本發(fā)明涉及將液狀的組合物涂布于涂布對(duì)象部件上的液體噴出裝置,特別是是涉及對(duì)用于將半導(dǎo)體芯片等電子部件與其它電子部件或配線基板等粘接的固化性組合物進(jìn)行涂布,或?qū)τ糜谠诨寤蚺渚€基板上形成抗蝕膜的固化性組合物進(jìn)行涂布等制造半導(dǎo)體裝置時(shí)優(yōu)選使用的液體噴出裝置。
背景技術(shù):
目前,作為這種將固化性組合物涂布于涂布對(duì)象部件上的方法,使用有網(wǎng)版印刷方式。但是,網(wǎng)版印刷方式中,工序數(shù)較多,節(jié)拍時(shí)間變長(zhǎng),在制造效率上存在問(wèn)題,因此,近年來(lái),提出了使用液體噴出裝置將固化性組合物涂布于涂布對(duì)象部件上的方法。
在利用液體噴出裝置涂布固化性組合物的情況下,固化性組合物在常溫下粘度比較高,因此,不易從噴頭噴出,因此,在涂布時(shí),需要使固化性組合物的粘度進(jìn)行某個(gè)程度的降低,使其具有流動(dòng)性。因此,提出了一種液體噴出裝置,在裝置內(nèi)加熱固化性組合物,使其溫度升溫,隨之粘度降低而提高流動(dòng)性,由此,可穩(wěn)定地從噴頭噴出固化性組合物(例如參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。專(zhuān)利文獻(xiàn)1中,在噴頭和向噴頭供給油墨(固化性組合物)的罐之間設(shè)有加熱油墨的加熱裝置(加熱器),通過(guò)加熱裝置升溫至高溫后的油墨供給至噴頭而被噴出。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特許第5404498號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
但是,如專(zhuān)利文獻(xiàn)1,當(dāng)僅設(shè)置1個(gè)用于加熱油墨(固化性組合物)的加熱裝置時(shí),為了使油墨(固化性組合物)在短時(shí)間內(nèi)升溫到可噴出的溫度,需要比上述的可噴出的溫度高很多地設(shè)定加熱裝置的加熱溫度來(lái)加熱油墨(固化性組合物)。但是,在該情況下,過(guò)度加熱固化性組合物,其結(jié)果,從噴頭噴出的固化性組合物的特性改變,而存在固化性組合物劣化的問(wèn)題。另一方面,存在如下問(wèn)題:當(dāng)將加熱裝置的加熱溫度設(shè)定成與油墨(固化性組合物)可噴出的溫度相同的程度時(shí),將油墨(固化性組合物)升溫至上述的可噴出的溫度花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。特別是在上述的可噴出的溫度比室溫高、例如60℃以上的情況下,放熱變大,因此,產(chǎn)生即使花費(fèi)大量時(shí)間也不能升溫至可噴出的溫度的問(wèn)題。
本發(fā)明是為了解決上述問(wèn)題而研發(fā)的,其目的在于,提供在短時(shí)間內(nèi)升溫至從噴頭可噴出的溫度而不會(huì)過(guò)度加熱固化性組合物,由此,可以穩(wěn)定且高效地對(duì)高特性的固化性組合物進(jìn)行涂布的液體噴出裝置。
用于解決課題的方案
根據(jù)本發(fā)明,提供一種液體噴出裝置,其具備:第一罐,其貯存液態(tài)的組合物;噴頭,其噴出所述組合物;第一加熱機(jī)構(gòu),其對(duì)貯存于所述第一罐內(nèi)的所述組合物進(jìn)行加熱;第一流路,其從所述第一罐向所述噴頭供給所述組合物;第二加熱機(jī)構(gòu),其以比所述第一加熱機(jī)構(gòu)高的加熱溫度對(duì)通過(guò)所述第一流路內(nèi)的所述組合物進(jìn)行加熱;第二流路,其使所述組合物從所述噴頭回流至所述第一罐;泵,其與所述第一流路或所述第二流路連接,壓送所述組合物,所述第二加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度與所述第一加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度的溫度差為65℃以下。
根據(jù)本發(fā)明,還提供一種液體噴出裝置,其具備:第一罐,其貯存液態(tài)的組合物;噴頭,其噴出所述組合物;第一加熱機(jī)構(gòu),其對(duì)貯存于所述第一罐內(nèi)的所述組合物進(jìn)行加熱;第一流路,其從所述第一罐向所述噴頭供給所述組合物;第二加熱機(jī)構(gòu),其以比所述第一加熱機(jī)構(gòu)高的加熱溫度對(duì)通過(guò)所述第一流路內(nèi)的所述組合物進(jìn)行加熱;第二流路,其使所述組合物從所述噴頭回流至所述第一罐;泵,其與所述第一流路或所述第二流路連接,壓送所述組合物,與所述組合物能夠從所述噴頭噴出的粘度范圍相應(yīng)的溫度范圍的最低溫度和所述第二加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度的溫度差在30℃以內(nèi)。
本發(fā)明中,在所述結(jié)構(gòu)的液體噴出裝置中,優(yōu)選所述第二加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度為45℃以上110℃以下,所述第一加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度為40℃以上。
還優(yōu)選所述組合物是通過(guò)施加熱而固化的固化性組合物,或通過(guò)施加熱及照射光而固化的固化性組合物。
還優(yōu)選在所述第一流路中比所述第二加熱機(jī)構(gòu)更靠下游側(cè)設(shè)有切換閥,所述切換閥能夠選擇性地對(duì)將通過(guò)所述第一流路內(nèi)的所述組合物供給至所述噴頭或者供給至所述第二流路進(jìn)行切換。
另外,優(yōu)選所述泵與所述第一流路及第二流路分別連接在一起。
另外,優(yōu)選還具備向所述第一罐供給所述組合物的第二罐。在該情況下,所述第二加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度與所述第一加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度的溫度差為5℃以上65℃以下,例如,優(yōu)選所述第二加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度為45℃以上110℃以下,所述第一加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度為40℃以上90℃以下。
本發(fā)明中,優(yōu)選通過(guò)所述第二加熱機(jī)構(gòu)所加熱的流路的每單位體積的表面積為1.15mm2/mm3以上。
本發(fā)明中,優(yōu)選還具備與所述流路連接且具有上表面及下表面的緩沖罐,所述流路具有與所述緩沖罐連接的第一配管部及第二配管部,所述第二配管部與所述緩沖罐的所述下表面連接在一起,所述第一配管部延伸到所述緩沖罐內(nèi),且所述第一配管部的端部位于比所述第二配管部的與所述緩沖罐連接的一側(cè)的端部更靠上部。
本發(fā)明中,優(yōu)選所述緩沖罐的所述下表面具有向下方突出的突出部,并且在所述突出部與所述第二配管部連接在一起。
本發(fā)明中,優(yōu)選還具備壓力傳感器,所述壓力傳感器與所述流路連接在一起且用于檢測(cè)所述流路內(nèi)所述組合物的壓力,所述壓力傳感器具有壓力檢測(cè)面,所述壓力檢測(cè)面位于從與安裝有所述壓力傳感器的流路部分的流路內(nèi)表面相同的平面內(nèi)開(kāi)始至從所述流路內(nèi)表面起向外側(cè)1mm之間的范圍內(nèi)。
另外,優(yōu)選所述組合物的從所述噴頭可噴出的溫度范圍中的最低溫度和所述第二加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度的溫度差在30℃以內(nèi)。另外,優(yōu)選所述組合物的從所述噴頭噴出時(shí)的粘度為3mPa·s以上1500mPa·s以下。另外,優(yōu)選所述組合物包含光固化性化合物、光及熱固化性化合物、熱固化性化合物、光聚合引發(fā)劑、和熱固化劑。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的液體噴出裝置,可以在短時(shí)間內(nèi)升溫至成為可從噴頭噴出的粘度的溫度而不會(huì)過(guò)度地快速加熱液狀的組合物,因此,可以穩(wěn)定且高效地涂布高特性組合物。
附圖說(shuō)明
圖1是示出本發(fā)明第一實(shí)施方式的液體噴出裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖2是加溫機(jī)構(gòu)的俯視圖;
圖3是沿著圖2的A-A線的剖視圖;
圖4是示出本發(fā)明的其它實(shí)施方式的液體噴出裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖5是示出本發(fā)明的其它實(shí)施方式的液體噴出裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖6是示出比較例的液體噴出裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖7是本發(fā)明第二實(shí)施方式的液體噴出裝置中使用的液體加溫機(jī)構(gòu)的俯視圖;
圖8是本發(fā)明第二實(shí)施方式的液體噴出裝置中使用的液體加溫機(jī)構(gòu)的正面圖;
圖9是沿著圖7中的A-A線的剖視圖;
圖10是沿著圖7中的B-B線的剖視圖;
圖11是第二實(shí)施方式中將流路放大表示的剖視圖;
圖12是示出第三實(shí)施方式的液體噴出裝置的主要部分的概略結(jié)構(gòu)圖;
圖13是示出第三實(shí)施方式的緩沖罐及其周邊的局部切口正面剖視圖;
圖14是用于說(shuō)明參考例的緩沖罐的局部切口正面剖視圖;
圖15是用于說(shuō)明本發(fā)明第四實(shí)施方式的液體噴出裝置的主要部分的概略結(jié)構(gòu)圖;
圖16(a)及圖16(b)是示出壓力傳感器的外觀的立體圖及其示意性的剖視圖;
圖17(a)及圖17(b)是設(shè)有壓力傳感器的部分的示意性的局部切口正視圖及從流路的橫截面方向觀察的示意性的剖視圖,圖17(c)是從變形例的流路的橫截面方向觀察的傳感器安裝部分的示意性的剖視圖;
圖18(a)及圖18(b)是用于說(shuō)明流路和壓力傳感器的位置關(guān)系的又一例的示意性的正視圖及從流路的橫截面方向觀察的表示上述位置關(guān)系的圖,圖18(c)是優(yōu)選的變形例的沿著流路安裝部分的流路橫截面方向的剖視圖;
圖19(a)及圖19(b)是用于說(shuō)明壓力傳感器和流路的位置關(guān)系的又一變形例的正面圖及從流路的橫截面方向觀察的表示流路和壓力傳感器的位置關(guān)系的圖,圖19(c)是用于說(shuō)明壓力傳感器和流路的位置關(guān)系的又另一變形例的從流路的橫截面方向觀察的圖,圖19(d)是用于說(shuō)明其又一優(yōu)選的變形例的略圖的剖視圖;
圖20是用于說(shuō)明壓力檢測(cè)面和水平面構(gòu)成的角度的剖視圖;
圖21是用于說(shuō)明壓力傳感器和流路的位置關(guān)系的又另一變形例的示意性的局部切口剖視圖;
圖22(a)~圖22(c)分別是用于說(shuō)明本發(fā)明的液體噴出裝置中使用的作為加熱部件的液體加溫機(jī)構(gòu)的變形例的正面圖、俯視圖及右側(cè)視圖。
標(biāo)記說(shuō)明
1 液體噴出裝置
2 第一罐
3 噴頭
4 第一加熱機(jī)構(gòu)
5 第一流路
5d1~5d10 拐角部
5e 連接部
5g 流路內(nèi)面
5s 空間
5x 流路內(nèi)面
5z 流路內(nèi)面
6 第二加熱機(jī)構(gòu)
7 第二流路
8 第二泵
9 第一泵
10 切換閥
11 第二罐
12 第三流路
13 第三泵
31 光照射裝置
32 光源
40 加熱器
60 液體加溫機(jī)構(gòu)
60A 液體加溫機(jī)構(gòu)
60B 液體加溫機(jī)構(gòu)
61 熱傳導(dǎo)體
61a 凹部
61A、61B 熱傳導(dǎo)板
62 加熱器
64 槽
64c、64d 兩側(cè)面
64b 底面
64e 背面
64A 直線部
64B 折疊部
64C 隔壁部
64X 流路
65 導(dǎo)入口
65A 供給管
66 導(dǎo)出口
66A 排出管
67 固定機(jī)構(gòu)
68 密封部件
71 加熱單元
71a、71b 熱介質(zhì)流路
72 流路管
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1示意性地示出本發(fā)明第一實(shí)施方式的液體噴出裝置1的概略結(jié)構(gòu)。圖1的液體噴出裝置1是通過(guò)噴墨方式將液狀的組合物涂布于涂布對(duì)象部件的裝置,其具備:用于貯存組合物的第一罐2、至少一個(gè)用于噴出組合物的噴頭3、用于對(duì)貯存于第一罐2內(nèi)的組合物進(jìn)行加熱的第一加熱機(jī)構(gòu)4、用于從第一罐2向噴頭3供給組合物的第一流路5、用于對(duì)通過(guò)第一流路5內(nèi)的組合物進(jìn)行加熱的第二加熱機(jī)構(gòu)6、使組合物從噴頭3回流至第一罐2的第二流路7。另外,第一泵9與第二流路7連接在一起,第二泵8與第一流路5連接在一起。
作為涂布對(duì)象部件,可舉出半導(dǎo)體芯片等電子部件或基板等。作為基板,可舉出印刷基板或玻璃基板等,基板中還包含配線等被設(shè)于上表面的配線基板。在該情況下,組合物可使用在涂布至涂布對(duì)象部件后,通過(guò)例如熱或光的作用進(jìn)行固化,在涂布對(duì)象部件上形成固化物層的固化性組合物。本發(fā)明的液體噴出裝置1優(yōu)選例如對(duì)用于在半導(dǎo)體芯片等電子部件上形成粘接其它電子部件或配線基板等的粘接劑層(固化物層)的固化性組合物進(jìn)行涂敷,或?qū)τ糜谠谂渚€基板上形成阻焊膜圖案等抗蝕層(固化物層)的固化性組合物進(jìn)行涂敷等,在制造半導(dǎo)體裝置時(shí)將固化性組合物涂布于涂布對(duì)象部件上。此外,作為組合物,也可以根據(jù)用途(涂布對(duì)象)不同,使用不會(huì)通過(guò)熱或光的作用而固化的組合物。
固化性組合物具有通過(guò)隨著加熱升溫到某個(gè)溫度而粘度減少的特性。由此,固化性組合物具有流動(dòng)性,因此,可以從噴頭3穩(wěn)定地噴出。另一方面,固化性組合物優(yōu)選具有當(dāng)冷卻至室溫以下時(shí),粘度變高的特性。另外,固化性組合物優(yōu)選可以通過(guò)加熱固化,更優(yōu)選可以通過(guò)加熱及光的照射這兩者固化,但也可以能夠通過(guò)光的照射固化。此外,就通過(guò)加熱可固化的固化性組合物而言,即使在涂布至涂布對(duì)象部件后進(jìn)行加工,或與其它部件粘接,或經(jīng)由其它工序后,也可以通過(guò)熱任意固化,因此,特別優(yōu)選。但是,可通過(guò)加熱固化的固化性組合物隨著加熱而固化即粘度上升。因此,在利用液體噴出裝置對(duì)可以通過(guò)加熱固化的固化性組合物進(jìn)行噴出的情況下,當(dāng)過(guò)加熱時(shí)會(huì)固化而不能從噴頭3噴出,并且在加熱不充分的情況下,固化性組合物的流動(dòng)性較低,因此,存在不能從噴頭3噴出的問(wèn)題。因此,在現(xiàn)有的液體噴出裝置中,不易從噴頭3適當(dāng)?shù)貒姵鐾ㄟ^(guò)加熱可固化的固化性組合物,通過(guò)加熱可固化的固化性組合物不常用。為了解決上述課題,重復(fù)進(jìn)行了深入研究,結(jié)果,本發(fā)明的液體噴出裝置1可以從噴頭3適當(dāng)?shù)貒姵隹赏ㄟ^(guò)加熱固化的固化性組合物。
根據(jù)以上,固化性組合物優(yōu)選含有固化性化合物、光聚合引發(fā)劑和/或熱固化劑。進(jìn)一步優(yōu)選固化性組合物含有:光固化性化合物(通過(guò)照射光可固化的化合物)、光及熱固化性化合物(通過(guò)光的照射及加熱可固化的化合物)、熱固化性化合物(通過(guò)加熱可固化的化合物)、光聚合引發(fā)劑、熱固化劑。另外,固化性組合物優(yōu)選含有固化促進(jìn)劑。以下,對(duì)可以用于固化性組合物的各成分進(jìn)行說(shuō)明。
(固化性化合物)
固化性化合物優(yōu)選含有光固化性化合物、光及熱固化性化合物和熱固化性化合物。
光固化性化合物是具有光固化性官能團(tuán)的化合物,例如可舉出(甲基)丙烯酸化合物那樣的具有乙烯基的自由基聚合性單體等。另外,光及熱固化性化合物是具有光固化性官能團(tuán)及熱固化性官能團(tuán)的化合物,可舉出具有(甲基)丙烯酰基及環(huán)狀醚基的化合物等。另外,熱固化性化合物是具有熱固化性官能團(tuán)的化合物,可舉出環(huán)氧化合物或氧雜環(huán)丁烷化合物等。此外,本說(shuō)明書(shū)中,“(甲基)丙烯?;钡男g(shù)語(yǔ)是指丙烯酰基和甲基丙烯?;?。
(光聚合引發(fā)劑)
作為光聚合引發(fā)劑,可舉出光自由基聚合引發(fā)劑或光陽(yáng)離子聚合引發(fā)劑等,但優(yōu)選為光自由基聚合引發(fā)劑。光聚合引發(fā)劑可以單獨(dú)使用一種,也可以組合使用兩種以上。光自由基聚合引發(fā)劑沒(méi)有特別限定。光自由基聚合引發(fā)劑是通過(guò)照射光而產(chǎn)生自由基,且用于引發(fā)自由基聚合反應(yīng)的化合物。作為光自由基聚合引發(fā)劑的具體例,例如可舉出:苯偶姻、苯偶姻烷基醚類(lèi)、苯乙酮類(lèi)、氨基苯乙酮類(lèi)、蒽醌類(lèi)、噻噸酮類(lèi)、縮酮類(lèi)、2,4,5-三芳基咪唑二聚物、四丁酸核黃素、硫醇化合物、2,4,6-三均三嗪、有機(jī)鹵化合物、二苯甲酮類(lèi)、呫噸酮類(lèi)及2,4,6-三甲基苯甲?;交趸⒌?。光自由基聚合引發(fā)劑可以單獨(dú)使用一種,也可以組合使用兩種以上。
光聚合引發(fā)助劑可以與光自由基聚合引發(fā)劑一起使用。作為該光聚合引發(fā)助劑,可以舉出:N,N-二甲基氨基苯甲酸乙酯、N,N-二甲基氨基苯甲酸異戊酯、4-二甲基氨基苯甲酸戊酯、三乙胺及三乙醇胺等。可以使用這些以外的光聚合引發(fā)助劑。光聚合引發(fā)助劑可以單獨(dú)使用一種,也可以組合使用兩種以上。
另外,也可以將在可見(jiàn)光區(qū)域具有吸收的CGI-784等(Ciba Specialty Chemicals公司制造)二茂鈦化合物等用于促進(jìn)光反應(yīng)。
作為光陽(yáng)離子聚合引發(fā)劑,沒(méi)有特別限定,例如可舉出:锍鹽、碘鎓鹽、茂金屬化合物及苯偶姻甲苯磺酸鹽等。上述光陽(yáng)離子聚合引發(fā)劑可以單獨(dú)使用一種,也可以組合使用兩種以上。
(熱固化劑)
作為上述熱固化劑,可舉出:有機(jī)酸、胺化合物、酰胺化合物、酰肼化合物、咪唑化合物、咪唑啉化合物、苯酚化合物、尿素化合物、聚硫醚化合物及酸酐等。作為上述熱固化劑,可以使用胺-環(huán)氧加合物等改性多胺化合物。也可以使用這些以外的熱固化劑。
(固化促進(jìn)劑)
作為固化促進(jìn)劑,可舉出:叔胺、咪唑、季銨鹽、季鏻鹽、有機(jī)金屬鹽、磷化合物及尿素類(lèi)化合物等。
噴頭3具有多個(gè)用于向涂布對(duì)象部件噴出固化性組合物的噴嘴(未圖示)。本實(shí)施方式中,光照射裝置31與噴頭3一體連接。在固化性組合物通過(guò)照射光而固化的情況下,與從噴嘴噴出固化性組合物同時(shí)或噴出后,從光照射裝置31的光源32對(duì)固化性組合物照射光,由此,可以使涂布于涂布對(duì)象部件的固化性組合物固化。作為光源32,沒(méi)有特別限定,例如可以使用:LED燈或低壓水銀燈、中壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙氣燈、黑光燈、金屬鹵化物燈等各種照明裝置。噴頭3配置噴嘴,使其與涂布對(duì)象部件的表面對(duì)置,可以相對(duì)于涂布對(duì)象部件的表面沿面方向(X方向和/或Y方向)移動(dòng)。此外,可以在噴頭3設(shè)置用于對(duì)從噴嘴噴出的固化性組合物的溫度進(jìn)行檢測(cè)的溫度傳感器(未圖示)。此外,光照射裝置31不一定需要與噴頭3連接。
噴頭3經(jīng)由第一流路5與第一罐2連接。第二泵8與第一流路5連接,利用第二泵8對(duì)第一罐2內(nèi)的固化性組合物進(jìn)行壓送,通過(guò)第一流路5供給至噴頭3。第一流路5利用樹(shù)脂制或金屬制等的導(dǎo)管或樹(shù)脂制管等形成。
第一罐2利用蓋對(duì)有底筒狀主體的上部開(kāi)口進(jìn)行覆蓋而形成,在內(nèi)部貯存固化性組合物,并且利用與主體連接的第一流路5向噴頭3供給內(nèi)部的固化性組合物。作為第一罐的材質(zhì),可以示例耐熱性較高的不銹鋼等金屬或玻璃。
第一罐2中設(shè)有用于對(duì)內(nèi)部的固化性組合物進(jìn)行加熱的作為第一加熱機(jī)構(gòu)4的電加熱器40。加熱器40在將第一罐2內(nèi)的固化性組合物向噴頭3供給時(shí)預(yù)先加熱,使固化性組合物的溫度升溫到規(guī)定的第一溫度t。加熱器40設(shè)于第一罐2的外壁面,將經(jīng)過(guò)該第一加熱機(jī)構(gòu)4升溫的固化性組合物從第一罐2供給至第一流路5。
此外,可以在第一罐2中設(shè)置:檢測(cè)內(nèi)部的固化性組合物的溫度的溫度傳感器(未圖示);或用于基于內(nèi)部的固化性組合物的液面的位置來(lái)對(duì)固化性組合物的剩余量進(jìn)行檢測(cè)的傳感器(未圖示);用于攪拌內(nèi)部的固化性組合物使其整體溫度均勻化的攪拌裝置(未圖示)等。
作為第二加熱機(jī)構(gòu)6,本實(shí)施方式中,在第一流路5的中途設(shè)置加溫機(jī)構(gòu)60。如圖2及圖3所示,加溫機(jī)構(gòu)60具備:熱傳導(dǎo)體61,其具有對(duì)置的一對(duì)的熱傳導(dǎo)板61A和熱傳導(dǎo)板61B;和電加熱器62,其安裝于熱傳導(dǎo)板61A和熱傳導(dǎo)板61B的一者或兩者上。
兩個(gè)熱傳導(dǎo)板61A和熱傳導(dǎo)板61B均為具有指定厚度的平面觀察為矩形狀的板狀,形成相同的大小,并利用螺栓等固定機(jī)構(gòu)67相互固定。熱傳導(dǎo)板61A和熱傳導(dǎo)板61B由熱傳導(dǎo)率較高的材料形成,例如由鋁或鋁合金等形成。在一個(gè)熱傳導(dǎo)板61A的與另一個(gè)熱傳導(dǎo)板61B對(duì)置的面上形成有凹狀的槽64,并且在熱傳導(dǎo)板61A和熱傳導(dǎo)板61B的一者或另一者上設(shè)有與槽64的一端及另一端分別連通的導(dǎo)入口65及導(dǎo)出口66。在導(dǎo)入口65及導(dǎo)出口66上分別固定第一流路5,從第一罐2向第一流路5供給的固化性組合物從一端導(dǎo)入口65導(dǎo)入熱傳導(dǎo)體61的槽64,通過(guò)槽64后,從導(dǎo)出口66返回第一流路5并向噴頭3供給。固化性組合物通過(guò)槽64時(shí),加熱器62的熱經(jīng)由熱傳導(dǎo)體61傳遞至槽64內(nèi)的固化性組合物,從而對(duì)固化性組合物進(jìn)行加熱。因此,從第一罐2供給的固化性組合物的溫度進(jìn)一步升溫,并升溫到希望的第二溫度T。槽64遍及一個(gè)熱傳導(dǎo)板61A的大致整個(gè)區(qū)域以蛇行的狀態(tài)形成。由此,通過(guò)槽64的固化性組合物與熱傳導(dǎo)板61A及熱傳導(dǎo)板61B接觸的接觸面積變大,固化性組合物被熱傳導(dǎo)體61充分且均勻地加熱。此外,槽64的截面觀察形狀在本實(shí)施方式中為矩形狀,但截面觀察形狀沒(méi)有特別限定,只要凹下成凹狀即可,可以設(shè)為半圓形狀等各種形狀。另外,在一對(duì)的熱傳導(dǎo)板61A和熱傳導(dǎo)板61B之間介設(shè)有襯墊等密封部件68,使其包圍槽64的周?chē)@迷撁芊獠考?8,將槽64密封成液密。此外,可以在熱傳導(dǎo)體61上設(shè)置對(duì)通過(guò)槽64的固化性組合物的溫度進(jìn)行檢測(cè)的溫度傳感器(未圖示)。
此外,作為加溫機(jī)構(gòu)60的其它形式,可以在熱傳導(dǎo)板61A或61B的至少一者內(nèi)設(shè)置作為熱源的加熱器。
固化性組合物具有如下的溫度特性:如在低溫下粘度較高、在高溫下粘度較低這樣,由于溫度條件不同,粘度改變。從噴頭3噴出時(shí)的固化性組合物的粘度較高時(shí),固化性組合物的流動(dòng)性較低,因此,不易噴出,不能穩(wěn)定地對(duì)涂布對(duì)象部件涂布固化性組合物。因此,固化性組合物在噴出時(shí)的溫度需要調(diào)整為高溫,使固化性組合物為具有可從噴頭3容易噴出的流動(dòng)性的粘度。另一方面,可熱固化的固化性組合物在噴出時(shí)的溫度過(guò)高時(shí),顯著增粘,流動(dòng)性降低。根據(jù)以上,固化性組合物在噴出時(shí)的溫度根據(jù)固化性組合物的組合不同而不同,但從提高固化性組合物的流動(dòng)性的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選為40℃以上,更優(yōu)選為60℃以上,進(jìn)一步優(yōu)選為100℃以下。特別是在利用固化性組合物在涂布對(duì)象部件上形成固化物層的厚膜的情況下,優(yōu)選為60℃以上,進(jìn)一步優(yōu)選為100℃以下。這是因?yàn)?,固化性組合物在噴出時(shí)的溫度為60℃以上時(shí),可以使用室溫下粘度較高的固化性組合物,可以以較少的噴出形成希望的厚膜。另外,固化性組合物在噴出時(shí)的粘度優(yōu)選為3mPa·s以上,進(jìn)一步優(yōu)選為5mPa·s以上,進(jìn)一步優(yōu)選為1500mPa·s以下,進(jìn)一步優(yōu)選為1200mmPa·s以下,進(jìn)一步優(yōu)選為100mPa·s以下,進(jìn)一步優(yōu)選為40mPa·s以下。上述粘度通過(guò)以JIS K2283為基礎(chǔ)使用E型粘度計(jì)(東機(jī)產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社制造的“TVE22L”),以噴出時(shí)的溫度測(cè)定。
在此,利用第二加熱機(jī)構(gòu)6(加溫機(jī)構(gòu)60)加熱后的固化性組合物在通過(guò)第一流路5的期間冷卻,在供給至噴頭3時(shí),溫度降低5℃~30℃左右。因此,當(dāng)考慮該溫度降低時(shí),作為第二加熱機(jī)構(gòu)6(加溫機(jī)構(gòu)60)的加熱溫度(第二溫度T),優(yōu)選為45℃以上110℃以下,更優(yōu)選為60℃以上105℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為65℃以上105℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為65℃以上100℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為70℃以上95℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為80℃以上95℃以下。另外,考慮到上述放熱,固化性組合物的從噴頭3可噴出的溫度范圍中最低溫度和第二加熱機(jī)構(gòu)6的加熱溫度的溫度差進(jìn)一步優(yōu)選為30℃以內(nèi)。
另一方面,就第一加熱機(jī)構(gòu)4(加熱器40)而言,以比第二加熱機(jī)構(gòu)6(加溫機(jī)構(gòu)60)的加熱溫度低的加熱溫度對(duì)固化性組合物進(jìn)行預(yù)先加熱,但作為第一加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度,在與第二加熱機(jī)構(gòu)6(加溫機(jī)構(gòu)60)的加熱溫度的比較中,可以將該溫度差調(diào)整為65℃以下的范圍,更優(yōu)選調(diào)整為55℃以下的范圍,進(jìn)一步優(yōu)選調(diào)整為50℃以下的范圍。另外,進(jìn)一步優(yōu)選將溫度差設(shè)為成為5℃以上的范圍。這是因?yàn)?,?dāng)該溫度差超過(guò)65℃時(shí),第二加熱機(jī)構(gòu)6(加溫機(jī)構(gòu)60)的加熱成為過(guò)度加熱,從噴頭3噴出的固化性組合物劣化。另外,當(dāng)?shù)谝患訜釞C(jī)構(gòu)4(加熱器40)的加熱溫度較低時(shí),且未提高第二加熱機(jī)構(gòu)6(加溫機(jī)構(gòu)60)的加熱溫度時(shí),使從噴頭3噴出的固化性組合物的溫度升溫到希望的第二溫度T花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間。但是,當(dāng)過(guò)于提高第二加熱機(jī)構(gòu)6(加溫機(jī)構(gòu)60)的加熱溫度時(shí),溫度差超過(guò)65℃,產(chǎn)生上述的固化性組合物的劣化問(wèn)題。另一方面,第二加熱機(jī)構(gòu)6(加溫機(jī)構(gòu)60)的加熱溫度不是非常高時(shí),產(chǎn)生從噴頭3噴出的固化性組合物的溫度未升溫到希望的第二溫度T的問(wèn)題,從噴頭3噴出的固化性組合物的粘度變高,結(jié)果,產(chǎn)生固化性組合物不易從噴頭3噴出的問(wèn)題。根據(jù)以上,作為第一加熱機(jī)構(gòu)4(加熱器40)的加熱溫度,優(yōu)選為40℃以上,更優(yōu)選為95℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為90℃以下。
與第一流路5不同,第二流路7將第一罐2和噴頭3連接在一起,使未從噴頭3噴出的固化性組合物回流至第一罐2。在第二流路7上連接有第一泵9,利用第一泵9從噴頭3壓送固化性組合物,并通過(guò)第二流路7貯存于第一罐2內(nèi)。第二流路7由樹(shù)脂制或金屬制等導(dǎo)管或樹(shù)脂制的管等形成。利用第一流路5及第二流路7,形成將第一罐2、第二泵8、第二加熱機(jī)構(gòu)6、噴頭3及第一泵9連接起來(lái)的循環(huán)路徑,使固化性組合物在循環(huán)路徑中循環(huán)。
上述的噴頭3、第一加熱機(jī)構(gòu)4的加熱器40、第二加熱機(jī)構(gòu)6的加熱器62、各種溫度傳感器、各泵8和泵9與未圖示的計(jì)算機(jī)等控制裝置進(jìn)行電連接,控制其操作??刂蒲b置控制向加熱器40和加熱器62的通電,由此,調(diào)整第一加熱機(jī)構(gòu)4及第二加熱機(jī)構(gòu)6的加熱溫度。另外,驅(qū)動(dòng)噴頭3或各泵8和泵9。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的液體噴出裝置1,利用第一加熱機(jī)構(gòu)4及第二加熱機(jī)構(gòu)6這兩個(gè)加熱機(jī)構(gòu),對(duì)供給至噴頭3的固化性組合物進(jìn)行加熱,并升溫至成為能夠從噴頭3噴出的粘度的溫度。因此,不會(huì)過(guò)度加熱固化性組合物。其結(jié)果,可防止固化性組合物劣化,因此,可從噴頭3向涂布對(duì)象部件穩(wěn)定地噴出高特性的固化性組合物,其結(jié)果,可以高精度地形成固化物層。另外,在短時(shí)間內(nèi)可升溫固化性組合物的溫度,因此,可以向涂布對(duì)象部件高效地涂布固化性組合物。并且,不會(huì)過(guò)度加熱固化性組合物,因此,還可以防止第一流路5或第二流路7、各泵8、泵9劣化,可以延長(zhǎng)它們的壽命。
以上,說(shuō)明了本發(fā)明的第一實(shí)施方式,但本發(fā)明具體的方式不限定于上述實(shí)施方式。例如,就上述實(shí)施方式而言,作為第一加熱機(jī)構(gòu)4,制成在第一罐2的外壁面上設(shè)置加熱器40的結(jié)構(gòu),但也可以以將加熱器浸漬于第一罐2內(nèi)的固化性組合物中的方式構(gòu)成,除此以外,只要是能夠?qū)Φ谝还?內(nèi)的固化性組合物進(jìn)行加熱的機(jī)構(gòu)即可,可以使用各種方式的機(jī)構(gòu)。另外,使用加溫機(jī)構(gòu)60作為第二加熱機(jī)構(gòu)6,但也可以使用如下的熱交換裝置進(jìn)行構(gòu)成:通過(guò)與高溫的熱介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換,對(duì)通過(guò)第一流路5的固化性組合物進(jìn)行加熱,由此進(jìn)行加熱。
另外,如圖4所示,可以以如下方式構(gòu)成,在第一流路5的比第二加熱機(jī)構(gòu)6更靠下游側(cè)設(shè)置切換閥10,該切換閥10可選擇性地對(duì)通過(guò)第一流路5內(nèi)的固化性組合物向噴頭3或向第二流路7供給進(jìn)行切換。切換閥10優(yōu)選電驅(qū)動(dòng),并與控制裝置(未圖示)電連接。該實(shí)施方式中,控制裝置驅(qū)動(dòng)切換閥10,且第一流路5在噴頭3的前面與第二流路7連接,由此,利用第一流路5和第二流路7,形成將第一罐2、第二泵8、第二加熱機(jī)構(gòu)6及第一泵9連接的循環(huán)路徑。由此,固化性組合物在該循環(huán)路徑循環(huán),由此,可以進(jìn)行固化性組合物升溫至成為從噴頭3可噴出的粘度的升溫操作。當(dāng)升溫操作結(jié)束時(shí),控制裝置驅(qū)動(dòng)切換閥10,并將第一流路5與噴頭3連接,由此,可以對(duì)涂布對(duì)象部件進(jìn)行涂布。根據(jù)本發(fā)明,可以在短時(shí)間內(nèi)使固化性組合物的溫度升溫,因此,直到該升溫操作結(jié)束為止不需要長(zhǎng)時(shí)間,可防止使用者的不愉快的情緒。此外,泵(第一泵9及第二泵8)只要與第一流路5或第二流路7的至少一個(gè)流路連接即可。
另外,也可以如圖5所示,設(shè)置向第一罐2供給固化性組合物的第二罐11而構(gòu)成。第一罐2及第二罐11利用第三流路12連接,經(jīng)由第三流路12,能夠從第二罐11向第一罐2連續(xù)或間歇性地補(bǔ)充固化性組合物。第二罐11是有底筒狀的主體的上部開(kāi)口通過(guò)蓋而被覆蓋的結(jié)構(gòu)裝置,內(nèi)部貯存有固化性組合物。在第三流路12上連接有第三泵13,利用第三泵13從第二罐11向第一罐2壓送固化性組合物。第三流路12由樹(shù)脂制或金屬制等導(dǎo)管或樹(shù)脂制的管等形成。
就實(shí)施方式而言,從第二罐11向由第一加熱機(jī)構(gòu)4(加熱器40)加熱的第一罐2內(nèi)的固化性組合物補(bǔ)充固化性組合物。該實(shí)施方式中,第一加熱機(jī)構(gòu)4(加熱器40)的加熱溫度優(yōu)選為40℃以上,更優(yōu)選為95℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為90℃以下。另外,第二加熱機(jī)構(gòu)6(加溫機(jī)構(gòu)60)的加熱溫度優(yōu)選設(shè)為45℃以上110℃以下,更優(yōu)選為60℃以上105℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為65℃以上105℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選為65℃以上100℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為75℃以上95℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為80℃以上95℃以下。此外,第二加熱機(jī)構(gòu)6(加溫機(jī)構(gòu)60)的加熱溫度和第一加熱機(jī)構(gòu)4(加熱器40)的加熱溫度的溫度差為5℃以上65℃以下,優(yōu)選為5℃以上55℃以下,進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)為5℃以上50℃以下。該實(shí)施方式中,向第一罐2內(nèi)隨時(shí)補(bǔ)充固化性組合物,因此,可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行固化性組合物向涂布對(duì)象部件的涂布。
另外,優(yōu)選不在噴頭3中或不與噴頭3連接地具有將噴頭3加熱成任意溫度的加熱裝置。這是因?yàn)椋眉訜嵫b置加熱噴頭3時(shí),根據(jù)加熱裝置的加熱的ON/OFF不同,噴頭3的溫度產(chǎn)生偏差,根據(jù)該溫度的偏差,固化性組合物的噴出量也存在偏差,結(jié)果,不易高精度地將固化性組合物涂布于涂布對(duì)象部件上。
另外,在使用溫度傳感器(未圖示)控制固化性組合物的加熱溫度時(shí),雖然沒(méi)有特別限定,但優(yōu)選在噴頭3上設(shè)置測(cè)定噴頭溫度的溫度傳感器,基于由該傳感器測(cè)定的噴頭3的溫度,控制第二加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度,而不直接控制固化性組合物的加熱溫度。即,優(yōu)選以固化性組合物成為最終的目標(biāo)溫度的方式控制第二加熱機(jī)構(gòu)的熱源的發(fā)熱程度。這是因?yàn)?,在利用?duì)液體噴出裝置1內(nèi)的固化性組合物的溫度進(jìn)行測(cè)定的溫度傳感器來(lái)控制固化性組合物的加熱溫度時(shí),特別是在固化性組合物的溫度為低溫時(shí),有時(shí)實(shí)際上在溫度傳感器對(duì)固化性組合物的加熱溫度進(jìn)行檢測(cè)上花費(fèi)時(shí)間,從而通過(guò)成為必要以上的高溫的第二加熱機(jī)構(gòu),使固化性組合物加熱(過(guò)熱)。因此,即使在基于噴頭3的溫度對(duì)固化性組合物進(jìn)行加熱,使其成為指定的溫度的情況下,也優(yōu)選控制第二加熱機(jī)構(gòu)的溫度,使的不會(huì)成為必要以上高溫。
具體而言,可以示例以如下方式控制的方法,利用設(shè)于噴頭3的測(cè)定噴頭溫度的溫度傳感器,測(cè)定噴頭3的溫度,將該測(cè)定溫度與噴頭的目標(biāo)溫度相比,算出第一加熱機(jī)構(gòu)4或第二加熱機(jī)構(gòu)6的加熱目標(biāo)溫度,使第一加熱機(jī)構(gòu)4或第二加熱機(jī)構(gòu)6的溫度成為目標(biāo)溫度。
另外,在具有多個(gè)噴出噴頭的情況下,優(yōu)選在比第二加熱機(jī)構(gòu)更靠噴頭側(cè)處具有用于向各噴頭供給油墨的分支。當(dāng)在第二加熱機(jī)構(gòu)更前方具有分支時(shí),需要具有多個(gè)第二加熱機(jī)構(gòu),或需要在第二加熱機(jī)構(gòu)上具有多個(gè)流路。當(dāng)具有多個(gè)第二加熱機(jī)構(gòu)時(shí),部件數(shù)量增加,裝置大型化。另外,需要控制多個(gè)第二加熱機(jī)構(gòu),控制變得混亂。另一方面,當(dāng)?shù)诙訜釞C(jī)構(gòu)上具有多個(gè)流路時(shí),多個(gè)流路內(nèi)的流速不同時(shí),加溫能力不同,產(chǎn)生噴頭溫度偏差,對(duì)打印性能會(huì)造成影響。為了使多個(gè)流路的流速一致,不僅需要同等流路涉及,而且需要考慮到油墨殘留,控制變得復(fù)雜。因此,優(yōu)選在第二加熱機(jī)構(gòu)更靠噴頭側(cè)向各噴頭供給油墨。
以下,使用實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。但是,本發(fā)明不限定于本實(shí)施例。
[熱固化性組合物的制備]
作為熱固化性化合物,將雙酚A型環(huán)氧化合物(EXA850CPR,DIC株式會(huì)社制造)30重量份、雙酚F型環(huán)氧化合物(YDF-170,新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制造)50重量份、脂肪族環(huán)氧化合物(PETG,昭和電工株式會(huì)社制造)20重量份、作為熱固化劑的萜烯類(lèi)酸酐化合物(YH309,三菱化學(xué)株式會(huì)社制造)100重量份、作為固化促進(jìn)劑的DBU-辛酸鹽(UCAT SA102,San-Apro株式會(huì)社制造)1重量份、均勻地混合,得到熱固化性組合物。
[光固化性組合物的制備]
作為光固化性化合物,將三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA,Daicel-Allnex株式會(huì)社制造)50重量份、三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯(IRR-214K,Daicel-Allnex株式會(huì)社制造)50重量份、作為光聚合引發(fā)劑的2-芐基-2-二甲基氨基-4-嗎啉代丁酰苯(IRGACURE369,BASF株式會(huì)社制造)5重量份、作為固化促進(jìn)劑的DBU-辛酸鹽(UCAT SA102,San-Apro株式會(huì)社制造)1重量份均勻地混合,得到光固化性組合物。
[實(shí)施例1]
對(duì)于如上所述制作的光固化性組合物,使用圖4所示的液體噴出裝置從噴頭進(jìn)行光固化性組合物的噴出。首先,利用切換閥,將第一流路在噴頭的前面與第二流路連接,進(jìn)行約30分鐘的升溫操作。此時(shí)的第一加熱機(jī)構(gòu)(加熱器)的加熱溫度為40℃,第二加熱機(jī)構(gòu)(加溫機(jī)構(gòu))的加熱溫度為80℃。升溫操作的結(jié)束后,利用切換閥將第一流路與噴頭連接,對(duì)涂布對(duì)象部件噴出光固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為70℃,光固化性組合物能夠可以從噴頭良好地噴出。另外,通過(guò)目視確認(rèn)到從噴頭向涂布對(duì)象部件噴出的光固化性組合物,但未觀察到黃變等特性的變化(劣化),形成了高精度的固化物層。
[實(shí)施例2]
除了將升溫操作時(shí)的第二加熱機(jī)構(gòu)(加溫機(jī)構(gòu))的加熱溫度調(diào)整為95℃以外,在與實(shí)施例1相同的條件下,向涂布對(duì)象部件噴出光固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為78℃,光固化性組合物能夠從噴頭良好地噴出。另外,通過(guò)目視確認(rèn)到從噴頭向涂布對(duì)象部件噴出的光固化性組合物,但未觀察到黃變等特性的變化(劣化),形成了高精度的固化物層。
[實(shí)施例3]
除了將升溫操作時(shí)的第二加熱機(jī)構(gòu)(加溫機(jī)構(gòu))的加熱溫度設(shè)為105℃以外,在與實(shí)施例1相同的條件下,向涂布對(duì)象部件噴出光固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為85℃,光固化性組合物能夠從噴頭良好地噴出。另外,通過(guò)目視確認(rèn)到從噴頭對(duì)涂布對(duì)象部件噴出的光固化性組合物,但未觀察到黃變等特性的變化(劣化),形成了高精度的固化物層。
[實(shí)施例4]
對(duì)于如上所述制作的光固化性組合物,使用圖5所示的液體噴出裝置從噴頭進(jìn)行光固化性組合物的噴出。首先,利用切換閥,將第一流路在噴頭的前面與第二流路連接,進(jìn)行約10分鐘的升溫操作。此時(shí)的第一加熱機(jī)構(gòu)(加熱器)的加熱溫度為90℃,第二加熱機(jī)構(gòu)(加溫機(jī)構(gòu))的加熱溫度為95℃。升溫操作的結(jié)束后,利用切換閥將第一流路與噴頭連接,向涂布對(duì)象部件噴出光固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為80℃,光固化性組合物能夠從噴頭良好地噴出。另外,通過(guò)目視確認(rèn)到從噴頭向涂布對(duì)象部件噴出的光固化性組合物,但未觀察到黃變等特性的變化(劣化),形成了高精度的固化物層。
[實(shí)施例5]
除了使用如上所述制作的熱固化性組合物進(jìn)行涂布以外,在與實(shí)施例4相同的條件下,向涂布對(duì)象部件噴出熱固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為80℃,熱固化性組合物能夠從噴頭良好地噴出。另外,通過(guò)目視確認(rèn)到從噴頭向涂布對(duì)象部件噴出的熱固化性組合物,但未觀察到黃變等特性的變化(劣化),形成了高精度的固化物層。
[比較例1]
對(duì)于如上所述制作的光固化性組合物,使用圖6所示的液體噴出裝置從噴頭進(jìn)行光固化性組合物的噴出。此外,圖6所示的液體噴出裝置除了不具備對(duì)第一罐內(nèi)的光固化性組合物進(jìn)行加熱的第一加熱機(jī)構(gòu)(加熱器)以外,是與圖4所示的液體噴出裝置同樣的結(jié)構(gòu)。首先,利用切換閥,將第一流路在噴頭的前面與第二流路連接,進(jìn)行約60分鐘的升溫操作。此時(shí)的第二加熱機(jī)構(gòu)(加溫機(jī)構(gòu))的加熱溫度為105℃。升溫操作的結(jié)束后,利用切換閥將第一流路與噴頭連接,向涂布對(duì)象部件噴出光固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為70℃,光固化性組合物能夠從噴頭良好地噴出。但是,通過(guò)目視確認(rèn)從噴頭向涂布對(duì)象部件噴出的光固化性組合物,結(jié)果觀察到黃變。確認(rèn)該黃變由于光固化性組合物的劣化而產(chǎn)生。
[比較例2]
除了將升溫操作時(shí)的第二加熱機(jī)構(gòu)(加溫機(jī)構(gòu))的加熱溫度調(diào)整為95℃以外,在與比較例1同樣的條件下,向涂布對(duì)象部件噴出光固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為65℃,光固化性組合物的粘度未充分降低,因此,噴嘴堵塞,不能從噴頭噴出光固化性組合物。
[比較例3]
除了使用如上所述制作的熱固化性組合物進(jìn)行涂布以外,在與比較例1同樣的條件下,對(duì)涂布對(duì)象部件噴出熱固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為70℃,但噴嘴堵塞,不能從噴頭噴出熱固化性組合物。從噴頭回收熱固化性組合物,結(jié)果,確認(rèn)到粘度較高,粘度上升。確認(rèn)到這是由于,熱固化性組合物在加熱時(shí)間為長(zhǎng)時(shí)間(該例子中,1小時(shí))時(shí)增粘,作為加熱時(shí)間,優(yōu)選設(shè)為30分鐘以內(nèi)。
[比較例4]
除了將升溫操作時(shí)的第一加熱機(jī)構(gòu)(加熱器)的加熱溫度設(shè)為40℃,且將第二加熱機(jī)構(gòu)(加溫機(jī)構(gòu))的加熱溫度設(shè)為110℃,并將升溫操作時(shí)間設(shè)為約10分鐘以外,在與實(shí)施例1相同的條件下,對(duì)涂布對(duì)象部件噴出光固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為88℃,可以從噴頭良好地噴出光固化性組合物。但是,通過(guò)目視確認(rèn)從噴頭對(duì)涂布對(duì)象部件噴出的光固化性組合物,結(jié)果觀察到變黃。確認(rèn)該變黃由于光固化性組合物的劣化而產(chǎn)生。
將上述的實(shí)施例1~5及比較例1~4的評(píng)價(jià)結(jié)果在表1表示。此外,表1中,“噴出結(jié)果”的欄的“○”表示可以從噴嘴良好地噴出固化性組合物,“×”表示不能從噴嘴噴出固化性組合物。另外,“升溫操作時(shí)間”的欄的“◎”表示升溫操作時(shí)間為10分鐘以內(nèi),“○”表示升溫操作時(shí)間為30分鐘以內(nèi),“×”表示升溫操作時(shí)間為60分鐘以上。另外,“變黃”的欄的“○”表示未觀察到變黃,“×”表示觀察到變黃。
根據(jù)表1可確認(rèn)到,如本愿說(shuō)明書(shū)的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中舉出那樣,與用于加熱固化性組合物的加熱裝置為1個(gè)的比較例1~3相比,本發(fā)明的實(shí)施例1~5可以穩(wěn)定且高效地對(duì)高特性的固化性組合物進(jìn)行涂敷。還可確認(rèn)到,本發(fā)明的實(shí)施例1~5中,由于第二加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度和第一加熱機(jī)構(gòu)的加熱溫度的溫度差為65℃以下,因此,與該溫度差超過(guò)65℃的比較例4相比,可以穩(wěn)定地對(duì)高特性的固化性組合物進(jìn)行涂敷。
圖7及圖8是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的液體噴出裝置中使用的液體加溫機(jī)構(gòu)的平面圖及正面圖。圖9及圖10分別是沿著圖7的A-A線的剖視圖及沿著圖7中的B-B線的剖視圖。
第一實(shí)施方式中,使用加熱器40設(shè)為作為第一加熱機(jī)構(gòu)4的加溫機(jī)構(gòu),且設(shè)置加溫機(jī)構(gòu)60作為第二加熱機(jī)構(gòu)6。與之相對(duì),第二實(shí)施方式中,使用圖7~圖10所示的液體加溫機(jī)構(gòu)60A代替上述加溫機(jī)構(gòu)60。第二實(shí)施方式的其它構(gòu)成與第一實(shí)施方式相同。
液體加溫機(jī)構(gòu)60A具備熱傳導(dǎo)體61和加熱器62,所述熱傳導(dǎo)體61在內(nèi)部具有液體流通的流路64X,所述加熱器62經(jīng)由熱傳導(dǎo)體61對(duì)在流路64X內(nèi)流通的液體進(jìn)行加熱。另外,液體加溫機(jī)構(gòu)60A可以進(jìn)一步具備溫度傳感器(未圖示)。該溫度傳感器優(yōu)選設(shè)于熱傳導(dǎo)體61,且優(yōu)選利用溫度傳感器檢測(cè)在流路中通過(guò)的液體的溫度。液體加溫機(jī)構(gòu)60A中與液體加溫機(jī)構(gòu)60一樣,上述熱傳導(dǎo)體61具有一對(duì)熱傳導(dǎo)板61A和熱傳導(dǎo)板61B。該熱傳導(dǎo)板61A和熱傳導(dǎo)板61B具有與液體加溫機(jī)構(gòu)60的情況同樣的構(gòu)成。另外,本實(shí)施方式中,在一熱傳導(dǎo)板61A的與另一熱傳導(dǎo)板61B對(duì)置一側(cè)的表面,即內(nèi)側(cè)表面上形成有凹狀的槽64。
在熱傳導(dǎo)板61A及熱傳導(dǎo)板61B的一個(gè)表面或另一個(gè)表面上,設(shè)有導(dǎo)入口65及導(dǎo)出口66。槽64構(gòu)成流路64X,流路64X由槽64的內(nèi)側(cè)表面構(gòu)成,在本實(shí)施方式中由底面64b及左右的兩個(gè)側(cè)面64c、64d(圖11所示的)和另一熱傳導(dǎo)板61B的背面64e劃定的空間構(gòu)成。背面64e覆蓋槽64。流路64X從導(dǎo)入口65延伸到導(dǎo)出口66,流路64X的一端及另一端與導(dǎo)入口65及導(dǎo)出口66分別連通。在導(dǎo)入口65固定液體的供給管65A,并且在導(dǎo)出口66固定液體的排出管66A,液體從導(dǎo)入口65導(dǎo)入熱傳導(dǎo)體61內(nèi)的流路64X,通過(guò)流路64X內(nèi)部后,從導(dǎo)出口66排出。液體通過(guò)流路64X內(nèi)時(shí),加熱器62的熱經(jīng)由熱傳導(dǎo)體61傳遞給流路64X內(nèi)的液體,液體通過(guò)熱傳導(dǎo)而被加熱,因此,液體的溫度升溫。此時(shí),一邊利用溫度傳感器確認(rèn)檢測(cè)的溫度,一邊控制加熱器62的加熱溫度,由此,可以將液體升溫成希望的溫度。
在一對(duì)熱傳導(dǎo)板61A及熱傳導(dǎo)板61B之間設(shè)有襯墊或O型圈等密封部件68,并使其包圍流路64X的周?chē)?。在一個(gè)熱傳導(dǎo)板61A的背面的外周緣側(cè),形成凹陷成凹狀的框狀的凹部61a,密封部件68嵌入該凹部61a。利用該密封部件68,對(duì)流路64X進(jìn)行液密性的密封。
在本實(shí)施方式中,流路64X蛇行狀地形成。即,形成槽64,其使直線部64A及折疊部64B交替地連續(xù),多個(gè)直線部64A經(jīng)由隔壁部64C并列配置。而且,相鄰的直線部64A的一端彼此和另一端彼此經(jīng)由折疊部64B交替地連通。將流路64X制成蛇行狀從而增長(zhǎng)流路64X的長(zhǎng)度,由此,可確保液體經(jīng)由流路64X與熱傳導(dǎo)體61熱接觸的面積較大,因此,相應(yīng)地可以經(jīng)由熱傳導(dǎo)體61向液體充分且均勻地傳遞加熱器62的熱。
流路64X的形狀沒(méi)有特別限定,可以將截面觀察形狀制成三角形狀、正方形狀或長(zhǎng)方形狀等矩形狀、多邊形狀、梯形狀、半圓形狀、半橢圓形狀、圓形狀等各種形狀,本實(shí)施方式中為長(zhǎng)方形狀。但是,為了對(duì)通過(guò)流路64X內(nèi)的液體提高熱傳導(dǎo)的導(dǎo)熱效率,流路64X將每單位體積的表面積(比表面積)設(shè)定成1.15mm2/mm3以上,優(yōu)選設(shè)定成1.50mm2/mm3以上,進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)定成1.80mm2/mm3以上,更優(yōu)選設(shè)定成2.00mm2/mm3以上。流路64X的每單位體積的表面積為1.15mm2/mm3以上時(shí),與液體接觸而有助于向液體進(jìn)行熱傳導(dǎo)的流路64X的內(nèi)側(cè)表面的面積充分變大,因此,可以經(jīng)由熱傳導(dǎo)體61向通過(guò)流路64X內(nèi)部的流體高效地傳遞加熱器62的熱。因此,可以在短時(shí)間內(nèi)將通過(guò)流路64X內(nèi)部的液體加熱至希望的溫度,因此,可以縮短流路64X的長(zhǎng)度。由此,熱傳導(dǎo)體61的大小也可以小型化,因此,液體加溫機(jī)構(gòu)60A本身的大小及使用了該液體加溫機(jī)構(gòu)60A的液體噴出裝置本身的大小也可以小型化。
此外,流路64X的表面積及體積是幾何學(xué)的表面積及體積,不是包含微觀水平上的凹凸的表面積及體積,是根據(jù)從流路64X的形狀測(cè)定的數(shù)值計(jì)算的表面積及體積。即,流路64X利用槽64的內(nèi)側(cè)表面即底面64b及左右的兩側(cè)面64c、64d和另一熱傳導(dǎo)板61B的背面64e劃定其形狀,因此,流路64X的每單位體積的表面積SV將流路64X的截面觀察面積(截面積)設(shè)為S,且將流路64X的截面觀察的周長(zhǎng)設(shè)為L(zhǎng)時(shí),以SV=L/S表示。在此,具體地說(shuō)明時(shí),如本實(shí)施方式(圖11),在流路64X以截面觀察為長(zhǎng)方形狀或正方形狀的情況下,流路64X的橫方向的流路寬度d1為側(cè)面64c與側(cè)面64d之間的距離。另外,流路64X的縱方向的流路寬度d2成為平面64b與熱傳導(dǎo)板61B的背面64e之間的距離。在該情況下,流路64X的橫方向的流路寬度d1及縱方向的流路寬度d2的乘積(d1×d2)為流路64X的截面積S,橫方向的流路寬度d1與縱方向的流路寬度d2之和(2d1+2d2)為流路64X的周長(zhǎng)L。因此,流路64X的每單位體積的表面積SV為SV=L/S=(2d1+2d2)/(d1×d2)。此外,在流路64X的截面觀察形狀為三角形狀或多邊形狀、梯形狀、半圓形狀、半橢圓形狀、圓形狀等的情況下,通過(guò)同樣的方法可算出流路64X的每單位體積的表面積SV。
另外,流路64X優(yōu)選具有扁平的截面觀察形狀。即,流路64X形成截面觀察的橫方向的流路寬度d1與縱方向的流路寬度d2的尺寸差異較大且寬度或厚度較小的形狀。本實(shí)施方式中,流路64X形成截面觀察的橫方向的流路寬度d1比縱方向的流路寬度d2大且厚度較小的形狀。例如,在流路64X從截面觀察為圓形狀的情況下,通過(guò)縮小流路64X的直徑,可以將每單位體積的表面積SV增大至1.15mm2/mm3以上,可以經(jīng)由熱傳導(dǎo)體61向通過(guò)流路64X內(nèi)的流體高效地傳遞熱。但是,另一方面,當(dāng)流路64X的直徑過(guò)小時(shí),流路64X的摩擦阻力變大,結(jié)果,使液體,特別是具有粘性的液體通過(guò)流路64X內(nèi)需要較大的能量(壓力),所謂的壓力損耗可能變大。與之相對(duì),流路64X具有偏平的截面形狀時(shí),即使使流路64X的截面觀察的大小過(guò)小,也可以將每單位體積的表面積SV調(diào)整為1.15mm2/mm3以上,因此,可以抑制流路64X的壓力損耗。
另外,作為流路64X的扁平度,以尺寸最長(zhǎng)的第一方向的流路寬度(如本實(shí)施方式,在流路64X形成厚度較小的偏平狀的情況下,截面觀察的橫方向的流路寬度d1)與垂直于第一方向的第二方向的流路寬度(本實(shí)施方式中,截面觀察的縱方向的流路寬度d2)之比計(jì),為1.2以上,進(jìn)一步優(yōu)選為1.5以上,更優(yōu)選為3.0以上,進(jìn)一步優(yōu)選為8.0以上。由此,可以大幅降低流路64X的壓力損耗,而且可以高效地向液體傳遞熱。此外,流路寬度是指,分別沿流路64X的第一方向及第二方向,從分離最遠(yuǎn)的端到另一端的長(zhǎng)度。
此外,作為流路64X的流路寬度,與尺寸最長(zhǎng)的第一方向垂直的第二方向的流路寬度(本實(shí)施方式中,截面觀察的縱方向的流路寬度d2)過(guò)小時(shí),流路64X的摩擦阻力(壓力損耗)變大,另外,液體在流路64X的端部易于滯留,因此,優(yōu)選調(diào)整為0.1mm以上,更優(yōu)選調(diào)整為0.2mm以上,進(jìn)一步優(yōu)選調(diào)整為0.3mm以上,進(jìn)一步優(yōu)選調(diào)整為0.5mm。另外,尺寸最長(zhǎng)的第一方向的流路寬度(本實(shí)施方式中,截面觀察的橫方向的流路寬度d1)過(guò)大時(shí),置換性變差,另外,熱傳導(dǎo)體61的大小大型化,因此,優(yōu)選調(diào)整為60.0mm以下,更優(yōu)選調(diào)整為50.0mm以下,進(jìn)一步優(yōu)選調(diào)整為30.0mm以下,進(jìn)一步優(yōu)選調(diào)整為20.0mm以下,進(jìn)一步優(yōu)選調(diào)整為10.0mm。此外,“置換性差”是指,流路64X的流路寬度d1較大時(shí),在流路64X內(nèi)部附著殘留的液體增加,因此,交換液體需要重復(fù)幾次從而對(duì)流路64X進(jìn)行清洗,因此,花費(fèi)時(shí)間,另外,流路64X的流路寬度d1較大時(shí),流路64X的體積變大,因此,清洗所需要的液體的量增大,因此,花費(fèi)成本,且效率差。
另外,如本實(shí)施方式,在熱傳導(dǎo)體61通過(guò)將熱傳導(dǎo)板61A和熱傳導(dǎo)板61B這兩張熱傳導(dǎo)板重合而構(gòu)成的情況下,流路64X通過(guò)將一張熱傳導(dǎo)板61A的凹狀的槽64利用另一張熱傳導(dǎo)板61B覆蓋而形成。在該情況下,通過(guò)槽64內(nèi)的液體上升至槽64的側(cè)面64c即隔壁部64C上時(shí),液體可能進(jìn)入兩張熱傳導(dǎo)板61A、61B之間而堵塞。如果液體堵塞在熱傳導(dǎo)板61A、熱傳導(dǎo)板61B這兩張熱傳導(dǎo)板之間,則在變更加溫的液體種類(lèi)的情況下,在向流路64X流過(guò)清洗用的液體而清洗流路64X時(shí),存在除去上述的液體的堵塞花費(fèi)大量時(shí)間并需要大量清洗用的液體的課題。因此,優(yōu)選配置于槽64的相鄰的直線部64A之間的各隔壁部64C的至少一部分在其上端和覆蓋槽64的另一熱傳導(dǎo)板61B之間具有空隙S1。即,優(yōu)選各隔壁部64C的上端面不與另一熱傳導(dǎo)板61B的背面抵接,槽64的相鄰的直線部64A在隔壁部64C的上端連通。由此,通過(guò)槽64內(nèi)的液體不會(huì)在熱傳導(dǎo)板61A和熱傳導(dǎo)板61B這兩張熱傳導(dǎo)板之間堵塞,可以在短時(shí)間內(nèi)高效地進(jìn)行變更加溫的液體種類(lèi)時(shí)流路64X的清洗。此外,作為空隙S1的大小,可以比流路64X的截面觀察的縱方向的流路寬度d2略小,優(yōu)選調(diào)整為0.05mm~0.5mm,更優(yōu)選設(shè)為0.05mm~0.3mm。
根據(jù)上述構(gòu)成的液體加溫機(jī)構(gòu)60A,液體通過(guò)的流路64X的每單位體積的表面積SV為1.15mm2/mm3以上,因此,與流路64X的液體接觸有助于向液體進(jìn)行熱傳導(dǎo)的內(nèi)側(cè)表面的面積充分變大。因此,可以對(duì)通過(guò)流路64X內(nèi)的液體提高熱傳導(dǎo)的導(dǎo)熱效率,因此,可以利用來(lái)自加熱器62的熱高效地對(duì)通過(guò)流路64X內(nèi)的流體進(jìn)行加熱。其結(jié)果,可以在短時(shí)間內(nèi)將通過(guò)流路64X內(nèi)的液體加溫到希望的溫度,因此,可以縮短流路64X的長(zhǎng)度,可以使熱傳導(dǎo)體61的大小小型化,并且使液體加溫機(jī)構(gòu)60A本身的大小小型化。
另外,流路64X具有扁平的截面形狀時(shí),與流路64X從截面觀察為圓形狀的情況相比,如果為相同的體積,則偏平形狀可抑制流路64X的壓力損耗,因此,可以實(shí)現(xiàn)兼具提高導(dǎo)熱效率且降低壓力損耗。
另外,在構(gòu)成流路64X的槽64的相鄰的直線部64A之間配置的隔壁部64C的至少一部分在其上端和覆蓋槽64的另一熱傳導(dǎo)板61B之間具有空隙S1,因此,可防止通過(guò)槽64內(nèi)的液體在熱傳導(dǎo)板61A和熱傳導(dǎo)板61B這兩張熱傳導(dǎo)板之間堵塞。在變更加溫的液體種類(lèi)的情況下,在流過(guò)清洗用的液體對(duì)流路64X清洗時(shí),可以在短時(shí)間內(nèi)高效地進(jìn)行清洗。
對(duì)上述液體加溫機(jī)構(gòu)60A進(jìn)行了說(shuō)明,但液體加溫機(jī)構(gòu)的具體的方式不限定于上述實(shí)施方式。例如,上述實(shí)施方式中,熱傳導(dǎo)體61通過(guò)將熱傳導(dǎo)板61A和熱傳導(dǎo)板61B這兩張熱傳導(dǎo)板重疊而形成,但也可以利用一張塊狀的熱傳導(dǎo)板形成。另外,流路64X蛇行狀地形成,但未必一定是蛇行狀,也可以形成直線狀或螺旋狀等各種形狀。
以下,使用實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明第二實(shí)施方式的液體噴出裝置。但是,第二實(shí)施方式的液體噴出裝置不限定于以下的實(shí)施例。
[熱固化性組合物的制備]
作為熱固化性化合物,將雙酚A型環(huán)氧化合物(EXA850CPR,DIC株式會(huì)社制造)30重量份、雙酚F型環(huán)氧化合物(YDF-170,新日鐵住金化學(xué)株式會(huì)社制造)50重量份、脂肪族環(huán)氧化合物(PETG,昭和電工株式會(huì)社制造)20重量份、作為熱固化劑的萜烯烴類(lèi)酸酐化合物(YH309,三菱化學(xué)株式會(huì)社制造)100重量份、作為固化促進(jìn)劑的DBU-辛酸鹽(UCAT SA102,San-Apro株式會(huì)社制造)1重量份均勻地混合,得到熱固化性組合物。
[光固化性組合物的制備]
作為光固化性化合物,將三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA,Daicel-Allnex株式會(huì)社制造)50重量份、三環(huán)癸烷二甲醇二丙烯酸酯(IRR-214K,Daicel-Allnex株式會(huì)社制造)50重量份、作為光聚合引發(fā)劑的2-芐基-2-二甲基氨基-4-嗎啉代丁酰苯(IRGACURE369,BASF株式會(huì)社制造)5重量份、作為固化促進(jìn)劑的DBU-辛酸鹽(UCAT SA102,San-Apro株式會(huì)社制造)1重量份均勻地混合,得到光固化性組合物。
[實(shí)施例6]
對(duì)于如上所述制作的光固化性組合物,使用圖4所示的液體噴出裝置從噴頭進(jìn)行光固化性組合物的噴出。但是,使用第二實(shí)施方式的液體加溫機(jī)構(gòu)60A作為第二加熱機(jī)構(gòu)6的液體加溫機(jī)構(gòu)。首先,利用切換閥將供給路徑在噴頭的前面與回流路連接,進(jìn)行約30分鐘的升溫操作。此時(shí)的加熱裝置(加熱器)的加熱溫度為40℃,液體加溫機(jī)構(gòu)的加熱溫度為80℃。升溫操作的結(jié)束后,利用切換閥將供給路徑與噴頭連接,向涂布對(duì)象部件噴出光固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為70℃,可以從噴頭良好地噴出光固化性組合物。另外,通過(guò)目視確認(rèn)到從噴頭向涂布對(duì)象部件噴出的光固化性組合物,但未觀察到黃變等特性的變化(劣化),形成了高精度的固化物層。
[實(shí)施例7]
除了將升溫操作時(shí)的液體加溫機(jī)構(gòu)的加熱溫度調(diào)整為95℃以外,在與實(shí)施例6同樣的條件下,向涂布對(duì)象部件噴出光固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為78℃,可以從噴頭良好地噴出光固化性組合物。另外,通過(guò)目視確認(rèn)到從噴頭向涂布對(duì)象部件噴出的光固化性組合物,但未觀察到黃變等特性的變化(劣化),形成了高精度的固化物層。
[實(shí)施例8]
除了將升溫操作時(shí)的液體加溫機(jī)構(gòu)的加熱溫度設(shè)為105℃以外,在與實(shí)施例6同樣的條件下,向涂布對(duì)象部件噴出光固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為85℃,可以從噴頭良好地噴出光固化性組合物。另外,通過(guò)目視確認(rèn)到從噴頭向涂布對(duì)象部件噴出的光固化性組合物,但未觀察到黃變等特性的變化(劣化),形成了高精度的固化物層。
[實(shí)施例9]
對(duì)于如上所述制作的光固化性組合物,使用圖5所示的液體噴出裝置從噴頭進(jìn)行光固化性組合物的噴出。但是,使用第二實(shí)施方式的液體加溫機(jī)構(gòu)60A作為構(gòu)成第二加熱機(jī)構(gòu)6的液體加溫機(jī)構(gòu)。首先,利用切換閥將供給路徑在噴頭的前面與回流路連接,進(jìn)行約10分鐘的升溫操作。此時(shí)的加熱裝置(加熱器)的加熱溫度為90℃,液體加溫機(jī)構(gòu)的加熱溫度為95℃。升溫操作的結(jié)束后,利用切換閥使供給路徑與噴頭連接,向涂布對(duì)象部件噴出光固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為80℃,可以從噴頭良好地噴出光固化性組合物。另外,通過(guò)目視確認(rèn)到從噴頭向涂布對(duì)象部件噴出的光固化性組合物,但未觀察到黃變等特性的變化(劣化),形成了高精度的固化物層。
[實(shí)施例10]
除了使用如上所述制作的熱固化性組合物進(jìn)行涂布以外,在與實(shí)施例9同樣的條件下,對(duì)涂布對(duì)象部件噴出熱固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為80℃,可以從噴頭良好地噴出熱固化性組合物。另外,通過(guò)目視確認(rèn)到從噴頭向涂布對(duì)象部件噴出的熱固化性組合物,但未觀察到變黃等特性的變化(劣化),形成了高精度的固化物層。
[比較例5]
對(duì)于如上所述制作的光固化性組合物,使用圖6所示的液體噴出裝置從噴頭進(jìn)行光固化性組合物的噴出。此外,圖6所示的液體噴出裝置除了不具備加熱罐內(nèi)的光固化性組合物的加熱裝置(加熱器)以外,是與圖4所示的液體噴出裝置同樣的構(gòu)成。首先,利用切換閥使供給路徑在噴頭的前面與回流路徑連接,進(jìn)行約60分鐘的升溫操作。此時(shí)的液體加溫機(jī)構(gòu)的加熱溫度為105℃。升溫操作的結(jié)束后,利用切換閥使供給路徑與噴頭連接,向涂布對(duì)象部件噴出光固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為70℃,可以從噴頭良好地噴出光固化性組合物。但是,通過(guò)目視確認(rèn)從噴頭向涂布對(duì)象部件噴出的光固化性組合物,結(jié)果觀察到黃變。確認(rèn)該黃變由于光固化性組合物的劣化而產(chǎn)生。
[比較例6]
除了將升溫操作時(shí)的液體加溫機(jī)構(gòu)的加熱溫度調(diào)整為95℃以外,在與比較例5同樣的條件下,向涂布對(duì)象部件噴出光固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為65℃,光固化性組合物的粘度未充分降低,因此,不能從噴頭噴出光固化性組合物。
[比較例7]
除了使用如上所述制作的熱固化性組合物進(jìn)行涂布以外,在與比較例5同樣的條件下,向涂布對(duì)象部件噴出熱固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為70℃,但不能從噴頭噴出熱固化性組合物。從噴頭回收熱固化性組合物,結(jié)果,確認(rèn)到粘度較高,粘度上升。確認(rèn)到這是由于,熱固化性組合物的加熱時(shí)間為較長(zhǎng)時(shí)間(該例中,1小時(shí))時(shí)增粘,作為加熱時(shí)間,優(yōu)選控制為30分鐘以內(nèi)。
[比較例8]
除了將升溫操作時(shí)的加熱裝置的加熱溫度設(shè)為40℃,將液體加溫機(jī)構(gòu)的加熱溫度設(shè)為110℃,且將升溫操作時(shí)間設(shè)為約10分鐘以外,在與實(shí)施例6同樣的條件下,向涂布對(duì)象部件噴出光固化性組合物。噴出時(shí)的噴頭的溫度為88℃,可以從噴頭良好地噴出光固化性組合物。但是,通過(guò)目視確認(rèn)從噴頭向涂布對(duì)象部件噴出的光固化性組合物,結(jié)果觀察到變黃。確認(rèn)該變黃由于光固化性組合物的劣化而產(chǎn)生。
將上述的實(shí)施例6~10及比較例5~8的評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。此外,表2中,“噴出結(jié)果”的欄中,“○”表示可以從噴嘴良好地噴出固化性組合物,“×”表示不能從噴嘴噴出固化性組合物。另外,“升溫操作時(shí)間”的欄的“◎”表示升溫操作時(shí)間為10分鐘以內(nèi),“○”表示升溫操作時(shí)間為30分鐘以內(nèi),“×”表示升溫操作時(shí)間為60分鐘以上。另外,“黃變”的欄的“○”表示未觀察到黃變,“×”表示觀察到黃變。
根據(jù)表2可確認(rèn)到,如本申請(qǐng)說(shuō)明書(shū)的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中所舉出的,與用于加熱固化性組合物的加熱裝置為1個(gè)的比較例5~7相比,本發(fā)明的實(shí)施例6~10可以穩(wěn)定且高效地對(duì)高特性的固化性組合物進(jìn)行涂敷。還可確認(rèn)到,就本發(fā)明的實(shí)施例6~10而言,由于液體加溫機(jī)構(gòu)的加熱溫度和加熱裝置的加熱溫度的溫度差為65℃以下,因此,與該溫度差超過(guò)65℃的比較例8相比,可以穩(wěn)定地涂布高特性的固化性組合物。
就本發(fā)明的液體噴出裝置而言,可以使用參照?qǐng)D12~圖14說(shuō)明的緩沖罐107。圖12是作為本發(fā)明的第三實(shí)施方式示出緩沖罐107與流路7連接的結(jié)構(gòu)的示意圖。圖12中,在關(guān)于第一實(shí)施方式示出的圖1的液體噴出裝置中,在泵9和噴頭3之間連接有緩沖罐107。第三實(shí)施方式的液體噴出裝置的其它構(gòu)成與圖1所示的液體噴出裝置一樣。緩沖罐107的上游側(cè)的流路部分具有第一配管部112a。另外,比緩沖罐107更靠下游側(cè)的流路部分具有第二配管部112b。緩沖罐107具有上表面107a和下表面107b。
緩沖罐107對(duì)供給的液體進(jìn)行暫時(shí)貯存,然后,向下游側(cè)供給液體。由此,緩沖罐107對(duì)泵進(jìn)行的液體的脈動(dòng)的傳輸進(jìn)行抑制。
圖13是示出第三實(shí)施方式中的緩沖罐及其周邊的局部切口正面剖視圖。
第一配管部112a將圖1所示的噴頭3和緩沖罐107連接在一起。
第一配管部112a超過(guò)緩沖罐107的上表面107a且在緩沖罐107內(nèi)部延伸。因此,第一配管部112a的緩沖罐107側(cè)的端部112a1位于緩沖罐107的內(nèi)部。
在緩沖罐107的下表面107b上連接有用于從緩沖罐107向比緩沖罐107更靠下游一側(cè)輸送液體的第二配管部112b。第二配管部112b將圖1所示的泵9和緩沖罐107連接在一起。第二配管部112b的緩沖罐107側(cè)的端部112b1與緩沖罐107的下表面107b連接在一起。
此外,第一配管部112a的端部只要位于比第二配管部112b的緩沖罐側(cè)的端部更靠上部即可。
第二配管部112b與緩沖罐107的下面107b連接在一起。由此,可以容易地排出液體。以下說(shuō)明該情況。
圖14所示的參考例的緩沖罐137中,第一配管部132a、第二配管部132b與上面137a連接在一起。緩沖罐137的下表面137b不具有凸部。例如,對(duì)作為液體的固化性組合物或液體時(shí)等進(jìn)行交換時(shí),需要將交換前的液體從緩沖罐137全部排出。此時(shí),將緩沖罐137從液體噴出裝置摘下,排出液體。因此,生產(chǎn)效率降低。
另外,如上所述從緩沖罐137排出液體時(shí),從緩沖罐137的上表面137a側(cè)排出。因此,在上表面137a附近也附著液體。因此,如果不將緩沖罐137從液體噴出裝置摘下進(jìn)行清洗,則不宜充分除去附著于緩沖罐137的液體。在液體的粘度較高的情況下,特別不宜清洗。此外,在從液體噴出裝置摘下進(jìn)行清洗的情況下,還額外需要用于清洗的設(shè)備。
與之相對(duì),如圖13所示,緩沖罐107中,第二配管部112b與緩沖罐107的下表面107b連接。由此,不將緩沖罐107從圖1所示的液體噴出裝置1摘下,就可以容易排出液體。
在排出液體時(shí),由于緩沖罐107的姿勢(shì)保持一定,因此液體不宜附著于緩沖罐107的上表面107a。因此,不將緩沖罐107從液體噴出裝置摘下,就可以與清洗液體噴出裝置的各配管的同時(shí),對(duì)緩沖罐107進(jìn)行清洗。
如圖13所示,本實(shí)施方式的緩沖罐107的下表面107b具有向下方突出的凸部107bA。凸部107bA具有圓錐狀的形狀。第二配管部112b與凸部107bA的頂點(diǎn)連接在一起。本實(shí)施方式中,第二配管部112b的端部112b1與凸部107bA連接在一起。因此,至少在凸部107bA殘留液體,由此,可以使液體總是與第二配管部112b的端部112b1接觸。因此,氣泡不宜混入液體,且液體不會(huì)與端部112b1接觸,因此,可以將使用的液體控制為少量。
另外,如果停止液體的供給,則不宜產(chǎn)生緩沖罐107中的液體殘留。因此,用于清洗所需要的清洗用液體的量也可以為少量。
此外,第二配管部的端部未必一定與緩沖罐的下表面連接。例如,也可以在高度方向上,第二配管部的端部位于緩沖罐的下面的凸部?jī)?nèi)。最優(yōu)選如本實(shí)施方式那樣,端部112b1與凸部107bA連接在一起。
緩沖罐的下表面的凸部的形狀及位置沒(méi)有特別限定。例如,可以以緩沖罐的下表面傾斜,使其整體成為凸?fàn)睢T谠撉闆r下,緩沖罐的下面的凸部的頂點(diǎn)的位置沒(méi)有特別限定。例如,凸部的頂點(diǎn)也可以位于緩沖罐的側(cè)面。
本實(shí)施方式中,第二配管部112b從緩沖罐107的下表面107b的凸部107bA的頂點(diǎn)向下面107b垂直地延伸。此外,第二配管延伸的方向沒(méi)有特別限定。例如,第二配管可以從上述頂點(diǎn)起沿著從與上述下表面垂直的方向傾斜的方向延伸。
此外,緩沖罐107的下表面未必一定具有凸部。
另外,緩沖罐107中為了調(diào)整罐內(nèi)部的空氣量,并調(diào)整罐內(nèi)部液體的液面的高度,可以在緩沖罐107的上部107a上設(shè)置空氣孔。
在沒(méi)有該空氣孔的情況下,殘留在罐內(nèi)部的空氣量一定(液面一定),因此,不能自如地調(diào)整罐內(nèi)部的液面的高度。與之相對(duì),通過(guò)設(shè)置空氣孔,對(duì)殘留在罐內(nèi)部的空氣量進(jìn)行調(diào)整(增減),由此,可以調(diào)整液面的高度。
例如從空氣孔排出一定量的空氣,使罐內(nèi)的液面上升,由此,可以容易進(jìn)行緩沖罐107內(nèi)的氣泡的分離。
另外,來(lái)自空氣孔的空氣出入量也可以如下調(diào)整,在緩沖罐107內(nèi)設(shè)置測(cè)定液面的高度的液面?zhèn)鞲衅?,使液面的高度總是成為一定高度?/p>
第一配管部112a的端部112a1位于緩沖罐107的內(nèi)部。由此,在向緩沖罐107內(nèi)供給液體時(shí),可以縮小液體與緩沖罐107的下表面107b接觸時(shí)的沖擊。因此,進(jìn)行上述供給時(shí),液體不易飛散。因此,可以容易地進(jìn)行清洗。
優(yōu)選第一配管部112a的端部112a1和第二配管部112b的端部112b1的距離為5mm以上,更優(yōu)選為10mm以上。由此,可對(duì)泵9的脈動(dòng)傳輸至比緩沖罐107更靠上游側(cè)進(jìn)行充分抑制。
另外,詳細(xì)原因不明,但在使用緩沖罐107的情況下,固體物體等不易堵塞泵9,而不易產(chǎn)生不良情況。因此,可以延長(zhǎng)泵的壽命。
另一方面,與本實(shí)施方式不同,但在將緩沖罐107與噴頭3更上游側(cè)連接使用的情況下,也與泵9一樣,不易產(chǎn)生噴頭3的不良情況。因此,通過(guò)使用緩沖罐107,還可以延長(zhǎng)噴墨噴頭的壽命。
圖15是顯示本發(fā)明第四實(shí)施方式的液體噴出裝置的主要部分的概略結(jié)構(gòu)的圖。第四實(shí)施方式的液體噴出裝置除了將壓力傳感器108、壓力傳感器117與第一流路5及第二流路7連接以外,與第一實(shí)施方式的流路噴出裝置1一樣。圖15中,壓力傳感器108與噴頭3的上游側(cè)的第一流路5連接。另外,壓力傳感器117與噴頭3的下游側(cè)的第二流路7連接。
壓力傳感器108、117為了檢測(cè)在第一流路5、第二流路7內(nèi)移動(dòng)的液體的壓力而設(shè)置。此外,也可以僅設(shè)置壓力傳感器108或壓力傳感器117中的一個(gè)壓力傳感器。另外,也可以除壓力傳感器108、117以外,進(jìn)一步設(shè)置1個(gè)以上的壓力傳感器。
以下,以壓力傳感器108為代表進(jìn)行說(shuō)明。
壓力傳感器108的結(jié)構(gòu)沒(méi)有特別限定。
即,可以使用具有感壓檢測(cè)面的適當(dāng)?shù)膲毫鞲衅鳌D16(a)、圖16(b)是示出壓力傳感器108的外觀的立體圖及其示意性的剖視圖。
壓力傳感器108具有筒狀的形狀。該壓力傳感器108具有振動(dòng)膜(ダイアフラム,diaphragm)。振動(dòng)膜的外側(cè)表面為壓力檢測(cè)面108a。在振動(dòng)膜的內(nèi)側(cè)設(shè)有輸出與對(duì)壓力檢測(cè)面108a施加的壓力相應(yīng)的電信號(hào)的傳感器元件108b。
壓力傳感器117也具有同樣的構(gòu)造。
本實(shí)施方式的特征在于,壓力檢測(cè)面108a位于從與安裝有壓力傳感器108的流路部分的流路內(nèi)面相同的面內(nèi)開(kāi)始至從該流路內(nèi)面起向外側(cè)1mm之間的位置的范圍內(nèi)。參照?qǐng)D17(a)及圖17(b)說(shuō)明該情況。
圖17是設(shè)有壓力傳感器108的部分的示意性的局部切口正面圖,(b)是從流路5的橫截面方向觀察的示意性的剖視圖。圖17(a)、圖17(b)中,將流路5中的液體流動(dòng)的方向設(shè)為x軸方向,將朝向比流路5更上部的方向設(shè)為z軸方向,將與上述x軸及z軸垂直的方向設(shè)為y方向。因此,y方向?yàn)榱髀?的寬度方向。
如圖17(a)所示,將上述壓力傳感器108的壓力檢測(cè)面108a與上述流路5的、安裝有壓力傳感器108的部分的流路內(nèi)面5x之間的距離設(shè)為R。上述壓力檢測(cè)面108a的外側(cè)面設(shè)為,從與上述流路內(nèi)面5x相同的面內(nèi)開(kāi)始至從流路內(nèi)面5x向外側(cè)1mm以內(nèi)的范圍內(nèi)。因此,上述距離R設(shè)為1mm以下。
在該情況下,圖17(b)所示的距離R2也設(shè)為1mm以下。即,z軸方向上,流路內(nèi)面5z與上述壓力檢測(cè)面108a之間的距離R2設(shè)為1mm以下。另外,壓力檢測(cè)面108a位于從與上述流路內(nèi)面5z相同的面內(nèi)開(kāi)始至從該流路內(nèi)面5z向外側(cè)1mm之間,即下部1mm的范圍內(nèi)。
本實(shí)施方式中,壓力傳感器108的壓力檢測(cè)面108a如上述所在,因此,壓力檢測(cè)面108a與流路內(nèi)面5x或流路內(nèi)面5z之間的空間5s非常小。因此,利用液體噴出裝置1進(jìn)行印刷后,在交換成新的液體時(shí),殘留在上述壓力檢測(cè)面108a的外側(cè)的液體的量較少。因此,即使在將粘度較高的液體用作例如油墨的情況下,也可以快速且容易地進(jìn)行該液體的交換。
此外,優(yōu)選上述距離R、R2盡可能小,更優(yōu)選壓力檢測(cè)面108a位于與流路內(nèi)面5x或流路內(nèi)面5z相同的面內(nèi)。
此外,圖17(c)相當(dāng)于本實(shí)施方式的變形例,與圖17(b)一樣,是從流路5的橫截面方向觀察的剖視圖。在此,流路5的橫截面的拐角部5d1~5d4、和流路5與上述空間5s之間的拐角部5d5、拐角部5d6帶有圓度。特別優(yōu)選拐角部5d5、拐角部5d6帶有圓度。由此,殘存于上述空間5s的上一次使用的液體快速地導(dǎo)入流路5內(nèi),可以更進(jìn)一步容易且迅速地進(jìn)行液體的交換。
圖18(a)及圖18(b)是示出本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施方式中的流路5和壓力傳感器108的關(guān)系的示意性的正面圖及示出從流路5的橫截面方向觀察的流路5與壓力傳感器108的關(guān)系的圖。
本實(shí)施方式中,不存在空間5s。即,壓力檢測(cè)面108a位于,安裝有壓力傳感器108的部分中的與流路內(nèi)面5x、5z相同的表面內(nèi)。這樣,更優(yōu)選壓力檢測(cè)面108a與流路內(nèi)面5x、流路內(nèi)面5z位于同一面內(nèi)。在該情況下,不存在上一次使用的液體殘留的空間5s(參照?qǐng)D17(a))。因此,可以更容易且迅速地進(jìn)行向新液體的交換。
此外,同一面內(nèi)不僅是同一平面內(nèi),而且還可以是同一曲面內(nèi)。
圖18(c)是用于說(shuō)明流路5的優(yōu)選的變形例的沿著流路5的橫截面方向的剖視圖。
如圖18(c)所示,更優(yōu)選流路5的橫截面中的拐角部5d7~5d10的內(nèi)側(cè)帶有圓度。在該情況下,液體在流路5內(nèi)可更流暢地流動(dòng)。
圖19(a)及圖19(b)是示出流路和壓力傳感器108的壓力檢測(cè)面108a的位置關(guān)系的其它例的局部切口正面圖及局部切口平面圖。
如圖19(a)及如圖19(b)所示,壓力傳感器108的壓力檢測(cè)面108a設(shè)為與z軸方向和x軸方向平行的面。而且,如圖19(b)所示,在流路5的寬度方向即y軸方向上存在較大的空間5s1。但是,如圖19(a)~圖19(c)所示,壓力檢測(cè)面108a沿上下方向延伸,換而言之,與水平面形成90°的角度。因此,即使在空間5s1中殘留較高粘度的液體,由于重力也易于在流路內(nèi)向下部流動(dòng)。因此,通過(guò)如上所述配置壓力傳感器108的壓力檢測(cè)面108a,可以容易且迅速地進(jìn)行向新液體的交換。
另外,如圖19(d)所示的變形例,本實(shí)施方式中,還優(yōu)選流路5的橫截面中的拐角部5d11、拐角部5d12的內(nèi)面帶有圓度。
如圖20所示,上述壓力檢測(cè)面108a和水平面構(gòu)成的角度θ不限于90°,可以比90°大。即,如果角度θ在20°~160°的范圍內(nèi),則即使在附著于壓力檢測(cè)面108a的液體為高粘度的情況下,由于重力也易于向下部流動(dòng)。因此,上述實(shí)施方式同樣可以容易且迅速地進(jìn)行向新液體的置換。
圖21是表示流路和壓力傳感器的位置關(guān)系的又一例的略圖的正面剖視圖。
安裝有壓力傳感器108的部分中,流路5以相對(duì)于水平面形成傾斜角θa的方式延伸。即,流路5延伸的方向F相對(duì)于水平面構(gòu)成角度θa。在此,在流路5上一體形成有筒狀的連接部5e。設(shè)置筒狀的連接部5e,使得從流路5向外側(cè)噴出。在該筒狀的連接部5e內(nèi)設(shè)有壓力傳感器108。壓力傳感器108的壓力檢測(cè)面108a比流路內(nèi)面5g更向筒狀的連接部5e內(nèi)后退。因此,在壓力檢測(cè)面108a的前方存在空間5s。另一方面,配置壓力檢測(cè)面108a,使其與流路5延伸的方向F構(gòu)成角度θa。因此,角度θa越大,附著于壓力檢測(cè)面108a前端的殘留液體越容易向下部流動(dòng)。即,可以在流路5內(nèi)合流,并與新的液體一起從壓力檢測(cè)面108a的前端移動(dòng)。因此,本實(shí)施方式中,可以容易且迅速地進(jìn)行向新液體的交換。
此外,優(yōu)選角度θa接近90°,但如果在90°~160°的范圍內(nèi),則與本實(shí)施方式一樣,可以容易且迅速地進(jìn)行向新液體的交換。
因此,利用壓力傳感器108及壓力傳感器117,可以檢測(cè)向噴頭3供給之前及排出之后的液體的壓力。
由于如上所述的構(gòu)成,因此,特別是設(shè)有壓力傳感器108、117時(shí),在印刷開(kāi)始時(shí),上一次的粘度較高的液體不易殘留在壓力傳感器的壓力檢測(cè)面的前方,或即使殘存,也可以快速地移動(dòng)至流路5內(nèi)。因此,可以容易且迅速地進(jìn)行向新液體的交換作業(yè)。
上述的實(shí)施方式中,作為加熱裝置示出了液體加溫機(jī)構(gòu)60、液體加溫機(jī)構(gòu)60A,但本發(fā)明的液體噴出裝置中,可以使用其它作為加熱裝置的液體加溫機(jī)構(gòu)。圖22(a)~(c)是用于說(shuō)明液體加溫機(jī)構(gòu)的變形例的俯視圖、正面圖及右側(cè)視圖。
該液體加溫機(jī)構(gòu)60B具有加熱單元71和反向螺旋狀地卷繞于加熱單元71的外表面的流路管72。加熱單元71優(yōu)選由熱傳導(dǎo)性優(yōu)異的材料形成。因此,優(yōu)選使用不銹鋼等金屬。加熱單元71具有擁有長(zhǎng)邊方向的板狀的形狀。該加熱單元71的長(zhǎng)邊方向上,從一端向另一端設(shè)有多條熱介質(zhì)流路71a、71b。加熱至指定溫度的熱介質(zhì)通過(guò)熱介質(zhì)流路71a、71b內(nèi)。也可以設(shè)置發(fā)熱體替換這些熱介質(zhì)流路71a、71b。
與液體加溫機(jī)構(gòu)60、60A相比,液體加溫機(jī)構(gòu)60B的彎曲部(在直線相交的角的部分)等對(duì)流部位較少,因此,通過(guò)在循環(huán)開(kāi)始時(shí)進(jìn)行脫氣泡,或油墨長(zhǎng)時(shí)間對(duì)流,可以防止劣化物附著,故優(yōu)選。
為了將每單位體積的表面積(比表面積)調(diào)整為1.15mm2/mm3以上,在圓管的情況下,直徑設(shè)為3.48mm以下。
此外,在沒(méi)有彎曲部(以直線相交的角的部分)的條件下,為了獲得每單位體積的表面積(比表面積),還優(yōu)選將截面設(shè)為大致橢圓形狀。
流路管72與液體噴出裝置的流路連接。在該流路管72內(nèi),上述的固化性組合物或應(yīng)加溫的液體流動(dòng)。
流路管72反向螺旋狀地卷繞于加熱單元71的外周,因此,液體加溫機(jī)構(gòu)60B可以增大流路管72和加熱單元71的接觸面積。因此,可以快速地對(duì)在流路管72內(nèi)流動(dòng)的液體進(jìn)行加熱。
關(guān)于流路管72,優(yōu)選由金屬等熱傳導(dǎo)性優(yōu)異的材料構(gòu)成。
作為該液體加溫機(jī)構(gòu)60B的另一形式,還優(yōu)選采用將流路管72裝入油等熱介質(zhì)中的裝置。在該情況下,該熱介質(zhì)利用處于裝入有熱介質(zhì)的容器的其它熱源加熱。優(yōu)選將熱介質(zhì)攪拌,利用流路管72的表面迅速地進(jìn)行熱交換。
另外,作為液體加溫機(jī)構(gòu)60B的又一形式,從在流路管72的外側(cè)也設(shè)置加熱源,防止向外側(cè)排放熱的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選。