JP2007090250A - Apparatus and method for forming image - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus and a method for forming an image capable of highly precisely performing an ink discharge at multi-color high resolution, and further responding without stopping the ink discharge even in the case of discharge failure. <P>SOLUTION: The apparatus for forming an image is provided which forms an image by an ink discharge method, and the apparatus for forming an image comprises a movable flat bed table for placing a substrate which is to carry the image, a plurality of gate stages disposed above the flat bed table, and a plurality of movable ink discharge head units mounted separately on each of the plurality of gate stages. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明はインク吐出法に関し、特に光学表示用カラーフィルターや自発光パネル等の作成のための画像形成装置および画像形成方法に関する。   The present invention relates to an ink ejection method, and more particularly to an image forming apparatus and an image forming method for producing a color filter for optical display, a self-luminous panel, and the like.

従来、インク吐出法でカラーフィルター等を作成する場合、フラットベットステージにガラス等の基板を置き、インク吐出ヘッドを保持したインク吐出ヘッドユニットから基板に直接インクを吐出させることによって画像を形成していく方法が提案されている。
例えば、カラーフィルターの場合、R(赤)、G(緑)、B(青)と3色の色が必要になるので、画像形成装置を3台用いて、色毎にインク吐出するか、3色分を一つのユニットに収めて同時にインク吐出する。
Conventionally, when creating a color filter or the like by an ink ejection method, an image is formed by placing a substrate such as glass on a flat bed stage and ejecting ink directly from the ink ejection head unit holding the ink ejection head onto the substrate. A way to go is proposed.
For example, in the case of a color filter, three colors of R (red), G (green), and B (blue) are required. Therefore, ink is discharged for each color using three image forming apparatuses. The color is stored in one unit and discharged simultaneously.

しかし、近年のハイビジョンTVやモバイル用途のディスプレイなど、表示解像度アップの流れを受けてインク吐出の吐出解像度も高解像度化が必要で、例えば360dpi(360ドット/インチ。実際には70.6μmピッチ)や720dpi(35.3μmピッチ)等が要求されてきている。
しかしながら、インク吐出ヘッドでの吐出解像度は、ヘッドの加工精度や吐出性能から、各ヘッド方式によって限度があり、ヘッド1個では例えば120dpiとか、200dpiとかが、実現できうる最大の解像度になる。
従って、例えば120dpiのヘッドで480dpiを実現するためにはヘッド4本を一組として480dpi化する必要がある。
However, in response to the trend of increasing display resolution, such as recent high-definition TVs and displays for mobile applications, it is necessary to increase the discharge resolution of ink discharge. For example, 360 dpi (360 dots / inch, actually 70.6 μm pitch) And 720 dpi (35.3 μm pitch) have been demanded.
However, the discharge resolution of the ink discharge head is limited by each head method from the processing accuracy and discharge performance of the head. For example, 120 dpi or 200 dpi is the maximum resolution that can be realized with one head.
Therefore, for example, in order to realize 480 dpi with a 120 dpi head, it is necessary to make 480 dpi as a set of four heads.

また、ヘッドを傾けて解像度を増やす手法もあるが、走査幅が同一条件であれば、同じ本数(ノズル数)が必要になることは変わらないので、実際に搭載するヘッドの搭載本数は同じになる。
特開2004‐122633号公報
There is also a method to increase the resolution by tilting the head. However, if the scanning width is the same, the same number of nozzles (number of nozzles) will not be changed, so the number of heads actually mounted is the same. Become.
JP 2004-122633 A

このように大量のヘッドを、大判サイズでインク吐出ヘッドユニットにして作り上げると、インク吐出ヘッドユニットの重量は、例えば200kgとか500kgといった重量になり、インク吐出ヘッドユニットの寸法も1m四方といったかなり大きなものになってしまう。
よって、例えば、色の表現域を増やす目的で6色(RGBの他にCシアン、Mマゼンタ、Yイエロー)インクを用いたい場合等、1つのインク吐出ヘッドユニットに各色ヘッドをすべて搭載すると、非常に重く、大きなインク吐出ヘッドユニットになってしまうという問題があった。
そして、大きく重いインク吐出ヘッドユニットを作ったとしても、搬送時の精度や、インク吐出ヘッドユニットの相対的な機械精度、自重や熱膨張といった形状精度という様々な精度悪化要因が重なり、高精度なインク吐出が出来ないという問題があった。
また、膨大な数のヘッドを搭載すれば、その分、インク吐出ヘッドのノズル詰まりなど吐出不良の確立も増え、画像形成の歩留まりが上がらないという問題があった。
When a large number of heads are formed into large-sized ink discharge head units in this way, the weight of the ink discharge head unit becomes, for example, 200 kg or 500 kg, and the size of the ink discharge head unit is considerably large, such as 1 m square. Become.
Therefore, for example, when it is desired to use six colors (C cyan, M magenta, Y yellow in addition to RGB) for the purpose of increasing the color expression range, mounting all the color heads in one ink discharge head unit is extremely However, there is a problem that it becomes a large ink discharge head unit.
Even if a large and heavy ink discharge head unit is made, various accuracy deteriorating factors such as accuracy during transport, relative mechanical accuracy of the ink discharge head unit, and shape accuracy such as its own weight and thermal expansion overlap, resulting in high accuracy. There was a problem that ink could not be ejected.
In addition, if a large number of heads are mounted, there is a problem that the establishment of ejection defects such as nozzle clogging of the ink ejection head increases, and the yield of image formation does not increase.

本発明は係る従来技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、多色高解像度のインク吐出を高精度に行うこと、さらには、吐出不良時にもインク吐出を止めずに対応可能な画像形成装置および画像形成方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the problems of the related art, and the purpose thereof is to perform multi-color high-resolution ink ejection with high accuracy, and further, without stopping ink ejection even at the time of ejection failure. An image forming apparatus and an image forming method that can cope with the above.

請求項1に記載の発明は、
インク吐出法にて画像を形成する画像形成装置において、
該画像が形成される基板が載置される移動可能なフラットベットテーブルと、
該フラットベットテーブルの上方にある複数の門型ステージと、
該複数の門型ステージの各々に独立して設けられ移動可能である複数のインク吐出ヘッドユニットとを有することを特徴とする画像形成装置である。
The invention described in claim 1
In an image forming apparatus that forms an image by an ink ejection method,
A movable flat bed table on which a substrate on which the image is formed is placed;
A plurality of portal stages above the flat bed table;
An image forming apparatus comprising: a plurality of ink ejection head units that are independently provided and movable on each of the plurality of portal stages.

請求項2に記載の発明は、
前記門型ステージが撓み補正手段を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。
The invention described in claim 2
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the portal stage includes a deflection correction unit.

請求項3に記載の発明は、
前記撓み補正手段は、前記複数の門型ステージの各々に独立して設けられていることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置である。
The invention according to claim 3
The image forming apparatus according to claim 2, wherein the deflection correcting unit is provided independently for each of the plurality of portal stages.

請求項4に記載の発明は、
前記複数のインク吐出ヘッドユニットは、お互いに異なる色のインクを吐出するインク吐出ヘッドユニットであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置である。
The invention according to claim 4
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of ink discharge head units are ink discharge head units that discharge different colors of ink.

請求項5に記載の発明は、
前記インク吐出ヘッドユニットは、一つのインク吐出ヘッドユニットに2色以上のインク吐出可能な複数のインク吐出ヘッドを有していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成装置である。
The invention described in claim 5
5. The image formation according to claim 1, wherein the ink discharge head unit includes a plurality of ink discharge heads capable of discharging two or more colors in one ink discharge head unit. Device.

請求項6に記載の発明は、
前記複数のインク吐出ヘッドユニットは、お互いに同じ色のインクを吐出するインク吐出ヘッドをそれぞれ有していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置である。
The invention described in claim 6
4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein each of the plurality of ink discharge head units includes an ink discharge head that discharges ink of the same color.

請求項7に記載の発明は、
インク吐出法にて画像を形成する画像形成方法において、
複数のインク吐出ヘッドユニットによるインク吐出の組み合わせにより所定の解像度の画像を形成する準備をする工程と、
前記複数のインク吐出ヘッドユニットのうち、いずれかのインク吐出ヘッドユニットの不良を検出し、該不良のインク吐出ヘッドユニットの使用を中止する工程と、
他の不良でない少なくとも一つのインク吐出ヘッドユニットを必要回数だけ走査および所定の解像度を満たすための移動を組み合わせてインク吐出する工程とを有することを特徴とする画像形成方法である。
The invention described in claim 7
In an image forming method for forming an image by an ink ejection method,
Preparing to form an image of a predetermined resolution by a combination of ink ejection by a plurality of ink ejection head units;
Detecting a defect of any one of the plurality of ink discharge head units and stopping the use of the defective ink discharge head unit; and
And a step of ejecting ink by combining at least one non-defective ink ejection head unit a required number of times of scanning and a movement for satisfying a predetermined resolution.

請求項1の発明によれば、複数のインク吐出ヘッドユニットが複数の門型ステージの各々に独立して設けられている。従って、たとえ、一つのインク吐出ヘッドユニットの重量が大きくても、一つの門型ステージには例えば一つのインク吐出ヘッドユニットしかないので、門型ステージは撓みにくい。そのため、インク吐出ヘッドと基板の間隔として必要な間隔を確保しやすく、必要なインク吐出精度が得られやすい。
また、多色吐出や保護層等を形成する機能液等を基板上に吐出する場合、各々独立して走査および吐出出来るので、様々な吐出パターンに対応できる。
また、1つの門型ステージに2つのインク吐出ヘッドユニットを乗せたりするよりタクトは早くなる。
According to the first aspect of the present invention, a plurality of ink discharge head units are provided independently on each of the plurality of portal stages. Therefore, even if the weight of one ink discharge head unit is large, the portal stage is not easily bent because, for example, there is only one ink discharge head unit in one portal stage. Therefore, it is easy to secure a necessary interval as the interval between the ink ejection head and the substrate, and the necessary ink ejection accuracy is easily obtained.
Further, when a functional liquid or the like for forming a multicolor discharge or a protective layer is discharged onto the substrate, it can be scanned and discharged independently, so that various discharge patterns can be supported.
Also, the tact time is faster than placing two ink ejection head units on one portal stage.

請求項2の発明によれば、門型ステージが撓み補正手段を有している。従って、たとえ、インク吐出ヘッドユニットの自重などの理由により、門型ステージが撓んだとしても、補正することができる。そのため、インク吐出ヘッドと基板の間隔として必要な間隔を確保することができ、必要なインク吐出精度がさらに得られやすくなる。
特にインク吐出ヘッドと媒体とのすき間(ノズルギャップという)を狭く(例えば500μm等)保つことは着弾精度の維持だけでなく、インク吐出から吐出されるインク粒と同時に放出されるミストやサテライトの影響を軽減するためにも重要である。
また、例えば、製罐構造や鋳物構造の門型ステージに300〜500kgのインク吐出ヘッドユニットをつるすと、場所にもよるが、門型ステージの撓みによって上下方向に200〜400μmの撓み量が発生してしまうので、この撓み解消には非常に有効である。
According to the invention of claim 2, the portal stage has the deflection correcting means. Therefore, even if the portal stage is bent due to the weight of the ink discharge head unit or the like, it can be corrected. Therefore, a necessary interval can be secured as the interval between the ink ejection head and the substrate, and the necessary ink ejection accuracy can be further easily obtained.
In particular, maintaining a narrow gap (referred to as a nozzle gap) between the ink discharge head and the medium (for example, 500 μm, etc.) not only maintains the landing accuracy, but also influences of mist and satellites discharged simultaneously with the ink particles discharged from the ink discharge. It is also important to reduce.
For example, if a 300-500 kg ink discharge head unit is hung on a gate type stage with a iron making structure or a cast structure, depending on the location, a deflection amount of 200-400 μm is generated in the vertical direction due to the deflection of the gate type stage. Therefore, it is very effective for eliminating this bending.

請求項3の発明によれば、撓み補正手段が、複数の門型ステージの各々に独立して設けられている。従って、各々の門型ステージ毎に独立して撓みを補正できる。すなわち、撓み量の大きい門型ステージは補正量を多くし、撓み量の小さい門型ステージは補正量を小さくすることができる。完全に独立した吐出位置制御が出来る。そのため、すべてのインク吐出ヘッドユニットと基板の間隔として必要な間隔を確保することが容易になる。よって、必要なインク吐出精度が得られやすくなる。
各々のインク吐出ヘッドユニットの走査位置によらず、その重さの影響による補正制御を門型ステージ毎に実施出来るので、非常に高精度にノズルギャップを維持することが出来る。
According to the invention of claim 3, the deflection correcting means is provided independently for each of the plurality of portal stages. Therefore, the deflection can be corrected independently for each portal stage. In other words, the portal stage with a large amount of deflection can increase the correction amount, and the portal stage with a small amount of deflection can reduce the correction amount. Completely independent discharge position control is possible. Therefore, it becomes easy to ensure a necessary interval as a distance between all the ink ejection head units and the substrate. Therefore, the required ink ejection accuracy can be easily obtained.
Regardless of the scanning position of each ink discharge head unit, correction control due to the influence of its weight can be performed for each portal stage, so that the nozzle gap can be maintained with very high accuracy.

請求項4の発明によれば、複数のインク吐出ヘッドユニットは、お互いに異なる色のインクを吐出するインク吐出ヘッドユニットである。複数のインク吐出ヘッドユニットからは、各々違う色、例えば第1のインク吐出ヘッドユニットが赤(R)であれば、第2のインク吐出ヘッドユニットがシアン(C)という様に分担させて吐出することができるので、色数が多くて一つのインク吐出ヘッドユニットに乗せられない場合、有効である。特に、赤・緑・青+黄(RGB+Y)の様に、品種によって、黄(Y)の有無がある場合、ヘッド面の乾燥を防ぐ意味からも、黄(Y)を使用しない品種の場合は、その色のインク吐出ヘッドユニットをメンテナンスステーションに待避させて、キャッピング等の保全処理を行っておけるので、安定運用上非常に有用である。   According to the invention of claim 4, the plurality of ink ejection head units are ink ejection head units that eject inks of different colors. If each of the plurality of ink discharge head units has a different color, for example, if the first ink discharge head unit is red (R), the second ink discharge head unit discharges in a shared manner such as cyan (C). Therefore, it is effective when the number of colors is large and cannot be placed on one ink discharge head unit. In particular, when there is yellow (Y) depending on the type, such as red, green, blue + yellow (RGB + Y), in the case of a type that does not use yellow (Y) from the viewpoint of preventing the head surface from drying. Since the ink discharge head unit of that color is retracted to the maintenance station and maintenance processing such as capping can be performed, it is very useful for stable operation.

請求項5の発明によれば、一つのインク吐出ヘッドユニットに2色以上のインク吐出可能な複数のインク吐出ヘッドを有している。例えば第1のインク吐出ヘッドユニットで赤・緑・青(RGB)、第2のインク吐出ヘッドユニットで黄・マゼンタ・シアン(YMC)といったインク吐出が出来る様に分ければ、例えば赤・緑・青(RGB)3色インク吐出の品種と赤・緑・青・黄・マゼンタ・シアン(RGBYMC)6色インク吐出の品種でヘッドユニットの数を選択出来る。よって、使用していないヘッドのノズルを乾燥させるなどの問題を未然に防ぐことが出来る。   According to the invention of claim 5, a single ink discharge head unit has a plurality of ink discharge heads capable of discharging ink of two or more colors. For example, red, green, and blue (RGB) can be divided by the first ink discharge head unit, and yellow, magenta, and cyan (YMC) can be discharged by the second ink discharge head unit. The number of head units can be selected from (RGB) three-color ink discharge types and red, green, blue, yellow, magenta, and cyan (RGBYMC) six-color ink discharge types. Therefore, it is possible to prevent problems such as drying nozzles of heads that are not being used.

請求項6の発明によれば、複数のインク吐出ヘッドユニットがお互いに同じ色のインクを吐出するインク吐出ヘッドをそれぞれ有している。従って、一方のインク吐出ヘッドユニットで例えばノズル詰まり等によるインク吐出不良が生じたときは、他のインク吐出ヘッドユニットで補うことが出来る。   According to the invention of claim 6, each of the plurality of ink discharge head units has an ink discharge head that discharges the same color ink. Therefore, when an ink discharge failure occurs due to, for example, nozzle clogging in one ink discharge head unit, the other ink discharge head unit can make up for it.

請求項7の発明によれば、不良のインク吐出ヘッドがある場合でも、所定の解像度の画像を形成することができる。
例えば、2つのインク吐出ヘッドユニットを有する場合、各ユニットが、赤・緑・青・黄・マゼンタ・シアン(RGBYMC)の300dpiのユニットであれば、2つで600dpiとなる。この場合、一方のインク吐出ヘッドユニットで例えばノズル詰まり等による吐出不良が生じたときは、他のインク吐出ヘッドユニットを複数回走査すると共に足りない解像度に応じたピッチ移動をしてインク吐出すればよい。例えば、第2ユニットが問題となった場合、第1ユニットの1回目の走査およびインク吐出のあと、42μm(600dpiのピッチに相当)ずらして第2ユニットの走査データに基づきインク吐出して、足りない解像度に応じたピッチで走査およびインク吐出をすること(300dpi×2回=600dpi)により所定の解像度を得ることが出来る。
従来、不吐出(ミスファイヤー)など、突発的な吐出不良が発生した場合、吐出を止めてヘッドのメンテナンスをして、それでも復帰しない場合はインク吐出ヘッドを交換する必要があったため、装置の休止時間が非常に長かった。本発明であれば、他のインク吐出ヘッドユニットでカバーするので、画像形成時間(タクト)は延びるものの、その間にヘッドメンテナンスやヘッド交換が実施出来るので、装置を完全に止めてしまうよりも生産効率は格段に良くなる。
According to the seventh aspect of the present invention, an image having a predetermined resolution can be formed even when there is a defective ink discharge head.
For example, in the case of having two ink ejection head units, if each unit is a 300 dpi unit of red, green, blue, yellow, magenta, and cyan (RGBYMC), the two are 600 dpi. In this case, when a discharge failure occurs due to, for example, nozzle clogging in one ink discharge head unit, the other ink discharge head unit is scanned a plurality of times and the ink is discharged by moving the pitch according to the insufficient resolution. Good. For example, when the second unit becomes a problem, after the first scanning and ink ejection of the first unit, the ink is ejected based on the scanning data of the second unit with a shift of 42 μm (corresponding to a pitch of 600 dpi). A predetermined resolution can be obtained by scanning and ejecting ink at a pitch according to a resolution that is not present (300 dpi × 2 times = 600 dpi).
Conventionally, when a sudden ejection failure such as non-ejection (misfire) occurs, it is necessary to stop the ejection and maintain the head, and if it still does not return, it is necessary to replace the ink ejection head. The time was very long. According to the present invention, since it is covered with another ink discharge head unit, the image formation time (tact) is extended, but head maintenance and head replacement can be performed during that time, so that the production efficiency is higher than when the apparatus is completely stopped. Will be much better.

以下に、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明に係る画像形成装置の一例をあらわす略式斜視図で、ガラス基板18はストライプ方向を20にて示した位置にして吸着板1上にセットされている。吸着板1は搬送テーブル3上に設置されているフラットベットテーブルである。
また、吸着板1の端部に設けてある捨て打ちエリア2は、ここで、各ヘッドからの捨て打ちを行うもので、吐出を安定させる効果がある。
次にインク吐出ヘッドユニットは8と13に2つ設けてあり、それぞれ10,10‘ と11,11’の2つの門型ステージ(ガントリーステージとも言う)に搭載され、図示していないリニアモータでx方向に走査するが、図1では、メンテナンステーションのエリア(移動レール部9,19のあるエリア)に待避されている。
図3は、この画像形成装置の概略的な装置構成を示す上面図である。インク吐出ヘッドユニット8,13が基板18上に移動し、基板18がy方向に走査するときに搬送系のエンコーダ信号と同期させて精密インク吐出している。走査速度は、例えば、100mm/sec、加減速度は、例えば、0.06Gとすることができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of an image forming apparatus according to the present invention. A glass substrate 18 is set on a suction plate 1 with a stripe direction indicated by 20. The suction plate 1 is a flat bed table installed on the transfer table 3.
Further, the discarding area 2 provided at the end portion of the suction plate 1 is used for discarding from each head, and has an effect of stabilizing discharge.
Next, two ink discharge head units are provided in 8 and 13, which are mounted on two gate-type stages (also referred to as gantry stages) of 10, 10 'and 11, 11', respectively, and are linear motors (not shown). Although scanning is performed in the x direction, in FIG. 1, the vehicle is saved in a maintenance station area (an area where the moving rail portions 9 and 19 are provided).
FIG. 3 is a top view showing a schematic device configuration of the image forming apparatus. When the ink discharge head units 8 and 13 are moved onto the substrate 18 and the substrate 18 is scanned in the y direction, precise ink is discharged in synchronization with the encoder signal of the transport system. The scanning speed can be set to 100 mm / sec, for example, and the acceleration / deceleration can be set to 0.06 G, for example.

メンテナンスステーションは、ワイピングユニット4,14 加圧・吸引パージユニット5,15 洗浄ユニット6,16 キャッピングユニット7,17をもち、これらが移動レール部9、19上を図示していないモータによって移動することにより、一連のメンテナンス動作を自動で行うことが出来る。   The maintenance station has wiping units 4, 14 pressurizing / suction purge units 5, 15 cleaning units 6, 16 capping units 7, 17, which are moved on moving rails 9, 19 by a motor (not shown). Thus, a series of maintenance operations can be automatically performed.

ところでインク吐出ヘッドユニットは、図2のようにインク吐出ヘッド12一組(走査幅約72mm、180dpi(2つ並べて360dpi)、510ノズル)を5つつなげて、350mmの走査幅を有している。3色で一つのインク吐出ヘッドユニットを構成し、RGBのインク吐出ヘッドユニット8と、YMCのインク吐出ヘッドユニット13の2つを図2で示している。複数のインク吐出ヘッドは、予め所定の位置精度で調整し、整列されてインク吐出ヘッドユニットを構成している。   By the way, the ink discharge head unit has a scan width of 350 mm by connecting five sets of the ink discharge heads 12 (scanning width of about 72 mm, 180 dpi (360 dpi), 510 nozzles) as shown in FIG. . One ink discharge head unit is constituted by three colors, and two of the RGB ink discharge head unit 8 and the YMC ink discharge head unit 13 are shown in FIG. The plurality of ink discharge heads are adjusted in advance with a predetermined positional accuracy and aligned to constitute an ink discharge head unit.

インク吐出ユニットから基板18に対しての画像形成時に、インク吐出ヘッドユニットの重さによって門型ステージが荷重変形する。この相対的な位置精度誤差を補正する撓み補正手段を前記門型ステージに持たせる。以下に、この撓み補正手段について説明する。なお、門型ステージが撓んでる様子を図5,7に示す。
インク吐出ヘッドユニット(重量は、200kg/ユニット)は、門型ステージの一部である門型ステージ可動部23に吊るされている。そして、門型ステージ可動部23は、図6に示すように上下方向(Z軸方向)にμm単位で上下動できるアクチュエータ19が設けてある。門型ステージでインク吐出ヘッドユニットが走査される際の最も門型ステージが撓むときのガラス基板とインク吐出ヘッドとのすき間(ギャップ)Cを0.4mmとすると(図5参照)、それ以下にヘッドユニットが下がらないようにメカ的なストッパー(リミッタ)が設けられている。通常はバネ21によってギャップCは1.0mm以上広いすき間で保持されている。そしてインク吐出ヘッドユニット走査時は、門型ステージの撓み量に応じて、アクチュエータ19で下降方向に押しつけて、0.4mmのギャップCを維持する制御を行う。
When an image is formed on the substrate 18 from the ink discharge unit, the portal stage is subjected to load deformation due to the weight of the ink discharge head unit. The portal stage is provided with a deflection correcting means for correcting the relative positional accuracy error. Hereinafter, the deflection correction means will be described. The state in which the portal stage is bent is shown in FIGS.
The ink discharge head unit (weight is 200 kg / unit) is hung on the portal stage movable unit 23 which is a part of the portal stage. As shown in FIG. 6, the portal stage movable unit 23 is provided with an actuator 19 that can move up and down in the vertical direction (Z-axis direction) in units of μm. When the gap (gap) C between the glass substrate and the ink discharge head when the ink jet head unit is scanned at the gate type stage is bent to 0.4 mm (see FIG. 5) or less A mechanical stopper (limiter) is provided to prevent the head unit from being lowered. Usually, the gap C is held by a spring 21 with a gap of 1.0 mm or more. When scanning the ink discharge head unit, the actuator 19 is pressed in the downward direction according to the amount of deflection of the portal stage, and control is performed to maintain the gap C of 0.4 mm.

撓み補正手段は、必要に応じて、Z方向のチルト補正(傾き補正)を行えるようにしておく。チルト補正をするには、前記のアクチュエータを3,4点有する構造にしておき図7におけるθがゼロになるように補正する。   The deflection correction unit is configured to perform tilt correction (tilt correction) in the Z direction as necessary. In order to perform tilt correction, the actuator has a structure having three or four points, and correction is made so that θ in FIG. 7 becomes zero.

インク吐出中に異常状態となった場合、例えば、非常停止ボタンが押されたり、モータなどのサーボエラーが検出されたり、ガラス基板等に異常があり、ギャップセンサーで異物や厚さ不良などを検出した場合、または、停電時等には、インク吐出ヘッドユニットは下降方向の制御から解放されてバネ21の予圧で上昇する。従って、インク吐出ヘッドユニットのヘッドがガラス基板等と干渉(接触等)することは無い。   If an abnormal state occurs during ink ejection, for example, an emergency stop button is pressed, a servo error such as a motor is detected, or there is an abnormality in the glass substrate, etc., the gap sensor detects foreign matter or thickness defects. In such a case, or in the event of a power failure, the ink ejection head unit is released from the control in the downward direction and is raised by the preload of the spring 21. Therefore, the head of the ink discharge head unit does not interfere (contact) with the glass substrate or the like.

図4は、走査およびインク吐出手順を示す説明図である。
730mm×920mmの基板18の730mm方向を走査すると、外周部の30mm程度の非画像形成エリアを除けば1往復で1基板の画像形成が完了する。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing scanning and ink ejection procedures.
When the 730 mm direction of the 730 mm × 920 mm substrate 18 is scanned, image formation on one substrate is completed in one reciprocation except for a non-image forming area of about 30 mm on the outer periphery.

これ以外に、発展系で各ユニットを、180dpiで赤・緑・青・黄・マゼンタ・シアン(RGBYMC)とし、これを2ユニットで360dpiとすれば、万が一、1つのヘッドユニットで不吐出、ミスディレクション(飛行曲がり)、スプラッシュ(球割れ)などの問題が生じても、180dpiのピッチで1往復だけ図4の基板18の左側を走査し、基板の右側でも同じ動作を繰り返せば、実際の走査時間は2倍に増えるが、基板のロード、アンロード、アライメント等の時間を考慮すると、実際はタクトタイムが1.5倍に増えるだけとなる。基板のストッカーを用意すれば、例えば、20枚ストッカーでタクト120秒が180秒に延びても、最高20分間の猶予が生じるので、その間に、メンテステーションでのメンテナンスを実施し、復帰することが出来る。   In addition to this, if each unit in the development system is red, green, blue, yellow, magenta, cyan (RGBYMC) at 180 dpi, and this is set to 360 dpi by 2 units, there will be no ejection or mistake in one head unit. Even if problems such as direction (flight bending) and splash (ball cracking) occur, if the left side of the substrate 18 in FIG. 4 is scanned only once at 180 dpi, and the same operation is repeated on the right side of the substrate, the actual scanning is performed. Although the time is doubled, when the time for loading, unloading, and alignment of the substrate is taken into consideration, the tact time is actually increased by a factor of 1.5. If a stocker for the substrate is prepared, for example, even if the tact 120 seconds is increased to 180 seconds with the 20-sheet stocker, there is a grace period of up to 20 minutes. During that time, maintenance can be performed at the maintenance station and returned. I can do it.

本発明の画像形成装置及び画像形成方法においては、カラーフィルター以外にも有機ELなど自発光型画像を形成することも出来る。なお、基板は紙やフィルムでもよい。   In the image forming apparatus and the image forming method of the present invention, a self-luminous image such as an organic EL can be formed in addition to the color filter. The substrate may be paper or film.

画像形成装置の一例をあらわす略式斜視図。1 is a schematic perspective view illustrating an example of an image forming apparatus. インク吐出ヘッドユニットにおけるインク吐出ヘッドの配置の一例を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of an arrangement of ink discharge heads in an ink discharge head unit. 画像形成装置の概略的な装置構成を示す上面図。FIG. 2 is a top view illustrating a schematic device configuration of the image forming apparatus. 走査およびインク吐出手順を示す説明図。Explanatory drawing which shows a scanning and an ink discharge procedure. 門型ステージの撓みを示す説明図。Explanatory drawing which shows the bending of a portal type stage. インク吐出ヘッドユニットをY方向から見た状態を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a state in which the ink discharge head unit is viewed from the Y direction. 門型ステージの撓みによるインク吐出ユニットのZ方向に対する傾きを示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an inclination of the ink discharge unit with respect to the Z direction due to bending of the portal stage.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・吸着板
2・・・捨て打ちエリア
3・・・搬送テーブル部(Y軸)
4、14・・・ワイピングユニット
5、15・・・加圧パージ(インク押し出し)、及び吸引パージ(インク吸引)ユニット
6、16・・・インク吐出ヘッド洗浄ユニット
7、17・・・キャッピングユニット
8・・・インク吐出ヘッドユニット(第1ユニット)
9、19・・・移動レール部
10,10’・・・第1ユニットの門型ステージ
11,11’・・・第2ユニットの門型ステージ
12・・・インク吐出ヘッド
13・・・インク吐出ヘッドユニット(第2ユニット)
18・・・基板
19・・・アクチュエータ
20・・・ストライプの例
21・・・バネ
22・・・水平部
23・・・門型ステージ可動部
C・・・ガラス基板とインク吐出ヘッドとのすき間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Suction plate 2 ... Discarding area 3 ... Transfer table part (Y-axis)
4, 14 ... Wiping units 5, 15 ... Pressure purge (ink push-out) and suction purge (ink suction) units 6, 16 ... Ink discharge head cleaning units 7, 17 ... Capping unit 8 ... Ink ejection head unit (first unit)
9, 19... Moving rail portion 10, 10 '... First stage portal stage 11, 11'... Second unit portal stage 12... Ink ejection head 13. Head unit (second unit)
18 ... Substrate 19 ... Actuator 20 ... Stripe example 21 ... Spring 22 ... Horizontal part 23 ... Portal stage movable part C ... Clearance between glass substrate and ink ejection head

Claims (7)

インク吐出法にて画像を形成する画像形成装置において、
該画像が形成される基板が載置される移動可能なフラットベットテーブルと、
該フラットベットテーブルの上方にある複数の門型ステージと、
該複数の門型ステージの各々に独立して設けられ移動可能である複数のインク吐出ヘッドユニットとを有することを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus that forms an image by an ink ejection method,
A movable flat bed table on which a substrate on which the image is formed is placed;
A plurality of portal stages above the flat bed table;
An image forming apparatus comprising: a plurality of ink ejection head units that are independently provided and movable on each of the plurality of portal stages.
前記門型ステージが撓み補正手段を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the portal stage includes a deflection correction unit. 前記撓み補正手段は、前記複数の門型ステージの各々に独立して設けられていることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 2, wherein the deflection correcting unit is provided independently for each of the plurality of portal stages. 前記複数のインク吐出ヘッドユニットは、お互いに異なる色のインクを吐出するインク吐出ヘッドユニットであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the plurality of ink discharge head units are ink discharge head units that discharge different colors of ink. 前記インク吐出ヘッドユニットは、一つのインク吐出ヘッドユニットに2色以上のインク吐出可能な複数のインク吐出ヘッドを有していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成装置。   5. The image formation according to claim 1, wherein the ink discharge head unit includes a plurality of ink discharge heads capable of discharging two or more colors in one ink discharge head unit. apparatus. 前記複数のインク吐出ヘッドユニットは、お互いに同じ色のインクを吐出するインク吐出ヘッドをそれぞれ有していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein each of the plurality of ink discharge head units includes an ink discharge head that discharges ink of the same color. インク吐出法にて画像を形成する画像形成方法において、
複数のインク吐出ヘッドユニットによるインク吐出の組み合わせにより所定の解像度の画像を形成する準備をする工程と、
前記複数のインク吐出ヘッドユニットのうち、いずれかのインク吐出ヘッドユニットの不良を検出し、該不良のインク吐出ヘッドユニットの使用を中止する工程と、
他の不良でない少なくとも一つのインク吐出ヘッドユニットを必要回数だけ走査および所定の解像度を満たすための移動を組み合わせてインク吐出する工程とを有することを特徴とする画像形成方法。
In an image forming method for forming an image by an ink ejection method,
Preparing to form an image of a predetermined resolution by a combination of ink ejection by a plurality of ink ejection head units;
Detecting a defect of any one of the plurality of ink discharge head units and stopping the use of the defective ink discharge head unit; and
And a step of discharging ink by combining at least one non-defective ink discharge head unit a required number of times and a movement for satisfying a predetermined resolution.
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