JP6494380B2 - Liquid ejecting apparatus, imprint apparatus and component manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、液体を吐出する液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置、インプリント装置および部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a liquid ejection apparatus including a liquid ejection head that ejects liquid, an imprint apparatus, and a component manufacturing method.
液体を吐出する吐出口(以下、「ノズル」と称す)を有する液体吐出ヘッド(以下、単に「ヘッド」と称す)を備えた液体吐出装置が知られている。このような液体吐出装置は、近年、多様な分野で利用されており、例えば、インクジェット記録装置などに利用されている。 2. Description of the Related Art A liquid discharge apparatus including a liquid discharge head (hereinafter simply referred to as “head”) having a discharge port (hereinafter referred to as “nozzle”) for discharging liquid is known. In recent years, such a liquid ejection apparatus has been used in various fields, for example, an inkjet recording apparatus.
一般的に、液体がヘッド(ノズル)から外部へ漏れないように、ヘッド内は常に負圧(大気圧よりも低い圧力)に維持される必要がある。 Generally, the inside of the head needs to be always maintained at a negative pressure (pressure lower than atmospheric pressure) so that liquid does not leak from the head (nozzle) to the outside.
特許文献1には、図6に示すように、ヘッド101に連通するインクタンク(インク袋)102と、インクタンク102を収容する収容部103と、インクタンク102と収容部103の間の空間内の空気を吸引する吸引装置104が開示されている。吸引装置104の吸引動作によって、インクタンク102と収容部103の間の空間に一定の負圧が形成される。この負圧によってインクタンク(インク袋)102が弾性変形(拡張)し、インクタンク102内が負圧状態に維持される。
In
一方、特許文献2には、図7に示すように、ヘッド201に連通するサブタンク202内の圧力を負圧に維持するために、可撓性部材203でサブタンクの内部をインク室204と浮力発生室205に分割する構成が開示されている。そして、浮力発生室205内に比重の小さい浮き袋206が可撓性部材203に連結して取り付けられている。浮力発生室205内の浮き袋206の浮力によって、インク室204内に連通されたヘッド201内が負圧の状態に維持される。
On the other hand, in
しかしながら、特許文献1に開示された流体吐出装置では、次のような問題があった。
However, the fluid ejection device disclosed in
すなわち、空気の体積は環境温度または圧力の変化に伴って変動しやすい。このため、流体吐出装置の周辺の気温または気圧の変化に伴って、インクタンク102と収容部103の間の空間に封入された空気の体積が敏感に環境温度または圧力に従って変動する。その結果、インクタンク102内の液体の圧力が変動し、ヘッド101内の圧力が変化しやすい。
That is, the air volume is likely to fluctuate with changes in ambient temperature or pressure. For this reason, the volume of air enclosed in the space between the
また、特許文献1の発明では、インクタンク102には液体で満たされており、インクタンク102と収容部103の間の空間には空気で満たされている。液体の密度と気体(空気)の密度の差が比較的大きいため、収容部103に衝撃が加えられた際に、インクタンク102が大きく揺動する可能性がある。インクタンク102の揺動によって、インクタンク102内の液体の圧力も変動し、ヘッド101内の圧力も変化しやすい。
In the invention of
一方、特許文献2に開示されたインクジェット記録装置では、気体で満たされた浮き袋206を浮力発生室205内の液体中に沈める必要があった。そして、このような構成においても、気体の密度と液体の密度との差が比較的大きいため、サブタンク202の筐体に衝撃が加わった際、浮き袋206は大きく揺動する。従って、浮き袋206に連結されたインク室204、またはインク室204に連通するヘッド201内の圧力も変化しやすい。
On the other hand, in the ink jet recording apparatus disclosed in
即ち、特許文献1または特許文献2に開示された液体吐出装置では、ヘッド内の圧力を安定的に維持できず、ヘッドからインクが漏れる恐れがあった。
That is, in the liquid ejection device disclosed in
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、ヘッド内の圧力を安定的に維持でき、ヘッドからの液体の漏れをより抑制できる液体吐出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a liquid ejection apparatus that can stably maintain the pressure in the head and can further prevent liquid leakage from the head.
上記目的を達成するため、本発明の液体吐出装置は、液体を吐出する吐出口が形成された吐出口面を有するヘッドと、前記ヘッドへ供給される液体を収容する第1タンクと、前記第1タンクの内部空間を前記液体を収容する第1室と作動液を収容する第2室とに仕切ると共に可撓性を有する可撓部と、前記第2室と連通し、前記第2室へ供給される前記作動液を収容する第2タンクと、を有し、前記第2タンク内の前記作動液の液面が前記吐出口面よりも下方に配置された液体吐出装置であって、前記第2タンクが大気開放された状態で、前記第2タンク内の作動液の液面の位置を所定範囲内になるように調整する調整手段を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a liquid discharge apparatus according to the present invention includes a head having a discharge port surface on which a discharge port for discharging a liquid is formed, a first tank that stores liquid supplied to the head, and the first tank. An internal space of one tank is divided into a first chamber that stores the liquid and a second chamber that stores the working fluid, and a flexible portion having flexibility and the second chamber communicate with the second chamber. A second tank that contains the supplied hydraulic fluid, and the liquid level of the hydraulic fluid in the second tank is disposed below the discharge port surface, An adjusting means is provided for adjusting the position of the liquid level of the working fluid in the second tank to be within a predetermined range in a state where the second tank is opened to the atmosphere.
本発明によれば、ヘッド内の圧力を安定的に維持することができ、ヘッドからの液体の漏れをより抑制することができる。 According to the present invention, the pressure in the head can be stably maintained, and liquid leakage from the head can be further suppressed.
[第1実施例]
以下、図1〜図4を参照して本発明の第1実施例について説明する。なお、本実施例では、インクを吐出するインクジェット記録装置(以下、「吐出装置」を称する)を本発明の液体吐出装置の一例として説明する。また、本実施例の吐出装置に使用される「インク」は、本発明の液体吐出装置に使用される「液体」を構成する一例である。
[First embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, an ink jet recording apparatus that discharges ink (hereinafter referred to as “ejection apparatus”) will be described as an example of the liquid ejection apparatus of the present invention. The “ink” used in the ejection device of the present embodiment is an example that constitutes the “liquid” used in the liquid ejection device of the present invention.
図1は、本実施例の吐出装置(液体吐出装置)の概念図である。 FIG. 1 is a conceptual diagram of the ejection device (liquid ejection device) of the present embodiment.
図1に示すように、本実施例では、吐出装置100は主に、インク(液体)を吐出するヘッド1と、インクを収容する第1タンク2と、作動液を収容する第2タンク3を備えている。また、吐出装置100は、記録媒体91を搬送する搬送手段92や、搬送手段92を支持する支持部93などを備えている。なお、記録媒体91は、吸着手段(図示しない)によって搬送手段92に吸着して保持される。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, the
第1タンク2は、ほぼ密閉した状態の直方体状の筐体20を備え、筐体20の底部にはヘッド1が取り付けられている。第1タンク2には大気連通口が設けられていない。なお、ヘッド1は、筐体20の底面において、吐出口(図示しない)が形成された吐出口面10を備えている。
The
筐体20の内部には、可撓性を有する可撓性膜8(可撓部)が設けられており、第1タンク2が可撓性膜8によって第1室21と第2室22に仕切られる。第1室21は、筐体20の底部に設けられたヘッド1の内部と連通しており、ヘッド1へ供給されるインクを収容している。一方、第2室22は、流路T1を通じて第2タンク3と連通しており、第2タンク3から供給される作動液を収容している。
A flexible film 8 (flexible portion) having flexibility is provided inside the
なお、本実施例では、第1室21はインクで満たされており、第2室22は作動液で満たされている。
In the present embodiment, the
また、本実施例では、後述するように、より安定的にヘッド1内の負圧を維持するために、第2室22内の作動液として、第1室21内のインクとほぼ同じ密度の液体を採用している。また、作動液は、非圧縮性を有する物質であり、例えば、水等の液体や、ゲル状物質を作動液として用いることができる。
Further, in this embodiment, as will be described later, in order to maintain the negative pressure in the
流路T1の、第2タンク3に接続する一端(下端)は、第2タンク3内の作動液の液面以下に配置されている。また、流路T1は、作動液で満たされるように構成されている。 One end (lower end) of the flow path T1 connected to the second tank 3 is disposed below the liquid level of the working fluid in the second tank 3. Further, the flow path T1 is configured to be filled with the hydraulic fluid.
図1に示すように、第2タンク3の上部には、大気連通口31が設けられており、第2タンク3が大気開放されている。第2タンク3が大気開放された状態で、常にヘッド1内に負圧の状態が維持されるように、第2タンク3内の作動液の液面の位置Bが、ヘッド1の吐出口面10の位置Aよりも下方に配置される。即ち、本実施例の吐出装置100では、作動液を収容する第2タンク3内の液面の位置Bと吐出口面10の位置Aの間の高低差(水頭差H)によって、ヘッド1内の負圧状態が維持される。
As shown in FIG. 1, an
図2は、第1タンク2の第1室21内のインク(液体)が一部消費された状態を示す概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing a state where a part of the ink (liquid) in the
図2に示すように、第1タンク2(第1室21)内のインクが消費されると、毛管力によって第2タンク3から第2室22へ作動液が供給される。従って、第2タンク3内の作動液の液面が低下し、位置Aと位置Bの間の水頭差Hが変化する。
As shown in FIG. 2, when the ink in the first tank 2 (first chamber 21) is consumed, the hydraulic fluid is supplied from the second tank 3 to the
本実施例では、吐出装置100は、ヘッド1内の負圧が所定の範囲内に維持されるように、第2タンク3内の作動液の液面の位置を所定の範囲内になるように調整する調整手段4を備えている。
In this embodiment, the
具体的には、調整手段4は、第2タンク3内の液面の位置を検知する液面検知手段5と、第2タンク3へ作動液を補充する補充手段6を備えている。
Specifically, the adjusting
液面検知手段5は、第2タンク3内において、下限位置センサ5Aと上限位置センサ5Bを備えている。下限位置センサ5Aと上限位置センサ5Bは、ヘッド1内の圧力(負圧)が所定の範囲内となるような位置に配されている。なお、本実施例では、下限位置センサ5Aおよび上限位置センサ5Bは、光学式センサである。
The liquid level detection means 5 includes a lower
第2タンク3内の液面を所定の範囲内(下限位置Loと上限位置Hiの間)に維持させることにより、ヘッド1内の負圧を所定の範囲内に収めることができる。言い換えれば、第2タンク3内の液面が下限位置Lo以下に低下しなければ、ヘッド1内の負圧は所定範囲の上限を超えることなく、吐出口におけるメニスカスの破壊可能性も低い。一方、液面が上限位置Hi以上に上昇しなければ、ヘッド1内の負圧が所定範囲の下限を超えることなく、インクがヘッド1から漏れる可能性も少ない。
By maintaining the liquid level in the second tank 3 within a predetermined range (between the lower limit position Lo and the upper limit position Hi), the negative pressure in the
補充手段6は、作動液を収容する第3タンク61と、第2タンク3と第3タンク61を接続する流路62と、流路62に配置され第3タンク61から第2タンク3へ作動液を供給(送液)するポンプ63とを備えている。なお、第3タンク61は、第2タンク3と同様に大気連通口611を備え、大気開放されている。また、ポンプ63は、第2タンク3へ作動液を補充する補充動作以外では停止しており、流路62も閉状態となっている。
The replenishing means 6 is disposed in the
図3は、第3タンクから第2タンクへ作動液を補充する状態を示す概念図である。 FIG. 3 is a conceptual diagram showing a state where hydraulic fluid is replenished from the third tank to the second tank.
図3に示すように、下限位置センサ5Aによって第2タンク3内の液面が下限位置Loまで低下したことを検知した場合、補充手段6(ポンプ63)を作動させ、第3タンクから第2タンクへ作動液を補充して第2タンク内の液面を下限位置Lo以上に回復させる。第2タンク3内の液面が再び上限位置Hiに達したことが検知されたとき、ポンプ63が停止される。これにより、ヘッド1内の負圧を所定範囲内に維持することができる。
As shown in FIG. 3, when it is detected by the lower
図4は、第3タンクから第2タンクへ作動液を補充する制御を示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing control for replenishing the hydraulic fluid from the third tank to the second tank.
図4に示すように、ヘッド1からインクの吐出が開始する(S1)と、液面検知手段5の検知結果に基づき第3タンクから第2タンクへ作動液の補充制御が開始する。即ち、ヘッド1の吐出動作の開始と同時に、第2タンク3内に設置された下限位置センサ5Aによって、第2タンク内の液面の検知(監視)を開始する(S2)。
As shown in FIG. 4, when ink discharge from the
ステップS2において、下限位置センサ5Aによって第2タンク3内の液面が下限位置Loまで低下したことが検知されると、ポンプ63を駆動することによって第3タンク61から第2タンク3へ作動液を送液する(S3)。
In step S2, when it is detected by the lower
ステップS3において、作動液が第3タンク61から第2タンク3へ供給されると、第2タンク3内の液面が上昇する。上限位置センサ5Bによって第2タンク3内の液面が上限位置Hiまで上昇したことが検知される(S4)と、ポンプ63が停止され(S5)、補充制御が終了する。
In step S3, when the working fluid is supplied from the
なお、ステップS4において、上限位置センサ5Bが第2タンク3内の液面が上限位置Hiまで上昇したことをまだ検知されない場合、ステップS3へ戻り、ポンプ63による送液動作が継続される。
In step S4, when the upper
このように、本実施例では、第2タンク3内の液面を吐出口面10よりも下方に配置させ、さらに調整手段4によって第2タンク3内の液面を所定の範囲内に調整することにより、安定的にヘッド1内の圧力を所定の範囲(負圧)に制御することができる。よって、ヘッド1からインクの漏れを有効に抑制することができる。また、ヘッド1からインクを安定的に吐出することもできる。
Thus, in this embodiment, the liquid level in the second tank 3 is disposed below the
特に、本実施例では、第1タンク2内(第1室21および第2室22)が密度の近いインクと作動液で満たされているため、筐体20に衝撃があっても振動が有効に抑制される。従って、振動によるヘッド1内の圧力への影響が小さく、ヘッド1内を安定した負圧状態に維持することができる。
In particular, in this embodiment, since the inside of the first tank 2 (the
なお、本実施例では、第2室22に充填される作動液は、気体に比べて、環境温度および圧力の変化からの影響を受けにくい。したがって、吐出装置100の周辺の気温または気圧が変化しても、作動液の体積はほとんど変動しないため、第1室21に連通するヘッド1内のインクの圧力の変動が確実に抑制されている。
In the present embodiment, the hydraulic fluid filled in the
以下、吐出装置100の可撓性膜8(可撓部)について詳細に説明する。
Hereinafter, the flexible film 8 (flexible part) of the
図2に示すように、本実施例では、可撓性膜8は、筐体の上面、底面および二つの側面とそれぞれ接続し、鉛直方向(縦方向)に沿って筐体20内に設けられている。これにより、筐体20内に第1室21と第2室22が左右に分かれて形成される。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the
第1タンク2の第1室21内のインクが消費されると、可撓性膜8が変形し、第1室21の容積が減少すると共に第2室22の容積が拡大する。よって、第1室21において消費されたインクの容積と同容積の作動液が、流路T1を通じて第2タンク3から第2室22へ供給される。このとき、可撓性膜8は、図2示すように、水平方向に沿って左から右へ移動する。
When the ink in the
言い換えれば、インクの消費によって、第1タンク2内に収容されるインクと作動液の体積比率が変化するが、作動液とインクがほぼ同じ密度であるため、第1タンク2内の重心がほぼ変化しない。このため、筐体20の下部に位置するヘッド1内に安定した負圧が維持される。
In other words, the volume ratio of the ink and the working fluid stored in the
特に、本実施例では、可撓性膜8を鉛直方向に沿って配置することにより、仮にインクと異なる密度の作動液を採用しても、インクの消費によって第1タンク2内(液体)の重心が水平方向にのみ移動し、高さ方向にはほぼ移動しない。
In particular, in this embodiment, by arranging the
一方、可撓性膜8を水平方向に配置した場合は、インクの消費に伴って第1タンク2の重心が高さ方向に移動する。可撓性膜8を鉛直方向に配置した場合は、可撓性膜8を水平方向に配した場合に比べ、ヘッド1内の負圧を安定的に維持することができる。従って、可撓性膜8(可撓部)を鉛直方向に配置することにより、使用可能な作動液の選択肢が増え、設計しやすくなる効果がある。
On the other hand, when the
なお、本実施例では、可撓性膜8は、筐体の上面、下面および側面と接続することにより筐体を第1室21、第2室22に仕切って形成する例を説明したが、他の配置形態も可能である。例えば、インクを収容する第1室21が作動液を収容する第2室22にほぼ包囲されるように可撓性膜8を筐体20内に取り付けてもよい。即ち、インクを収容する第1室21(空間)が可撓性膜8で包まれるように可撓性膜8を筐体20に取り付けても良い。
In the present embodiment, the
また、本実施例に使用される可撓性膜8は、接液性等の観点から、インク(第1室に収容される液体)の特性に適した部材を選定することが好ましい。
For the
本実施例では、インクを吐出するインクジェット記録装置を例として、液体吐出装置を説明したが、例えば、導電性液体またはUV硬化性液体などの液体を吐出する液体吐出装置に本発明を適宜に変更して適用することができる。 In the present embodiment, the liquid ejecting apparatus has been described using an ink jet recording apparatus that ejects ink as an example. However, for example, the present invention is appropriately changed to a liquid ejecting apparatus that ejects liquid such as conductive liquid or UV curable liquid. And can be applied.
本実施例では、第1タンク2の筐体20の下部にヘッド1を取り付けて一体化した構成を説明したが、ヘッド1と第1タンク2を別々に構成し、接続チューブを用いてヘッド1と第1タンク2(第1室21)を接続してもよい。
In the present embodiment, the configuration in which the
本実施例では、第1タンク(第2室22)は、流路T1を通じて第2タンク3と接続しているが、流路T1にジョイント部を設けて、第1タンク2と第2タンク3を分離(着脱)可能なように構成してもよい。
In the present embodiment, the first tank (second chamber 22) is connected to the second tank 3 through the flow path T1, but the
本実施例では、筐体20の容積を500mlとし、第1室21内のインクの初期量を約400mlとし、第2室22内の作動液の初期量を約100mlとしたが、適宜に変更してもよい。
In this embodiment, the volume of the
例えば、筐体20の容積を400mlとし、第1室21内のインク(液体)の初期量も約400mlとし、初期状態において作動液を0に近い最小値として設定してもよい。即ち、空気の混入が無視できる場合、初期状態では第2室22に作動液が充填されていなくてもよい。
For example, the volume of the
本実施例では、第1タンク2(ヘッド1)がキャリッジ(図示しない)に搭載され、キャリッジの移動と共にインクが吐出され記録動作が行われる。第1タンク2が移動している場合でも、第1タンク2の内部空間がインクと作動液で満たされており、可撓性膜8の揺動が抑制される。このため、ヘッド1内の圧力変動が起きにくく、ヘッド1からインクが漏れることが軽減される。
In this embodiment, the first tank 2 (head 1) is mounted on a carriage (not shown), and ink is ejected as the carriage moves to perform a recording operation. Even when the
本実施例では、液面検知手段5として光学式センサ用いられたが、例えば、液面検知手段5は、第2タンク3内に設けられた電極対を備え、電極と液面の接触によって電極間の電気的変化を検知する構成であってもよい。 In the present embodiment, an optical sensor is used as the liquid level detection means 5. For example, the liquid level detection means 5 includes an electrode pair provided in the second tank 3, and the electrode is brought into contact with the liquid level by contact between the electrode and the liquid level. The structure which detects the electrical change in between may be sufficient.
また、液面検知手段5は、静電容量式センサを用いて第2タンク3内の液面位置を検知する構成であってもよい。そして、液面検知手段5は、第2タンク3内にフロートを設け、フロートの位置を検知することにより液面を検知する構成であってもよい。 Further, the liquid level detection means 5 may be configured to detect the liquid level position in the second tank 3 using a capacitance type sensor. And the liquid level detection means 5 may be the structure which detects a liquid level by providing a float in the 2nd tank 3, and detecting the position of a float.
本実施例では、ポンプ63は、例えば、シリンジポンプ、チューブポンプ、ダイアフラムポンプまたはギアポンプなどが挙げられるが、吐出装置100の性能に適したポンプを選定することができる。例えば、第3タンク61を密閉空間とした場合、第3タンク61内を加圧して作動液を第2タンク3へ供給する構成とすることもできる。
In this embodiment, examples of the
また、第2タンク3と第3タンク61の間に液面の高低差が存在し且つ流路62の一端が第2タンク3の作動液中に存在する場合、作動液の供給が停止されている間でも、流路62を閉状態にする必要がある。この場合、停止時に流路を遮蔽できるポンプを使用してもよく、流路62の上記一端を第2タンク3の作動液の液面の上の位置に配置してもよい。または、流路62を閉じることが可能なバルブを別途配置してもよい。
In addition, when there is a difference in level between the second tank 3 and the
[第2実施例]
以下、図5を用いて本発明の第2実施例について説明する。なお、図5は、本実施例に係るインプリント装置の概念図である。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a conceptual diagram of the imprint apparatus according to the present embodiment.
図5に示すように、本発明のインプリント装置200は、主に液体吐出装置100Aと、パターン形成部(パターン形成手段)900とを備えている。
As shown in FIG. 5, the
なお、液体吐出装置100Aは、基本的に第1実施例の吐出装置100と同じ構成である。なお、本実施例では、第1タンク2の第1室21には、光硬化性のレジストが収容されており、第1室21に連通されるヘッド1から、後述するウェハー基板91A(基板)へレジストが吐出される。一方、第2室22には、レジストと密度の近い作動液が充填されている。
The
なお、本実施例では、レジストは、光硬化性を有する樹脂で構成されているが、他の光硬化性を有する物質(液体)で構成されてもよい。また、本実施例では、可撓性膜8として厚みが10μm〜200μmのアルミ多層フィルムが使用される。アルミ多層フィルムのような材料では、レジストに対して安定性を有し、液体および気体が透過しにくい特性を有する特徴から、可撓部として好適である。
In this embodiment, the resist is made of a photocurable resin, but may be made of another photocurable material (liquid). In this embodiment, an aluminum multilayer film having a thickness of 10 μm to 200 μm is used as the
パターン形成部900は、主にモールド94と露光ユニット(光照射手段)95を備えている。また、パターン形成部900には、モールド94を上下に移動させる移動手段96が備えられている。
The
なお、モールド94は、移動手段96を介して第1保持部97に保持され、露光ユニット95は、第2保持部98に保持されている。また、モールド94は、光透過性を有する石英材質で構成されており、一方の表面(下面)側に溝状の微細パターン(凹凸パターン)が形成されている。露光ユニット95は、モールド94の上方に配置されており、モールド94を隔てて、後述するウェハー基板91A上のレジスト(パターン)を照射して硬化させることができる。
The
以下、本実施例のインプリント装置200を用いてウェハー基板91Aの表面にパターンを形成する形成工程について説明する。
Hereinafter, a forming process for forming a pattern on the surface of the
本実施例では、液体吐出装置よって、レジストが吐出(付与)されたウェハー基板の上面と、凹凸パターンが形成されたモールドの下面とを当接させ、ウェハー基板の上面において、モールドの下面にある凹凸パターンに対応するパターンを形成する。 In this embodiment, the upper surface of the wafer substrate on which the resist is discharged (applied) by the liquid discharge device is brought into contact with the lower surface of the mold on which the concavo-convex pattern is formed. A pattern corresponding to the uneven pattern is formed.
具体的には、液体吐出装置100Aのヘッド1から、ウェハー基板91Aの上面に所定のパターンとなるようにレジストが吐出(付与)される(付与工程)。
Specifically, a resist is ejected (applied) from the
その後、レジスト(パターン)が付与(形成)されたウェハー基板91Aが、搬送手段92によってモールド94の下方に搬送される。
Thereafter, the
移動手段96によって、モールド94を下方へ降下させ、ウェハー基板91Aの上面に形成されたレジスト(パターン)にモールド94の下面を押し当てる。これにより、モールド94の下面にある凹凸パターンを構成する溝状の微細パターンにレジストが押し込まれて充填される(パターン形成工程)。
The moving means 96 lowers the
レジストが微細パターンに充填された状態で、光透過性のモールド94を隔てて露光ユニット95から紫外線をレジストへ照射することにより、ウェハー基板91Aの表面にレジストからなるパターンが形成される(処理工程)。
In a state where the resist is filled in a fine pattern, the resist is irradiated with ultraviolet rays from the
パターンが形成された後、移動手段96によってモールド94を上昇させ、ウェハー基板91Aに形成されたパターンとモールド94が分離される。ウェハー基板91A上のパターン形成工程が終了する。
After the pattern is formed, the
第1実施例と同様に、本実施例では、第2タンク3内の液面を吐出口面10よりも下方に配置させ、さらに調整手段4によって第2タンク内の液面を所定の範囲内に調整することにより、安定的にヘッド1内の圧力を所定の範囲(負圧)に制御することができる。よって、ヘッド1からレジスト(液体)の漏れを有効に抑制することができる。また、ヘッド1からレジストを安定的に吐出することもできる。
Similar to the first embodiment, in this embodiment, the liquid level in the second tank 3 is arranged below the
また、本実施例では、第1タンク2内の空間が密度の近いレジストと作動液で満たされているため、筐体20に衝撃があっても振動が有効に抑制される。従って、振動によるヘッド1内の圧力への影響が小さく、ヘッド1内を安定した負圧状態に維持することができる。
Further, in the present embodiment, since the space in the
また、本実施例では、第2室22に充填される作動液は、気体に比べて、環境温度および圧力の変化からの影響を受けにくい。したがって、インプリント装置200の周辺の気温または気圧が変化しても、作動液の体積はほとんど変動しないため、第1室21に連通するヘッド1内のレジストの圧力の変動が確実に抑制されている。
In the present embodiment, the hydraulic fluid filled in the
本発明のインプリント装置を、例えば、半導体集積回路素子や液晶表示素子などのデバイスを製造する半導体製造装置やナノインプリント装置などに適用することができる。 The imprint apparatus of the present invention can be applied to, for example, a semiconductor manufacturing apparatus or a nanoimprint apparatus that manufactures devices such as semiconductor integrated circuit elements and liquid crystal display elements.
本発明のインプリント装置を用いて部品を製造することができる。 Parts can be manufactured using the imprint apparatus of the present invention.
部品の製造方法としては、インプリント装置(ヘッド)を用いて、基板(ウェハー、ガラスプレート、フィルム状基板など)にレジストを吐出(付与)する工程(付与工程)を有してもよい。 The component manufacturing method may include a step (applying step) of discharging (applying) a resist to a substrate (wafer, glass plate, film-like substrate, etc.) using an imprint apparatus (head).
また、基板のレジストが吐出(付与)された表面と、凹凸パターンが形成されたモールドの表面とを当接させ、基板の表面にモールドの凹凸パターンに対応するパターンを形成するパターン形成工程を有してもよい。 In addition, there is a pattern forming process in which the surface of the substrate on which the resist is discharged (applied) and the surface of the mold on which the concavo-convex pattern is formed are brought into contact with each other to form a pattern corresponding to the concavo-convex pattern on the substrate. May be.
また、パターンが形成された基板を処理する処理工程を有してもよい。なお、基板を処理する処理工程として、基板をエッチングするエッチング処理工程を有してもよい。 Moreover, you may have a process process which processes the board | substrate with which the pattern was formed. In addition, you may have an etching process process which etches a board | substrate as a process process which processes a board | substrate.
なお、パターンドメディア(記録媒体)や光学素子などのデバイス(部品)を製造する場合は、エッチング処理以外の加工処理が好ましい。 When manufacturing a device (part) such as a patterned medium (recording medium) or an optical element, a processing process other than the etching process is preferable.
本発明の部品の製造方法によれば、従来の部品製造方法に比べ、部品の性能・品質・生産性が向上し、生産コストを削減することもできる。 According to the component manufacturing method of the present invention, the performance, quality, and productivity of the component can be improved and the production cost can be reduced as compared with the conventional component manufacturing method.
1 ヘッド
2 第1タンク
3 第2タンク
4 調整手段
8 可撓性膜(可撓部)
10 吐出口面
21 第1室
22 第2室
100 インクジェット記録装置(液体吐出装置)
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ヘッドへ供給される液体を収容する第1タンクと、
前記第1タンクの内部空間を前記液体を収容する第1室と作動液を収容する第2室とに仕切ると共に可撓性を有する可撓部と、
前記第2室と連通し、前記第2室へ供給される前記作動液を収容する第2タンクと、
を有し、前記第2タンク内の前記作動液の液面が前記吐出口面よりも下方に配置された液体吐出装置であって、
前記第2タンクが大気開放された状態で、前記第2タンク内の作動液の液面の位置を所定範囲内になるように調整する調整手段を有することを特徴とする液体吐出装置。 A head having a discharge port surface on which a discharge port for discharging liquid is formed;
A first tank for storing liquid to be supplied to the head;
A flexible portion that divides the internal space of the first tank into a first chamber that stores the liquid and a second chamber that stores the working fluid and has flexibility;
A second tank communicating with the second chamber and containing the hydraulic fluid supplied to the second chamber;
And the liquid level of the working fluid in the second tank is disposed below the discharge port surface,
A liquid ejecting apparatus comprising: an adjusting unit configured to adjust a position of a liquid level of the working liquid in the second tank within a predetermined range in a state where the second tank is opened to the atmosphere.
前記ヘッドへ供給される液体を収容する第1タンクと、
前記第1タンクの内部空間を前記液体を収容する第1室と作動液を収容する第2室とに仕切ると共に可撓性を有する可撓部と、
前記第2室と連通し、前記第2室へ供給される前記作動液を収容する第2タンクと、を有し、前記第2タンク内の前記作動液の液面が前記吐出口面よりも下方に配置されたインプリント装置であって、
前記第2タンクが大気開放された状態で、前記第2タンク内の作動液の液面の位置を所定範囲内になるように調整する調整手段と、
前記ヘッドによって一方の表面に前記液体が吐出された基板の前記一方の表面と、凹凸パターンが形成されたモールドの前記凹凸パターンが形成された表面とを当接させ、前記基板の前記一方の表面において、前記モールドの前記凹凸パターンに対応するパターンを形成する形成手段と、を有することを特徴とするインプリント装置。 A head having a discharge port surface on which a discharge port for discharging liquid is formed;
A first tank for storing liquid to be supplied to the head;
A flexible portion that divides the internal space of the first tank into a first chamber that stores the liquid and a second chamber that stores the working fluid and has flexibility;
A second tank that communicates with the second chamber and stores the hydraulic fluid supplied to the second chamber, and the level of the hydraulic fluid in the second tank is more than the discharge port surface. An imprint apparatus disposed below,
Adjusting means for adjusting the position of the liquid level of the working fluid in the second tank within a predetermined range in a state where the second tank is opened to the atmosphere;
The one surface of the substrate on which the liquid is discharged onto one surface by the head is brought into contact with the surface on which the concavo-convex pattern of the mold on which the concavo-convex pattern is formed, and the one surface of the substrate And forming means for forming a pattern corresponding to the concave-convex pattern of the mold.
前記パターン形成手段は、前記基板に形成された前記パターンに光を照射して当該パターンを硬化させる光照射手段を備えることを特徴とする請求項5に記載のインプリント装置。 The liquid is a photocurable liquid,
The imprint apparatus according to claim 5, wherein the pattern forming unit includes a light irradiation unit configured to irradiate the pattern formed on the substrate with light to cure the pattern.
前記ヘッドへ供給される液体を収容する第1タンクと、
前記第1タンクの内部空間を前記液体を収容する第1室と作動液を収容する第2室とに仕切ると共に可撓性を有する可撓部と、
前記第2室と連通し、前記第2室へ供給される前記作動液を収容する第2タンクと、
前記第2タンクが大気開放された状態で、前記第2タンク内の作動液の液面の位置を所定範囲内になるように調整する調整手段と、を有し、前記第2タンク内の前記作動液の液面が前記吐出口面よりも下方に配置されたインプリント装置を用いて、基板を備えた部品を製造する部品の製造方法であって、
前記ヘッドによって液体を基板の表面へ付与する付与工程と、
前記基板の前記液体が付与された表面と、凹凸パターンが形成されたモールドの表面とを当接させ、前記基板の前記表面に前記モールドの前記凹凸パターンに対応するパターンを形成するパターン形成工程と、
前記パターンが形成された前記基板を処理する処理工程と、を有することを特徴とする部品の製造方法。 A head having a discharge port surface on which a discharge port for discharging liquid is formed;
A first tank for storing liquid to be supplied to the head;
A flexible portion that divides the internal space of the first tank into a first chamber that stores the liquid and a second chamber that stores the working fluid and has flexibility;
A second tank communicating with the second chamber and containing the hydraulic fluid supplied to the second chamber;
Adjusting means for adjusting the position of the liquid level of the working fluid in the second tank to be within a predetermined range in a state where the second tank is opened to the atmosphere, Using the imprint apparatus in which the liquid level of the working fluid is disposed below the discharge port surface, a component manufacturing method for manufacturing a component including a substrate,
An applying step of applying a liquid to the surface of the substrate by the head;
A pattern forming step of bringing the surface of the substrate to which the liquid has been applied into contact with the surface of the mold on which the concavo-convex pattern is formed, and forming a pattern corresponding to the concavo-convex pattern of the mold on the surface of the substrate; ,
And a processing step of processing the substrate on which the pattern is formed.
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