JP5803478B2 - Drawing apparatus and drawing method - Google Patents
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Description
本発明は、描画装置、描画方法等に関する。 The present invention relates to a drawing apparatus, a drawing method, and the like.
従来から、紫外光の照射を受けることによって硬化するインクを用いて画像を形成する方法(描画方法)が知られている。このようなインクにおいては、赤外分光光度計を用いてインクの吸光度を測定することによって、インクの硬化の程度を把握することができる(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a method (drawing method) for forming an image using ink that is cured by being irradiated with ultraviolet light is known. In such an ink, the degree of ink curing can be grasped by measuring the ink absorbance using an infrared spectrophotometer (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記特許文献1に記載された記録装置(描画装置)では、インクに対する紫外光の照射量が、記録媒体の搬送速度によって異なることがある。記録媒体の搬送速度が速い場合には、搬送速度が遅い場合に比較して、インクが受ける紫外光の照射量が少ない。このため、記録媒体の搬送速度が速い場合には、搬送速度が遅い場合よりも、インクの硬化の程度が低くなることが考えられる。
この他にも、インクの硬化の程度には、画像の解像度や、記録媒体上でのインクの厚みなどによっても、差異が発生することが考えられる。つまり、インクの硬化の程度は、画像形成における種々の条件の違いによって、ばらつくものと考えられる。インクの硬化の程度がばらつくと、形成された画像の品位にばらつきが発生する。
By the way, in the recording apparatus (drawing apparatus) described in Patent Document 1, the amount of ultraviolet light applied to the ink may differ depending on the conveyance speed of the recording medium. When the conveyance speed of the recording medium is high, the irradiation amount of ultraviolet light received by the ink is smaller than when the conveyance speed is low. For this reason, it is conceivable that the degree of ink curing is lower when the conveyance speed of the recording medium is higher than when the conveyance speed is low.
In addition to this, it is conceivable that the degree of ink curing also varies depending on the resolution of the image and the thickness of the ink on the recording medium. That is, it is considered that the degree of ink curing varies depending on various conditions in image formation. If the degree of ink curing varies, the quality of the formed image varies.
このため、画像を形成する過程で、インクの硬化の程度を把握することが望まれる。例えば、画像を形成する過程で、インクの硬化の程度が低いことが把握されれば、紫外光の強度を高めたり、その画像を構成するインクに紫外光を反復して照射したりすることによって、画像の品位を保つことができる。これにより、画像の品位を高めやすくすることができる。
そこで、上記特許文献1に記載された方法を応用することが考えられる。つまり、赤外分光光度計を備えた記録装置で画像を形成することが考えられる。これにより、画像を形成する過程で、インクの硬化の程度を把握することが可能となる。
しかしながら、一般的に、赤外分光光度計を用いた赤外分光スペクトルの解析では、解析にかかる時間が、記録装置で画像を形成するのにかかる時間よりも長くなりやすい。また、赤外分光光度計にかかるコストも高額となる。このため、赤外分光光度計を備えた記録装置で画像を形成することは、実用的ではない。
For this reason, it is desired to grasp the degree of ink curing in the process of forming an image. For example, in the process of forming an image, if it is determined that the degree of curing of the ink is low, the intensity of ultraviolet light is increased or the ink constituting the image is repeatedly irradiated with ultraviolet light. , Image quality can be maintained. Thereby, it is possible to easily improve the quality of the image.
Therefore, it is conceivable to apply the method described in Patent Document 1. That is, it is conceivable to form an image with a recording apparatus equipped with an infrared spectrophotometer. This makes it possible to grasp the degree of ink curing in the process of forming an image.
However, in general, in the analysis of an infrared spectrum using an infrared spectrophotometer, the time required for analysis tends to be longer than the time required for forming an image with a recording apparatus. Also, the cost for the infrared spectrophotometer is high. For this reason, it is not practical to form an image with a recording apparatus equipped with an infrared spectrophotometer.
上記のことから、画像を形成する過程で、インクの硬化の程度を把握することは困難である。よって、従来の描画装置では、画像の品位を向上させることが困難であるという課題がある。 From the above, it is difficult to grasp the degree of ink curing in the process of forming an image. Therefore, the conventional drawing apparatus has a problem that it is difficult to improve image quality.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]ワークに対向し、前記ワークに向けて液状体を吐出する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドに対する前記ワークの相対位置を変位させる変位装置と、前記ワークに塗布された前記液状体から形成されたパターンに向けて光を照射する光照射装置と、前記光照射装置から前記パターンに向けて照射された前記光のうち前記パターンを透過した光の進路に設けられ、前記パターンを透過した光を、相互に波長域が異なる複数の波長域の光に分光する第1光学素子と、分光された前記複数の波長域の光の進路に設けられ、前記複数の波長域の光のうちの一部の波長域の光を透過させる第2光学素子と、前記第2光学素子を透過した前記一部の波長域の光の進路に設けられ、前記一部の波長域の光を受光し、受光した光量に応じた値の信号を出力する受光素子と、を有する、ことを特徴とする描画装置。 Application Example 1 From a discharge head that faces a work and discharges a liquid toward the work, a displacement device that displaces the relative position of the work with respect to the discharge head, and the liquid applied to the work A light irradiation device that irradiates light toward the formed pattern, and a light irradiation device that is transmitted from the light irradiation device toward the pattern and is provided in a path of light that has passed through the pattern, and transmits the pattern. A first optical element that divides the light into a plurality of wavelength ranges of light having different wavelength ranges, and a light path of the plurality of wavelength ranges of the split light; A second optical element that transmits light in a part of the wavelength range; and a path of light in the part of wavelength range that is transmitted through the second optical element; receives light in the part of wavelength range; A signal with a value corresponding to the amount of light received Has a force receiving element, the drawing apparatus characterized by.
この適用例の描画装置は、吐出ヘッドと、変位装置と、光照射装置と、第1光学素子と、第2光学素子と、受光素子と、を有する。
吐出ヘッドは、ワークに対向し、ワークに向けて液状体を吐出する。
変位装置は、吐出ヘッドに対するワークの相対位置を変位させる。
光照射装置は、ワークに塗布された液状体から形成されたパターンに向けて光を照射する。
第1光学素子は、光照射装置からパターンに向けて照射された光のうちパターンを透過した光の進路に設けられている。第1光学素子は、パターンを透過した光を、相互に波長域が異なる複数の波長域の光に分光する。
第2光学素子は、分光された複数の波長域の光の進路に設けられている。第2光学素子は、複数の波長域の光のうちの一部の波長域の光を透過させる。
受光素子は、第2光学素子を透過した一部の波長域の光の進路に設けられている。受光素子は、一部の波長域の光を受光し、受光した光量に応じた値の信号を出力する。
上記の構成により、パターンを透過した光に含まれる一部の波長域の光の光量を検出することができる。これにより、例えば、液状体の硬化の程度の差によってパターンを透過する光の光量に差異が発生する波長域の光として、一部の波長域の光を設定することによって、液状体の硬化の程度について合否を判定することができる。
この描画装置では、光照射装置と、第1光学素子と、第2光学素子と、受光素子とが設けられているので、描画の過程で、液状体の硬化の程度について合否を判定することができる。この結果、描画の品位を高めやすくすることができる。
The drawing device of this application example includes an ejection head, a displacement device, a light irradiation device, a first optical element, a second optical element, and a light receiving element.
The discharge head faces the work and discharges the liquid material toward the work.
The displacement device displaces the relative position of the workpiece with respect to the ejection head.
A light irradiation apparatus irradiates light toward the pattern formed from the liquid body apply | coated to the workpiece | work.
The 1st optical element is provided in the course of the light which permeate | transmitted the pattern among the lights irradiated toward the pattern from the light irradiation apparatus. The first optical element splits the light transmitted through the pattern into light having a plurality of wavelength ranges different from each other.
The second optical element is provided in the path of the divided light in a plurality of wavelength regions. A 2nd optical element permeate | transmits the light of the one part wavelength range among the light of a several wavelength range.
The light receiving element is provided in the path of light in a part of the wavelength range that has passed through the second optical element. The light receiving element receives light in a partial wavelength region and outputs a signal having a value corresponding to the received light amount.
With the above configuration, it is possible to detect the amount of light in a part of the wavelength range included in the light transmitted through the pattern. Thereby, for example, by setting the light in a part of the wavelength range as the light in the wavelength range in which the amount of light transmitted through the pattern varies depending on the degree of curing of the liquid material, Pass / fail can be determined for the degree.
In this drawing apparatus, since the light irradiation device, the first optical element, the second optical element, and the light receiving element are provided, it is possible to determine whether or not the liquid material is cured in the drawing process. it can. As a result, the drawing quality can be easily improved.
[適用例2]上記の描画装置であって、前記液状体は、紫外光の照射を受けることによって硬化する性質を有しており、前記ワークに塗布された前記液状体に向けて、前記紫外光を含む光を照射する紫外光照射装置を有する、ことを特徴とする描画装置。 Application Example 2 In the above drawing apparatus, the liquid material has a property of being cured by being irradiated with ultraviolet light, and the ultraviolet material is directed toward the liquid material applied to the workpiece. A drawing apparatus comprising an ultraviolet light irradiation device for irradiating light including light.
この適用例では、ワークに塗布された液状体を、紫外光の照射によって硬化させることができる。 In this application example, the liquid applied to the workpiece can be cured by irradiation with ultraviolet light.
[適用例3]上記の描画装置であって、前記光照射装置は、赤外光を含む光を前記パターンに向けて照射し、前記第1光学素子は、前記パターンを透過した光を、赤外域の波長域を含む前記複数の波長域の光に分光し、前記第2光学素子は、前記一部の波長域の光として、前記赤外域の波長域の光を透過させ、前記受光素子は、前記赤外域の波長域の光を受光し、受光した光量に応じた値の信号を出力する、ことを特徴とする描画装置。 Application Example 3 In the above drawing apparatus, the light irradiation device irradiates light including infrared light toward the pattern, and the first optical element applies light transmitted through the pattern to red light. The second optical element transmits light in the infrared wavelength range as light in the partial wavelength range, and the light receiving element is split into light in the plurality of wavelength ranges including an outer wavelength range. A drawing apparatus that receives light in the infrared wavelength region and outputs a signal having a value corresponding to the received light amount.
この適用例では、パターンを透過した光に含まれる赤外域の波長域の光の光量を検出することができる。 In this application example, it is possible to detect the amount of light in the infrared wavelength region included in the light transmitted through the pattern.
[適用例4]上記の描画装置であって、前記変位装置は、前記吐出ヘッドを保持するキャリッジと、前記キャリッジを搬送するキャリッジ搬送装置と、を有し、前記紫外光照射装置は、前記キャリッジに設けられている、ことを特徴とする描画装置。 Application Example 4 In the above drawing apparatus, the displacement device includes a carriage that holds the ejection head and a carriage transport device that transports the carriage, and the ultraviolet light irradiation device includes the carriage A drawing apparatus, characterized in that the drawing apparatus is provided.
この適用例では、変位装置は、吐出ヘッドを保持するキャリッジと、キャリッジを搬送するキャリッジ搬送装置と、を有する。また、この描画装置では、紫外光照射装置は、キャリッジに設けられている。
上記の構成により、紫外光照射装置を吐出ヘッドの変位に追従させることができる。
In this application example, the displacement device includes a carriage that holds the ejection head and a carriage transport device that transports the carriage. In this drawing apparatus, the ultraviolet light irradiation device is provided on the carriage.
With the above configuration, the ultraviolet light irradiation device can follow the displacement of the ejection head.
[適用例5]上記の描画装置であって、前記受光素子から出力された前記信号に基づいて、前記パターンの硬化の程度について合否を判定する制御部を有する、ことを特徴とする描画装置。 Application Example 5 In the above drawing apparatus, the drawing apparatus includes a control unit that determines whether the pattern is cured based on the signal output from the light receiving element.
この適用例では、描画の過程で、液状体の硬化の程度について合否を判定することができる。この結果、描画の品位を高めやすくすることができる。 In this application example, whether or not the liquid is cured can be determined in the drawing process. As a result, the drawing quality can be easily improved.
[適用例6]ワークに液状体を塗布することによって、前記ワークに前記液状体でパターンを描画する描画工程と、前記パターンを構成する前記液状体を硬化させる硬化工程と、前記硬化工程の後に、前記パターンに光を照射し、照射した前記光のうち前記パターンを透過した光の量に基づいて、前記パターンの硬化の程度について合否を判定する判定工程と、を有する、ことを特徴とする描画方法。 [Application Example 6] After applying a liquid material to a work, a drawing step of drawing a pattern with the liquid material on the work, a hardening step of hardening the liquid material constituting the pattern, and after the hardening step A determination step of irradiating the pattern with light and determining pass / fail of the degree of curing of the pattern based on the amount of light transmitted through the pattern among the irradiated light. Drawing method.
この適用例の描画方法は、描画工程と、硬化工程と、判定工程と、を有する。
描画工程では、ワークに液状体を塗布することによって、ワークに液状体でパターンを描画する。
硬化工程では、パターンを構成する液状体を硬化させる。
硬化工程の後に、判定工程では、パターンに光を照射し、照射した光のうちパターンを透過した光の量に基づいて、パターンの硬化の程度について合否を判定する。
この描画方法では、描画の過程で、液状体の硬化の程度について合否を判定することができる。この結果、描画の品位を高めやすくすることができる。
The drawing method of this application example includes a drawing process, a curing process, and a determination process.
In the drawing step, a liquid is applied to the work, thereby drawing a pattern on the work with the liquid.
In the curing step, the liquid constituting the pattern is cured.
After the curing step, the determination step irradiates the pattern with light, and determines whether the pattern is cured based on the amount of light transmitted through the pattern.
In this drawing method, it is possible to determine whether or not the liquid is cured in the drawing process. As a result, the drawing quality can be easily improved.
[適用例7]上記の描画方法であって、前記判定工程における判定結果が不合格であったときに、前記判定工程の後に、前記硬化工程を実施する、ことを特徴とする描画方法。 Application Example 7 In the above drawing method, the hardening method is performed after the determination step when the determination result in the determination step is unacceptable.
この適用例では、判定工程における判定結果が不合格であったときに、判定工程の後に、硬化工程を実施するので、液状体の硬化の程度を合格の水準に高めやすくすることができる。 In this application example, when the determination result in the determination step is unacceptable, the curing step is performed after the determination step. Therefore, the degree of curing of the liquid can be easily increased to a pass level.
[適用例8]上記の描画方法であって、前記液状体は、紫外光の照射を受けることによって硬化する性質を有しており、前記硬化工程では、前記液状体に前記紫外光を照射する、ことを特徴とする描画方法。 Application Example 8 In the above drawing method, the liquid material has a property of being cured by being irradiated with ultraviolet light, and in the curing step, the liquid material is irradiated with the ultraviolet light. A drawing method characterized by that.
この適用例では、硬化工程において、液状体に紫外光を照射することによって、液状体を硬化させることができる。 In this application example, in the curing step, the liquid can be cured by irradiating the liquid with ultraviolet light.
[適用例9]上記の描画方法であって、前記判定工程では、前記パターンを透過した光を、相互に波長域が異なり、且つ赤外域の波長域を含む複数の波長域の光に分光し、分光した前記複数の波長域の光のうち赤外光の光量に基づいて、前記パターンの硬化の程度について合否を判定する、ことを特徴とする描画方法。 Application Example 9 In the above drawing method, in the determination step, the light transmitted through the pattern is split into light having a plurality of wavelength ranges including different wavelength ranges and including an infrared wavelength range. A drawing method, wherein pass / fail is determined with respect to the degree of curing of the pattern based on the amount of infrared light among the divided light in the plurality of wavelength regions.
この適用例では、パターンを透過した光に含まれる赤外光の光量に基づいて、パターンの硬化の程度について合否を判定することができる。 In this application example, whether the pattern is cured or not can be determined based on the amount of infrared light included in the light transmitted through the pattern.
図面を参照しながら、描画装置の1つである液滴吐出装置を例に、実施形態について説明する。なお、各図面において、それぞれの構成を認識可能な程度の大きさにするために、構成や部材の縮尺が異なっていることがある。 Embodiments will be described with reference to the drawings, taking as an example a droplet discharge device that is one of the drawing devices. In addition, in each drawing, in order to make each structure the size which can be recognized, the structure and the scale of a member may differ.
本実施形態における液滴吐出装置1は、概略の構成を示す斜視図である図1に示すように、ワーク搬送装置3と、キャリッジ7と、キャリッジ搬送装置11と、を有している。
キャリッジ7には、ヘッドユニット13と、2個の照射装置15と、が設けられている。
また、液滴吐出装置1は、図1中のA−A線における断面図である図2に示すように、照射装置17と、受光装置19と、を有している。
図1に示す液滴吐出装置1では、ヘッドユニット13と基板などのワークWとの平面視での相対位置を変化させつつ、ヘッドユニット13から液状体を液滴として吐出させることによって、ワークWに液状体で所望のパターンを描画(記録)することができる。なお、図中のY方向はワークWの移動方向を示し、X方向は平面視でY方向とは直交する方向を示している。また、X方向及びY方向によって規定されるXY平面と直交する方向は、Z方向として規定される。
As shown in FIG. 1, which is a perspective view showing a schematic configuration, a droplet discharge device 1 in the present embodiment includes a
The
Further, the droplet discharge device 1 includes an
In the droplet discharge device 1 shown in FIG. 1, the work W is discharged by discharging a liquid material as droplets from the
このような液滴吐出装置1は、例えば、樹脂フィルムなどのように、液状体が浸透しにくいワークWへの描画(記録)に適用され得る。
また、液滴吐出装置1は、例えば、液晶表示パネル等に用いられるカラーフィルターの製造や、有機EL装置の製造などにも適用され得る。
赤、緑及び青の3色のフィルターエレメントを有するカラーフィルターの場合、液滴吐出装置1は、例えば、基板に赤、緑及び青の各着色層を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、ヘッドユニット13から各着色層に対応する各液体を、ワークWに液滴として吐出させることによって、ワークWに赤、緑及び青のそれぞれのフィルターエレメントのパターンが描画される。
また、有機EL装置の製造では、例えば、赤、緑及び青の画素ごとに、各色に対応する機能層(有機層)を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、ヘッドユニット13から各色の機能層に対応する各液状体を、ワークWに液滴として吐出されることによって、ワークWに赤、緑及び青のそれぞれの機能層のパターンが描画される。
記録媒体としてのワークWは、上述した基板や樹脂フィルムなどに限定されず、紙、布、金属箔など、種々の記録媒体が採用され得る。
Such a droplet discharge device 1 can be applied to drawing (recording) on a workpiece W, such as a resin film, in which a liquid material is difficult to penetrate.
The droplet discharge device 1 can also be applied to, for example, the manufacture of color filters used for liquid crystal display panels and the like, and the manufacture of organic EL devices.
In the case of a color filter having three color filter elements of red, green, and blue, the droplet discharge device 1 can be suitably used, for example, in a process of forming red, green, and blue colored layers on a substrate. In this case, each liquid corresponding to each colored layer is ejected as droplets from the
Further, in the manufacture of an organic EL device, for example, it can be suitably used in a step of forming a functional layer (organic layer) corresponding to each color for each of red, green and blue pixels. In this case, the liquids corresponding to the functional layers of the respective colors are ejected as droplets from the
The work W as the recording medium is not limited to the above-described substrate or resin film, and various recording media such as paper, cloth, and metal foil may be employed.
ここで、液滴吐出装置1の各構成について、詳細を説明する。
ワーク搬送装置3は、図1に示すように、定盤21と、ガイドレール23aと、ガイドレール23bと、ワークテーブル25と、を有している。
定盤21は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、Y方向に沿って延びるように据えられている。ガイドレール23a及びガイドレール23bは、定盤21の上面21a上に配設されている。ガイドレール23a及びガイドレール23bは、それぞれ、Y方向に沿って延在している。ガイドレール23aとガイドレール23bとは、互いにX方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
Here, the details of each component of the droplet discharge device 1 will be described.
As illustrated in FIG. 1, the
The
ワークテーブル25は、ガイドレール23a及びガイドレール23bを挟んで定盤21の上面21aに対向した状態で設けられている。ワークテーブル25は、定盤21から浮いた状態でガイドレール23a及びガイドレール23b上に載置されている。ワークテーブル25は、ワークWが載置される面である載置面25aを有している。載置面25aは、定盤21側とは反対側(上側)に向けられている。ワークテーブル25は、ガイドレール23a及びガイドレール23bによってY方向に沿って案内され、定盤21上をY方向に沿って往復移動可能に構成されている。
The work table 25 is provided in a state facing the
ワークテーブル25は、図示しない移動機構及び動力源によって、Y方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、ワークテーブル25をY方向に沿って移動させるための動力源として、後述するワーク搬送モーターが採用されている。ワーク搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
ワーク搬送モーターからの動力は、移動機構を介してワークテーブル25に伝達される。これにより、ワークテーブル25は、ガイドレール23a及びガイドレール23bに沿って、すなわちY方向に沿って往復移動することができる。つまり、ワーク搬送装置3は、ワークテーブル25の載置面25aに載置されたワークWを、Y方向に沿って往復移動させることができる。
The work table 25 is configured to reciprocate in the Y direction by a moving mechanism and a power source (not shown). As the moving mechanism, for example, a mechanism combining a ball screw and a ball nut, a linear guide mechanism, or the like may be employed. In the present embodiment, a work transfer motor described later is employed as a power source for moving the work table 25 along the Y direction. As the work transfer motor, various motors such as a stepping motor, a servo motor, and a linear motor can be adopted.
The power from the work transport motor is transmitted to the work table 25 through the moving mechanism. Thereby, the work table 25 can reciprocate along the
ヘッドユニット13は、図2に示すように、ヘッドプレート31と、吐出ヘッド33と、を有している。
吐出ヘッド33は、底面図である図3に示すように、ノズル面35を有している。ノズル面35には、複数のノズル37が形成されている。なお、図3では、ノズル37をわかりやすく示すため、ノズル37が誇張され、且つノズル37の個数が減じられている。
吐出ヘッド33において、複数のノズル37は、Y方向に沿って配列する4本のノズル列39を構成している。4本のノズル列39は、X方向に互いに隙間をあけた状態で並んでいる。各ノズル列39において、複数のノズル37は、Y方向に沿って所定のノズル間隔Pで形成されている。
以下において、4本のノズル列39のそれぞれが識別される場合に、ノズル列39a、ノズル列39b、ノズル列39c及びノズル列39dという表記が用いられる。
吐出ヘッド33において、ノズル列39aとノズル列39bとは、互いにY方向にP/2の距離だけずれている。ノズル列39c及びノズル列39dも、互いにY方向にP/2の距離だけずれている。
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIG. 3 which is a bottom view, the
In the
Hereinafter, when each of the four
In the
2個の照射装置15は、図2に示すように、それぞれ、X方向にヘッドユニット13を挟んで互いに対峙する位置に設けられている。以下において、2個の照射装置15のそれぞれを識別する場合に、照射装置15a及び照射装置15bという表記が用いられる。
照射装置15a及び照射装置15bは、それぞれ、紫外光41を発する光源43を有している。光源43からの紫外光41は、吐出ヘッド33から吐出された機能液53(液状体)の硬化を促進させる。機能液53は、紫外光41の照射を受けると、硬化が促進する。
光源43としては、例えば、LED、LD、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、エキシマランプ等の種々の光源43が採用され得る。
なお、本実施形態では、光源43のY方向における長さは、吐出ヘッド33のノズル列39を網羅する長さに設定されている。
なお、照射装置15aの光源43と、照射装置15bの光源43とは、それぞれ、吐出ヘッド33のノズル面35がX方向に沿って描く軌跡に、平面視で重なっている。
As shown in FIG. 2, the two
Each of the
As the
In the present embodiment, the length of the
In addition, the
吐出ヘッド33は、図2中のB−B線における断面図である図4に示すように、ノズルプレート46と、キャビティープレート47と、振動板48と、複数の圧電素子49と、を有している。
ノズルプレート46は、ノズル面35を有している。複数のノズル37は、ノズルプレート46に設けられている。
キャビティープレート47は、ノズルプレート46のノズル面35とは反対側の面に設けられている。キャビティープレート47には、複数のキャビティー51が形成されている。各キャビティー51は、各ノズル37に対応して設けられており、対応する各ノズル37に連通している。各キャビティー51には、図示しないタンクから機能液53が供給される。
The
The
The
振動板48は、キャビティープレート47のノズルプレート46側とは反対側の面に設けられている。振動板48は、Z方向に振動(縦振動)することによって、キャビティー51内の容積を拡大したり、縮小したりする。
複数の圧電素子49は、それぞれ、振動板48のキャビティープレート47側とは反対側の面に設けられている。各圧電素子49は、各キャビティー51に対応して設けられており、振動板48を挟んで各キャビティー51に対向している。各圧電素子49は、駆動信号に基づいて、伸長する。これにより、振動板48がキャビティー51内の容積を縮小させる。このとき、キャビティー51内の機能液53に圧力が付与される。その結果、ノズル37から、機能液53が液滴55として吐出される。吐出ヘッド33による液滴55の吐出法は、インクジェット法の1つである。インクジェット法は、塗布法の1つである。
The
The plurality of
上記の構成を有する吐出ヘッド33は、図2に示すように、ノズル面35がヘッドプレート31から突出した状態で、ヘッドプレート31に支持されている。
キャリッジ7は、図2に示すように、ヘッドユニット13を支持している。ここで、ヘッドユニット13は、ノズル面35がZ方向の下方に向けられた状態でキャリッジ7に支持されている。
上記により、ワークWには、吐出ヘッド33から機能液53が塗布され得る。
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子49が採用されているが、機能液53に圧力を付与するための加圧手段は、これに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子も採用され得る。また、加圧手段としては、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなども採用され得る。さらに、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって機能液に圧力を付与する構成も採用され得る。
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIG. 2, the
As described above, the
In the present embodiment, the longitudinal vibration type
本実施形態では、機能液53として、光の照射を受けることによって硬化が促進する機能液53が採用されている。本実施形態では、機能液53の硬化を促進させる光として紫外光41が採用されている。
機能液53は、樹脂材料、光重合開始剤及び溶媒を、成分として含んでいる。これらの成分に、顔料や染料等の色素や、親液性や撥液性等の表面改質材料などの機能性材料を添加することによって固有の機能を有する機能液53を生成することができる。顔料や染料等の色素を含有する機能液53は、例えば、ワークWに記録する画像を形成するための機能液53として採用され得る。以下において、ワークWに記録する画像を形成するための機能液53は、画像塗料と呼ばれる。
In the present embodiment, a
The
また、機能液53の成分としての樹脂材料に、例えば、アクリル系の樹脂材料などの光透過性を有する樹脂材料を採用することによって、光透過性を有する機能液53を構成することができる。このような光透過性を有する機能液53は、例えば、クリアインクとしての用途が考えられる。以下において、光透過性を有する機能液53は、透光塗料と呼ばれる。
クリアインクの用途としては、例えば、画像を被覆するオーバーコート層としての用途や、画像を形成する前の下地層としての用途などが考えられる。以下において、下地層として適用される機能液53は、下地塗料と呼ばれる。
下地塗料としては、透光塗料だけでなく、透光塗料に種々の顔料を添加した機能液53を採用することもできる。例えば、白色を呈する機能液53や、金属的な光沢(メタリック)を示す機能液53なども、下地塗料として採用され得る。
Further, by adopting a light-transmissive resin material such as an acrylic resin material as the resin material as a component of the
As the use of the clear ink, for example, a use as an overcoat layer for covering an image, a use as a base layer before forming an image, and the like can be considered. In the following, the
As the base paint, not only the translucent paint but also a
機能液53における樹脂材料は、樹脂膜を形成する材料である。このような樹脂材料としては、常温で液状であり、重合させることによってポリマーとなる材料であれば特に限定されない。樹脂材料としては、粘性が小さいものが好ましく、オリゴマーの形態であるのが好ましい。さらに、樹脂材料としては、モノマーの形態であることが一層好ましい。
光重合開始剤は、ポリマーの架橋性基に作用して架橋反応を進行させる添加剤である。光重合開始剤としては、例えば、ベンジルジメチルケタールなどが採用され得る。本実施形態では、光重合開始剤として、ラジカル型の光重合開始剤が採用されている。ラジカル型の光重合開始剤としては、例えば、チバ・ジャパン(株)社製のイルガキュア819などが採用され得る。
溶媒は、樹脂材料の粘度を調整するためのものである。
The resin material in the
The photopolymerization initiator is an additive that acts on the crosslinkable group of the polymer to advance the crosslinking reaction. As the photopolymerization initiator, for example, benzyldimethyl ketal can be employed. In this embodiment, a radical photopolymerization initiator is employed as the photopolymerization initiator. As the radical type photopolymerization initiator, for example, Irgacure 819 manufactured by Ciba Japan Co., Ltd. may be employed.
The solvent is for adjusting the viscosity of the resin material.
キャリッジ搬送装置11は、図1に示すように、架台61と、ガイドレール63と、を有している。
架台61は、X方向に延在しており、ワーク搬送装置3をX方向にまたいでいる。架台61は、ワークテーブル25の定盤21側とは反対側で、ワーク搬送装置3に対向している。架台61は、一対の支柱65によって支持されている。一対の支柱65は、定盤21を挟んでX方向に互いに対峙する位置に設けられている。
なお、以下においては、一対の支柱65のそれぞれを識別する場合に、支柱65a及び支柱65bという表記が用いられる。支柱65a及び支柱65bは、それぞれ、ワークテーブル25よりもZ方向の上方に突出している。これにより、架台61とワークテーブル25との間には、隙間が保たれている。
As shown in FIG. 1, the
The
In the following, when identifying each of the pair of
ガイドレール63は、架台61の定盤21側に設けられている。ガイドレール63は、X方向に沿って延在しており、架台61のX方向における幅にわたって設けられている。
前述したキャリッジ7は、ガイドレール63に支持されている。キャリッジ7がガイドレール63に支持された状態において、吐出ヘッド33のノズル面35は、Z方向においてワークテーブル25側に向いている。キャリッジ7は、ガイドレール63によってX方向に沿って案内され、X方向に往復動可能な状態でガイドレール63に支持されている。なお、平面視で、キャリッジ7がワークテーブル25に重なっている状態において、ノズル面35とワークテーブル25の載置面25aとは、互いに隙間を保った状態で対向する。
The
The
キャリッジ7は、図示しない移動機構及び動力源によって、X方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、キャリッジ搬送装置11は、キャリッジ7をX方向に沿って移動させるための動力源として、図示しないキャリッジ搬送モーターを有している。キャリッジ搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
キャリッジ搬送モーターからの動力は、移動機構を介してキャリッジ7に伝達される。これにより、キャリッジ7は、ガイドレール63に沿って、すなわちX方向に沿って往復移動することができる。つまり、キャリッジ搬送装置11は、キャリッジ7に支持されたヘッドユニット13を、X方向に沿って往復移動させることができる。
上記の構成を有する液滴吐出装置1では、吐出ヘッド33をワークWに対向させた状態で、吐出ヘッド33とワークWとを相対的に往復移動させながら、吐出ヘッド33から液滴55を吐出させることによって、ワークWへのパターンの記録(描画)が行われる。
The
The power from the carriage transport motor is transmitted to the
In the droplet discharge device 1 having the above-described configuration, the
照射装置17は、図1に示すように、架台61に設けられた支持プレート71に支持されている。照射装置17は、支持プレート71に支持された状態において、定盤21に向けられている。
ここで、ワークWには、製品となるパターンの描画が許可される領域である許可領域73と、許可領域73の外側に設定される余白領域75と、が設定される。許可領域73と余白領域75とは、X方向に並んでいる。本実施形態では、許可領域73と余白領域75とが、X方向に隣り合っている。また、本実施形態では、X方向において、許可領域73が支柱65a側に設定され、余白領域75が支柱65b側に設定されている。
As shown in FIG. 1, the
Here, the work W is set with a
本実施形態において、照射装置17は、図2に示すように、ワークWの余白領域75に対面する。
なお、キャリッジ7は、ワークテーブル25をX方向にまたぐ領域にわたって移動することができる。このため、キャリッジ7に設けられている照射装置15aは、余白領域75に対面することができる。このとき、照射装置15aが余白領域75に対面している状態において、照射装置17とキャリッジ7との間には、Z方向に隙間が空いている。これにより、キャリッジ7と照射装置17との接触が避けられる。従って、X方向におけるキャリッジ7の移動領域にわたって、キャリッジ7の移動は、照射装置17に阻害されない。
In the present embodiment, the
The
ワークテーブル25には、ワークWの余白領域75が重なる領域に、開口部77が設けられている。なお、余白領域75は、開口部77に重なる領域であるともみなされ得る。また、上述した照射装置17は、開口部77に対面する。
照射装置17は、赤外光18を発する光源78を有している。照射装置17は、開口部77に重なる余白領域75に向けて赤外光18を照射する。なお、赤外光18を発する光源78としては、例えば、赤外ランプなどが挙げられる。
開口部77は、載置面25aと、定盤21に向けられた底面25bとの間を貫通している。開口部77の載置面25a側は、光透過性を有するふた79によって塞がれている。
The work table 25 is provided with an
The
The
定盤21には、照射装置17が対面する部位に開口部81が設けられている。開口部81は、定盤21のワークテーブル25側に設けられている。開口部81は、定盤21のワークテーブル25側から、ワークテーブル25側とは反対側に向かって掘られている。
開口部81のワークテーブル25側は、光透過性を有するふた82によって塞がれている。
照射装置17とワークテーブル25の開口部77とが互いに対面している状態において、定盤21の開口部81は、平面視でワークテーブル25の開口部77に重なる。このため、照射装置17とワークテーブル25の開口部77とが互いに対面している状態において、照射装置17からの赤外光18は、定盤21の開口部81内に到達し得る。
The
The work table 25 side of the
In a state where the
定盤21の開口部81内には、受光装置19が設けられている。
受光装置19は、分光素子85と、光学フィルター87と、受光素子89と、を有している。
分光素子85は、余白領域75に向けて照射された赤外光18のうち、余白領域75、ふた79、開口部77、及びふた82を透過した赤外光18の進路に設けられている。ふた82を透過して開口部81に入射した赤外光18は、分光素子85に照射される。分光素子85は、照射された赤外光18を、相互に波長域が異なる複数の波長域の光91に分光する。分光素子85としては、例えば、プリズムや回折格子などの光学素子が採用され得る。
The
The
The
光学フィルター87は、波長域ごとに分光された光91の進路に設けられている。分光素子85によって分光された光91は、光学フィルター87に照射される。
光学フィルター87は、照射された光91のうちの一部の波長域の光92を透過させることができる光学素子である。光学フィルター87としては、照射された光91のうちの一部の波長域の光92を除く光を吸収したり反射したりする光学的なフィルターや、光91を透過させない膜に光92を通過させるピンホールを形成したものなどが採用され得る。
受光素子89は、光92の進路に設けられている。受光素子89は、光92を受光し、受光した光量に応じた値の信号を出力する。受光素子89としては、例えば、フォトダイオードやフォトトランジスターなどが採用され得る。
The
The
The
本実施形態では、機能液53を透過する光量が、機能液53の硬化の程度に応じて変化する波長域の光92が光92として採用されている。
これにより、受光素子89から出力された信号に基づいて、機能液53の硬化の程度を把握することができる。
本実施形態では、余白領域75に塗布された機能液53の硬化の程度が把握され得る。まず、余白領域75に塗布された機能液53に向けて赤外光18を照射する。機能液53に照射された赤外光18のうちで機能液53を透過した赤外光18は、ふた79、開口部77、ふた82を経て分光素子85に到達する。分光素子85に到達した赤外光18は、光91に分光される。分光された光91は、光学フィルター87に照射される。光学フィルター87は、光91のうちの光92を透過させる。光学フィルター87を透過した光92は、受光素子89に到達する。受光素子89は、受光した光92の光量に応じた値の信号を出力する。そして、受光素子89から出力された信号の値に基づいて、余白領域75に塗布された機能液53の硬化の程度が把握され得る。
In the present embodiment, light 92 having a wavelength range in which the amount of light transmitted through the functional liquid 53 changes according to the degree of curing of the
Accordingly, the degree of curing of the
In the present embodiment, the degree of curing of the
液滴吐出装置1は、図5に示すように、上記の各構成の動作を制御する制御部111を有している。制御部111は、CPU(Central Processing Unit)113と、駆動制御部115と、メモリー部117と、を有している。駆動制御部115及びメモリー部117は、バス119を介してCPU113に接続されている。
また、液滴吐出装置1は、キャリッジ搬送モーター121と、ワーク搬送モーター123と、入力装置129と、表示装置131と、を有している。
キャリッジ搬送モーター121及びワーク搬送モーター123は、それぞれ、入出力インターフェイス133とバス119とを介して制御部111に接続されている。また、入力装置129及び表示装置131も、それぞれ、入出力インターフェイス133とバス119とを介して制御部111に接続されている。
As shown in FIG. 5, the droplet discharge device 1 includes a
The droplet discharge device 1 includes a
The
キャリッジ搬送モーター121は、キャリッジ7を駆動するための動力を発生させる。ワーク搬送モーター123は、ワークテーブル25を駆動するための動力を発生させる。
入力装置129は、各種の加工条件を入力する装置である。表示装置131は、加工条件や、作業状況を表示する装置である。液滴吐出装置1を操作するオペレーターは、表示装置131に表示される情報を確認しながら、入力装置129を介して種々の情報を入力することができる。
なお、吐出ヘッド33、照射装置15a及び照射装置15bも、それぞれ、入出力インターフェイス133とバス119とを介して制御部111に接続されている。また、照射装置17及び受光素子89も、それぞれ、入出力インターフェイス133とバス119とを介して制御部111に接続されている。
The
The
The
CPU113は、プロセッサーとして各種の演算処理を行う。駆動制御部115は、各構成の駆動を制御する。メモリー部117は、RAM(Random Access Memory)や、ROM(Read Only Memory)などを含んでいる。メモリー部117には、液滴吐出装置1における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト135を記憶する領域や、各種のデータを一時的に展開する領域であるデータ展開部137などが設定されている。データ展開部137に展開されるデータとしては、例えば、記録すべきパターンが示される記録データや、記録処理等のプログラムデータなどが挙げられる。
駆動制御部115は、モーター制御部141と、吐出制御部145と、照射制御部147と、照射制御部149と、表示制御部151と、を有している。
The
The
モーター制御部141は、CPU113からの指令に基づいて、キャリッジ搬送モーター121の駆動と、ワーク搬送モーター123の駆動とを、個別に制御する。
吐出制御部145は、CPU113からの指令に基づいて、吐出ヘッド33の駆動を制御する。
照射制御部147は、CPU113からの指令に基づいて、照射装置15a及び照射装置15bのそれぞれにおける光源43の発光状態を個別に制御する。
照射制御部149は、CPU113からの指令に基づいて、照射装置17の光源78の発光状態を個別に制御する。
表示制御部151は、CPU113からの指令に基づいて、表示装置131の駆動を制御する。
The
The
The
The
The
液滴吐出装置1における記録処理について説明する。
液滴吐出装置1では、制御部111が入力装置129から入出力インターフェイス133及びバス119を介して記録データを受け取ると、CPU113によって図6に示す記録処理が開始される。
ここで、記録データは、機能液53(液状体)でワークWに記録すべきパターンを指示するものであり、液滴55で形成すべきドットがビットマップ状に表現されている。ワークWに記録されるパターンは、液滴55で形成される複数のドットの集合として表現される。ワークWへのパターンの記録は、吐出ヘッド33をワークWに対向させた状態で、吐出ヘッド33とワークWとを相対的に往復移動させながら、吐出ヘッド33から液滴55を所定周期で吐出させることによって行われる。
A recording process in the droplet discharge device 1 will be described.
In the droplet discharge device 1, when the
Here, the recording data indicates a pattern to be recorded on the workpiece W with the functional liquid 53 (liquid material), and dots to be formed with the
記録処理では、CPU113は、まず、ステップS1において、キャリッジ搬送指令をモーター制御部141(図5)に出力する。このとき、モーター制御部141は、キャリッジ搬送モーター121の駆動を制御して、キャリッジ7を描画エリアの往路開始位置に移動させる。
ここで、液滴吐出装置1では、描画エリアが設定されている。描画エリアは、図1に示すワークテーブル25によってY方向に沿って描かれる軌跡と、吐出ヘッド33によってX方向に沿って描かれる軌跡とが重なり合う領域である。
そして、往路開始位置は、キャリッジ7を往復移動させるときの往路が開始する位置である。本実施形態では、往路開始位置は、平面視で、描画エリアの外側に位置している。本実施形態では、往路開始位置は、平面視で、描画エリアの支柱65a側に位置している。
次いで、ステップS2において、CPU113は、ワーク搬送指令をモーター制御部141(図5)に出力する。このとき、モーター制御部141は、ワーク搬送モーター123の駆動を制御して、ワークWを描画エリアに移動させる。
In the recording process, the
Here, in the droplet discharge device 1, a drawing area is set. The drawing area is an area where the locus drawn along the Y direction by the work table 25 shown in FIG. 1 and the locus drawn along the X direction by the
The forward path start position is a position where the forward path when the
Next, in step S2, the
次いで、ステップS3において、CPU113は、キャリッジ走査指令をモーター制御部141(図5)に出力する。このとき、モーター制御部141は、キャリッジ搬送モーター121の駆動を制御して、キャリッジ7の往復移動を開始させる。
ここで、キャリッジ7の往復移動では、キャリッジ7は、上述した往路開始位置と復路開始位置との間を往復移動する。つまり、往路開始位置から復路開始位置で折り返して往路開始位置に戻る経路がキャリッジ7の1往復である。このため、本実施形態では、往路開始位置から復路開始位置に向かう経路がキャリッジ7の往路である。他方で、復路開始位置から往路開始位置に向かう経路がキャリッジ7の復路である。
なお、復路開始位置は、X方向に描画エリアを挟んで往路開始位置に対峙する位置である。復路開始位置は、平面視で、描画エリアの外側に位置している。このため、往路開始位置と復路開始位置とは、平面視で、描画エリアをX方向に挟んで互いに対峙している。本実施形態では、復路開始位置は、平面視で、描画エリアの支柱65b側に位置している。
Next, in step S3, the
Here, in the reciprocating movement of the
The return path start position is a position facing the forward path start position across the drawing area in the X direction. The return path start position is located outside the drawing area in plan view. For this reason, the forward path start position and the backward path start position are opposed to each other across the drawing area in the X direction in plan view. In the present embodiment, the return path start position is located on the
次いで、ステップS4において、CPU113は、照射装置15aに対する照射指令を照射制御部147(図5)に出力する。このとき、照射制御部147は、照射装置15aの光源43の駆動を制御して、照射装置15aの光源43を点灯させる。
次いで、ステップS5において、CPU113は、吐出ヘッド33の位置が往路における記録開始位置に到達したか否かを判定する。
ここで、記録開始位置は、描画エリア内で吐出ヘッド33から液滴55の吐出を開始させる位置である。
このとき、吐出ヘッド33の位置が記録開始位置に到達した(Yes)と判定されると、処理がステップS6に移行する。他方で、吐出ヘッド33の位置が記録開始位置に到達していない(No)と判定されると、吐出ヘッド33の位置が記録開始位置に到達するまで処理が待機される。
Next, in step S4, the
Next, in step S5, the
Here, the recording start position is a position where the discharge of the
At this time, if it is determined that the position of the
次いで、ステップS6において、CPU113は、吐出指令を吐出制御部145(図5)に出力する。このとき、吐出制御部145は、吐出ヘッド33の駆動を制御して、記録データに基づいて、各ノズル37から液滴55を吐出させる。これにより、往路での許可領域73に対する記録が開始される。
次いで、ステップS7において、CPU113は、吐出ヘッド33の位置が許可領域73に対する記録停止位置に到達したか否かを判定する。
ここで、記録停止位置は、許可領域73内で吐出ヘッド33から液滴55の吐出を停止させる位置である。
このとき、吐出ヘッド33の位置が記録停止位置に到達した(Yes)と判定されると、処理がステップS8に移行する。他方で、吐出ヘッド33の位置が記録停止位置に到達していない(No)と判定されると、吐出ヘッド33の位置が記録停止位置に到達するまで処理が待機される。
Next, in step S6, the
Next, in step S <b> 7, the
Here, the recording stop position is a position where the discharge of the
At this time, if it is determined that the position of the
次いで、ステップS8において、CPU113は、吐出停止指令を吐出制御部145(図5)に出力する。このとき、吐出制御部145は、吐出ヘッド33の駆動を停止して、各ノズル37からの液滴55の吐出を停止させる。これにより、往路での許可領域73に対する記録が終了する。
次いで、ステップS9において、CPU113は、吐出ヘッド33の位置が余白領域75におけるテスト記録開始位置に到達したか否かを判定する。
ここで、テスト記録は、余白領域75において、機能液53の硬化の程度を把握するためのテストパターンを記録することである。そして、テスト記録開始位置は、余白領域75内で吐出ヘッド33から液滴55の吐出を開始させる位置である。
ステップS9において、吐出ヘッド33の位置がテスト記録開始位置に到達した(Yes)と判定されると、処理がステップS10に移行する。他方で、吐出ヘッド33の位置がテスト記録開始位置に到達していない(No)と判定されると、吐出ヘッド33の位置がテスト記録開始位置に到達するまで処理が待機される。
Next, in step S8, the
Next, in step S <b> 9, the
Here, the test recording is to record a test pattern for grasping the degree of curing of the
If it is determined in step S9 that the position of the
次いで、ステップS10において、CPU113は、吐出指令を吐出制御部145(図5)に出力する。このとき、吐出制御部145は、吐出ヘッド33の駆動を制御して、テスト記録データに基づいて、各ノズル37から液滴55を吐出させる。これにより、往路での余白領域75に対するテスト記録が開始される。
なお、テスト記録では、直前の往路での許可領域73に対する記録における条件のうち、機能液53の硬化に対して最も厳しい条件と同等の条件でテストパターンを記録する。機能液53の硬化に対して厳しい条件としては、例えば、ノズル37からの機能液53の吐出量が他に比較して多い場合や、機能液53の塗布密度が高い場合、キャリッジ7の移動速度が速い場合などが挙げられる。キャリッジ7の移動速度が速い場合には、機能液53が受ける紫外光41の光量(積算光量)が少なくなるので、硬化に対する条件が厳しくなる。
Next, in step S10, the
In the test recording, the test pattern is recorded under the conditions equivalent to the strictest conditions for the curing of the
ステップS10に次いで、ステップS11において、CPU113は、吐出ヘッド33の位置が余白領域75に対するテスト記録停止位置に到達したか否かを判定する。
ここで、テスト記録停止位置は、余白領域75内で吐出ヘッド33から液滴55の吐出を停止させる位置である。
このとき、吐出ヘッド33の位置がテスト記録停止位置に到達した(Yes)と判定されると、処理がステップS12に移行する。他方で、吐出ヘッド33の位置がテスト記録停止位置に到達していない(No)と判定されると、吐出ヘッド33の位置がテスト記録停止位置に到達するまで処理が待機される。
Following step S <b> 10, in step S <b> 11, the
Here, the test recording stop position is a position where the discharge of the
At this time, if it is determined that the position of the
次いで、ステップS12において、CPU113は、吐出停止指令を吐出制御部145(図5)に出力する。このとき、吐出制御部145は、吐出ヘッド33の駆動を停止して、各ノズル37からの液滴55の吐出を停止させる。これにより、往路での余白領域75に対するテスト記録が終了する。
次いで、ステップS13において、CPU113は、キャリッジ7の位置が退避位置に到達したか否かを判定する。
ここで、退避位置は、図2に示すように、キャリッジ7が支柱65a側からX方向にワークWをまたいで、ワークWよりも支柱65b側に退避する位置である。この退避位置にキャリッジ7が退避することによって、赤外光18の光路からキャリッジ7を退避させることができる。
Next, in step S12, the
Next, in step S13, the
Here, as shown in FIG. 2, the retracted position is a position where the
ステップS13において、キャリッジ7の位置が退避位置に到達した(Yes)と判定されると、処理がステップS14に移行する。他方で、キャリッジ7の位置が退避位置に到達していない(No)と判定されると、キャリッジ7の位置が退避位置に到達するまで処理が待機される。
次いで、ステップS14において、CPU113は、キャリッジ停止指令をモーター制御部141(図5)に出力する。このとき、モーター制御部141は、キャリッジ搬送モーター121の駆動を制御して、キャリッジ7の移動を停止させる。
次いで、ステップS15において、CPU113は、照射装置15aに対する照射停止指令を照射制御部147(図5)に出力する。このとき、照射制御部147は、照射装置15aの光源43の駆動を制御して、照射装置15aの光源43を消灯させる。
If it is determined in step S13 that the position of the
Next, in step S14, the
Next, in step S15, the
次いで、ステップS16において、CPU113は、照射装置17に対する照射指令を照射制御部149(図5)に出力する。このとき、照射制御部149は、照射装置17の光源78の駆動を制御して、照射装置17の光源78を点灯させる。
次いで、ステップS17において、CPU113は、図2に示す受光素子89から出力される信号を受信し、受信した受光素子89からの信号の値を光92の光量データとして取得する。なお、光量データは、受光素子89が受光した光92の量に応じた大きさを示している。
次いで、ステップS18において、CPU113は、取得した光量データの合否判定を行う。ここでは、光量データが合格基準値を下回っているか否かを判定することによって、合否判定が行われる。本実施形態では、光量データが合格基準値を下回っていれば、合格の判定が行われる。他方で、光量データが合格基準値以上であるときには、不合格の判定が行われる。ステップS18では、光量データが合格である(Yes)と判定されると、処理がステップS20に移行する。他方で、光量データが不合格である(No)と判定されると、処理がステップS19に移行する。
Next, in step S <b> 16, the
Next, in step S <b> 17, the
Next, in step S <b> 18, the
ステップS19では、CPU113は、照射装置15bに対する照射指令を照射制御部147(図5)に出力してから、処理をステップS20に移行させる。このとき、ステップS19では、照射制御部147は、照射装置15bの光源43の駆動を制御して、照射装置15bの光源43を点灯させる。
ステップS20では、CPU113は、キャリッジ駆動指令をモーター制御部141(図5)に出力する。このとき、モーター制御部141は、キャリッジ搬送モーター121の駆動を制御して、キャリッジ7の復路の移動を開始させる。
次いで、ステップS21において、CPU113は、キャリッジ7の位置が往路開始位置に到達したか否かを判定する。このとき、キャリッジ7の位置が往路開始位置に到達した(Yes)と判定されると、処理がステップS22に移行する。他方で、キャリッジ7の位置が往路開始位置に到達していない(No)と判定されると、キャリッジ7の位置が往路開始位置に到達するまで処理が待機される。
In step S19, CPU113 outputs the irradiation command with respect to the
In step S20, the
Next, in step S21, the
次いで、ステップS22において、CPU113は、キャリッジ停止指令をモーター制御部141(図5)に出力する。このとき、モーター制御部141は、キャリッジ搬送モーター121の駆動を制御して、キャリッジ7の移動を停止させる。
次いで、ステップS23において、CPU113は、照射装置15bの光源43が点灯しているか否かを判定する。このとき、照射装置15bの光源43が点灯している(Yes)と判定されると、処理がステップS24に移行する。他方で、照射装置15bの光源43が点灯していない(No)と判定されると、処理がステップS25に移行する。
ステップS24では、CPU113は、照射装置15bに対する照射停止指令を照射制御部147(図5)に出力してから、処理をステップS25に移行させる。このとき、ステップS24では、照射制御部147は、照射装置15bの光源43の駆動を制御して、照射装置15bの光源43を消灯させる。
Next, in step S22, the
Next, in step S23, the
In step S24, the
次いで、ステップS25において、CPU113は、記録データが終了したか否かを判定する。このとき、記録データが終了した(Yes)と判定されると、記録処理が終了する。他方で、記録データが終了していない(No)と判定されると、処理がステップS26に移行する。
ステップS26では、CPU113は、改行指令をモーター制御部141(図5)に出力してから、処理をステップS3に移行させる。このとき、ステップS26では、改行指令を受けたモーター制御部141は、ワーク搬送モーター123の駆動を制御して、ワークWをY方向に移動(改行)させ、ワークWにおいてパターンを記録すべき新たな領域を描画エリアに移動させる。
上記により、ワークWにおける記録が行われ得る。
Next, in step S25, the
In step S26, the
As described above, recording on the workpiece W can be performed.
本実施形態において、液滴吐出装置1が描画装置に対応し、キャリッジ搬送装置11が変位装置に対応し、照射装置17が光照射装置に対応し、分光素子85が第1光学素子に対応し、光学フィルター87が第2光学素子に対応し、照射装置15が紫外光照射装置に対応し、テストパターンがパターンに対応している。
また、ステップS6及びステップS10のそれぞれの処理が描画工程に対応している。また、ステップS3及びステップS4の処理、並びに、ステップS19及びステップS20の処理が硬化工程に対応している。また、ステップS16、ステップS17及びステップS18の処理が判定工程に対応している。
In this embodiment, the droplet discharge device 1 corresponds to a drawing device, the
In addition, each process of step S6 and step S10 corresponds to a drawing process. Moreover, the process of step S3 and step S4 and the process of step S19 and step S20 respond | correspond to the hardening process. Moreover, the process of step S16, step S17, and step S18 respond | corresponds to the determination process.
本実施形態では、余白領域75に記録されたテストパターンを透過した赤外光18に含まれる一部の波長域の光92の光量を検出することができる。これにより、機能液53の硬化の程度を把握することができ、機能液53の硬化の程度について合否を判定することができる。
本実施形態では、液滴吐出装置1に照射装置17と受光装置19とが設けられているので、記録(描画)の過程で、機能液53の硬化の程度について合否を判定することができる。この結果、描画の品位を高めやすくすることができる。
本実施形態では、記録処理のステップS18において、光量データの合否判定が行われる。このステップS18において、光量データが不合格である、すなわち機能液53の硬化の程度が不足していると判定されると、キャリッジ7の復路において、機能液53に紫外光41が照射される。これにより、機能液53の硬化の程度を高めることができるので、描画の品位を高めやすくすることができる。
In the present embodiment, it is possible to detect the amount of light 92 in a part of the wavelength range included in the
In this embodiment, since the
In the present embodiment, whether or not the light amount data is acceptable is determined in step S18 of the recording process. If it is determined in step S18 that the light quantity data is unacceptable, that is, the degree of curing of the
なお、本実施形態では、余白領域75を、X方向においてワークWの片側だけに設けた例が示されているが、ワークWの構成は、これに限定されない。ワークWの構成としては、X方向において、ワークWの両側に余白領域75を設けた構成も採用され得る。そして、これに合わせて、液滴吐出装置1の構成として、照射装置17と受光装置19とを、許可領域73を挟んだ両側に設けた構成が採用され得る。この構成により、キャリッジ7の往路及び復路の双方において、許可領域73に記録を行いやすくすることができるので、記録動作の効率化を図りやすくすることができる。
In the present embodiment, an example in which the
また、本実施形態では、液滴吐出装置1に1組の受光装置19を設けた構成が示されているが、液滴吐出装置1の構成は、これに限定されない。液滴吐出装置1の構成としては、複数組の受光装置19を設けた構成も採用され得る。
複数組の受光装置19を設けた構成としては、例えば、図7に示すように、1つの余白領域75に設定された複数のパターン領域95のパターン領域95ごとに受光装置19を設けた構成が挙げられる。
そして、これら複数組の受光装置19間で、光92の波長域を異ならせることができる。このような構成は、例えば、複数の種類の機能液53をワークWに塗布することができる液滴吐出装置1に好適である。機能液53の硬化の程度に応じて機能液53を透過する光量が変化する波長域が、機能液53の種類によって異なることが考えられる。このため、機能液53の種類ごとに受光装置19を設ける構成が好ましい。
なお、機能液53の種類としては、例えば、機能液53の色などが挙げられる。複数の色の機能液53の色ごとに受光装置19を設けることによって、異なる色の機能液53間で硬化の程度に関する合否を正確に判定しやすくすることができる。
Further, in the present embodiment, a configuration in which one set of
As a configuration in which a plurality of sets of
The wavelength range of the light 92 can be made different between the plurality of sets of
In addition, as a kind of the
1…液滴吐出装置、3…ワーク搬送装置、7…キャリッジ、11…キャリッジ搬送装置、15…照射装置、15a…照射装置、15b…照射装置、17…照射装置、18…赤外光、19…受光装置、25…ワークテーブル、33…吐出ヘッド、35…ノズル面、37…ノズル、41…紫外光、43…光源、53…機能液、55…液滴、73…許可領域、75…余白領域、78…光源、85…分光素子、87…光学フィルター、89…受光素子、91…光、92…光、111…制御部、113…CPU。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Droplet discharge device, 3 ... Work conveying apparatus, 7 ... Carriage, 11 ... Carriage conveying apparatus, 15 ... Irradiation apparatus, 15a ... Irradiation apparatus, 15b ... Irradiation apparatus, 17 ... Irradiation apparatus, 18 ... Infrared light, 19 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Light receiving device, 25 ... Work table, 33 ... Discharge head, 35 ... Nozzle surface, 37 ... Nozzle, 41 ... Ultraviolet light, 43 ... Light source, 53 ... Functional liquid, 55 ... Droplet, 73 ... Permitted area, 75 ... Blank Region 78: Light source 85:
Claims (7)
前記テーブルに支持されたワークに対向し、前記ワークに向けて紫外光の照射を受けることによって硬化する性質を有する液状体を吐出する吐出ヘッドと、
前記ワークに吐出された前記液状体に向けて、前記紫外光を含む光を照射する紫外光照射装置と、
前記吐出ヘッド及び前記紫外線照射装置に対する前記ワークの相対位置を変位させる変位装置と、
前記ワークに吐出された前記液状体から形成されたパターンに向けて光を照射する光照射装置と、
前記光照射装置から前記パターンに向けて照射された前記光のうち前記パターンを透過した光の進路に設けられ、前記パターンを透過した光を、相互に波長域が異なる複数の波長域の光に分光する第1光学素子と、
分光された前記複数の波長域の光の進路に設けられ、前記複数の波長域の光のうちの一部の波長域の光を透過させる第2光学素子と、
前記第2光学素子を透過した前記一部の波長域の光の進路に設けられ、前記一部の波長域の光を受光し、受光した光量に応じた値の信号を出力する受光素子と、を有し、
前記ワークは、前記ワークの余白領域が前記テーブルの前記光透過部と重なるように前記テーブルに配置され、
前記変位装置によって前記吐出ヘッド及び前記紫外線照射装置と前記ワークとが相対移動される際に、
前記吐出ヘッドは、記録データに応じて前記ワークに前記液状体を吐出して描画パターンを形成する共に、前記ワークの前記余白領域に前記液状体を吐出してテストパターンを形成し、
前記紫外線照射装置は、前記描画パターン及び前記テストパターンに前記紫外光を照射し、
前記光照射装置は、前記紫外光が照射された前記テストパターンに向けて前記光を照射し、
前記受光素子は、前記光照射装置から照射された前記光を、前記テストパターン、前記光透過部、前記第1光学素子及び前記第2光学素子を介して受光する、
ことを特徴とする描画装置。 A table having a light transmission part and supporting a workpiece;
A discharge head that discharges a liquid material that has a property of facing the work supported by the table and being cured by being irradiated with ultraviolet light toward the work,
An ultraviolet light irradiation device that irradiates light containing the ultraviolet light toward the liquid material discharged to the workpiece;
A displacement device for displacing the relative position of the workpiece with respect to the ejection head and the ultraviolet irradiation device ;
A light irradiation device for irradiating light toward the pattern formed from the liquid material discharged on said workpiece,
Of the light irradiated toward the pattern from the light irradiation device, provided in the path of the light transmitted through the pattern, the light transmitted through the pattern is converted into light in a plurality of wavelength ranges different from each other. A first optical element for spectroscopic analysis;
A second optical element that is provided in a path of the divided light in the plurality of wavelength regions and transmits light in a part of the plurality of wavelength regions;
A light receiving element that is provided in a path of light in the partial wavelength range that has passed through the second optical element, receives light in the partial wavelength range, and outputs a signal having a value corresponding to the received light amount; I have a,
The workpiece is disposed on the table such that a blank area of the workpiece overlaps the light transmission portion of the table,
When the discharge head, the ultraviolet irradiation device, and the workpiece are relatively moved by the displacement device,
The discharge head discharges the liquid material to the work according to recording data to form a drawing pattern, and discharges the liquid material to the blank area of the work to form a test pattern,
The ultraviolet irradiation device irradiates the ultraviolet light to the drawing pattern and the test pattern,
The light irradiation device irradiates the light toward the test pattern irradiated with the ultraviolet light,
The light receiving element receives the light emitted from the light irradiation device via the test pattern, the light transmission unit, the first optical element, and the second optical element,
A drawing apparatus characterized by that.
前記第1光学素子は、前記テストパターンを透過した光を、赤外域の波長域を含む前記複数の波長域の光に分光し、
前記第2光学素子は、前記一部の波長域の光として、前記赤外域の波長域の光を透過させ、
前記受光素子は、前記赤外域の波長域の光を受光し、受光した光量に応じた値の信号を出力する、
ことを特徴とする請求項1に記載の描画装置。 The light irradiation device irradiates the light including infrared light toward the test pattern,
The first optical element splits the light transmitted through the test pattern into light of the plurality of wavelength ranges including an infrared wavelength range,
The second optical element transmits light in the infrared wavelength range as light in the partial wavelength range,
The light receiving element receives light in the infrared wavelength region and outputs a signal having a value corresponding to the received light amount.
The drawing apparatus according to claim 1 .
前記吐出ヘッドを保持するキャリッジと、
前記キャリッジを搬送するキャリッジ搬送装置と、
を有し、
前記紫外光照射装置は、前記キャリッジに設けられている、
ことを特徴とする請求項2に記載の描画装置。 The displacement device is:
A carriage for holding the ejection head;
A carriage conveying device for conveying the carriage;
Have
The ultraviolet light irradiation device is provided on the carriage,
The drawing apparatus according to claim 2.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の描画装置。 Based on the signal output from the light receiving element, a control unit that determines pass / fail for the degree of curing of the drawing pattern,
The drawing apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein
前記余白領域に前記液状体を吐出してテストパターンを形成するテストパターン形成工程と、
前記描画パターン及び前記テストパターンを構成する前記液状体に向けて、前記紫外光を含む光を照射して硬化させる硬化工程と、
前記硬化工程の後に、前記テストパターンに光を照射し、照射した前記光のうち前記パターンを透過した光を前記光透過部を介して受光した受光量に基づいて、前記描画パターンの硬化の程度について合否を判定する判定工程と、を有する、
ことを特徴とする描画方法。 By discharging a liquid material having a property of being cured by irradiation of ultraviolet light to a work supported so that a blank area overlaps the light transmissive part on a table having a light transmissive part, the liquid material is applied to the work. in a drawing pattern forming step of forming a drawing pattern,
A test pattern forming step of forming a test pattern by discharging the liquid material in the blank area;
A curing step of irradiating and curing the light including the ultraviolet light toward the liquid material constituting the drawing pattern and the test pattern ;
After the curing step, the test pattern is irradiated with light, and the degree of curing of the drawing pattern based on the amount of light received through the light transmission portion of the irradiated light that has passed through the pattern A determination step of determining pass / fail for
A drawing method characterized by that.
ことを特徴とする請求項5に記載の描画方法。 When the determination result in the determination step is rejected, the curing step is performed again after the determination step.
The drawing method according to claim 5 .
ことを特徴とする請求項6に記載の描画方法。 In the determination step, the light transmitted through the test pattern is spectrally separated into light having a plurality of wavelength ranges including wavelength ranges different from each other and including the infrared wavelength range. Based on the amount of infrared light, it is determined whether the drawing pattern is cured or not.
The drawing method according to claim 6 .
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