喷墨装置及喷墨装置的清洗方法与流程

本发明涉及一种喷墨装置及喷墨装置的清洗方法。

背景技术：

已知有一种通过从喷墨头喷出油墨，而形成用于对形成于基板的表面的导电体进行图案化的抗蚀膜的喷墨印刷机(专利文献1)。

在常温下，使用粘度高的油墨的情况下，为了使粘度降低至能够从喷墨头喷出的程度，必须对油墨进行加温。若在基于喷墨印刷机的膜形成之后停止装置的运行，则残留于喷墨头内部的油墨的粘度变高。在喷墨头内部形成有多个微细的油墨的流路。残留于喷墨头内部的粘度高的油墨成为该微细的油墨的流路堵塞的原因。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-133453号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术课题

在停止装置的运行之前，能够对残留于喷墨头的油墨进行抽吸而减少油墨的残留量。然而，利用该方法，难以从喷墨头完全地排出油墨。利用清洗液来对从油墨罐至喷墨头为止的油墨的供给系统进行清洗，由此能够排出喷墨头内部的油墨。然而，利用该方法会在油墨的供给系统中残留清洗液，因此在重新运行时，必须利用油墨来对供给系统进行清洗(预洗)。因此，导致产生废油墨。

本发明的目的在于提供一种能够有效地清洗喷墨头内部，且能够抑制废油墨的产生的喷墨装置及喷墨装置的清洗方法。

用于解决技术课题的手段

根据本发明的一观点，提供一种喷墨装置，其具有：

喷墨头，喷出油墨；

油墨罐，储存所述油墨；

去路，从所述油墨罐将所述油墨输送至所述喷墨头；

回路，从所述喷墨头将所述油墨输送至所述油墨罐；

旁通流路，不经由所述喷墨头而从所述去路向所述回路输送所述油墨；

清洗流路，向所述喷墨头供给清洗液，并从所述喷墨头回收所述清洗液；及

切换部，构成为能够切换如下状态：在包括所述去路、所述喷墨头、所述回路及所述油墨罐的循环路中使所述油墨循环的循环状态；以及在包括所述去路、所述旁通流路、所述回路及所述油墨罐的循环路中使所述油墨循环，并且通过所述清洗流路而进行对所述喷墨头的所述清洗液的供给与从所述喷墨头的所述清洗液的回收，由此进行所述喷墨头的清洗的清洗状态。

根据本发明的另一观点，提供一种喷墨装置的清洗方法，在油墨罐与喷墨头之间使油墨循环，并且从所述喷墨头喷出所述油墨，其中，

使从所述油墨罐流向所述喷墨头的所述油墨在流入所述喷墨头之前折返，不经由所述喷墨头而进行循环，且使清洗液在所述喷墨头中流动而进行清洗。

发明效果

在清洗的过程中，由于清洗液没有在使油墨循环的流路中流动，因此在清洗之后不会残留清洗液。使清洗液仅在油墨的流路的局部流动，由此能够有效地清洗喷墨头内部，且能够抑制废油墨的产生。

附图说明

图1是基于实施例的喷墨装置的概略图。

图2a是从喷墨头喷出油墨而在基板上进行膜形成时的喷墨装置的概略图，图2b是清洗喷墨头时的喷墨装置的概略图。

图3a及图3b分别是基于另一实施例的喷墨装置的循环状态及清洗状态的概略图。

图4是基于另一实施例的喷墨装置的概略图。

图5是基于另一实施例的喷墨装置的概略图。

图6是基于另一实施例的喷墨装置的概略图。

图7是基于另一实施例的喷墨装置的概略图。

具体实施方式

参考图1、图2a及图2b，对基于实施例的喷墨装置及其清洗方法进行说明。

图1是基于实施例的喷墨装置的概略图。喷墨头10及油墨罐11由去路12及回路13而被连接。喷墨头10具有多个喷嘴孔，并从各喷嘴孔喷出油墨的液滴。油墨罐11储存油墨。去路12从油墨罐11将油墨输送至喷墨头10。回路13从喷墨头10将油墨输送至油墨罐11。由油墨罐11、去路12、喷墨头10及回路13而形成使油墨循环的循环路。加温装置40对油墨罐11内的油墨进行加温。作为油墨，例如能够使用用于形成蚀刻用的抗蚀膜的抗蚀液、用于形成阻焊膜的抗蚀液等。

在去路12及回路13中分别插入有供给泵20及回收泵21。供给泵20从油墨罐11向喷墨头10输送油墨。回收泵21从喷墨头10向油墨罐11输送油墨。

在供给泵20与喷墨头10之间的去路12中插入有第1流路转换阀31。在喷墨头10与回收泵21之间的回路13中插入有第2流路转换阀32。旁通流路18连接第1流路转换阀31与第2流路转换阀32。

第1清洗液流路15连接清洗液罐14与第1流路转换阀31。清洗液罐14储存清洗液。第2清洗液流路16连接第2流路转换阀32与废液罐17。在第1清洗液流路15中插入有清洗液供给泵22。清洗液供给泵22从清洗液罐14向第1流路转换阀31输送清洗液。在第2清洗液流路16中插入有清洗液排出泵23。清洗液排出泵23从第2流路转换阀32向废液罐17输送清洗液。作为清洗液，能够使用油墨专用的清洗液。除此之外，例如能够使用丙酮、异丙醇、乙醇等挥发性的溶剂。加温装置41对清洗液罐14内的清洗液进行加温。

如以下说明，第1流路转换阀31及第2流路转换阀32能够发挥切换循环状态与清洗状态这两个状态的切换部30的作用。

切换部30为循环状态时，第1流路转换阀31导通比第1流路转换阀31更靠上游侧的去路12与下游侧的去路12，并从去路12切断第1清洗液流路15及旁通流路18。第2流路转换阀32使比第2流路转换阀32更靠上游侧的回路13与下游侧的回路13导通，并从回路13切断第2清洗液流路16及旁通流路18。将切换部30设为循环状态，由此能够使油墨循环，且从喷墨头10喷出油墨。

切换部30为清洗状态时，第1流路转换阀31使比第1流路转换阀31更靠上游侧的去路12向旁通流路18导通，并使第1清洗液流路15向比第1流路转换阀31更靠下游侧的去路12导通。第2流路转换阀32使旁通流路18向比第2流路转换阀32更靠下游侧的回路13导通，并使比第2流路转换阀32更靠上游侧的回路13向第2清洗液流路16导通。第1清洗液流路15及第2清洗液流路16能够发挥向喷墨头10供给清洗液，并从喷墨头10回收清洗液的清洗流路的作用。

将切换部30设为清洗状态，由此能够在包括油墨罐11、去路12、旁通流路18及回路13的循环路中使油墨循环。如此，旁通流路18能够不经由喷墨头10而从去路12向回路13输送油墨。而且，通过第1清洗液流路15进行对喷墨头10的清洗液的供给，并且通过第2清洗液流路16进行自喷墨头10的清洗液的回收，藉此能够进行喷墨头10的清洗。

在喷墨头10的下方配置有支撑基板的工作台45。工作台45能够使支撑于其上的基板向水平的二维方向移动。从喷墨头10喷出的油墨的液滴附着于支撑于工作台45的基板。使附着于基板的油墨固化，由此能够在基板上形成膜。

控制装置55控制基于工作台45的基板的移动以及从喷墨头10的喷嘴孔的油墨的喷出。控制装置55根据定义应形成的膜的图案的图像资料，而对工作台45的移动及从各喷嘴孔喷出油墨的时机进行控制，由此能够在基板上形成所期望的图案的膜。

清洗喷墨头10时，在喷墨头10的下方，代替工作台45而配置托盘46。托盘46接住在清洗的过程中从喷墨头10的喷嘴孔滴下的清洗液。

图2a是从喷墨头10喷出油墨而在基板上进行膜形成时的喷墨装置的概略图。在膜形成之前，将基板50搬运至工作台45之上，并支撑于工作台45。将第1流路转换阀31及第2流路转换阀32设为循环状态，使供给泵20及回收泵21工作，由此在由油墨罐11、去路12、喷墨头10及回路13构成的循环路中使油墨循环。清洗液供给泵22及清洗液排出泵23设为停止状态。

该状态下，通过工作台45来使基板50移动，并从喷墨头10的各喷嘴孔喷出油墨，由此能够在基板50上形成膜。

图2b是清洗喷墨头10时的喷墨装置的概略图。将第1流路转换阀31及第2流路转换阀32设为清洗状态。使供给泵20及回收泵21工作，由此在由油墨罐11、去路12、旁通流路18及回路13构成的循环路中使油墨循环。在喷墨头10的下方配置托盘46。

而且，使清洗液供给泵22及清洗液排出泵23工作。由此，清洗液从清洗液罐14流出，并经由第1清洗液流路15、喷墨头10、第2清洗液流路16而被回收至废液罐17。从喷墨头10的喷嘴孔滴下的清洗液被回收至托盘46。

接着，对基于上述实施例的喷墨装置优异的效果进行说明。

在停止装置的运行而关闭电源之前，能够将切换部30设为清洗状态而进行喷墨头10的清洗(图2b)。此时，清洗液不在油墨罐11、比第1流路转换阀31更靠上游侧的去路12以及比第2流路转换阀32更靠下游侧的回路13中流动。在油墨的循环路中清洗液仅在比第1流路转换阀31更靠下游侧的去路12、喷墨头10及比第2流路转换阀32更靠上游侧的回路13中流动。与利用清洗液对油墨流动的循环路的整体进行清洗的情况相比，能够减少残留于油墨流动的循环路的清洗液。

而且，利用油墨专用的清洗液进行清洗之后，若利用挥发性的溶剂来进行清洗，则残留于油墨的循环路的清洗液直至重新开始运行装置为止会大致蒸发。即使一部分的清洗液残留于油墨的循环路，残留的清洗液也会与被加温的油墨接触，由此在短时间内蒸发。因此，在重新开始运行装置之前，无需利用油墨预洗油墨的循环路。其结果，几乎不会产生废油墨。

为了减少残留于油墨的循环路的清洗液，优选将第1流路转换阀31及第2流路转换阀32的插入位置靠近喷墨头10。可以在喷墨头10的油墨流入口及油墨排出口上分别直接连接第1流路转换阀31及第2流路转换阀32。此时，比第1流路转换阀31更靠下游侧的去路12及比第2流路转换阀32更靠上游侧的回路13的流路长度实质上成为0。

利用加温装置41(图2b)来对清洗液进行加温，由此能够提高清洗效果。

若在清洗喷墨头10的过程中使油墨的循环停止，则残留于去路12及回路13的油墨的温度降低而成为高粘度。若在高粘度的油墨残留于去路12及回路13的状态下，重新开始对喷墨头10的油墨的循环，则高粘度的油墨会流入喷墨头10中，从而有可能存在导致喷墨头10内的微细的流路堵塞的危险性。在本实施例中，在使从油墨罐11流向喷墨头10的油墨流入喷墨头10之前，能够在第1流路转换阀31、旁通流路18及第2流路转换阀32中进行折返，而不经由喷墨头10而进行循环，且在喷墨头10中使清洗液流动进行清洗。由于在清洗的过程中，油墨也在该循环路中循环，因此能够防止高粘度的油墨残留于油墨的循环路的情况。

若喷墨头10的清洗结束，则将切换部30切换为循环状态，由此能够立刻向喷墨头10供给被加温的油墨。因此，能够缩短从结束喷墨头10的清洗至开始喷出油墨为止的时间。

在清洗喷墨头10的过程中，停止油墨从油墨罐11向去路12的流出而使回收泵21工作，由此能够经由旁通流路18而将去路12内的油墨回收至油墨罐11。

清洗喷墨头10之后，使经由旁通流路18的油墨的循环停止的情况下，也存在高粘度的油墨残留于循环路内的情况。在重新开始运行时，将切换部30设为清洗状态，进行经由旁通流路18的油墨的循环能够对残留于循环路的高粘度油墨进行加温。高粘度的油墨被加温而成为低粘度之后，将切换部30切换为循环状态，由此能够防止高粘度的油墨流入喷墨头10的情况。由此，能够抑制喷墨头10内的微细的流路的堵塞。

能够仅利用清洗液供给泵22的喷出压力而将清洗液流动至废液罐17的情况下，也可以省略清洗液排出泵23。配置清洗液供给泵22及清洗液排出泵23这两者的情况下，调整两者的喷出压力，由此能够调整自喷墨头10的清洗液的滴下量。

清洗喷墨头10之后，可以仅将第1流路转换阀31设为循环状态，在第2流路转换阀32保持清洗状态下，向喷墨头10供给油墨。此时，残留于喷墨头10的清洗液被油墨挤出且与油墨一起被回收至废液罐17。

从喷墨头10挤出清洗液之后，也将第2流路转换阀32设为循环状态，由此能够使油墨在喷墨头10中循环。

接着，参考图3a及图3b，对另一实施例的喷墨装置进行说明。以下，对与图1、图2a及图2b中示出的实施例的不同点进行说明，并省略说明相同的结构。

图3a及图3b分别是循环状态及清洗状态的喷墨装置的概略图。在本实施例中，图1中示出的喷墨装置的第1流路转换阀31的功能通过两个三通阀33a、33b而实现，第2流路转换阀32的功能通过两个三通阀34a、34b而实现。

两个三通阀33a、33b串联插入于去路12，且两个三通阀34a、34b串联插入于回路13。去路12的上游侧的三通阀33a与回路13的下游侧的三通阀34a由旁通流路18连接。在去路12的下游侧的三通阀33b连接有第1清洗液流路15，在回路13的上游侧的三通阀34b连接有第2清洗液流路16。4个三通阀33a、33b、34a、34b具有作为切换部30的功能。

如图3a所示，切换部30为循环状态时，三通阀33a、33b将去路12从油墨罐11导通至喷墨头10，并从去路12切断旁通流路18及第1清洗液流路15。而且，三通阀34a、34b将回路13从喷墨头10导通至油墨罐11，并从回路13切断旁通流路18及第2清洗液流路16。

如图3b所示，切换部30为清洗状态时，三通阀33a将比三通阀33a更靠上游侧的去路12连接于旁通流路18，三通阀33b将第1清洗液流路15连接于喷墨头10。而且，三通阀34a将旁通流路18连接于比三通阀34a更靠下游侧的回路13，三通阀34b将喷墨头10连接于第2清洗液流路16。

在基于图3a及图3b中示出的实施例的喷墨装置中，也能够得到与基于图1中示出的实施例的喷墨装置相同的效果。

接着，参考图4，对基于另一实施例的喷墨装置进行说明。以下，对与图1、图2a及图2b中示出的实施例的不同点进行说明，并省略说明相同的结构。

图4是基于本实施例的喷墨装置的概略图。本实施例中，喷墨头10由多个喷头单元10a构成。各个喷头单元10a包括油墨导入口36与油墨排出口37。

插入于去路12的分配部61将一条去路12分支成多个去路12a。分支之后的多个去路12a分别连接于喷头单元10a的油墨导入口36。分配部61具有向多个喷头单元10a的油墨导入口36分配所述油墨的功能。

多个回路13a分别将喷头单元10a的油墨排出口37连接于合流部62。合流部62具有使从多个喷头单元10a的油墨排出口37流出的油墨在一条回路13中合流而返回至油墨罐11的功能。

第1流路转换阀31插入于比分配部61更靠上游侧的去路12。第2流路转换阀32插入于比合流部62更靠下游侧的回路13。托盘46回收从多个喷头单元10a滴下的清洗液。

由第1流路转换阀31及第2流路转换阀32构成的切换部30为清洗状态时，从第1清洗液流路15流入至去路12的清洗液在分配部61被分配至多个喷头单元10a，从多个喷头单元10a排出的清洗液在合流部62中进行合流。合流部62中合流的清洗液经由第2流路转换阀32而向第2清洗液流路16流出。

在本实施例中，由多个喷头单元10a构成喷墨头10，由此能够利用工作台45的1次扫描而在基板更宽的区域涂布膜材料。并且，能够同时清洗多个喷头单元10a。

接着，参考图5，对基于另一实施例的喷墨装置进行说明。以下，对与图4中示出的实施例的不同点进行说明，并省略说明相同的结构。

图5表示基于本实施例的喷墨装置的概略图。图4中示出的实施例中，在比分配部61更靠上游侧的去路12中插入有第1流路转换阀31，并在比合流部62更靠下游侧的回路13中插入有第2流路转换阀32。本实施例中，在由分配部61进行分支之后的多个去路12a中分别插入有第1流路转换阀31a。而且，在由合流部62合流之前的多个回路13a中分别插入有第2流路转换阀32a。

旁通流路18a连接与一个喷头单元10a对应的第1流路转换阀31a与第2流路转换阀32a。

第1清洗液流路15分支为多个第1清洗液流路15a，分支之后的多个第1清洗液流路15a分别连接于第1流路转换阀31a。在多个第2流路转换阀32a分别连接有第2清洗液流路16a，多个第2清洗液流路16a合流为一条第2清洗液流路16。多个第1开闭阀66分别插入于多个第1清洗液流路15a。多个第2开闭阀67分别插入于多个第2清洗液流路16a。

清洗液供给泵22插入于分支之前的一条第1清洗液流路15，清洗液排出泵23插入于合流之后的一条第2清洗液流路16。

在本实施例中，多个第1流路转换阀31a及多个第2流路转换阀32a具有作为图4中示出的切换部30的功能。

将切换部30设为清洗状态，由此能够清洗多个喷头单元10a。

若将多个第1开闭阀66全部导通，并将多个第2开闭阀67全部导通而进行清洗，则清洗液优先流向没有产生堵塞的喷头单元10a。并且，即使在所有的喷头单元10a中产生堵塞的情况下，也会导致清洗液优先流向最初因清洗而消除堵塞的喷头单元10a。因此，导致产生堵塞的喷头单元10a的清洗变得难以进行。

选择性地导通第1开闭阀66中的一个，并选择性地导通第2开闭阀67中对应的一个，由此能够清洗多个喷头单元10a中的一个。由此，能够有效地清洗产生堵塞的喷头单元10a。第1开闭阀66及第2开闭阀67发挥如下喷头单元选择部的作用：从多个喷头单元10a选择一个，并使清洗液流向所选择的喷头单元10a。

接着，参考图6，对基于另一实施例的喷墨装置进行说明。以下，对与图5中示出的实施例的不同点进行说明，并省略说明相同的结构。

图6是基于本实施例的喷墨装置的概略图。切换部30被设为循环状态时，多个喷头单元10a并联连接于分配部61及合流部62。切换部30被设为清洗状态时，多个喷头单元10a串联插入于从清洗液罐14至废液罐17的清洗液流路中。例如，与第1级的喷头单元10a对应的第1流路转换阀31a经由第1清洗液流路15而连接于清洗液罐14。与一个喷头单元10a对应的第2流路转换阀32a经由串联连接流路19而连接于后级的喷头单元10a的第1流路转换阀31a。与最后级的喷头单元10a对应的第2流路转换阀32a经由第2清洗液流路16而连接于废液罐17。

切换部30被设为清洗状态时，从清洗液罐14流出的清洗液按顺序流过多个喷头单元10a而被回收至废液罐17。

本实施例中，增加喷头单元10a的个数的情况下，与图5中示出的实施例相比，能够减少清洗液用配管的个数。

接着，参考图7，对基于另一实施例的喷墨装置进行说明。以下，对与图6中示出的实施例的不同点进行说明，并省略说明相同的结构。

图7是基于本实施例的喷墨装置的概略图。在本实施例中，对每个喷墨头10的喷头单元10a，能够使与喷头单元10a对应的切换部30的状态在循环状态与清洗状态之间进行切换。

切换部30被切换为循环状态时，与图6中示出的实施例的情况同样地，第1流路转换阀31a导通比第1流路转换阀31a更靠上游侧的去路12a与下游侧的去路12a，第2流路转换阀32a导通比第2流路转换阀32a更靠上游侧的回路13a与下游侧的回路13a。而且，切换部30被设定为清洗状态时，第1流路转换阀31a及第2流路转换阀32a将第1清洗液流路15或前级的串联连接流路19连接于旁通流路18a，并将旁通流路18a连接于后级的串联连接流路19或第2清洗液流路16。

通过将与特定的一部分的喷头单元10a对应的切换部30设为清洗状态，能够使清洗液仅流向该喷头单元10a并进行清洗。与被设为循环状态的其他切换部30对应的喷头单元10a能够保持使油墨循环的状态。被设为循环状态的切换部30的旁通流路18a能够发挥用于不使清洗液流入喷头单元10a而输送至后级的切换部30的流路的作用。

图7表示与从左数第二个喷头单元10a对应的切换部30被设为清洗状态，且其他切换部30被设为循环状态的例子。图7中示出的例子中，仅清洗从左数第二个喷头单元10a，关于其他喷头单元10a，能够维持使高温的油墨循环的状态。另外，将与多个喷头单元10a对应的切换部30设为清洗状态，由此也能够清洗多个喷头单元10a。

图7中示出的实施例中，能够仅清洗特定的一个或一部分喷头单元10a。在其他喷头单元10a中，高温的油墨循环，并在清洗对象的喷头单元10a中，直到对应的旁通流路18a为止供给有高温的油墨，因此油墨的供给路径的温度被维持在高温。因此，清洗特定的喷头单元10a之后，能够在短时间内重新开始膜的形成。

上述的各实施例是例示，当然也能够进行不同的实施例中示出的结构的局部替换或者组合。对多个实施例中的基于相同结构的相同的作用效果，并不在各个实施例逐一说明。而且，本发明并非限制于上述实施例。例如，本领域技术人员显然能够进行各种变更、改良以及组合等。

符号说明

10-喷墨头，10a-喷头单元，11-油墨罐，12-去路，12a-分支之后的去路，13-回路，13a-合流之前的回路，14-清洗液罐，15-第1清洗液流路，15a-分支之后的第1清洗液流路，16-第2清洗液流路，16a-合流之前的第2清洗液流路，17-废液罐，18、18a-旁通流路，19-串联连接流路，20-供给泵，21-回收泵，22-清洗液供给泵，23-清洗液排出泵，30-切换部，31、31a-第1流路转换阀，32、32a-第2流路转换阀，33a、33b-三通阀，34a、34b-三通阀，36-油墨导入口，37-油墨排出口，40、41-加温装置，45-工作台，46-托盘，50-基板，55-控制装置，61-分配部，62-合流部，66-第1开闭阀，67-第2开闭阀。