JP2008114206A - Droplet discharge device and layout method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークに対して機能液滴吐出ヘッドを搭載したヘッドユニットを相対移動させながら、機能液滴吐出ヘッドからワークに機能液を吐出させる液滴吐出装置及び液滴吐出装置の配置方法に関するものである。 The present invention relates to a droplet discharge device that discharges a functional liquid from a functional droplet discharge head to a work while moving a head unit on which the functional droplet discharge head is mounted relative to the workpiece, and a method for arranging the droplet discharge device. Is.
機能液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出法により、各種製品(例えば、液晶表示装置のカラーフィルター等)を製造する液滴吐出装置が知られている。液滴吐出装置は、基板(ワーク)をセットした基板搬送テーブル(セットテーブル)をX軸方向に移動させるX軸方向移動機構と、機能液滴吐出ヘッドを搭載したヘッドユニットをY軸方向に移動させるY軸方向移動機構と、を備えている。そして、ヘッドユニットの移動領域と基板搬送テーブルの移動領域とが重なる領域が、基板に描画を行う液滴吐出領域であり、液滴吐出装置では、ヘッドユニット及び基板を相対的に移動させながら機能液滴吐出ヘッドを吐出駆動することにより、液滴吐出領域に臨んだ基板に所定の描画パターンを描画させる。 2. Related Art There is known a droplet discharge device that manufactures various products (for example, a color filter of a liquid crystal display device) by a droplet discharge method using a functional droplet discharge head. The droplet discharge device moves an X-axis direction moving mechanism that moves a substrate transfer table (set table) on which a substrate (workpiece) is set in the X-axis direction, and a head unit equipped with a functional droplet discharge head in the Y-axis direction. And a Y-axis direction moving mechanism. The area where the moving area of the head unit and the moving area of the substrate transfer table overlap is a droplet discharge area for drawing on the substrate. In the droplet discharge apparatus, the head unit and the substrate function while moving relatively. By driving the droplet discharge head to discharge, a predetermined drawing pattern is drawn on the substrate facing the droplet discharge region.
一方液滴吐出装置には、機能液滴吐出ヘッドを保守するヘッドメンテナンス部が設けられている。ヘッドメンテナンス部は、ワークに対して描画処理を行わない非描画処理時において、機能液滴吐出ヘッドのキャッピングや吸引やワイピングやインク重量測定やフラッシングを行うものである。ヘッドメンテナンス部は、Y軸方向移動機構によるヘッドユニットの移動領域下であって、基板搬送テーブルの移動領域から外れた基板搬送テーブルに隣接する場所に設けられており、機能液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行う場合には、ヘッドユニットをヘッドメンテナンス部の直上部まで移動させる。 On the other hand, the droplet discharge device is provided with a head maintenance unit for maintaining the functional droplet discharge head. The head maintenance unit performs capping, suction, wiping, ink weight measurement, and flushing of the functional liquid droplet ejection head during non-drawing processing in which drawing processing is not performed on the workpiece. The head maintenance unit is provided below the head unit moving area by the Y-axis direction moving mechanism and at a location adjacent to the substrate conveying table outside the moving area of the substrate conveying table. When performing the above, the head unit is moved to a position directly above the head maintenance section.
ところで前記ヘッドメンテナンス部は、基板搬送テーブルの移動領域から外れた基板搬送テーブルに隣接する場所に設置されるので、例えば液滴吐出装置を複数台並列に設置するような場合、各々の基板搬送テーブルの移動領域に隣接する位置にヘッドメンテナンス部を設置することとなり、ヘッドメンテナンス部の設置スペースが大きくなり工場フロアのレイアウト効率が悪かった。特に描画する基板が大型パネル基板である液滴吐出装置は大型であり、前記ヘッドメンテナンス部の設置スペースが非常に大きくなり無駄になっていた。
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、ヘッドメンテナンス部の設置スペースを極力なくすことができる液滴吐出装置及び液滴吐出装置の配置方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described points, and an object of the present invention is to provide a droplet discharge device and a method for arranging the droplet discharge device that can minimize the installation space of the head maintenance unit.
本発明は、機能液滴吐出ヘッドを搭載したヘッドユニットとセットテーブルとを相対移動させ、前記機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出する機能液吐出部と、前記機能液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行うヘッドメンテナンス部と、を有し、前記ヘッドメンテナンス部は前記セットテーブルの移動領域から外れた場所に設置され、複数の前記機能液吐出部は、前記ヘッドメンテナンス部を共用することを特徴とする液滴吐出装置にある。 The present invention relates to a functional liquid discharge unit that discharges a functional liquid from the functional liquid droplet discharge head by relatively moving a head unit on which the functional liquid droplet discharge head is mounted and a set table, and maintenance of the functional liquid droplet discharge head. A head maintenance unit to perform, wherein the head maintenance unit is installed at a location outside the moving area of the set table, and the plurality of functional liquid ejection units share the head maintenance unit. It is in the droplet discharge device.
本発明は、前記ヘッドメンテナンス部を中心にして、複数の前記機能液吐出部を線対称に設置したことを特徴とする液滴吐出装置にある。 The present invention resides in a liquid droplet ejection apparatus in which a plurality of the functional liquid ejection units are arranged symmetrically with respect to the head maintenance unit.
本発明は、前記ヘッドメンテナンス部を中心にして、複数の前記機能液吐出部を点対称に設置したことを特徴とする液滴吐出装置にある。 The present invention resides in a droplet discharge device characterized in that a plurality of the functional liquid discharge portions are installed symmetrically with the head maintenance portion as a center.
本発明は、機能液滴吐出ヘッドを搭載したヘッドユニットとセットテーブルとを相対移動させ、前記機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出する機能液吐出部と、前記機能液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行うヘッドメンテナンス部と、を用意し、前記ヘッドメンテナンス部を、前記セットテーブルの移動領域から外れた位置であって、複数の前記機能液吐出部に共用させる位置に配置したことを特徴とする液滴吐出装置の配置方法にある。 The present invention relates to a functional liquid discharge unit that discharges a functional liquid from the functional liquid droplet discharge head by relatively moving a head unit on which the functional liquid droplet discharge head is mounted and a set table, and maintenance of the functional liquid droplet discharge head. And a head maintenance unit to be performed, and the head maintenance unit is disposed at a position outside the moving area of the set table and shared by the plurality of functional liquid ejection units. It is in the arrangement method of the droplet discharge device.
本発明は、前記ヘッドメンテナンス部を中心にして、複数の前記機能液吐出部を線対称に配置したことを特徴とする液滴吐出装置の配置方法にある。 The present invention lies in a method for arranging a droplet discharge device, wherein the plurality of functional liquid discharge units are arranged symmetrically with respect to the head maintenance unit.
本発明は、前記ヘッドメンテナンス部を中心にして、複数の前記機能液吐出部を点対称に設置したことを特徴とする液滴吐出装置の配置方法にある。 The present invention lies in a method for arranging a droplet discharge device, wherein the plurality of functional liquid discharge units are disposed symmetrically with respect to the head maintenance unit.
本発明によれば、ヘッドメンテナンス部を複数の機能液吐出部で共用したので、それぞれの機能液吐出部にそれぞれ別々に設けていたヘッドメンテナンス部を1台のヘッドメンテナンス部とすることができ、その分設備コストが低減化できるばかりか、ヘッドメンテナンス部用の設置スペースを極力無くすことができる。 According to the present invention, since the head maintenance unit is shared by the plurality of functional liquid ejection units, the head maintenance unit provided separately for each functional liquid ejection unit can be a single head maintenance unit, The equipment cost can be reduced accordingly, and the installation space for the head maintenance section can be eliminated as much as possible.
本発明によれば、ヘッドメンテナンス部を中心にして複数の機能液吐出部を線対称に設置したので、各機能液吐出部へのワークの供給及び取り出しを、同じ方向から行うことができる。従ってワーク搬送系のレイアウトをシンプルにすることができる。 According to the present invention, since the plurality of functional liquid ejection units are arranged symmetrically with the head maintenance unit as the center, the workpiece can be supplied to and taken out from each functional liquid ejection unit from the same direction. Therefore, the layout of the work transfer system can be simplified.
本発明によれば、ヘッドメンテナンス部を中心にして複数の機能液吐出部を点対称に設置したので、何れの機能液吐出部においてもヘッドメンテナンス部を設置する側が同一側となり、従って各機能液吐出部の設計バリエーションが1種類で済む。 According to the present invention, since the plurality of functional liquid ejection units are installed symmetrically with respect to the head maintenance unit, the side on which the head maintenance unit is installed is the same in any functional liquid ejection unit. Only one type of design variation is required for the discharge section.
本発明によれば、ヘッドメンテナンス部を複数の機能液吐出部に共用させる位置に配置したので、それぞれの機能液吐出部にそれぞれ別々にヘッドメンテナンス部を設置する必要がなく、その分設備コストが低減化できるばかりか、ヘッドメンテナンス部用の設置スペースを極力無くすことができる。 According to the present invention, since the head maintenance unit is arranged at a position shared by the plurality of functional liquid ejection units, it is not necessary to separately install a head maintenance unit for each functional liquid ejection unit, and the equipment cost is accordingly reduced. Not only can it be reduced, but the installation space for the head maintenance section can be eliminated as much as possible.
本発明によれば、共用させたヘッドメンテナンス部を中心にして、複数の機能液吐出部を線対称に設置したので、各機能液吐出部へのワークの供給及び取り出しを同じ方向から行うことができる。従ってワーク搬送系のレイアウトをシンプルにすることができる。 According to the present invention, since the plurality of functional liquid ejection units are installed symmetrically with the shared head maintenance unit as the center, it is possible to supply and remove the workpieces to and from each functional liquid ejection unit from the same direction. it can. Therefore, the layout of the work transfer system can be simplified.
本発明によれば、共用させたヘッドメンテナンス部を中心にして、複数の機能液吐出部を点対称に設置したので、何れの機能液吐出部においてもヘッドメンテナンス部を設置する側が同一側となり、従って各機能液吐出部の設計バリエーションが1種類で済む。 According to the present invention, since the plurality of functional liquid ejection units are installed symmetrically around the shared head maintenance unit, the side on which the head maintenance unit is installed is the same side in any functional liquid ejection unit, Therefore, only one type of design variation is required for each functional liquid discharge unit.
以下、本発明を適用する液滴吐出装置について図面を参照して詳細に説明する。この液滴吐出装置は、いわゆるフラットディスプレイの製造ラインに組み込まれるものであり、機能液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出法により、ワーク(基板)上に、R(赤)・G(緑)・B(青)の三色からなる液晶表示装置のカラーフィルタや有機EL装置の各画素となる発光素子等を形成するものである。 Hereinafter, a droplet discharge apparatus to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. This droplet discharge device is incorporated in a so-called flat display production line, and R (red) and G (green) are applied onto a workpiece (substrate) by a droplet discharge method using a functional droplet discharge head. Forms a color filter of a liquid crystal display device composed of three colors of B (blue), a light emitting element serving as each pixel of an organic EL device, and the like.
図1は本発明を適用した液滴吐出装置1の全体概略構成図である。同図に示すようにこの液滴吐出装置1は、下記する機能液滴吐出ヘッド82を搭載したヘッドユニット13を、主走査方向(X軸方向)に相対移動させる主走査移動手段を用い、描画領域に臨むセットテーブル21に対して、前記ヘッドユニット13を前記描画領域内において主走査方向に相対移動させながら、前記機能液滴吐出ヘッド82を吐出駆動させることにより、前記セットテーブル21にセットされたワークWに描画処理を行う機能液吐出部1A,1A´を2台併設し、併設した隣接する2台の機能液吐出部1A,1A´に対して1台のヘッドメンテナンス部10を共用させるように構成している。ヘッドメンテナンス部10は、前記ヘッドユニット13をその真上に移動して機能液滴吐出ヘッド82のメンテナンス(ヘッドクリーニング)を行うもの(ヘッドクリーニング部)であり、両セットテーブル21の移動領域から外れた場所、即ち隣接する2台の機能液吐出部1A,1A´の間の位置(両ヘッドユニット13の間の位置)に設置されている。
FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a
この液滴吐出装置1のように、ヘッドメンテナンス部10を隣接して設置する機能液吐出部1A,1A´で共用したので、それぞれの機能液吐出部1A,1A´にそれぞれ別々に設けていたヘッドメンテナンス部10を1台のヘッドメンテナンス部10とすることができ、その分設備コストが低減化するばかりか、無駄な設置スペースを極力無くすことができる。特に大型パネル基板用の液滴吐出装置1は非常に大型であり、その液滴吐出装置1のヘッドメンテナンス部10のスペースは非常に無駄な構成となっており、従って工場フロアのレイアウト効率が悪かったが、この液滴吐出装置1によれば、ヘッドメンテナンス部10の設置スペースの無駄を大幅に解消できる。
Like the
また図1に示す液滴吐出装置1の場合、共用させたヘッドメンテナンス部10を中心にして、その両側の機能液吐出部1A,1A´を線対称に設置している。このように構成すれば、ワークWの機能液吐出部1A,1A´への供給及び取り出しを、同じ方向(搬送系B)から行うことができる。従ってワーク搬送系Bのレイアウトがシンプルになる。搬送系Bには例えばワークWを搬送して前記セットテーブル21にワークWを供給及び取り出す図示しない搬送ロボットが設置されている。
In the case of the
図2は本発明を適用した他の実施形態にかかる液滴吐出装置1−2の全体概略構成図である。同図に示す液滴吐出装置1−2において、前記図1に示す実施形態にかかる液滴吐出装置1と同一又は相当部分には同一符号を付す。なお以下で説明する事項以外の事項については、前記図1に示す実施形態と同じである。この液滴吐出装置1−2の場合も、下記する機能液滴吐出ヘッド82を搭載したヘッドユニット13を、主走査方向(X軸方向)に相対移動させる主走査移動手段を用い、描画領域に臨むセットテーブル21に対して、前記ヘッドユニット13を前記描画領域内において主走査方向に相対移動させながら、前記機能液滴吐出ヘッド82を吐出駆動させることにより、前記セットテーブル21にセットされたワークWに描画処理を行う機能液吐出部1A,1A´を2台併設し、併設した隣接する2台の機能液吐出部1A,1A´に対して1台のヘッドメンテナンス部10を共用させるように構成している。
FIG. 2 is an overall schematic configuration diagram of a droplet discharge device 1-2 according to another embodiment to which the present invention is applied. In the droplet discharge device 1-2 shown in the figure, the same or corresponding parts as those in the
この実施形態においても、ヘッドメンテナンス部10を隣接して設置する機能液吐出部1A,1A´で共用したので、それぞれの機能液吐出部1A,1A´にそれぞれ別々に設けていたヘッドメンテナンス部10を1台のヘッドメンテナンス部10とすることができ、その分設備コストが低減化するばかりか、無駄な設置スペースを極力無くすことができる。特に大型パネル基板用の液滴吐出装置1−2は非常に大型であり、その分ヘッドメンテナンス部10の設置スペースは非常に無駄な構成となっていたが、この液滴吐出装置1−2によれば、前記ヘッドメンテナンス部10の設置スペースの大幅な無駄を解消できる。
Also in this embodiment, since the
そしてこの液滴吐出装置1−2において前記液滴吐出装置1と相違する点は、共用させたヘッドメンテナンス部10を中心にして、その両側の機能液吐出部1A,1A´を点対称に設置した点である。このように構成すれば、何れの機能液吐出部1A,1A´から見てもヘッドメンテナンス部10を設置する側が同一側となり、従って各機能液吐出部1A,1A´の設計バリエーションが1種類で済む。従ってこの点からも設備コストの低減化が図れる。
The difference between the droplet discharge device 1-2 and the
次に上記図1に示す液滴吐出装置1の具体的構成例を説明する。図3は液滴吐出装置1の全体概略斜視図、図4はブリッジプレート71を除いた状態の液滴吐出装置1の平面図、図5は液滴吐出装置1の側面図であり、何れの図もセットテーブル(吸着テーブル)21がワーク載せ換え位置に臨んだ状態を示している。これら図3乃至図5に示すように、液滴吐出装置1は、機能液吐出部1A,1A´を2台併設し、併設した2台の機能液吐出部1A,1A´に対して1台のヘッドメンテナンス部10(図3,図5には明示せず)を共用させるように構成している。即ちヘッドメンテナンス部10は隣接する2台の機能液吐出部1A,1A´の間の位置(両ヘッドユニット13の間の位置)に設置されている。
Next, a specific configuration example of the
機能液吐出部1A,1A´はいずれも、X軸支持ベース2(石定盤)上に配設され、主走査方向となるX軸方向に延在して、ワークWをX軸方向(主走査方向)に移動させるX軸テーブル11(主走査移動手段)と、複数本の支柱4を介してX軸テーブル11を跨ぐように架け渡された1対(2つ)のY軸支持ベース3上に配設され、副走査方向となるY軸方向に延在するY軸テーブル12(副走査移動手段)と、複数の機能液滴吐出ヘッド82(図示省略)が搭載された7つのキャリッジユニット81から成り、Y軸テーブル12にY軸方向(副走査方向)に移動自在に支持されたヘッドユニット13と、を備えている。1組のY軸支持ベース3は2台の機能液吐出部1A,1A´に対して共用している。そして、X軸テーブル11およびY軸テーブル12の駆動と同期して下記する機能液滴吐出ヘッド82を吐出駆動させることにより、R・G・B3色の機能液滴を吐出させ、ワークWに所定の描画パターンを描画する(描画処理)。
Each of the functional
機能液吐出部1A,1A´は、フラッシングユニット14、吸引ユニット15、ワイピングユニット16、吐出不良検査ユニット17(これらを総称してメンテナンス手段とする)を備えており、これらを機能液滴吐出ヘッド82の保守に供して、機能液滴吐出ヘッド82の機能維持・機能回復を図るようになっている(メンテナンス処理)。なお、メンテナンス手段を構成する各ユニットのうち、フラッシングユニット14および吐出不良検査ユニット17は、X軸テーブル11に搭載され、吸引ユニット15、およびワイピングユニット16を有するヘッドメンテナンス部10は、X軸テーブル11から外れ、かつY軸テーブル12によりヘッドユニット13が移動可能である位置に配設された架台5上に設置されている。
The functional
なお、図示は省略したが、液滴吐出装置1には、装置全体を制御する制御手段18が備えられており、上記の描画処理およびメンテナンス処理は、制御手段18による制御に基づいて行われている。
Although not shown, the
以下、機能液吐出部1A,1A´の各構成要素について説明する。図3ないし図5に示すように、X軸テーブル11は、ワークWをセットするセットテーブル21と、セットテーブル21をX軸方向にスライド自在に支持するX軸エアースライダ22と、X軸方向に延在し、セットテーブル21を介してワークWをX軸方向に移動させる左右一対のX軸リニアモータ(図示省略)と、X軸リニアモータに並設され、X軸エアースライダ22の移動を案内する一対(2本)のX軸ガイドレール23と、を備えている。
Hereinafter, each component of the functional
セットテーブル21は、ワークWを吸着セットする吸着テーブル31と、吸着テーブル31を支持し、吸着テーブル31にセットしたワークWの位置をθ軸方向に補正するためのθテーブル32等を有している。図11に示すように、吸着テーブル31は、ワークWを吸着セットするテーブル本体41と、テーブル本体41を3点支持する3組のテーブル支持部材(図示省略)と、θテーブル32に固定され、テーブル支持部材を介して、テーブル本体41を支持する支持ベース42と、を有している。テーブル本体41は、厚板状の石盤で構成され、一辺1800mmの平面視略正方形に形成されている。テーブル本体41の表面には、ワークWを吸引するための吸引溝43が複数形成されていると共に、各吸引溝43には、吸引孔(図示省略)が貫通形成されており、吸引溝43を介して、ワークWに十分な吸引力を作用させることができるようになっている。
The set table 21 includes a suction table 31 for sucking and setting the work W, and a θ table 32 for supporting the suction table 31 and correcting the position of the work W set on the suction table 31 in the θ-axis direction. Yes. As shown in FIG. 11, the suction table 31 is fixed to a
なお、支持ベース42には、3組のテーブル支持部材と共に、後述する描画前フラッシングユニット111が支持されており、テーブル本体41のY軸方向と平行な一対の辺には、描画前フラッシングユニット111の一対の描画前フラッシングボックス121(後述する)が添設されている。図中の符号44は、リフター機構(図示省略)の多数のリフターピン(図示省略)を遊挿する多数の遊挿孔である。吸着テーブル31には、吸着テーブル31に対してワークの除給を行うリフター機構がくみこまれている。リフター機構は、支持ベース42に支持されており、昇降自在に構成された多数のリフターピンを有している。そして、多数のリフターピンをテーブル本体41に形成された多数の遊挿孔44から出没させることにより、図外のロボットアームから未処理のワークWを受け取り、これを吸着テーブル31に受け渡すと共に、処理済みのワークWをセットテーブル21からリフトアップさせて、これをロボットアームに受け渡すようになっている。
The
図3および図5に示すように、X軸エアースライダ22は、セットテーブル21(θテーブル32)を支持するスライダ本体51と、スライダ本体51の下部に固定され、一対のX軸ガイドレール23に係合する一対(2組4個)の係合部52と、を有している。スライダ本体51には、セットテーブル21と共に、フラッシングユニット14の定期フラッシングユニット112および吐出不良検査ユニット17の被描画ユニット161(いずれも後述する)が搭載されている。一対のX軸リニアモータを(同期させて)駆動すると、一対の係合部52により一対のX軸ガイドレール23にガイドされた状態で、X軸エアースライダ22がX軸方向に移動し、セットテーブル21にセットされたワークWがX軸方向に移動する(主走査移動)。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
なお、図4における図示手前側の位置が、ワークWの載せ換え位置となっており、未処理のワークWを吸着テーブル31に導入するときや、処理済のワークWを回収するときには、吸着テーブル31をこの位置まで移動させるようになっている。また、図中の符号62は、ワークWの位置認識を行うためのワークアライメントカメラであり、ワークアライメントカメラ62の撮像結果に基づいて、θテーブル32によるワークWのθ補正が行われる。
Note that the position on the near side in the figure in FIG. 4 is the position where the workpiece W is replaced, and when the unprocessed workpiece W is introduced into the suction table 31 or when the processed workpiece W is collected, the suction table. 31 is moved to this position.
Y軸テーブル12は、ヘッドユニット13を構成する7つの各キャリッジユニット81(キャリッジ85)をそれぞれ挿通して固定した7つのブリッジプレート71と、7つのブリッジプレート71を両持ちで支持する7組14個のY軸スライダ(図示省略)と、上記した一対のY軸支持ベース3上に設置され、7組14個のY軸スライダを介してブリッジプレート71をY軸方向に移動させる一対のY軸リニアモータ(図示省略)と、Y軸リニアモータと並んでY軸支持ベース3上に設置され、7組14個のY軸スライダを支持して、各Y軸スライダの移動を案内する一対のY軸ガイドレール(図示省略)と、を備えている。
The Y-axis table 12 includes seven
一対のY軸リニアモータを(同期して)駆動すると、各Y軸スライダが一対のY軸ガイドレールを案内にして同時にY軸方向を平行移動する。これにより、ブリッジプレート71が両持ち状態でY軸方向を移動し、これと共にキャリッジユニット81がY軸方向に移動する(副走査移動)。なお、この場合、Y軸リニアモータの駆動を制御することにより、各ブリッジプレート71(キャリッジユニット81)を独立させて個別に移動させることも可能であるし、7つの全ブリッジプレート71を一体として移動させることも可能である。
When the pair of Y-axis linear motors are driven (synchronously), each Y-axis slider translates simultaneously in the Y-axis direction using the pair of Y-axis guide rails as a guide. As a result, the
図3ないし図5に示すように、ヘッドユニット13は、同様に構成された7つのキャリッジユニット81をY軸方向に整列させて構成されている。各キャリッジユニット81は、下記する12個の機能液滴吐出ヘッド82と、これら12個の機能液滴吐出ヘッド82を2個ずつ保持する下記する6個のヘッド保持プレート83と、6個のヘッド保持プレート83を介して、12個の機能液滴吐出ヘッド82を搭載するヘッドプレート84と、ヘッドプレート84を支持するキャリッジ85と、を備えている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
図6に示すように、機能液滴吐出ヘッド82は、いわゆる2連のものであり、2連の接続針92を有する機能液導入部91と、機能液導入部91に連なる2連のヘッド基板93と、機能液導入部91の下方に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体94と、を備えている。接続針92は、図外の機能液タンクに接続され、機能液導入部91に機能液を供給する。ヘッド本体94は、キャビティ95(ピエゾ圧電素子)と、多数の吐出ノズル98が開口したノズル面97を有するノズルプレート96と、で構成されている。機能液滴吐出ヘッド82を吐出駆動すると、(ピエゾ圧電素子に電圧が印加され)キャビティ95のポンプ作用により、吐出ノズル98から機能液滴が吐出される。
As shown in FIG. 6, the functional liquid
なお、ノズル面97に形成された多数の吐出ノズル98は、等ピッチ(2ドットピッチ間隔)に整列して、180個の吐出ノズル98から成る分割ノズル列98bを2列形成している。そして、2列の分割ノズル列98b同士は、相互に1ドットピッチ分位置ずれしている。すなわち、機能液滴吐出ヘッド82には、2列の分割ノズル列98bにより1ドットピッチ間隔のノズル列98aが形成され、1ドットピッチ(高解像度)の描画が可能となっている。
A large number of
図7に示すように、6個の各ヘッド保持プレート83は、ステンレス等の厚板で平面視長方形に形成されており、その長手方向に並んで、2個の機能液滴吐出ヘッド82をそれぞれ位置決め・装着するための装着開口(図示省略)が2個設けられている。なお、2個の装着開口は、6ヘッド分のノズル列ピッチに形成されている。
As shown in FIG. 7, each of the six
図7に示すように、ヘッドプレート84は、ステンレス等の厚板で平面視略平行四辺形に形成されている。ヘッドプレート84には、ヘッド保持プレート83を位置決め・装着するための開口(図示省略)が設けられており、6個のヘッド保持プレート83が(機能液滴吐出ヘッド82のノズル列方向)に略1ヘッド分のノズル列長Lだけ位置ずれして階段状に配置されている。これにより、各ヘッドプレート84に搭載された12個の機能液滴吐出ヘッド82のノズル列98aがY軸方向において連続(一部重複)し、1本の分割描画ラインが形成される。
As shown in FIG. 7, the
キャリッジ85は、ヘッドプレート84をθ補正(θ回転)可能に支持するθ回転機構101と、θ回転機構101を介して、ヘッドプレート84をY軸テーブル12(各ブリッジプレート71)に支持させる吊設部材102と、を備えている。θ回転機構101は、分割描画ラインがY軸方向と平行になるように、ヘッドプレート84を支持している。なお、図示は省略したが、吊設部材102には、θ回転機構101を介してヘッドプレート84を昇降させるヘッド昇降機構(図示省略)が組み込まれており、ヘッドプレート84(機能液滴吐出ヘッド82のノズル面97)の高さ位置を調整可能に構成されている。
The
そして、7つの各キャリッジ85を7つの各ブリッジプレート71にそれぞれ支持させ、7つのキャリッジユニット81をY軸方向に整列させることにより、ヘッドユニット13が構成される。ヘッドユニット13では、12×7個の全機能液滴吐出ヘッド82がY軸方向に連続し、各キャリッジユニット81の7本の分割描画ラインがY軸方向に連続して1描画ラインが形成されている。なお、図4におけるX軸テーブル11の図示左寄り(架台5側)の位置が、ヘッドユニット13のホーム位置となっており、この位置からワークWに対する描画処理が開始される。
Then, the seven
ところで、ヘッドユニット13に搭載された12×7個の機能液滴吐出ヘッド82は、R・G・B3色の機能液のいずれかに対応しており、ワークWに3色の機能液から成る描画パターンを描画できるようになっている。図8に、本実施形態のヘッドユニット13における機能液滴吐出ヘッド82の配色パターンの説明図を示す。同図に示すように、ヘッドユニット13における機能液滴吐出ヘッド82の配色パターンは、Y軸方向に連続する12×7個の機能液滴吐出ヘッド82に対して、R・G・Bの3色を所定の順番(本実施形態では、図示右側からR・G・Bの順)で繰り返し1個ずつ対応させたものであり、7つの各キャリッジユニット81における機能液滴吐出ヘッド82の配色パターンは全て同様となっている。
By the way, the 12 × 7 functional liquid droplet ejection heads 82 mounted on the
したがって、ヘッドユニット13を2ヘッド分のノズル列長分、副走査移動させれば、移動方向3番目以下の機能液滴吐出ヘッド82が(副走査移動前に)臨んでいた領域にR・G・Bの3色分の機能液滴吐出ヘッド82を臨ませることができ、この領域内に3色から成る描画パターンを描画可能である。そこで、本実施形態では、2ヘッドノズル列長分の副走査移動で(1枚の)ワークWに対する描画処理を終了できるように1描画ラインの長さが設定されている。具体的には、1描画ラインの長さは、セットテーブル21にセット可能なワークWの最大幅に基づいて設定されており、最大幅のワークWに対して1回の主走査移動で描画可能な(最小数n個分の)ノズル列長さ+2ヘッド分のノズル列長の長さ(すなわち、(n+2)×L)となっている。なお、本実施形態では、n=82である。
Therefore, if the
なお、ヘッド保持プレート83が機能液の色数(3色)の整数倍個(6個)設けられているため、同一ヘッド保持プレート83に保持される2個の機能液滴吐出ヘッド82には、同一色の機能液が対応するようになっている。これにより、機能液タンクと各機能液滴吐出ヘッド82との配管接続を比較的単純なものとすることが可能である。
Since the
ここで、図10を参照しながら、液晶表示装置のカラーフィルタを作成する場合を例に、機能液吐出部1A,1A´における一連の描画処理について説明する。カラーフィルタ600は、透光性の(透明)基板601と、ワークW上にX軸方向およびY軸方向にマトリクス状に並んだ多数の画素領域(フィルタエレメント)607aと、画素領域607a上に形成されたR・G・B3色の着色層608(608R、608G、608B)と、各画素領域607aを仕切る遮光性のバンク603と、を備えている。そして、描画処理では、バンク603を作り込んだ基板601がワークWとして導入され、各画素領域607a内に、対応するR・G・B3色のいずれか一色の機能液が吐出されるよう、ワークWに所定の描画パターンが描画されるようになっている。
Here, with reference to FIG. 10, a series of drawing processes in the functional
なお、カラーフィルタの配色パターンは、Y軸方向に並ぶ画素領域607aの横列すべてが同色であり、X軸方向においてR・G・Bの3色を繰り返し配列させたストライプ配列(図9(a)参照)、X軸方向およびY軸方向に並ぶ、縦列および横列の連続する3つの画素領域607aが互いに異なるR・G・Bの3色となるモザイク配列(図9(b)参照)、および複数の画素領域507aが千鳥状に(半ピッチずつずらして)配設され、隣接して並ぶ3つの画素領域607aが互いに異なるR・G・Bの3色となるデルタ配列(図9(c)参照)のいずれを採用することも可能であるが、ここではストライプ配列のカラーフィルタを作成する場合について説明する。
Note that the color filter has a color arrangement pattern in which all the rows of
描画処理は、ワーク載せ換え位置からのワークW(吸着テーブル31)の移動に引き続いて行われ、先ず、第1描画動作が開始される。第1描画動作では、X軸テーブル11がそのまま駆動され、セットテーブル21を介してワークWが往動すると共に、これと同期して、ホーム位置に臨むヘッドユニット13の機能液滴吐出ヘッド82が選択的に吐出駆動され、ワークWに機能液が吐出される。ワークWの往動が終了すると、Y軸テーブル12が駆動され、ヘッドユニット13がY軸方向へ微少量移動する。そして、再度X軸テーブル11の駆動と機能液滴吐出ヘッド82の選択的な吐出駆動とが同期して行われ、復動するワークに対して機能液が吐出される。ワークWの復動が終了すると、さらにY軸テーブル12が駆動され、ヘッドユニット13がY軸方向へ微少量移動すると共に、上記した一連の動作が再び繰り返され、第1描画動作が終了する。
The drawing process is performed following the movement of the workpiece W (suction table 31) from the workpiece transfer position, and first the first drawing operation is started. In the first drawing operation, the X-axis table 11 is driven as it is, and the workpiece W moves forward via the set table 21 and the functional liquid
図10(a)に示すように、ヘッドユニット13の1描画ラインは、ワークWにマトリクス状に形成された画素領域607aの縦列と直交しており、各画素領域列に機能液滴吐出ヘッド82が臨むようになっている。また、ヘッドユニット13がホーム位置に臨んでいるとき、ヘッドユニット13の(R・Gに対応する)図示右端の2つの機能液滴吐出ヘッド82(図4においては、左端に位置する)は、図示最右端の画素領域列からさらに右側に外れている。上記の第1描画動作を行うと、各機能液滴吐出ヘッド82が各列に臨み、当該機能液滴吐出ヘッド82が対応する色と同色に対応する画素領域607aに機能液が吐出される。
As shown in FIG. 10A, one drawing line of the
第1描画動作が終了すると、Y軸テーブル12が駆動され、ヘッドユニット13が略1ヘッドノズル列長L分だけY軸方向に移動する。これにより、第1描画動作時にR色に対応する機能液滴吐出ヘッド82が臨んでいた位置に、B色に対応する機能液滴吐出ヘッド82が、G色が対応していた位置にR色に対応する機能液滴吐出ヘッド82が、B色が対応していた位置にG色に対応する機能液滴吐出ヘッド82が臨む。続いて、第2描画動作が行われ、第1描画動作と同様にワークWの往復動とこれに伴う機能液滴吐出ヘッド82の吐出駆動が2回繰り返される。図10(b)に示すように、これにより、第2描画動作では、第1描画動作でR色が吐出された画素領域列にB色の機能液が、G色が吐出された画素領域列にR色の機能液が、B色が吐出された画素領域列にG色の機能液が吐出される。
When the first drawing operation ends, the Y-axis table 12 is driven, and the
第2描画動作が終了すると、Y軸テーブル12が駆動されて、ヘッドユニット13が、さらに略1ヘッドノズル列長分Y軸方向に移動する。これにより、第1描画動作時にR色に対応する機能液滴吐出ヘッド82が臨んでいた位置に、G色に対応する機能液滴吐出ヘッド82が、G色が対応していた位置にB色に対応する機能液滴吐出ヘッド82が、B色が対応していた位置にR色に対応する機能液滴吐出ヘッド82が臨むようになっている。そして、この後、第3描画動作が行われ、第1描画動作および第2描画動作と同様に、ワークWの往復動が2回行われる。これにより、各画素領域列の全画素領域607aに対してR・G・B全色分の機能液が吐出され、ワークWに対する描画処理が終了する。なお、描画処理の終了時には、ヘッドユニット13の(G・Bに対応する)図示左端の2つの機能液滴吐出ヘッド82(図4においては、右端に位置する)が、図示最左端の画素領域列からさらに左側に外れている(図10(c)参照)。
When the second drawing operation ends, the Y-axis table 12 is driven, and the
このように、本実施形態では、Y軸方向に連続する12×7個の機能液滴吐出ヘッド82の配色パターンを、R・G・B異なる3色の繰り返しパターンとしているため、2ヘッド分のノズル列長(2L)の移動を行うだけで、ワークWの全画素領域607aに全色分の機能液を吐出させることができる。また、同一列の画素領域607aに対して(ストライプ配列の場合には、横列の画素領域607aに対しても)、R・G・Bの3色の機能液が同時に吐出されることがないため、たとえ(飛行曲がり等に起因して)バンク603上に機能液が着弾した場合でも、(時間差によってバンク603上の機能液が乾燥するため)混色が生じ難く、精度良くカラーフィルタを作成することが可能である。
As described above, in this embodiment, the color arrangement pattern of the 12 × 7 functional liquid droplet ejection heads 82 that are continuous in the Y-axis direction is a repetitive pattern of three different colors of R, G, and B. By simply moving the nozzle row length (2L), the functional liquids for all colors can be discharged to all the
なお、本実施形態では、各画素領域607aに対して、ヘッドユニット13を2回往復動させることにより描画処理を行っているが、この回数は実情に合わせて任意に設定可能である。
In this embodiment, the drawing process is performed by reciprocating the
次に、メンテナンス手段を構成するフラッシングユニット14、吸引ユニット15、ワイピングユニット16、および吐出不良検査ユニット17について順に説明する。フラッシングユニット14は、機能液滴吐出ヘッド82の全吐出ノズル98からの捨て吐出(フラッシング)により吐出された機能液滴を受けるためのものであり、描画前フラッシングユニット111と、定期フラッシングユニット112と、で構成されている。
Next, the
描画前フラッシングユニット111は、ワークWに機能液を吐出させる直前にヘッドユニット13の全機能液滴吐出ヘッド82を吐出駆動して行う、描画前フラッシングの機能液を受けるためのものであり、機能液を受ける一対の描画前フラッシングボックス121と、一対の各描画前フラッシングボックス121を吸着テーブル31(支持ベース42)に支持させる一対のボックス支持部材(図示省略)と、で構成されている(図3ないし図5、および図11参照)。各描画前フラッシングボックス121は、Y軸方向に長い平面視長方形の細長い箱状に形成されており、その底部には、機能液を吸収させる吸収材123が敷設されている。各描画前フラッシングボックス121は、ボックス支持部材を介して吸着テーブル31に支持されているため、吸着テーブル31を(θテーブル32により)θ補正して回転させるとこれと共に回転する。
The
一対の各ボックス支持部材は、各描画前フラッシングボックス121が吸着テーブル31のY軸方向に平行な一対の辺(周縁)に沿うよう、吸着テーブル31から張り出すようにこれを支持している。すなわち、描画前フラッシングボックス121は、吸着テーブル31の前後を挟むように配置されており、ワークWをX軸方向に往復動すると、ヘッドユニット13の機能液滴吐出ヘッド82は、ワークWに臨む直前に順次描画前フラッシングボックス121に臨み、描画前フラッシングを行うことができるようになっている。
Each of the pair of box support members supports the
この場合、描画前フラッシングボックス121の長辺の長さは、描画処理中において、全機能液滴吐出ヘッド82からの捨て吐出を受け得るように、上記したヘッドユニット13の1描画ラインの長さ+2ヘッド分のノズル列長分の長さ((n+4)×L)と略同じ長さに構成されている。すなわち、本実施形態の描画処理では、ヘッドユニット13を機能液滴吐出ヘッド82の2ヘッド分Y軸方向へ移動させるようになっており、描画前フラッシングボックス121を1描画ラインの長さ+2ヘッド分のノズル列長の長さに対応させることにより、描画処理中にいかなる位置に臨む機能液滴吐出ヘッド82に対しても、そのY軸方向における吐出範囲をカバーできるようになっている。これにより、機能液滴吐出ヘッド82からの機能液滴の吐出を安定させることができ、ワークWに精度良く描画処理を行うことが可能となる。
In this case, the length of the long side of the
なお、図示は省略したが、各ボックス支持部材には、描画前フラッシングボックス121を昇降させるボックス昇降機構が組み込まれており、描画処理時、すなわち吐出前フラッシングを受けるときには、各描画前フラッシングボックス121の上端面が吸着テーブル31にセットされたワークWの表面の高さに一致させた位置でこれを支持すると共に、非描画処理時には、各描画前フラッシングボックス121の上端面が吸着テーブル31の上面(セット面)の高さよりも低くなる位置(待機位置)でこれを支持する。これにより、描画前フラッシングの機能液を外部に飛び散らせることなく、描画前フラッシングボックス121で受けることができると共に、非描画時に行うワークWの載せ換え作業に描画前フラッシングボックス121が干渉することがない。なお、吸収材123の膨張等を考慮して、上昇時における描画前フラッシングボックス121の上端面の位置を、ワーク表面よりも若干低い位置とすることも可能である。なお、ボックス昇降機構は、必ずしも設けなければならないものではなく、実情に応じて設ければよい。
Although not shown, each box support member incorporates a box lifting mechanism for raising and lowering the
図3ないし図5、および図11に示すように、定期フラッシングユニット112は、ワークWの載せ換え時等のように、描画処理を一時的に休止される時にヘッドユニット13の全機能液滴吐出ヘッド82を吐出駆動して行われる定期フラッシングの機能液を受けるためのものであり、機能液を受ける定期フラッシングボックス131と、上記のX軸エアースライダ22に搭載され、定期フラッシングボックス131の両端を高さ調整可能に支持する一対のボックス支柱部材132と、を有している。
As shown in FIG. 3 to FIG. 5 and FIG. 11, the
定期フラッシングボックス131は、上面が開放され、Y軸方向に長い平面視方形のボックス状に形成されている。定期フラッシングボックス131は、ヘッドユニット13に搭載された12×7個の全機能液滴吐出ヘッド82を包含し得る大きさに構成され、ヘッドユニット13の全機能液滴吐出ヘッド82を同時に定期フラッシングできるようになっている。より具体的には、定期フラッシングボックス131の長辺の長さは、描画前フラッシングボックス121と同様、1描画ラインの長さ+2ヘッド分のノズル列長分の長さ((n+4)×L)に対応して設定され、短辺の長さは、上記した平面視平行四辺形のヘッドプレート84の高さ(X軸方向の長さ)に略対応した長さに設定されている。図11に示すように、定期フラッシングボックス131の底面には、Y軸方向に延在する複数本(3本)のリブ133が突設されており、これらのリブ133上に機能液を吸収させるシート状のシート吸収材134が配設されている。シート吸収材134の上端面は、定期フラッシングボックス131の上端面と略一致している。
The
ボックス支柱部材132は、定期フラッシングボックス131の上端面が、ヘッドユニット13に搭載された機能液滴吐出ヘッド82のノズル面97の高さ位置よりも僅かに(2〜3mm程度)低い位置となるように、定期フラッシングボックス131を支持している。ボックス支柱部材132は、セットテーブル21と共に、X軸エアースライダ22のスライダ本体51に固定されており、X軸エアースライダ22を移動させると、ボックススタンドを介して定期フラッシングボックス131もX軸方向を移動するように構成されている。そして、ボックス支柱部材132は、セットテーブル21より後方位置で定期フラッシングボックス131を支持しており、X軸エアースライダ22を移動させて、吸着テーブル31をワーク載せ換え位置に臨ませると、定期フラッシングボックス131がヘッドユニット13に臨み、定期フラッシングの機能液を受け得るようになっている。
In the
なお、図示は省略したが、定期フラッシングボックス131には、シート吸収材134の反りや撓みを防止するための反り防止機構が設けられている。本実施形態では、シート吸収材134と機能液滴吐出ヘッド82のノズル面97とのギャップが僅かであるため、シート吸収材134が上反り状態のまま(定期フラッシングの)機能液を吸収させると、機能液により膨潤したシート吸収材134が機能液滴吐出ヘッド82のノズル面97に干渉する惧れがある。そこで、本実施形態では、定期フラッシングボックス131に反り防止機構を設けて、シート吸収材134の反りを防止し、シート吸収材134が機能液滴吐出ヘッド82のノズル面97と接触することを防止している。
Although not shown, the
吸引ユニット15は、機能液滴吐出ヘッド82を吸引して、機能液滴吐出ヘッド82の吐出ノズル98から機能液を強制的に排出させるものである。図4に示すように、吸引ユニット15は、ヘッドユニット13、すなわち7個のキャリッジユニット81に対応して構成されており、同様に構成された7個の分割吸引ユニット141を上記架台5上に整列配置したものである。各分割吸引ユニット141は、吸引を行うキャリッジユニット81に対して下側から臨み、キャリッジユニット81に搭載された12個の各機能液滴吐出ヘッド82のノズル面97に、対応する12個の各キャップ143をそれぞれ密着させるキャップユニット142と、キャップユニット142を昇降させ、機能液滴吐出ヘッド82(ノズル面97)に対してキャップを離接させるキャップ昇降機構(図示省略)と、密着させたキャップ143を介して各機能液滴吐出ヘッド82に吸引力を作用させる吸引手段(エゼクタ:図示省略)と、を備えている。
The
機能液の吸引は、機能液滴吐出ヘッド82(吐出ノズル98)の目詰まりを解消/防止するために行われる他、機能液吐出部1A,1A´を新設した場合や、機能液滴吐出ヘッド82のヘッド交換を行った場合などに、機能液タンクから機能液滴吐出ヘッド82に至る機能液流路に機能液を充填するために行われる。また、吸引ユニット15のキャップ143は、液滴吐出装置1の非稼動時に、機能液滴吐出ヘッド82を保管するためにも用いられる。この場合、吸引ユニット15にヘッドユニット13を臨ませ、機能液滴吐出ヘッド82のノズル面97にキャップ143を密着させることにより、ノズル面97を封止して、機能液滴吐出ヘッド82(吐出ノズル98)の乾燥を防止する。
The suction of the functional liquid is performed in order to eliminate / prevent clogging of the functional liquid droplet ejection head 82 (ejection nozzle 98), and when the functional
さらに、吸引ユニット15のキャップ143は、機能液滴吐出ヘッド82の捨て吐出(予備吐出)により吐出された機能液を受けるフラッシングボックスの機能を有しており、吸引ユニット15に臨んだ一部のキャリッジユニット81に対してのみ吸引を行うような場合には、吸引を行わない他のキャリッジユニット81から、キャップ143に対して捨て吐出を行わせるようになっている。この場合、キャップ143は、キャップ昇降機構により、その上面が機能液滴吐出ヘッド82のノズル面97から僅かに離間する位置まで移動させられる。
Further, the
ワイピングユニット16は吸引ユニット15の両側にそれぞれ設置され、洗浄液を噴霧したワイピングシート151で機能液滴吐出ヘッド82のノズル面97を拭き取る(ワイピングを行う)ものであり、ロール状に巻回したワイピングシート151を繰り出しながら巻き取ってゆく巻取りユニット152と、繰り出したワイピングシート151に洗浄液を散布する洗浄液供給ユニット153と、洗浄液が散布されたワイピングシート151でノズル面97を拭取る拭取りユニット154と、を備えている(図4参照)。ワイピング動作は、吸引ユニット15による吸引後等に行われ、ノズル面97に付着した汚れを払拭する。そして、ワイピングユニット16は、2台の機能液吐出部1A,1A´に対してそれぞれ吸引ユニット15よりもX軸テーブル11側に配設されており、吸引ユニット15による吸引後にホーム位置に戻るヘッドユニット13(各キャリッジユニット81)に臨んで、効率よくワイピング動作を行えるようになっている。
The wiping
なお、図示は省略したが、吸引ユニット15の各分割吸引ユニット141、およびワイピングユニット16は、ユニット昇降機構に昇降自在に支持されており、これらのユニット15(141)、16を所定の退避位置まで下降させることにより、これらユニット15(141)、16のメンテナンスやキャリッジユニット81に搭載したヘッドプレート84を交換する(ヘッド交換)ための作業領域をユニット15(141)、16上に確保できるようになっている。
Although not shown, each of the divided
図3ないし図5、および図11に示すように、吐出不良検査ユニット17は、ヘッドユニット13に搭載された全機能液滴吐出ヘッド82(の吐出ノズル98)から機能液が適切に吐出されているか否かを検査するためのものであり、ヘッドユニット13の全機能液滴吐出ヘッド82の全吐出ノズル98から検査吐出された機能液を受け、所定の検査パターンを描画させるための被描画ユニット161と、被描画ユニット161に描画された検査パターンを撮像して検査する撮像ユニット162と、を備えている。
As shown in FIG. 3 to FIG. 5 and FIG. 11, the ejection
被描画ユニット161は、機能液滴吐出ヘッド82からの検査吐出を受け、ロール状に巻回され、検査パターンを描画させる長尺状の描画シート171(ロール紙等)と、描画シート171を繰り出しながら巻き取っていく巻取り手段172と、巻取り手段172を支持する巻取り支持部材173と、巻取り支持部材173を支持するユニットベース174と、を備えている。巻取り手段172は、描画シート171が装填され、描画シート171を繰出す繰出しリール175と、繰出された描画シート171を巻き取る巻取りリール176と、巻取りリール176を回転させるための巻取りモータ(ギヤードモータ:図示省略)と、を有している。繰出された描画シート171は、外部に露出した状態でY軸方向に水平に走行し、巻取りリール176で巻き取られるようになっているが、この描画シート171の水平走行部が、検査パターンを受ける被描画部となっている。水平走行部のY軸方向の長辺の長さは、ヘッドユニット13の全機能液滴吐出ヘッド82からの検査吐出を受けることができるように設定されており、本実施形態では描画前フラッシングボックス121や定期フラッシングボックス131と同様に、1描画ラインの長さ+2ヘッド分のノズル列長分の長さに対応して設定されている。
The
なお、描画シート171の巻取りは、検査パターンを1回描画する毎に行うのではなく、繰出した描画シート171に所定回数検査パターンが描画された後に行われる。この場合、各回の検査吐出による検査パターンが重ならないように、前回に描画された検査パターンに対して、次回に描画される検査パターンは、X軸方向に僅かに位置ずれして描画される。そして、(所定回数の検査パターンが描画され)描画シート171の幅いっぱいに検査パターンが描画されると、巻取りモータが駆動され、描画済みの描画シート171を巻き取ると共に、新しい描画シート171を繰出すようになっている。なお、本実施形態では、描画シート171の巻取りをモータ駆動により自動で行っているが、(巻取り頻度が低い場合等には)手動の巻取り機構を設け、手動でこれを行うようにしてもよい。
The
また、本実施形態では、ロール状に巻回した描画シート171を検査パターンの描画対象として用いているが、これに代えて検査パターン用のガラス基板等を用いることも可能である。この場合、ガラス基板は適宜交換されることとなるが、描画済みのガラス基板は、洗浄された後、繰り返し利用される。
In this embodiment, the
ユニットベース174は、セットテーブル21と定期フラッシングユニット112との間に位置してスライダ本体51に支持されており、巻取り支持部材173は、定期フラッシングボックス131側に位置する一方の描画前フラッシングボックス121と、定期フラッシングボックス131との間で巻取り手段172を支持している。したがって、描画処理終了後に、(ワークWの載せ換えのために)吸着テーブル31をワーク載せ換え位置まで移動させると、定期フラッシングボックス131がヘッドユニット13に臨むことに先立って繰出された描画シート171がヘッドユニット13に臨み、描画シート171に検査パターンを描画することができるようになっている。
The
図5に示すように、撮像ユニット162は、上記したY軸支持ベース3に支持されており、X軸テーブル11に上側から臨み、描画シート171に描画された検査パターンを撮像する2個の検査カメラ181と、2個の検査カメラ181を保持するカメラホルダ182と、Y軸支持ベース3に固定され、カメラホルダ182を介して、2個の検査カメラ181をY軸方向にスライド自在に支持するカメラ移動機構183と、カメラ移動機構183を介して検査カメラをY軸方向に移動させるためのカメラ移動モータ(図示省略)と、を有している。2個の検査カメラ181は、描画シート171に描画された検査パターンをそれぞれ半分ずつ撮像するように構成されている。例えば、2個の検査カメラ181を、ヘッドユニット13の1描画ラインの長さの約半分の距離だけ離間して配設しておき、この状態で2個の検査カメラを移動させて、検査パターンの左側半分を左側の検査カメラ181で、右側半分を右側の検査カメラ181で撮像する。これにより、短時間で効率的に検査パターンを撮像(スキャン)することが可能となり、機能液滴吐出ヘッド82の吐出不良検査に要する時間を削減することが可能となる。
As shown in FIG. 5, the
撮像ユニット162は、吸着テーブル31がワーク載せ換え位置に臨んだときに、2個の検査カメラ181が描画シート171に臨むように配設されており、本実施形態では、ワーク載せ換え中に、検査パターンの撮像を行えるようになっている。そして、2個の検査カメラ181による撮像結果は、下記する制御手段18に送信されて画像認識され、この画像認識に基づいて、各機能液滴吐出ヘッド82の各吐出ノズル98が正常に機能液を吐出しているか(ノズル詰まりがないか)否かが判断されるが、この判断もワーク載せ換え中に行われる。すなわち、吐出不良検査手段は、撮像ユニット162および制御手段18により構成されている。
The
なお、図示は省略したが、ユニットベース174と巻取り支持部材173との間には、巻取り手段172全体をX軸方向に(微少)移動させるユニット移動機構が設けられている。上述したように、描画シート171に描画される検査パターンの描画位置は、X軸方向に位置ずれしてゆくが、検査パターンの描画位置に応じて巻取り手段172をX軸方向へ移動させることにより、X軸方向において固定の撮像ユニット(2個の検査カメラ181)に対して、検査パターンを確実に臨ませることができるようになっている。
Although not shown, a unit moving mechanism is provided between the
また、この吐出不良検査ユニット17を用いて、ヘッドユニット13を構成する各キャリッジユニット81の位置補正を行い、各分割描画ラインが1描画ラインを構成するように、初期のヘッドアライメントを行うことも可能である。
Further, by using this ejection
次に、図12を参照して、液滴吐出装置1(機能液吐出部1A,1A´)の主制御系について説明する。同図に示すように、液滴吐出装置1(機能液吐出部1A,1A´)は、ヘッドユニット13(機能液滴吐出ヘッド82)を有する液滴吐出部191と、X軸テーブル11、を有し、ワークをX軸方向へ移動させるためのワーク移動部192と、Y軸テーブル12を有し、ヘッドユニット13をY軸方向へ移動させるヘッド移動部193と、メンテナンス手段の各ユニットを有するメンテナンス部194と、各種センサを有し、各種検出を行う検出部195と、各部を駆動制御する各種ドライバを有する駆動部196と、各部に接続され、液滴吐出装置1全体の制御を行う制御部197(制御手段18)と、を備えている。
Next, the main control system of the droplet discharge device 1 (functional
制御部197には、各手段を接続するためのインタフェース201と、一時的に記憶可能な記憶領域を有し、制御処理のための作業領域として使用されるRAM202と、各種記憶領域を有し、制御プログラムや制御データを記憶するROM203と、ワークWに所定の描画パターンを描画するための描画データや、各手段からの各種データ等を記憶すると共に、各種データを処理するためのプログラム等を記憶するハードディスク204と、ROM203やハードディスク204に記憶されたプログラム等に従い、各種データを演算処理するCPU205と、これらを互いに接続するバス206と、が備えられている。
The
そして、制御部197は、各手段からの各種データを、インタフェース201を介して入力すると共に、ハードディスク204に記憶された(または、CD−ROMドライブ等により順次読み出される)プログラムに従ってCPU205に演算処理させ、その処理結果を、駆動部196(各種ドライバ)を介して各手段に出力する。これにより、装置全体が制御され、機能液吐出部1A,1A´の各種処理が行われる。
The
ここで、未処理のワークWをセットテーブル21(吸着テーブル31)に導入してから、次のワークWに載せ換えるまでの、機能液吐出部1A,1A´の一連の動作について説明する。図外のロボットアーム(ワーク搬出入装置)を介して、ワーク載せ換え位置に臨む吸着テーブル31にワークWが載せ込まれると、制御部197は、ワークアライメントカメラ62を駆動してワークWを撮像すると共に、この撮像結果を画像認識する。そして、この画像認識に基づいて、θテーブル32を駆動し、ワークWの位置(θ)補正を行う(この間、ヘッドユニット13は、定期フラッシングユニット112に臨んでおり、機能液滴吐出ヘッド82の定期フラッシングが為されている。)。
Here, a series of operations of the functional
ワークWの位置補正が終了すると、制御部197は、(定期フラッシングを終了させ、)X軸テーブル11を駆動して、ワーク載せ換え位置から吸着テーブル31をヘッドユニット13側へ移動させ、上記した一連の描画処理を開始させる。この場合、本実施形態では、吸着テーブル31およびこれに添設された一対の描画前フラッシングボックス121に掛かる領域が描画処理を行うための描画領域として設定されている。そして、一連の描画処理中は、この描画領域内にヘッドユニット13が臨むようにX軸テーブル11が駆動制御され、吸着テーブル31(ワークW)の往復動が為される。したがって、描画処理中のヘッドユニット13には、描画前フラッシングボックス121、ワークWが順に臨み、描画前フラッシングに続いて、ワークに対する描画が行われると共に、描画処理に関与しない定期フラッシングユニット112および吐出不良検査ユニット17が描画処理中のヘッドユニット13に臨むことがないため、効率的かつ適切に描画処理を行うことができる。
When the position correction of the workpiece W is completed, the
ワークWに対する機能液の吐出が終了し、描画処理(上記第3描画動作における2回目のワークWの復動)が終了した後も、X軸テーブル11の駆動が続けられ、ワークWをワーク載せ換え位置まで移動させる。このとき、制御部197は、所定のタイミングでヘッドユニット13の全機能液滴吐出ヘッド82を吐出駆動して、全機能液滴吐出ヘッド82から検査吐出を行わせる。これにより、ワークWの移動中に、ヘッドユニット13(全機能液滴吐出ヘッド82)に臨む吐出不良検査ユニット17の描画シート171に検査パターンが描画される。このように、本実施形態では、描画処理終了後におけるワーク載せ換え位置までのワークWの移動動作を利用して、描画シート171に検査パターンの描画を行わせているため、検査吐出のためにヘッドユニット13を敢えて移動させる必要がなく、効率よく検査パターンを描画させることができる。
After the discharge of the functional liquid to the workpiece W is finished and the drawing process (the second return of the workpiece W in the third drawing operation) is finished, the drive of the X-axis table 11 is continued and the workpiece W is placed on the workpiece. Move to the change position. At this time, the
ワークW(吸着テーブル31)がワーク載せ換え位置まで到達すると、制御部197は、X軸テーブル11の駆動を停止させると共に、Y軸テーブル12を駆動して、ヘッドユニット13をホーム位置に戻す。そして、ヘッドユニット13の全機能液滴吐出ヘッド82を吐出駆動させ、ヘッドユニット13の直下に位置する定期フラッシングボックス131に対して定期フラッシングを行うと共に、定期フラッシングを続けたまま、図外のロボットアームを用いて、処理済のワークWを回収させると共に、未処理のワークWをセットテーブル21に導入する。
When the workpiece W (suction table 31) reaches the workpiece replacement position, the
一方で、ワークWがワーク載せ換え位置まで到達すると、制御部197は、移動モータを駆動して2個の検査カメラ181をY軸方向に移動させてゆき、描画シート171に描画された検査パターンを2個の検査カメラ181で撮像してゆく。そして、撮像結果を画像認識して、ヘッドユニット13の各機能液滴吐出ヘッド82について吐出不良が生じているか否かを判断する。ここで、全機能液滴吐出ヘッド82が正常に機能液滴を吐出していると判断されれば、吐出不良検査を終了させる。そして、ワークWの載せ換え終了後には、定期フラッシングを停止すると共に、新たな描画処理のためにX軸テーブル11を駆動して、セットテーブル21をヘッドユニット13側へ移動させる。
On the other hand, when the workpiece W reaches the workpiece transfer position, the
他方、吐出不良の機能液滴吐出ヘッド82があると判断されれば、機能液滴吐出ヘッド82のメンテナンス処理を行う。具体的には、吐出不良の機能液滴吐出ヘッド82を有するキャリッジユニット81を吸引ユニット15(分割吸引ユニット141)に臨ませ、吐出不良の機能液滴吐出ヘッド82に対して吸引を行った後、さらにワイピングユニット16に臨ませて、ワイピング処理を行う。この場合、本実施形態では、ヘッドユニット13のホーム位置が吸引ユニット15(およびワイピングユニット16)寄りに設けられているため、吐出不良の判断がなされたときには、ホーム位置に臨むヘッドユニット13を迅速に吸引ユニット15に臨ませて、メンテナンス処理を行うことができるようになっている。吸引ユニット15は2台の機能液吐出部1A,1A´に共用しているので、吸引ユニット15によるメンテナンス処理は、何れか一方ごと行う。
On the other hand, if it is determined that there is a defective functional
なお、本実施形態のヘッドユニット13は、7つのキャリッジユニット81から構成されており、これらを独立して移動させることが可能であるため、吐出不良の機能液滴吐出ヘッド82があると判断された場合に、7つの全てのキャリッジユニット81を吸引ユニット15またはワイピングユニット16に臨ませる必要はない。例えば、図4において、右側の機能液吐出部1Aの図示左から3番目のキャリッジユニット81の機能液滴吐出ヘッド82に吐出不良が検出された場合には、左から3番目までのキャリッジユニット81を吸引ユニット15に臨ませればよい。そして、左から3番目のキャリッジユニット81に対してのみ、吸引を行うようする。この場合、ホーム位置に残されたキャリッジユニット81の機能液滴吐出ヘッド82に対しては、定期フラッシングを継続させておくと共に、吸引ユニット15に臨んだ正常なキャリッジユニット81に対しては、各機能液滴吐出ヘッド82に対して離間した状態で吸引ユニット15の各キャップ143を臨ませ、各キャップ143に対してフラッシング動作を行わせるようにする。
Note that the
そして、吐出不良の機能液滴吐出ヘッド82を有するキャリッジユニット81の一連のメンテナンス処理が終了し、吸引ユニット15に移動させたキャリッジユニット81がホーム位置に戻ると、X軸テーブル11を駆動して、吐出不良検査ユニット17の描画シート171をヘッドユニット13に臨ませ、描画シート171に再度検査パターンを描画させる。以下、上述した一連の動作と略同様の動作を繰り返し、ヘッドユニット13をホーム位置に臨ませて、定期フラッシングを行うと共に、機能液滴吐出ヘッド82の吐出不良が回復したか否かを確認する。
When a series of maintenance processing of the
このように、本実施形態の液滴吐出装置1では、ヘッドメンテナンス部10を隣接して設置する機能液吐出部1A,1A´で共用したので、それぞれの機能液吐出部1A,1A´にそれぞれ別々に設けていたヘッドメンテナンス部を1台のヘッドメンテナンス部10とすることができ、その分設備コストが低減化できるばかりか、ヘッドメンテナンス部10用の設置スペースを極力小さくすることができる。
As described above, in the liquid
なお本発明にかかる液滴吐出装置を用いて描画処理を行ったワークを用いて構成される電気光学装置(デバイス)としては、液晶表示装置、有機EL(Electro-Luminescence)装置、電子放出装置、PDP(Plasma Display Panel)装置および電気泳動表示装置等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるFED(Field Emission Display)装置またはSED(Surface-Conduction Electron-Emitter Display)装置を含む概念である。さらに、電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する装置が考えられる。 In addition, as an electro-optical device (device) configured using a workpiece that has been subjected to drawing processing using the droplet discharge device according to the present invention, a liquid crystal display device, an organic EL (Electro-Luminescence) device, an electron emission device, A PDP (Plasma Display Panel) device, an electrophoretic display device, and the like are conceivable. The electron emission device is a concept including a so-called FED (Field Emission Display) device or SED (Surface-Conduction Electron-Emitter Display) device. Further, as the electro-optical device, devices including metal wiring formation, lens formation, resist formation, light diffuser formation, and the like are conceivable.
以上本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば本実施形態では、ワークWを主走査方向に移動させ、ヘッドユニット13を副走査方向に移動させる構成となっているが、ヘッドユニット13を主走査方向に移動させ、ワークWを副走査方向に移動させる構成とすることも可能である。また、ワークWを固定とし、ヘッドユニット13を主走査方向および副走査方向に移動させる構成としてもよい。また上記液滴吐出装置1の構成及び液滴吐出装置1を構成する各部品の構成にさらに別の種々の変更が可能であることはいうまでもない。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Is possible. Note that any shape or structure not directly described in the specification and drawings is within the scope of the technical idea of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are achieved. For example, in the present embodiment, the work W is moved in the main scanning direction and the
1 液滴吐出装置
1A,1B 機能液吐出部
10 ヘッドメンテナンス部
11 X軸テーブル
12 Y軸テーブル
13 ヘッドユニット
14 フラッシングユニット
15 吸引ユニット
16 ワイピングユニット
17 吐出不良検査ユニット
18 制御手段
21 セットテーブル
22 X軸エアースライダ
82 機能液滴吐出ヘッド
98 吐出ノズル
111 描画前フラッシングユニット
112 定期フラッシングユニット
161 被描画ユニット
162 撮像ユニット
171 描画シート
181 検査カメラ
183 カメラ移動機構
W ワーク
1−2 液滴吐出装置
DESCRIPTION OF
13
21 Set table 22
Claims (6)
前記機能液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行うヘッドメンテナンス部と、を有し、
前記ヘッドメンテナンス部は前記セットテーブルの移動領域から外れた場所に設置され、
複数の前記機能液吐出部は、前記ヘッドメンテナンス部を共用することを特徴とする液滴吐出装置。 A functional liquid discharge unit that discharges a functional liquid from the functional liquid droplet discharge head by relatively moving a head unit on which the functional liquid droplet discharge head is mounted and a set table;
A head maintenance unit that performs maintenance of the functional liquid droplet ejection head,
The head maintenance unit is installed at a location outside the moving area of the set table,
A plurality of the functional liquid discharge units share the head maintenance unit.
前記機能液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行うヘッドメンテナンス部と、を用意し、
前記ヘッドメンテナンス部を、前記セットテーブルの移動領域から外れた位置であって、複数の前記機能液吐出部に共用させる位置に配置したことを特徴とする液滴吐出装置の配置方法。 A functional liquid discharge unit that discharges a functional liquid from the functional liquid droplet discharge head by relatively moving a head unit on which the functional liquid droplet discharge head is mounted and a set table;
A head maintenance unit that performs maintenance of the functional liquid droplet ejection head; and
An arrangement method of a droplet discharge device, wherein the head maintenance unit is arranged at a position deviating from a moving region of the set table and shared by a plurality of the functional liquid discharge units.
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