(57)【要約】      （修正有）【課題】インク液から気泡を除去できる技術を提供する。【解決手段】フィルタ装置２３内のフィルタ膜３２を透過したインク液を印刷ヘッドに供給する。インク液に混入している気泡はゴミと一緒にフィルタ膜３２によってインク液から分離され、印刷ヘッドに侵入しない。分離された気泡はフィルタ装置２３の第一室３３内を上昇し、余剰なインク液と共に回収管８４によって回収される。又は脱気管８８を通って大気に放出される。脱気管８８に液漏れ防止装置２５を接続し、インク液の漏れを防止してもよい。【選択図】図９
2007038055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持体と、
前記保持体に配置されたフィルタ装置と印刷ヘッドとを有し、
前記フィルタ装置内部にはフィルタ膜が配置され、前記フィルタ膜を介して互いに隣接する第一室と第二室が設けられ、
前記第一室に導入されたインク液は前記フィルタ膜を透過して前記第二室に移動した後、前記印刷ヘッドに供給され、
前記印刷ヘッドから印刷対象物に前記インク液を吐出するように構成された印刷装置であって、
前記第一室の上部には回収管が接続され、前記回収管に入った前記インク液は新しく供給されたインク液と共に前記第一室に導入されるように構成された印刷装置。
【請求項２】
前記回収管に入った前記インク液は混入した気泡が除去された後、前記第一室に導入されるように構成された請求項１記載の印刷装置。
【請求項３】
保持体と、
前記保持体に配置されたフィルタ装置と印刷ヘッドとを有し、
前記フィルタ装置内部にはフィルタ膜が配置され、前記フィルタ膜を介して互いに隣接する第一室と第二室が設けられ、
前記第一室に導入されたインク液は前記フィルタ膜を透過して前記第二室に移動した後、前記印刷ヘッドに供給され、
前記印刷ヘッドから印刷対象物に前記インク液を吐出するように構成された印刷装置であって、
前記第一室の上部には脱気管が設けられ、前記第一室内を上昇する気泡は前記脱気管を通って大気に放出されるように構成された印刷装置。
【請求項４】
前記脱気管には液漏れ防止装置が設けられ、前記フィルタ装置から前記インク液が流出しないように構成された請求項３記載の印刷装置。
【請求項５】
前記フィルタ装置は前記印刷ヘッドと共に移動するように構成された請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の印刷装置であって、
前記フィルタ膜は前記フィルタ装置の移動方向とは垂直方向に張られた印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット方式の印刷装置にかかり、特に、気泡の除去ができる印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶のガラスパネルに配向膜を形成する装置や、液晶パネルの間にスペーサを配置する装置や、有機ＥＬ素子の有機層を形成する装置にはインクジェット方式の印刷装置が用いられている。
【０００３】
図１１は、インクジェット方式の印刷装置の一例であり、台１１５上に印刷対象の基板１０７が配置されている。
基板１０７の上方には、複数の印刷ヘッド１２０が設けられた保持体１１６が配置されている。各印刷ヘッド１２０は、インク供給系にそれぞれ接続されており、保持体１１６を移動させながら各印刷ヘッド１２０からインクを吐出すると、基板１０７上にインクが着弾し、薄膜が形成される。
【０００４】
図１０は、保持体１１６内部を示すブロック図であり、保持体１１６の外部に配置された据え置きタンク１２４から、保持体１１６に設けられた移動タンク１２１にインク液１０３が供給され、ヘッダ１２２で分配されて各印刷ヘッド１２０に供給される。ヘッダ１２２と印刷ヘッド１２０の間にはフィルタ１２３が設けられており、印刷ヘッド１２０に供給されるインク液から異物が除去される。
【０００５】
図１０、図１１の符号Ｅは、保持体１１６の移動方向を示しており、印刷ヘッド１２０と共に移動タンク１２１が移動するため、移動タンク１２１内にあるインク液が揺動し、気泡が発生してしまう場合がある。
【０００６】
このような気泡が印刷ヘッド１２０の内部に進入するとインクの吐出ミスが発生し、薄膜に欠陥が生じたり、スペーサが配置されない領域が生じる場合があり、解決が望まれている。
【０００７】
印刷ヘッド１２０の吐出ミスについては、例えば、吐出状態の検査を行う技術があり、検査で異常が発見された場合は印刷ヘッド１２０のクリーニングを行う方法もあるが、インク液中に気泡が混入していると、印刷途中で吐出ミスが生じるため、解決が望まれている。
【特許文献１】特開２００５−１３１５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するために創作されたものであり、その目的は、気泡を除去したインク液を印刷ヘッドに供給する印刷装置を提供することにある。
【０００９】
また、本発明の目的は、フィルタ装置及び印刷ヘッドの移動によるインク液の振動や揺動を防止し、ノズルから気泡が侵入しないようにした印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明は、保持体と、前記保持体に配置されたフィルタ装置と印刷ヘッドとを有し、前記フィルタ装置内部にはフィルタ膜が配置され、前記フィルタ膜を介して互いに隣接する第一室と第二室が設けられ、前記第一室に導入されたインク液は前記フィルタ膜を透過して前記第二室に移動した後、前記印刷ヘッドに供給され、前記印刷ヘッドから印刷対象物に前記インク液を吐出するように構成された印刷装置であって、前記第一室の上部には回収管が接続され、前記回収管に入った前記インク液は新しく供給されたインク液と共に前記第一室に導入されるように構成された印刷装置である。
また、本発明は、前記回収管に入った前記インク液は混入した気泡が除去された後、前記第一室に導入されるように構成された印刷装置である。
また、本発明は、保持体と、前記保持体に配置されたフィルタ装置と印刷ヘッドとを有し、前記フィルタ装置内部にはフィルタ膜が配置され、前記フィルタ膜を介して互いに隣接する第一室と第二室が設けられ、前記第一室に導入されたインク液は前記フィルタ膜を透過して前記第二室に移動した後、前記印刷ヘッドに供給され、前記印刷ヘッドから印刷対象物に前記インク液を吐出するように構成された印刷装置であって、前記第一室の上部には脱気管が設けられ、前記第一室内を上昇する気泡は前記脱気管を通って大気に放出されるように構成された印刷装置である。
また、本発明は、前記脱気管には液漏れ防止装置が設けられ、前記フィルタ装置から前記インク液が流出しないように構成された印刷装置である。
また、本発明は、前記フィルタ装置は前記印刷ヘッドと共に移動するように構成された印刷装置であって、前記フィルタ膜は前記フィルタ装置の移動方向とは垂直方向に張られた印刷装置である。
【００１１】
本発明は上記のように構成されており、フィルタ装置には迂回路は設けられておらず、通液性を有するフィルタ膜を透過したインク液だけが印刷ヘッドに供給されるように構成されている。
【００１２】
フィルタ膜の孔よりも大きな気泡はフィルタ膜を通過できず、第一室の上方に移動し、脱気管から大気に放出されるか、又は回収管によって過剰なインク液と共に回収される。
回収されたインク液は気泡が除去された後、新しいインク液と共にフィルタ装置の第一室に供給される。
【００１３】
また、フィルタ膜はフィルタ装置及び印刷ヘッドの移動方向とは垂直に張られており、フィルタ装置の移動と停止に伴って生じるフィルタ装置内のインク液の揺動や振動を減少させるように構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
印刷ヘッド内への気泡の侵入が防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明の印刷装置１０の平面図であり、図２は側面図である。
この印刷装置１０は台１５を有しており、台１５上には保持体１６が配置されている。台１５上には印刷対象物７が配置されている。この印刷対象物７は、例えばガラス基板等の基板である。
【００１６】
保持体１６は、例えば台１５の側方に配置されたレール１７ａ、１７ｂに移動可能に取りつけられており、台１５に置かれた印刷対象物７表面から一定距離だけ上方位置を、レール１７ａ、１７ｂの延設方向に沿って往復移動できるように構成されている。
【００１７】
保持体１６には、複数の印刷ヘッド２０が設けられている。
各印刷印刷ヘッド２０には複数のノズルが列設されている。各印刷ヘッド２０には、後述するように、インク液が供給され、そのインク液はノズルから印刷対象物７に向かって吐出されるように構成されている。
【００１８】
各印刷ヘッド２０のノズルは同一方向に並べられており、ノズルの列設方向とは垂直な方向に保持体１６を移動させてインク液を吐出すると、印刷対象物７の表面に着弾したインク液によって印刷対象物７の表面に薄膜が形成される。印刷対象物７の表面にパターニングされた透明導電膜や薄膜トランジスタが予め形成されている場合は、それらの表面に薄膜が形成される。
【００１９】
図１、２、及び後述する図３〜図９の符号Ｄは保持体１６の移動方向であり、各印刷ヘッド２０は、ノズルの並び方向が保持体１６の移動方向と垂直になるように配置される。
【００２０】
また、各印刷ヘッド２０のノズルは、保持体１６の移動方向とは垂直な方向の間隔が一定になるように内地されており、ここでは、各印刷ヘッド２０は千鳥状に配置されている。
【００２１】
図４〜図８は、保持体１６内部構造の第一〜第五例のブロック図であり、符号１６に添字ａ〜ｅを付し、符号１６ａ〜１６ｅとして第一〜第五例の保持体を区別する。
第一〜第五例の保持体１６ａ〜１６ｅは、移動タンク２１と、ヘッダ２２と、複数の印刷ヘッド２０と、印刷ヘッド２０と同数のフィルタ装置２３とを有している。
【００２２】
保持体１６ａ〜１６ｅの外部には、据え置きタンク２４が設置されている。
移動タンク２１は、可撓性配管８０によって据え置きタンク２４に接続されており、不図示のポンプにより、保持体１６ａ〜１６ｅを移動させながら、据え置きタンク２４内のインク液３ａを移動タンク２１に供給できるように構成されている。
図１の符号１４はインク液供給系であり、これにより、据え置きタンク２４にインク液が補充される。
【００２３】
移動タンク２１とヘッダ２２とは供給本管８６によって互いに接続されており、据え置きタンク２４から供給されたインク液は、先ず移動タンク２１に蓄液された後、不図示のポンプにより、供給本管８６を通ってヘッダ２２に送られる。
ヘッダ２２は太いパイプであり、ヘッダ２２と各フィルタ装置２３は、第一の供給枝管８１によって複数のフィルタ装置２３にそれぞれ接続されている。
【００２４】
各フィルタ装置２３は第二の供給枝管８２によって印刷ヘッド２０にそれぞれ一対一に接続されており、ヘッダ２２に供給されたインク液は、第一、第二の供給枝管８１、８２とフィルタ装置２３とを通り、各印刷ヘッド２０に分配されるように構成されている。
【００２５】
フィルタ装置２３の断面図を図９(ａ)に示す。
各フィルタ装置２３は、筺体３１とフィルタ膜３２を有している。フィルタ膜３２は、筺体３１の内部を区切り、第一室３３と第二室３４を形成するように配置されている。第一室３３と第二室３４は、フィルタ膜３２を隔てて隣接している。
【００２６】
第一の供給枝管８１は第一室３３に接続され、第二の供給枝管８２は第二室３４に接続されている。フィルタ膜３２は通液性を有しており、第一の供給枝管８１を通ってヘッダ２２から第一室３３に供給されたインク液は、フィルタ膜３２を透過し、第二室３４に移動し、印刷ヘッド２０に供給される。インク液がフィルタ膜３２を透過する際、ゴミなどの異物が除去される。
【００２７】
図９(ａ)の符号３ｂは第一室３３に位置するインク液を示しており、同図符号３ｃは、第二室３４に位置するインク液を示している。
【００２８】
ヘッダ２２から供給され、フィルタ装置２３の第一室３３に導入されるインク液３ｂの中には、気泡が混入している場合がある。フィルタ膜３２は例えば多孔質膜であり、その孔よりも大きな気泡はフィルタ膜３２を通過できず、気泡は異物と共に、フィルタ膜３２を透過するインク液から分離される。このフィルタ膜３２はステンレス鋼の金鋼を多数枚重ねて加圧、焼結したメッシュ（トミーファイレックスＳＳ（登録商標））、ステンレス鋼繊維の焼結体（ナスロン（登録商標））、ＰＴＦＥのフッ素繊維シート（トミーファイレックスＦ（登録商標））、ゴアテックス（登録商標）等の有機多孔質膜が適用可能であり、可撓性又は柔軟性を有していてもよく、板のように硬質であってもよい。
【００２９】
印刷ヘッド２０には、環流管８３が接続されており、印刷ヘッド２０に供給され、印刷ヘッド２０の内部を流れたインク液は、一部がノズルから吐出され、残りは環流管８３に入る。
【００３０】
環流管８３に入ったインク液は、図４の第一例の保持体１６ａの接続、図７の第四例の保持体１６ｄの接続では移動タンク２１に戻される。図５、図６の第二、第三例の保持体１６ｂ、１６ｃの接続では据え置きタンク２４に戻される。
【００３１】
フィルタ装置２３は、第一室３３の壁面の上部、又は筺体３１の天井部分には開口が設けられ、図４〜図７の第一〜第四例の保持体１６ａ〜１６ｄでは、この開口には回収管８４が接続されている。
【００３２】
第一〜第四例の保持体１６ａ〜１６ｄでは、ヘッダ２２からフィルタ装置２３の第一室３３に供給されるインク液の量は、フィルタ膜３２を通過し、第二室３４に移動するインク液の量よりも多くされており、第一室３３に導入されたインク液の余剰な分は、第一室３３の上方に移動し、回収管８４に入り、移動タンク２１に戻される(第一例、第三例)か、又は据え置きタンク２４に戻される(第二例、第四例)。
【００３３】
フィルタ膜３２を通過できなかった気泡は、第一室３３内の余剰なインク液３ｂと一緒に第一室３３の上方に移動し、回収管８４を通って移動タンク２１又は据え置きタンク２４に戻される。気泡は移動タンク２１や据え置きタンク２４の内部で上昇し、液面に達すると大気に放出される。
【００３４】
この場合、移動タンク２１や据え置きタンク２４の内部を減圧雰囲気にし、インク液中に含まれる気泡を大きくして液面まで積極的に浮かび上がらせ、真空排気することで、インク液の脱泡時間を短縮することもできる。
このように、印刷ヘッド２０に供給されるインク液からは気泡が除去されているので、印刷ヘッド２０内に気泡は侵入せず、吐出ミスが生じない。
【００３５】
次に、第五例の保持体１６ｅでは、第一室３３の壁面の上部又は筺体３１の天井部分の開口は、脱気管８８が接続されており、第一室３３の上方に浮かび上がった気泡は脱気管８８から大気に放出されるように構成されている。
ここでは脱気管８８の先端は、液漏れ防止装置２５に接続されており、気泡は液漏れ防止装置２５を介して大気に放出されるように構成されている。
【００３６】
図９(ｂ)、(ｃ)に液漏れ防止装置２５の構造とフィルタ装置２３の第一室３３との接続を示す。
液漏れ防止装置２５は、内部に浮遊栓３７が収容された容器３６を有している。容器３６は第一室３３よりも上方に配置されており、脱気管８８により、第一室３３の上部と液漏れ防止装置２５の容器３６の底部とが接続されており、フィルタ膜３２によって分離された気泡は第一室３３内を上昇し、容器３６内に収集される。
【００３７】
容器３６の上部には放出口３８が設けられており、放出口３８が開放状態にあれば、容器３６内に収集された気泡は放出口３８から大気に放出される。
【００３８】
第一室３３に供給されるインク液の量が、フィルタ膜３２を通って第二室３４に移動する量よりも多い場合は、余剰なインク液は脱気管８８を通って容器３６内に侵入する。
【００３９】
図９(ｂ)、(ｃ)の符号３ｄは、容器３６内に侵入したインク液を示している。浮遊栓３７はインク液よりも軽いため、容器３６内のインク液３ｄが増加し、その液面が上昇すると浮遊栓３７も上昇し、図９(ｃ)に示すように、放出口３８は浮遊栓３７によって閉塞されるので、インク液３ｄは、放出口３８から外部に流出しない。
放出口３８の閉塞によって容器３６へのインク液の流入は停止する。
【００４０】
そして、この状態から、フィルタ膜３２によってインク液から分離された気泡が容器３６の上部に収集されると、その圧力で容器３６内のインク液３ｄの液面が押し下げられ、放出口３８が開くと、気泡に由来する容器３６上部の気体は大気に放出される。
なお、本願のフィルタ装置２３は、各印刷ヘッド２０と一緒に保持体１６に固定されており、保持体１６の移動によって印刷ヘッド２０と一緒に移動する。
【００４１】
図１〜図９の符号Ｄは、保持体１６の移動方向、即ちフィルタ装置２３の移動方向を示している。フィルタ装置２３内部のフィルタ膜３２は、フィルタ装置２３の移動方向Ｄと垂直な方向に張られており、保持体１６が移動と停止を繰り返す場合に、フィルタ膜３２により、フィルタ装置２３内部のインク液３ｂ、３ｃの揺動が防止されており、各印刷ヘッド２０のノズルの液面が振動し、ノズルから印刷ヘッド２０の内部に気泡が侵入することが無いようにされている。
【００４２】
なお、上記は、液晶配向膜や有機ＥＬ素子用の有機薄膜等の薄膜をガラス基板上に形成する場合について説明したが、ガラス基板ではなく、半導体基板上にも印刷することができる。また、ＰＤＰ等の他の基板でもよい。
【００４３】
更に、上記例では、ブランケットな薄膜を形成したが、インク液を所望位置に吐出し、配線膜等のパターニングを形成することもできる。また、スペーサが分散されたインク液を吐出し、スペーサ配置にも用いることができる。
【００４４】
所望位置にインク液を着弾させる場合、例えば図３のように、保持体１６を移動方向Ｄに垂直な方向から傾け、移動方向Ｄに垂直な方向のノズル間距離を変えることができる。この場合、印刷ヘッド２０を交換しなくても、着弾位置を変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の印刷装置の一例の平面図
【図２】その側面図
【図３】保持体を傾けた状態を説明するための平面図
【図４】本発明のフィルタ装置の接続状態の第一例を説明するための図
【図５】本発明のフィルタ装置の接続状態の第二例を説明するための図
【図６】本発明のフィルタ装置の接続状態の第三例を説明するための図
【図７】本発明のフィルタ装置の接続状態の第四例を説明するための図
【図８】本発明のフィルタ装置の接続状態の第五例を説明するための図
【図９】(ａ)：回収管に接続されたフィルタ装置を説明するための図、(ｂ)：脱気管により液漏れ防止装置に接続されたフィルタ装置を説明するための図  (ｃ)：液漏れ防止装置の機能を説明するための図
【図１０】従来技術の印刷装置のフィルタ装置の接続を説明するための図
【図１１】従来技術の印刷装置の側面図
【符号の説明】
【００４６】
７……印刷対象物
１０……印刷装置
１６……保持体
２０……印刷ヘッド
２３……フィルタ装置
３２……フィルタ膜
３３……第一室
３４……第二室
８４……回収管
８８……脱気管
Ｄ、Ｅ……移動方向
【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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【図８】
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【図９】
2007038055.tif 000011
【図１０】
2007038055.tif 000012
【図１１】
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