(57)【要約】【課題】より効率的に液滴吐出ヘッドを洗浄することのできる液滴吐出装置およびその洗浄方法を提供すること。【解決手段】液滴吐出装置１００は、洗浄ヘッド２１０を液滴吐出ヘッド１１０に対して接触させた状態で、移動手段２９０によって、洗浄ヘッド２１０を液滴吐出ヘッド１１０に対して相対的に移動させながら、第１の開口２１６から該第１の開口２１６に覆われたノズル１１８を介して液滴吐出ヘッド１１０内に洗浄液貯留槽から送液された洗浄液２を供給するとともに、第２の開口２１４から第２の開口２１４に覆われたノズル１１８を介して液滴吐出ヘッド１１０内の洗浄液２を吸引するよう構成されている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状材料を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽から送液された前記液状材料を吐出する複数のノズルを備えた液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドの洗浄に用いる洗浄液を貯留する洗浄液貯留槽と、
前記液滴吐出ヘッドに対して相対的に接離自在に設けられた洗浄ヘッドと、
前記洗浄ヘッドを前記液滴吐出ヘッドに対して接触させつつ、前記洗浄ヘッドと前記液滴吐出ヘッドとを相対的に移動させる移動手段とを有し、
前記洗浄ヘッドは、前記液滴吐出ヘッドと接触した状態にて、前記複数のノズルのうちの一部のノズルを覆う第１の開口と、前記第１の開口で覆われていない前記ノズルのうちの一部のノズルまたは全部のノズルを覆う第２の開口とを有し、
前記洗浄ヘッドを前記液滴吐出ヘッドに対して接触させた状態にて、前記移動手段によって前記洗浄ヘッドと前記液滴吐出ヘッドとを相対的に移動させつつ、前記第１の開口から該第１の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内に前記洗浄液貯留槽から送液された前記洗浄液を供給するとともに、前記第２の開口から該第２の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内の前記洗浄液を吸引するよう構成されていることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記洗浄ヘッドを前記液滴吐出ヘッドに対して接触させた状態で、前記第１の開口から該第１の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内に前記洗浄液を供給するとともに、前記第２の開口から該第２の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内の前記洗浄液を吸引する第１の状態と、前記第２の開口から該第２の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内に前記洗浄液を供給するとともに、前記第１の開口から該第１の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内の前記洗浄液を吸引する第２の状態とを交互に行うよう構成されている請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記洗浄ヘッドは、外管と、該外管の内側に設けられた内管とを有し、前記内管の内側に形成された流路の一端および前記外管と前記内管の間に形成された流路の一端の一方が前記第１の開口を構成し、他方が前記第２の開口を構成する請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記第１の開口は、前記第２の開口よりも、前記洗浄ヘッドの前記液滴吐出ヘッドとの相対的移動方向前方側に位置している請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記洗浄ヘッドを前記液滴吐出ヘッドに対して接触させた状態にて、前記第１の開口で覆われる前記ノズルの数をＸとし、前記第２の開口で覆われる前記ノズルの数をＹとしたとき、Ｘ／Ｙは、０．８以上、１．２以下である請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記第２の開口から吸引した洗浄液に含まれる前記液状材料を除去するフィルターを有し、前記フィルターによって前記液状材料が除去された前記洗浄液を前記洗浄ヘッドから前記液滴吐出ヘッド内に送出する請求項１ないし５のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記洗浄液が前記液滴吐出ヘッド内に供給されている状態で、前記貯留槽から前記液滴吐出ヘッドへの前記液状材料の送液を阻止するバルブを有している請求項１ないし６のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記洗浄液は、前記液状材料に含まれる固形分を溶解または分散可能であり、かつ、前記液状材料に含まれる主溶媒と相溶性を有する液体である請求項１ないし７のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
前記洗浄液は、前記液状材料の前記主溶媒を主成分としている請求項８に記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】
前記液状材料は、金属粒子を分散媒に分散したものである請求項１ないし９のいずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】
液状材料を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽から送液された前記液状材料を吐出する複数のノズルを備えた液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドの洗浄に用いる洗浄液を貯留する洗浄液貯留槽と、
前記液滴吐出ヘッドに対して相対的に接離自在に設けられた洗浄ヘッドと、
前記洗浄ヘッドを前記液滴吐出ヘッドに対して接触させつつ、前記洗浄ヘッドと前記液滴吐出ヘッドとを相対的に移動させる移動手段とを有し、
前記洗浄ヘッドは、前記液滴吐出ヘッドと接触した状態にて、前記複数のノズルのうちの一部のノズルを覆う第１の開口と、前記第１の開口で覆われていない前記ノズルのうちの一部のノズルまたは全部のノズルを覆う第２の開口とを有し、
前記洗浄ヘッドを前記液滴吐出ヘッドに対して接触させた状態にて、前記移動手段によって前記洗浄ヘッドと前記液滴吐出ヘッドとを相対的に移動させつつ、前記第１の開口から該第１の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内に前記洗浄液貯留槽から送液された前記洗浄液を供給するとともに、前記第２の開口から該第２の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内の前記洗浄液を吸引することを特徴とする液滴吐出装置の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置および液滴吐出装置の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、基板上に配線（導体パターン）用の液状材料や、カラーフィルター用の液状材料や、印刷用の液状材料を塗布する方法として、液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドから液状材料を液滴状に吐出するインクジェット法が広く知られている（例えば、特許文献１参照）。
液滴吐出装置が備える液体吐出ヘッドは、ノズルが形成されたノズルプレートと、ノズルに連通し液状材料が充填されたキャビティと、キャビティ内の圧力を変化させる圧電素子とを有している。そして、圧電素子によってキャビティ内の圧力を高めることによりノズルから液状材料を液滴として吐出する。
【０００３】
液滴吐出ヘッドから吐出される液状材料は、一般に、高粘度で固形分の含有率が高いため、液滴吐出ヘッドのノズルや吐出面に前記固形分が残存しやすい。そのため、例えば、液滴吐出ヘッドから液状材料を継続して吐出した場合、液状材料に含まれる成分が液滴吐出ヘッドのノズルや吐出面に付着し、液滴吐出ヘッドからの液状材料の吐出が不安定になる。
【０００４】
このような問題を解消するために、従来では、例えば、液滴吐出ヘッドを基板上から退避させた状態で液滴吐出ヘッドから液滴を吐出することによる行う方法（つば吐き）により、液滴吐出ヘッドに存在する凝集物、付着物等を取り除き、液状材料等による汚れ、目詰まりの解消を行う。しかしながら、このような方法は、プロセス時間と液状材料の消費を伴う上、この方法のみでは十分に凝集物、付着物を取り除くことができない。また、再び液滴の吐出を行うと比較的短期間で液滴の吐出量が不安定になったり、ノズルが再び目詰まりしたりする問題があった。
また、液滴吐出ヘッドの洗浄方法として、液滴吐出装置内の液状材料を全て洗浄液に置換して洗浄を行う方法も知られている。しかしながら、このような方法では、洗浄液との置換によって、液滴吐出装置内の液状材料が無駄になり、インクロスが発生するという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−８４３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、より効率的に液滴吐出ヘッドを洗浄することのできる液滴吐出装置およびその洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液滴吐出装置は、液状材料を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽から送液された前記液状材料を吐出する複数のノズルを備えた液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドの洗浄に用いる洗浄液を貯留する洗浄液貯留槽と、
前記液滴吐出ヘッドに対して相対的に接離自在に設けられた洗浄ヘッドと、
前記洗浄ヘッドを前記液滴吐出ヘッドに対して接触させつつ、前記洗浄ヘッドと前記液滴吐出ヘッドとを相対的に移動させる移動手段とを有し、
前記洗浄ヘッドは、前記液滴吐出ヘッドと接触した状態にて、前記複数のノズルのうちの一部のノズルを覆う第１の開口と、前記第１の開口で覆われていない前記ノズルのうちの一部のノズルまたは全部のノズルを覆う第２の開口とを有し、
前記洗浄ヘッドを前記液滴吐出ヘッドに対して接触させた状態にて、前記移動手段によって前記洗浄ヘッドと前記液滴吐出ヘッドとを相対的に移動させつつ、前記第１の開口から該第１の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内に前記洗浄液貯留槽から送液された前記洗浄液を供給するとともに、前記第２の開口から該第２の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内の前記洗浄液を吸引するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、より効率的に液滴吐出ヘッドを洗浄することのできる液滴吐出装置が得られる。
【０００８】
本発明の液滴吐出装置では、前記洗浄ヘッドを前記液滴吐出ヘッドに対して接触させた状態で、前記第１の開口から該第１の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内に前記洗浄液を供給するとともに、前記第２の開口から該第２の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内の前記洗浄液を吸引する第１の状態と、前記第２の開口から該第２の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内に前記洗浄液を供給するとともに、前記第１の開口から該第１の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内の前記洗浄液を吸引する第２の状態とを交互に行うよう構成されていることが好ましい。
これにより、汚れに対して両方向から小刻みに負荷を加えることができ、汚れを除去（剥離）する確率を特に高めることができる。
【０００９】
本発明の液滴吐出装置では、前記洗浄ヘッドは、外管と、該外管の内側に設けられた内管とを有し、前記内管の内側に形成された流路の一端および前記外管と前記内管の間に形成された流路の一端の一方が前記第１の開口を構成し、他方が前記第２の開口を構成することが好ましい。
これにより、洗浄ヘッドの構成がより簡単となる。
本発明の液滴吐出装置では、前記第１の開口は、前記第２の開口よりも、前記洗浄ヘッドの前記液滴吐出ヘッドとの相対的移動方向前方側に位置していることが好ましい。
これにより、洗浄ヘッドの構成がより簡単となる。
【００１０】
本発明の液滴吐出装置では、前記洗浄ヘッドを前記液滴吐出ヘッドに対して接触させた状態にて、前記第１の開口で覆われる前記ノズルの数をＸとし、前記第２の開口で覆われる前記ノズルの数をＹとしたとき、Ｘ／Ｙは、０．８以上、１．２以下であることが好ましい。
これにより、液滴吐出ヘッド内への洗浄液の供給量と、液滴吐出ヘッド内からの洗浄液の吸引量とのバランスをとることができる。
【００１１】
本発明の液滴吐出装置では、前記第２の開口から吸引した洗浄液に含まれる前記液状材料を除去するフィルターを有し、前記フィルターによって前記液状材料が除去された前記洗浄液を前記洗浄ヘッドから前記液滴吐出ヘッド内に送出することが好ましい。
これにより、洗浄液を繰り返し用いることができるので、洗浄液を有効利用することができる。また、洗浄液の洗浄能力を高い状態で維持することができる。
【００１２】
本発明の液滴吐出装置では、前記洗浄液が前記液滴吐出ヘッド内に供給されている状態で、前記貯留槽から前記液滴吐出ヘッドへの前記液状材料の送液を阻止するバルブを有していることが好ましい。
これにより、液滴吐出ヘッドの洗浄時に除去される液状材料を最小限に留めることができる。
【００１３】
本発明の液滴吐出装置では、前記洗浄液は、前記液状材料に含まれる固形分を溶解または分散可能であり、かつ、前記液状材料に含まれる主溶媒と相溶性を有する液体であることが好ましい。
これにより、インクの固形分が析出したとしても、再溶解または再分散により固形分を洗浄液中に取り込んで、洗い流すことができる。
【００１４】
本発明の液滴吐出装置では、前記洗浄液は、前記液状材料の前記主溶媒を主成分としていることが好ましい。
これにより、洗浄液は、インクとの置換性が特に優れたものとなり、残存したインクと素早く混合させ、かつ置換することができる。
本発明の液滴吐出装置では、前記液状材料は、金属粒子を分散媒に分散したものであることが好ましい。
これにより、導体パターンを形成するのに適した液状材料となる。
【００１５】
本発明の液滴吐出装置の洗浄方法は、液状材料を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽から送液された前記液状材料を吐出する複数のノズルを備えた液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドの洗浄に用いる洗浄液を貯留する洗浄液貯留槽と、
前記液滴吐出ヘッドに対して相対的に接離自在に設けられた洗浄ヘッドと、
前記洗浄ヘッドを前記液滴吐出ヘッドに対して接触させつつ、前記洗浄ヘッドと前記液滴吐出ヘッドとを相対的に移動させる移動手段とを有し、
前記洗浄ヘッドは、前記液滴吐出ヘッドと接触した状態にて、前記複数のノズルのうちの一部のノズルを覆う第１の開口と、前記第１の開口で覆われていない前記ノズルのうちの一部のノズルまたは全部のノズルを覆う第２の開口とを有し、
前記洗浄ヘッドを前記液滴吐出ヘッドに対して接触させた状態にて、前記移動手段によって前記洗浄ヘッドと前記液滴吐出ヘッドとを相対的に移動させつつ、前記第１の開口から該第１の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内に前記洗浄液貯留槽から送液された前記洗浄液を供給するとともに、前記第２の開口から該第２の開口に覆われた前記ノズルを介して前記液滴吐出ヘッド内の前記洗浄液を吸引することを特徴とする。
これにより、より効率的に液滴吐出ヘッドを洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】液滴吐出装置（インクジェット装置）の好適な実施形態の一例を示す斜視図である。
【図２】液滴吐出装置の全体構成の一例を示した模式図である。
【図３】図１の液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）の概略構成を説明するための模式図である。
【図４】図１の液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）の概略構成を説明するための模式図である。
【図５】図２に示す洗浄ヘッドの断面図である。
【図６】本発明の液滴吐出装置の洗浄方法を説明するための図である。
【図７】液滴吐出装置の全体構成の他の一例を示した模式図である。
【図８】液滴吐出装置の全体構成の他の一例を示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
《液滴吐出装置および液滴吐出装置の洗浄方法》
まず、本発明の液滴吐出装置の好適な実施形態について説明する。
図１は、液滴吐出装置（インクジェット装置）の好適な実施形態の一例を示す斜視図、図２は、液滴吐出装置の全体構成の一例を示した模式図、図３および図４は、図１の液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）の概略構成を説明するための模式図、図５は、図２に示す洗浄ヘッドの断面図、図６は、本発明の液滴吐出装置の洗浄方法を説明するための図である。
液滴吐出装置（インクジェット装置）１００は、例えば、導体パターン成用インク（液状材料。以下、単に「インク」と呼ぶ）１を吐出することにより、例えば、セラミックス成形体等からなる基板１１上に所定の導体パターンを形成するのに用いられる装置である。
【００１８】
図１および図２に示すように、液滴吐出装置１００は、液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド。以下、単に「ヘッド」と呼ぶ）１１０と、ベース１３０と、テーブル１４０と、インク貯留槽１５０と、テーブル位置決め手段１７０と、ヘッド位置決め手段１８０と、制御装置１９０とを有している。
ベース１３０は、テーブル１４０、テーブル位置決め手段１７０、およびヘッド位置決め手段１８０等の液滴吐出装置１００の各構成部材を支持する台である。
【００１９】
テーブル１４０は、テーブル位置決め手段１７０を介してベース１３０に設置されている。また、テーブル１４０は、液滴を着弾させる基板（受容物）１１を載置するものである。
テーブル位置決め手段１７０は、第１移動手段１７１と、モーター１７２とを有している。テーブル位置決め手段１７０は、ベース１３０におけるテーブル１４０の位置を決定し、これにより、ベース１３０における基板１１の位置を決定する。
【００２０】
第１移動手段１７１は、Ｙ方向と略平行に設けられた２本のレールと、当該レール上を移動する支持台とを有している。第１移動手段１７１の支持台は、モーター１７２を介してテーブル１４０を支持している。そして、支持台がレール上を移動することにより、基板１１を載置するテーブル１４０は、Ｙ方向に移動および位置決めされる。
モーター１７２は、テーブル１４０を支持しており、θｚ方向にテーブル１４０を揺動および位置決めする。
ヘッド位置決め手段１８０は、第２移動手段１８１と、リニアモーター１８２と、モーター１８３、１８４、１８５とを有している。ヘッド位置決め手段１８０は、ヘッド１１０の位置を決定する。
【００２１】
第２移動手段１８１は、ベース１３０から立設する２本の支持柱と、当該支持柱同士の間に当該支持柱に支持されて設けられ、２本のレールを有するレール台と、レールに沿って移動可能でヘッド１１０を支持する支持部材（図示せず）とを有している。そして、支持部材がレールに沿って移動することにより、ヘッド１１０は、Ｘ方向に移動および位置決めされる。
【００２２】
リニアモーター１８２は、支持部材付近に設けられており、ヘッド１１０のＺ方向の移動および位置決めをすることができる。
モーター１８３、１８４、１８５は、ヘッド１１０を、それぞれα，β，γ方向に揺動および位置決めする。
以上のようなテーブル位置決め手段１７０およびヘッド位置決め手段１８０により、インクジェット装置１００は、ヘッド１１０のインク吐出面１１５Ｐと、テーブル１４０上の基板１１との相対的な位置および姿勢を、正確にコントロールできるようになっている。
【００２３】
図３に示すように、ヘッド１１０は、インクジェット方式（液滴吐出方式）によってインク１をノズル１１８から吐出するものである。本実施形態では、ヘッド１１０は、圧電体素子としてのピエゾ素子１１３を用いてインクを吐出させるピエゾ方式を用いている。ピエゾ方式は、インク１に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えないなどの利点を有する。
【００２４】
ヘッド１１０は、ヘッド本体１１１と、振動板１１２と、ピエゾ素子１１３とを有している。
ヘッド本体１１１は、本体１１４と、その下端面にノズルプレート１１５とを有している。そして、本体１１４を板状のノズルプレート１１５と振動板１１２とが挟み込むことにより、空間としてのリザーバー１１６およびリザーバー１１６から分岐した複数のインク室１１７が形成されている。
【００２５】
リザーバー１１６には、後述するインク貯留槽１５０よりインク１が供給される。また、リザーバー１１６は、各インク室１１７にインク１を供給するための流路を形成している。
ノズルプレート１１５は、本体１１４の下端面に装着されており、インク吐出面１１５Ｐを構成している。このノズルプレート１１５には、インク１を吐出する複数のノズル１１８が、各インク室１１７に対応して開口されている。そして、各インク室１１７から対応するノズル（吐出部）１１８に向かって、インク流路が形成されている。
【００２６】
振動板１１２は、ヘッド本体１１１の上端面に装着されており、各インク室１１７の壁面を構成している。振動板１１２は、ピエゾ素子１１３の振動に応じて振動可能となっている。
ピエゾ素子１１３は、その振動板１１２のヘッド本体１１１と反対側に、各インク室１１７に対応して設けられている。ピエゾ素子１１３は、水晶等の圧電材料を一対の電極で挟持したものである。その一対の電極は、駆動回路１９１に接続されている。
【００２７】
そして、駆動回路１９１からピエゾ素子１１３に電気信号を入力すると、ピエゾ素子１１３が膨張変形または収縮変形する。ピエゾ素子１１３が収縮変形すると、インク室１１７の圧力が低下して、リザーバー１１６からインク室１１７にインク１が流入する。また、ピエゾ素子１１３が膨張変形すると、インク室１１７の圧力が増加して、ノズル１１８からインク１が吐出される。なお、印加電圧を変化させることにより、ピエゾ素子１１３の変形量を制御することができる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子１１３の変形速度を制御することができる。すなわち、ピエゾ素子１１３への印加電圧を制御することにより、インク１の吐出条件を制御し得るようになっている。
【００２８】
図４に示すように、ヘッド１１０には、複数のノズル１１８が各インク室１１７に対応して直列に並んで形成されている。これら複数のノズル１１８のうち、ノズル１１８の配列方向の両端部にある、各端部それぞれ少なくとも１つのノズル１１８については、インク１を吐出させない非吐出ノズル（ダミーノズル）１１８ａである。例えば、一般的なヘッド１１０では、２００個程度のノズル１１８が直列に並んで形成されているが、この場合には、両端からそれぞれ２０個程度のノズル１１８、計４０個程度のノズル１１８を非吐出ノズル１１８ａとするのが好ましい。
【００２９】
一般的に、ヘッド１１０内のインク経路の形状により、ヘッド１１０の両端部に位置するノズル１１８へのインク供給流速が影響を受ける。その結果、ヘッド１１０の両端部に位置するノズル１１８から吐出されるインク１の吐出速度・吐出量にばらつきが生じてしまう。インク１の吐出速度・吐出量のばらつきは、各種制御である程度は補正可能であるが、高精度を要求されるような場面（例えば、導体パターン形成等）では、前記ばらつきを補正しきれない。そのため、両端部に非吐出ノズル１１８ａを設けることにより、簡単に、各ノズル１１８からのインク１の吐出速度・吐出量をほぼ等しくすることができる。
制御装置１９０は、インクジェット装置１００の各部位を制御する。例えば、駆動回路１９１で生成する印加電圧の波形を調節してインク１の吐出条件を制御したり、テーブル位置決め手段１７０およびヘッド位置決め手段１８０を制御したりすることにより基板１１へのインク１の吐出位置を制御する。
【００３０】
インク貯留槽１５０は、インク１を貯留する。
インク貯留槽１５０は、図２に示すように、インク搬送路１５１を介して、ヘッド１１０（リザーバー１１６）に接続されている。
インク搬送路１５１には、インク貯留槽１５０側とヘッド１１０との間に、インク１の逆流を防止するための自己封止弁１５３が設けられている。また、インク貯留槽１５０と自己封止弁１５３との間には、インク搬送路１５１を開閉する開閉弁１５２が別途設けられている。
インク貯留槽１５０に貯留されたインク１は、液滴吐出時等における必要に応じて、インク搬送路１５１に送られ、開閉弁１５２および自己封止弁１５３を介して、リザーバー１１６に供給される。
【００３１】
また、図２に示すように、液滴吐出装置１００は、ヘッド１１０を洗浄するための洗浄機構２００を備えている。
洗浄機構２００は、洗浄ヘッド２１０と、洗浄ヘッド２１０から洗浄液（クリーニングインク）２を送出する送出手段と、洗浄ヘッド２１０から洗浄液２を吸引する吸引手段と、洗浄ヘッド２１０を移動させる移動手段２９０とを有している。送出手段は、洗浄液２を貯留する洗浄液貯留槽２４０と、洗浄液貯留槽２４０から洗浄ヘッド２１０の内部へ洗浄液２を供給する洗浄液搬送路２０２と、洗浄液搬送路２０２の途中に設けられた加圧ポンプ２５０とを有している。また、吸引手段は、ヘッド１１０内へ供給された洗浄液２を回収する回収タンク２３０と、洗浄ヘッド２１０から回収タンク２３０へと洗浄液２を送液する吸引媒体搬送路２０１と、吸引媒体搬送路２０１の途中に設けられた吸引ポンプ２２０とを有している。
【００３２】
図５に示すように、洗浄ヘッド２１０は、外管２１１と、外管２１１の内側に設けられた内管２１２とを有する二重管構造をなしている。内管２１２の内側には、流路２１３が形成されており、この流路２１３は、吸引媒体搬送路２０１に接続されている。また、流路２１３の一端（ヘッド１１０と対向する側の一端）は、洗浄液２を吸引する吸引口（第２の開口）２１４を構成している。また、外管２１１と内管２１２との間には、流路２１５が形成されており、この流路２１５は、洗浄液搬送路２０２に接続されている。また、流路２１５の一端（ヘッド１１０と対向する側の一端）は、洗浄液２を送出する送出口（第１の開口）２１６を構成している。
【００３３】
このように、洗浄ヘッド１１０を二重管構造とすることにより、洗浄ヘッド２１０の構成がより簡単となる。
このような洗浄ヘッド２１０は、ヘッド１１０のインク吐出面１１５Ｐに対向するよう配置される。そして、洗浄ヘッド２１０が送出口２１６および吸引口２１４は、インク吐出面１１５Ｐに対向する面に開口し、ヘッド１１０に対して接触させた状態にて、ノズル１１８を覆うよう構成されている。
【００３４】
また、洗浄ヘッド２１０は、インク吐出面１１５Ｐに対して相対的に接離自在に設けられており、インク吐出面１１５Ｐに対して洗浄ヘッド２１０が接触させた状態では、外管２１１および内管２１２は、それぞれ、インク吐出面１１５Ｐとともに気密空間を画成する。なお、洗浄ヘッド２１０は、インク吐出面１１５Ｐに対して相対的に接触または離間すればよいので、洗浄ヘッド２１０のみが移動する構成、ヘッド１１０のみが移動する構成、双方が移動する構成のいずれであってもよい。以下の説明では、洗浄ヘッド２１０のみが移動する場合について説明する。
【００３５】
インク吐出面１１５Ｐに対する洗浄ヘッド２１０の接触部、すなわち、外管２１１および内管２１２の上端部は、密着性の高い材料で構成されており、流路２１３、２１５の気密性を確保している。密着性の高い材料としては、例えば、各種エラストマー、各種ゴム等が挙げられる。なお、外管２１１および内管２１２は、洗浄液２を流すことができれば、その形状は限定されない。
【００３６】
移動手段２９０は、洗浄ヘッド２１０を、ヘッド１１０に対して接触した状態を保ちながら、ヘッド１１０に対してノズル１１８の配列方向に移動させる機能を有している。このような移動手段２９０の構成としては、上記機能を発揮することができれば、特に限定されないが、例えば、洗浄ヘッド２１０の移動を案内するレールと、洗浄ヘッド２１０をレールに沿って移動させるモーターとを有した構成とすることができる。前記モーターの駆動は、制御装置１９０により制御することができる。
【００３７】
加圧ポンプ２５０は、洗浄液貯留槽２４０に貯留された洗浄液２を加圧しつつ、洗浄液搬送路２０２を介して洗浄ヘッド２１０に送液する。このような加圧ポンプ２５０としては、例えば、ダイヤフラム方式、ピストン方式等の加圧ポンプが用いられる。
一方、吸引ポンプ２２０は、洗浄ヘッド２１０の吸引口２１４から媒体を吸引媒体搬送路２０１を介して強制的に吸い出し、回収タンク２３０へと送液する。なお、媒体としては、インク１、洗浄液２のような液体、またはこれらの２種以上を含む混合物が挙げられる。このような吸引ポンプ２２０としては、例えば、ダイヤフラム方式、ピストン方式等の吸引ポンプが用いられる。
なお、開閉弁１５２、吸引ポンプ２２０および加圧ポンプ２５０は、それぞれ前述した制御装置１９０と電気的に接続されており、制御装置１９０により開閉弁１５２の開閉操作、吸引ポンプ２２０の吸引や加圧ポンプ２５０の加圧の開始や終了、あるいは吸引量や加圧量等の動作条件を制御し得るよう構成されている。
【００３８】
次いで、洗浄機構２００の動作について説明する。
図６は、本発明の液滴吐出装置の洗浄方法を説明するための図（縦断面図）である。なお、以下の説明では、図６中の上側を「上」、下側を「下」という。
液滴吐出装置１００は、通常、ヘッド１１０のノズル１１８からインク１を吐出する動作を行うが、この動作を繰り返すうち、ノズル１１８にインク１に含まれる固形分（汚れ）が付着する。洗浄機構２００の動作は、この通常動作の開始前・終了後や通常動作の合間等に行われ、ヘッド１１０に付着した固形分を除去するために行われる。
具体的には、まず、ヘッド１１０を降下させ、図６に示すように、インク吐出面１１５Ｐが洗浄ヘッド２１０の上面と接する状態にする。この状態では、流路２１３、２１５がそれぞれ気密的に封止される。また、この状態では、複数のノズル１１８のうちの一方の端部に位置するノズル１１８が送出口２１６または吸引口２１４で覆われる。
【００３９】
次いで、開閉弁１５２を閉状態とした後、加圧ポンプ２５０により洗浄液２を送出口２１６から送出し、送出口２１６から送出された洗浄液２を送出口２１６で覆われたノズル１１８を介してヘッド１１０の内部（各インク室１１７およびリザーバー１１６）に供給する。これとともに、吸引ポンプ２２０により流路２１３内を吸引することにより、吸引口２１４に覆われたノズル１１８を介して、ヘッド１１０内に供給された洗浄液２を吸引する。吸引された洗浄液２は、回収タンク２３０に回収される。
【００４０】
さらに、このようなヘッド１１０内への洗浄液の供給および吸引を行いながら、移動手段２９０によって、洗浄ヘッド２１０をヘッド１１０に対してノズル１１８の配列方向に移動させる。これにより、各ノズル１１８が順に送出口２１６および吸引口２１４に覆われ、送出口２１６に覆われている時は、そのノズル１１８を介してヘッド１１０内に洗浄液２が供給され、吸引口２１４に覆われている時は、そのノズル１１８を介してヘッド１１０内の洗浄液２が吸引される。
【００４１】
このように、洗浄ヘッド２１０をヘッド１１０に対して移動させつつ、洗浄液２を所定のノズル１１８を介してヘッド１１０の内部に供給し、この供給された洗浄液２を他のノズル１１８を介して吸引することにより、ヘッド１１０の内部で洗浄液２が流動（強制対流）し、これにより、ヘッド１１０の内部の汚れの除去が行われる。
ここで、加圧ポンプ２５０による洗浄液２の送液速度は、特に限定されないが、１ｍＬ／ｍｉｎ以上２００ｍＬ／ｍｉｎ以下であるのが好ましく、５ｍＬ／ｍｉｎ以上１００ｍＬ／ｍｉｎ以下であるのがより好ましい。これにより、より効果的に洗浄を行うことができる。
なお、洗浄ヘッド２１０に覆われていないノズル１１８は、大気開放状態となっているが、前述のように、洗浄液２の送液速度および吸引速度が充分に大きいため、大気開放しているノズル１１８が存在していても、ヘッド１１０内の洗浄を効率よく行うことができる。
【００４２】
また、所定時刻において、送出口２１６で覆われるノズル１１８の数と、吸引口２１４で覆われるノズル１１８の数としては、特に限定されないが、互いにほぼ等しいことが好ましい。具体的には、送出口２１６で覆われるノズル１１８の数をＸとし、吸引口２１４で覆われるノズル１１８の数をＹとしたとき、Ｘ／Ｙは、０．８以上、１．２以下程度であるのが好ましい。これにより、ヘッド１１０の内部への洗浄液２の供給と、ヘッド１１０の内部の洗浄液２の吸引とをバランスよく行うことができる。
【００４３】
また、所定のノズル１１８が送出口２１６に覆われている時間（洗浄ヘッド２１０の移動方向において吸引口２１４より前方側に位置する領域に覆われている時間および吸引口２１４より後方側に位置する領域に覆われている時間）は、特に限定されないが、１秒以上、１０秒以下程度であるのが好ましい。所定のノズル１１８が吸引口２１４に覆われている時間についてもこれと同様である。これにより、各ノズル１１８内を充分に洗浄することができるとともに、洗浄にかかる時間を比較的短くすることができる。また、洗浄液２の使用量を抑えることもできる。
【００４４】
このような方法によれば、従来のようにインク１を用いないため、インク１の無駄をなくすことができる。また、インク１の流動経路と洗浄液２の流動経路とが異なっているため、効果的にヘッド１１０の内部の汚れを除去することができる。さらには、複数のノズル１１８から供給された洗浄液２が、例えば、リザーバー１１６内で混じり合い、衝突することにより乱流が生じ、これにより、より効果的にヘッド１１０の内部の汚れを除去することができる。
【００４５】
また、ほぼ全てのノズル１１８（両端部位置するノズル１１８以外のノズル１１８）が、ヘッド１１０内へ洗浄液２を供給するための供給口として機能した後、ヘッド１１０内の洗浄液２を排出する排出口として機能し、その後さらに供給口として機能するため、ほぼ全てのノズル１１８内に、ヘッド１１０内に向かう洗浄液２の流れと、ヘッド１１０外に向かう洗浄液２の流れを交互に発生させることができる。そのため、ノズル１１８内の汚れに対して両方向から負荷を加えることができ、汚れを除去（剥離）する確率を特に高めることができる。
【００４６】
また、洗浄ヘッド２１０を前述したような二重管構造とすることにより、洗浄ヘッド２１０の移動方向の前方側に位置するノズル１１８および後方側に位置するノズル１１８からヘッド１１０内に洗浄液２を供給し、洗浄液２が供給されたノズル１１８たちの間に位置するノズル１１８から洗浄液２を吸引することができるため、ヘッド１１０内を流れる洗浄液２の流れをより複雑にすることができる。そのため、ヘッド１１０内にて乱流を発生させ易く、汚れを除去（剥離）する確率を特に高めることができる。
【００４７】
また、複数のノズル１１８のうち、ノズル１１８の配列方向両端部に位置するノズル１１８を非吐出ノズル１１８ａとすることにより、次のような効果を奏することができる。すなわち、前述したような洗浄方法によれば、ノズル１１８の配列方向両端部に位置するノズル１１８は、ヘッド１１０内へ洗浄液２を供給するための供給口としての機能およびヘッド１１０内の洗浄液２を排出する排出口としての機能の一方の機能しか発揮できない場合がある。そのため、ノズル１１８の配列方向両端部に位置するノズル１１８の洗浄効率は、それ以外の中央部に位置するノズル１１８の洗浄効率よりも低くなる場合がある。
【００４８】
したがって、ノズル１１８の配列方向両端部に位置し、洗浄効率が低くなる可能性があるノズル１１８を、インク１を吐出しない非吐出ノズル１１８ａとし、それ以外の洗浄効果の高いノズル１１８のみからインク１を吐出することにより、インク１の吐出に用いられる各ノズル１１８を効果的に洗浄することができる。
また、前述したように、洗浄時には、開閉弁１５２を閉状態とするため、洗浄時に除去されるインク１は、ヘッド１１０の内部に残存しているもののみである。そのため、洗浄によって除去されるインク１の量を最小限に留めることができる。
【００４９】
なお、洗浄方法としては、例えば、まず、吸引ポンプ２２０により流路２１３内を吸引することにより、吸引口２１４に覆われたノズル１１８を介して、ヘッド１１０内に残存するインク１を吸引したのち、ヘッド１１０の内部へ洗浄液２を供給するようにしてもよい。また、洗浄液２のヘッド１１０内への供給した後、ヘッド１１０内の洗浄液を吸引しヘッド１１０内を空にするプロセスを複数回行ってもよい。これにより、汚れの除去作用を特に高めることができる。
【００５０】
以上、本発明の液滴吐出装置について、好適な実施形態について説明したが、これに限定されず、例えば、図７、図８に示すような液滴吐出装置であってもよい。
図７は、本発明の液滴吐出装置の全体構成の他の一例を示した模式図である。
本実施形態では、上述した実施形態と異なる点について説明し、同様の構成については、その説明を省略する。
【００５１】
図７に示す液滴吐出装置は、吸引媒体搬送路２０１の吸引ポンプ２２０と回収タンク２３０との間に設けられ、吸引媒体搬送路２０１を２つに分岐する分岐部２０３（流路選択部）と、洗浄液搬送路２０２の加圧ポンプ２５０と洗浄液貯留槽２４０との間に設けられ、洗浄液搬送路２０２を２つに分岐する分岐部２０４（流路選択部）と、分岐部２０３と分岐部２０４とを連絡する連絡路２０５とを備えている。
【００５２】
分岐部２０３は、吸引媒体搬送路２０１を流れる媒体を回収タンク２３０へと送液する第１の状態と、連絡路２０５へと送液する第２の状態とを自在にとり得るものである。また、分岐部２０４は、洗浄液貯留槽２４０に貯留された洗浄液２を洗浄ヘッド２１０へと送液する第１の状態と、連絡路２０５から送液された媒体を洗浄ヘッド２１０へと送液する第２の状態とを選択する。
【００５３】
分岐部２０３および分岐部２０４においてそれぞれ第１の状態を選択した場合、洗浄機構２００の動作は前述した動作と同様になる。
これに対して、分岐部２０３および分岐部２０４においてそれぞれ第２の状態を選択した場合、洗浄液２の消費が停止され、代わりに洗浄ヘッド２１０から吸引された洗浄液２を、再び洗浄ヘッド２１０へと送液することができる。その結果、この洗浄液２は、加圧ポンプ２５０と吸引ポンプ２２０とを動作させることで、洗浄液搬送路２０２、流路２１５、ヘッド１１０、流路２１３、吸引媒体搬送路２０１および連絡路２０５で構成される環状の経路を循環することとなる。このようにすれば、洗浄液２の消費を抑えつつ、汚れの除去をさらに促進することができる。
【００５４】
分岐部２０３および分岐部２０４は、制御装置１９０と電気的に接続され、その動作が制御されるよう構成されている。これにより、分岐部２０３および分岐部２０４の各動作を、加圧ポンプ２５０や吸引ポンプ２２０の吸引動作と協調的に制御することができるので、分岐部２０３および分岐部２０４を最適なタイミングで動作させ、洗浄液２の消費を最小限に抑えるとともに、汚れの除去作用を最大限に増強することができる。
【００５５】
このように洗浄液２を循環させる場合、インク１を含む洗浄液２を循環させるようにしてもよいが、インク１の含有率が高い吸引開始直後の媒体については回収タンク２３０に送液し、インク１の含有率が低下したタイミングで循環を開始するのが好ましい。これにより、洗浄液２を無駄に消費することなく、ヘッド１１０の内部に付着した汚れをより清浄な洗浄液２の流れに曝すことができ、汚れの除去作用を特に増強することができる。
【００５６】
また、吸引媒体搬送路２０１の洗浄ヘッド２１０と吸引ポンプ２２０との間（吸引ポンプ２２０の上流側）には、フィルター２６０が設けられている。このフィルター２６０により吸引媒体搬送路２０１内を流れる媒体を濾過し、含まれる汚れ（固形分）を濾別することができる。これにより、環状の経路には、汚れを含まない清浄な洗浄液２を循環させることができ、汚れの再付着を防止することができる。
【００５７】
フィルター２６０としては、例えば、不織布、織布からなる布帛フィルター、糸巻きフィルター、メンブレンフィルター、スポンジフィルター、金属フィルター、セラミックスフィルター等が挙げられる。
ここで、この際、加圧ポンプ２５０や吸引ポンプ２２０の回転方向を一定時間だけ逆転させることで、洗浄液２の流れを反転させるようにしてもよい。これにより、ヘッド１１０の内部に付着した汚れにも反対方向の負荷が加わることになり、汚れを除去（剥離）する確率を高めることができる。
【００５８】
さらには、加圧ポンプ２５０や吸引ポンプ２２０の回転方向の正転と逆転とを短時間で交互に繰り返すようにしてもよい。すなわち、送出口２１６からノズル１１８を介してヘッド１１０の内部に洗浄液２を供給するとともに、吸引口２１４からノズル１１８を介してヘッド１１０の内部の洗浄液２を吸引する第１の状態と、吸引口２１４からノズル１１８を介してヘッド１１０の内部に洗浄液２を供給するとともに、送出口２１６からノズル１１８を介して洗浄液２を吸引する第２の状態とを交互に行ってもよい。これにより、汚れに対して両方向から小刻みに負荷を加えることができ、前述したような洗浄ヘッド２１０の移動によっても加えられる両方向からの負荷との相乗効果によって、汚れを除去（剥離）する確率をさらに高めることができる。
このとき、回転方向を変更する周期は、０．１秒以上１０秒以下程度であるのが好ましく、０．３秒以上５秒以下程度であるのがより好ましい。
【００５９】
図８は、本発明の液滴吐出装置の全体構成の他の一例を示した模式図である。
本実施形態では、上述した実施形態と異なる点について説明し、同様の構成については、その説明を省略する。
図８に示す液滴吐出装置では、洗浄ヘッド２１０が２つの管体２４１、２４２を有している。これら管体２４１、２４２は、洗浄ヘッド２１０の移動方向に並んで配設されており、移動方向前方側に管体２４１が位置し、後方側に管体２４２が位置している。そして、管体２４１の内側に流路２１５が形成されており、管体２４１の開口が送出口２１６を構成している。同様に、管体２４２の内側に流路２１３が形成されており、管体２４２の開口が吸引口２１４を構成している。これにより、洗浄ヘッド２１０の構成が簡単となる。
また、このような洗浄ヘッド２１０によれば、吸引口２１４が洗浄ヘッド２１０の移動方向の後方側にあるため、ヘッド１１０内の洗浄液２をより確実に吸引することができ、洗浄後にヘッド１１０内に洗浄液２が残存するのを効果的に抑制することができる。
【００６０】
次に、前述した液滴吐出装置１００に好適に適用することができるインク１および洗浄液２について説明する。
＜インク１＞
インク１としては、例えば、銀粒子（金属粒子）を水系分散媒（分散媒）に分散してなる分散液を好適に用いることができる。このような構成とすることにより、導体パターンを形成するのに適した液状材料となる。
【００６１】
〔水系分散媒〕
本明細書において、「水系分散媒」とは、水および／または水との相溶性に優れる液体（例えば、２５℃における水１００ｇに対する溶解度が３０ｇ以上の液体）で構成されたもののことを指す。このように、水系分散媒は、水および／または水との相溶性に優れる液体で構成されたものであるが、主として水で構成されたものであるのが好ましく、特に、水の含有率が７０ｗｔ％以上のものであるのが好ましく、９０ｗｔ％以上のものであるのがより好ましい。これにより、上述した効果がより顕著に発揮される。
【００６２】
水系分散媒の具体例としては、例えば、水、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等のエーテル系溶媒、ピリジン、ピラジン、ピロール等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、アセトアルデヒド等のアルデヒド系溶媒等が挙げられ、これらのうち、１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、インク１中における水系分散媒の含有量は、２０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下であることが好ましく、２５ｗｔ％以上７０ｗｔ％以下であることがより好ましい。これにより、インク１の粘度を好適なものとしつつ、分散媒の揮発による粘度の変化を少ないものとすることができる。
【００６３】
〔銀粒子〕
次に、銀粒子（金属粒子）について説明する。
銀粒子は、形成される導体パターンの主成分であり、導体パターンに導電性を付与する成分である。このような銀粒子は、インク１中において分散している。
銀粒子の平均粒径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であるのが好ましく、１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であるのがより好ましい。これにより、インク１の吐出安定性をより高くすることができるとともに、微細な導体パターンを容易に形成することができる。なお、本明細書では、「平均粒径」とは、特に断りのない限り、体積基準の平均粒径のことを指す。
【００６４】
また、インク１中に含まれる銀粒子（分散剤が表面に吸着していない銀粒子）の含有量は、０．５ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下であるのが好ましく、１０ｗｔ％以上４５ｗｔ％以下であるのがより好ましい。これにより、導体パターンの断線をより効果的に防止することができ、より信頼性の高い導体パターンを形成することができる。
また、銀粒子は、その表面に分散剤が付着した銀コロイド粒子として、水系分散媒中に分散していることが好ましい。これにより、銀粒子の水系分散媒への分散性が特に優れたものとなり、インク１の吐出安定性が特に向上する。
【００６５】
分散剤としては、特に限定されないが、ＣＯＯＨ基とＯＨ基とを合わせて３個以上有し、かつ、ＣＯＯＨ基の数がＯＨ基と同じか、それよりも多いヒドロキシ酸またはその塩を含むことが好ましい。これらの分散剤は、銀粒子の表面に吸着してコロイド粒子を形成し、分散剤中に存在するＣＯＯＨ基の電気的反発力によって銀コロイド粒子を水溶液中に均一に分散させてコロイド液を安定化する働きを有する。
【００６６】
このように、銀コロイド粒子が安定してインク１中に存在することにより、より容易に微細な導体パターンを形成することができる。また、インク１によって形成されたパターンにおいて銀粒子が均一に分布し、クラック、断線等が発生し難くなる。このような分散剤としては、例えば、クエン酸、りんご酸、クエン酸三ナトリウム、クエン酸三カリウム、クエン酸三リチウム、クエン酸三アンモニウム、りんご酸二ナトリウム、タンニン酸、ガロタンニン酸、五倍子タンニン等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
インク１中における銀コロイド粒子の含有量は、１ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下であるのが好ましく、５ｗｔ％以上５０ｗｔ％以下であるのがより好ましい。
また、銀コロイド粒子の熱重量分析における５００℃までの加熱減量は、１ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下が好ましい。
【００６７】
〔有機バインダー〕
また、インク１は、有機バインダーを含んでいてもよい。有機バインダーは、インク１を用いて形成された導体パターン前駆体において、銀粒子の凝集を防止するものである。また、有機バインダーは、基板１１に対するインク１の密着性を向上させる機能を有している。
【００６８】
有機バインダーとしては、特には限定されないが、例えば、ポリエチレングリコール＃２００（重量平均分子量２００）、ポリエチレングリコール＃３００（重量平均分子量３００）、ポリエチレングリコール＃４００（平均分子量４００）、ポリエチレングリコール＃６００（重量平均分子量６００）、ポリエチレングリコール＃１０００（重量平均分子量１０００）、ポリエチレングリコール＃１５００（重量平均分子量１５００）、ポリエチレングリコール＃１５４０（重量平均分子量１５４０）、ポリエチレングリコール＃２０００（重量平均分子量２０００）等のポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール＃２００（重量平均分子量：２００）、ポリビニルアルコール＃３００（重量平均分子量：３００）、ポリビニルアルコール＃４００（平均分子量：４００）、ポリビニルアルコール＃６００（重量平均分子量：６００）、ポリビニルアルコール＃１０００（重量平均分子量：１０００）、ポリビニルアルコール＃１５００（重量平均分子量：１５００）、ポリビニルアルコール＃１５４０（重量平均分子量：１５４０）、ポリビニルアルコール＃２０００（重量平均分子量：２０００）等のポリビニルアルコール、ポリグリセリン、ポリグリセリンエステル等のポリグリセリン骨格を有するポリグリセリン化合物が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。また、ポリグリセリンエステルとしては、例えば、ポリグリセリンのモノステアレート、トリステアレート、テトラステアレート、モノオレエート、ペンタオレエート、モノラウレート、モノカプリレート、ポリシノレート、セスキステアレート、デカオレエート、セスキオレエート等が挙げられる。
【００６９】
〔乾燥抑制剤〕
また、インク１は、乾燥抑制剤を含んでいてもよい。乾燥抑制剤は、インク１中の水系分散媒の不本意な揮発を防止するものである。その結果、インクジェット装置１００のノズル１１８付近において水系分散媒が揮発することを防止でき、インク１の粘度の上昇、乾燥が抑えられる。このような乾燥抑制剤としては、下記式（Ｉ）で示される化合物、アルカノールアミン、糖アルコール等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７０】
【化１】
2012135746.tif 000003
（ただし、Ｒ、Ｒ’は、それぞれ、Ｈまたはアルキル基である。）
【００７１】
〔表面張力調整剤〕
また、インク１は、表面張力調整剤を含んでいてもよい。表面張力調整剤は、インク１と基板１１との接触角を所定の角度に調整する機能を有している。表面張力調整剤としては、各種界面活性剤を用いることができ、１種または２種以上を組み合わせて用いることができるが、少ない添加量で、インク１と基板１１との接触角を所定の範囲に調整することができる観点からアセチレングリコール系化合物を含むことが好ましい。
【００７２】
アセチレングリコール系化合物としては、例えば、サーフィノール１０４シリーズ（１０４Ｅ、１０４Ｈ、１０４ＰＧ−５０、１０４ＰＡ等）、サーフィノール４００シリーズ（４２０、４６５、４８５等）、オルフィンシリーズ（ＥＸＰ４０３６、ＥＸＰ４００１、Ｅ１０１０等）（「サーフィノール」および「オルフィン」は、日信化学工業株式会社の商品名）等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００７３】
〔その他の成分〕
なお、インク１の構成成分は、上記成分に限定されず、上記以外の成分を含んでいてもよい。このような成分としては、例えば、チオ尿素等が挙げられる。
また、インク１の粘度は、特に限定されないが、１．０ｍＰａ・ｓ以上１５．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、４．０ｍＰａ・ｓ以上１１．０ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。これにより、液滴の吐出安定性が向上するとともに、基板１１に供給されたインク１の不本意な濡れ広がりをより確実に防止することができる。
以上、インク１の一例を説明した。
【００７４】
＜洗浄液＞
本発明に適用される洗浄液（クリーニングインク）は、導体パターンの形成に用いられるヘッド１１０の洗浄をするものであり、特に、前述したようなインク１によるヘッド１１０の汚れ、目詰まり等を好適に解消するものである。
また、洗浄液２は、インク１に含まれる固形分を溶解または分散可能であり、かつ、インク１に含まれる主溶媒と相溶性を有する液体である。これにより、ヘッド１１０内をより効率的に洗浄することができる。
このような洗浄液２としては、特に限定されないが、セラミックス粒子とセラミックス粒子を分散する分散媒を含んでいるものを用いるのが好ましい。
【００７５】
このセラミックス粒子は、比較的硬度が高いものであり、インク１の流路に対して研磨剤として機能する。この結果、ヘッド１１０のノズル１１８付近において金属粒子が析出した場合であっても、セラミックス粒子が析出した金属粒子を速やかに削り取り、ヘッド１１０のノズル１１８出口付近に金属粒子が蓄積することが防止される。このため、洗浄液２を用いてインク１の流路を洗浄した場合、インク１の飛行曲がりや、液滴の吐出量の不安定化が防止され、液滴の吐出安定性に優れたものとなる。そして、洗浄液２を用いてインク１の流路を洗浄した場合、インク１により微細なパターンを精度よく描画でき、形成される導体パターンは、断線やショート等の不良が防止された信頼性の高いものとなる。
【００７６】
［セラミックス粒子］
上述したように、洗浄液２は、セラミックス粒子を含んでいる。
また、セラミックス粒子は、後述する水系分散媒中に分散している。
セラミックス粒子として用いることのできるセラミックス材料としては、特に限定されないが、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化ランタニウム、酸化亜鉛、酸化ガリウム、酸化インジウム、酸化チタニウム、酸化ゲルマニウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化ジルコニウム等の金属酸化物、ホウケイ酸ガラス、ケイ酸塩、二酸化ケイ素等のガラス材料、炭化ケイ素等の炭化物、窒化ケイ素等の窒化物、蛍石等のハロゲン化物、酸化アンチモン、酸化ビスマス等または、これらの混合物等を挙げることができ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、セラミックス粒子は、上述した中でも、金属酸化物を含むことが好ましい。このような化合物は、化学的に安定であり、安定して洗浄液中で分散される。また、比較的硬度が高いため、好適に吐出口の汚れを除去し、この結果、導体パターン形成用インクの液滴の吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
【００７７】
特に、金属酸化物としてセラミックス粒子が、酸化アルミニウムまたは酸化チタンを含む場合、以下のような効果が得られる。これらの化合物は、硬度が高いものであり、比較的高い洗浄性を有している。また、これらの化合物は、融点が比較的高いものであるため、洗浄液２がインク１の流路に残存した場合であっても、インク１によって形成される導体パターンにおいて導体パターンの前駆体を焼結する際には溶融せず、粒子として存在する。この結果、導体パターンの銀粒子が溶融した際に液状の銀の表面張力によって、これらのセラミックス粒子が押し出され、形成される導体パターンからセラミックス粒子が排除される。この結果、形成される導体パターンは、目的とした性能をより確実に発揮でき、信頼性の高いものとなる。また、特に、酸化アルミニウムおよび酸化チタンは、基板となるセラミックス成形体の構成材料として一般に用いられるものであり、セラミックス成形体から形成されるセラミックス基板への影響も少ないもとなる。
【００７８】
また、セラミックス粒子は、上述した中でも、ガラス材料を含むことが好ましく、二酸化ケイ素またはケイ酸塩を含むことがより好ましい。ガラス材料は、インクの流路に付着した汚れを吸着する機能を有しており、一旦削り取られた汚れを吸着して、好適にインク１の流路を洗浄することができる。また、洗浄液２がインク１の流路に残存した場合であっても、インク１によって形成される導体パターンにおいて、このような化合物は、焼結中に少なくともその一部が溶融することにより、導体パターンと基板との密着性の向上に寄与することができ、導体パターンの信頼性をより高くすることができる。特に、二酸化ケイ素およびケイ酸塩は、基板となるセラミックス成形体の構成材料として一般に用いられるものであり、セラミックス成形体に二酸化ケイ素またはケイ酸塩が含まれる場合、セラミックス成形体から形成されるセラミックス基板への影響も少ないものとなると同時に、導体パターンとセラミックス基板との密着性がより向上し、導体パターンの信頼性がより高いものとなる。
【００７９】
また、セラミックス粒子の平均粒子径は、１０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましく、２０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であることがより好ましい。これにより、インクの流路に付着した金属粒子を取り除くことができる。すなわち、セラミックス粒子の洗浄効果を特に優れたものとすることができる。この結果、洗浄後の液滴吐出装置を用いて、微細な導体パターン前駆体を容易に精度よく形成することができる。
なお、本明細書では、「平均粒径」とは、特に断りのない限り、体積基準の平均粒径のことを指すものとする。
【００８０】
また、洗浄液２中におけるセラミックス粒子（セラミックス粒子がコロイドとして存在する場合には、セラミックスコロイド粒子）の含有量は、１ｗｔ％以上３０ｗｔ％以下であることが好ましく、３ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下であることがより好ましい。これにより、インク１の流路に金属粒子が付着することを防止できるとともに、洗浄後においてセラミックス粒子がインクの流路に残存することを防止することができる。
【００８１】
また、セラミックス粒子は、その表面に分散剤が付着したセラミックスコロイド粒子として、水系分散媒中に分散していることが好ましい。これにより、セラミックスコロイド粒子の水系分散媒への分散性が特に優れたものとなり、セラミックス粒子の洗浄性能が好適に発揮されるとともに、インクの流路にセラミックス粒子が残存しにくくなる。
また、セラミックスコロイド粒子の熱重量分析における５００℃までの加熱減量は、１ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下が好ましい。これにより、セラミックスコロイド粒子の分散安定性安定性を特に優れたものとすることができ、セラミックス粒子による洗浄効果をより顕著なものとすることができる。
【００８２】
［分散剤］
洗浄液２は、分散剤を含むことが好ましい。
分散剤は、インクの流路に付着した銀粒子をセラミックス粒子が削り取った際に、遊離した銀粒子に付着して銀コロイド粒子を形成する。このため、一旦、分散した銀粒子が再度インクの流路に付着することを防止することができ、洗浄液の洗浄効果を高めることができる。
また、分散剤は、セラミックス粒子に付着して、それぞれ、セラミックスコロイド粒子を形成する。このようなセラミックスコロイド粒子は、分散安定性に優れるため、好適に洗浄性能が発揮されるとともに、洗浄後において、インクの流路に残存しにくいものとなる。
【００８３】
分散剤としては、特に限定されないが、ＣＯＯＨ基とＯＨ基とを合わせて３個以上有し、かつ、ＣＯＯＨ基の数がＯＨ基と同じか、それよりも多いヒドロキシ酸またはその塩を含むことが好ましい。これらの分散剤は、銀粒子やセラミックス粒子の表面に吸着してコロイド粒子を形成し、分散剤中に存在するＣＯＯＨ基の電気的反発力によって銀コロイド粒子やセラミックスコロイド粒子を水溶液中に均一に分散させてコロイド液を安定化する働きを有する。これにより、セラミックス粒子の洗浄効果が十分に発揮されるとともに、一旦遊離した銀等の汚れがインクの流路に再付着しにくいものとなる。これに対して、分散剤中のＣＯＯＨ基とＯＨ基の数が３個未満であったり、ＣＯＯＨ基の数がＯＨ基の数よりも少なかったりすると、銀コロイド粒子やセラミックスコロイド粒子の分散性が十分に得られない場合がある。
このような分散剤としては、例えば、クエン酸、りんご酸、クエン酸三ナトリウム、クエン酸三カリウム、クエン酸三リチウム、クエン酸三アンモニウム、りんご酸二ナトリウム、タンニン酸、ガロタンニン酸、五倍子タンニン等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００８４】
また、分散剤は、ＣＯＯＨ基とＳＨ基とを合わせて２個以上有するメルカプト酸またはその塩を含んでいてもよい。これらの分散剤は、メルカプト基が銀粒子やセラミックス粒子の表面に吸着してコロイド粒子を形成し、分散剤中に存在するＣＯＯＨ基の電気的反発力によってコロイド粒子を水溶液中に均一に分散させてコロイド液を安定化する働きを有する。これにより、上述したような、ヒドロキシ酸またはその塩と同様の効果を得ることができる。これに対して、分散剤中のＣＯＯＨ基とＳＨ基の数が２個未満すなわち片方のみであると、銀コロイド粒子やセラミックスコロイド粒子の分散性が十分に得られない場合がある。
【００８５】
このような分散剤としては、例えば、メルカプト酢酸、メルカプトプロピオン酸、チオジプロピオン酸、メルカプトコハク酸、チオ酢酸、メルカプト酢酸ナトリウム、メルカプトプロピオン酸ナトリウム、チオジプロピオン酸ナトリウム、メルカプトコハク酸二ナトリウム、メルカプト酢酸カリウム、メルカプトプロピオン酸カリウム、チオジプロピオン酸カリウム、メルカプトコハク酸二カリウム等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００８６】
洗浄液２中に含まれる分散剤は、インク１中に含まれる分散剤を構成する成分の少なくとも一部を含むことが好ましく、インク１中に含まれる分散剤と組成がほぼ同一であることがより好ましい。析出した付着物は、インク１の元の分散剤が付着していると考えられるため、セラミックス粒子によって遊離した付着物に、さらに、インク１に含まれる分散剤と同一の洗浄液中にある分散剤が付着することにより、容易に遊離した付着物がコロイド粒子として洗浄液中に分散することができる。このため、洗浄液は、より洗浄性に優れたものとなる。また、洗浄後において、インク１の流路中の洗浄液２とインク１との置換を素早く行うことができる。
【００８７】
洗浄液２中における分散剤の含有量は、特に限定されないが、０．１ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であることが好ましく、０．３ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であることがより好ましい。これにより、上述したようなセラミックス粒子や銀粒子の分散効果を顕著に発揮できるとともに、分散剤が多すぎて、洗浄後において分散剤が残存し、洗浄液２とインク１との置換に時間がかかることを防止することができる。
【００８８】
［水系分散媒］
次に、水系分散媒について説明する。
本発明において、「水系分散媒」とは、水および／または水との相溶性に優れる液体（例えば、２５℃における水１００ｇに対する溶解度が３０ｇ以上の液体）で構成されたもののことを指す。このように、水系分散媒は、水および／または水との相溶性に優れる液体で構成されたものであるが、主として水で構成されたものであるのが好ましく、特に、水の含有率が７０ｗｔ％以上のものであるのが好ましく、９０ｗｔ％以上のものであるのがより好ましい。
また、洗浄液２中に含まれる水系分散媒は、インク１を構成する水系分散媒とほぼ同じ組成のものであるのが好ましい。これより、インク１との置換性が特に優れたものとなり、残存したインク１と素早く混合、置換することができる。
【００８９】
水系分散媒の具体例としては、例えば、水、メタノール、エタノール、ブタノール、プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロパンジオール等のアルコール系溶媒、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等のエーテル系溶媒、ピリジン、ピラジン、ピロール等の芳香族複素環化合物系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）等のアミド系溶媒、アセトニトリル等のニトリル系溶媒、アセトアルデヒド等のアルデヒド系溶媒等が挙げられ、これらのうち、１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
また、洗浄液２中における水系分散媒の含有量は、９５〜６５ｗｔ％であることが好ましく、８５〜７５ｗｔ％であることがより好ましい。これにより、洗浄液２の粘度を好適なものとすることができ、洗浄液としての特性をより高いものとすることができる。
【００９０】
［乾燥抑制剤］
また、洗浄液２は、乾燥抑制剤を含むことが好ましい。乾燥抑制剤は、洗浄後にインク流路が乾燥するのを防止する機能を有している。これにより、洗浄後にインク１を再充填する際に、気泡の混入を防止することができ、また、インク１の再充填を容易に行うことができる。
【００９１】
このような乾燥抑制剤としては、下記式（II）で示される化合物、糖アルコール、アルカノールアミン等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。これらの化合物は、上述したように水系分散媒の揮発を防止する機能を有するとともに、水酸基やカルボニル基等の極性基を多く有し、このため、金属酸化物がこれらに包み込まれるようにして洗浄液中に安定して分散する。このため、インク１がセラミックス粒子として金属酸化物を含み、かつ、上記の化合物を含む場合、洗浄液２中におけるセラミックス粒子の分散安定性は特に優れたものとなり、洗浄液２の洗浄性が特に優れたものとなる。
【００９２】
【化２】
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（ただし、Ｒ、Ｒ’は、それぞれ、Ｈまたはアルキル基である。）
【００９３】
上記式（II）で表される化合物は、水素結合性の高い成分である。このため、水との親和性が高く、適度な水分を保持することができ、インクの流路における水系分散媒の不本意な揮発を防止することができる。
上述したように、本発明で用いる上記式（II）で表される化合物中における、Ｒ、Ｒ’は、それぞれ、水素またはアルキル基であるが、Ｒ、Ｒ’は、ともに水素であるのが好ましい。すなわち、尿素であるのが好ましい。これにより、上述したような保湿性を特に高いものとすることができる。また、セラミックス粒子が上述したようなコロイド粒子として存在する場合に、特に優れた分散安定性を示すものとなり、洗浄液２の洗浄性が特に優れたものとなる。
【００９４】
アルカノールアミンは、保湿性の高い成分であるとともに、金属粒子やセラミックス粒子が前述したようなコロイド粒子である場合に、コロイド粒子表面の分散剤の官能基を活性化させることができ、セラミックス粒子の分散安定性をより高いものとすることができる。
アルカノールアミンとしては、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン等各種のものを挙げることができる。
【００９５】
また、アルカノールアミンは、第３級アミンであるのが好ましい。第３級アミンは、アルカノールアミンの中でも、特に保湿性が高く、上記効果をより顕著なものとすることができる。
また、第３級アミンの中でも、取り扱いやすさや、保湿性の高さ等の観点から、特に、トリエタノールアミンを用いるのが好ましい。
【００９６】
糖アルコールは、糖類のアルデヒド基およびケトン基を還元して得られるものである。
また、糖アルコールは、高い保湿性を有する化合物である。
糖アルコールとしては、例えば、トレイトール、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、アラビトール、リビトール、キシリトール、ソルビトール、マンニトール、スレイトール、グリトール、タリトール、ガラクチトール、アリトール、アルトリトール、ドルシトール、イディトール、グリセリン（グリセロール）、イノシトール、マルチトール、イソマルチトール、ラクチトール、ツラニトール等が挙げられ、これらのうち１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００９７】
また、インク１に乾燥抑制剤が含まれている場合、洗浄液２に含まれる乾燥抑制剤としては、インク１中に含まれる分散剤を構成する成分の少なくとも一部を含むものであるが好ましい。これにより、洗浄後において、インクの流路中の洗浄液２とインク１との置換を素早く行うことができる。
上述したような乾燥抑制剤の洗浄液中における含有量は、３ｗｔ％以上２０ｗｔ％以下であるのが好ましく、５ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下であるのがより好ましい。これにより、インクの流路における水系分散媒の不本意な揮発をより効果的に防止することができる。
【００９８】
［その他の成分］
洗浄液は、その他の成分を含むものであってもよい。
このような成分としては、例えば、インク１に用いる成分が挙げられ、具体的には、表面張力調整剤、有機バインダー、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブチレングリコール、プロピレングリコール等の多価アルコール、チオ尿素等が挙げられる。
上述したような洗浄液２は、インク１より２５℃での表面張力が低いものであることが好ましい。これにより、洗浄時において、液滴吐出装置１００の洗浄部位に好適に洗浄液２が濡れ広がることができる。このため、洗浄後における洗浄部位に残存する汚れが特に少ないものとなる。
【００９９】
２５℃における洗浄液２の表面張力は、特に限定されないが、例えば、１５〜４５ｄｙｎ／ｃｍであるのが好ましく、２０〜４０ｄｙｎ／ｃｍであるのがより好ましい。これにより、洗浄時において、液滴吐出装置１００の洗浄部位に好適に洗浄液２が濡れ広がることができ、洗浄液２の洗浄性を優れたものとすることができる。また、洗浄液２が微量に残存した場合であっても、インク１の表面張力への影響を極めて少ないものとすることができる。なお、本明細書において、表面張力は、ＪＩＳ  Ｋ  ３３６２に準拠して測定される値を採用することができる。
【０１００】
洗浄液２は、インク１より２５℃における粘度が低いものであることが好ましい。これにより、洗浄時において、液滴吐出装置１００の洗浄部位に好適に洗浄液２が濡れ広がることができる。また、洗浄時において、洗浄液２は、インクの流路内での流速を早いものとすることができる。このため、洗浄後における洗浄部位に残存する汚れが特に少ないものとなる。
【０１０１】
２５℃における洗浄液２の粘度は、特に限定されないが、例えば、２０ｍＰａ・ｓ以下であるのが好ましく、１０ｍＰａ・ｓ以下であるのがより好ましい。これにより、洗浄時において、液滴吐出装置１００の洗浄部位に好適に洗浄液が濡れ広がることができ、洗浄液２の洗浄性を優れたものとすることができる。また、洗浄液２が微量に残存した場合であっても、後述するインク１の粘度への影響を極めて少ないものとすることができる。なお、本明細書において、粘度の値としては、振動式粘度計を用いて２５℃で測定して求められる値を採用することができ、特に、ＪＩＳ  Ｚ８８０９に準拠して２５℃で測定して求められる値を採用することができる。
【０１０２】
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、液滴吐出装置を構成する各部は、同様の機能を発揮する任意のものと置換、または、その他の構成を追加することもできる。また、前述した実施形態では、液滴吐出装置から吐出される液状材料（インク）を導体パターン形成用インクとした構成について説明したが、液状材料としては、これに限定されず、例えば、カラーフィルターを形成するためのカラーフィルター形成用インクであってもよいし、画像を形成するための印刷用インクであってもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１…インク  ２…洗浄液  １１…基板  １００…インクジェット装置（液滴吐出装置）  １１０…インクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド、ヘッド）  １１１…ヘッド本体  １１２…振動板  １１３…ピエゾ素子  １１４…本体  １１５…ノズルプレート  １１５Ｐ…インク吐出面  １１６…リザーバー  １１７…インク室  １１８…ノズル  １１８ａ‥‥非吐出ノズル  １３０…ベース  １４０…テーブル  １５０…インク貯留槽  １５１…インク搬送路  １５２…開閉弁  １５３…自己封止弁  １７０…テーブル位置決め手段  １７１…第１移動手段  １７２…モーター  １８０…ヘッド位置決め手段  １８１…第２移動手段  １８２…リニアモーター  １８３、１８４、１８５…モーター  １９０…制御装置  １９１…駆動回路  ２００…洗浄機構  ２０１…吸引媒体搬送路  ２０２…洗浄液搬送路  ２０３、２０４…分岐部  ２０５…連絡路  ２１０…洗浄ヘッド  ２１１‥‥外管  ２１２‥‥内管  ２１３、２１５‥‥流路  ２１４‥‥吸引口  ２１６‥‥送出口  ２２０…吸引ポンプ  ２３０…回収タンク  ２４０…洗浄液貯留槽  ２４１、２４２‥‥管体  ２５０…加圧ポンプ  ２６０…フィルター  ２９０‥‥移動手段
【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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