(57)【要約】  【課題】スペーサ分散液を安定して供給可能な方法及び供給管を提供する。  【解決手段】本発明の振動供給管６０ａは、カバー６１と配管本体６２とを有しており、カバー６１と配管本体６２との間の隙間６６に振動媒体液を配置した状態で、カバー６１に取り付けられた振動手段６５を振動させると、カバー６１が振動する。振動媒体液はカバー６１と配管本体６２に接触するので、カバー６１の振動は振動媒体液を介して配管本体６２に伝わり、配管本体６２の内部を流れるスペーサ分散液が振動し、攪拌される。配管本体６２には、振動媒体液で拡散された後の振動が伝わるので、配管本体６２の広い領域が振動し、また、振動手段６５振動は配管本体６２に直接伝わらないので、配管本体６２が局所的に強く振動することもない。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管本体と、
前記配管本体の周囲に位置し、前記配管本体の外壁面を覆うカバーと、
前記カバーに取り付けられた振動手段とを有し、
前記カバーと前記配管本体との間には隙間が設けられ、前記隙間に振動媒体液を配置した状態で、前記振動手段を振動させると、前記振動媒体液が振動するように構成された振動供給管。
【請求項２】
前記カバーに設けられた流入口と流出口とを有し、
前記流入口と前記流出口は、それぞれ前記配管本体と前記カバーとの間の隙間に接続され、
前記流入口に振動媒体液を供給すると、前記配管本体と前記カバーとの間の隙間で構成される流路を通って、前記流出口から前記振動媒体液が排出されるように構成された請求項１記載の振動供給管。
【請求項３】
印刷ヘッドと、前記印刷ヘッドに接続された供給管とを有し、
前記供給管を流れるスペーサ分散液が前記印刷ヘッドに供給されると、前記印刷ヘッドから前記スペーサ分散液が吐出されるように構成された吐出装置であって、
前記供給管の少なくとも一部は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の振動供給管で構成された吐出装置。
【請求項４】
スペーサ分散液を吐出する印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドに接続され、前記印刷ヘッドから流出するスペーサ分散液が排出される排出管とを有する吐出装置であって、
前記排出管の少なくとも一部は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の振動供給管で構成された吐出装置。
【請求項５】
前記排出管に排出された前記スペーサ分散液は、前記印刷ヘッドに前記スペーサ分散液を供給する供給管に戻るように構成された請求項４記載の吐出装置。
【請求項６】
供給管を流れるスペーサ分散液を印刷ヘッドに供給し、
前記印刷ヘッドから前記スペーサ分散液を吐出させる吐出方法であって、
前記スペーサ分散液の供給は、前記供給管を振動媒体液に接触させ、前記振動媒体液を介して前記供給管に振動を与えながら行う吐出方法。
【請求項７】
スペーサ分散液を印刷ヘッドに供給し、前記印刷ヘッドから前記スペーサ分散液を吐出させる吐出方法であって、
前記印刷ヘッドから流出する前記スペーサ分散液を排出管に排出し、
前記スペーサ分散液の排出は、前記排出管を振動媒体液に接触させ、前記振動媒体液を介して前記排出管に振動を与えながら行う吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吐出方法に関し、特に液晶ディスプレーのカラーフィルター基板とアレイ基板間等のセルギャップを均一に保つ為のスペーサを基板上の定置に吐出する方法と、その吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スペーサ粒子を基板の所定位置に配置する方法として、スペーサ粒子が溶媒中に分散されたスペーサ分散液を、吐出装置に充填し、その吐出装置のヘッドから基板の所定位置へ向かって吐出させるインクジェット方式が用いられている。
【０００３】
インクジェット方式で印刷を行う場合、吐出液にスペーサが均一に分散していないと、吐出が不安定となり、吐出不良を生じたり、吐出速度、吐出方向に異常が生じたり、また液滴中の吐出スペーサの個数が安定しないという問題を生じやすい。
【０００４】
インクタンクとヘッドモジュールとの間でスペーサ分散液を循環させたり、  微粒子が分散された液体を各ノズルに供給するリザーバ（マニフォールド）に圧電素子を設け、該圧電素子により各ノズルに通じるマニフォールドで液体を攪拌してから各ノズルに供給する方法がある（例えば、特許文献１を参照。）
しかしながら、スペーサ粒子は各ノズルやマニフォールドへ液体を送る配管の中でも沈降するため、マニフォールドへ到達するまでに液体の粒子密度が設定密度よりも減少したり、沈降が甚だしい場合にはフィルターやヘッドノズル穴につまりが生じるという問題がある。特に吐出装置の大型化に伴い、インクタンクからヘッドモジュール迄の配管の長さが長くなり、配管で循環経路を組みにくい部分が存在する際に、これらの問題が深刻であった。
【特許文献１】特開２００３−７２１０４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、スペーサ粒子の分散状態を常に均一に維持した状態で、印刷可能な装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、配管本体と、前記配管本体の周囲に位置し、前記配管本体の外壁面を覆うカバーと、前記カバーに取り付けられた振動手段とを有し、前記カバーと前記配管本体との間には隙間が設けられ、前記隙間に振動媒体液を配置した状態で、前記振動手段を振動させると、前記振動媒体液が振動するように構成された振動供給管である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の振動供給管であって、前記カバーに設けられた流入口と流出口とを有し、前記流入口と前記流出口は、それぞれ前記配管本体と前記カバーとの間の隙間に接続され、前記流入口に振動媒体液を供給すると、前記配管本体と前記カバーとの間の隙間で構成される流路を通って、前記流出口から前記振動媒体液が排出されるように構成された振動供給管である。
請求項３記載の発明は、印刷ヘッドと、前記印刷ヘッドに接続された供給管とを有し、前記供給管を流れるスペーサ分散液が前記印刷ヘッドに供給されると、前記印刷ヘッドから前記スペーサ分散液が吐出されるように構成された吐出装置であって、前記供給管の少なくとも一部は、請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の振動供給管で構成された吐出装置である。
請求項４記載の発明は、スペーサ分散液を吐出する印刷ヘッドと、前記印刷ヘッドに接続され、前記印刷ヘッドから流出するスペーサ分散液が排出される排出管とを有する吐出装置であって、前記排出管の少なくとも一部は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の振動供給管で構成された吐出装置である。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の吐出装置であって、前記排出管に排出された前記スペーサ分散液は、前記印刷ヘッドに前記スペーサ分散液を供給する供給管に戻るように構成された吐出装置。
請求項６記載の発明は、供給管を流れるスペーサ分散液を印刷ヘッドに供給し、前記印刷ヘッドから前記スペーサ分散液を吐出させる吐出方法であって、前記スペーサ分散液の供給は、前記供給管を振動媒体液に接触させ、前記振動媒体液を介して前記供給管に振動を与えながら行う吐出方法である。
請求項７記載の発明は、スペーサ分散液を印刷ヘッドに供給し、前記印刷ヘッドから前記スペーサ分散液を吐出させる吐出方法であって、前記印刷ヘッドから流出する前記スペーサ分散液を排出管に排出し、前記スペーサ分散液の排出は、前記排出管を振動媒体液に接触させ、前記振動媒体液を介して前記排出管に振動を与えながら行う吐出方法である。
【０００７】
本発明は上記のように構成されており、配管本体とカバーとの間の隙間から、配管本体の内部空間を遮断しておけば、隙間と内部空間にそれぞれ異なる液体を配置しても、それらの液体が混合することがない。従って、隙間にスペーサ分散液と異なる液体を振動媒体液として配置しても、スペーサ分散液は振動媒体液と混合されずに配管本体の内部を通過する。
【０００８】
配管本体に振動手段を直接設けると、振動手段が取り付けられた振動部分が強く、その周囲の部分が弱く振動する。従って、配管本体の広い部分に、スペーサ分散液を攪拌するのに十分な振動を与えるためには、振動手段を強く振動させる必要があった。振動手段を強く振動させると、振動部分に接触するスペーサ分散液に気泡が生じることがあり、その気泡が配管の詰まりや、印刷ヘッドのメニスカスの乱れの原因となる。
【０００９】
本願では配管本体には振動手段が設けられておらず、振動手段はカバーを振動させ、その振動は振動媒体液で拡散された後に配管本体に伝わるので、配管本体の広い領域に均一な振動が伝達されることになり、また、振動手段を強く振動させても、その振動は振動媒体液で拡、減衰されるので、配管本体が強く振動せず、その内部を流れるスペーサ分散液に気泡が生じない。
【００１０】
配管本体の少なくとも一部を湾曲させ、配管本体を折り曲げれば、配管本体の内部でスペーサ分散液の流れの方向を変えることができる。配管の折れ曲がったところでは、スペーサ分散液の沈降や、配管内壁面への付着が起こりやすいが、配管本体を振動させることで、スペーサ分散液が振動、攪拌されるので、スペーサ粒子の沈降が起こらない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、配管本体を振動させることで、その内部を流れるスペーサ分散液が振動、攪拌されるので、配管本体内部でスペーサ粒子の沈降や付着が起こらない。また、配管本体には振動手段の振動が直接伝わらず、振動媒体液で拡散された後の振動が伝わるので、配管本体の広い範囲に均一な振動が伝達される。振動手段が発生する振動が強すぎたとしても、その振動は振動媒体液で減衰されるので、配管本体が局所的に強く振動することがなく、その内部を流れるスペーサ分散液に気泡が生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図２の符号２は本発明の吐出装置に用いられるヘッドモジュールの一例を示しており、このヘッドモジュール２は、印刷ヘッド２０と、印刷ヘッド２０にスペーサ分散液を供給する供給部２５と、印刷ヘッド２０からスペーサ分散液を排出する排出部２６と、排出部２６から供給部２５へスペーサ分散液を戻す循環部１０とを有している。
【００１３】
印刷ヘッド２０の内部は中空にされており、ノズルプレート３１は印刷ヘッド２０の一壁面で構成されている。印刷ヘッド２０の内部には、内部フィルター３０が、ノズルプレート３１と、印刷ヘッド２０のノズルプレート３１とは反対側の壁面の両方から離間して配置されており、印刷ヘッド２０の内部は内部フィルター３０と壁面との間の空間と、内部フィルター３０とノズルプレート３１との間の空間に分けられた状態になっている。
【００１４】
図２の符号２１はノズルプレート３１と、内部フィルター３０と、印刷ヘッド２０の側壁で取り囲まれた吐出室を示しており、同図の符号２２は印刷ヘッド２０のノズルプレート３１と反対側の壁面と、内部フィルター３０と、印刷ヘッド２０の側壁で取り囲まれた供給室を示している。
【００１５】
循環部１０は循環管１１と、循環管１１の途中に設けられたバッファ室１７とを有している。図２の符号５６は一端が後述する大循環路に接続された供給側接続管を示しており、供給側接続管５６の他端はバッファ室１７に接続され、供給側接続管５６に設けられた供給元バルブ４１を開けると、大循環路のスペーサ分散液がバッファ室１７に流れ込み、バッファ室１７内の液量が設定量を超えると、スペーサ分散液はバッファ室１７の内部から循環管１１の一端部側へ流れ出す。
【００１６】
バッファ室１７には不図示の液量制御手段が設けられており、スペーサ分散液が流れ出し、バッファ室１７内の液量が設定量未満になると、液量制御手段がバッファ室１７を大循環路５０に接続し、スペーサ分散液が補充される。これとは逆に、スペーサ分散液が循環管１１に流れ出さず、バッファ室１７内部の液量が設定量を超えると、液量制御手段がバッファ室１７を大循環路から遮断してスペーサ分散液の補充を停止する。従って、バッファ室１７の液量は常に設定値に維持される（供給状態）。
【００１７】
尚、バッファ室１７は後述するメニスカス制御機構８に接続されており、メニスカス制御機構８のタンク８０内にはスペーサ分散液や、溶剤等のバッファ液が蓄液されている。後述する噴出孔３２内でスペーサ分散液が大気と接する面をメニスカスとすると、タンク８０内のバッファ液の液面高さはメニスカスの高さと連動して変化し、メニスカス制御機構８は、その変動量に応じた量のバッファ液を減圧機構によってタンク８０からバッファ室１７へ供給し、メニスカスを常に一定の状態に維持する。
【００１８】
循環管１１の一端部は供給切替バルブ４３に接続されている。供給部２５は、供給切替バルブ４３に一端部が接続された第一、第二の供給管１３、１４を有しており、供給切替バルブ４３の切り替えによって、第一、第二の供給管１３、１４が循環管１１に接続されると、スペーサ分散液が循環管１１の一端部側から第一、第二の供給管１３、１４に流れるようになっている。
【００１９】
第一、第二の供給管１３、１４の途中には第一、第二の外部フィルター３７、３８が設けられており、第一、第二の供給管１３、１４を流れるスペーサ分散液は第一、第二の外部フィルター３７、３８を通過する時に、スペーサ粒子よりも大径な不純物（スペーサ粒子の粒子塊やゴミ）が除去される。
【００２０】
供給室２２の壁面と吐出室２１の壁面には、供給室側流入口２３と吐出室側流入口２４が設けられ、第一の供給管１３は供給室側流入口２３に接続され、第二の供給管１４は吐出室側流入口２４に接続されており、スペーサ分散液は、第一、第二の供給管１３、１４から、供給室側流入口２３と吐出室側流入口２４を通って供給室２２と、吐出室２１にそれぞれ送られる。
【００２１】
供給室２２には供給室側流入口２３と離間した位置には供給室側排出口２７が設けられ、吐出室２１には吐出室側流入口２４と離間した位置に吐出室側排出口２８が設けられており、供給室２２に送られたスペーサ分散液は供給室側流入口２３と供給室側排出口２７との間を流れ、吐出室２１へ送られたスペーサ分散液は吐出室側流入口２４と吐出室側排出口２８の間を流れるようになっている。
【００２２】
図３を参照し、ノズルプレート３１には１又は２以上の噴出孔３２が設けられている。ノズルプレート３１と、ノズルプレート３１上のピエゾ支持板３５との間の位置であって、噴出孔３２の近傍位置にはそれぞれピエゾ素子３６が設けられており、印刷を停止した状態では、ピエゾ素子３６の圧力が吐出室２２内部の圧力よりも大きくされているので、スペーサ分散液は噴出孔３２から吐出されずに、吐出室側流入口２４から吐出室側排出口２８へ流れるようになっている。
【００２３】
排出部２６は、一端が供給室側排出口２７に接続された第一の排出管１８と、一端が吐出室側排出口２８に接続された第二の排出管１９をそれぞれ有しており、供給室側排出口２７へ流れたスペーサ分散液は第一の排出管１８に排出され、吐出室側排出口２８へ流れたスペーサ分散液は第二の排出管１９に排出される。
【００２４】
循環管１１の供給切替バルブ４３とは反対側の端部は循環切替バルブ４２に接続されており、第一の排出管１８は循環管１１と同じ循環切替バルブ４２に接続され、循環切替バルブ４２の切り替えによって第一の排出管１８を循環管１１に接続すると、スペーサ分散液が第一の排出管１８から循環管１１に戻る。
【００２５】
第二の排出管１９は後述する排出切替バルブ４４の切り替えによって、連結管４９に接続され、連結管４９は循環切替バルブ４２の切り替えによって循環管１１に接続されるようになっており、従って第二の排出管１９は連結管４９を介して循環管１１に接続され、スペーサ分散液は第二の排出管１９から循環管１１に戻るようになっている。
【００２６】
ここでは、循環管１１の循環切替バルブ４２と、バッファ室１７の間に循環ポンプ１５が設けられており、第一、第二の排出管１８、１９から循環管１１に戻ったスペーサ分散液は、循環ポンプ１５の動作によってバッファ室１７へ戻され、再び第一、第二の供給管１３、１４側へ送られる。従って、スペーサ分散液は、循環部１０と供給室２２との間、又は／及び、循環部１０と吐出室２２の間で循環することになる。
【００２７】
バッファ室１７には不図示の温度制御手段が設けられており、バッファ室１７内部のスペーサ分散液の温度が設定温度を超えると、温度制御手段によってバッファ室１７が冷却され、熱伝導によってその内部のスペーサ分散液が冷却されるようになっているので、攪拌によってバッファ室１７内のスペーサ分散液が加熱されても、その温度は一定温度に維持される。
【００２８】
次に、このヘッドモジュール２を用いた吐出装置の一例について説明する。図１の符号１は本発明の吐出装置の一例を示しており、この吐出装置１は貯留系５と、大循環路５０と、上述したヘッドモジュール２を１又は２以上有している。ここでは、吐出装置１はヘッドモジュール２を４つ有しており、各ヘッドモジュール２と、その部材にはそれぞれ添え字ａ〜ｄを付して区別する。
【００２９】
貯留系５は貯留タンク５８と、バッファタンク５９とを有している。貯留タンク５８の内部にはスペーサ分散液が蓄液されており、該スペーサ分散液は供給ポンプ７９によって貯留タンク５８からバッファタンク５９に供給され、バッファタンク５９内部に一旦蓄液されると共に、バッファタンク５９に過剰に蓄液されたものは貯留タンク５８に戻るようになっている。
【００３０】
貯留タンク５８とバッファタンク５９は不図示の攪拌手段をそれぞれ有しており、貯留タンク５８内とバッファタンク５９内にそれぞれ蓄液されたスペーサ分散液は攪拌手段で攪拌され、スペーサ粒子が均一に分散された分散状態が維持されるようになっている。
【００３１】
大循環路５０は両端がバッファタンク５９に接続されており、大循環路５０に設けられた大循環ポンプ５５を動作させると、バッファタンク５９に蓄液されたスペーサ分散液が、大循環路５０に引き込まれ、大循環路５０内を一端から他端に向かって流れた後、再びバッファタンク５９に戻る。即ち、大循環ポンプ５５の動作によって、スペーサ分散液がバッファタンク５９と大循環路５０との間で循環するようになっている（大循環状態）。
【００３２】
大循環路５０のバッファタンク５９からスペーサ分散液が供給される側を上流側、スペーサ分散液がバッファタンク５９へ戻る他端側を下流側とすると、各ヘッドモジュール２ａ〜２ｄの供給側接続管５６ａ〜５６ｄは、大循環路５０に上流側から下流側に向かって順番に接続されており、供給側接続管５６ａ〜５６ｄの供給元バルブ４１を開けて、バッファ室１７を大循環路５０に接続すると、スペーサ分散液がバッファ室１７に流れ込む。
【００３３】
大循環状態の大循環路５０は、各供給側接続管５６ａ〜５６ｄを流れるスペーサ分散液の合計量よりも多量のスペーサ分散液を流すように構成されているので、各供給元バルブ４１を同時に開けると、上流側の供給側接続管５６ａだけではなく、下流側の供給側接続管５６ｄにもスペーサ分散液が到達し、結局、全てのヘッドモジュール２ａ〜２ｄにスペーサ分散液が供給されるようになっている。
【００３４】
各ヘッドモジュール２ａ〜２ｄは、一端が排出切替バルブ４４に接続された排出側接続管５７ａ〜５７ｄを有しており、排出側接続管５７ａ〜５７ｄの他端は、最下流の供給側接続管５６ｄよりも更に下流側の位置で大循環路５０に接続されている。
【００３５】
第二の排出管１９は排出切替バルブ４４の切替によって排出側接続管５７に接続され、第一の排出管１８は循環切替バルブ４２と排出切替バルブ４４の切替によって、連結管４９を介して排出側接続管５７に接続されるので、スペーサ分散液をヘッドモジュール２内で循環させない状態では、スペーサ分散液は第一、第二の排出管１８、１９から大循環路５０に排出され、大循環路５０を流れる他のスペーサ分散液と共に再びバッファタンク５９へ戻るようになっている（排出状態）。
【００３６】
尚、吐出装置１は各ヘッドモジュール２ａ〜２ｄを洗浄する洗浄機構７０を有しており、洗浄機構７０の洗浄タンク７１には有機溶剤のような洗浄液が蓄液され、その洗浄液は洗浄タンク７１から洗浄管７２に供給される。
【００３７】
図２の符号７５は一端が洗浄管７２に接続された洗浄側接続管を示しており、洗浄側接続間７５の他端は、第二の供給管１４の途中に設けられた洗浄切替バルブ７７に接続されている。
【００３８】
洗浄切替バルブ７７の切替によって、洗浄側接続管７５を第二の供給管１４に接続すると、洗浄液が吐出室２１へ送られ、洗浄切替バルブ７７と、供給切替バルブ４３の切替によって、洗浄側接続管７５を第一の配管１３に接続すると洗浄液が供給室２２に送られる。
【００３９】
吐出室２１や供給室２２に洗浄液が供給されると、内部に残留するスペーサ分散液は洗浄液で押し流され、他の不純物と一緒に第一、第二の排出管１８、１９へ排出される。第一、第二の排出管１８、１９を排出側接続管５７に接続すれば、洗浄液は排出側接続間５７から大循環路５０へ戻り、ドレインタンク３に排出される。
【００４０】
次に、この吐出装置１を用いて、印刷対象物である基板にスペーサ分散液を吐出する方法について説明する。大循環路５０とバッファタンク５９を大循環状態に置くと共に、各ヘッドモジュール２ａ〜２ｄを上述した供給状態に置く。
【００４１】
大循環状態と供給状態を維持しながら、スペーサ分散液を吐出室２１と循環部１０の間と、供給室２２と循環部１０の間の両方で循環させると、スペーサ分散液がヘッドモジュール２ａ〜２ｄ内で停滞しないので、分散された状態が維持される。
【００４２】
その状態を維持しながら、各ヘッドモジュール２ａ〜２ｄのノズルプレート３１と印刷対象物である基板とを対向させ、噴出孔３２が基板の印刷位置と対向するように位置合わせを行う。
【００４３】
図３の符号６７は溶媒６８にスペーサ粒子６９が分散されたスペーサ分散液を示しており、印刷位置の真上の噴出孔３２に対応するピエゾ素子３６を振動させると、その噴出孔３２から印刷位置に向かってスペーサ分散液６７の液滴が吐出される。
【００４４】
スペーサ分散液６７が噴出孔３２から吐出される直前に、供給切替バルブ４３と循環切替バルブ４２を切り替え、供給室２２と循環部１０との間の循環を維持しながら、吐出室２１と循環部１０との間の循環を停止すると、供給室２２内部にはスペーサ分散液が流れるが、吐出室２２内部でスペーサ分散液６７の流れが停止する。
【００４５】
噴出孔３２からスペーサ分散液６７を吐出する間（印刷状態）、吐出室２２内部でスペーサ分散液の流れが停止した状態を維持すると、噴出孔３２にスペーサ分散液６７の流れによる圧力変化の影響が出ないので、噴出孔３２から吐出されるスペーサ分散液６７の吐出量は一定になる。
【００４６】
噴出孔３２からスペーサ分散液６７が吐出されると、その液量が減少するが、スペーサ分散液６７は供給室２２から内部フィルターの不図示の通路を通って吐出室２１に補充される。印刷状態では、供給室２２と循環部１０との間の循環が維持されるので、供給室２２にはスペーサ分散液が補充される。
【００４７】
更に、バッファ室１７内のスペーサ分散液は、上述したように液量制御手段とメニスカス制御機構８によってその液量が常に一定に維持されることによって、噴出孔３２内のメニスカスは常に一定の状態に維持されるので、各噴出孔３２からスペーサ分散液６７の吐出が安定して行われる。
【００４８】
印刷位置に設定量のスペーサ分散液の吐出を終了したところで、噴出孔３２からの吐出を停止して印刷状態を終了し、供給切替バルブ４３と、循環切替バルブ４２を切り替え、供給室２２と循環部１０の間と、吐出室２１と循環部１０の間の両方でスペーサ分散液を循環させる。
【００４９】
例えば、印刷が終了した基板と新たな基板を交換する間や、上述した基板の位置合わせを行う場合のように、比較的短時間の間印刷を停止する待機状態で、供給室２２と循環部１０との間と、吐出室２１と循環部１０の間の両方でスペーサ分散液を循環させれば、供給室２２と吐出室２１の両方でスペーサ分散液の沈降及び付着が防止されるので、内部フィルター３０だけでなく、噴出孔３２の目詰まりも起こらない。
【００５０】
尚、数時間以上印刷を停止する場合には、上述した洗浄機構７０によって吐出室２１内部と供給室２２内部のスペーサ分散液を排出すれば、大循環ポンプ５０や循環ポンプ１５を停止しても、内部フィルター３０や噴出孔３２がスペーサ粒子で目詰まりすることがない。
【００５１】
次に、上述した印刷ヘッド２０にスペーサ分散液を供給する供給管について詳細に説明する。図４の符号６０ａは本発明の振動供給管の一例を示しており、振動供給管６０ａは配管本体６２と、カバー６１とを有している。
【００５２】
ここではカバー６１は、内径が配管本体６２の外径よりも大径の筒状であって、配管本体６２はカバー６１の内壁面に接触しないようにカバー６１に挿入された状態になっているので、配管本体６２の外壁面とカバー６１の内壁面との間には隙間６６がある。
【００５３】
配管本体６２の両端部には連結部８９（例えばねじ切り）が設けられており、この連結部８９がナットのような連結部材８７で他の配管の連結部と接続されると、配管本体６２と他の配管が液密に接続されるようになっている。ここでは、配管本体６２は湾曲し、その両端部には互いに異なる方向に向けられた２本の配管７３、７４がそれぞれ接続され、１本の供給管４ａが構成されている。
【００５４】
この供給管４ａは、２つの配管７３、７４のうち、一方の配管７３がスペーサ分散液を供給する配管（例えば循環管１１）に接続され、他方の配管７４が印刷ヘッド２０に接続されており、一方の配管７３に供給されるスペーサ分散液は、は配管本体６２を通って他方の配管７４に供給され、他方の配管７４から印刷ヘッド２０に供給される。
【００５５】
カバー６１の外壁面には、交流電圧を印加すると伸縮する振動手段（例えばピエゾ素子）が取り付けられており、制御装置７６から振動手段６５に交流電圧を印加すると、振動手段６５が伸縮し、振動する。
【００５６】
振動手段６５は、例えば、振動手段６５を収容するケース等を介してカバー６１の外壁面へ取り付けられており、振動手段６５が振動すると、その振動はカバー６１に伝わり、カバー６１が振動する。ここでは、カバー６１の両端部は閉塞されて、カバー６１と配管本体６２との間の隙間６６が密閉されており、密閉された隙間６６には振動媒体液が充填されている。
【００５７】
隙間６６に振動媒体液が充填された状態では、振動媒体液はカバー６１の内壁面と、配管本体６２の外壁面の両方に接触するので、カバー６１の振動は振動媒体液に伝わり、振動媒体液で拡散される。
【００５８】
配管本体６２には振動媒体液で拡散された後の振動が伝達されるので、配管本体６２の広い部分に均一な振動が伝達され、従って配管本体６２の広い部分が同程度の強さで振動する。
【００５９】
配管本体６２の内部を流れるスペーサ分散液は、配管本体６２の内壁面に接触するので、配管本体６２が振動するとスペーサ分散液も振動し、スペーサ分散液が攪拌、分散される。従って、配管本体６２の内部でのスペーサ粒子が沈降や、スペーサ粒子の配管本体６２内壁面への付着が起こらない。従って、この供給管４ａが接続された印刷ヘッド２０には、スペーサ粒子が均一に分散されたスペーサ分散液が供給される。
【００６０】
以上は、配管本体６２とカバー６１との間の隙間６６が密閉された場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図５の符号６０ｂは本発明の振動供給管の他の例を示しており、この振動供給管６０ｂは、図４に示した配管本体６２と、カバー６１の他に、カバー６１に設けられた流入口６３と、流出口６４とを有している。
【００６１】
流入口６３と流出口６４はそれぞれカバー６１を貫通する貫通孔で構成されており、流入口６５と流出口６４はカバー６１と配管本体６２との間の隙間６６に接続されているので、流出口６４と流入口６３にそれぞれ他の配管（振動媒体管）６７、６８を螺合固定し、流出口６４と流入口６３に配管６７、６８を液密に接続すると、配管６７、６８は流入口６３と流出口６４を介して隙間６６に接続される。
【００６２】
その状態で、振動媒体液を一方の配管６７に流すと、振動媒体液が流入口６３を通って隙間６６に供給されて隙間６６が振動媒体液で満たされ、更に振動媒体液の供給を続けると、隙間６６を流れた振動媒体液は流出口６４を通って他方の配管６８に排出される。従って、振動媒体液は、隙間６６を流路として流入口６３から流出口６４へ向かって流れる。
【００６３】
隙間６６を振動媒体液で満たすと、振動媒体液が配管本体６２の外壁面と、カバー６１の内壁面に接触するので、振動手段６５を振動させると、カバー６１が振動し、その振動が振動媒体液を介して配管本体６２に伝わり、配管本体６２が振動することで、スペーサ分散液が振動、攪拌される。
【００６４】
ここでは、振動媒体液には水のように比熱の高い液体が用いられており、隙間６６に振動媒体液を流すと、配管本体６２の温度が振動媒体液の温度よりも高い場合には、配管本体６２の熱が隙間６６を流れる振動媒体液に吸収され、逆に配管本体６２の温度が振動媒体液の温度よりも低い場合には、配管本体６２が隙間に流れる振動媒体液の熱を吸収する。
【００６５】
配管本体６２を振動させる間、所定温度に維持された振動媒体液を隙間６６へ供給すれば、配管本体６２を長時間連続して振動させたとしても、配管本体６２が昇温せずに所定温度に維持され、その内部を流れるスペーサ分散液も加熱されない。従って、この振動供給管６０ｂを有する供給管４ｂを印刷ヘッド２０に接続すれば、所定温度に維持されたスペーサ分散液を印刷ヘッド２０に供給することができる。
【００６６】
以上は、配管本体６２の一部が湾曲する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図６の符号４ｃは本発明第三例の振動供給管を示しており、この振動供給管４ｃは配管本体６２ｃが直線状にされた他は、図５に示した振動供給管４ｂと同じ構造を有している。スペーサ分散液が長い配管本体６２ｃ内部を流れる時には、その途中でスペーサ粒子の沈降が起こりやすいが、振動媒体液を介して配管本体６２ｃの広い範囲に振動が伝わるため、配管本体６２ｃの内部でスペーサ粒子の沈降が起こり難い。
【００６７】
以上は供給管４ａ、４ｂ、４ｃの一部を本発明の振動供給管６０ａ、６０ｂ、６０ｃで構成する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、供給管４ａ、４ｂ、４ｃの全部を本発明の振動供給管６０ａ、６０ｂ、６０ｃで構成してもよい。また、配管本体６２の端部を切替バルブに接続しても良いし、印刷ヘッドに直接接続してもよい。
【００６８】
振動供給管６０ａ〜６０ｃを用いる供給管４ａ、４ｂ、４ｃは、第一、第二の供給管１３、１４のように、印刷ヘッド２０に直接接続されるものに限定されず、他の配管に接続されることで、印刷ヘッド２０に間接的に接続された供給管に、本発明の振動供給管６０ａ〜６０ｃを用いることも可能であり、具体的には、上記吐出装置１の第一、第二の供給管１３、１４と、循環管１１と、大循環路５０と、各供給側接続管５６ａ〜５６ｄのうち、いずれか１つ又は２つ以上の供給管に本発明の振動供給管６０ａ〜６０ｃを用いることができる。
【００６９】
また、本発明の振動供給管６０ａ、６０ｂ、６０ｃを用いる配管は、供給管に限定されず、印刷ヘッドからスペーサ分散液が排出される排出管に用いることも可能である。
【００７０】
排出管の一部又は全部を本発明の振動供給管６０ａ、６０ｂ、６０ｃで構成すれば、配管本体６２内でスペーサ粒子の沈降、付着が起こらないので、印刷ヘッド２０からのスペーサ分散液の排出速度が低下せず、また、排出管に排出されたスペーサ分散液を、上述した循環管１１を通して供給管に戻した時には、均一に分散されたスペーサ分散液が印刷ヘッド２０に供給されることになる。
【００７１】
振動供給管６０ａ、６０ｂ、６０ｃは、印刷ヘッド２０に直接又は間接的に接続されることで、印刷ヘッド２０からスペーサ分散液が供給されるものであり、具体的には、上記吐出装置１の第一、第二の排出管１８、１９と、連結管４９と、排出側接続管５７ａ〜５７ｄのうち、いずれか１つ又は２つ以上の配管に、本発明の振動供給管６０ａ、６０ｂ、６０ｃを用いることができる。
【００７２】
以上は、配管本体６２と、カバー６１との間の隙間６６に振動媒体液を配置する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図７の符号８６は振動媒体液８２を収容する容器を示しており、容器８６の外壁面には振動手段６５が取り付けられている。容器８６に液状の振動媒体液を収容した状態では、振動媒体液８２は容器８６の内壁面に接触するので、振動手段６５を振動させ、容器８６を振動させると、その振動が振動媒体液８２に伝わる。
【００７３】
印刷ヘッド２０にスペーサ分散液を供給する供給管８１ａ、８１ｂの一部を容器８６内部に入れて振動媒体液８２に浸漬させ、この供給管８１ａ、８１ｂの内部にスペーサ分散液を流しながら、振動媒体液８２を振動させれば、その振動が供給管８１ａ、８１ｂに伝わって供給管８１ａ、８１ｂが振動し、その内部を流れるスペーサ分散液が振動、攪拌される。
【００７４】
従って、供給管８１ａ、８１ｂの内部でスペーサ粒子が沈降、付着せず、印刷ヘッド２０には均一に分散された状態のスペーサ分散液が供給される。更に、図４〜〜図６に示した供給振動管６０ａ、６０ｂ、６０ｃの場合と同様に、振動は振動媒体液８２で拡散された後供給管８１ａ、８１ｂに伝わるので、供給管８１ａ、８１ｂの広い範囲が均一に振動し、その内部を流れるスペーサ分散液に気泡が生じない。
【００７５】
本発明で、振動媒体液８２に浸漬する供給管８１ａ、８１ｂは、直接又は間接的に接続された印刷ヘッド２０に、スペーサ分散液を供給するものであれば特に限定されず、具体的には上記吐出装置１の第一、第二の供給管１３、１４と、循環管１１と、大循環路５０と、各供給側接続管５６ａ〜５６ｄのうち、いずれか１つ又は２つ以上の供給管を振動媒体液８２に浸漬することが可能である。
【００７６】
また、上記供給管だけでなく、直接又は間接的に接続された印刷ヘッド２０から、スペーサ分散液が排出される排出管を振動媒体液８２に浸漬させ、振動媒体液８２を介して該排出管を振動させれば、排出管内部でスペーサ粒子の沈降、付着が起こらず、印刷ヘッド２０からのスペーサ分散液の排出速度が低下せず、排出管に排出されたスペーサ分散液を、上述した循環管１１を通して供給管に戻す時には、均一に分散されたスペーサ分散液が印刷ヘッド２０に供給されることになる。
【００７７】
振動媒体液８２に浸漬する排出管は特に限定されず、印刷ヘッド２０に直接接続された第一、第二の排出管１８、１９や、印刷ヘッド２０に他の排出管や切替バルブを介して間接的に接続された排出管（例えば、連結管４９と、排出側接続管５７ａ〜５７ｄ）を振動媒体液８２に浸漬させることができ、これらの排出管のうち１つの排出管だけを振動媒体液８２に浸漬させてもよいし、２つ以上の排出管を振動媒体液に浸漬させてもよい。
【００７８】
上述した供給管８１ａ、８１ｂと排出管はそれぞれ一部だけを振動媒体液８２に浸漬させてもよく、全部を振動媒体液８２に浸漬させてもよい。特に、供給管８１ａ、８１ｂや排出管の折れ曲がった部分や、分岐する部分は、スペーサ粒子が沈降、付着しやすいので、それらの部分を振動媒体液８２に浸漬させて、振動を与えることが好ましい。
【００７９】
また、供給管８１ａ、８１ｂや排出管を分岐する切替バルブ８５を振動媒体液８２に浸漬させ、振動媒体液８２を介して切替バルブ８５を振動させれば、その内部に流れるスペーサ分散液が振動、拡散されるので、切替バルブ８５の内部構造にスペーサ粒子が沈殿、付着しない。振動媒体液８２に浸漬する切替バルブ８５は、内部にスペーサ分散液が流れるものであれば特に限定されず、例えば上記供給元バルブ４１、供給切替バルブ４３、循環切替バルブ４２、排出切替バルブ４４のうち、いずれか１つ又は２つ以上の切替バルブを振動媒体液８２浸漬して振動を与えることができる。
【００８０】
要するに、本発明は、内部にスペーサ分散液が流れる配管を振動媒体液に接触させ、その振動媒体液を介して振動を与えることで配管を振動させ、その内部を流れるスペーサ分散液を振動、攪拌するものである。
【００８１】
上記図４〜図６に示した振動供給管６０と、上記図７に示した容器８６に用いられる振動媒体液は、振動を伝達する物質であれば特に限定されるものではないが、振動媒体液を配管本体の昇温を抑える冷媒として用いる場合には、比熱の大きい液体、具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類や水を主成分とするものを用いることができる。振動媒体液は１種類を単独で用いても良いし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００８２】
本発明に用いる振動手段６５は特に限定されるものではないが、超音波振動を発生する超音波振動手段を用いることが好ましく、具体的には、交流電圧の印加によって超音波振動を発生する電歪振動子（例えばピエゾ素子）、強磁性体に交流磁場をかけることで超音波振動を発生する磁歪振動子等の超音波振動子を用いることができる。また、振動媒体液を振動させる時には、振動手段６５は連続的に振動させてもよいし、断続的に振動させてもよい。
【００８３】
カバー６１の材質は特に限定されるものではなく、振動手段６５の振動によってその壁面が振動するものであって、振動媒体液に腐食しないものであれば、プラスチック製の配管、金属製の配管等を用いることができる。
【００８４】
配管本体６２の材質も特に限定されず、振動媒体液とスペーサ分散液の両方に腐食しないものであれば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）のようなプラスチック製の配管、又は金属製の配管を用いることができる。
【００８５】
また、振動手段６５の他に、カバー６１にペルチェ素子などの冷却手段を取り付けることが可能であり、カバー６１に冷却手段を設ければ、振動媒体液が冷却されるので、振動媒体液を隙間６６に流さなくても、配管本体６２と、その内部を流れるスペーサ分散液を冷却することができる。
【００８６】
バッファ室１７内の超音波照射は、ヘッドモジュール２で印刷が行われる時だけ照射してもよいし、ヘッドモジュール２で印刷が行われないときも照射を続けてもよい。超音波照射を行うときは、超音波照射を連続して行っても良いし、断続的に行ってもよい。
【００８７】
吐出装置１が複数ヘッドモジュール２ａ〜２ｄを有する場合には、全部のヘッドモジュール２ａ〜２ｄを用いて同時に印刷を行えば、大型基板の広い印刷位置にスペーサ分散液を印刷することができる。また、複数のヘッドモジュール２ａ〜２ｄのうち１又は２以上のヘッドモジュール２ａ〜２ｄを選択して印刷を行う場合には、印刷を行わないヘッドモジュール２ａ〜２ｄを上述した待機状態に置くと共に、第一〜第三の振動手段６５ａ、６５ｂ、６５ｃを動作させて流路を振動させれば、ヘッドモジュール２ａ〜２ｄにスペーサ粒子の目詰まりが起こらない。
【００８８】
本発明に用いるスペーサ粒子の種類は特に限定されるものではないが、例えば直径４μｍ以上６μｍ以下のものを用いることができる。内部フィルター３０の種類も特に限定されず、不織布、金属製フィルター等種々のものを用いることができるが、スペーサ粒子を通過させる通路の直径は、スペーサ粒子の直径の２倍以上が好ましい。
【００８９】
噴出孔３２の形状や大きさも特に限定されるものではないが、安定した吐出性を考慮すると、内部フィルター３０の通路の直径の２倍以上の直径を有するものが好ましい。また、ノズルプレート３１の噴出孔３２の大きさは、目的とする吐出液滴サイズにより選定する事ができるが、その直径は２０μｍ以上４０μｍ以下が望ましい。
【００９０】
以上は、噴出孔３２の近傍にピエゾ素子を設けるピエゾ素子方式で噴出孔３２での吐出を制御する場合について説明したが、吐出の制御法はこれに限定されず、バブルジェット（登録商標である）方式、サーマルジェット方式、静電式等種々の方式を採用することができる。
【００９１】
尚、本発明の吐出装置１の用途は、スペーサ分散液の印刷に限定されるものではなく、溶液中に粒子が分散された印刷溶液であれば、例えば顔料粒子が溶媒中に分散されたインク等、種々の印刷溶液の印刷に用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の吐出装置の一例を説明する図
【図２】本発明のヘッドモジュールを説明する図
【図３】本発明に用いる印刷ヘッドの一例を説明する拡大断面図
【図４】本発明の振動供給管の第１例を説明する断面図
【図５】本発明の振動供給管の第２例を説明する断面図
【図６】本発明の振動供給管の第３例を説明する断面図
【図７】本発明の吐出方法の１例を説明する断面図
【符号の説明】
【００９３】
１……吐出装置    ２……ヘッドモジュール    ４ａ、４ｂ、４ｃ……供給管    ５……貯留系    １０……循環部    １７……バッファ室    ２０……印刷ヘッド    ２１……吐出室    ２２……供給室    ２５……供給部    ２６……排出部    ３０……内部フィルター    ３１……ノズルプレート    ３２……噴出孔    ６０ａ、６０ｂ、６０ｃ……振動供給管    ６５……振動手段    ８２……振動媒体液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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