JP2019063699A - Liquid discharge nozzle - Google Patents

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Atsushi Sato
佐藤  淳
由香里 和田
Yukari Wada
由香里 和田
恒樹 篠沢
Tsuneki Shinozawa
恒樹 篠沢
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Abstract

To provide a liquid discharge nozzle which easily changes a line width without changing a coating condition at the time of coating.SOLUTION: A liquid discharge nozzle continuously discharges liquid from a discharge port to an object to be coated. At a tip end portion of the liquid discharge nozzle, a tip end surface which is generally vertical to a discharging direction of the liquid and surrounds the discharge port is formed. When the tip end surface and the discharge port are projected from any direction vertical to the discharging direction, assuming the minimum value of projected dimensions of the tip end surface or the discharge port as M, and the maximum value of the projected dimensions of the tip end surface or the discharge port as L, M is 0.4 L to 0.8 L.SELECTED DRAWING: Figure 1A

Description

本発明は、液体吐出ノズルに関する。特に、液体を連続的に吐出する液体吐出ノズルに関する。   The present invention relates to a liquid discharge nozzle. In particular, the present invention relates to a liquid discharge nozzle that discharges liquid continuously.

基板等の塗布対象にマスクレスで所定のパターン等を形成するために、ノズルまたはスリットから液体を吐出して塗布対象に塗布し所定のパターンを直接描画する種々の液体塗布装置が利用されている。このような液体塗布装置としては、たとえば、ディスペンサ、インクジェット装置等が例示される。   In order to form a predetermined pattern or the like on a coating object such as a substrate without using a mask, various liquid coating apparatuses are used which eject a liquid from a nozzle or a slit and apply the liquid to the coating object and draw a predetermined pattern directly. . As such a liquid application apparatus, a dispenser, an inkjet apparatus, etc. are illustrated, for example.

有機EL、液晶等の表示装置、半導体装置、太陽電池、コイル、コンデンサ等の電子部品、タッチパネル等の電子装置を製造する際には、配線、電極、半田領域、接着領域、レジスト領域等の様々なパターンが基板上に形成される。これらのパターンを形成するために用いられる液体塗布装置には、当該パターンを短時間かつ高精度で形成することが求められる。   When manufacturing an organic EL, a display device such as liquid crystal, a semiconductor device, a solar cell, an electronic component such as a coil or a capacitor, or an electronic device such as a touch panel, various kinds of wiring, electrodes, solder regions, adhesion regions, resist regions, etc. Pattern is formed on the substrate. The liquid coating apparatus used to form these patterns is required to form the patterns in a short time and with high accuracy.

インクジェット装置は液体の吐出を精密に制御することが可能であるため、上記のパターンを形成する液体塗布装置として広く用いられている。インクジェットにより液体を塗布する場合、液体を吐出するための機構として、圧電式、加熱式、静電吸引式等が例示される。   Since the inkjet apparatus can precisely control the discharge of the liquid, it is widely used as a liquid application apparatus for forming the above pattern. In the case of applying a liquid by inkjet, as a mechanism for discharging the liquid, a piezoelectric type, a heating type, an electrostatic suction type and the like are exemplified.

これらの機構の中でも、静電吸引式インクジェット装置は着弾精度が高精度であることが知られている。このような静電吸引式インクジェット装置としては、たとえば、特許文献1から4に記載の静電吸引式インクジェット装置が例示される。   Among these mechanisms, the electrostatic suction type ink jet device is known to have high landing accuracy. As such an electrostatic suction type inkjet device, for example, the electrostatic suction type inkjet devices described in Patent Documents 1 to 4 are exemplified.

静電吸引式インクジェット装置では、まず、ノズルと塗布対象との間に電圧を印加して、ノズルに供給されるインクを帯電させる。ノズルの吐出口にインクのメニスカスが形成され、このメニスカスが静電吸引力により引っ張られ、メニスカスからインクの一部が分離して液滴が形成される。形成される液滴が静電吸引力により塗布対象に向かって飛翔し着弾することにより塗布される。   In the electrostatic suction type inkjet apparatus, first, a voltage is applied between the nozzle and the application target to charge the ink supplied to the nozzle. A meniscus of ink is formed at the discharge port of the nozzle, and the meniscus is pulled by electrostatic attraction, and a part of the ink is separated from the meniscus to form a droplet. The droplets to be formed are applied by flying and landing toward the application target by electrostatic attraction.

液滴は塗布対象に着弾した後ドット状に広がって塗布されるので、その塗布領域の大きさ(ドット径)は液滴の大きさに対応している。液滴が着弾して形成される塗布領域は、インクの塗布により形成されるパターンを構成する最小単位である。したがって、ドット径の大きさは当該パターンの形成精度に大きな影響を与える。   The droplet spreads in the form of dots after landing on the application target, and the size (dot diameter) of the coated area corresponds to the size of the droplet. The application area formed by the impact of the droplets is the smallest unit constituting the pattern formed by the application of the ink. Therefore, the size of the dot diameter greatly affects the formation accuracy of the pattern.

一方、当該パターンの形状および寸法は、用途等に応じて様々である。そのため、当該パターンの形状および寸法に応じて、塗布時にドット径を変更することが好ましい。   On the other hand, the shape and dimensions of the pattern vary depending on the application and the like. Therefore, it is preferable to change the dot diameter at the time of application according to the shape and dimensions of the pattern.

液滴は上述したようにメニスカスから分離して形成されるので、ドット径に影響を与える因子としては、静電吸引力の大きさ、すなわち、印加電圧の大きさ、ノズル先端部の径、ノズル先端部と塗布対象との距離等が例示される。しかしながら、ノズル先端部の径は塗布時には変更できないため、塗布時にドット径を変更する場合、印加電圧を変更する、または、ノズル先端部と塗布対象との距離を変更することが考えられる。   Since the droplets are formed separately from the meniscus as described above, the factors that affect the dot diameter include the size of the electrostatic attraction, that is, the size of the applied voltage, the diameter of the nozzle tip, and the nozzle The distance between the tip end and the application target is exemplified. However, since the diameter of the nozzle tip can not be changed at the time of coating, when changing the dot diameter at the time of coating, it is conceivable to change the applied voltage or to change the distance between the nozzle tip and the coating target.

ところが、上記の条件を変更した場合、変更後の条件が塗布を行うための最適条件から外れてしまい、インクの吐出量が不安定になる、液滴の着弾位置がずれる等の不具合が生じることがある。そのため、塗布時において、ドット径の大きさを制御できる自由度が低いという問題があった。   However, when the above conditions are changed, the conditions after the change are deviated from the optimum conditions for performing the application, and the problems such as the ink discharge amount becoming unstable and the landing position of the droplets being shifted occur. There is. Therefore, there is a problem that the degree of freedom in controlling the size of the dot diameter is low at the time of coating.

また、特許文献5に記載のインクジェット印字ヘッドでは、インクの排出を容易とするために、ノズルの形状を細長い形状、たとえば、楕円形状としている。しかしながら、液滴を飛翔させて塗布するインクジェット装置の場合、ノズルの形状を楕円形状とすると、着弾精度に劣るという問題があった。   Further, in the ink jet print head described in Patent Document 5, in order to facilitate the discharge of the ink, the shape of the nozzle is an elongated shape, for example, an elliptical shape. However, in the case of an ink jet apparatus in which droplets are ejected for coating, if the nozzle has an elliptical shape, there is a problem that the landing accuracy is poor.

一方、特許文献6には、インクを液滴として飛翔させる静電吸引式インクジェット装置とは異なる方式を有する静電吸引式インクジェット装置が開示されている。当該装置においては、ノズルの吐出口と塗布対象との間にインクの液柱が形成されるように、ノズルの吐出口からインクを連続的に吐出している。この場合には、塗布されたインクは線分として描画される。   On the other hand, Patent Document 6 discloses an electrostatic suction type ink jet device having a method different from the electrostatic suction type ink jet device which causes the ink to fly as droplets. In the device, the ink is continuously discharged from the discharge port of the nozzle so that a liquid column of the ink is formed between the discharge port of the nozzle and the application target. In this case, the applied ink is drawn as a line segment.

特許第3661350号公報Patent No. 3661350 特許第3340378号公報Patent No. 3340378 特許第3367840号公報Patent No. 3367840 特許第3916184号公報Patent No. 3916184 gazette 特表2009−511294号公報Japanese Patent Application Publication No. 2009-511294 特開2001−88306号公報JP 2001-88306 A

特許文献6には、塗布時に線幅を変更する場合、印加電圧を変更することおよびインクに対する圧力を変更することが記載されている。しかしながら、印加電圧を変更する場合、上述したように、線幅を制御できる自由度が低いという問題があった。   Patent Document 6 describes changing the applied voltage and changing the pressure on the ink when changing the line width at the time of application. However, when changing the applied voltage, as described above, there is a problem that the degree of freedom in controlling the line width is low.

また、インクに対する圧力を変更する場合、静電吸引式インクジェット装置に対して、インクに圧力を付加するポンプ等の部材を追加する必要があり、コスト等の問題があった。   In addition, in the case of changing the pressure on the ink, it is necessary to add a member such as a pump for applying pressure to the ink to the electrostatic suction type ink jet apparatus, which causes problems such as cost.

さらに、特許文献6では、静電吸引式インクジェット装置に用いるインクの電気伝導率が所定の範囲に限定されており、当該範囲を外れるインクを用いると線幅が一定にならないという問題があった。   Furthermore, in Patent Document 6, the electrical conductivity of the ink used for the electrostatic suction type ink jet apparatus is limited to a predetermined range, and there is a problem that the line width is not constant when using the ink outside the range.

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、塗布時に、塗布条件を変更することなく、線幅の変更が容易な液体吐出ノズルを提供することである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a liquid discharge nozzle in which the line width can be easily changed without changing the application conditions at the time of application.

本発明の態様は、
[1]液体を吐出口から塗布対象に連続的に吐出する液体吐出ノズルであって、
液体吐出ノズルの先端部には、液体の吐出方向に略垂直であり、吐出口を取り囲む先端面が形成されており、
先端面および吐出口を、吐出方向に垂直な任意の方向から投影した時に、先端面または吐出口の投影寸法の最小値をM、先端面または吐出口の投影寸法の最大値をLとすると、Mが、0.4L以上0.8L以下であることを特徴とする液体吐出ノズルである。
Aspects of the invention are:
[1] A liquid discharge nozzle for continuously discharging a liquid from a discharge port to a coating target,
The tip end portion of the liquid discharge nozzle is formed with a tip surface which is substantially perpendicular to the discharge direction of the liquid and which surrounds the discharge port.
When the tip surface and the discharge port are projected from any direction perpendicular to the discharge direction, the minimum value of the projection dimension of the tip surface or the discharge port is M, and the maximum value of the projection dimension of the tip surface or the discharge port is L. M is 0.4 L or more and 0.8 L or less.

[2]液体は静電吸引力により吐出され、先端面を、吐出方向に垂直な任意の方向から投影した時に、先端面の投影寸法の最小値をM、先端面の投影寸法の最大値をLとすると、Mが、0.4L以上0.8L以下であることを特徴とする[1]に記載の液体吐出ノズルである。   [2] The liquid is discharged by electrostatic attraction, and when the tip surface is projected from any direction perpendicular to the discharge direction, the minimum value of the projection dimension of the tip surface is M, the maximum value of the projection dimension of the tip surface is Assuming that L, M is 0.4 L or more and 0.8 L or less, which is the liquid discharge nozzle according to [1].

[3]吐出方向から見た先端面の外周形状が楕円形であることを特徴とする[2]に記載の液体吐出ノズルである。   [3] The liquid discharge nozzle according to [2], wherein the outer peripheral shape of the tip end surface viewed from the discharge direction is an elliptical shape.

図1Aは、本実施形態に係る液体吐出ノズルの斜視図である。FIG. 1A is a perspective view of a liquid discharge nozzle according to the present embodiment. 図1Bは、図1Aにおいて、B方向から投影した液体吐出ノズルの投影図である。FIG. 1B is a projection view of the liquid discharge nozzle projected from the B direction in FIG. 1A. 図1Cは、図1Aにおいて、C方向から投影した液体吐出ノズルの投影図である。FIG. 1C is a projection view of the liquid discharge nozzle projected from the C direction in FIG. 1A. 図1Dは、図1Aにおいて、D方向から投影した液体吐出ノズルの投影図である。FIG. 1D is a projection view of the liquid discharge nozzle projected from direction D in FIG. 1A. 図2は、図1Aにおいて、Z軸方向から見た液体吐出ノズルの平面図である。FIG. 2 is a plan view of the liquid discharge nozzle as viewed from the Z-axis direction in FIG. 1A. 図3Aは、X軸方向から見た液体吐出ノズルおよび液柱を示す模式図である。FIG. 3A is a schematic view showing a liquid discharge nozzle and a liquid column viewed from the X-axis direction. 図3Bは、Y軸方向から見た液体吐出ノズルおよび液柱を示す模式図である。FIG. 3B is a schematic view showing the liquid discharge nozzle and the liquid column viewed from the Y-axis direction. 図4は、図1Aに示す液体吐出ノズルの先端面とは異なる先端面を有する液体吐出ノズルを吐出方向から見た平面図である。FIG. 4 is a plan view of a liquid discharge nozzle having a front end surface different from the front end surface of the liquid discharge nozzle shown in FIG. 1A as viewed from the discharge direction. 図5Aは、本実施形態に係る液体塗布装置の要部断面模式図である。FIG. 5A is a schematic sectional view of an essential part of the liquid application device according to the present embodiment. 図5Bは、図5Aに示す液体塗布装置が、ノズルの吐出口と塗布対象との間に液柱を形成することを説明するための要部断面模式図である。FIG. 5B is a schematic cross-sectional view for explaining the formation of a liquid column between the discharge port of the nozzle and the application target shown in FIG. 5A. 図6は、本実施形態に係る液体吐出ノズルを用いて、線幅が異なる線分を形成できることを説明するための図である。FIG. 6 is a view for explaining that line segments having different line widths can be formed using the liquid discharge nozzle according to the present embodiment. 図7は、本実施形態に係る液体吐出ノズルを用いて、線幅が異なる線分を連ねて、同一形状の領域を形成できることを説明するための図である。FIG. 7 is a view for explaining that, by using the liquid discharge nozzle according to the present embodiment, line segments having different line widths can be connected to form an area of the same shape.

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき、以下の順序で詳細に説明する。
1.液体吐出ノズル
1.1.液体吐出ノズルの構成
1.2.液柱の形状
1.3.液体吐出ノズルの他の形状
2.液体塗布装置
2.1.液体塗布装置の構成
2.2.液体塗布装置の動作
3.液体塗布方法
3.1.液体
3.2.塗布工程
4.本実施形態の効果
5.変形例
Hereinafter, the present invention will be described in detail in the following order based on the embodiments shown in the drawings.
1. Liquid discharge nozzle 1.1. Configuration of liquid discharge nozzle 1.2. Shape of liquid column 1.3. Other shapes of liquid discharge nozzles Liquid application device 2.1. Configuration of Liquid Application Device 2.2. Operation of liquid application device Liquid application method 3.1. Liquid 3.2. Coating step 4 Effects of this embodiment Modified example

(1.液体吐出ノズル)
本実施形態に係る液体吐出ノズルは、液体を塗布対象に吐出するために用いられ、液体を連続的に吐出するノズルである。本実施形態に係る液体吐出ノズルを用いて液体を塗布対象に塗布する時には、当該液体吐出ノズルの吐出面と塗布対象とが液体の液柱で繋がれるように液体が塗布対象に塗布される。本実施形態に係る液体吐出ノズルは、後述する液体塗布装置における液体吐出部を構成する。
(1. Liquid discharge nozzle)
The liquid discharge nozzle according to the present embodiment is a nozzle that is used to discharge a liquid to a coating target, and that discharges the liquid continuously. When the liquid is applied to the application target using the liquid discharge nozzle according to the present embodiment, the liquid is applied to the application target so that the discharge surface of the liquid discharge nozzle and the application target are connected by the liquid column. The liquid discharge nozzle according to the present embodiment constitutes a liquid discharge portion in a liquid application device described later.

本実施形態では、上記の液柱は帯電した液体に静電吸引力が作用することにより形成される。すなわち、本実施形態に係る液体吐出ノズルは、静電吸引力を利用して液体を吐出し塗布対象に塗布する静電吸引式液体塗布装置に好適に用いられる。   In the present embodiment, the liquid column is formed by the action of electrostatic attraction on the charged liquid. That is, the liquid discharge nozzle according to the present embodiment is suitably used for an electrostatic suction type liquid application device that discharges a liquid using an electrostatic suction force and applies the liquid to an application target.

(1.1.液体吐出ノズルの構成)
図1Aは、液体吐出ノズル1の先端部を示している。液体吐出ノズル1は、その内部に、吐出される液体の流路としての中空部分を有している。図1Aでは、液体の吐出方向は矢印O(Z軸負方向)で示される方向である。
(1.1. Configuration of liquid discharge nozzle)
FIG. 1A shows the tip of the liquid discharge nozzle 1. The liquid discharge nozzle 1 has a hollow portion as a flow path of the liquid to be discharged therein. In FIG. 1A, the discharge direction of the liquid is the direction indicated by the arrow O (the negative direction of the Z axis).

液体吐出ノズル1の最先端には、中空部分の端部である吐出口20と、吐出口20を取り囲む先端面10が形成されている。液体吐出ノズル1から液体を吐出する際には、中空部分を吐出方向Oに沿って移動する液体が、吐出口20から吐出される。本実施形態では、先端面10の外周形状および吐出口20は楕円形状である。先端面10と吐出口20とは、楕円形状において吐出方向Oが中心となるように配置されている。   At the tip of the liquid discharge nozzle 1, a discharge port 20 which is an end of a hollow portion and a tip surface 10 surrounding the discharge port 20 are formed. When the liquid is discharged from the liquid discharge nozzle 1, the liquid moving along the discharge direction O in the hollow portion is discharged from the discharge port 20. In the present embodiment, the outer peripheral shape of the end face 10 and the discharge port 20 are elliptical. The tip end face 10 and the discharge port 20 are arranged in an elliptical shape so that the discharge direction O is at the center.

図1Aにおいては、先端面10の外周形状の長径aはX軸に平行な方向に存在し、先端面10の外周形状の短径bはY軸に平行な方向に存在する。   In FIG. 1A, the major diameter a of the outer peripheral shape of the distal end surface 10 exists in a direction parallel to the X axis, and the minor diameter b of the outer peripheral shape of the distal end surface 10 exists in a direction parallel to the Y axis.

先端面10を、液体の吐出方向Oに垂直な任意の方向(図1AではX軸およびY軸を含むXY平面に平行な方向)から投影すると、後述する図1Bから図1Dを参照する説明からも明らかなように、先端面10の投影寸法pは、投影する方向により変化し、最小値と最大値とを有している。   When the front end surface 10 is projected from an arbitrary direction (direction parallel to the XY plane in FIG. 1A including the X-axis and Y-axis in FIG. 1A) from the arbitrary direction perpendicular to the ejection direction O of the liquid, As is also apparent, the projected dimension p of the tip surface 10 varies with the direction of projection, and has minimum and maximum values.

具体的には、図1Aにおいて、B方向(Y軸方向)から液体吐出ノズル1の先端部を投影した場合、液体吐出ノズル1の先端部の投影形状は、図1Bに示す形状となる。当該形状は、B方向から見た液体吐出ノズル1の先端部の側面形状と一致する。図1Aおよび図1Bから明らかなように、先端面10の投影寸法pは、先端面10の外周形状の長径aに一致する。   Specifically, when the tip of the liquid discharge nozzle 1 is projected from the B direction (Y-axis direction) in FIG. 1A, the projected shape of the tip of the liquid discharge nozzle 1 is as shown in FIG. 1B. The said shape corresponds with the side surface shape of the front-end | tip part of the liquid discharge nozzle 1 seen from the B direction. As apparent from FIGS. 1A and 1B, the projected dimension p of the end surface 10 corresponds to the major diameter a of the outer peripheral shape of the end surface 10.

一方、図1Aにおいて、C方向(X軸方向)から液体吐出ノズル1の先端部を投影した場合、液体吐出ノズル1の先端部の投影形状は、図1Cに示す形状となる。当該形状は、C方向から見た液体吐出ノズル1の先端部の側面形状と一致する。図1Aおよび図1Cから明らかなように、先端面10の投影寸法pは、先端面10の外周形状の短径bに一致する。   On the other hand, in FIG. 1A, when the tip of the liquid discharge nozzle 1 is projected from the C direction (X-axis direction), the projected shape of the tip of the liquid discharge nozzle 1 is as shown in FIG. 1C. The said shape corresponds with the side surface shape of the front-end | tip part of the liquid discharge nozzle 1 seen from the C direction. As apparent from FIGS. 1A and 1C, the projection dimension p of the end face 10 corresponds to the minor axis b of the outer peripheral shape of the end face 10.

また、図1Aにおいて、D方向(X軸およびY軸の両方に45°傾いた方向)から液体吐出ノズル1の先端部を投影した場合、液体吐出ノズル1の先端部の投影形状は、図1Dに示す形状となる。当該形状は、D方向から見た液体吐出ノズル1の先端部の側面形状と一致する。図1B〜図1Dから明らかなように、先端面10の投影寸法pは、B方向から見た先端面10の投影寸法pと、C方向から見た先端面10の投影寸法pと、の間にある。   Further, in FIG. 1A, when the tip of the liquid discharge nozzle 1 is projected from the D direction (direction inclined 45 ° to both the X axis and the Y axis), the projection shape of the tip of the liquid discharge nozzle 1 is shown in FIG. It has the shape shown in. The said shape corresponds with the side surface shape of the front-end | tip part of the liquid discharge nozzle 1 seen from the D direction. As apparent from FIGS. 1B to 1D, the projected dimension p of the tip surface 10 is between the projected dimension p of the tip surface 10 viewed from the B direction and the projected dimension p of the tip surface 10 viewed from the C direction. It is in.

したがって、液体吐出ノズル1の先端部の形状が図1Aに示す形状である場合、先端面10の投影寸法pは、投影方向により変化する。図1Bおよび図1Cから明らかなように、B方向から投影した投影寸法pが最大値L(=a)となり、C方向から投影した投影寸法pが最小値M(=b)となる。   Therefore, when the shape of the tip portion of the liquid discharge nozzle 1 is the shape shown in FIG. 1A, the projection dimension p of the tip surface 10 changes depending on the projection direction. As apparent from FIGS. 1B and 1C, the projected dimension p projected from the B direction is the maximum value L (= a), and the projected dimension p projected from the C direction is the minimum value M (= b).

最小値Mと最大値Lとの関係を、図2を参照しながら説明する。図2は、図1Aに示す液体吐出ノズル1を吐出方向Oから見た平面図である。図2において、液体吐出ノズル1の先端面10の投影寸法の最小値Mは、先端面10のY軸方向の長さ(短径b)に一致する。また、先端面10の投影寸法の最大値Lは、先端面10のX軸方向の長さ(長径a)に一致する。   The relationship between the minimum value M and the maximum value L will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a plan view of the liquid discharge nozzle 1 shown in FIG. 1A as viewed from the discharge direction O. As shown in FIG. In FIG. 2, the minimum value M of the projection dimension of the tip surface 10 of the liquid discharge nozzle 1 corresponds to the length (short diameter b) of the tip surface 10 in the Y-axis direction. Further, the maximum value L of the projected dimension of the end surface 10 matches the length (long diameter a) of the end surface 10 in the X-axis direction.

本実施形態では、Mは0.4L以上0.8L以下である。最小値Mと最大値Lとがこのような関係を満足することにより、同じノズルでありながら、液体の吐出条件等を変更することなく、液体が塗布されて形成される線分の線幅を容易に変更することができる。線分の線幅を容易に変更できる理由については後述する。   In the present embodiment, M is 0.4 L or more and 0.8 L or less. By satisfying the relationship between the minimum value M and the maximum value L, the line width of the line segment formed by applying the liquid without changing the discharge condition of the liquid is obtained even though the nozzle is the same. It can be easily changed. The reason why the line width of the line segment can be easily changed will be described later.

また、Mは0.5L以上であることが好ましい。一方、Mは0.6L以下であることが好ましい。Mが小さすぎると、ノズル1の先端部の肉厚が非常に薄くなってしまい、ノズル1の強度が不足する傾向にある。Mが大きすぎると、形成される線幅の差が小さくなり、線幅を変更できる範囲が狭くなる傾向にある。   In addition, M is preferably 0.5 L or more. On the other hand, M is preferably 0.6 L or less. If M is too small, the thickness of the tip of the nozzle 1 becomes very thin, and the strength of the nozzle 1 tends to be insufficient. When M is too large, the difference in the formed line width decreases, and the range in which the line width can be changed tends to narrow.

(1.2.液柱の形状)
図3Aおよび図3Bは、図1Aに示す液体吐出ノズル1が液体を塗布対象70に吐出する様子を示している。液体吐出ノズル1から液体が吐出されると、静電吸引力により液体吐出ノズル1の先端面10において、液体のメニスカスが形成される。そして、そのメニスカスが静電吸引力によりさらに引っ張られて吐出方向に延び最終的に塗布対象70に到達して液体の液柱LCを形成する。
(1.2. Shape of liquid column)
FIGS. 3A and 3B show that the liquid discharge nozzle 1 shown in FIG. 1A discharges the liquid onto the application target 70. FIG. When the liquid is discharged from the liquid discharge nozzle 1, a meniscus of the liquid is formed on the tip surface 10 of the liquid discharge nozzle 1 by the electrostatic suction force. Then, the meniscus is further pulled by the electrostatic attraction force, extends in the discharge direction, and finally reaches the application target 70 to form the liquid column LC of the liquid.

本実施形態では、液体吐出ノズル1の先端面10の投影寸法に関して、その最小値Mと最大値Lとが上述した関係を有することにより、特定の方向において液柱の形状を強制的に変化させ、吐出方向Oに垂直な方向から見た液柱の形状に異方性を持たせている。液柱の形状の異方性について図3Aおよび図3Bを用いて詳細に説明する。   In the present embodiment, the shape of the liquid column is forcibly changed in a specific direction by having the above-described relationship between the minimum value M and the maximum value L with respect to the projection dimension of the tip surface 10 of the liquid discharge nozzle 1 The shape of the liquid column viewed from the direction perpendicular to the discharge direction O has anisotropy. The anisotropy of the shape of the liquid column will be described in detail with reference to FIGS. 3A and 3B.

図3Aは、図1Aに示すX軸方向から見た液体吐出ノズル1および液柱LCを示している。図1Aおよび図2から明らかなように、先端面10のY軸方向の長さは、先端面10の投影寸法pの最小値Mに一致する。   FIG. 3A shows the liquid discharge nozzle 1 and the liquid column LC viewed from the X-axis direction shown in FIG. 1A. As apparent from FIGS. 1A and 2, the length of the tip surface 10 in the Y-axis direction corresponds to the minimum value M of the projected dimension p of the tip surface 10.

液体吐出ノズル1内部に形成された液体の流路を通り、先端面10に到達した液体は先端面10上に濡れ広がりメニスカスを形成する。このとき、形成されるメニスカスをX軸方向から見た場合、メニスカスの幅(Y軸方向の長さ)は、先端面10のY軸方向の長さであるMに対応している。   The liquid reaching the tip surface 10 through the flow path of the liquid formed inside the liquid discharge nozzle 1 wets and spreads on the tip surface 10 to form a meniscus. At this time, when the formed meniscus is viewed from the X-axis direction, the width (length in the Y-axis direction) of the meniscus corresponds to M which is the length in the Y-axis direction of the tip surface 10.

先端面10上に形成されたメニスカスは静電吸引力により吐出方向Oに引っ張られ、液柱LCが形成される。この液柱LCの幅(Y軸方向の長さ)は、先端面10上のメニスカスの幅(Y軸方向の長さ)に対応している。したがって、X軸方向から見た液柱LCの幅LW1は、先端面10の幅(Y軸方向の長さ)、すなわち、投影寸法の最小値Mに対応することになる。   The meniscus formed on the end face 10 is pulled in the discharge direction O by the electrostatic attraction force, and a liquid column LC is formed. The width (length in the Y-axis direction) of the liquid column LC corresponds to the width (length in the Y-axis direction) of the meniscus on the tip end face 10. Therefore, the width LW1 of the liquid column LC viewed from the X-axis direction corresponds to the width (length in the Y-axis direction) of the tip surface 10, that is, the minimum value M of the projection dimension.

一方、図3Bは、図1Aに示すY軸方向から見た液体吐出ノズル1および液柱LCを示している。図1Aおよび図2から明らかなように、先端面10のX軸方向の長さは、先端面10の投影寸法pの最大値Lに一致する。   On the other hand, FIG. 3B shows the liquid discharge nozzle 1 and the liquid column LC viewed from the Y-axis direction shown in FIG. 1A. As apparent from FIGS. 1A and 2, the length of the tip surface 10 in the X-axis direction corresponds to the maximum value L of the projected dimension p of the tip surface 10.

図3Aと同様に、先端面10に到達した液体は先端面10上に濡れ広がりメニスカスを形成する。このとき、形成されるメニスカスをY軸方向から見た場合、メニスカスの幅(X軸方向の長さ)は、先端面10のX軸方向の長さであるLに対応している。   As in FIG. 3A, the liquid reaching the end face 10 spreads on the end face 10 to form a meniscus. At this time, when the formed meniscus is viewed from the Y-axis direction, the width (length in the X-axis direction) of the meniscus corresponds to L which is the length in the X-axis direction of the tip surface 10.

先端面10上に形成されたメニスカスは静電吸引力により吐出方向Oに引っ張られ、液柱LCが形成される。この液柱LCの幅(X軸方向の長さ)は、先端面10上のメニスカスの幅(X軸方向の長さ)に対応している。したがって、Y軸方向から見た液柱LCの幅LW2は、X軸方向から見た液柱LCの幅LW1とは異なり、投影寸法の最小値Mではなく、先端面10の幅(X軸方向の長さ)、すなわち、投影寸法の最大値Lに対応することになる。   The meniscus formed on the end face 10 is pulled in the discharge direction O by the electrostatic attraction force, and a liquid column LC is formed. The width (length in the X-axis direction) of the liquid column LC corresponds to the width (length in the X-axis direction) of the meniscus on the tip surface 10. Therefore, the width LW2 of the liquid column LC viewed from the Y-axis direction is different from the width LW1 of the liquid column LC viewed from the X-axis direction, and the width L of the tip surface 10 (X-axis direction Length), that is, the maximum value L of the projected dimension.

先端面10の投影寸法の最小値Mおよび最大値Lは上述した関係を有しているので、Y軸方向から見た液柱LCの幅LW1と、X軸方向から見た液柱LCの幅LW2とは異なっている。すなわち、吐出方向Oに垂直な方向から見た液柱の形状は異方性を有している。   Since the minimum value M and the maximum value L of the projected dimensions of the tip face 10 have the relationship described above, the width LW1 of the liquid column LC viewed from the Y-axis direction and the width of the liquid column LC viewed from the X-axis direction It is different from LW2. That is, the shape of the liquid column seen from the direction perpendicular to the discharge direction O has anisotropy.

そうすると、図3Aにおいて、液体吐出ノズル1をX軸正負方向に掃引すると、線幅がLW1である線分が形成される。一方、図3Bにおいて、液体吐出ノズル1をY軸正負方向に掃引すると、線幅が、LW2である線分が形成される。   Then, in FIG. 3A, when the liquid discharge nozzle 1 is swept in the positive and negative directions of the X-axis, line segments having a line width of LW1 are formed. On the other hand, in FIG. 3B, when the liquid discharge nozzle 1 is swept in the Y-axis positive and negative directions, line segments having a line width of LW2 are formed.

したがって、図1Aに示す液体吐出ノズル1を用いることにより、X軸方向に沿って形成される線分の線幅LW1を、Y軸方向に沿って形成される線分の線幅LW2よりも小さくすることができる。したがって、液体吐出ノズル1の掃引方向を変えるだけで、塗布時の塗布条件を変更することなく、液体を塗布対象に塗布して形成される線分の線幅を変更することができる。   Therefore, by using the liquid discharge nozzle 1 shown in FIG. 1A, the line width LW1 of the line segment formed along the X-axis direction is smaller than the line width LW2 of the line segment formed along the Y-axis direction can do. Therefore, only by changing the sweep direction of the liquid discharge nozzle 1, the line width of the line segment formed by applying the liquid to the application target can be changed without changing the application conditions at the time of application.

なお、LW1は、図1Aに示す液体吐出ノズル1により描画できる線分の線幅のほぼ最小値であり、LW2は、図1Aに示す液体吐出ノズル1により描画できる線分の線幅のほぼ最大値である。したがって、たとえば、LW1とLW2との間の線幅を有する線分を形成したい場合には、X軸またはY軸に対して所定の角度を有する方向に液体吐出ノズルを掃引すればよい。   LW1 is a substantially minimum value of the line width of the line segment which can be drawn by the liquid discharge nozzle 1 shown in FIG. 1A, and LW2 is a substantially maximum line width of the line segment which can be drawn by the liquid discharge nozzle 1 shown in FIG. It is a value. Therefore, for example, when it is desired to form a line segment having a line width between LW1 and LW2, the liquid discharge nozzle may be swept in a direction having a predetermined angle with respect to the X axis or the Y axis.

(1.3.液体吐出ノズルの他の形状)
上述した液体の形状の異方性の説明から明らかなように、液柱の形状に影響を与えるのは、液体のメニスカスが形成されるノズル先端部の先端面の形状(径)である。したがって、液体の吐出に問題ない限り、吐出口20の形状は特に制限されない。吐出口の形状としては、円形であってもよいし、三角形以上の多角形であってもよい。また、ノズル先端部が複数の吐出口を備えていてもよい。
(1.3. Other shapes of liquid discharge nozzles)
As apparent from the above description of the anisotropy of the shape of the liquid, what influences the shape of the liquid column is the shape (diameter) of the tip surface of the nozzle tip where the meniscus of the liquid is formed. Therefore, the shape of the discharge port 20 is not particularly limited as long as there is no problem in discharging the liquid. The shape of the discharge port may be circular or may be a polygon of triangle or more. Also, the nozzle tip may have a plurality of discharge ports.

また、先端面10の投影寸法pの最小値Mと最大値Lとが上述した関係を満足する限りにおいて、吐出方向Oから見た先端面10の形状は特に制限されない。たとえば、図4に示すように、先端面10の平面形状が十字状であってもよい。この場合においても、吐出方向Oに垂直な任意の方向から投影して得られる先端面10の投影寸法の最小値Mと最大値Lとは、M=0.5Lとなり、上述した関係を満足する。   Further, the shape of the end surface 10 viewed from the discharge direction O is not particularly limited as long as the minimum value M and the maximum value L of the projection dimension p of the end surface 10 satisfy the above-described relationship. For example, as shown in FIG. 4, the planar shape of the distal end surface 10 may be a cross shape. Also in this case, the minimum value M and the maximum value L of the projected dimensions of the tip surface 10 obtained by projecting from an arbitrary direction perpendicular to the ejection direction O are M = 0.5 L, and the above relationship is satisfied. .

(2.液体塗布装置)
本実施形態に係る液体塗布装置は、静電吸引力を利用する液体塗布装置であり、液体塗布時には、液体を吐出するノズルから、液体が連続的に供給され、ノズルと塗布対象との間に液柱が形成される。したがって、静電吸引力を利用する液体塗布装置であっても、ノズルの吐出口に形成されるメニスカスから液体の一部を分離して液滴を形成し、当該液滴を塗布対象まで飛翔させて塗布する装置とは異なる。
(2. Liquid application device)
The liquid application apparatus according to the present embodiment is a liquid application apparatus that uses electrostatic attraction, and during liquid application, liquid is continuously supplied from a nozzle that discharges the liquid, and between the nozzle and an application target A liquid column is formed. Therefore, even in a liquid coating apparatus using electrostatic attraction, part of the liquid is separated from the meniscus formed at the discharge port of the nozzle to form a droplet, and the droplet is ejected to the application target. It is different from the coating device.

(2.1.液体塗布装置の構成)
本実施形態では、液体塗布装置50は、図5Aに示すように、液体吐出部としての複数のノズル1と、電圧印加手段52と、塗布対象が載置される支持体53と、を備えている。ノズル1は、その吐出口20が支持体53および塗布対象70に対向するように配置されている。ノズル1は、上述した本実施形態に係る液体吐出ノズル1である。
(2.1. Configuration of liquid application device)
In the present embodiment, as shown in FIG. 5A, the liquid application device 50 includes a plurality of nozzles 1 as a liquid discharge unit, a voltage application unit 52, and a support 53 on which an application target is placed. There is. The nozzle 1 is disposed such that the discharge port 20 faces the support 53 and the application target 70. The nozzle 1 is the liquid discharge nozzle 1 according to the above-described embodiment.

なお、図5Aでは、液体塗布装置50は複数のノズルを有しているが、液体塗布装置50が有するノズルは1つでもよい。   Although the liquid application device 50 has a plurality of nozzles in FIG. 5A, the liquid application device 50 may have one nozzle.

電圧印加手段52は、ノズル1と支持体53とに接続されており、ノズル1と支持体53との間に電圧を印加することができる。これにより、図示しない液体供給部からノズル内に供給された液体60を帯電させることができる。なお、印加される電圧は数百Vから数千V程度の高電圧である。本実施形態では、各ノズルは並列に接続されており、各ノズルに同一の電圧を印加することができる。   The voltage application means 52 is connected to the nozzle 1 and the support 53, and can apply a voltage between the nozzle 1 and the support 53. Thus, the liquid 60 supplied from the liquid supply unit (not shown) into the nozzle can be charged. The applied voltage is a high voltage of about several hundred volts to several thousand volts. In the present embodiment, the respective nozzles are connected in parallel, and the same voltage can be applied to the respective nozzles.

また、支持体53は、図示しない制御部からの電気信号に応じてX軸、Y軸、Z軸の各方向に移動可能なテーブル54上に保持されており、テーブル54の移動に対応して支持体53も移動可能とされる。なお、ノズルと塗布対象とが相対的に移動できれば、ノズルが移動してもよいし、テーブルが移動してもよい。   Further, the support 53 is held on a table 54 movable in each direction of the X-axis, Y-axis and Z-axis in response to an electric signal from a control unit (not shown), corresponding to the movement of the table 54 The support 53 is also movable. The nozzle may move or the table may move as long as the nozzle and the application target can move relative to each other.

(2.2.液体塗布装置の動作)
液体塗布装置50において、図示しない制御部が電気信号を電圧印加手段52に送ると、電圧印加手段52が当該電気信号に対応した電圧をノズル1に印加する。このような制御を行うことにより、図5Bに示すように、帯電した液体60がノズル1内の流路を通ってノズル1の吐出口20まで移動し、ノズル1の先端面上に液体60が濡れ広がり液体60のメニスカスが形成される。形成されたメニスカスがさらに静電吸引力により引き延ばされ、塗布対象70(支持体または支持体上に形成された塗布体)まで延びて、ノズル1の吐出口20と塗布対象70とをつなぐ液柱LCが形成される。この液柱LCを介して、ノズル1は、液体60を塗布対象70に連続的に供給することができる。
(2.2. Operation of liquid application device)
In the liquid application device 50, when a control unit (not shown) sends an electric signal to the voltage application means 52, the voltage application means 52 applies a voltage corresponding to the electric signal to the nozzle 1. By performing such control, as shown in FIG. 5B, the charged liquid 60 moves to the discharge port 20 of the nozzle 1 through the flow path in the nozzle 1, and the liquid 60 is formed on the tip surface of the nozzle 1. The meniscus of the wetting and spreading liquid 60 is formed. The formed meniscus is further drawn by electrostatic attraction and extends to the object to be coated 70 (the support or the coated body formed on the support), thereby connecting the discharge port 20 of the nozzle 1 to the object to be coated 70 A liquid column LC is formed. The nozzle 1 can continuously supply the liquid 60 to the application target 70 via the liquid column LC.

液体60の吐出と同時に、制御部は、ノズル移動部(図示省略)またはテーブル移動部(図示省略)にも電気信号を送り、ノズル1とテーブル54との距離を一定に維持しながらノズル1またはテーブル54をXY平面上で移動させることができる。したがって、液体60が塗布対象70に吐出された状態でノズルとテーブルとがXY平面上で相対的に移動するので、テーブル上に載置されている塗布対象70に液体が移動方向に沿って塗布され所定のパターンが描画される。   Simultaneously with the discharge of the liquid 60, the control unit also sends an electrical signal to the nozzle moving unit (not shown) or the table moving unit (not shown) to maintain the distance between the nozzle 1 and the table 54 constant. The table 54 can be moved on the XY plane. Therefore, since the nozzle and the table move relative to each other on the XY plane in a state where the liquid 60 is discharged to the application object 70, the liquid is applied to the application object 70 placed on the table along the moving direction And a predetermined pattern is drawn.

このとき、ノズル1の先端部は、上述した形状を有しているので、ノズルの掃引方向またはテーブルの移動方向を制御することにより、描画されるパターンの線幅を所定の範囲内で自由に設定できる。   At this time, since the tip of the nozzle 1 has the above-described shape, the line width of the pattern to be drawn can be freely set within a predetermined range by controlling the sweeping direction of the nozzle or the moving direction of the table. It can be set.

制御部が電気信号の送信を停止すると、電圧印加手段52はノズル1に印加する電圧を0とする。その結果、液体60に静電吸引力が作用しなくなるので、液柱LCを構成している液体60は表面張力の効果により塗布対象70から離れノズル1の吐出面に形成されているメニスカスに引き戻され、塗布対象70への塗布が終了する。この一連の動作により、塗布対象70に対し所定のパターンを形成することができる。   When the control unit stops transmission of the electric signal, the voltage application unit 52 sets the voltage applied to the nozzle 1 to zero. As a result, since the electrostatic attraction does not act on the liquid 60, the liquid 60 constituting the liquid column LC is separated from the application target 70 by the effect of surface tension and pulled back to the meniscus formed on the discharge surface of the nozzle 1. Thus, the application to the application target 70 is completed. By this series of operations, a predetermined pattern can be formed on the application target 70.

本実施形態に係る液体塗布装置では、液体を帯電させ、帯電した液体の吐出開始および吐出停止を静電吸引力により制御しているため、電圧印加に対して、液体の吐出開始および吐出停止が非常に速くかつ精度よく応答する。したがって、電圧を印加すると、直ちに液体が塗布対象に吐出され、電圧印加を停止すると、液だれ等を生じることなく、直ちに液体の吐出が停止するので、所定のパターンを繰り返し再現性よく描画できる。   In the liquid application apparatus according to the present embodiment, since the liquid is charged, and the discharge start and discharge stop of the charged liquid are controlled by the electrostatic suction force, the discharge start and discharge stop of the liquid are performed in response to the voltage application. Respond very quickly and accurately. Therefore, when the voltage is applied, the liquid is immediately discharged to the application target, and when the voltage application is stopped, the discharge of the liquid is immediately stopped without liquid dripping, so that the predetermined pattern can be repeatedly drawn with high reproducibility.

ノズルの吐出口と塗布対象との距離は、ノズル1の先端部の形状、液体の成分および粘度、印加電圧等を考慮して、適宜設定すればよい。   The distance between the discharge port of the nozzle and the application target may be appropriately set in consideration of the shape of the tip of the nozzle 1, the component and viscosity of the liquid, the applied voltage, and the like.

本実施形態では、上述したように、ノズル1の先端部の形状を特定の形状とすることにより、液体がメニスカスから引き出されて形成される液柱の形状を強制的に変化させている。したがって、その変化させた形状を維持できる程度の距離に設定することが好ましい。   In the present embodiment, as described above, by making the shape of the tip of the nozzle 1 a specific shape, the shape of the liquid column formed by drawing the liquid from the meniscus is forcibly changed. Therefore, it is preferable to set the distance to such an extent that the changed shape can be maintained.

当該距離が長すぎると、塗布対象に到達した時点での液柱の形状が、液体の表面張力により、メニスカスから引き出された直後の液柱の形状から変化し、円柱状に近くなる傾向にある。   If the distance is too long, the shape of the liquid column at the time of reaching the application target tends to change from the shape of the liquid column immediately after being pulled out from the meniscus by the surface tension of the liquid and to be close to a cylindrical shape. .

また、本実施形態では、液体塗布装置が備える複数のノズルに同一の電圧を印加することができる。このようにすることにより、同一のパターンを同時に形成することができる。この場合、複数のノズルに電圧を印加する電源は1つでよく、複数のノズルに同時に異なる電圧を印加して同時に異なるパターンを形成するように電圧印加手段を構成する必要はない。また、同一パターンを形成する複数のノズルには同じ電圧が印加されているため、近接しているノズル間の絶縁処理は必要ない。その結果、本実施形態に係る液体塗布装置の構成を簡易な構成にすることができる。   Further, in the present embodiment, the same voltage can be applied to a plurality of nozzles provided in the liquid application device. By doing this, the same pattern can be formed simultaneously. In this case, a single power supply may be used to apply a voltage to the plurality of nozzles, and it is not necessary to configure the voltage application means to simultaneously apply different voltages to the plurality of nozzles to simultaneously form different patterns. In addition, since the same voltage is applied to a plurality of nozzles forming the same pattern, the insulating process between the adjacent nozzles is not necessary. As a result, the configuration of the liquid application device according to the present embodiment can be simplified.

さらに、液体塗布装置は、複数の液体を用いて、塗布対象に塗布することができる。この場合には、液体吐出部を、用いる液体の数に応じて、複数のノズルで構成すればよい。たとえば、液体吐出部を、第1の液体が供給された複数のノズルを備える第1のヘッド部と、第2の液体が供給された複数のノズルを備える第2のヘッド部とから構成することができる。   Furthermore, the liquid application apparatus can apply an application target using a plurality of liquids. In this case, the liquid discharger may be configured by a plurality of nozzles according to the number of liquids used. For example, the liquid discharge unit may be configured of a first head unit including a plurality of nozzles to which a first liquid is supplied, and a second head unit including a plurality of nozzles to which a second liquid is supplied. Can.

(3.液体の塗布方法)
本実施形態に係る液体の塗布方法は、上記の静電吸引力を利用する液体塗布装置を用いて液体を塗布する方法である。
(3. Method of applying liquid)
The method of applying a liquid according to the present embodiment is a method of applying a liquid using a liquid applying apparatus that utilizes the above-described electrostatic suction force.

(3.1.液体)
本実施形態に係る液体の塗布方法において塗布される液体は、静電吸引力により塗布対象に塗布可能な液体であれば特に制限されない。本実施形態では、当該液体は、機能性粒子と溶媒とを含み、機能性粒子が溶媒中に分散しているインクであることが好ましい。
(3.1. Liquid)
The liquid to be applied in the application method of the liquid according to the present embodiment is not particularly limited as long as it is a liquid that can be applied to an application target by electrostatic attraction. In the present embodiment, the liquid is preferably an ink containing functional particles and a solvent, and the functional particles are dispersed in the solvent.

機能性粒子は、形成されたパターンにおいて、所定の電気的性質、所定の光学的性質、所定の磁気的性質等の所定の性質を示す材料または当該材料となる化合物等から構成される。本実施形態では、金属材料、セラミックス材料等が例示される。また、機能性粒子の粒子径も、形成するパターンの用途等に応じて適宜選択することができる。   The functional particle is composed of a material exhibiting a predetermined property such as a predetermined electrical property, a predetermined optical property, a predetermined magnetic property, or a compound serving as the material in the formed pattern. In the present embodiment, metal materials, ceramic materials and the like are exemplified. In addition, the particle diameter of the functional particles can also be appropriately selected according to the application of the pattern to be formed.

溶媒は、機能性粒子を分散可能な溶媒であれば、特に制限されず、公知の水系溶媒、有機溶媒等が例示される。   The solvent is not particularly limited as long as the solvent can disperse the functional particles, and examples thereof include known aqueous solvents, organic solvents and the like.

また、当該インクは、パターンを強固に形成するために樹脂成分を含んでもよい。また、当該インクは、上記した成分以外の成分(分散剤、可塑剤等)を含んでもよい。   In addition, the ink may contain a resin component to firmly form a pattern. The ink may also contain components (dispersants, plasticizers, etc.) other than the components described above.

(3.2.塗布工程)
続いて、本実施形態に係る液体の塗布方法における塗布工程では、上記の液体塗布装置を用いて、上記の液体を支持体上または支持体上に形成された塗布体に塗布して所定のパターンを描画する。以下、塗布工程について詳細に説明する。
(3.2. Coating process)
Subsequently, in the coating step of the liquid coating method according to the present embodiment, the above liquid is coated on a support or a coated body formed on a support using the above liquid coating device, and a predetermined pattern is formed. Draw Hereinafter, the application process will be described in detail.

本工程では、液体塗布装置に備えられたノズルとして、図1Aに示す液体吐出ノズル1を用いる。当該液体吐出ノズル1は、図3Aおよび図3Bに示すように、塗布対象70に対して、ノズルの吐出口20が対向するように配置されている。また、液体吐出ノズル1は、X軸方向から投影した先端面10の投影寸法が最小値Mとなり、Y軸方向から投影した先端面10の投影寸法が最大値Lとなるように配置され、図3Aおよび図3Bにおいて、MとLとは、M=0.5Lである関係を満足している。なお、図3Aおよび図3Bでは、ノズルの先端部以外の液体塗布装置の図示は省略している。   In this process, the liquid discharge nozzle 1 shown in FIG. 1A is used as a nozzle provided in the liquid application apparatus. The said liquid discharge nozzle 1 is arrange | positioned so that the discharge port 20 of a nozzle may be opposite with respect to the coating object 70, as shown to FIG. 3A and FIG. 3B. In addition, the liquid discharge nozzle 1 is disposed such that the projected dimension of the tip surface 10 projected from the X-axis direction becomes the minimum value M and the projected dimension of the tip surface 10 projected from the Y-axis direction becomes the maximum value L. In 3A and FIG. 3B, M and L satisfy the relationship of M = 0.5L. In FIGS. 3A and 3B, illustration of the liquid application device other than the tip of the nozzle is omitted.

また、図3Aおよび図3Bは、ノズル内に供給されている液体に電圧を印加して帯電させ、静電吸引力により、メニスカスから引き出された液柱が塗布対象70まで達した状態を示している。   3A and 3B show that the liquid supplied in the nozzle is charged by applying a voltage, and the electrostatic attraction force causes the liquid column drawn from the meniscus to reach the application target 70. There is.

この図3Aおよび図3Bにおいて、先端面10の投影寸法の最小値Mと最大値Lとが上述した関係を有しているので、X軸方向から見た液柱の幅LW1(Y軸方向の長さ)は、Y軸方向から見た液柱の幅LW2(X軸方向の長さ)よりも小さくなっている。   In FIGS. 3A and 3B, since the minimum value M and the maximum value L of the projected dimension of the end face 10 have the above-described relationship, the width LW1 of the liquid column seen from the X-axis direction (Y-axis direction The length) is smaller than the width LW2 (length in the X-axis direction) of the liquid column as viewed from the Y-axis direction.

図3Aおよび図3Bに示すノズル1と塗布対象70とがX軸方向に相対移動するように、ノズル1を掃引またはテーブルを移動させると、図6に示すように、X軸方向に沿って、線幅がLW1である線分L1が描画される。一方、ノズルと塗布対象とがY軸方向に相対移動するように、ノズルを掃引またはテーブルを移動させると、図6に示すように、Y軸方向に沿って、線幅がLW2である線分L2が描画される。   When the nozzle 1 is moved by sweeping or moving the table such that the nozzle 1 and the coating target 70 shown in FIGS. 3A and 3B move relative to each other in the X-axis direction, as shown in FIG. A line segment L1 having a line width LW1 is drawn. On the other hand, when the nozzle is moved by sweeping or moving the table so that the nozzle and the application target move relative to each other in the Y-axis direction, a line segment having a line width of LW2 along the Y-axis direction as shown in FIG. L2 is drawn.

したがって、同じノズルを用いていながら、線幅が異なる線分を描画することができる。しかも、液体の塗布条件を変更することなく、形成される線分の線幅を変えることができるので、線幅が異なる線分であっても描画安定性を維持しながら描画できる。   Therefore, it is possible to draw line segments having different line widths while using the same nozzle. Moreover, since the line width of the formed line segment can be changed without changing the application condition of the liquid, even if the line widths are different, drawing can be performed while maintaining drawing stability.

また、線分L1を所定の長さで線分L1同士が連なるように、X軸方向に平行な方向に所定の回数で繰り返し形成することにより、線分L1が連なって形成され所定の面積を有する矩形状領域S1を形成することができる。同様に、線分L2を所定の長さで線分L2同士が連なるように、Y軸方向に平行な方向に所定の回数で繰り返し形成することにより、線分L2が連なって形成され所定の面積を有する矩形状領域S2を形成することができる。   In addition, by repeatedly forming the line segment L1 in a direction parallel to the X-axis direction a predetermined number of times so that the line segments L1 are continuous with a predetermined length, the line segments L1 are formed continuously and a predetermined area is obtained. The rectangular region S1 can be formed. Similarly, line segments L2 are formed continuously by forming line segments L2 repeatedly by a predetermined number of times in a direction parallel to the Y-axis direction so that line segments L2 are continuous with a predetermined length. A rectangular area S2 can be formed.

ここで、線分L1の形成長さおよび線分L2の形成長さと、線分L1を形成する回数および線分L2を形成する回数とを調整することにより、矩形状領域S1と、矩形状領域S2と、を同一形状とすることができる。   Here, by adjusting the formation length of the line segment L1, the formation length of the line segment L2, the number of times of forming the line segment L1, and the number of times of forming the line segment L2, the rectangular area S1 and the rectangular area S2 can have the same shape.

すなわち、図7に示すように、矩形状領域S1のX軸方向の長さ(線分L1の形成長さa1)と、矩形状領域S2のX軸方向の長さ(線分L2が幅方向に連なって形成される長さb2)と、が同じ長さであり、矩形状領域S1のY軸方向の長さ(線分L1が幅方向に連なって形成される長さb1)と、矩形状領域S2のY軸方向の長さ(線分L2の形成長さa2)と、が同じ長さである。   That is, as shown in FIG. 7, the length in the X-axis direction of the rectangular area S1 (formation length a1 of the line segment L1) and the length in the X-axis direction of the rectangular area S2 (line segment L2 in the width direction And the length b2) formed in succession to the same length, and the length in the Y-axis direction of the rectangular area S1 (the length b1 formed by connecting the line segment L1 continuously in the width direction), and The length in the Y-axis direction of the shape region S2 (the formed length a2 of the line segment L2) is the same length.

たとえば、矩形状領域の寸法が大きく、形成精度がそれほど求められない場合には、線幅が広い線分L2を連ねて矩形状領域S2を形成することにより、線幅が狭い線分L1を連ねて矩形状領域S1を形成するよりも短時間で、矩形状領域S1と同形状の矩形状領域S2を形成することができる。したがって、所定のパターンを描画する際の生産性を向上させることができる。   For example, when the dimension of the rectangular area is large and the formation accuracy is not required so much, the line segments L2 having a large line width are formed to form a rectangular area S2, and the line segments L1 having a narrow line width are formed. The rectangular region S2 having the same shape as that of the rectangular region S1 can be formed in a shorter time than forming the rectangular region S1. Therefore, the productivity at the time of drawing a predetermined pattern can be improved.

一方、矩形状領域の寸法が小さく、形成精度が求められる場合には、線幅が狭い線分L1を連ねて矩形状領域S1を形成することにより、矩形状領域S2に比べて、矩形状領域S1を高解像度で精度よく形成することができる。   On the other hand, when the dimension of the rectangular area is small and the formation accuracy is required, the rectangular area S1 is formed by connecting the line segments L1 having a narrow line width, as compared with the rectangular area S2. S1 can be formed with high resolution and accuracy.

すなわち、本実施形態に係る液体吐出ノズルを備えた液体塗布装置を用いることにより、描画されるパターンの寸法および形成精度に応じて、当該パターンを形成する際の線幅を柔軟に変更することができるので、生産性と形成精度とを両立することができる。   That is, by using the liquid application apparatus including the liquid discharge nozzle according to the present embodiment, the line width at the time of forming the pattern can be flexibly changed according to the dimension and the formation accuracy of the pattern to be drawn. As it can, both productivity and formation accuracy can be achieved.

(4.本実施形態における効果)
上記の(1)から(3)において説明した本実施形態では、上述した形状を有する液体吐出ノズルを備える液体塗布装置を用いて、ノズルの吐出口と塗布対象とを繋ぐ液柱を形成しながら塗布対象への液体の塗布を行っている。
(4. Effects in the present embodiment)
In the present embodiment described in the above (1) to (3), a liquid application device including the liquid discharge nozzle having the above-described shape is used to form a liquid column connecting the discharge port of the nozzle and the application target The liquid is applied to the application object.

本実施形態に係る液体吐出ノズルは、上述した形状を有することにより、当該ノズルの掃引方向において、液柱の幅を変化させることができる。液柱の幅は、液体の塗布により形成される線分の線幅に対応している。   The liquid discharge nozzle according to the present embodiment can change the width of the liquid column in the sweep direction of the nozzle by having the above-described shape. The width of the liquid column corresponds to the line width of the line segment formed by the application of the liquid.

したがって、液柱の幅を変化させることにより、ノズルの掃引方向に応じて、形成される線分の線幅を変化させることができる。しかも、液体の塗布条件(液体の成分、粘度、印加電圧、吐出口と塗布対象との距離等)を変更することなく、単にノズルの掃引方向を変えるだけで、線幅を所定の範囲内で自由に制御できる。   Therefore, by changing the width of the liquid column, the line width of the formed line segment can be changed according to the sweep direction of the nozzle. In addition, the line width can be made within a predetermined range simply by changing the sweep direction of the nozzle without changing the liquid application conditions (component of the liquid, viscosity, applied voltage, distance between the discharge port and the application target, etc.). You can control it freely.

すなわち、形成される線分の品質は、線幅が異なっていても同じであり、優れた描画安定性を確保することができる。   That is, the quality of the formed line segment is the same even if the line widths are different, and excellent drawing stability can be ensured.

また、形成される線分の線幅が大きい場合には、線幅が小さい場合に比べて、所定の面積を有するパターンをより短時間で形成することができる。これに対して、微少なパターンを形成する場合には、線幅が小さい線分により形成することで、線幅が大きい線分により形成する場合に比べて、微少なパターンの形成精度を高めることができる。   Further, when the line width of the formed line segment is large, a pattern having a predetermined area can be formed in a shorter time than in the case where the line width is small. On the other hand, in the case of forming a minute pattern, the formation accuracy of the minute pattern is improved by forming the line segment with a smaller line width than in the case of forming the line width with a large line segment. Can.

したがって、形成するパターンに応じて、線幅を変化させることにより、当該パターンの形成速度と形成精度とを両立することができる。   Therefore, by changing the line width in accordance with the pattern to be formed, it is possible to achieve both the formation speed and the formation accuracy of the pattern.

(5.変形例)
上述した実施形態では、液体吐出ノズルは、静電吸引力を利用する液体塗布装置に用いられるノズルである。しかしながら、静電吸引力を利用する液体塗布装置に限定されず、たとえば、空圧ディスペンサに用いられる液体吐出ノズルであってもよい。
(5. Modification)
In the embodiment described above, the liquid discharge nozzle is a nozzle used for a liquid application device that utilizes electrostatic attraction. However, the present invention is not limited to a liquid application device that utilizes electrostatic attraction, and may be, for example, a liquid discharge nozzle used for an air pressure dispenser.

空圧ディスペンサに用いられる液体吐出ノズルの場合、液体は圧力により吐出口から押し出されて吐出されるため、ノズルの先端面においてほとんどメニスカスを形成しない。このような液体吐出ノズルにおいて、液柱の形状に異方性を持たせるには、吐出方向に垂直な任意の方向から投影して得られる吐出口の投影寸法の最小値と最大値との関係が、上述した実施形態における先端面の投影寸法の最小値Mと最大値Lとの関係を満足すればよい。すなわち、上述した実施形態において、先端面の投影寸法を、吐出口の投影寸法に読み替えればよい。   In the case of a liquid discharge nozzle used for an air pressure dispenser, since the liquid is pushed out from the discharge port by the pressure and discharged, it hardly forms a meniscus on the tip surface of the nozzle. In such a liquid discharge nozzle, in order to give anisotropy to the shape of the liquid column, the relationship between the minimum value and the maximum value of the projected dimensions of the discharge port obtained by projecting from an arbitrary direction perpendicular to the discharge direction However, the relationship between the minimum value M and the maximum value L of the projection dimension of the tip surface in the embodiment described above may be satisfied. That is, in the embodiment described above, the projected dimension of the tip end surface may be replaced with the projected dimension of the discharge port.

吐出口の投影寸法の最小値と最大値との関係が、上述した関係を満足すれば、上述した実施形態における効果と同様の効果を得ることができる。   If the relationship between the minimum value and the maximum value of the projection size of the discharge port satisfies the above-described relationship, it is possible to obtain the same effect as the effect in the above-described embodiment.

また、上述した実施形態では、ノズルの先端面10は平面で構成されている。しかしながら、液体が先端面10上に濡れ広がってメニスカスを形成できる限りにおいて、先端面10が曲面で構成されていてもよい。   Further, in the embodiment described above, the tip end surface 10 of the nozzle is configured to be flat. However, as long as the liquid can wet and spread on the tip surface 10 to form a meniscus, the tip surface 10 may be formed of a curved surface.

また、上述した実施形態では、線幅の広い線分はY軸方向に沿って形成され、線幅の狭い線分はX軸方向に沿って形成されている。しかしながら、一方の線分を形成した後、ノズルまたはテーブルをZ軸に対して所定の角度で回転させてから、他方の線分を形成することにより、線幅の大きい線分と線幅の小さい線分とを同一方向に沿って形成してもよい。   Further, in the embodiment described above, a line segment having a wide line width is formed along the Y-axis direction, and a line segment having a narrow line width is formed along the X-axis direction. However, after one of the line segments is formed, the nozzle or table is rotated at a predetermined angle with respect to the Z axis, and then the other line segment is formed, whereby the line segment with a large line width and the line width are small. The line segment may be formed along the same direction.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の態様で改変しても良い。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and may be modified in various aspects within the scope of the present invention.

以下、実施例を用いて、発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実験例1)
液体吐出ノズルとして、図1Aに示すノズルを用いた。当該ノズルにおいて、先端面の投影寸法の最小値Mおよび最大値Lは表1に示す値であった。
(Experimental example 1)
As a liquid discharge nozzle, a nozzle shown in FIG. 1A was used. In the nozzle, the minimum value M and the maximum value L of the projected dimensions of the tip surface are values shown in Table 1.

これらのノズルを備える液体塗布装置に、セラミック粒子が分散したインクを充填し、ノズル内に供給した。液体塗布装置において、ノズルと支持体との間に、実施例1および3では、1000Vの電圧を印加し、実施例2では、500Vの電圧を印加して、ノズルと支持体とを繋ぐ液柱を形成した。液柱が形成されている状態で、先端面の投影寸法が最小値Mを示す投影方向(図1AにおけるC方向)と、当該投影寸法が最大値Lを示す投影方向(図1AにおけるB方向)とにそれぞれノズルを掃引して、支持体上に線分を形成し、その線幅を測定した。結果を表1に示す。   The liquid coating apparatus equipped with these nozzles was filled with the ink in which the ceramic particles were dispersed, and was supplied into the nozzles. In the liquid application apparatus, a voltage of 1000 V is applied between the nozzle and the support in Examples 1 and 3, and a voltage of 500 V is applied in Example 2 to connect the nozzle and the support. Formed. With the liquid column formed, the projection direction (C direction in FIG. 1A) in which the projection dimension of the tip surface shows the minimum value M and the projection direction (B direction in FIG. 1A) the projection dimension shows the maximum value L The nozzles were respectively swept to form line segments on the support, and their line widths were measured. The results are shown in Table 1.

Figure 2019063699
Figure 2019063699

表1より、ノズル先端部の先端面の投影寸法の最小値Mおよび最大値Lの関係を上述した関係とすることにより、塗布条件を変更することなく、ノズルの掃引方向を変えるだけで、形成される線幅の差を大きくできることが確認できた。   From Table 1, by setting the relationship between the minimum value M and the maximum value L of the projected dimension of the tip surface of the nozzle tip to the relationship described above, the formation is performed only by changing the sweep direction of the nozzle without changing the coating conditions. It can be confirmed that the difference in the line width can be increased.

1… 液体吐出ノズル
10… 先端面
20… 吐出口
50… 吐出装置
1… ノズル
52… 電圧印加手段
53… 支持体
54… テーブル
60… インク
70… 塗布対象
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid discharge nozzle 10 ... Tip surface 20 ... Discharge port 50 ... Discharge apparatus 1 ... Nozzle 52 ... Voltage application means 53 ... Support body 54 ... Table 60 ... Ink 70 ... Application object

Claims (3)

液体を吐出口から塗布対象に連続的に吐出する液体吐出ノズルであって、
前記液体吐出ノズルの先端部には、前記液体の吐出方向に略垂直であり、前記吐出口を取り囲む先端面が形成されており、
前記先端面および前記吐出口を、前記吐出方向に垂直な任意の方向から投影した時に、前記先端面または前記吐出口の投影寸法の最小値をM、前記先端面または前記吐出口の投影寸法の最大値をLとすると、前記Mが、0.4L以上0.8L以下であることを特徴とする液体吐出ノズル。
A liquid discharge nozzle for continuously discharging a liquid from a discharge port to a coating target,
The tip end portion of the liquid discharge nozzle is formed with a tip surface which is substantially perpendicular to the discharge direction of the liquid and which surrounds the discharge port.
When the tip surface and the discharge port are projected from any direction perpendicular to the discharge direction, the minimum value of the projection dimension of the tip surface or the discharge port is M, and the projection size of the tip surface or the discharge port is Assuming that the maximum value is L, the M is 0.4 L or more and 0.8 L or less.
前記液体は静電吸引力により吐出され、前記先端面を、前記吐出方向に垂直な任意の方向から投影した時に、前記先端面の投影寸法の最小値をM、前記先端面の投影寸法の最大値をLとすると、前記Mが、0.4L以上0.8L以下であることを特徴とする請求項1に記載の液体吐出ノズル。   The liquid is discharged by electrostatic attraction, and when the tip surface is projected from any direction perpendicular to the discharge direction, the minimum value of the projection dimension of the tip surface is M, the maximum projection dimension of the tip surface The liquid discharge nozzle according to claim 1, wherein M is 0.4 L or more and 0.8 L or less, where L is a value. 前記吐出方向から見た前記先端面の外周形状が楕円形であることを特徴とする請求項2に記載の液体吐出ノズル。   The liquid discharge nozzle according to claim 2, wherein an outer peripheral shape of the tip end surface viewed from the discharge direction is an elliptical shape.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02225052A (en) * 1989-02-27 1990-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ink jet recorder
JPH1022437A (en) * 1996-07-05 1998-01-23 Hitachi Cable Ltd Adhesive coater for lead frame
JP2005096479A (en) * 1997-02-25 2005-04-14 Hewlett Packard Co <Hp> Printhead for ink-jet printer
JP2011000878A (en) * 2009-06-17 2011-01-06 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Ink jet head
JP2012030835A (en) * 2010-07-30 2012-02-16 Yoshino Kogyosho Co Ltd Ejection cap

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02225052A (en) * 1989-02-27 1990-09-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ink jet recorder
JPH1022437A (en) * 1996-07-05 1998-01-23 Hitachi Cable Ltd Adhesive coater for lead frame
JP2005096479A (en) * 1997-02-25 2005-04-14 Hewlett Packard Co <Hp> Printhead for ink-jet printer
JP2011000878A (en) * 2009-06-17 2011-01-06 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Ink jet head
JP2012030835A (en) * 2010-07-30 2012-02-16 Yoshino Kogyosho Co Ltd Ejection cap

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