部材の清浄化方法

【課題】部材の内面に付着した汚染物を除去するメンテナンスを容易に行うことができる部材の清浄化方法を提供する。
【解決手段】液体を通す流路を有するインクジェットヘッド１の本体部２の内面２Ａとオリフィスプレート３の内面３Ａに、光触媒１３をコーティングして、この光触媒１３がコーティングされたインクジェットヘッド１の本体部２とオリフィスプレート３を焼成し、焼成したインクジェットヘッド１の本体部２の光触媒１３とオリフィスプレート３の光触媒１３に紫外光３１を照射する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部材の清浄化方法に関し、特に例えば部材であるインクジェットヘッドの液体が通る流路が形成された面を清浄化する部材の清浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デバイスプロセスで使用される機器、例えばインクジェットヘッドを例に上げると、インクジェットヘッドは、インクジェット装置に設けられて塗布液のような液体を、液滴として吐出してワークに塗布するヘッドである。インクジェットヘッドは、例えば本体部とオリフィスプレートを有しており、本体部には複数の駆動部とダイアフラムと複数の液体の加圧室等が形成されている。オリフィスプレートにはこの加圧室に連通する複数のオリフィスが形成されている。加圧室とオリフィスはノズル部を構成している。この本体部の内面には加圧室が開口され、オリフィスプレートの内面にはオリフィスが開口されており、本体部の内面とオリフィスプレートの内面は、インクジェットヘッドを組み立てる際に接合される接合内面である。この本体部内の加圧室に液体が流れると、駆動部がダイアフラムを振動させて、この振動により加圧室内の液体をオリフィスから液滴として吐出すようになっている。
【０００３】
ところで、気体が流れるガス供給用ノズルを清浄化する方法が、特許文献１に開示されている。このノズルには、ノズルの外周面に沿って堆積物を分解除去するための清浄化用ガスを供給できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３―２８２４５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示された清浄化ガスをノズルに供給すると、大掛かりな構造になってしまい、大型化が避けられない。また、インクジェットヘッドに液体が流れるが、インクジェットヘッドの使用時間が長くなると、インクジェットヘッドの接合内面では液体の付着による汚染が進み、加圧室からオリフィスを通じて流れる液体の液量が変化したり、液体が詰まったりすることがある。このために、インクジェットヘッドの接合内面に付着した汚染物を除去するメンテナンスを頻繁に行う必要があり、メンテナンス作業が面倒である。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、部材の内面に付着した汚染物を除去するメンテナンスを容易に行うことができる部材の清浄化方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の部材の清浄化方法は、部材の面に光触媒をコーティングし、前記光触媒がコーティングされた前記部材を焼成し、焼成した前記部材の前記光触媒に光を照射することを特徴とする。上記構成によれば、部材の内面に付着した汚染物を除去するメンテナンスを容易に行うことができる
本発明の部材の清浄化方法では、前記光触媒は、紫外線に反応することを特徴とする。上記構成によれば、部材の面が汚れても、紫外線を照射することで、水の接触角を簡単に回復することができる。
【０００８】
本発明の部材の清浄化方法では、前記部材は、液体を通す流路を有するインクジェットヘッドであり、前記部材の面は、前記インクジェットヘッドの前記流路が形成された本体部の内面と、前記本体部の内面に接合され、オリフィスを有するオリフィスプレートの内面であることを特徴とする。上記構成によれば、本体部の内面とオリフィスプレートの内面に付着した汚染物を除去するメンテナンスを容易に行うことができ、本体部の内面とオリフィスプレートの内面のメンテナンスの簡易化とインクジェットヘッドの寿命の延長が図れる。
【０００９】
本発明の部材の清浄化方法では、前記部材は、液体が通る配管の内面であることを特徴とする。上記構成によれば、部材の内面に付着した汚染物を除去するメンテナンスを容易に行うことができ、配管のような部材の内面のメンテナンスの簡易化と部材の寿命の延長が図れる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、部材の内面に付着した汚染物を除去するメンテナンスを容易に行うことができる部材の清浄化方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の部材の清浄化方法を実施する部材の一例であるインクジェットヘッドを示す斜視図である。
【図２】図２（Ａ）は、インクジェットヘッドの本体部を示し、図２（Ｂ）では、図２（Ａ）に示す本体部の内面にコーティングされた光触媒を示す図である。
【図３】加熱手段によりインクジェットヘッドの本体部を加熱する様子を示す図である。
【図４】高圧水銀ランプによりインクジェットヘッドの本体部に紫外線を照射している様子を示す図である。
【図５】インクジェットヘッドの本体部の内面の清浄化方法の工程を示すフロー図である。
【図６】本発明の部材の清浄化方法を実施する別の部材を示し、図６（Ａ）は、インクジェットヘッドのオリフィスプレートを示し、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示すオリフィスプレートの内面にコーティングされた光触媒を示す図である。
【図７】加熱手段によりインクジェットヘッドのオリフィスプレートを加熱する様子を示す図である。
【図８】高圧水銀ランプによりインクジェットヘッドのオリフィスプレートに紫外線を照射している様子を示す図である。
【図９】本発明の部材の内面の清浄化方法のさらに別の実施形態を示す図である。
【図１０】加熱手段により部材である配管を加熱する様子を示す図である。
【図１１】高圧水銀ランプにより部材である配管に紫外線を照射している様子を示す図である。
【図１２】部材の内面の清浄化方法の工程を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本発明の部材の清浄化方法を実施する部材の一例であるインクジェットヘッドを示す斜視図である。
【００１４】
図１（Ａ）に示すインクジェットヘッド１は、インクジェット装置に設けられて、塗布液のような液体を、ワークＷに対して液滴として吐出して塗布するヘッドである。このインクジェットヘッド１は、例えば液晶カラーフィルタのようなワークＷを製造するのに用いることができる。
【００１５】
図１（Ｂ）は、インクジェットヘッド１の本体部２とオリフィスプレート３を分解して示す斜視図である。本体部２には、駆動部としての例えば複数のＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛：ピエゾアクチュエータ）４が配列されている。本体部２には、各ＰＺＴ４に対応してダイアフラム５が配置されており、各ＰＺＴ４とダイアフラム５に対応して加圧室６が設けられている。加圧室６はオリフィスプレート３のオリフィス７に連通している。加圧室５とオリフィス３はノズル部を構成している。
【００１６】
図１に示すＰＺＴ４が長手方向に膨張することにより、ダイアフラム５には振動が発生する。このダイアフラム５の振動が加圧室６内に導入されている塗布液８に伝わる。塗布液８に伝わった圧力波がオリフィス７まで伝わり、オリフィス７から液滴９が吐出されて、ワークＷに塗布されるようになっている。
【００１７】
ところで、図１（Ｂ）に示すように、本体部２は内面２Ａを有しており、オリフィスプレート３は内面３Ａを有している。本体部２の内面２Ａと、オリフィスプレート３の内面３Ａは、インクジェットヘッドを組み立てる際に互いに突き合わせて接合される接合内面に相当する。本体部２の内面２Ａには加圧室６が開口しており、オリフィスプレート３の内面３Ａにはオリフィス７が開口している。
【００１８】
これらの本体部２の内面２Ａとオリフィスプレート３の内面３Ａは清浄化処理して、本体部２の内面２Ａとオリフィスプレート３の内面３Ａのそれぞれのぬれ性を改善して超親水性を確保してから、突き合わせてインクジェットヘッド１を組み立てることが望ましい。そうでないと、本体部２の内面２Ａとオリフィスプレート３の内面３Ａの接合部分は塗布液により汚れが進み、その汚れにより気泡が溜まり易く、この気泡がインクジェットヘッド１の塗布液の流路である例えば加圧室６に入り込むと、塗布液８の液滴９がオリフィス７からスムーズに吐出すことができないおそれがある。
そこで、図２〜図５は、本発明の部材の内面の清浄化方法の実施形態を示しており、インクジェットヘッド１の本体部２の内面２Ａの清浄化処理に適用した実施形態を示している。
【００１９】
図２（Ａ）は、インクジェットヘッド１の本体部２を示している。図２（Ｂ）では、図２（Ａ）に示す本体部２の内面２Ａには、光触媒１３がコーティングされている。図３は、加熱手段２０によりインクジェットヘッド１の本体部２を加熱する様子を示しており、図４は、高圧水銀ランプ３０によりインクジェットヘッド１の本体部２に紫外線３１を照射している様子を示している。
【００２０】
図５は、インクジェットヘッド１の本体部２の内面２Ａの清浄化方法の工程を示すフロー図であり、インクジェットヘッド１の本体部２の内面２Ａの清浄化処理を、ステップＳ１〜ステップ５で示している。
【００２１】
図２と図５のステップＳ１に示すように、本体部２の内面２Ａには、光触媒１３が塗布することでコーティングされる。この本体部２の内面２Ａに対する光触媒１３のコーティング処理では、光触媒１３としては例えば酸化チタンを採用できるが、光触媒１３が酸化チタンである場合の酸化チタンの濃度は、１〜２０ｗｔ％である。
【００２２】
もし、酸化チタンの濃度が、１ｗｔ％未満であると、本体部２の内面２Ａのぬれ性を確保できないので好ましくない。また、酸化チタンの濃度が、２０ｗｔ％を超えると、過剰な酸化チタンをコーティングするのでコストダウンが図りにくいので好ましくない。
【００２３】
次に、図３と図５のステップＳ２に示すように、光触媒１３がコーティング済みの本体部２は、加熱手段２０の中に配置されて、例えば３００℃で焼成される。
【００２４】
その後、図４と図５のステップＳ３に示すように、加熱済みの本体部２は、加熱手段２０から出されて、紫外線照射手段である高圧水銀ランプ３０により紫外線３１を、本体部２の内面２Ａに対して例えば５分間照射する。高圧水銀ランプ３０により紫外線３１を本体部２の内面２Ａに対して照射した後に、本体部２の内面２Ａの光触媒１３における水の接触角を測定すると、水の接触角は<５度であった。
【００２５】
そして、図５のステップＳ４に示すように、オレイン酸を水に１％混ぜて、本体部２の内面２Ａを浸しておいたところ。２４時間後の接触角は６０度まで上昇していたが、ステップＳ５において、再度、図４に示す高圧水銀ランプ３０により紫外線３１を、本体部２の内面２Ａに対して５分間照射した後に、本体部２の内面２Ａの光触媒１３における水の接触角を測定すると、水の接触角は<５度まで回復していた。このように、本体部２の内面２Ａには光触媒１３がコーティングされているので、本体部２の内面２Ａが汚れても、紫外線３１を照射することにより、水の接触角を簡単に回復することができる。水の接触角が回復したのは、光触媒１３の汚染分解効果と、超親水効果によるものである。
【００２６】
本体部２の内面２Ａに対して光触媒１３を塗布して、洗浄したい時には、光を照射すればぬれ性が良くなり、本体部２における液体の加圧室等の流路は一定の流路状態を維持することができる。
【００２７】
本体部２の内面２Ａの内面（内部表面ともいう）２Ａに塗布される光触媒１３は、紫外線照射が必要な材質のものに限らず、可視光反応型の光触媒でも良い。この可視光反応型の光触媒を用いる場合には、図４において高圧水銀ランプ３０に代えて通常の蛍光灯等の光発生手段を配置すれば、高圧水銀ランプ３０により紫外線を照射した場合と同様な水の接触角の回復効果が期待できる。
従来、部材の内面を液体が流れる場合に、流れる塗布液の一部が本体部２の内面２Ａに付着し、インクジェットヘッドの使用時間が長くなりと塗布液の付着による汚染が進み、流れる塗布液の液量が変化したり詰まったりすることがある。このために、本体部２の内面２Ａでは、本体部２の内面２Ａに付着した汚染物を除去するメンテナンスを頻繁に行う必要があり、メンテナンス作業が面倒である。
【００２８】
しかし、本発明の本体部２の内面２Ａの清浄化方法を実施することで、本体部２の内面２Ａに付着した汚染物を除去するメンテナンスを容易にしかも確実に行うことができる。このため、本体部２の内面２Ａのメンテナンスの簡易化とインクジェットヘッドの寿命の延長が図れる。
【００２９】
次に、図６〜図８は、本発明の部材の内面の清浄化方法の別の実施形態を示しており、インクジェットヘッド１のオリフィスプレート３の内面３Ａの清浄化処理に適用した実施形態を示している。このオリフィスプレート３の内面３Ａの清浄化処理は、本体部２の内面２Ａの清浄化処理と同様に行うことができる。
【００３０】
図６（Ａ）は、インクジェットヘッド１のオリフィスプレート３を示している。図６（Ｂ）では、図６（Ａ）に示すオリフィスプレート３の内面３Ａには、光触媒１３がコーティングされている。図７は、加熱手段２０によりオリフィスプレート３の内面３Ａを加熱する様子を示しており、図８は、高圧水銀ランプ３０によりオリフィスプレート３の内面３Ａに紫外線３１を照射している様子を示している。
【００３１】
図６に示すように、本体部２の内面２Ａには、光触媒１３が塗布することでコーティングされる。光触媒１３が酸化チタンである場合の酸化チタンの濃度は、上述した場合と同様に例えば１〜２０ｗｔ％である。
【００３２】
次に、図７に示すように、光触媒１３がコーティング済みのオリフィスプレート３は、加熱手段２０の中に配置されて、例えば３００℃で焼成される。
【００３３】
その後、図８に示すように、加熱済みのオリフィスプレート３の内面３Ａは、加熱手段２０から出されて、紫外線照射手段である高圧水銀ランプ３０により紫外線３１を、オリフィスプレート３の内面３Ａに対して例えば５分間照射する。高圧水銀ランプ３０により紫外線３１を、オリフィスプレート３の内面３Ａに対して照射した後に、オリフィスプレート３の内面３Ａの光触媒１３における水の接触角を測定すると、水の接触角は<５度であった。
【００３４】
そして、オレイン酸を水に１％混ぜて、オリフィスプレート３の内面３Ａを浸しておいたところ。２４時間後の接触角は６０度まで上昇していたが、再度、図８に示す高圧水銀ランプ３０により紫外線３１を、オリフィスプレート３の内面３Ａに対して５分間照射した後に、オリフィスプレート３の内面３Ａの光触媒１３における水の接触角を測定すると、水の接触角は<５度まで回復していた。このように、オリフィスプレート３の内面３Ａには光触媒１３がコーティングされているので、オリフィスプレート３の内面３Ａが汚れても、紫外線３１を照射することにより、水の接触角を簡単に回復することができる。水の接触角が回復したのは、光触媒１３の汚染分解効果と、超親水効果によるものである。
【００３５】
本体部２の内面２Ａと同様の要領で、オリフィスプレート３の内面３Ａに対して光触媒１３を塗布して、洗浄したい時には、光を照射すればぬれ性が良くなり、オリフィスは一定の流路状態を維持することができる。
【００３６】
本体部２の内面２Ａとオリフィスプレート３の内面３Ａに塗布される光触媒１３は、紫外線照射が必要な材質のものに限らず、可視光反応型の光触媒でも良い。この可視光反応型の光触媒を用いる場合には、図４において高圧水銀ランプ３０に代えて通常の蛍光灯等の光発生手段を配置すれば、高圧水銀ランプ３０により紫外線を照射した場合と同様な水の接触角の回復効果が期待できる。
従来、部材の内面を液体が流れる場合に、流れる塗布液の一部が本体部の内面とオリフィスプレートの内面に付着し、インクジェットヘッドの使用時間が長くなりと塗布液の付着による汚染が進み、流れる塗布液の液量が変化したり詰まったりすることがある。このために、本体部の内面とオリフィスプレートの内面では、本体部の内面とオリフィスプレートの内面に付着した汚染物を除去するメンテナンスを頻繁に行う必要があり、メンテナンス作業が面倒である。
【００３７】
しかし、本発明の本体部２の内面２Ａとオリフィスプレート３の内面３Ａの清浄化方法を同時に実施することで、本体部２の内面２Ａとオリフィスプレート３の内面３Ａに付着した汚染物を除去するメンテナンスを容易に行うことができ、本体部２の内面２Ａとオリフィスプレート３の内面３Ａのメンテナンスの簡易化とインクジェットヘッドの寿命の延長が図れる。
【００３８】
（別の実施形態）
図９は、本発明の部材の内面の清浄化方法のさらに別の実施形態を示している。
【００３９】
図９に示す部材１０は、例えばデバイスプロセスに使用される配管である。
【００４０】
部材１０は、例えば円筒状の中空部材であり、外面部１１と内面１２を有している。部材１０の材質は、石英ガラスであり、部材１０の内面１２には、光触媒１３がコーティングされている。光触媒１３としては酸化チタンを採用できる。
【００４１】
図１０は、加熱手段２０により部材１０を加熱する様子を示しており、図１１は、高圧水銀ランプ３０により部材１０に紫外線３１を照射している様子を示している。
【００４２】
図１２は、部材の内面の清浄化方法の工程を示すフロー図である。
【００４３】
まず、図９と図１２のステップＳ１１に示すように、部材１０は、例えば円筒状の中空の石英ガラスである。部材１０の内面（内部表面ともいう）１２には、光触媒１３が塗布することでコーティングされる。光触媒１３が酸化チタンである場合の酸化チタンの濃度は、１〜２０ｗｔ％である。
【００４４】
次に、図１０と図１２のステップＳ１２に示すように、光触媒１３がコーティング済みの部材１０は、加熱手段２０の中に配置されて、例えば３００℃で焼成される。
【００４５】
その後、図１１と図１２のステップＳ１３に示すように、加熱済みの部材１０は、加熱手段２０から出されて、紫外線照射手段である高圧水銀ランプ３０により紫外線３１を、部材１０に対して例えば５分間照射する。高圧水銀ランプ３０により紫外線３１を、部材１０に対して照射した後に、部材１０の内面１２の光触媒１３における水の接触角を測定すると、水の接触角は<５度であった。
【００４６】
そして、ステップＳ１４に示すように、オレイン酸を水に１％混ぜて、部材１０を浸しておいたところ。２４時間後の接触角は６０度まで上昇していたが、再度ステップＳ１５において、図１１に示す高圧水銀ランプ３０により紫外線３１を、部材１０に対して５分間照射した後に、部材１０の内面１２の光触媒１３における水の接触角を測定すると、水の接触角は<５度まで回復していた。このように水の接触角が回復したのは、光触媒１３の汚染分解効果と、超親水効果によるものである。
【００４７】
部材１０の内面１２に対して光触媒１３を塗布して、洗浄したい時には、光を照射すればぬれ性が良くなり、一定の流路状態を維持することができる。
【００４８】
部材１０の内面（内部表面ともいう）１２に塗布される光触媒１３は、紫外線照射が必要な材質のものに限らず、可視光反応型の光触媒でも良い。この可視光反応型の光触媒を用いる場合には、図９１において高圧水銀ランプ３０に代えて通常の蛍光灯等の光発生手段を配置すれば、高圧水銀ランプ３０により紫外線を照射した場合と同様な水の接触角の回復効果が期待できる。
従来、部材の内面を液体が流れる場合に、流れる液体の一部が部材の内面に付着し、部材の使用時間が長くなりと液体の付着による汚染が進み、流れる液体の液量が変化したり詰まったりすることがある。このために、配管のような部材の内面では、部材の内面に付着した汚染物を除去するメンテナンスを頻繁に行う必要があり、メンテナンス作業が面倒である。
【００４９】
しかし、本発明の部材の内面の清浄化方法を実施することで、部材の内面に付着した汚染物を除去するメンテナンスを容易に行うことができ、配管のような部材の内面のメンテナンスの簡易化と部材の寿命の延長が図れる。
【００５０】
本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、図１に示すインクジェットヘッドの形状は時に限定されない。さらに、本発明の実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、本発明の実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１インクジェットヘッド（部材の一例）、２本体部、２Ａ本体部の内面、３オリフィスプレート、３Ａオリフィスプレートの内面、４ＰＺＴ（駆動部）、５ダイアフラム、６加圧室、７オリフィス、８塗布液、１０部材、１３光触媒、２０加熱手段、３０高圧水銀ランプ、３１紫外線、

【特許請求の範囲】
【請求項１】
部材の面に光触媒をコーティングし、
前記光触媒がコーティングされた前記部材を焼成し、
焼成した前記部材の前記光触媒に光を照射することを特徴とする部材の清浄化方法。
【請求項２】
前記光触媒は、紫外線に反応することを特徴とする請求項１に記載の部材の清浄化方法。
【請求項３】
前記部材は、液体を通す流路を有するインクジェットヘッドであり、前記部材の面は、前記インクジェットヘッドの前記流路が形成された本体部の内面と、前記本体部の内面に接合され、オリフィスを有するオリフィスプレートの内面であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部材の清浄化方法。
【請求項４】
前記部材は、液体が通る配管の内面であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の部材の清浄化方法。

【図１】