JP2008093497A - Droplet jetting inspection instrument, droplet jetting and applying apparatus and method of manufacturing coated body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液滴噴射検査装置、液滴噴射塗布装置及び塗布体の製造方法に関し、特に、塗布対象物に対して液滴を噴射塗布して塗布体を製造する液滴噴射塗布装置、噴射塗布される液滴の形状と塗布位置とを検査する液滴噴射検査装置及び噴射された液滴が塗布される塗布体の製造方法に関する。 The present invention relates to a droplet ejection inspection apparatus, a droplet ejection coating apparatus, and a method for manufacturing an applied body, and in particular, a droplet ejection coating apparatus and an ejection for manufacturing an applied body by spraying droplets onto an application target. The present invention relates to a liquid droplet ejection inspection apparatus that inspects the shape and application position of a liquid droplet to be applied, and a method for manufacturing an application body to which an ejected liquid droplet is applied.
下記特許文献1に記載されているように、インクジェットヘッドのノズルから噴射されたインク滴を塗布対象物に塗布して塗布体を製造するインク滴噴射塗布装置の発明が知られている。このインク滴噴射塗布装置には、噴射塗布されるインク滴の形状を検査するインク滴噴射検査装置が含まれている。 As described in Patent Document 1 below, an invention of an ink droplet ejection coating apparatus that manufactures an application body by applying ink droplets ejected from nozzles of an inkjet head to an application target is known. This ink droplet ejection coating device includes an ink droplet ejection inspection device that inspects the shape of an ink droplet that is spray-coated.
この発明によれば、ノズルからインク滴を噴射するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドに対向して移動可能なステージと、撮像装置とが設けられている。ステージ上には、インク滴の塗布対象物である基板が載置されるパターン形成領域と、インクジェットヘッドから噴射されて塗布されるインク滴の形状等が適正であるか否かを検査するためにインク滴を試し打ちするダミー領域とが形成されている。ダミー領域に試し打ちされたインク滴は、撮像装置により撮像され、インク滴の形状等が適正であるか否かが判定される。 According to the present invention, the inkjet head that ejects ink droplets from the nozzles, the stage that can move to face the inkjet head, and the imaging device are provided. In order to inspect whether or not the pattern formation region on which the substrate, which is the application target of ink droplets, is placed on the stage and the shape of the ink droplets ejected from the inkjet head and the like are appropriate A dummy area is formed in which ink droplets are hit by trial. The ink droplets that have been trial-launched in the dummy area are imaged by the imaging device, and it is determined whether or not the shape of the ink droplets is appropriate.
インク滴の形状等が適正であると判定された場合には、ステージのパターン形成領域に載置された基板上へのインク滴の噴射塗布が開始される。 When it is determined that the shape or the like of the ink droplet is appropriate, the ink droplet spray application on the substrate placed in the pattern formation region of the stage is started.
インク滴の形状等が適正でないと判定された場合には、インク滴の形状等を適正にするための各種の対策、例えば、インクジェットヘッドのノズルの洗浄、印可する電圧の調整、インクジェットヘッドの交換等が行われる。
しかしながら、上述したインク滴噴射塗布装置においては、以下の点について配慮がなされていない。 However, in the ink droplet spray coating apparatus described above, no consideration is given to the following points.
上述したインク滴噴射塗布装置においては、ステージ上にパターン形成領域とダミー領域とが形成され、ステージが大型になっている。このため、ステージを移動させる場合の慣性力が大きくなり、ステージを移動させる速度が遅くなり、基板上にインク滴を噴射塗布して塗布体を製造する作業の生産性向上を阻害する一因となっている。 In the ink droplet spray coating apparatus described above, the pattern formation area and the dummy area are formed on the stage, and the stage is large. For this reason, the inertial force when moving the stage is increased, the speed at which the stage is moved is slowed, and this is one factor that impedes the productivity improvement of the work of spraying and applying ink droplets onto the substrate to manufacture the coated body It has become.
また、ダミー領域に噴射塗布されたインク滴の形状を検査する場合には、ダミー領域とインクジェットヘッドとが対向する位置にステージを移動させ、ダミー領域にインク滴を噴射塗布し、ダミー領域が撮像装置に対向する位置にステージを移動させ、インク滴の形状を撮像している。このため、ダミー領域にインク滴を噴射塗布してからそのインク滴を撮像装置で撮像するまでに時間がかかり、その間にインク滴から水分が蒸発するため、噴射塗布された直後のインク滴の形状を検査することができない。 In addition, when inspecting the shape of the ink droplet sprayed and applied to the dummy area, the stage is moved to a position where the dummy area and the inkjet head face each other, the ink droplet is sprayed and applied to the dummy area, and the dummy area is imaged. The stage is moved to a position facing the apparatus, and the shape of the ink droplet is imaged. For this reason, it takes a long time from the time when the ink droplets are spray-applied to the dummy area until the image is picked up by the imaging device, and during this time, moisture evaporates from the ink droplets. Can not be inspected.
さらに、ダミー領域にインク滴を噴射塗布し、このインク滴の撮像が終了した後にステージ上のパターン形成領域に基板を載置し、基板上にインク滴を噴射塗布している。このため、ダミー領域にインク滴を噴射塗布してからそのインク滴を撮像装置で撮像するまでに時間がかかり、その間はステージ上に基板を載置することができず、ステージ上に載置した基板上にインク滴を噴射塗布して塗布体を製造する作業の生産性向上を阻害する一因となっている。 Further, ink droplets are sprayed and applied to the dummy area, and after the imaging of the ink droplets is completed, the substrate is placed on the pattern forming area on the stage, and the ink droplets are sprayed and applied onto the substrate. For this reason, it takes time until the ink droplet is imaged by the imaging device after the ink droplet is spray-applied to the dummy region, and during that time, the substrate cannot be placed on the stage, and is placed on the stage. This is one of the factors that hinder the productivity improvement of the operation of manufacturing the coated body by spraying ink droplets on the substrate.
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は、噴射塗布される液滴の形状と塗布位置との検査を正確に行うことができる液滴噴射検査装置、液滴噴射塗布装置、及び、塗布対象物に液滴を噴射塗布して塗布体を製造する作業の生産性向上を図ることができる液体噴射塗布装置、塗布体の製造方法を提供することである。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a droplet ejection inspection apparatus and a droplet capable of accurately inspecting the shape and application position of a droplet to be spray-coated. It is an object to provide a spray coating apparatus, a liquid spray coating apparatus capable of improving the productivity of an operation for manufacturing a coated body by spraying droplets onto a coating target, and a method for manufacturing the coated body.
本発明の実施の形態に係る第1の特徴は、液滴噴射検査装置において、透明遮蔽体と、検査位置に位置する液滴噴射ヘッドに対して前記透明遮蔽体を挟んだ位置に配置され、前記ノズルから噴射されて前記透明遮蔽体に塗布された液滴を撮像可能な撮像部と、前記撮像部により撮像される液滴の形状と塗布位置とが適正であるか否かを判定する液滴状態判定部と、を備えることである。 A first feature according to an embodiment of the present invention is that, in the liquid droplet ejection inspection apparatus, the transparent shield and the liquid droplet ejection head located at the inspection position are disposed at a position sandwiching the transparent shield. A liquid for determining whether or not an imaging unit capable of imaging a droplet ejected from the nozzle and applied to the transparent shield, and a shape and application position of the droplet imaged by the imaging unit are appropriate A drop state determination unit.
本発明の実施の形態に係る第2の特徴は、液滴噴射塗布装置において、液滴が噴射される複数のノズルが形成され、検査位置と塗布体製造位置とに移動可能な液滴噴射ヘッドと、前記ノズルから噴射される液滴が塗布される塗布対象物が載置され、塗布体製造位置に位置する前記液滴噴射ヘッドに対して相対移動可能なテーブルと、請求項1ないし3のいずれか一記載の液滴噴射検査装置と、を備えることである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a liquid droplet ejecting head in which a plurality of nozzles for ejecting liquid droplets are formed in the liquid droplet ejecting and coating apparatus and are movable between an inspection position and an application body manufacturing position. And a table on which an object to be coated on which droplets ejected from the nozzle are applied is placed and is movable relative to the droplet ejecting head located at a coated body manufacturing position. A droplet ejection inspection device according to any one of the above.
本発明の実施の形態に係る第3の特徴は、塗布体の製造方法において、請求項1ないし3のいずれか一記載の液滴噴射検査装置を用い、前記透明遮蔽体の上に噴射塗布された液滴の形状と塗布位置とが適性であるか否かを判定する工程と、前記透明遮蔽体上に液滴を噴射塗布して液滴の形状と塗布位置とが適正であるか否かを判定する間に、前記透明遮蔽体に隣接して配置されるテーブル上に塗布対象物を載置する工程と、前記透明基板上に噴射塗布された液滴の形状と塗布位置とが適正であると判定された場合に前記テーブル上に載置された前記塗布対象物に対して液滴を噴射塗付する工程と、を備えることである。 A third feature according to an embodiment of the present invention is that, in the method of manufacturing an application body, the liquid droplet injection inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3 is used for spray application on the transparent shielding body. A step of determining whether or not the shape and application position of the liquid droplet are appropriate, and whether or not the shape and application position of the liquid droplet are appropriate by spraying and applying the liquid droplet on the transparent shield The step of placing the application object on a table arranged adjacent to the transparent shield, and the shape and application position of the droplets applied by spraying on the transparent substrate are appropriate. And a step of spraying droplets onto the application object placed on the table when determined to be present.
本発明によれば、噴射塗布される液滴の形状と塗布位置との検査を正確に行うことができ、及び、塗布対象物に液滴を噴射塗布して塗布体を製造する作業の生産性向上を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to accurately inspect the shape and application position of a droplet to be applied by spraying, and the productivity of an operation for manufacturing a coated body by spraying and applying a droplet to an object to be applied. Improvements can be made.
以下、本発明の一実施の形態を図面を用いて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の一実施の形態に係る液滴噴射塗布装置であるインク滴噴射塗布装置1は、図1に示すように、液滴噴射ヘッドであるインク滴噴射ヘッド2と、テーブル3と、液滴噴射検査装置であるインク滴噴射検査装置4とを備えている。
As shown in FIG. 1, an ink droplet ejection coating apparatus 1 that is a droplet ejection coating apparatus according to an embodiment of the present invention includes an ink
インク滴噴射ヘッド2は、図示しない支持機構により支持され、検査位置と塗布体製造位置との間で矢印X方向へ移動可能とされている。図1は、インク滴噴射ヘッド2が検査位置に位置する状態を示している。
The ink
インク滴噴射ヘッド2は、図2に示すように、インクタンク(図示せず)から供給される液体であるインクを収容する複数のインク室5と、各インク室5の壁の一部を形成するダイヤフラム6と、各インク室5に対応させてダイヤフラム6に当接する位置に設けられた複数の圧電素子7と、各インク室5の壁の一部を形成するノズルプレート8とを備えている。ノズルプレート8には、各インク室5に連通する複数のノズル9が形成されている。
As shown in FIG. 2, the ink
インク滴噴射ヘッド2には、圧電素子7に電圧を印加する制御部10が接続されている。圧電素子7に電圧が印加されることにより圧電素子7が縮む方向に変形し、この変形によりダイヤフラム6がインク室5の容積を大きくする方向に撓み、容積が大きくなったインク室5内に収容されるインク量が増える。その後、電圧の印加を遮断することにより縮んでいた圧電素子7を復元させ、インク室5の容積を復元させることにより、インク室5内のインクの一部がノズル9から液滴であるインク滴11として噴射される。
A
テーブル3には、このテーブル3を移動させる移動機構(図示せず)が連結され、移動機構が駆動されることによりテーブル3は矢印Y方向へ移動可能とされている。テーブル3がY方向の一端側へ移動した場合に、インク滴噴射ヘッド2のノズル9から噴射されたインク滴11が塗布される基板等の塗布対象物12がテーブル3上に載置される。インク滴噴射ヘッド2をテーブル3の表面に対向する位置である塗布体製造位置に移動させ、インク滴噴射ヘッド2のノズル9から噴射されたインク滴11をテーブル3上の塗布対象物12に塗付することにより、塗布体が製造される。
The table 3 is connected to a moving mechanism (not shown) for moving the table 3, and the table 3 can be moved in the arrow Y direction by driving the moving mechanism. When the table 3 moves to one end in the Y direction, an
インク滴噴射検査装置4は、透明遮蔽体13と、撮像部であるカメラ14と、液滴状態判定部であるインク滴状態判定部15とを備えている。
The ink droplet ejection inspection device 4 includes a
透明遮蔽体13は、ガラス板や樹脂板により形成された透明な円盤状部材であり、テーブル3の側方位置であってテーブル3の移動方向(Y方向)と直交する位置に配置されている。インク滴噴射ヘッド2が検査位置に位置する場合、インク滴噴射ヘッド2のノズル9が透明遮蔽体13に平行に対向している。検査位置に位置するインク滴噴射ヘッド2のノズル9からインク滴11が噴射されると、噴射されたインク滴11は透明遮蔽体13の表面に塗布される。
The
透明遮蔽体13の中心位置には回転軸16の一端が連結され、回転軸16の他端には回転駆動部17が連結されている。回転駆動部17が駆動されることにより、透明遮蔽体13は回転軸16の中心線回りに矢印Z方向へ回転し、透明遮蔽体13におけるノズル9に対向する領域が透明遮蔽体13の回転方向(Z方向)に沿って移動する。
One end of the rotating
透明遮蔽体13の表面側には、透明遮蔽体13の表面に塗布されたインク滴11を除去する液滴除去部であるインク滴除去部18が配置されている。インク滴除去部18は吸水性を有する部材により形成され、透明遮蔽体13の表面に押し当てられている。インク滴11が塗布された透明遮蔽体13が回転し、塗布されたインク滴11がインク滴除去部18の位置に到達することによりインク滴11がインク滴除去部18により吸収され、除去される。
On the surface side of the
カメラ14は、検査位置に位置するインク滴噴射ヘッド2に対して透明遮蔽体13を挟んだ位置に配置され、ノズル9から噴射されて透明遮蔽体13に塗布されたインク滴11を撮像する。カメラ14には、撮像した映像を画像処理し、インク滴11の形状と塗布位置とが適正であるか否かを判定する液滴状態判定部であるインク滴状態判定部15が接続されている。
The
インク滴状態判定部15において、インク滴11の形状や塗布位置が適正でないと判定された場合には、インク滴11の形状や塗布位置を適性する修正するための手段が設けられている。この手段としては、例えば、インク滴噴射ヘッド2のノズル9及びノズルプレート8を洗浄する処理や、形状や塗布位置が適正でないと判定されたインク滴11が噴射されたノズル9に対応する圧電素子7に印加する電圧を調節する処理等である。これらの処理は、インク滴状態判定部15の判定結果に基づき、予め設定されているプログラムに従って行われる。
When the ink droplet
ここで、テーブル3上の塗布対象物12の載置、塗布対象物12へインク滴11を噴射塗付することによる塗布体の製造、インク滴11の検査等が行われるタイミングについて、図3に基づいて説明する。
Here, FIG. 3 shows the timing at which the
テーブル3は、図1に示す矢印Y方向へ移動することにより、テーブル3上に塗布対象物12を載置し、又は、インク滴11が塗布された塗布体を取り出す位置(出し入れ位置)と、テーブル3上の塗布対象物12にインク滴11を塗付する塗布体製造位置とに移動する。
The table 3 moves in the direction of the arrow Y shown in FIG. 1 to place the
インク滴噴射ヘッド2は、図1に示す矢印X方向へ移動することにより、ノズル9が透明遮蔽体13に対向する検査位置と、ノズル9がテーブル3上の塗布対象物12に対向する塗布体製造位置とに移動する。
The ink
インク滴噴射ヘッド2のノズル8からのインク滴11の噴射は、インク滴噴射ヘッド2が検査位置に位置する場合と、塗布体製造位置に位置する場合とにおいて、定められた周波数で行われる。
透明遮蔽体13の回転は、インク滴噴射ヘッド2が検査位置に位置する場合に行われ、インク滴噴射ヘッド2が塗布体製造位置に位置する場合には行われない。
The rotation of the
カメラ14によるインク滴11の撮像は、検査位置に位置するインク滴噴射ヘッド2のノズル9からインク滴11が噴射された直後に行われる。カメラ14による撮像は、複数のノズル9から噴射された1ラインのインク滴11を撮像してもよく、又は、複数のノズル9から噴射された複数ラインのインク滴11を撮像して平均値を求めるようにしてもよい。
Imaging of the
このような構成において、このインク滴噴射塗布装置1は、テーブル3上には塗布対象物12が載置される領域(パターン形成領域)のみが形成され、インク滴噴射ヘッド2のノズル9から噴射されるインク滴11を試し打ちしてインク滴11の形状や塗布位置が適正であるか否かを判定する領域は透明遮蔽体13上に形成されている。このため、テーブル3の小型化を図ることができ、テーブル3を移動させる場合の慣性力を小さくすることができる。これにより、テーブル3を移動させる速度の高速化を図ることができ、塗布対象物12にインク滴11を噴射塗布して塗布体を製造する作業の生産性を向上させることができる。
In such a configuration, the ink droplet ejection coating apparatus 1 is formed with only a region (pattern formation region) on which the
インク滴噴射ヘッド2とカメラ14とは、透明遮蔽体13を挟んだ位置に配置されているため、インク滴噴射ヘッド2のノズル9から噴射されて透明遮蔽体13に塗布されたインク滴11をカメラ14で撮像する場合、塗布された直後のインク滴11を撮像することができる。このため、塗布されたインク滴11から水分の蒸発が進む前に撮像することが可能となり、インク滴11の形状や塗布位置を正確に撮像することができる。これにより、インク滴11の形状や塗布位置が適正であるか否かの判定精度を高めることできる。
Since the ink
また、インク滴11を透明遮蔽体13に塗付する場合、透明遮蔽体13を回転駆動部17で回転させることにより、複数のノズル9から噴射された複数ライン分のインク滴11を塗付することができる。このため、複数のノズル9から噴射された複数ラインのインク滴11を透明遮蔽体13に塗布し、噴射されるインク滴11が安定した後にインク滴11をカメラ14で撮像することができる。或いは、複数のノズル9から噴射された複数ラインのインク滴11を透明遮蔽体13に塗布し、複数ラインのインク滴11を撮像して平均値を求めることができる。このため、インク滴11の形状や塗布位置が適正であるか否かの判定精度を高めることできる。
In addition, when the
透明遮蔽体13に塗布されたインク滴11は、透明遮蔽体13が回転する過程でインク滴除去部18により除去される。このため、インク滴11が塗布されている領域にインク滴11を重ねて塗付するということが発生せず、インク滴11の形状や塗布位置が適正であるか否かの判定を長時間に亘って行うことができる。
The
また、図3のタイミングチャートに示すように、テーブル3を出し入れ位置に移動させ、テーブル3上に塗布対象物12を載置する作業やインク滴11の塗布が終了した塗布体をテーブル3上から取り出す作業と、透明遮蔽体13にインク滴11を塗布して形状や塗布位置が適正であるか否かを判定する作業とを平行処理するができる。これにより、インク滴11の形状や塗布位置の判定のためにインク滴11を噴射塗布している間にテーブル3上への塗布対象物12の載置やテーブル3上からの塗布体の取り出しを行うことができ、塗布対象物12にインク滴11を噴射塗布して塗布体を製造する作業の生産性を向上させることができる。
Also, as shown in the timing chart of FIG. 3, the table 3 is moved to the loading / unloading position, and the operation of placing the
2…液滴噴射ヘッド、3…テーブル、4…液滴噴射検査装置、9…ノズル、11…液滴、12…塗布対象物、13…透明遮蔽体、14…撮像部、15…液滴状態判定部、17…回転駆動部、18…液滴除去部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
検査位置に位置する液滴噴射ヘッドに対して前記透明遮蔽体を挟んだ位置に配置され、前記ノズルから噴射されて前記透明遮蔽体に塗布された液滴を撮像可能な撮像部と、
前記撮像部により撮像される液滴の形状と塗布位置とが適正であるか否かを判定する液滴状態判定部と、
を備えることを特徴とする液滴噴射検査装置。 A transparent shield,
An imaging unit that is disposed at a position sandwiching the transparent shield with respect to a droplet ejection head located at an inspection position, and that can image a droplet ejected from the nozzle and applied to the transparent shield;
A droplet state determination unit that determines whether or not the shape and application position of the droplet imaged by the imaging unit are appropriate;
A droplet ejection inspection apparatus comprising:
前記ノズルから噴射される液滴が塗布される塗布対象物が載置され、塗布体製造位置に位置する前記液滴噴射ヘッドに対して相対移動可能なテーブルと、
請求項1ないし3のいずれか一記載の液滴噴射検査装置と、
を備えることを特徴とする液滴噴射塗布装置。 A plurality of nozzles for ejecting droplets are formed, and a droplet ejecting head that is movable between an inspection position and an application body manufacturing position;
A table on which an object to be coated on which droplets ejected from the nozzle are applied is placed and is relatively movable with respect to the droplet ejection head located at the application body manufacturing position;
A droplet ejection inspection device according to any one of claims 1 to 3,
A droplet spray coating apparatus comprising:
前記透明遮蔽体上に液滴を噴射塗布して液滴の形状と塗布位置とが適正であるか否かを判定する間に、前記透明遮蔽体に隣接して配置されるテーブル上に塗布対象物を載置する工程と、
前記透明基板上に噴射塗布された液滴の形状と塗布位置とが適正であると判定された場合に前記テーブル上に載置された前記塗布対象物に対して液滴を噴射塗付する工程と、
を備えることを特徴とする塗布体の製造方法。 A step of determining whether or not the shape and application position of the droplet sprayed and applied onto the transparent shield are appropriate using the droplet jet inspection apparatus according to any one of claims 1 to 3. ,
While spraying droplets on the transparent shield to determine whether the shape and position of the droplets are appropriate, the object to be coated on a table arranged adjacent to the transparent shield A process of placing an object;
A step of spraying and applying droplets to the coating object placed on the table when it is determined that the shape and application position of the droplets sprayed and applied on the transparent substrate are appropriate. When,
The manufacturing method of the application body characterized by the above-mentioned.
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JP2006274473A JP2008093497A (en) | 2006-10-05 | 2006-10-05 | Droplet jetting inspection instrument, droplet jetting and applying apparatus and method of manufacturing coated body |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2010087314A1 (en) * | 2009-01-29 | 2012-08-02 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | Coating device |
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2006
- 2006-10-05 JP JP2006274473A patent/JP2008093497A/en active Pending
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