JP2005183802A

JP2005183802A - Electric circuit forming device

Info

Publication number: JP2005183802A
Application number: JP2003424987A
Authority: JP
Inventors: Michinori Shinkai; 道典新飼; Satoshi Suzuki; 敏鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-12-22
Filing date: 2003-12-22
Publication date: 2005-07-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric circuit forming device capable of simply forming an electric circuit and visible information on a substrate. <P>SOLUTION: The electric circuit forming device comprises a head for forming an electric circuit that forms a conductive pattern, an insulating pattern, and a semiconductor pattern by an ink jet system; and a head for forming visible information that forms characters, graphics, and the like. Additionally, the electric circuit forming device has a carriage for mounting one of the heads while the head can be replaced, and directly forms the electric circuit and the visible information by one device. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、基体に、可視情報と電気回路とを形成するインクジェット方式の電気回路形成装置に関する。 The present invention relates to an ink jet type electric circuit forming apparatus for forming visible information and an electric circuit on a substrate.

ネットワーク端末に接続されたプリンタで、紙に出力される情報として、肉眼で認識できる以外の情報を形成する技術としては、バーコードプリンタなどが存在しており、商品パッケージ等に形成され、商品管理等に利用されている。 Barcode printers, etc. exist as technology that forms information that can be recognized by the naked eye as information that is output to paper with a printer connected to a network terminal. Etc. are used.

しかしながら、従来のバーコード形成では、情報量が限定されている上、書き換えができない等の制限がある。また、情報の偽造対策の対応も取ることが出来ない為、書き換えが可能で情報量の多いＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）チップ等が埋め込まれたＩＤカードが注目されている。このようなＲＦＩＤチップ等の電気回路を簡単に形成する技術としては、インクジェット方式を用いた配線形成方法（例えば特許文献１参照）がある。
特開平１１−２７４６７１ However, the conventional bar code formation is limited in that the amount of information is limited and rewriting is not possible. In addition, since it is impossible to take countermeasures against counterfeiting of information, an ID card in which an RFID (Radio Frequency-Identification) chip or the like that can be rewritten and has a large amount of information has been attracting attention. As a technique for easily forming such an electric circuit such as an RFID chip, there is a wiring formation method using an ink jet method (for example, see Patent Document 1).
JP-A-11-274671

ＲＦＩＤチップの身近な活用法として、紙や布、ポリエステルフィルム等の基体へのＲＦＩＤチップの形成が考えられる。例えば、ＲＦＩＤチップ等が埋め込まれたコンサートチケットや商品券、商品パッケージ、本のカバー等があげられる。商品の外箱をＩＪ方式で印刷し、バーコードの代わりにＲＦＩＤチップをＩＪ方式で形成すれば、外箱の印刷とチップの形成とが同時にできる。さらに、本のカバーをＩＪ方法で印刷し、裏表紙にＲＦＩＤチップをＩＪ方法で同時に形成する等、幅広い活用が考えられる。 As a familiar method of using the RFID chip, it is conceivable to form the RFID chip on a substrate such as paper, cloth or polyester film. For example, a concert ticket, a gift certificate, a product package, a book cover or the like in which an RFID chip or the like is embedded may be used. If the outer box of the product is printed by the IJ method and the RFID chip is formed by the IJ method instead of the barcode, the outer box can be printed and the chip can be formed at the same time. Furthermore, it can be widely used such as printing a book cover by the IJ method and simultaneously forming an RFID chip on the back cover by the IJ method.

本発明は、基体上に１台の装置で可視情報と電気回路とを直接形成する装置であって、電気回路を形成するカートリッジと可視情報を印刷するカートリッジとを交換することにより、省スペースで且つ位置ズレ問題を解決し、微細な電気回路と可視情報との形成が可能な電気回路形成装置を提供することである。 The present invention is an apparatus for directly forming visible information and an electric circuit with a single device on a substrate. By replacing the cartridge for forming the electric circuit with the cartridge for printing the visible information, the space can be saved. It is another object of the present invention to provide an electric circuit forming apparatus capable of solving the positional shift problem and forming a fine electric circuit and visible information.

上記の目的を達成するために、本発明は、電気回路を形成する液体を基体に供給することにより、電気回路を前記基体に形成する電気回路形成用ヘッドと、可視情報を形成する液体を前記基体に供給することにより、可視情報を前記基体に形成する可視情報形成用ヘッドと、前記電気回路形成用ヘッドと前記可視情報形成用ヘッドとのいずれか一方を交換可能に搭載するためのキャリッジと、を具備することを特徴とする電気回路形成装置に関する。 In order to achieve the above object, the present invention provides an electric circuit forming head for forming an electric circuit on the substrate by supplying a liquid for forming an electric circuit to the substrate, and a liquid for forming visible information. A visible information forming head for forming visible information on the base by supplying it to the base, and a carriage for mounting any one of the electric circuit forming head and the visible information forming head in a replaceable manner; The present invention relates to an electric circuit forming apparatus.

本発明を用いることで、電気回路形成装置が省スペース化され、更に、電気回路を基体に形成する際の位置ズレ問題を解決し、基体上に微細な電気回路と可視情報との形成が可能となる。 By using the present invention, the electric circuit forming apparatus can be saved in space, and further, the problem of misalignment when the electric circuit is formed on the substrate can be solved, and a fine electric circuit and visible information can be formed on the substrate. It becomes.

本明細書中における電気回路とは、ＲＦＩＤチップ、トランジスタ、ダイオード、コンデンサなどの電子素子、また、コイルや電子素子同士を繋ぐ配線、さらに、電子素子や配線を形成する、導電パターン、絶縁パターン、半導体パターン等、を示す。さらに、本明細書中における電気回路とは、上記電気回路と上記電気回路が形成された基体とを含む。 The electrical circuit in this specification is an electronic element such as an RFID chip, a transistor, a diode, a capacitor, a wiring connecting coils and electronic elements, and a conductive pattern, an insulating pattern, A semiconductor pattern etc. are shown. Furthermore, the electric circuit in this specification includes the electric circuit and a base body on which the electric circuit is formed.

電気回路を形成する液体とは、導電パターン形成用液体、絶縁パターン形成用液体、半導体パターン形成用液体等、上述した電気回路の形成に必要な材料を含んだ液体を示す。本明細書中における可視情報とは、文字、図形等有意の情報のみならず、有意無意を問わず、広くプリント媒体上に画像、模様、パターン等が形成されたものを示す。 The liquid for forming an electric circuit refers to a liquid containing a material necessary for forming the electric circuit, such as a conductive pattern forming liquid, an insulating pattern forming liquid, and a semiconductor pattern forming liquid. Visible information in this specification indicates not only significant information such as characters and graphics but also information in which images, patterns, patterns, etc. are widely formed on a print medium regardless of significance.

本発明で用いられる基体は、従来、一般的に用いられてきた電気回路を形成する基体の他に、身近なもので紙や布、ポリエステルフィルム、その他にも無機材料（SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2）のセラミックス基板などがあげられる。 The substrate used in the present invention is not only a substrate for forming an electric circuit that has been generally used in the past, but also a familiar material such as paper, cloth, polyester film, and other inorganic materials (SiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2) ceramic substrate.

また、本明細書中におけるカートリッジとは、ヘッドとタンクとを含んだ形の物を示す。カートリッジを意味するものとする。但し、ヘッドとタンクは一体型でも、別体でも、どちらでも構わない。 Further, the cartridge in the present specification indicates a product including a head and a tank. It shall mean a cartridge. However, the head and the tank may be integrated or separated.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１２は本発明の実施形態に用いられるインクジェット方式による電気回路形成装置の要部を示すものであり、データ処理装置１、基体の搬送部２、キャリッジの搬送部３、接着パターン形成用ヘッド４、接着パターン形成用タンク５、絶縁パターン形成用ヘッド６、絶縁パターン形成用タンク７、半導体パターン形成用ヘッド８、半導体パターン形成用タンク９、導電パターン形成用ヘッド１０、導電パターン形成用タンク１１、固体映像素子ヘッド１２、加熱硬化装置１３を備えている。ここで、本発明は、電気回路を形成するカートリッジと可視情報を印刷するカートリッジとを交換し、前記カートリッジが搭載されたキャリッジを基体上で走査させることにより、基体上に可視情報と電気回路とを形成する装置である。さらに、可視情報形成用カートリッジと電気回路形成用カートリッジは、各々、シアン→導電パターン、マゼンタ→絶縁パターン、イエロー→半導体パターン、ブラック→接着パターンと、対応させることで、可視情報である色情報と電気回路情報を対応させて出力することが可能となる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 12 shows a main part of an electric circuit forming apparatus based on an ink jet system used in an embodiment of the present invention. The data processing apparatus 1, the substrate conveying section 2, the carriage conveying section 3, and the adhesive pattern forming head 4 are shown. , Adhesive pattern forming tank 5, insulating pattern forming head 6, insulating pattern forming tank 7, semiconductor pattern forming head 8, semiconductor pattern forming tank 9, conductive pattern forming head 10, conductive pattern forming tank 11, A solid-state image element head 12 and a heat curing device 13 are provided. Here, the present invention replaces the cartridge that forms the electric circuit with the cartridge that prints the visible information, and scans the carriage on which the cartridge is mounted on the base, thereby allowing the visible information and the electric circuit on the base. Is a device for forming In addition, the visible information forming cartridge and the electric circuit forming cartridge are respectively associated with cyan → conductive pattern, magenta → insulating pattern, yellow → semiconductor pattern, black → adhesive pattern, and color information that is visible information. It becomes possible to output electrical circuit information in correspondence.

また、上記のように、１つの可視情報形成用カートリッジに１つの電気回路形成用カートリッジが対応するに限らず、利用頻度の少ない接着パターン形成用カートリッジを、利用頻度が多いと考えられる絶縁パターン形成用のカートリッジに置き換えて、絶縁パターン形成用のカートリッジを２個搭載することも可能であり、電気回路形成のスピードアップを図ることが出来る。 Further, as described above, not only one electric circuit forming cartridge corresponds to one visible information forming cartridge, but also an adhesive pattern forming cartridge that is less frequently used is formed with an insulating pattern that is considered to be frequently used. It is also possible to mount two cartridges for forming an insulating pattern in place of the cartridge for use, and to speed up the electric circuit formation.

図１２は、電気回路形成用カートリッジが装着されている状態である。この他にも電気回路を形成するために必要な材料がある場合には、その材料用のカートリッジを配置する。 FIG. 12 shows a state in which the electric circuit forming cartridge is mounted. In addition to this, when there is a material necessary for forming an electric circuit, a cartridge for the material is arranged.

データ処理装置１は、基体の搬送部、キャリッジの搬送部、接着パターン形成用ヘッド、絶縁パターン形成用ヘッド、半導体パターン形成用ヘッド、導電パターン形成用ヘッド、固体映像素子ヘッド、加熱硬化装置を制御する。 The data processing apparatus 1 controls a substrate transport unit, a carriage transport unit, an adhesive pattern forming head, an insulating pattern forming head, a semiconductor pattern forming head, a conductive pattern forming head, a solid-state image element head, and a heat curing device. To do.

基体の搬送部２は前記データ処理装置により、基体を所望の位置で一時停止させることができるようになっており、可視情報と電気回路の形成終了後、基体を排出し、新しい基体を供給できる構成となっている。 The substrate transport unit 2 can temporarily stop the substrate at a desired position by the data processing apparatus. After the formation of the visible information and the electric circuit is completed, the substrate can be discharged and a new substrate can be supplied. It has a configuration.

キャリッジの搬送部３は、基体上の任意の位置へ移動できるように、Ｘ，Ｙ軸のリニアガイド上を移動する機構を持ち、動力源としてステッピングモータ又は、サーボモータ、リニアモーターを用いて位置制御される。また、キャリッジ上には、電気回路形成の場合には、接着パターン形成用ヘッド４と絶縁パターン形成用ヘッド６、半導体パターン形成用ヘッド８、導電パターン形成用ヘッド１０、固体映像素子ヘッド１２とそれぞれ対応するタンクが並んで配置されている。可視情報形成の場合には、可視情報カートリッジが配置される。図１２では、装置構成の説明上、各用途毎のヘッドとタンクは、一セットずつとなっているが、実際には、回路形成材料に応じて各用途毎に複数セットのヘッド及びタンクを有する構造となっている。各ヘッドは、圧電体素子に体積変化を生じさせて流動体を吐出する方式や、発熱体に熱を加え気泡を発生させ、その体積膨張によって流動体を吐出する方式など、流動体の吐出を可能とした構造を有している。 The carriage transport unit 3 has a mechanism that moves on the X and Y axis linear guides so that it can be moved to any position on the substrate, and is positioned using a stepping motor, servo motor, or linear motor as a power source. Be controlled. On the carriage, when an electric circuit is formed, an adhesive pattern forming head 4 and an insulating pattern forming head 6, a semiconductor pattern forming head 8, a conductive pattern forming head 10, and a solid-state image element head 12, respectively. Corresponding tanks are arranged side by side. In the case of forming visible information, a visible information cartridge is arranged. In FIG. 12, the set of heads and tanks for each application is one set for explanation of the device configuration, but actually, there are a plurality of sets of heads and tanks for each application depending on the circuit forming material. It has a structure. Each head discharges the fluid, such as a method of discharging the fluid by causing a volume change in the piezoelectric element, or a method of generating a bubble by applying heat to the heating element and discharging the fluid by its volume expansion. It has a possible structure.

図１２のタンク５、７、９、１１はヘッドと一体化したカートリッジとして、もしくは液体供給用パイプを介してキャリッジ上に構成されており、それぞれ、接着性物質や、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２などの無機材料やポリイミドなどの有機材料を含有した絶縁性液体と、ＳｉやＧｅなどの無機材料やアミン系、ヒドラゾン系、スチルベン系、スターバスト系などの有機材料を含有した半導体液体と、半田，Ｐｔ，Ａｇ，Ａｕ，Ｉｎ，Ｇａ等の金属材料による導電性液体が充填されている。可視情報を形成する場合のインクは、顔料や染料などを含有したインクを用いる。 The tanks 5, 7, 9, and 11 in FIG. 12 are configured on a carriage as a cartridge integrated with a head or via a liquid supply pipe, and are respectively made of an adhesive material, SiO2, Al2O3, TiO2, or the like. Insulating liquids containing inorganic materials and organic materials such as polyimide, semiconductor liquids containing inorganic materials such as Si and Ge, and organic materials such as amine, hydrazone, stilbene, and starbust, solder, Pt , Ag, Au, In, and Ga are filled with a conductive liquid. As the ink for forming visible information, an ink containing a pigment or a dye is used.

固体映像素子ヘッド１２は、ＣＣＤ（電荷結合素子）、またはＣＭＯＳセンサー等の固体撮像素子をヘッドと同一キャリッジ上に配置し、ヘッドと同一の駆動機構を用いて下地の電気回路パターンの座標を検出することで、次の層のパターンを形成する際の位置合わせ精度の向上が可能となる構造となっている。 The solid-state image sensor head 12 has a CCD (charge coupled device) or a solid-state image sensor such as a CMOS sensor arranged on the same carriage as the head, and detects the coordinates of the underlying electric circuit pattern using the same drive mechanism as the head. By doing so, it is possible to improve the alignment accuracy when the pattern of the next layer is formed.

加熱硬化装置１３は、赤外線ランプやキセノン灯のような輻射熱源により、吐出されたインクや回路形成液体を加熱硬化、又は、溶剤を揮発させることを目的としている。ここでの熱処理条件は前記インクや回路形成液体の熱硬化可能な成分の硬化条件に依存するものであるが、通常は、前記電気回路が形成された部分が８０度から１５０度の温度になるように設定する。ここで、熱処理は基体が熱処理に耐えうる材質の場合、基体に抵抗体を接触させ基体全体を加熱する方法を用いることも可能である。また、逆にインクや回路形成の材質、基体の材質によって熱処理による変質の影響がある場合、基体または、形成部の放熱及び冷却の機構を兼ね備える構造をとる。 The heat curing device 13 is intended to heat and cure discharged ink or circuit forming liquid or volatilize the solvent by a radiant heat source such as an infrared lamp or a xenon lamp. The heat treatment conditions here depend on the curing conditions of the thermosetting component of the ink or circuit forming liquid, but usually the temperature where the electric circuit is formed is 80 to 150 degrees. Set as follows. Here, when the substrate is made of a material that can withstand the heat treatment, it is possible to use a method in which a resistor is brought into contact with the substrate and the entire substrate is heated. On the contrary, when there is an influence of alteration due to heat treatment depending on the material of the ink, the circuit formation, or the material of the substrate, a structure that combines the heat radiation and cooling mechanism of the substrate or the formation portion is adopted.

さらに、回路形成液体の材質によっては、硬化可能なエネルギーとして、熱処理の代わりに光照射あるいはその両方により回路形成部分を硬化させることも可能である。光照射に用いる波長は、光硬化可能な成分が実用的感度を有する範囲の波長であって回路形成液体の成分に依存するものであるが、光反応モードを用いる場合には一般には紫外・可視領域の２００ｎｍから６００ｎｍの範囲が用いられ、光源としては例えば水銀灯、キセノン灯、蛍光灯などの放電管が用いられる。 Further, depending on the material of the circuit forming liquid, it is possible to cure the circuit forming portion by irradiating with light or both instead of heat treatment as curable energy. The wavelength used for light irradiation is a wavelength within the range where the photocurable component has practical sensitivity and depends on the component of the circuit-forming liquid. A range of 200 nm to 600 nm is used, and a discharge tube such as a mercury lamp, a xenon lamp, or a fluorescent lamp is used as the light source.

図１は本発明の電気回路形成装置のシステム構成を示した概略ブロック図である。 FIG. 1 is a schematic block diagram showing a system configuration of an electric circuit forming apparatus according to the present invention.

１００は電気回路形成装置で、電源が１０、この電気回路形成装置のハード的な制御をつかさどるＣＰＵ１０３、ＡＳＩＣ１０６、ソフト処理を実行するプログラムが格納されているＲＯＭ１０４、印刷するための画像を選択するためのキー入力装置１０２、印刷指示された電気回路形成情報や可視情報を展開するため及び／または形成するに当たって、ヘッドの制御を情報に変換するためのメモリＤＲＡＭ１０８、ヘッド等の表示ステータスを使用者に示すための表示装置１０１、電気回路形成装置ユニット２００を駆動するための電気回路形成装置ドライバ１０５及び外部からの受け取った電気回路や可視情報パターンのデータ３００等を取り込むための入り口となるＩ／Ｆ１１０、その他の入出力を制御するためのＩ／Ｏ１０７及び電気回路形成装置の制御に必要な情報（回復動作、インク残量等の情報）を記憶しておくためのＥＥＰＲＯＭ１０９で構成されている。 Reference numeral 100 denotes an electric circuit forming apparatus. The power source is 10, a CPU 103 that controls hardware control of the electric circuit forming apparatus, an ASIC 106, a ROM 104 that stores a program for executing software processing, and an image for printing. In order to develop and / or form the electrical circuit formation information and visible information instructed to print, the key input device 102 of the memory DRAM 108 for converting the control of the head into information, the display status of the head, etc. to the user A display device 101 for display, an electric circuit forming device driver 105 for driving the electric circuit forming device unit 200, and an I / F 110 serving as an entrance for taking in an external received electric circuit, visible information pattern data 300, and the like. , I / O 107 for controlling other input / output and power Information (recovery operation, information such as ink remaining amount) necessary for controlling the circuit forming apparatus is constituted by EEPROM109 for storing the.

また、電気回路形成装置ユニット２００は、電気回路形成装置の各種制御用モーター２０１、ヘッド２０２、前記制御をつかさどるエンコーダ、センサー等の制御系２０３、電気回路形成面に対するヘッドのＵＰ／ＤＯＷＮ等の制御をつかさどる制御部２０４、電気回路を形成するための材料や可視情報用インクを貯留するタンク２０５、電気回路を形成する基体３０１で構成されている。 The electric circuit forming device unit 200 includes various control motors 201 and heads 202 of the electric circuit forming device, a control system 203 such as an encoder and a sensor for controlling the control, and control of UP / DOWN of the head with respect to the electric circuit forming surface. The control unit 204 controls the material, the tank 205 that stores the material for forming the electric circuit and the visible information ink, and the base 301 that forms the electric circuit.

基体に形成する電気回路や可視情報のパターンは、Ｉ／Ｆ１１０を介して電気回路形成装置に送られてきたデータ３００から取得し、ＡＳＩＣ１０６内のメモリ制御回路により、例えば色毎に分離されて記憶手段であるＤＲＡＭ１０８に書き込まれる。 The electric circuit and the pattern of visible information formed on the substrate are acquired from the data 300 sent to the electric circuit forming apparatus via the I / F 110, and are stored, for example, for each color by the memory control circuit in the ASIC 106. It is written in the DRAM 108 as means.

可視情報を印刷する場合には、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ）およびブラック（Ｂ）の信号がシリアルに入力され、各色毎のデータはＤＲＡＭ１０８内にマッピングされたエリアに格納される。記憶手段である１０８に格納されている各々のデータは、ドライバ１０５を介して、各ＹＭＣＫのカートリッジに送られ、印刷が行われる。 When visible information is printed, cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (B) signals are serially input, and data for each color is stored in an area mapped in the DRAM 108. Is done. Each data stored in the storage means 108 is sent to each YMCK cartridge via the driver 105 for printing.

図２は、本発明で用いられるカートリッジの一例を示した外観図である。キャリッジから取り外しが可能で、交換できるカートリッジを示している。２０５は回路形成材料や可視情報インクを貯蔵するタンクであり、２０２はヘッド部を示し、吐出口２０６から電気回路形成材料や可視情報インクを滴として吐出する。このように、電気回路を形成するカートリッジと可視情報を印刷するカートリッジとを交換することにより、各々のパターンを基体に形成するものである。 FIG. 2 is an external view showing an example of the cartridge used in the present invention. A cartridge that can be removed from the carriage and replaced is shown. Reference numeral 205 denotes a tank for storing circuit forming material and visible information ink. Reference numeral 202 denotes a head unit, which discharges the electric circuit forming material and visible information ink from the discharge port 206 as droplets. Thus, each pattern is formed on the substrate by exchanging the cartridge for forming the electric circuit and the cartridge for printing the visible information.

図３は本発明におけるキャリッジの模式図である。 FIG. 3 is a schematic view of a carriage in the present invention.

図３（１）のキャリッジ６００には、位置検出のためのセンサーである、固体映像素子ヘッド６１０が取り付けてあり、図２に示したようなカートリッジを必要に応じて複数搭載してある。キャリッジ６００上には、電気回路形成時には、導電パターン形成用液体、絶縁パターン形成用液体、半導体パターン形成用液体、接着パターン形成用液体等のカートリッジ６０１が搭載されたキャリッジ６０３を用いて、電気回路の形成を行う。可視情報の形成時には、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）インク等のカートリッジ６０２が搭載されたキャリッジ６０４を用いて、可視情報の形成を行う。カートリッジ６０１、６０２は、導電パターン形成用液体、絶縁パターン形成用液体、等、各々個別に交換可能である形式をとることも可能である。更に、キャリッジ上のセンサーも、取り外しが可能としても構わない。 A carriage 600 in FIG. 3A is provided with a solid-state image element head 610 as a sensor for position detection, and a plurality of cartridges as shown in FIG. 2 are mounted as necessary. An electric circuit is formed on the carriage 600 by using a carriage 603 on which a cartridge 601 such as a conductive pattern forming liquid, an insulating pattern forming liquid, a semiconductor pattern forming liquid, and an adhesive pattern forming liquid is mounted. Is formed. At the time of forming visible information, visible information is formed using a carriage 604 on which a cartridge 602 such as cyan (C), magenta (M), yellow (Y), and black (K) ink is mounted. The cartridges 601 and 602 may take a form in which the conductive pattern forming liquid, the insulating pattern forming liquid, and the like can be individually replaced. Further, the sensor on the carriage may be removable.

図３（２）の、キャリッジ６０５には、センサーと、各液体のカートリッジが一体となった、電気回路形成用カートリッジ６０６と可視情報印刷用カートリッジ６０７とをそれぞれ、キャリッジ６０５に搭載することにより、電気回路を形成するときは、６０８の状態のキャリッジを、可視情報を印刷するときは、６０９の状態のキャリッジを用いることにより、基体上に目的のパターンを形成する。 The carriage 605 in FIG. 3B is mounted with an electric circuit forming cartridge 606 and a visible information printing cartridge 607 in which a sensor and each liquid cartridge are integrated, respectively, on the carriage 605. When an electric circuit is formed, a target pattern is formed on a substrate by using a carriage in a state of 608 and a carriage in a state of 609 when printing visible information.

各々のインクが可視情報形成用カートリッジ、不可視情報印刷用カートリッジとして、各々１個にまとめられた形での構成について記載してきたが、これに限らず、各種インクの有効利用を考えた場合には、不可視情報インクカートリッジの各種インクを、各々分離取替え可能な構成であったほうが、液が無くなったカートリッジを個別に交換可能であるというメリットがある。 Although each ink has been described as a visible information forming cartridge and an invisible information printing cartridge, the configuration has been described as being combined into one, but not limited to this, when considering the effective use of various inks The configuration in which the various inks of the invisible information ink cartridge are separable and replaceable has the advantage that the cartridges that have run out of liquid can be individually replaced.

図４は本発明における、記録ヘッドの断面図である。支持体５３００の上面にヒーターボード５１００が設けられている。このヒーターボード５１００に記録ヘッドを保温し、温調するための温調用ヒーター（昇温用ヒーター）５１１０が設けられている。５２００は前記支持体５３００上に配設された配線基板であって、該配線基板５２００と温調用ヒーター５１１０及び吐出用ヒーター５１１３やその他の信号線とがワイヤ−ボンディング等により配線されている（配線は不図示）。吐出用の液体が共通液室５１１２を通り流路内を満たしている。流路中の液体が吐出用ヒーター５１１３によって加熱され、気泡５１１４が発生し、流路中の液体が液滴５１１５として吐出され、基体Ｐに着弾する。 FIG. 4 is a cross-sectional view of the recording head in the present invention. A heater board 5100 is provided on the upper surface of the support 5300. The heater board 5100 is provided with a temperature adjustment heater (temperature increase heater) 5110 for keeping the recording head warm and adjusting the temperature. Reference numeral 5200 denotes a wiring board disposed on the support 5300. The wiring board 5200 is connected to the temperature control heater 5110, the discharge heater 5113, and other signal lines by wire bonding or the like (wiring). Is not shown). The liquid for discharge passes through the common liquid chamber 5112 and fills the flow path. The liquid in the flow path is heated by the discharge heater 5113, bubbles 5114 are generated, and the liquid in the flow path is discharged as droplets 5115 and landed on the substrate P.

図５は本発明に用いられる記録ヘッド内のヒーターボードの説明図であり、ヒーターボード５１００を上面から見た図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the heater board in the recording head used in the present invention, and is a view of the heater board 5100 as viewed from above.

５５００はメニスカス・コントロール用ヒーター、５４００はダイオードマトリックス用ダイオード、５４０１はワイヤーボンディング用のパッド、５４０２は吐出用ヒーター５１１３への配線パターンである。 Reference numeral 5500 denotes a meniscus control heater, 5400 denotes a diode matrix diode, 5401 denotes a wire bonding pad, and 5402 denotes a wiring pattern to the discharge heater 5113.

本実施例では、上述した電気回路形成装置を用いて紙又は布上に可視情報と絶縁層と該絶縁層の上に電気回路として薄膜トランジスタを形成する例を示す。 In this embodiment, an example is described in which the above-described electric circuit forming apparatus is used to form visible information and an insulating layer on paper or cloth and a thin film transistor as an electric circuit on the insulating layer.

図６は、本実施例の電気回路の概略平面図を示す。紙または布の基体１４の形成面には、可視情報形成エリア１５と、位置情報を示す位置決めパターン１６と、絶縁層である耐熱性有機高分子膜２３上に電気回路形成エリア１７が存在する。ここで、電気回路の下地となる絶縁層２３は、必要最小限な領域への形成が可能であるので、耐熱性有機高分子膜を形成する材料の節約を図り、可視情報エリアを広く取ることができる。 FIG. 6 shows a schematic plan view of the electric circuit of the present embodiment. On the formation surface of the paper or cloth base 14, there is a visible information forming area 15, a positioning pattern 16 indicating position information, and an electric circuit forming area 17 on a heat-resistant organic polymer film 23 that is an insulating layer. Here, since the insulating layer 23 serving as the foundation of the electric circuit can be formed in a necessary minimum region, the material for forming the heat-resistant organic polymer film is saved, and a wide visible information area is taken. Can do.

図７（ａ）は図６のＡ−Ａ’線における概略断面図である。紙又は布１４の上に、可視情報パターン２２と絶縁層である耐熱性有機高分子膜２３が形成され、該耐熱性有機高分子膜２３上に半導体パターンである有機半導体膜２４と絶縁パターンである有機絶縁膜２５と導電パターンである導電性膜２６、２８、２９と絶縁パターンである有機高分子保護膜２７と、が形成されている。図６（ｂ）は、形成される電気回路の各パターンの厚さを示した概略断面図である。一回のキャリッジの移動によって形成されるパターンの厚さを「t」とする。 FIG. 7A is a schematic cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. A visible information pattern 22 and a heat-resistant organic polymer film 23 that is an insulating layer are formed on paper or cloth 14, and an organic semiconductor film 24 that is a semiconductor pattern and an insulating pattern are formed on the heat-resistant organic polymer film 23. An organic insulating film 25, conductive films 26, 28 and 29 which are conductive patterns, and an organic polymer protective film 27 which is an insulating pattern are formed. FIG. 6B is a schematic cross-sectional view showing the thickness of each pattern of the electric circuit to be formed. The thickness of the pattern formed by one movement of the carriage is “t”.

図８に、図７に示した電気回路である薄膜トランジスタの形成工程を示す。 FIG. 8 shows a step of forming a thin film transistor which is the electric circuit shown in FIG.

図８の（１）では、可視情報を印刷するカートリッジをキャリッジに設置し、紙又は布上の可視情報形成エリア１５に、インクジェット方式により可視情報２２を形成する。この際、電気回路形成エリア１７の位置決めパターン１６を少なくとも２箇所以上形成する。ここで、位置決めパターン１６は可視情報インクで形成しても、他のインクで形成しても構わないが、可視情報２２を形成する際に、同時に可視情報で形成するのが望ましい。 In (1) of FIG. 8, a cartridge for printing visible information is installed on the carriage, and the visible information 22 is formed in the visible information forming area 15 on paper or cloth by an ink jet method. At this time, at least two or more positioning patterns 16 in the electric circuit formation area 17 are formed. Here, the positioning pattern 16 may be formed of visible information ink or other ink. However, when the visible information 22 is formed, it is desirable to form the positioning pattern 16 simultaneously with visible information.

図８の（２）では、可視情報を印刷するカートリッジと電気回路を形成するカートリッジとを入れ替えてキャリッジに設置し、位置決めパターン１６の位置座標を固体映像素子ヘッド１２で読み取り、この座標を基準として電気回路形成エリア１７にインクジェット方式によりポリイミド等の電気的絶縁層である耐熱性有機高分子膜２３を形成し、加熱硬化装置にてパターン中の溶媒が完全に除去され、パターンを構成する膜が硬化する温度条件にて熱処理を施す。 In (2) of FIG. 8, a cartridge for printing visible information and a cartridge for forming an electric circuit are switched and placed on the carriage, and the position coordinates of the positioning pattern 16 are read by the solid-state image element head 12, and the coordinates are used as a reference. A heat-resistant organic polymer film 23, which is an electrically insulating layer such as polyimide, is formed in the electric circuit forming area 17 by an ink jet method, and the solvent in the pattern is completely removed by a heat curing device, and the film constituting the pattern is formed. Heat treatment is performed at a curing temperature condition.

ここで、基体となる紙、布の凹凸を緩和し、平滑な表面の絶縁層を形成するためには、吐出される耐熱性有機高分子材料の粘度は、数ｃｐ以下とするのが望ましい。 Here, in order to alleviate the unevenness of the paper and cloth serving as the substrate and form an insulating layer having a smooth surface, it is desirable that the viscosity of the discharged heat-resistant organic polymer material be several cp or less.

また、本実施例において、絶縁層である耐熱性有機高分子膜２３の材料は、脆性上の問題から有機材料を選択したが、積層して絶縁パターンを形成する場合は、上層をＳｉＯ２系等の無機材料を原料として含む流動体を用いて平滑化することも可能である。 In this embodiment, the material of the heat-resistant organic polymer film 23 that is an insulating layer is selected from organic materials because of brittleness. However, when an insulating pattern is formed by stacking, the upper layer is made of SiO 2 or the like. It is also possible to perform smoothing using a fluid containing the inorganic material as a raw material.

次に、電気回路形成エリアに位置決めパターン１０６を形成する。位置決めパターン１０６は、電気回路形成エリアの耐熱性有機高分子膜２３と親和性の良い材料であるならば、可視情報インクでも電気回路を形成する他の材料でも構わないが、カートリッジ交換の手間を考えると、電気回路形成材料の中で固体映像素子で読み取りが可能な材料で位置決めパターンを形成するのが望ましい。また、本実施例では、位置決め精度を上げるために、電気回路の形成部分により近い部分に位置決めパターン１０６を形成する例を示している。電気回路の要求精度が緩く、基体である紙や布が変形しにくい材料であるならば、図８（１）で形成した位置決めパターン１６の兼用も可能である。 Next, the positioning pattern 106 is formed in the electric circuit formation area. As long as the positioning pattern 106 is a material having good affinity with the heat-resistant organic polymer film 23 in the electric circuit formation area, visible information ink or other materials that form an electric circuit may be used. In view of this, it is desirable to form the positioning pattern with a material that can be read by the solid-state image device among the electric circuit forming materials. In this embodiment, in order to increase the positioning accuracy, an example in which the positioning pattern 106 is formed in a portion closer to the electric circuit forming portion is shown. If the required accuracy of the electric circuit is low and the paper or cloth that is the base is a material that is not easily deformed, the positioning pattern 16 formed in FIG. 8A can also be used.

次に、図９において、図８で説明した薄膜トランジスタの形成方法とその続きを説明する。 Next, in FIG. 9, a method for forming the thin film transistor described in FIG. 8 and its continuation will be described.

図９は、図７で示した薄膜トランジスタの形成方法を概略的に示した断面図である。 FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a method of forming the thin film transistor shown in FIG.

図９の（１）は、図８の（１）のＡ-Ａ’線における断面図に対応する。図９の（２）、（３）は、図８の（２）Ａ-Ａ’線における断面図に対応し、図９の（３）は、耐熱性有機高分子膜２３の厚さが２ｔであるため、キャリッジを２回移動させ、絶縁層である耐熱性有機高分子膜２３の厚さが２ｔになるように形成し、熱硬化処理を施す。このように、一回の工程による膜の形成と熱硬化処理によって、必要とされる厚み、強度、平坦性に達しない場合には、さらに同様のプロセスを数回繰り返すことで、所望の厚み、強度、平坦性を持ったパターンの形成が可能となる。 (1) in FIG. 9 corresponds to a cross-sectional view taken along line A-A 'in (1) of FIG. (2) and (3) in FIG. 9 correspond to the cross-sectional view taken along line (2) AA ′ in FIG. 8, and (3) in FIG. 9 shows that the thickness of the heat-resistant organic polymer film 23 is 2 t. Therefore, the carriage is moved twice so that the heat-resistant organic polymer film 23 which is an insulating layer is formed to have a thickness of 2t, and a thermosetting process is performed. In this way, when the required thickness, strength, and flatness are not achieved by the film formation and thermosetting treatment in a single process, the desired thickness can be obtained by repeating the same process several times. A pattern having strength and flatness can be formed.

図９の（４）では、先ほど形成した絶縁層の耐熱性有機高分子膜２３の上に、回路形成データに基づいて、１回のスキャン内に、半導体パターンである有機半導体膜２４、絶縁パターンであるゲート絶縁膜としての有機絶縁膜２５、絶縁パターンである有機高分子保護膜２７、導電パターンであるソース／ドレイン電極としての導電性膜２８、導電パターンである電気配線としての導電性膜２９、の各パターンをインクジェット方式によって形成し、各パターン形成毎に熱硬化処理を施す。 In (4) of FIG. 9, the organic semiconductor film 24, which is a semiconductor pattern, and the insulating pattern are formed on the heat-resistant organic polymer film 23 of the insulating layer formed earlier in one scan based on the circuit formation data. An organic insulating film 25 as a gate insulating film, an organic polymer protective film 27 as an insulating pattern, a conductive film 28 as a source / drain electrode as a conductive pattern, and a conductive film 29 as an electric wiring as a conductive pattern. Each pattern is formed by an inkjet method, and a thermosetting process is performed for each pattern formation.

図９の（５）〜（１３）では、回路形成データに基づいて、半導体パターンである有機半導体膜２４、絶縁パターンである有機絶縁膜２５及び有機高分子保護膜２７、導電パターンであるゲート電極としての導電性膜２６、導電パターンである導電性膜２８及び２９の各種パターンを、順次形成し、各パターン形成毎に熱硬化処理を繰り返すことにより、薄膜トランジスタが形成される。 In (5) to (13) of FIG. 9, based on the circuit formation data, the organic semiconductor film 24 which is a semiconductor pattern, the organic insulating film 25 and the organic polymer protective film 27 which are insulating patterns, and the gate electrode which is a conductive pattern Various patterns of the conductive film 26 and the conductive films 28 and 29 which are conductive patterns are sequentially formed, and a thin film transistor is formed by repeating the thermosetting process for each pattern formation.

熱硬化処理は、加熱硬化装置にて各パターン中の溶媒が完全に除去され、各パターンを構成する膜が硬化する温度条件にて熱処理を施す。熱処理の温度は、紙及び可視情報として形成されたパターンに変質等の影響のない温度に設定する。例えば耐熱性有機高分子膜としてポリイミドを使用する場合、一般的に３００℃程度の熱処理を行う必要があるため、基体としては耐熱シート（又は耐熱紙）を用い、紙面上に形成された可視情報のインクが変質（変色）しない温度で処理を行う。 In the thermosetting treatment, the solvent in each pattern is completely removed by a heat curing apparatus, and heat treatment is performed under a temperature condition in which the film constituting each pattern is cured. The temperature of the heat treatment is set to a temperature at which there is no influence of alteration or the like on the pattern formed as paper and visible information. For example, when polyimide is used as the heat-resistant organic polymer film, it is generally necessary to perform a heat treatment at about 300 ° C. Therefore, a heat-resistant sheet (or heat-resistant paper) is used as the substrate, and visible information formed on the paper surface. The ink is processed at a temperature at which the ink does not change (discolor).

さらに、各工程で位置決めパターン１０６を同時に形成し、固体映像素子にて位置座標を読み取り、次工程の形成パターンの位置合わせに使用する。 Further, the positioning pattern 106 is simultaneously formed in each process, the position coordinates are read by the solid-state image element, and used for alignment of the formation pattern in the next process.

この結果、図７に示した電気回路である薄膜トランジスタを精度良く形成することができる。 As a result, the thin film transistor which is the electric circuit shown in FIG. 7 can be formed with high accuracy.

さらに同様の工程により、導電性膜からなるコイルや導電性膜と有機絶縁膜からなるコンデンサを形成することで、非接触のＲＦＩＤチップや、ダイオード等の電子素子を紙面上に形成することも可能である。 Furthermore, non-contact RFID chips and electronic elements such as diodes can be formed on paper by forming a coil made of a conductive film and a capacitor made of a conductive film and an organic insulating film through the same process. It is.

本実施例では、上述した電気回路形成装置を用いて、紙又は布上に可視情報パターンと絶縁層とを形成し、該絶縁層の上に予め作成した微小電子素子であるＳｉトランジスタセルを、インクジェット方式によって配置し、該配置したトランジスタセルを繋ぐように電気回路をインクジェット方式によって形成する例を示す。ここで、微小電子素子とは、シリコン等の微小セル（多面体でも球状でも可）に回路を形成した、微小トランジスタや、微小ダイオード、微小コンデンサ等で、インクジェット方式で吐出できるサイズのものを指す。 In this example, using the above-described electric circuit forming apparatus, a visible information pattern and an insulating layer are formed on paper or cloth, and a Si transistor cell, which is a microelectronic element prepared in advance on the insulating layer, An example is shown in which an electric circuit is formed by an ink jet method so as to be arranged by an ink jet method and to connect the arranged transistor cells. Here, the microelectronic element refers to a microtransistor, a microdiode, a microcapacitor, or the like having a circuit formed in a microcell (such as a polyhedron or a sphere) such as silicon and having a size that can be ejected by an inkjet method.

図１０は本実施例の電気回路の概略断面図を示す。紙または布１４の上に、可視情報パターン２２と絶縁層である耐熱性有機高分子膜２３が形成され、該耐熱性有機高分子膜２３の上にＳｉトランジスタセル５１と、絶縁パターンである有機絶縁膜２５と、導電パターンである導電性膜２６と、絶縁パターンである有機高分子保護膜２７と、が形成されている。 FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the electric circuit of this embodiment. A visible information pattern 22 and a heat-resistant organic polymer film 23 that is an insulating layer are formed on paper or cloth 14, and an Si transistor cell 51 and an organic material that is an insulating pattern are formed on the heat-resistant organic polymer film 23. An insulating film 25, a conductive film 26 that is a conductive pattern, and an organic polymer protective film 27 that is an insulating pattern are formed.

図１１は、図１０に示した電気回路の形成工程を示す。 FIG. 11 shows a process of forming the electric circuit shown in FIG.

図１１の（１）では、可視情報を印刷するカートリッジをキャリッジに設置し、紙又は布上の可視情報形成エリア１５に、インクジェット方式により可視情報２２を形成する。次に、可視情報を印刷するカートリッジを電気回路を形成するカートリッジに交換してキャリッジに設置し、電気回路形成エリア１７にインクジェット方式によりポリイミド等の電気的絶縁層である耐熱性有機高分子膜２３を形成し、位置決めパターン１６を形成し、熱硬化処理を施す。 In (1) of FIG. 11, a cartridge for printing visible information is installed on a carriage, and visible information 22 is formed by an inkjet method in a visible information forming area 15 on paper or cloth. Next, the cartridge for printing visible information is replaced with a cartridge for forming an electric circuit, and the cartridge is installed on the carriage. The heat-resistant organic polymer film 23 which is an electrically insulating layer such as polyimide is formed in the electric circuit forming area 17 by an ink jet method. , A positioning pattern 16 is formed, and a thermosetting process is performed.

位置決めパターン１６は、電気回路形成エリア１７の耐熱性有機高分子膜２３と親和性の良い材料であるならば、可視情報インクでも電気回路を形成する他のインクでも構わないが、カートリッジ交換の手間を考えると、電気回路形成材料の中で固体映像素子で読み取りが可能な材料で位置決めパターンを形成するのが望ましい。ここまでの電気回路形成のための下地である、絶縁層としての耐熱性有機高分子膜２３を形成する工程及び加熱条件等は基本的に実施例１と同じである。また、必要とされる厚み、強度、平坦性を得るために、インクジェット方式による有機高分子膜の形成と熱硬化処理のプロセスを数回繰り返す。本実施例では、予め作成したＳｉトランジスタセルを溶媒中（分散剤としての界面活性剤を含んだ、水溶性アルコール又は非水溶性有機溶媒）に拡散させたものをインクジェット方式方式にて吐出して、耐熱性有機高分子膜２３の上に配置する。配置されたＳｉトランジスタセルを繋ぐように電気回路を形成するため、実施例１に比べて下地に要求される平坦性の許容度が大きくなり、μｍオーダーの凹凸のある耐熱性有機高分子膜上に回路を形成することも可能となる。 The positioning pattern 16 may be visible information ink or other ink that forms an electric circuit as long as it is a material having a good affinity with the heat-resistant organic polymer film 23 in the electric circuit formation area 17. Therefore, it is desirable to form the positioning pattern with a material that can be read by the solid-state image element among the electric circuit forming materials. The process for forming the heat-resistant organic polymer film 23 as the insulating layer, which is the foundation for forming the electric circuit, and the heating conditions are basically the same as those in the first embodiment. In addition, in order to obtain the required thickness, strength, and flatness, the process of forming the organic polymer film by the ink jet method and the thermosetting process are repeated several times. In this example, a Si transistor cell prepared in advance was diffused in a solvent (a water-soluble alcohol or a water-insoluble organic solvent containing a surfactant as a dispersant) by an inkjet method. The heat-resistant organic polymer film 23 is disposed. Since the electric circuit is formed so as to connect the arranged Si transistor cells, the tolerance of flatness required for the base is larger than that of the first embodiment, and on the heat-resistant organic polymer film having irregularities on the order of μm. It is also possible to form a circuit.

図１１の（２）では、位置決めパターン１６の位置座標を固体素子ヘッド１２で読み取りこの座標を基準として、Ｓｉトランジスタセル５１を溶媒中に拡散させたものをインクジェット法にて吐出し、Ｓｉトランジスタセル５１を所望の位置に配置する。ここで、Ｓｉトランジスタセルは、ゲート電極、及びソース／ドレイン電極から引き出された電極パッド５２を複数有している。 In (2) of FIG. 11, the position coordinate of the positioning pattern 16 is read by the solid-state element head 12, and the Si transistor cell 51 diffused in the solvent is ejected by the ink jet method using this coordinate as a reference. 51 is arranged at a desired position. Here, the Si transistor cell has a plurality of electrode pads 52 drawn from the gate electrode and the source / drain electrodes.

図１１（３）は図１１の（２）のＡ-Ａ’線における断面図であり、微小電子素子であるＳｉトランジスタセルが所望の位置に配置された概略図である。電極パッド５２は、微小電子素子が多面体の場合は、どの面が上を向いても後工程の電気回路形成の際に電極パッドが必ず接続できるように、異なる面に複数の電極パッドを有している。微小電子素子が球状である場合にも、電極パッドと電気回路とが必ず接続できるように複数の電極パッドを有した構造をとる。 FIG. 11 (3) is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 11 (2), and is a schematic view in which Si transistor cells, which are microelectronic elements, are arranged at desired positions. When the microelectronic element is a polyhedron, the electrode pad 52 has a plurality of electrode pads on different surfaces so that the electrode pad can be always connected when an electric circuit is formed in a later process, regardless of which surface faces upward. ing. Even when the microelectronic element is spherical, it has a structure having a plurality of electrode pads so that the electrode pads and the electric circuit can be connected without fail.

次に、上記Ｓｉトランジスタセルの電極パッド５２の位置座標を固体映像素子ヘッドにて読み取り、データ処理装置上に電気回路のパターンを作成する。ここで、検出された接続可能なＳｉトランジスタセルの個数が電気回路の形成に足る充分な個数が無く、所望の電気回路のパターンが形成できない場合には、再びＳｉトランジスタセル５１をインクッジェット方式によって配置し、上記工程と同様にＳｉトランジスタセルの電極パッド５２の位置座標を固体映像素子ヘッドにて読み取り、データ処理装置上に電気回路のパターンを作成する。 Next, the position coordinates of the electrode pad 52 of the Si transistor cell are read by a solid-state image element head, and an electric circuit pattern is created on the data processing device. Here, when the detected number of connectable Si transistor cells is not sufficient to form an electric circuit and a desired electric circuit pattern cannot be formed, the Si transistor cell 51 is again set to the ink jet system. In the same manner as in the above process, the position coordinates of the electrode pad 52 of the Si transistor cell are read by the solid-state image element head, and an electric circuit pattern is created on the data processing device.

図１１の（４）では、データ処理装置上に作成された電気回路のパターンに従って、導電パターンである電気回路としての導電性膜２６をインクジェット方式方式により形成し、所望の電気配線の接続を行う。ここで、絶縁層上に配置されているＳｉトランジスタセルは、全て接続するのではなく、所望の電気回路を形成するのに必要なセルのみを選択して接続する。 In (4) of FIG. 11, according to the electric circuit pattern created on the data processing device, a conductive film 26 as an electric circuit which is a conductive pattern is formed by an ink jet method, and desired electric wiring is connected. . Here, not all of the Si transistor cells arranged on the insulating layer are connected, but only the cells necessary for forming a desired electric circuit are selected and connected.

次に、加熱硬化装置を用いて、紙面上の溶媒を完全に除去し、導電性膜２６が硬化する温度条件にて熱硬化処理を施す。そして、絶縁パターンである有機絶縁膜２５を導電性膜２６の上に形成し熱硬化処理を施し、最後に、絶縁パターンである保護膜としての有機高分子保護膜２７を形成し、熱硬化処理を施す。 Next, using a heat curing apparatus, the solvent on the paper surface is completely removed, and a heat curing process is performed under a temperature condition where the conductive film 26 is cured. Then, an organic insulating film 25 that is an insulating pattern is formed on the conductive film 26 and subjected to a thermosetting process. Finally, an organic polymer protective film 27 as a protective film that is an insulating pattern is formed, and the thermosetting process is performed. Apply.

このように、微細加工を必要とするトランジスタ部分を予め半製品として形成しておき、トランジスタ間の配線接続のみＩＪ法を適用することにより、電気回路の集積度を上げることができ、より高機能の電気回路を簡単に形成することができる。 In this way, by forming a transistor portion that requires fine processing as a semi-finished product in advance, and applying the IJ method only for wiring connection between transistors, the degree of integration of the electric circuit can be increased, and higher functionality can be achieved. The electric circuit can be easily formed.

さらに実施例１の場合と同様に、電気回路を形成する液体を用いてコイルやコンデンサを形成したり、あるいは半製品であるコイルやコンデンサをＩＪで吐出して配置することで、非接触のＲＦＩＤチップを紙面上に形成することもできる。 Further, as in the case of the first embodiment, a non-contact RFID can be formed by forming a coil or a capacitor using a liquid that forms an electric circuit, or by discharging and arranging a coil or a capacitor that is a semi-finished product with IJ. Chips can also be formed on the paper.

また、実施例１及び２の工程において、電気回路を形成した後に可視情報を形成することで、可視情報形成に使用されるインクをより耐熱性の低いものに置き換えることができる。さらに、電気回路形成時に使用した位置決めパターンを利用して、この情報を読み取ることにより、可視情報形成の位置ずれを防ぎ、精度が向上する。 In the steps of Examples 1 and 2, by forming visible information after forming an electric circuit, the ink used for forming the visible information can be replaced with one having lower heat resistance. Furthermore, by reading this information using the positioning pattern used at the time of forming the electric circuit, a positional shift in the formation of visible information can be prevented and the accuracy can be improved.

さらに、本実施形態１及び２の印刷工程においては、可視情報印刷に使用されるインクの内、例えば、黒色系のインクを電気回路形成用液体で代用して、可視情報を印刷することで、搭載されるインクヘッドの個数を削減し、より簡素な構造の印刷装置とすることも出来る。また、電気回路形成用インクに顔料、染料を含有すれば、他色の可視情報インクヘッドとの共用も可能である。 Further, in the printing process of the first and second embodiments, the visible information is printed by substituting the black ink for the electric circuit forming liquid among the ink used for visible information printing, for example, The number of ink heads to be mounted can be reduced, and a printing apparatus having a simpler structure can be obtained. Further, if the ink for forming an electric circuit contains a pigment or a dye, it can be shared with other color visible ink heads.

可視情報形成用カートリッジと電気回路形成用カートリッジは、各々、シアン→導電パターン、マゼンタ→絶縁パターン、イエロー→半導体パターン、ブラック→接着パターンと、対応させることで、可視情報である色情報と電気回路情報とを対応させて出力することが可能となる。このように対応付けられた可視情報形成用カートリッジと電気回路形成用カートリッジとの整合性が取れているか否かの検出するための検出手段として、カートリッジ内の一部にＲＯＭを搭載する例があげられる。ROM中に各カートリッジの種別を記録しておく事により、電気回路形成装置側で、搭載されているカートリッジの種類の判断が可能となるため、電気回路形成情報や可視情報形成情報をホスト機器から受け取る際に、搭載されているカートリッジに見合ったデータのみを受け付けると事が可能となる。これにより、搭載カートリッジと印刷データとが対応しないような場合には、これら情報を受け取らないようにし、さらに、該検出手段により誤装着が検出された場合には、警告を発することにより、誤形成を防止する事が出来る。 The visible information forming cartridge and the electric circuit forming cartridge correspond to cyan → conductive pattern, magenta → insulating pattern, yellow → semiconductor pattern, black → adhesive pattern, respectively, so that color information and electric circuit as visible information are associated with each other. It becomes possible to output information in association with it. An example of mounting a ROM in a part of the cartridge as a detection means for detecting whether or not the visual information forming cartridge and the electrical circuit forming cartridge that are associated in this way are consistent. It is done. By recording the type of each cartridge in the ROM, it becomes possible to determine the type of cartridge mounted on the electric circuit forming device side, so the electric circuit forming information and visible information forming information are sent from the host device. At the time of receiving, it is possible to receive only data suitable for the mounted cartridge. As a result, when the mounted cartridge and the print data do not correspond to each other, the information is not received. Further, when the erroneous mounting is detected by the detecting means, a warning is issued, thereby forming the erroneous formation. Can be prevented.

また、各実施例に於いては、通常の可視情報を印刷するタイプの印刷装置を例にとって説明して来たが、これに限らず、Ｘ，Ｙプロッタ方式の任意の位置にヘッドを移動可能な形状の装置を用いることも可能である。 In each of the embodiments, a description has been given by taking an example of a type of printing apparatus that prints normal visible information. However, the present invention is not limited to this, and the head can be moved to any position of the X, Y plotter method. It is also possible to use a device having a simple shape.

更に言えば、実施例の説明では、Ｘ，Ｙ方向の２次元駆動方式で記載されているが、電気回路の層構造に従って、層構造の高さ方向であるＺ方向を加えた３次元の駆動に関して、印刷済みの印刷層情報を記憶しておく事により、この記憶情報と、これから印刷する層が第何層目の印刷であるかとの情報とから、Ｚ方向のパラメータ値を前記情報に合わせて変更する事ができる。これにより基体とヘッドとの距離を常に一定に保ちながら、電気回路を形成することが可能となり、印刷精度が向上する。 Furthermore, in the description of the embodiment, the two-dimensional driving method in the X and Y directions is described, but the three-dimensional driving in which the Z direction which is the height direction of the layer structure is added according to the layer structure of the electric circuit. In this case, by storing the printed print layer information, the parameter value in the Z direction is matched with the information from the stored information and the information indicating what layer the printing layer will be printed from now on. Can be changed. As a result, it is possible to form an electric circuit while keeping the distance between the base and the head constant, and the printing accuracy is improved.

本発明の電気回路形成装置のシステム構成を示した概略ブロック図Schematic block diagram showing the system configuration of the electric circuit forming apparatus of the present invention 本発明で用いられるカートリッジの外観図External view of cartridge used in the present invention 本発明におけるキャリッジの模式図Schematic diagram of carriage in the present invention 本発明における記録ヘッドの断面図Sectional view of recording head in the present invention 本発明に用いられる記録ヘッド内のヒーターボードの説明図Explanatory drawing of the heater board in the recording head used in the present invention 実施例１における電気回路の概略平面図Schematic plan view of an electric circuit in Example 1 （ａ）は図１のＡ−Ａ’線における概略断面図、（ｂ）は図１で形成される電気回路の各パターンの厚さを示した概略断面図1A is a schematic cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 1, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view showing the thickness of each pattern of the electric circuit formed in FIG. 1. 実施例１における電気回路の形成工程を示す概略平面図The schematic plan view which shows the formation process of the electric circuit in Example 1 実施例１における電気回路の形成工程図を示す概略断面図Schematic sectional view showing the formation process diagram of the electric circuit in Example 1 実施例２の電気回路の概略断面図Schematic sectional view of the electric circuit of Example 2 実施例２における電気回路の形成工程を示す概略平面図The schematic plan view which shows the formation process of the electric circuit in Example 2. インクジェット方式による電気回路形成装置の要部Main parts of an electric circuit forming apparatus using an ink jet method

Explanation of symbols

１データ処理装置
２基体の搬送部
３キャリッジの搬送部
４接着パターン形成用ヘッド
５接着パターン形成用タンク
６絶縁パターン形成用ヘッド
７絶縁パターン形成用タンク
８半導体パターン形成用ヘッド
９半導体パターン形成用タンク
１０導電パターン形成用ヘッド
１１導電パターン形成用タンク
１２固体映像素子ヘッド
１３加熱硬化装置
１４紙又は布の基体
１５可視情報形成エリア
１６、１０６位置決めパターン
１７電気回路形成エリア
２２可視情報パターン
２３耐熱性有機高分子膜
２４有機半導体膜
２５有機絶縁膜
２６、２８、２９導電性膜
２７有機高分子保護膜
１０電源
１００電気回路形成装置
１０１表示装置
１０２キー入力装置
１０３ＣＰＵ
１０４ＲＯＭ
１０５ドライバ
１０６ＡＳＩＣ
１０７Ｉ／Ｏ
１０８ＤＲＡＭ
１０９ＥＥＰＲＯＭ
１１０データ入力用Ｉ／Ｆ
２００電気回路形成装置ユニット
２０１各種制御用モーター
２０２ヘッド
２０３エンコーダ、センサー等の制御系
２０４電気回路形成面に対するヘッド制御部
２０５タンク
２０６吐出口
３００電気回路や可視情報パターンのデータ
６００、６０５キャリッジ
６０１、６０７電気回路形成用カートリッジ
６０２、６０６可視情報形成用カートリッジ
６０３、６０９電気回路形成用キャリッジ
６０４、６０８可視情報形成用カートリッジ
６１０固体映像素子ヘッド
５１００ヒーターボード
５１１０温調用ヒーター（昇温用ヒーター）
５１１２共通液室
５１１３吐出用ヒーター
５１１４気泡が発生し、流路中の液体が
５１１５液滴
５２００配線基板
５３００支持体
５４００ダイオードマトリックス用ダイオード
５４０１ワイヤーボンディング用のパッド
５４０２吐出用ヒーターへの配線パターン
５５００メニスカス・コントロール用ヒーター
Ｐ基体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Data processing apparatus 2 Base | substrate conveyance part 3 Carriage conveyance part 4 Adhesion pattern formation head 5 Adhesion pattern formation tank 6 Insulation pattern formation head 7 Insulation pattern formation tank 8 Semiconductor pattern formation head 9 Semiconductor pattern formation tank DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Conductive pattern formation head 11 Conductive pattern formation tank 12 Solid-state image element head 13 Heat curing apparatus 14 Paper or cloth base | substrate 15 Visible information formation area 16, 106 Positioning pattern 17 Electric circuit formation area 22 Visible information pattern 23 Heat resistant organic Polymer film 24 Organic semiconductor film 25 Organic insulating film 26, 28, 29 Conductive film 27 Organic polymer protective film 10 Power supply 100 Electric circuit forming device 101 Display device 102 Key input device 103 CPU
104 ROM
105 Driver 106 ASIC
107 I / O
108 DRAM
109 EEPROM
110 I / F for data input
DESCRIPTION OF SYMBOLS 200 Electric circuit formation apparatus unit 201 Various control motors 202 Head 203 Control system, such as an encoder and a sensor 204 Head control part with respect to an electric circuit formation surface 205 Tank 206 Discharge port 300 Electric circuit and visual information pattern data 600, 605 Carriage 601, 607 Electric circuit forming cartridge 602, 606 Visible information forming cartridge 603, 609 Electric circuit forming carriage 604, 608 Visible information forming cartridge 610 Solid-state image element head 5100 Heater board 5110 Temperature control heater (heating heater)
5112 Common liquid chamber 5113 Discharge heater 5114 Bubbles are generated, and the liquid in the flow path is 5115 Liquid droplet 5200 Wiring substrate 5300 Support 5400 Diode matrix diode 5401 Wire bonding pad 5402 Discharge heater wiring pattern 5500 Meniscus・ Control heater P Base

Claims

An electric circuit forming head for forming an electric circuit on the substrate by supplying a liquid for forming the electric circuit to the substrate;
A visible information forming head for forming visible information on the substrate by supplying a liquid for forming visible information to the substrate;
A carriage for mounting one of the electric circuit forming head and the visible information forming head in a replaceable manner;
An electric circuit forming apparatus comprising:

2. The electric circuit forming apparatus according to claim 1, wherein the electric circuit formed on the base and / or a solid-state image element for reading the position coordinates of the visible information is mounted on the carriage.

The electric circuit forming apparatus according to claim 1, wherein the electric circuit forming head is a head cartridge integrally provided with a tank for storing a liquid forming the electric circuit.

The electric circuit forming apparatus according to claim 1, wherein the visible information forming head is a head cartridge integrally provided with a tank for storing a liquid that forms the visible information. .

5. The electric circuit forming apparatus according to claim 1, wherein one of the liquids forming the electric circuit is a conductive liquid that forms a conductive pattern on the base.

6. The electric circuit forming apparatus according to claim 1, wherein one of the liquids forming the electric circuit is an insulating liquid that forms an insulating pattern on the base.

7. The electric circuit forming apparatus according to claim 1, wherein one of the liquids that forms the electric circuit is a semiconductor liquid that forms a semiconductor pattern on the substrate.

The electric circuit forming apparatus according to claim 1, wherein the electric circuit forming apparatus is an ink jet system.