JP2010082504A - Pattern forming device - Google Patents

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佳和 ▲濱▼
Yoshikazu Hama
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pattern forming device which irradiates a flying droplet with a laser beam to dry it and suppresses the positional deviation of impact position without reducing the evaporation amount of evaporation components. <P>SOLUTION: A ROM 52 of a control portion 50 of a droplet discharging device stores impact position correction data LRD where a shift amount of impacted droplet to a target position is related to a power ratio of a pair of laser beams reducing the shift amount. The control portion 50 makes an imaging camera 25 pick up an image of impacted droplet and obtains the image, and calculates the shift amount of the impacted droplet by image-processing image data PD. A ratio of the intensities of a pair of the laser beams is corrected from the calculated shift amount and the impact position correction data LRD while maintaining the irradiation intensities of a pair of the laser beams so that the impact position of the droplet may become the target position. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、飛行中の液滴に対してレーザ光を照射するパターン形成装置に関する。   The present invention relates to a pattern forming apparatus for irradiating a droplet in flight with laser light.

低温焼成セラミックス(LTCC:Low Temperature Co−fired Ceramics)からなる多層基板は、優れた高周波特性と高い耐熱性を有するために、高周波モジュールの基板やICパッケージの基板等に広く利用される。このようなLTCC多層基板の製造技術としては、一般に回路パターンを有する複数のグリーンシートを積層して一括焼成することにより上記多層基板を製造する方法が検討されている。   Multi-layer substrates made of low temperature co-fired ceramics (LTCC) have excellent high frequency characteristics and high heat resistance, and are therefore widely used for high frequency module substrates, IC package substrates, and the like. As a technique for manufacturing such an LTCC multilayer substrate, a method of manufacturing the multilayer substrate by generally laminating a plurality of green sheets having a circuit pattern and firing them at the same time has been studied.

上記回路パターンを描画する工程においては、回路パターンの高密度化を図るために、金属インクを微小な液滴にして吐出する、所謂インクジェット法が提案されている(例えば、特許文献1)。このようなインクジェット法に利用される液滴は、一般に吐出ヘッドに列設された多数のノズルから1滴あたりの容量が数〜数十ピコリットルで吐出されており、こうした液滴の吐出位置を変更することにより回路パターンのさらなる微細化や狭ピッチ化を可能にしている。
特開2005−57139号公報
In the step of drawing the circuit pattern, a so-called ink jet method has been proposed in which metal ink is discharged as fine droplets in order to increase the density of the circuit pattern (for example, Patent Document 1). The droplets used in such an ink jet method are generally ejected from a large number of nozzles arranged in the ejection head at a capacity of several to several tens of picoliters. By changing the circuit pattern, the circuit pattern can be further miniaturized and the pitch can be reduced.
JP 2005-57139 A

ところで、インクジェット法を利用して高精細なパターンを形成するためには、吐出した液滴を速やかに乾燥させてその基板上における濡れ広がりを抑制することが好ましい。こうした乾燥を促進させる一つの方法としては、吐出された飛行中の液滴に対してレーザ光を照射することにより該液滴の乾燥を飛行中に促進させる方法が検討されている。このようにしてレーザ光を利用する方法にあっては、レーザ光による光圧や蒸発成分の運動力に抗した反力が飛行中の液滴に作用することになる。そして飛行中の液滴に対して一つの方向のみからレーザ光を照射する場合には、上述するような力がレーザの照射方向にのみ作用するために液滴の飛行曲がりが誘発されてしまい、液滴の着弾位置がレーザの照射方向へシフトしてしまう。   By the way, in order to form a high-definition pattern using the inkjet method, it is preferable to quickly dry the discharged droplets to suppress wetting and spreading on the substrate. As one method for promoting such drying, a method for accelerating the drying of the droplets during flight by irradiating the ejected droplets during flight with a laser beam has been studied. In the method using the laser beam in this way, a reaction force against the light pressure by the laser beam and the kinetic force of the evaporation component acts on the droplet in flight. And when irradiating the laser beam from only one direction to the droplet in flight, the above-mentioned force acts only in the laser irradiation direction, so the flying curve of the droplet is induced, The landing position of the droplet is shifted in the laser irradiation direction.

そこで、レーザ光を利用する液滴の乾燥方法にあっては、上述するような着弾位置のシフトを抑制すべく、液滴を挟んで相対向するように一対のレーザ光を該液滴に照射し、かつその一対のレーザ光のパワーを等しくする照射の態様が検討されている。こうした構成の下でレーザ光を照射する場合にあっては、飛行中の液滴に対する作用力がレーザ光の照射方向において相殺されるために、上述するような着弾位置のシフトを抑えることが可能になる。   Therefore, in the method of drying droplets using laser light, a pair of laser beams are irradiated to the droplets so as to face each other with the droplets sandwiched therebetween in order to suppress the shift of the landing position as described above. In addition, an aspect of irradiation that equalizes the power of the pair of laser beams is being studied. In the case of irradiating laser light under such a configuration, since the acting force on the droplet in flight cancels out in the direction of laser light irradiation, it is possible to suppress the shift of the landing position as described above. become.

しかしながら、一対のレーザ光を上述のように相対向するかたちで照射する場合であっても、その照射対象物が、例えば20μmの直径を有して、かつ10m/秒の速度で飛行する液滴であるがため、こうした液滴に対して一対のレーザ光の強度を厳密に等しく構成することは非常に困難である。また一対のレーザ光の光路上においても各光学構成要素での出力損失を厳密に等しくすることも困難であることから、飛行中の液滴が受ける一対のレーザ光の間には少なからずの強度の誤差が余儀なく生じてしまう。このような場合にあっては、相対的に強度が高くなるレーザ光が液滴に対して優先的に作用し、その作用力に従うかたちで液滴の着弾位置がシフトしてしまう。   However, even when a pair of laser beams are irradiated in the form of facing each other as described above, the irradiated object has a diameter of, for example, 20 μm and a droplet flying at a speed of 10 m / sec. Therefore, it is very difficult to make the intensity of a pair of laser beams exactly equal to such a droplet. In addition, since it is difficult to make the output loss of each optical component exactly the same in the optical path of a pair of laser beams, there is a considerable intensity between the pair of laser beams received by the droplets in flight. The error of inevitably occurs. In such a case, the laser beam having relatively high intensity acts on the droplet preferentially, and the landing position of the droplet shifts in accordance with the acting force.

図13は、液滴に照射する一対のレーザ光のパワーの設定値と該液滴の着弾位置に関わ
る最大シフト量との関係、及び同一対のパワーと液滴における蒸発量との関係を模式的に示した図である。同図に示されるように、相対的に低いパワーである低強度PLの一対のレーザ光を用いる場合、一対のレーザ光の間におけるパワーの絶対的な誤差が小さいために、こうした誤差が着弾位置に及ぼす影響も小さく、着弾位置の最大シフト量が相対的に小さくなる。但し、低強度PLを利用する場合にあっては、パワーそのものが低いがゆえに蒸発成分の十分な蒸発が得られなくなってしまう。反対に、相対的に高いパワーである高強度PHのレーザ光を照射した場合には、一対のレーザ光の間におけるパワーの絶対的な誤差が大きくなるために、こうした誤差が着弾位置に及ぼす影響も大きく、さらには分散媒の蒸発により飛行中の液滴の重量が小さくなることも相俟って着弾位置の最大シフト量が非常に大きくなってしまう。それゆえ、高強度PHを利用する場合にあっては、蒸発成分の十分な蒸発量が確保されるものの、着弾位置の最大シフト量が大きくなり安定した着弾位置を得難くなってしまう。
FIG. 13 schematically shows the relationship between the set value of the power of the pair of laser beams applied to the droplet and the maximum shift amount related to the landing position of the droplet, and the relationship between the same pair of power and the evaporation amount of the droplet. FIG. As shown in the figure, when using a pair of laser beams with relatively low power and low intensity PL, the absolute error in power between the pair of laser beams is small. And the maximum shift amount of the landing position is relatively small. However, when the low-intensity PL is used, sufficient evaporation of the evaporation component cannot be obtained because the power itself is low. On the other hand, when high intensity PH laser light with relatively high power is irradiated, the absolute error in power between the pair of laser lights increases, and the effect of these errors on the landing position. In addition, the weight of the droplets in flight decreases due to evaporation of the dispersion medium, and the maximum shift amount of the landing position becomes very large. Therefore, when the high strength PH is used, a sufficient evaporation amount of the evaporation component is ensured, but the maximum shift amount of the landing position becomes large and it is difficult to obtain a stable landing position.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、飛行中の液滴にレーザ光を照射して該液滴を乾燥させるパターン形成装置において、乾燥効率を損なうことなく着弾位置の位置ずれを抑制するパターン形成装置を提供することにある。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a pattern forming apparatus for irradiating a droplet in flight with a laser beam to dry the droplet without impacting the drying efficiency. An object of the present invention is to provide a pattern forming apparatus that suppresses positional deviation.

本発明のパターン形成装置は、蒸発成分及びパターン形成材料を含む液状体の液滴をノズルから描画対象物に向けて吐出し飛行させる吐出ヘッドと、飛行中の前記液滴に一対のレーザ光を照射して所定量の前記蒸発成分を蒸発させるレーザ照射部とを備え、前記描画対象物上に前記液滴を着弾させることによってパターンを形成するパターン形成装置であって、前記レーザ照射部は、液滴の着弾位置が目標位置となるように前記一対のレーザ光の強度比率を調整して、前記ノズルと前記液滴の着弾する位置との経路を挟んで相対向する態様で前記一対のレーザ光を前記液滴に照射することを要旨とする。   The pattern forming apparatus of the present invention includes a discharge head for discharging a liquid droplet containing an evaporation component and a pattern forming material from a nozzle toward a drawing target, and a pair of laser beams on the droplet in flight. A laser irradiation unit that irradiates and evaporates a predetermined amount of the evaporating component, and forms a pattern by landing the droplet on the drawing target, wherein the laser irradiation unit includes: Adjusting the intensity ratio of the pair of laser beams so that the landing position of the droplet becomes the target position, the pair of lasers face each other across the path between the nozzle and the position where the droplet lands. The gist is to irradiate the droplets with light.

飛行中の液滴に対して該液滴を挟むかたちでレーザ光を照射した場合、そのレーザ光を受けた液滴の着弾位置は、相対的に強度が高くなる一方のレーザ光の照射方向に従って目標位置からシフトするようになる。本発明のパターン形成装置によれば、先行して吐出した液滴から得られる同液滴の着弾位置のシフト量に基づいて、各レーザ光の強度比率を調整することにより着弾位置を目標位置へと補正することができる。例えば、液滴のシフト方向を支配するレーザ光の強度、すなわち相対的に強度が高い一方のレーザ光の強度をシフト量に基づいて低く補正し、反対に強度が低い他方のレーザ光の強度を同シフト量に基づいて高く補正することにより、液滴の着弾位置を目標位置に近づけることができる。そして、この強度の補正に際しては、総強度に占める各強度の比率のみが変更されて総強度が維持されることから、液滴の乾燥状態を概ね維持したままシフト量のみを補正することができる。それゆえ、液滴の乾燥効率を損なうことなく着弾位置の位置ずれを抑制するパターン形成装置を提供することができる。   When laser light is irradiated to a droplet in flight so that the droplet is sandwiched, the landing position of the droplet that has received the laser light follows the irradiation direction of one of the laser beams that has a relatively high intensity. Shift from the target position. According to the pattern forming apparatus of the present invention, the landing position is set to the target position by adjusting the intensity ratio of each laser beam based on the shift amount of the landing position of the droplet obtained from the previously ejected droplet. And can be corrected. For example, the intensity of the laser light that governs the shift direction of the droplet, that is, the intensity of one of the relatively high intensity laser lights is corrected to be low based on the shift amount, and the intensity of the other laser light having the low intensity is reversed. By making a high correction based on the shift amount, the landing position of the droplet can be brought close to the target position. In this intensity correction, only the ratio of each intensity to the total intensity is changed and the total intensity is maintained, so that it is possible to correct only the shift amount while substantially maintaining the dry state of the droplets. . Therefore, it is possible to provide a pattern forming apparatus that suppresses the displacement of the landing position without impairing the drying efficiency of the droplets.

このパターン形成装置は、前記レーザ照射部は、予め前記液滴の着弾位置と前記強度比率とを関連付けたデータが記憶された強度比率参照記憶部を有し、当該強度比率参照記憶部に記憶されたデータに基づいた前記強度比率を用いて前記一対のレーザ光を調整することを要旨とする。   In the pattern forming apparatus, the laser irradiation unit includes an intensity ratio reference storage unit in which data in which the landing position of the droplet is associated with the intensity ratio is stored in advance, and is stored in the intensity ratio reference storage unit. The gist is to adjust the pair of laser beams using the intensity ratio based on the data.

このパターン形成装置によれば、先行して吐出した液滴の着弾位置から得られる同液滴の着弾位置に基づいて強度比率記憶部に記憶したデータを参照することにより、着弾位置の位置ずれを精度よく補正することができる。   According to this pattern forming apparatus, by referring to the data stored in the intensity ratio storage unit based on the landing position of the same droplet obtained from the landing position of the previously ejected droplet, the positional deviation of the landing position is determined. It can be corrected with high accuracy.

このパターン形成装置は、前記レーザ照射部は、予め前記液滴の着弾径と前記レーザ光の合計の強度とを関連付けたデータが記憶された合計強度参照記憶部を有し、当該合計強
度記憶部に記憶されたデータに基づいた前記レーザ光の合計の強度を用いて前記一対のレーザ光を調整することを要旨とする。
In the pattern forming apparatus, the laser irradiation unit includes a total intensity reference storage unit in which data in which the landing diameter of the droplet and the total intensity of the laser light are associated in advance is stored, and the total intensity storage unit The gist of the present invention is to adjust the pair of laser beams using the total intensity of the laser beams based on the data stored in.

飛行中の液滴に対して該液滴を挟むかたちでレーザ光を照射した場合、そのレーザ光を受けた液滴の着弾位置は、相対的に強度が高くなる一方のレーザ光の照射方向に従って目標位置からシフトするようになり、該一方のレーザ光の強度が高くなるほどシフト量が大きくなる。このパターン形成装置によれば、こうしたシフト量が強度の総和ごとに規定された強度の比率により補正されることから、液滴の性状などに応じて強度の総和を変更する場合であれ、着弾位置の位置ずれを抑制することができる。   When laser light is irradiated to a droplet in flight so that the droplet is sandwiched, the landing position of the droplet that has received the laser light follows the irradiation direction of one of the laser beams that has a relatively high intensity. The amount of shift increases as the intensity of the one laser beam increases. According to this pattern forming apparatus, since the shift amount is corrected by the intensity ratio defined for each sum of the intensities, even if the sum of the intensities is changed according to the properties of the droplets, the landing position Can be suppressed.

このパターン形成装置は、前記レーザ照射部は、1つのレーザ光源からの基本レーザ光を前記一対のレーザ光に分岐する分岐部を有することを要旨とする。
このパターン形成装置によれば、分岐部を設けることにより一対のレーザ光を生成する際のレーザ光源が1つで済むことからレーザ照射部を簡素な構成とすることができる。また例えば、1つのレーザ光源からの基本レーザ光を分岐させて一対のレーザ光を生成した上でレーザ光の強度を変換することもできる。すなわち、レーザ光の強度を変換する光学的構成要素が分岐部よりも目標経路側に配設することもできる。これにより、上記光学的構成要素を目標経路に近い位置に配置することが可能となり、上記光学的構成要素と目標経路との間におけるレーザ光の回折を抑制することができる。すなわち、その強度が変換されたレーザ光を液滴に対して確実に照射させることができる。
The gist of the pattern forming apparatus is that the laser irradiating unit includes a branching unit that branches the basic laser light from one laser light source into the pair of laser beams.
According to this pattern forming apparatus, since a single laser light source for generating a pair of laser beams is sufficient by providing the branching section, the laser irradiation section can be made simple. Further, for example, the intensity of the laser light can be converted after the basic laser light from one laser light source is branched to generate a pair of laser light. In other words, the optical component that converts the intensity of the laser light can be disposed on the target path side with respect to the branching portion. Thereby, it becomes possible to arrange the optical component at a position close to the target path, and it is possible to suppress the diffraction of the laser light between the optical component and the target path. That is, it is possible to reliably irradiate the droplet with the laser beam whose intensity has been converted.

このパターン形成装置は、予備的に吐出した液滴のシフト量を検出するシフト量検出部を備え、前記シフト量検出部の検出結果を用いて前記一対のレーザ光の強度比率を補正することを要旨とする。   The pattern forming apparatus includes a shift amount detection unit that detects a shift amount of a droplet ejected preliminarily, and corrects the intensity ratio of the pair of laser beams using a detection result of the shift amount detection unit. The gist.

このパターン形成装置によれば、予備的に吐出した液滴のシフト量を直接検出することから、同液滴に関わるシフト量の検出誤差を抑えることができ、ひいては液滴の着弾位置の位置を高い精度の下で補正することができる。   According to this pattern forming apparatus, since the shift amount of the preliminarily ejected droplet is directly detected, a shift amount detection error related to the droplet can be suppressed, and the position of the landing position of the droplet can be reduced. It can be corrected with high accuracy.

(第1実施形態)
以下、本発明のパターン形成装置を液滴吐出装置に具体化した第1実施形態について図1〜図9を参照して説明する。図1は液滴吐出装置の斜視構造を模式的に示した図である。図2は、本実施形態の吐出ヘッドの斜視構造を示す斜視図であり、図3は同吐出ヘッドの内部断面構造を示す部分断面図である。また図4は描画対象物であるグリーンシートと吐出ヘッドとの配置の関係を示す平面図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the pattern forming apparatus of the present invention is embodied as a droplet discharge apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram schematically showing a perspective structure of a droplet discharge device. FIG. 2 is a perspective view showing a perspective structure of the ejection head of this embodiment, and FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an internal sectional structure of the ejection head. FIG. 4 is a plan view showing the arrangement relationship between the green sheet, which is a drawing object, and the ejection head.

図1に示すように、パターン形成装置としての液滴吐出装置10の基台11には、該基台11の長手方向に沿って往復移動可能なステージ12が搭載されている。本実施形態では、基台11の長手方向であって、図1における右上方向を+X方向とし、+X方向の反対方向を−X方向と言う。また、+X方向と直交する水平方向であって、図2における左上方向を+Y方向とし、+Y方向の反対方向を−Y方向と言う。また、鉛直方向上方を+Z方向とし、+Z方向の反対方向を−Z方向と言う。   As shown in FIG. 1, a stage 11 that can reciprocate along the longitudinal direction of the base 11 is mounted on a base 11 of a droplet discharge device 10 as a pattern forming apparatus. In the present embodiment, the longitudinal direction of the base 11, the upper right direction in FIG. 1 is the + X direction, and the opposite direction to the + X direction is the −X direction. Further, the horizontal direction orthogonal to the + X direction, the upper left direction in FIG. 2 is referred to as the + Y direction, and the opposite direction to the + Y direction is referred to as the −Y direction. Further, the upper direction in the vertical direction is defined as the + Z direction, and the direction opposite to the + Z direction is referred to as the −Z direction.

基台11に搭載されるステージ12の上面には、描画対象物としてのグリーンシートGSが描画面GSaを上側にした状態でステージ12に位置決め固定されている。ステージ12は、基台11に設けられたステージモータ(図示せず)が正転又は逆転するとき、位置決めしたグリーンシートGSを所定の速度で+Y方向又は−Y方向へ走査する。   On the upper surface of the stage 12 mounted on the base 11, a green sheet GS as a drawing object is positioned and fixed to the stage 12 with the drawing surface GSa facing upward. The stage 12 scans the positioned green sheet GS in the + Y direction or the −Y direction at a predetermined speed when a stage motor (not shown) provided on the base 11 rotates forward or reverse.

基台11の上側には、門型に形成されたガイド部材13が+X方向に沿って架設されて
おり、該ガイド部材13の上側には、液状体としての導電性インクIkを供給するインクタンク14が配設されている。インクタンク14は、導電性微粒子の分散系からなる導電性インクIkを貯留し、貯留する導電性インクIkを所定の圧力の下で所定の温度調整しつつ吐出ヘッド15へ供給する。パターン形成材料である導電性微粒子は、数nm〜数十nmの粒径を有する微粒子であり、例えば銀、金、銅、白金、パラジウム、ロジウム、オスミウム、ルテニウム、イリジウム、鉄、錫、コバルト、ニッケル、クロム、チタン、タンタル、タングステン、インジウム等の金属、あるいはこれらの合金を用いることができる。蒸発成分としての分散媒は、上記導電性微粒子を均一に分散させるものであればよく、例えば水や水を主成分とする水溶液系、あるいはテトラデカン等の有機溶剤を主成分とする有機系を用いることができる。なお、本実施形態の導電性インクIkにおいては、導電性粒子として銀を用い、分散媒として水を用いている。
A guide member 13 formed in a gate shape is installed on the upper side of the base 11 along the + X direction, and an ink tank for supplying the conductive ink Ik as a liquid material is provided on the upper side of the guide member 13. 14 is disposed. The ink tank 14 stores the conductive ink Ik composed of a dispersion system of conductive fine particles, and supplies the stored conductive ink Ik to the discharge head 15 while adjusting a predetermined temperature under a predetermined pressure. The conductive fine particles as the pattern forming material are fine particles having a particle diameter of several nm to several tens of nm. For example, silver, gold, copper, platinum, palladium, rhodium, osmium, ruthenium, iridium, iron, tin, cobalt, A metal such as nickel, chromium, titanium, tantalum, tungsten, indium, or an alloy thereof can be used. The dispersion medium as the evaporation component is not particularly limited as long as the conductive fine particles are uniformly dispersed. For example, water or an aqueous solution mainly containing water or an organic solvent mainly containing an organic solvent such as tetradecane is used. be able to. In the conductive ink Ik of the present embodiment, silver is used as the conductive particles and water is used as the dispersion medium.

ガイド部材13には、+X方向及び−X方向に移動可能なキャリッジ16が搭載されており、該キャリッジ16には吐出ヘッド15が搭載されている。キャリッジ16は、ガイド部材13に設けられたキャリッジモータ(図示せず)が正転又は逆転するとき、吐出ヘッド15を+X方向又は−X方向へ走査する。   A carriage 16 that can move in the + X direction and the −X direction is mounted on the guide member 13, and an ejection head 15 is mounted on the carriage 16. The carriage 16 scans the ejection head 15 in the + X direction or the −X direction when a carriage motor (not shown) provided on the guide member 13 rotates forward or backward.

図2に示されるように、吐出ヘッド15は、キャリッジ16に位置決め固定されて+X方向に延びるヘッド基板17と、ヘッド基板17に支持されるヘッド本体20とを有する。ヘッド基板17は、−X方向の端部に接続端子17aを有しており、外部からの各種制御信号がこの接続端子17aからヘッド本体20へ入力されて、またヘッド本体20からの各種検出信号がこの接続端子17aから外部へ出力される。   As shown in FIG. 2, the ejection head 15 includes a head substrate 17 that is positioned and fixed to the carriage 16 and extends in the + X direction, and a head body 20 that is supported by the head substrate 17. The head substrate 17 has a connection terminal 17 a at the end in the −X direction, and various control signals from the outside are input to the head main body 20 from the connection terminal 17 a and various detection signals from the head main body 20. Is output from the connection terminal 17a to the outside.

ヘッド本体20の底部には、グリーンシートGSと対向するように配置されるノズルプレート21が貼り付けられている。ノズルプレート21は、ヘッド本体20がグリーンシートGSの直上に配置されるとき、その底面(以下単に、ノズル形成面21aと言う)と描画面GSaとが略平行になる態様で構成されており、これらノズル形成面21aと描画面GSaとによって挟まれた空間である液滴Dの飛行空間を形成する。またノズルプレート21は、ヘッド本体20がグリーンシートGSの直上に配置されるとき、ノズル形成面21aと描画面GSaとの間の距離であるプラテンギャップPGを所定の距離(図3参照、本実施形態では1000μm)に維持する。ノズルプレート21のノズル形成面21aには、ノズルプレート21をZ方向に貫通する複数個のノズルNがX方向に沿ってノズルピッチDxにて等間隔に配列されている。   A nozzle plate 21 disposed so as to face the green sheet GS is attached to the bottom of the head body 20. The nozzle plate 21 is configured such that when the head body 20 is disposed immediately above the green sheet GS, the bottom surface (hereinafter simply referred to as the nozzle forming surface 21a) and the drawing surface GSa are substantially parallel. A flight space of the droplet D, which is a space sandwiched between the nozzle forming surface 21a and the drawing surface GSa, is formed. Further, when the head body 20 is disposed immediately above the green sheet GS, the nozzle plate 21 sets a platen gap PG, which is a distance between the nozzle forming surface 21a and the drawing surface GSa, to a predetermined distance (see FIG. 3, this embodiment). In the form, it is maintained at 1000 μm). On the nozzle forming surface 21a of the nozzle plate 21, a plurality of nozzles N penetrating the nozzle plate 21 in the Z direction are arranged at equal intervals along the X direction at a nozzle pitch Dx.

図3に示されるように、ヘッド本体20は、各ノズルNの上側にそれぞれキャビティ22と、振動板23と、圧力発生素子としての圧電素子PZを有する。各キャビティ22は、供給チューブ20Tを介して共通するインクタンク14に接続されており、これによりインクタンク14からの導電性インクIkを収容して、該導電性インクIkを各ノズルNに供給する。振動板23は、各キャビティ22に対向する領域がZ方向に振動することにより、該キャビティ22の容積を拡大及び縮小させて圧力変動を発生させ、これに伴ってノズルNのメニスカスを振動させる。各圧電素子PZには、その収縮量や収縮速度、伸張量や伸張速度を規定した電圧波形である駆動電圧COM(図7参照)が入力されるようになっており、こうした駆動電圧が圧電素子PZに入力されるたびに、該圧電素子PZがZ方向に収縮して伸張し、これにより振動板23がZ方向に振動する。   As shown in FIG. 3, the head body 20 includes a cavity 22, a vibration plate 23, and a piezoelectric element PZ as a pressure generating element above each nozzle N. Each cavity 22 is connected to a common ink tank 14 via a supply tube 20T, and thereby accommodates the conductive ink Ik from the ink tank 14 and supplies the conductive ink Ik to each nozzle N. . The vibration plate 23 vibrates the meniscus of the nozzle N along with the expansion and contraction of the volume of the cavity 22 by vibrating the region facing each cavity 22 in the Z direction. Each piezoelectric element PZ is supplied with a driving voltage COM (see FIG. 7), which is a voltage waveform that defines the contraction amount, contraction speed, extension amount, and extension speed. Each time the signal is input to PZ, the piezoelectric element PZ contracts and expands in the Z direction, and the diaphragm 23 vibrates in the Z direction.

こうした構成からなる吐出ヘッド15では、各圧電素子PZがZ方向に収縮及び伸張するときに、各キャビティ22に収容される導電性インクIkの一部が上記駆動電圧に応じたサイズや速度を有する液滴DとしてノズルNから吐出される。ノズルNから吐出される液滴Dは、上述する飛行空間を飛行してグリーンシートGSの描画面GSaに着弾する。なおこの際、ノズルNから吐出された液滴Dは、該液滴Dに加わる外力の合力がZ方向に
のみ作用することによってノズルNからZ方向に沿って飛行することが確実に可能となり、該ノズルNを含んでZ方向に延びる仮想線である目標経路TLの上を飛行するようになる。一方、ノズルNから吐出された液滴Dは、該液滴Dに加わる外力の合力がZ方向と交差する方向に大きく作用する場合にあっては、該合力の作用に従って上記目標経路TLから外れた経路を飛行して、着弾位置の精度を損なう要因である所謂飛行曲がりを来たしてしまう。
In the ejection head 15 having such a configuration, when each piezoelectric element PZ contracts and expands in the Z direction, a part of the conductive ink Ik accommodated in each cavity 22 has a size and speed corresponding to the driving voltage. The droplets D are discharged from the nozzle N. The droplet D discharged from the nozzle N flies in the above-described flight space and lands on the drawing surface GSa of the green sheet GS. At this time, the droplet D ejected from the nozzle N can reliably fly along the Z direction from the nozzle N by the resultant force of the external force applied to the droplet D acting only in the Z direction. It flies over the target path TL which is a virtual line including the nozzle N and extending in the Z direction. On the other hand, when the resultant force of the external force applied to the droplet D acts greatly in the direction intersecting the Z direction, the droplet D discharged from the nozzle N deviates from the target path TL according to the action of the resultant force. Flying over the route, the so-called flight bend is a factor that impairs the accuracy of the landing position.

図4の一点鎖線で示されるように、グリーンシートGSの描画面GSaは二次元の矩形格子であるドットパターン格子DLによって仮想分割されている。ドットパターン格子DLは、+X方向の格子間隔と+Y方向の格子間隔とが、それぞれ所定の間隔で設定される仮想格子である。例えば、ドットパターン格子DLの+X方向の格子間隔は、ノズルピッチDxで規定されており、ドットパターン格子DLの+Y方向の格子間隔は、液滴Dの吐出周期とステージ12の走査速度との積から算出される吐出ピッチDyで規定されている。こうしたドットパターン格子DLが上記ステージ12により走査されるとき、上述する吐出ヘッド15は、ドットパターン格子DLの各格子点Tが目標経路TLを横切るかたちで配置されて、各ノズルNから描画面GSaに向けて液滴Dを吐出するか否かの選択が上記格子点Tごとに設定されるようになる。そしてノズルNと目標位置である格子点Tとを結ぶ仮想線により液滴Dの飛行経路が形成される。   As shown by the one-dot chain line in FIG. 4, the drawing surface GSa of the green sheet GS is virtually divided by a dot pattern lattice DL which is a two-dimensional rectangular lattice. The dot pattern lattice DL is a virtual lattice in which the lattice interval in the + X direction and the lattice interval in the + Y direction are set at predetermined intervals. For example, the + X-direction grid spacing of the dot pattern grid DL is defined by the nozzle pitch Dx, and the + Y-direction grid spacing of the dot pattern grid DL is the product of the droplet D ejection period and the scanning speed of the stage 12. Is defined by the discharge pitch Dy calculated from When such a dot pattern grid DL is scanned by the stage 12, the ejection head 15 described above is arranged such that each grid point T of the dot pattern grid DL crosses the target path TL, and the drawing surface GSa is drawn from each nozzle N. The selection as to whether or not to discharge the droplets D is set for each lattice point T. A flight path of the droplet D is formed by an imaginary line connecting the nozzle N and the lattice point T which is the target position.

なお、図4では、ドットパターン格子DLの各格子点Tを説明する便宜上、ドットパターン格子DLの格子間隔及び吐出ヘッド15のノズルピッチDxを十分拡大して示している。また、本実施形態のドットパターン格子DLにおける最も+Y方向に位置する各格子点Tは、予備的な描画を実行するためのテスト領域IDLとして規定されており、ノズルNから吐出される液滴Dの着弾位置や着弾径を得る際に利用される。   In FIG. 4, for convenience of explaining each lattice point T of the dot pattern lattice DL, the lattice interval of the dot pattern lattice DL and the nozzle pitch Dx of the ejection head 15 are shown sufficiently enlarged. In addition, each grid point T located in the most + Y direction in the dot pattern grid DL of the present embodiment is defined as a test area IDL for performing preliminary drawing, and a droplet D ejected from the nozzle N. It is used to obtain the landing position and the landing diameter of

ノズルNから吐出された液滴Dから所望量の分散媒を効果的に蒸発させるためには、まずは室温下にある液滴Dの温度を、その液状体が沸騰しない範囲にあって最も高い温度(目標温度)付近まで昇温せしめるための熱量、例えば室温下にある液滴Dを分散媒の沸点まで昇温せしめるための熱量である第1熱量qが必要となる。次いで上記第1熱量qにより昇温された液滴Dの沸騰しない状態を保ちながら該液滴Dの分散媒を円滑に気体へ相転移させるための潜熱(気化熱)である第2熱量qが必要となる。すなわち、液滴Dから所望量の分散媒を蒸発させるためには、これら第1熱量qと第2熱量qとの加算値である総熱量q(=q+q)が必要となる。こうした熱量は、導電性インクIkの性状と、圧電素子PZに印加される駆動電圧と、液滴Dの容積とを用いた演算により推定することができ、また各種実験等に基づく直接測定よって決定することもできる。 In order to effectively evaporate a desired amount of the dispersion medium from the droplet D ejected from the nozzle N, first, the temperature of the droplet D at room temperature is set to the highest temperature within the range where the liquid does not boil. A heat quantity for raising the temperature to near (target temperature), for example, a first heat quantity q 1 that is a heat quantity for raising the temperature of the droplet D at room temperature to the boiling point of the dispersion medium is required. Next, a second heat quantity q which is latent heat (heat of vaporization) for smoothly causing phase transition of the dispersion medium of the droplet D into a gas while maintaining the state where the droplet D heated by the first heat quantity q 1 does not boil. 2 is required. That is, in order to evaporate a desired amount of the dispersion medium from the droplet D, a total heat amount q (= q 1 + q 2 ) that is an addition value of the first heat amount q 1 and the second heat amount q 2 is required. . Such an amount of heat can be estimated by calculation using the properties of the conductive ink Ik, the drive voltage applied to the piezoelectric element PZ, and the volume of the droplet D, and is determined by direct measurement based on various experiments. You can also

例えば上述する演算により上記第1熱量q及び第2熱量qを推定する場合には、導電性インクIkの性状から得られる分散媒及び導電性微粒子のモル分率と、分散媒及び導電性微粒子の比熱容量と、駆動電圧に基づいて得られる液滴Dの重量Wと、吐出時における液滴Dの温度とに基づいて行うことができる。 For example, when the first heat quantity q 1 and the second heat quantity q 2 are estimated by the above-described calculation, the molar fraction of the dispersion medium and the conductive fine particles obtained from the properties of the conductive ink Ik, the dispersion medium, and the conductivity This can be performed based on the specific heat capacity of the fine particles, the weight W of the droplet D obtained based on the driving voltage, and the temperature of the droplet D at the time of ejection.

また上述するような微小な液滴Dから蒸発した蒸発成分のなかには、液滴Dの表面から十分に離間した遠方へと拡散するものと、目標経路TLに残留して該経路上における蒸発成分の分圧を高くするものとがある。そのため、各温度における液滴の蒸発量は、目標経路TLに残留する蒸発成分の濃度が低くなるほど高くなり、逆に目標経路TLにおける蒸発成分の濃度が高くなるほど低くなる。そこで、液滴表面における蒸発成分の密度やその拡散などに基づく蒸発成分の物質移動流束を用いた液滴の物質収支に関わる微分方程式や、液滴の気化熱を考慮した液滴の熱収支に関わる微分方程式、さらには液滴に対する空気抵抗を考慮した液滴の運動方程式などを解くことにより上記第1熱量q及び第2熱量qを推定することもできる。また上述する実験により上記第1熱量q及び第2熱量q
決定する場合には、飛行中の液滴Dをハイスピードカメラで撮像しながら該液滴Dに対して異なる熱量の光を照射して、該液滴Dが沸騰しないを維持できる最も高い熱量を直接測定することにより第1熱量q及び第2熱量qを得ることもできる。
Among the evaporation components evaporated from the minute droplets D as described above, those that diffuse to a distance far enough from the surface of the droplet D and those that remain on the target path TL and remain on the path. Some increase the partial pressure. For this reason, the evaporation amount of the droplets at each temperature increases as the concentration of the evaporation component remaining in the target path TL decreases, and conversely decreases as the concentration of the evaporation component in the target path TL increases. Therefore, the differential equation related to the mass balance of the droplet using the mass transfer flux of the evaporated component based on the density of the evaporated component on the droplet surface and its diffusion, etc., and the heat balance of the droplet considering the heat of vaporization of the droplet The first heat quantity q 1 and the second heat quantity q 2 can also be estimated by solving a differential equation relating to the above, and a droplet motion equation in consideration of air resistance to the droplet. In addition, the first heat quantity q 1 and the second heat quantity q 2 are determined by the experiment described above.
When deciding, the image of the droplet D in flight is imaged with a high-speed camera, and the droplet D is irradiated with different amounts of heat to obtain the highest amount of heat that can maintain the droplet D not boiling. The first calorie q 1 and the second calorie q 2 can also be obtained by direct measurement.

また、基台11の上方には、グリーンシートGSの描画面GSaに着弾した液滴Dを撮像するための撮像カメラ25が設けられている。撮像カメラ25は、液滴Dの着弾位置や着弾径を検出する際に利用されるものであり、上記テスト領域IDLがその直下に位置している時に描画面GSaを撮像して描画面GSaに着弾した液滴Dを撮像する。   Further, an imaging camera 25 for imaging the droplet D that has landed on the drawing surface GSa of the green sheet GS is provided above the base 11. The imaging camera 25 is used when detecting the landing position and the landing diameter of the droplet D. When the test area IDL is located immediately below the imaging area 25, the imaging camera 25 captures an image on the drawing surface GSa. The landed droplet D is imaged.

次に、上記飛行中の液滴Dにレーザ光を照射して該液滴Dを乾燥させる光学系について図5を参照して説明する。図5は、上記液滴吐出装置10に搭載されるレーザ照射部31の光学的構成を模式的に示した図であり、図6は各液滴Dに対するレーザ光の照射角度を模式的に示した図である。   Next, an optical system for irradiating the droplet D in flight with laser light to dry the droplet D will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an optical configuration of the laser irradiation unit 31 mounted on the droplet discharge device 10, and FIG. 6 schematically illustrates an irradiation angle of the laser beam with respect to each droplet D. It is a figure.

図5に示されるように、レーザ照射部31は、レーザ出射部としてのレーザ光源32、コリメートレンズ33、分岐部としてのハーフミラー34、及び反射ミラー35,36,37,38,39と、第1レーザ成形部40aと第2レーザ成形部40bとを備えている。   As shown in FIG. 5, the laser irradiation unit 31 includes a laser light source 32 as a laser emission unit, a collimating lens 33, a half mirror 34 as a branching unit, and reflection mirrors 35, 36, 37, 38, and 39, 1 laser shaping part 40a and 2nd laser shaping part 40b are provided.

レーザ光源32は、所謂固体レーザであって、YAG(Yttrium Aluminium Garnet)レーザ発振器32aと高調波ユニット32bとを備えている。YAGレーザ発振器32aは、ネオジムイオン(Nd3+)が添加されたイットリウムアルミニウムガーネット(YAl12)結晶を備え、近赤外線の不可視光であるYAGレーザ光の基本波(波長:1064nm)を生成する。高調波ユニット32bには、非線形光学結晶が配設され、上記YAGレーザ発振器32aにて生成されたYAGレーザ光の基本波を上記非線形光学結晶に通過させることで可視光であるYAGレーザ光の第2高調波(SHG:Second harmonic generation、波長:532nm)に変換する。レーザ光源32は、このYAGレーザ光の第2高調波を基本レーザ光Leとしてコリメートレンズ33に入射させる。 The laser light source 32 is a so-called solid-state laser, and includes a YAG (Yttrium Aluminum Garnet) laser oscillator 32a and a harmonic unit 32b. The YAG laser oscillator 32a includes an yttrium aluminum garnet (Y 3 Al 5 O 12 ) crystal to which neodymium ions (Nd 3+ ) are added, and emits a fundamental wave (wavelength: 1064 nm) of YAG laser light that is invisible light in the near infrared. Generate. The harmonic unit 32b is provided with a nonlinear optical crystal, and the fundamental wave of the YAG laser light generated by the YAG laser oscillator 32a is passed through the nonlinear optical crystal, so that the YAG laser light, which is visible light, is transmitted. Convert to second harmonic (SHG: Second harmonic generation, wavelength: 532 nm). The laser light source 32 causes the second harmonic of the YAG laser light to enter the collimating lens 33 as the basic laser light Le.

コリメートレンズ33は、その出射面側に所定の曲率を有する平凸レンズであって、レーザ光源32から出射された基本レーザ光Leの光束を光軸に対して平行な平行光に変換してハーフミラー34に入射させる。ハーフミラー34は、コリメートレンズ33から出射された基本レーザ光Leをエネルギーが等しい一対のレーザ光である第1レーザ光Le1と第2レーザ光Le2とに分割する。各反射ミラー35,36は、ハーフミラー34の透過光である第1レーザ光Le1を反射する反射面を有した平面ミラーであり、その反射光である第1レーザ光Le1を第1レーザ成形部40aに入射させる。各反射ミラー37〜39は、ハーフミラー34の反射光である第2レーザ光Le2を反射する反射面を有した平面ミラーであり、その反射光である第2レーザ光Le2を第2レーザ成形部40bに入射させる。   The collimator lens 33 is a plano-convex lens having a predetermined curvature on the exit surface side, and converts the light beam of the basic laser light Le emitted from the laser light source 32 into parallel light parallel to the optical axis, thereby generating a half mirror. 34 is incident. The half mirror 34 divides the basic laser beam Le emitted from the collimator lens 33 into a first laser beam Le1 and a second laser beam Le2 that are a pair of laser beams having the same energy. Each of the reflecting mirrors 35 and 36 is a plane mirror having a reflecting surface that reflects the first laser beam Le1 that is the transmitted light of the half mirror 34, and the first laser beam Le1 that is the reflected light is a first laser forming unit. It is made incident on 40a. Each of the reflection mirrors 37 to 39 is a plane mirror having a reflection surface that reflects the second laser beam Le2 that is the reflection light of the half mirror 34, and the second laser beam Le2 that is the reflection light is a second laser forming unit. It is made incident on 40b.

第1レーザ成形部40aは、第1レーザ光Le1の光路上にシリンドリカルレンズ41aと、強度変調部を構成する第1強度変調素子42aとを備えている。第2レーザ成形部40bは、第2レーザ光Le2の光路上にシリンドリカルレンズ41bと強度変調部を構成する第2強度変調素子42bとを備えている。   The first laser shaping unit 40a includes a cylindrical lens 41a and a first intensity modulation element 42a constituting an intensity modulation unit on the optical path of the first laser beam Le1. The second laser shaping unit 40b includes a cylindrical lens 41b and a second intensity modulation element 42b constituting an intensity modulation unit on the optical path of the second laser beam Le2.

シリンドリカルレンズ41a、42bは、それぞれ短手方向にのみ曲率を有する出射面を備えたレンズであって、コリメートレンズ33によって平行光に変換された第1レーザ光Le1と第2レーザ光Le2の断面を上記ノズル形成面21aに沿って延びる矩形状に変換する。なお、シリンドリカルレンズ41a、41bに入射する第1レーザ光Le1や
第2レーザ光Le2は、Z方向に所定幅を有している。そのため、該レーザ光がシリンドリカルレンズ41a、41bにより成形されることなく飛行空間に照射される場合にあっては、該レーザ光におけるZ方向の端部が吐出ヘッド15やグリーンシートGS、ステージ12などに遮られてしまい、第1レーザ光Le1や第2レーザ光Le2のエネルギーの一部が損なわれてしまう。シリンドリカルレンズ41a、41bは、それぞれ対応する反射ミラーからの第1レーザ光Le1と第2レーザ光Le2のZ方向成分を変換して、第1レーザ光Le1及び第2レーザ光Le2のZ方向におけるビーム長を上記プラテンギャップPG(本実施形態では、1mm)と等しくなるように断面形状を成形する。これにより、第1レーザ光Le1及び第2レーザ光Le2のエネルギー損失を抑えつつ、液滴Dの目標経路TLに第1レーザ光Le1及び第2レーザ光Le2を導くことができる。
The cylindrical lenses 41a and 42b are lenses each having an exit surface that has a curvature only in the short direction, and the cross sections of the first laser light Le1 and the second laser light Le2 converted into parallel light by the collimating lens 33 are shown. It converts into the rectangular shape extended along the said nozzle formation surface 21a. The first laser light Le1 and the second laser light Le2 incident on the cylindrical lenses 41a and 41b have a predetermined width in the Z direction. Therefore, when the laser light is irradiated to the flight space without being formed by the cylindrical lenses 41a and 41b, the end portion in the Z direction of the laser light is the ejection head 15, the green sheet GS, the stage 12, and the like. And the energy of the first laser beam Le1 and the second laser beam Le2 is partially lost. The cylindrical lenses 41a and 41b convert the Z-direction components of the first laser light Le1 and the second laser light Le2 from the corresponding reflecting mirrors, respectively, and the first laser light Le1 and the second laser light Le2 in the Z direction. The cross-sectional shape is formed so that the length is equal to the platen gap PG (1 mm in this embodiment). Thereby, the first laser light Le1 and the second laser light Le2 can be guided to the target path TL of the droplet D while suppressing the energy loss of the first laser light Le1 and the second laser light Le2.

第1及び第2強度変調素子42a、42bは、それぞれシリンドリカルレンズ41a、41bにより成形された第1レーザ光Le1の強度と第2レーザ光Le2の強度とを所定の第1強度Pと第2強度Pとに変調して上記飛行空間へ照射する。ここで、飛行中の液滴Dには、第1レーザ光Le1から受けるエネルギーE1と第2レーザ光Le2から受けるエネルギーE2との加算値である総エネルギーEが供給される。そして、上記第1強度Pと第2強度Pとの総和である照射強度Psは、上記総エネルギーEに相当するようになっている。 First and second intensity modulator element 42a, 42b is a cylindrical lens 41a, respectively, of the first laser beam Le1 molded by 41b strength and a first intensity P 1 and the intensity of the predetermined second laser beam Le2 second by modulating to the intensity P 2 irradiated to the flight space. Here, the total energy E, which is an added value of the energy E1 received from the first laser beam Le1 and the energy E2 received from the second laser beam Le2, is supplied to the droplet D in flight. The irradiation intensity Ps, which is the sum of the first intensity P 1 and the second intensity P 2 , corresponds to the total energy E.

第1及び第2強度変調素子42a、42bの光軸は、それぞれ目標経路TLの中間位置に位置するように配置されており、全てのノズルNから吐出される液滴Dに対して第1レーザ光Le1及び第2レーザ光Le2を照射すべく、ノズルNの配列方向(図5に示す一点鎖線方向)に対して所定の傾斜角θ(θ:0°<θ≦90°)だけ水平方向に傾斜している。この傾斜角θは、図6に示されるように、例えば液滴Dの直径を2rとしたときにsinθ≧2r/Dxを満足する範囲で選択される。こうした条件を満足する傾斜角θであれば、同じタイミングで吐出された各ノズルNからの液滴Dに対して第1レーザ光Le1及び第2レーザ光Le2を照射する場合であれ、相対的に第1強度変調素子42aに近い側の液滴Dが相対的に同第1強度変調素子42aから遠い側の液滴Dに対して第1レーザ光Le1及び第2レーザ光Le2を遮ることがない。それゆえ吐出ヘッド15から同時に吐出された全ての液滴Dに対して第1レーザ光Le1と第2レーザ光Le2とを均等に照射することができる。しかも、sinθ=2r/Dxを満足する傾斜角θであった場合には、隣接するノズルNから吐出された液滴Dとのレーザ光の照射方向における隙間がなくなることから、液滴Dに照射されることなく飛行空間を通過してしまうレーザ光を最小限に抑えることができ、レーザ光の利用効率を向上させることもできる。また、sinθ>2r/Dxを満足するレーザ光であっても、第1及び第2強度変調素子42a、42bによって各ノズルNから吐出された液滴Dの飛行経路のそれぞれに対応するようにレーザ光を分割することにより、飛行空間を通過してしまうレーザ光を最小限に抑えることができ、レーザ光の利用効率を向上させることもできる。   The optical axes of the first and second intensity modulation elements 42a and 42b are arranged so as to be located at intermediate positions of the target path TL, and the first laser is applied to the droplets D discharged from all the nozzles N. In order to irradiate the light Le1 and the second laser light Le2, a predetermined inclination angle θ (θ: 0 ° <θ ≦ 90 °) is horizontally applied with respect to the arrangement direction of the nozzles N (the one-dot chain line direction shown in FIG. 5). Inclined. As shown in FIG. 6, the inclination angle θ is selected within a range that satisfies sin θ ≧ 2r / Dx, for example, when the diameter of the droplet D is 2r. If the tilt angle θ satisfies such a condition, even if the first laser beam Le1 and the second laser beam Le2 are irradiated to the droplet D from each nozzle N ejected at the same timing, The droplet D on the side closer to the first intensity modulation element 42a does not obstruct the first laser beam Le1 and the second laser beam Le2 relative to the droplet D on the side farther from the first intensity modulation element 42a. . Therefore, the first laser beam Le1 and the second laser beam Le2 can be evenly irradiated to all the droplets D ejected simultaneously from the ejection head 15. In addition, when the inclination angle θ satisfies sin θ = 2r / Dx, there is no gap in the laser light irradiation direction with the droplet D ejected from the adjacent nozzle N, and therefore the droplet D is irradiated. Laser light that passes through the flight space without being transmitted can be minimized, and the utilization efficiency of the laser light can be improved. Further, even if the laser beam satisfies sin θ> 2r / Dx, the laser beam corresponds to each flight path of the droplet D discharged from each nozzle N by the first and second intensity modulation elements 42a and 42b. By dividing the light, laser light that passes through the flight space can be minimized, and utilization efficiency of the laser light can be improved.

次に上記のように構成した液滴吐出装置10の電気的構成について図7を参照して説明する。図7は、液滴吐出装置の電気的構成を示したブロック回路図である。
図7において、液滴吐出装置10の制御部50は、各種演算を実行するCPU51、強度比率参照記憶部としてのROM52、RAM53などを有し、これらROM52、RAM53に格納された各種データ及び各種制御プログラムに従ってステージ12及びキャリッジ16の搬送処理、吐出ヘッド15の液滴吐出処理、撮像カメラ25の撮像処理、レーザ光源32のレーザ出射処理、第1及び第2強度変調素子42a,42bによる着弾位置補正処理などを実行する。
Next, the electrical configuration of the droplet discharge device 10 configured as described above will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block circuit diagram showing an electrical configuration of the droplet discharge device.
In FIG. 7, the control unit 50 of the droplet discharge device 10 includes a CPU 51 that executes various calculations, a ROM 52 and a RAM 53 as intensity ratio reference storage units, and various data and various controls stored in the ROM 52 and RAM 53. According to the program, the conveyance process of the stage 12 and the carriage 16, the droplet ejection process of the ejection head 15, the imaging process of the imaging camera 25, the laser emission process of the laser light source 32, and the landing position correction by the first and second intensity modulation elements 42a and 42b. Execute processing.

制御部50には、起動スイッチ、停止スイッチなどの操作スイッチを有した入出力装置54が電気的に接続されている。入出力装置54は、描画面GSaに対するドットパター
ン格子DLの格子点Tの位置座標に関する情報、駆動電圧COMに関する情報、導電性インクIkの性状に関する情報、液滴Dに対してレーザ光を照射して所定量の分散媒を蒸発させるために要する総熱量qに相当する総エネルギーEに関する情報などを描画情報Iaとして制御部50に入力する。制御部50は、入出力装置54からの描画情報Iaを受け、描画情報IaをRAM53に格納するとともに、該描画情報Iaに基づいてテスト用及び描画用のビットマップデータBMDを生成してRAM53に格納する。
An input / output device 54 having operation switches such as a start switch and a stop switch is electrically connected to the control unit 50. The input / output device 54 irradiates the droplet D with laser light, information on the position coordinates of the grid point T of the dot pattern grid DL with respect to the drawing surface GSa, information on the drive voltage COM, information on the properties of the conductive ink Ik, Then, information related to the total energy E corresponding to the total amount of heat q required to evaporate a predetermined amount of the dispersion medium is input to the control unit 50 as drawing information Ia. The control unit 50 receives the drawing information Ia from the input / output device 54, stores the drawing information Ia in the RAM 53, generates test and drawing bitmap data BMD based on the drawing information Ia, and stores it in the RAM 53. Store.

ビットマップデータBMDは、各ビットの値(0あるいは1)に応じて各圧電素子PZのオンあるいはオフを規定するデータである。ビットマップデータBMDは、吐出ヘッド15の直下を通過する描画面GSa上の各格子点Tに、それぞれ液滴Dを吐出するか否かを規定するデータである。すなわち、ビットマップデータBMDは、ドットパターン格子DLに規定される各格子点Tに液滴Dを吐出させるためのデータである。   The bitmap data BMD is data that specifies whether each piezoelectric element PZ is turned on or off according to the value (0 or 1) of each bit. The bitmap data BMD is data that defines whether or not the droplets D are ejected to each lattice point T on the drawing surface GSa that passes directly under the ejection head 15. That is, the bitmap data BMD is data for causing the droplets D to be ejected at the respective lattice points T defined by the dot pattern lattice DL.

制御部50には、キャリッジモータ駆動回路55が接続されている。制御部50は、キャリッジモータ駆動回路55に対応する駆動制御信号を出力する。キャリッジモータ駆動回路55は、制御部50からの駆動制御信号に応答し、キャリッジ16移動させるためのキャリッジモータ56を正転又は逆転させる。キャリッジモータ駆動回路55には、キャリッジエンコーダ57が接続されて、キャリッジエンコーダ57からの検出信号が入力される。キャリッジモータ駆動回路55は、キャリッジエンコーダ57からの検出信号に基づいて、描画面GSaに対するキャリッジ16の移動方向及び移動量、すなわちノズルNの移動方向や移動量に関する信号を生成し、制御部50に出力する。   A carriage motor drive circuit 55 is connected to the control unit 50. The control unit 50 outputs a drive control signal corresponding to the carriage motor drive circuit 55. In response to the drive control signal from the control unit 50, the carriage motor drive circuit 55 rotates the carriage motor 56 for moving the carriage 16 forward or backward. A carriage encoder 57 is connected to the carriage motor drive circuit 55, and a detection signal from the carriage encoder 57 is input. Based on the detection signal from the carriage encoder 57, the carriage motor drive circuit 55 generates a signal related to the movement direction and movement amount of the carriage 16 relative to the drawing surface GSa, that is, the movement direction and movement amount of the nozzle N, and sends the signal to the control unit 50. Output.

制御部50には、ステージモータ駆動回路58が接続されている。制御部50は、ステージモータ駆動回路58に対応する駆動制御信号を出力する。ステージモータ駆動回路58は、制御部50からの駆動制御信号に応答し、ステージ12を移動させるためのステージモータ59を正転又は逆転させる。ステージモータ駆動回路58には、ステージエンコーダ60が接続されて、ステージエンコーダ60からの検出信号が入力される。ステージモータ駆動回路58は、ステージエンコーダ60からの検出信号に基づいて、ステージ12の移動方向及び移動量に関する信号、すなわち目標位置である格子点Tの移動方向や移動量に関する信号を生成し、制御部50に出力する。   A stage motor drive circuit 58 is connected to the control unit 50. The control unit 50 outputs a drive control signal corresponding to the stage motor drive circuit 58. In response to the drive control signal from the control unit 50, the stage motor drive circuit 58 rotates the stage motor 59 for moving the stage 12 forward or backward. A stage encoder 60 is connected to the stage motor drive circuit 58 and a detection signal from the stage encoder 60 is input. Based on the detection signal from the stage encoder 60, the stage motor drive circuit 58 generates a signal related to the moving direction and moving amount of the stage 12, that is, a signal related to the moving direction and moving amount of the lattice point T, which is the target position, and performs control. To the unit 50.

制御部50には、吐出ヘッド駆動回路61が接続されており、各圧電素子PZを駆動するための駆動電圧COMを吐出タイミング信号LTと同期させて出力する。また、制御部50は、ビットマップデータBMDに基づいて、所定のクロック信号に同期した吐出制御信号SIを生成し、吐出制御信号SIを吐出ヘッド駆動回路61にシリアル転送する。吐出ヘッド駆動回路61は、制御部50からの吐出制御信号SIを各圧電素子PZに対応させて順次シリアル/パラレル変換する。吐出ヘッド駆動回路61は、制御部50からの吐出タイミング信号LTを受けるたびに、シリアル/パラレル変換した吐出制御信号SIをラッチし、選択される各圧電素子PZにそれぞれ駆動電圧COMを供給する。   A discharge head drive circuit 61 is connected to the controller 50 and outputs a drive voltage COM for driving each piezoelectric element PZ in synchronization with the discharge timing signal LT. Further, the control unit 50 generates an ejection control signal SI synchronized with a predetermined clock signal based on the bitmap data BMD, and serially transfers the ejection control signal SI to the ejection head drive circuit 61. The ejection head drive circuit 61 sequentially converts the ejection control signal SI from the control unit 50 into serial / parallel corresponding to each piezoelectric element PZ. Each time the ejection head driving circuit 61 receives the ejection timing signal LT from the control unit 50, the ejection head driving circuit 61 latches the ejection control signal SI that has been subjected to serial / parallel conversion, and supplies the drive voltage COM to each selected piezoelectric element PZ.

制御部50には、撮像カメラ駆動回路62が接続されており、撮像カメラ25を駆動して画像を撮像するための信号である撮像信号Sを撮像カメラ駆動回路62に出力する。撮像カメラ駆動回路62は、撮像信号Sが入力されると撮像カメラ25を駆動制御して描画面GSaに着弾した液滴Dを撮像する。撮像カメラ25は、撮像した画像を画像データPDとして撮像カメラ駆動回路62を介して制御部50に出力する。これら制御部50、撮像カメラ駆動回路62、及び撮像カメラ25によってシフト量検出部が構成されている。 An imaging camera driving circuit 62 is connected to the control unit 50, and outputs an imaging signal S 1 that is a signal for driving the imaging camera 25 to capture an image to the imaging camera driving circuit 62. Imaging camera drive circuit 62, the imaging signal S 1 is input to image the droplet D that lands the imaging camera 25 to the drive control to the drawing surface GSa. The imaging camera 25 outputs the captured image as image data PD to the control unit 50 via the imaging camera drive circuit 62. The control unit 50, the imaging camera drive circuit 62, and the imaging camera 25 constitute a shift amount detection unit.

なお、制御部50は、画像データPDを取得するために、テスト用のビットマップデータBMDを用いてテスト領域IDLに液滴Dを吐出するテスト描画を行う。このテスト描
画においては、第1強度変調素子42aからの強度と第2強度変調素子42bからの強度とが等しい強度である基準強度Pであって、これらの総和が前記照射強度Psとなるようにレーザ光が出射される。
The control unit 50 performs test drawing for ejecting the droplets D to the test area IDL using the test bitmap data BMD in order to obtain the image data PD. In this test drawing, and strength from the first intensity modulation element 42a and intensity from the second intensity modulation element 42b is a reference intensity P 0 is equal intensity, so that the sum of these is the irradiation intensity Ps A laser beam is emitted.

制御部50は撮像カメラ25から画像データPDが入力されると、画像データPDに関わる画像処理を実行し、目標位置である格子点Tを基準にして液滴Dの着弾位置の変位方向や変位量を示すシフト量Lを演算する。制御部50は、このシフト量Lに関するデータをシフト量データDBDとしてRAM53の所定領域に格納する。図8は、シフト量Lを演算すべく撮像された液滴Dの着弾位置と上記格子点Tとの関係を模式的に示したものであり、第1レーザ光Le1の強度である第1強度Pが相対的に高い場合を示している。 When the image data PD is input from the imaging camera 25, the control unit 50 executes image processing related to the image data PD, and the displacement direction and displacement of the landing position of the droplet D with reference to the lattice point T which is the target position. A shift amount L indicating the amount is calculated. The control unit 50 stores data relating to the shift amount L as a shift amount data DBD in a predetermined area of the RAM 53. FIG. 8 schematically shows the relationship between the landing position of the droplet D imaged to calculate the shift amount L and the lattice point T, and the first intensity, which is the intensity of the first laser beam Le1. P 1 indicates the case where relatively high.

図8に示されるように、液滴Dの着弾位置は第1レーザ光Le1の照射方向にシフトしており、制御部50は、この画像データPDを画像処理することにより目標位置である格子点Tに対する液滴Dの中心点Cの座標を演算する。そして制御部50は、目標位置である格子点Tと液滴Dの中心点Cとに基づいて前記シフト量Lを演算する。すなわち、制御部50は、描画面GSaに着弾した液滴Dを撮像して画像データPDを画像処理することにより液滴Dの着弾位置に関する情報であるシフト量Lを演算し、該シフト量Lに関するシフト量データDBDをRAM53に格納する。   As shown in FIG. 8, the landing position of the droplet D is shifted in the irradiation direction of the first laser beam Le1, and the control unit 50 performs image processing on the image data PD to obtain a lattice point that is a target position. The coordinates of the center point C of the droplet D with respect to T are calculated. Then, the control unit 50 calculates the shift amount L based on the lattice point T, which is the target position, and the center point C of the droplet D. That is, the control unit 50 calculates the shift amount L that is information regarding the landing position of the droplet D by imaging the droplet D that has landed on the drawing surface GSa and performing image processing on the image data PD, and the shift amount L Is stored in the RAM 53.

制御部50には、レーザ光源駆動回路63が接続されている。制御部50は、基本レーザ光Leの照射動作を開始する際に照射開始信号Sをレーザ光源駆動回路63に出力し、照射動作を終了する際には照射停止信号Sをレーザ光源駆動回路63に出力する。レーザ光源駆動回路63は、制御部50からの照射開始信号Sを受けるとレーザ光源32を駆動して所定のパワーの基本レーザ光Leを出射させる。反対に、制御部50からの照射停止信号Sを受けるとレーザ光源32の駆動を停止して基本レーザ光Leの出射を停止させる。 A laser light source driving circuit 63 is connected to the control unit 50. Control unit 50 includes a laser light source driving circuit irradiation stop signal S 3 is when outputting the irradiation start signal S 2 to the laser light source driving circuit 63 when starting the irradiation operation of the basic laser light Le, and ends the irradiation operation To 63. The laser light source driving circuit 63 drives the laser light source 32 to emit the fundamental laser light Le having a predetermined power when receiving the irradiation start signal S 2 from the control unit 50. Conversely, to stop the driving of the laser light source 32 to stop the emission of the fundamental laser light Le when receiving the irradiation stop signal S 3 from the control unit 50.

制御部50には、強度変調素子駆動回路64が接続されており、第1強度Pと第2強度Pとを規定した信号である第1出力信号LPと第2出力信号LPとを強度変調素子駆動回路64に出力する。強度変調素子駆動回路64は、上記第1出力信号LP及び第2出力信号LPが入力されると、第1レーザ光Le1の強度と第2レーザ光Le2の強度とがそれぞれ第1強度Pと第2強度Pとになるように第1強度変調素子42aと第2強度変調素子42bとを制御する。 The control unit 50, the intensity modulation element drive circuit 64 is connected, the first output signal LP 1 and the first strength P 1 is the second intensity P 2 and a signal which defines the second output signal LP 2 Is output to the intensity modulation element driving circuit 64. Intensity modulation element driving circuit 64, the the first output signal LP 1 and the second output signal LP 2 is input, the first intensity intensity of the first laser beam Le1 and the intensity of the second laser beam Le2 each P such that the first and the second intensity P 2 controls the first intensity modulator element 42a and a second intensity modulation element 42b.

ここで、液滴Dに照射される第1レーザ光Le1及び第2レーザ光Le2においては、それぞれ光路上における反射ミラーの数、光路長、雰囲気などが異なり、さらには第1強度変調素子42a及び第2強度変調素子42bにおける変調の誤差なども発生することから、これらに起因した強度の損失が生じてしまう。こうした損失は一つの基本レーザ光Leを一対のレーザ光に分割する態様であっても起こり得るため、液滴Dにおける強度を厳密に等しくすることは極めて困難である。それゆえ、このような構成にあっては、強度の異なる一対のレーザ光が液滴Dに照射されることとなり、相対的に強度が高くなるレーザ光の照射方向に沿って液滴の飛行曲がりが誘発されてしまう。そして上述するような強度の損失の程度は、上述する光学的構成要素や前記照射強度Psなど、描画条件である描画情報Iaごとに異なるようになる。   Here, in the first laser beam Le1 and the second laser beam Le2 irradiated to the droplet D, the number of reflection mirrors, the optical path length, the atmosphere, and the like on the optical path are different, respectively, and further, the first intensity modulation element 42a and Since a modulation error or the like occurs in the second intensity modulation element 42b, intensity loss due to these errors occurs. Such a loss can occur even in a mode in which one basic laser beam Le is split into a pair of laser beams, so that it is extremely difficult to make the intensity in the droplet D exactly equal. Therefore, in such a configuration, a pair of laser beams having different intensities are irradiated onto the droplet D, and the flying curve of the droplets along the irradiation direction of the laser beam having a relatively high intensity. Will be triggered. The degree of intensity loss as described above differs for each drawing information Ia that is a drawing condition, such as the above-described optical components and the irradiation intensity Ps.

そこで制御部50では、こうした飛行曲がりによる着弾位置のずれを補正すべく、新たな描画情報Iaが入力される度に、第1強度Pと第2強度Pとの比率である強度比率Rを補正する着弾位置補正処理を実行する。 In where the control unit 50, to correct the deviation of the landing position by such ink deflection, every time a new drawing information Ia is input, the first strength P 1 and the intensity ratio R is the ratio of the second intensity P 2 The landing position correction process for correcting the is executed.

詳述すると制御部50は、液滴Dのシフト量Lと強度比率Rとが関連付けられた着弾位
置補正データLRDをROM52から読み出し、またシフト量データDBDをRAM53から読み出し、これら着弾位置補正データLRDとシフト量データDBDとを用いて上記着弾位置補正処理を実行する。この着弾位置補正データLRDとは、予め行った実験や液滴の飛行状態に関わる計算機シミュレーション等により生成されるものであり、シフト量Lを縮小する強度比率Rがシフト量Lごとに規定されたデータである。またこの着弾位置補正データLRDは、描画情報Iaごとや照射強度Psごとに規定されており、図9は、補正強度データLDRにおけるシフト量Lと強度比率Rとの関係の一例を示したものである。
More specifically, the control unit 50 reads the landing position correction data LRD in which the shift amount L of the droplet D and the intensity ratio R are associated with each other, reads the shift amount data DBD from the RAM 53, and sets the landing position correction data LRD. And the landing position correction process are executed using the shift amount data DBD. The landing position correction data LRD is generated by an experiment performed in advance or a computer simulation related to the flight state of a droplet, and an intensity ratio R for reducing the shift amount L is defined for each shift amount L. It is data. The landing position correction data LRD is defined for each drawing information Ia and each irradiation intensity Ps, and FIG. 9 shows an example of the relationship between the shift amount L and the intensity ratio R in the correction intensity data LDR. is there.

なお、図9では、着弾位置が目標位置にあるときのシフト量を基準値である「0」で表記している。また第1強度Pが第2強度Pよりも高い状態であって、格子点Tに対して着弾位置が該第1レーザ光Le1の照射方向にシフトしたシフト量を「+」で表記している。反対に、第1強度Pが第2強度Pよりも低い状態であって、格子点Tに対して着弾位置が第1レーザ光Le1の照射方向とは反対方向(第1レーザ光Le1の照射方向)にシフトしたシフト量を「−」で表記している。 In FIG. 9, the shift amount when the landing position is at the target position is represented by “0” as a reference value. The first intensity P 1 is a higher than the second intensity P 2, the shift amount of the landing position relative to the lattice point T is shifted to the irradiation direction of the first laser beam Le1 labeled "+" ing. Conversely, the first intensity P 1 is a lower than the second intensity P 2, landing positions relative to the grid point T is the opposite direction to the irradiation direction of the first laser beam Le1 (the first laser beam Le1 The shift amount shifted in the (irradiation direction) is indicated by “−”.

そして制御部50は、前記テスト描画によりシフト量Lを演算して、該シフト量Lに関連付けられた強度比率Rである目標比率Rを着弾位置補正データLRDから取得し、第1強度Pと第2強度Pとが目標比率Rを満たすようにレーザ光の強度の比率を補正する。例えば図9に示されるように、テスト描画におけるシフト量Lに基づいて該シフト量を縮小するための目標比率Rが演算される。次いで、照射強度Psを維持したまま目標比率Rを満たすように、第1強度Pが基準強度Pから減少するかたちで補正されて、第2強度Pが基準強度Pから増加するかたちで補正される。 Then, the control unit 50 calculates the shift amount L by the test drawing, acquires the target ratio RL , which is the intensity ratio R associated with the shift amount L, from the landing position correction data LRD, and the first intensity P 1 When a second intensity P 2 is to correct the ratio of the intensity of the laser beam so as to satisfy the target ratio R L. For example, as shown in FIG. 9, a target ratio RL for reducing the shift amount is calculated based on the shift amount L in the test drawing. Next, the first intensity P 1 is corrected so as to decrease from the reference intensity P 0 so as to satisfy the target ratio RL while maintaining the irradiation intensity Ps, and the second intensity P 2 increases from the reference intensity P 0 . It is corrected in the form.

次に、上述したように構成した液滴吐出装置10の作用について説明する。
液滴吐出装置10は、制御部50に入出力装置54から新たな描画情報Iaが入力されると上述したテスト描画及び着弾位置補正処理を実行する。すなわち、ステージ12の所定の位置にグリーンシートGSが載置された状態で描画開始の操作がなされると、レーザ光源32に照射開始信号Sが出力されて基本レーザ光Leが出射される。そして、第1強度変調素子42a及び第2強度変調素子42bが駆動されることにより、基準強度Pの第1レーザ光Le1及び第2レーザ光Le2が出射される。
Next, the operation of the droplet discharge device 10 configured as described above will be described.
When the new drawing information Ia is input from the input / output device 54 to the control unit 50, the droplet discharge device 10 executes the above-described test drawing and landing position correction processing. That is, the green sheet GS at a predetermined position of the stage 12 when the operation of starting the drawing in a state of being placed is made, is the irradiation start signal S 2 to the laser light source 32 is output fundamental laser light Le emitted. By first intensity modulator element 42a and a second intensity modulation element 42b is driven, the first laser beam Le1 and second laser beam Le2 reference intensity P 0 is emitted.

続いて、前記テスト領域IDLがノズルNの直下に位置するようにステージ12とキャリッジ16とが駆動されて、所定のノズルNからテスト領域IDLの格子点Tに向けて1滴の液滴Dが吐出される。吐出された液滴Dは、飛行経路を挟むかたちで照射される第1レーザ光Le1及び第2レーザ光Le2を受けて、その分散媒が蒸発させながら描画面GSaに着弾する。   Subsequently, the stage 12 and the carriage 16 are driven so that the test area IDL is located immediately below the nozzle N, and one droplet D is directed from the predetermined nozzle N toward the lattice point T of the test area IDL. Discharged. The ejected droplets D receive the first laser beam Le1 and the second laser beam Le2 that are irradiated in a manner sandwiching the flight path, and land on the drawing surface GSa while the dispersion medium evaporates.

液滴Dが着弾するとレーザ光源32に照射停止信号Sが出力されるとともに、その格子点Tが撮像カメラ25の直下に位置するようにステージ12が駆動される。そして、撮像カメラ25が着弾した液滴Dを撮像することにより画像データPDが生成されて、該画像データPDの画像処理が実行されることによりテスト描画におけるシフト量Lが演算される。そして、演算結果であるシフト量Lと着弾位置補正データLRDとに基づいて前記シフト量Lを縮小する目標比率Rが演算されて、強度比率Rを目標比率Rにすべく、照射強度Psを維持したまま第1強度P及び第2強度Pが変調される。 With droplet D is outputted to the irradiation stop signal S 3 to the laser light source 32 landing, that grid point T is the stage 12 is driven so as to be positioned directly below the imaging camera 25. Then, image data PD is generated by imaging the droplet D landed by the imaging camera 25, and the shift amount L in the test drawing is calculated by executing image processing of the image data PD. Then, a target ratio RL for reducing the shift amount L is calculated based on the shift amount L as the calculation result and the landing position correction data LRD, and the irradiation intensity Ps is set so that the intensity ratio R becomes the target ratio RL. first intensity P 1 and the second intensity P 2 is modulated while maintaining the.

こうすることにより、第1レーザ光Le1の強度と第2レーザ光Le2の強度とが異なる場合であれ、シフト量Lに応じた強度比率Rで第1レーザ光Le1及び第2レーザ光Le2を照射させることにより、液滴Dの着弾位置を目標位置へ補正することができる。すなわち、その時々の描画条件に応じて液滴Dの着弾位置を格子点Tに近づけることができ
、着弾位置の位置ずれを抑制することができる。しかも、パワーの強度比率Rを補正する際には、所定量の分散媒を液滴Dから蒸発させるために要する総熱量qに相当する総エネルギーEで照射強度Psが維持されることから、液滴Dの乾燥効率を損なうことなく着弾位置の位置ずれを抑制することができる。
By so doing, even when the intensity of the first laser beam Le1 and the intensity of the second laser beam Le2 are different, the first laser beam Le1 and the second laser beam Le2 are irradiated at an intensity ratio R corresponding to the shift amount L. By doing so, the landing position of the droplet D can be corrected to the target position. That is, the landing position of the droplet D can be brought close to the lattice point T according to the drawing conditions at that time, and the displacement of the landing position can be suppressed. In addition, when correcting the power intensity ratio R, the irradiation intensity Ps is maintained with the total energy E corresponding to the total heat q required for evaporating a predetermined amount of the dispersion medium from the droplets D. The displacement of the landing position can be suppressed without impairing the drying efficiency of the droplet D.

以上説明したように、第1実施形態の液滴吐出装置10によれば以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態によれば、着弾した液滴Dの中心点Cの格子点Tに対するシフト量Lに基づいて、第1及び第2レーザ光Le1,Le2の第1及び第2強度P,Pの強度比率Rを補正した。また、照射強度Psが所定量の分散媒を液滴Dから蒸発させるために要する総熱量qに相当する総エネルギーEを維持しながら第1及び第2強度P,Pの強度比率Rを補正した。これにより、液滴Dの乾燥効率を損なうことなく液滴Dの着弾位置の位置ずれを抑制することができる。
As described above, according to the droplet discharge device 10 of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) According to the above embodiment, the first and second intensities P 1 of the first and second laser beams Le 1 and Le 2 are based on the shift amount L of the center point C of the landed droplet D with respect to the lattice point T. , P 2 intensity ratio R was corrected. Further, the intensity ratio R of the first and second intensities P 1 and P 2 is set while maintaining the total energy E corresponding to the total heat q required for evaporating the dispersion medium having a predetermined amount of the dispersion medium from the droplets D. Corrected. Thereby, it is possible to suppress the displacement of the landing position of the droplet D without impairing the drying efficiency of the droplet D.

(2)上記実施形態によれば、予備的に吐出した液滴Dのシフト量Lを撮像カメラ25にて撮像した画像データPDに基づいて検出することで、シフト量Lの検出誤差を抑えることができ、液滴Dの着弾位置を高い精度の下で補正することができる。また、ROM52に予め記憶させた着弾位置補正データLRDに基づいて強度比率Rを補正することで着弾位置の位置ずれを精度よく補正することができる。   (2) According to the above embodiment, by detecting the shift amount L of the preliminarily ejected droplet D based on the image data PD imaged by the imaging camera 25, the detection error of the shift amount L is suppressed. And the landing position of the droplet D can be corrected with high accuracy. Further, by correcting the intensity ratio R based on the landing position correction data LRD stored in advance in the ROM 52, the displacement of the landing position can be accurately corrected.

(3)上記実施形態によれば、第1及び第2強度変調素子42a,42bをハーフミラー34よりも目標経路TL側に配設したことにより、強度変調してから液滴Dに照射されるまでの光路における第1及び第2レーザ光Le1,Le2の強度の損失を低減することもできる。   (3) According to the above embodiment, the first and second intensity modulation elements 42a and 42b are arranged closer to the target path TL than the half mirror 34, so that the liquid droplet D is irradiated after intensity modulation. It is also possible to reduce the intensity loss of the first and second laser beams Le1 and Le2 in the optical path up to.

(4)上記実施形態によれば、着弾位置補正データLRDには、第1及び第2レーザ光Le1,Le2の強度の総和ごとに規定した。これにより、導電性インクIkの性状に応じて強度の総和を変更する場合であっても、着弾位置の位置ずれを抑制することができる。   (4) According to the above embodiment, the landing position correction data LRD is defined for each sum of the intensities of the first and second laser beams Le1 and Le2. Thereby, even if it is a case where the sum total of intensity | strength is changed according to the property of the electroconductive ink Ik, the position shift of a landing position can be suppressed.

(5)上記実施形態のレーザ照射部31では、ハーフミラー34を配設することによりレーザ光源32から出射された基本レーザ光を第1レーザ光Le1、第2レーザ光Le2に分岐させた。これにより液滴Dに照射される一対のレーザ光を1つのレーザ光源32で生成することができ、レーザ照射部31を簡素な構成とすることができる。
(第2実施形態)
以下、本発明を具体化した第2実施形態について図8及び図10を参照して説明する。なお、第2実施形態では、強度比率Rによる着弾位置補正処理に加えて、前記照射強度Psによる着弾径補正処理が実行される。そのため、第2実施形態においては、この着弾径補正処理について詳細に説明する。
(5) In the laser irradiation part 31 of the said embodiment, the basic laser beam radiate | emitted from the laser light source 32 was branched to 1st laser beam Le1 and 2nd laser beam Le2 by arrange | positioning the half mirror 34. FIG. Thereby, a pair of laser light irradiated to the droplet D can be produced | generated by the one laser light source 32, and the laser irradiation part 31 can be made into a simple structure.
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, in addition to the landing position correction process using the intensity ratio R, the landing diameter correction process using the irradiation intensity Ps is executed. Therefore, in the second embodiment, this landing diameter correction process will be described in detail.

制御部50は、図8に示されるように、撮像カメラ25からの画像データPDを画像処理することにより該液滴Dの着弾径raと目標径との差分値を演算し、該差分値に関するデータである差分値データをRAM53の所定領域に格納する。ここで、上述する強度の損失などにより照射強度Psが低くなる場合にあっては、レーザ光を照射する場合であっても液滴Dに対して十分な乾燥状態が得られなくなる。液滴Dの着弾径raと飛行中の液滴Dにおける乾燥状態との間には相関関係があり、液滴Dに含まれる分散媒の量が多くなるほど液滴Dの着弾径raが大きくなる。   As shown in FIG. 8, the control unit 50 performs image processing on the image data PD from the imaging camera 25 to calculate a difference value between the landing diameter ra of the droplet D and the target diameter, and relates to the difference value. Difference value data as data is stored in a predetermined area of the RAM 53. Here, when the irradiation intensity Ps becomes low due to the above-described loss of intensity or the like, a sufficiently dry state cannot be obtained for the droplet D even when the laser light is irradiated. There is a correlation between the landing diameter ra of the droplet D and the dry state of the droplet D in flight. The larger the amount of the dispersion medium contained in the droplet D, the larger the landing diameter ra of the droplet D. .

そこで制御部50では、こうした乾燥状態の違いによる着弾径のずれを補正すべく、新たな描画情報Iaが入力される度に、第1強度Pと第2強度Pとの総和である照射強
度Psを補正する着弾径補正処理を実行する。
In where the control unit 50, to correct the deviation of the landing diameter due to the difference of such a dry state, every time a new drawing information Ia is input, the sum of the first intensity P 1 and the second intensity P 2 irradiated A landing diameter correction process for correcting the strength Ps is executed.

詳述すると制御部50は、照射強度Psの補正値である強度補正値と前記差分値とを関連付けた着弾径補正データを強度参照記憶部としてのROM52に格納しており、該着弾径補正データと上記差分値データとを用いて上記着弾径補正処理を実行する。この着弾径補正データとは、予め行った実験や液滴の飛行状態に関わる計算機シミュレーション等により生成されるものであり、上記差分値を縮小する強度補正値が差分値ごとに規定されたデータである。こうした補正データは描画情報Iaごとに規定されており、図10は、着弾径補正データにおける差分値と強度補正値との関係の一例を示したものであり、着弾径と目標径との差分値が大きくなるほど照射強度Psからの補正量である強度補正値が高くなる関係を示したものである。   Specifically, the control unit 50 stores the landing diameter correction data in which the intensity correction value, which is the correction value of the irradiation intensity Ps, and the difference value are associated with each other in the ROM 52 as the intensity reference storage unit, and the landing diameter correction data. And the difference diameter data are used to execute the landing diameter correction process. This landing diameter correction data is generated by experiments conducted in advance or computer simulations related to the flight state of the droplets, and the intensity correction value for reducing the difference value is data defined for each difference value. is there. Such correction data is defined for each drawing information Ia, and FIG. 10 shows an example of the relationship between the difference value and the intensity correction value in the landing diameter correction data, and the difference value between the landing diameter and the target diameter. This shows the relationship that the intensity correction value, which is the correction amount from the irradiation intensity Ps, increases as the value of.

そして制御部50は、前記テスト描画により目標径と着弾径との差分値を演算して、該差分値に関連付けられた強度補正値を着弾径補正データから取得し、第1強度Pと第2強度Pとの総和である照射強度Psが強度補正値だけ増加するようにレーザ光の強度を補正する。また制御部50は、こうして補正された新たな照射強度に対応する着弾位置補正データLRDを読み出し、シフト量Lに関連付けられた強度比率Rである目標比率Rをその着弾位置補正データLRDから取得する。こうして得た強度補正値と目標比率Rとを用いたレーザ光の照射態様によれば、第1レーザ光Le1と第2レーザ光Le2との比率のみを補正した場合に加えて、液滴Dの乾燥状態が確実に確保することもできる。
(第3実施形態)
以下、本発明を具体化した第3実施形態について図11及び図12を参照して説明する。なお、第3実施形態では、上記の実施形態から液滴吐出装置10の光学系の構成を変更したものである。そのため、以下ではその変更点について詳細に説明する。図11は第3実施形態における光学系のレーザ照射部71の構成を模式的に示したものであり、図12は同液滴吐出装置10における電気的構成を示したブロック回路図である。
The control unit 50 calculates a difference value between the target diameter and the landing diameter by the test drawing, acquires an intensity correction value associated with the difference value from the landing diameter correction data, and obtains the first intensity P 1 and the first intensity P 1 . it is the sum of two intensity P 2 irradiation intensity Ps corrects the intensity of the laser beam to increase only intensity correction value. Further, the control unit 50 reads the landing position correction data LRD corresponding to the new irradiation intensity corrected in this way, and obtains the target ratio RL that is the intensity ratio R associated with the shift amount L from the landing position correction data LRD. To do. According to the laser beam irradiation mode using the intensity correction value thus obtained and the target ratio RL , in addition to the case where only the ratio between the first laser beam Le1 and the second laser beam Le2 is corrected, the droplet D It is also possible to reliably ensure the dry state.
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 11 and 12. In the third embodiment, the configuration of the optical system of the droplet discharge device 10 is changed from the above embodiment. Therefore, the changes will be described in detail below. FIG. 11 schematically shows the configuration of the laser irradiation unit 71 of the optical system in the third embodiment, and FIG. 12 is a block circuit diagram showing the electrical configuration of the liquid droplet ejection apparatus 10.

図11に示すように、レーザ照射部71は、第1レーザ光Le1を出射する第1レーザ光源72aと、第2レーザ光Le2を出射する第2レーザ光源72bと、第1レーザ成形部40aと第2レーザ成形部40bとを備えている。   As shown in FIG. 11, the laser irradiation unit 71 includes a first laser light source 72a that emits the first laser light Le1, a second laser light source 72b that emits the second laser light Le2, and a first laser shaping unit 40a. 2nd laser shaping part 40b.

第1及び第2レーザ光源72a,72bは、第1及び第2レーザ光Le1,Le2をそれぞれ出射するレーザ光源である。第1及び第2レーザ光源72a,72bは、YAGレーザの第2高調波(波長:532nm)を出射するレーザ光源であって、吐出ヘッド15の全てのノズルNから吐出された液滴Dに対してレーザ光を照射するのに十分な幅を有したレーザ光を出射する。第1及び第2レーザ光源72a,72bは、吐出ヘッド15の全てのノズルNから吐出される液滴Dに対して各レーザ光を照射すべく、それぞれのレーザ光の光軸をノズルNの配列方向に対して水平方向に所定傾斜角θだけ傾斜させるともに、それぞれの光軸が一致する相対向する一対のレーザ光となるように配設される。また、第1及び第2レーザ光源72a,72bから出射される第1及び第2レーザ光Le1,Le2は、液滴Dに対する強度の総和が照射強度Psに相当するように出射される。また、第1及び第2レーザ成形部40a,40bには、対応するレーザ光を線形上に変換するシリンドリカルレンズ41a,41bのみが配設されている。   The first and second laser light sources 72a and 72b are laser light sources that emit the first and second laser lights Le1 and Le2, respectively. The first and second laser light sources 72 a and 72 b are laser light sources that emit the second harmonic (wavelength: 532 nm) of the YAG laser, and are applied to the droplets D ejected from all the nozzles N of the ejection head 15. Thus, a laser beam having a sufficient width to irradiate the laser beam is emitted. The first and second laser light sources 72a and 72b are arranged such that the optical axes of the respective laser beams are arranged in the arrangement of the nozzles N so as to irradiate the respective laser beams onto the droplets D ejected from all the nozzles N of the ejection head 15. The laser beam is inclined in a horizontal direction with respect to the direction by a predetermined inclination angle θ, and is arranged so as to be a pair of opposed laser beams having the same optical axis. The first and second laser beams Le1 and Le2 emitted from the first and second laser light sources 72a and 72b are emitted so that the sum of the intensities with respect to the droplet D corresponds to the irradiation intensity Ps. Further, only the cylindrical lenses 41a and 41b for linearly converting the corresponding laser beams are disposed in the first and second laser forming portions 40a and 40b.

次に上記のように構成した液滴吐出装置10の電気的構成について図12を参照して説明する。
図12に示されるように、制御部50には、レーザ光源駆動回路73が接続されている。制御部50は、飛行経路において第1強度Pを得るべく、第1出力信号LPをレーザ光源駆動回路73に出力する。レーザ光源駆動回路73は、この第1出力信号LPを受けて、第1強度Pに対応するパワーのレーザ光を第1レーザ光源72aに出射させる
Next, the electrical configuration of the droplet discharge device 10 configured as described above will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 12, a laser light source driving circuit 73 is connected to the control unit 50. The controller 50 outputs the first output signal LP 1 to the laser light source driving circuit 73 in order to obtain the first intensity P 1 in the flight path. The laser light source driving circuit 73 receives the first output signal LP 1 and causes the first laser light source 72 a to emit laser light having a power corresponding to the first intensity P 1 .

また、制御部50は、飛行経路において第2強度Pを得るべく、第2出力信号LPをレーザ光源駆動回路73に出力する。レーザ光源駆動回路73は、この第2出力信号LPを受けて、第2強度Pに対応するパワーのレーザ光を第2レーザ光源72bに出射させる。 Further, the control unit 50 outputs the second output signal LP 2 to the laser light source driving circuit 73 in order to obtain the second intensity P 2 in the flight path. The laser light source driving circuit 73 receives the second output signal LP 2, thereby emitting a laser beam having power corresponding to the second intensity P 2 in the second laser light source 72b.

すなわち、制御部50は、撮像された液滴Dの画像データPDに基づいて第1強度Pと第2強度Pとを補正する際には、レーザ光源である第1レーザ光源72aと第2レーザ光源72bとをそれぞれ制御する。こうした構成では、反射ミラーやパワーを変調するための強度変調素子を各光路上に配設しない分だけ、レーザ照射部の構成を簡素なものとすることができる。また、第1及び第2レーザ光源72a,72bを照射対象に対して近接した位置に配設することも可能であるため、各レーザ光の光路上における回折が抑制されてパワーの損失を低減することができる。 That is, the control unit 50 includes a first intensity P 1 based on the image data PD of the image pickup droplets D in correcting the second intensity P 2, the first laser light source 72a is a laser light source and the The two laser light sources 72b are controlled. In such a configuration, the configuration of the laser irradiation unit can be simplified by the amount that the reflection mirror and the intensity modulation element for modulating the power are not provided on each optical path. In addition, since the first and second laser light sources 72a and 72b can be arranged at positions close to the irradiation target, diffraction on the optical path of each laser beam is suppressed and power loss is reduced. be able to.

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記第1〜第3実施形態におけるレーザ照射部31,71では、第1レーザ光Le1と第2レーザ光Le2の光軸をノズルNの配列方向に対して傾斜角θだけ傾斜させた。これに限らず、液滴Dの着弾位置の位置ずれを抑制する上では、第1レーザ光Le1と第2レーザ光Le2の光軸をノズルNの配列方向に対して傾斜させずに、同配列方向と一致するようにしてもよい。このとき、吐出ヘッド15の各ノズルNからはそれぞれ異なる吐出タイミングで液滴Dを順次吐出することで、全ての液滴Dに対してレーザ光を照射することができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the laser irradiation units 31 and 71 in the first to third embodiments, the optical axes of the first laser beam Le1 and the second laser beam Le2 are inclined by the inclination angle θ with respect to the arrangement direction of the nozzles N. In addition to this, in order to suppress the displacement of the landing positions of the droplets D, the optical axes of the first laser light Le1 and the second laser light Le2 are not inclined with respect to the arrangement direction of the nozzles N, but the same arrangement. You may make it correspond with a direction. At this time, by sequentially ejecting the droplets D from the nozzles N of the ejection head 15 at different ejection timings, it is possible to irradiate all the droplets D with laser light.

・上記第1実施形態の着弾位置補正データLRDには、シフト量Lに基づいて変調後の第1及び第2レーザ光Le1,Le2の強度比率Rを規定した。これに限らず、第1及び第2レーザ光Le1,Le2の強度比率Rを補正する上では、着弾位置補正データLRDは、シフト量Lに応じたその時々に液滴に照射された実際のレーザ光の比率を規定したデータであってもよい。このような場合には、上記補正データの実際のレーザ光の比率から着弾位置を格子点Tにするためのパワーの強度比率Rを演算する演算プログラムを制御部50のROM52などに格納するとよい。   In the landing position correction data LRD of the first embodiment, the intensity ratio R of the modulated first and second laser beams Le1 and Le2 is defined based on the shift amount L. In addition to this, in correcting the intensity ratio R of the first and second laser beams Le1 and Le2, the landing position correction data LRD is the actual laser irradiated to the droplet at that time according to the shift amount L. It may be data defining the ratio of light. In such a case, a calculation program for calculating the power intensity ratio R for setting the landing position to the lattice point T from the actual laser light ratio of the correction data may be stored in the ROM 52 of the control unit 50 or the like.

・上記第1及び第2実施形態のテスト描画によれば、テスト領域IDLに所定のノズルNから1滴の液滴Dを着弾させて撮像カメラ25にて撮像した。これに限らず、テスト描画を行い液滴Dのシフト量Lと着弾径raを取得する上では、吐出ヘッド15の全てのノズルNから液滴Dを吐出した上で撮像カメラ25によって撮像するようにしてもよい。このような場合には、液滴Dのシフト量Lと着弾径raとは、それぞれ全ての液滴Dに対する平均値を演算することにより得ることができる。これによれば、より正確なシフト量Lと着弾径raとを得ることができることから、着弾位置の位置ずれをさらに抑制することができる。   According to the test drawing of the first and second embodiments, a single droplet D was landed from a predetermined nozzle N on the test area IDL and imaged by the imaging camera 25. In addition to this, when the test drawing is performed and the shift amount L and the landing diameter ra of the droplet D are acquired, the droplets D are discharged from all the nozzles N of the discharge head 15 and then imaged by the imaging camera 25. It may be. In such a case, the shift amount L and the landing diameter ra of the droplet D can be obtained by calculating an average value for all the droplets D, respectively. According to this, since a more accurate shift amount L and landing radius ra can be obtained, the displacement of the landing position can be further suppressed.

・上記第1及び第2実施形態の液滴吐出装置10においては、シフト量検出部を液滴吐出装置10に設けた。これに限らず、テスト描画を行い液滴Dのシフト量Lと着弾径raを取得する上では、液滴吐出装置10とシフト量検出部とを別個に設ける構成であってもよい。   In the droplet discharge device 10 of the first and second embodiments, the shift amount detection unit is provided in the droplet discharge device 10. However, the present invention is not limited to this, and in order to obtain the shift amount L and the landing diameter ra of the droplet D by performing test drawing, the droplet discharge device 10 and the shift amount detection unit may be provided separately.

・上記第2実施形態においては、レーザ光の着弾径補正処理を実行した後に着弾位置補正処理を実行した。これに限らず、着弾位置補正処理及び着弾径補正処理をともに実行するならば、その順序は特に限定されず、着弾位置補正処理を実行した後に着弾径補正処理を実行してもよい。また、着弾径補正処理を実行した後に再びテスト描画を行い、画像デ
ータPDを再度取得した上で着弾位置補正処理を実行するようにしてもよい。これによれば、照射強度Psが補正された状態で着弾位置補正処理を実行することができることから、着弾位置の位置ずれをより抑制することができる。
In the second embodiment, the landing position correction process is performed after the laser beam landing diameter correction process is performed. However, the order is not particularly limited as long as both the landing position correction process and the landing diameter correction process are executed, and the landing diameter correction process may be executed after the landing position correction process is executed. Alternatively, the test drawing may be performed again after executing the landing diameter correction process, and the landing position correction process may be executed after the image data PD is acquired again. According to this, since the landing position correction process can be executed in a state where the irradiation intensity Ps is corrected, it is possible to further suppress the displacement of the landing position.

・上記第1〜第3実施形態では、記憶部を制御部50のROM52とした。これに限らず、着弾位置補正データLRDを記憶させる上では、描画情報Iaに着弾位置補正データLRDを追加することによりRAM53を記憶部として機能させてもよい。   In the first to third embodiments, the storage unit is the ROM 52 of the control unit 50. In addition to this, in storing the landing position correction data LRD, the RAM 53 may function as a storage unit by adding the landing position correction data LRD to the drawing information Ia.

・上記実施形態では、吐出ヘッド15にはノズルNからなるノズル列を1列とした。これに限らず、吐出ヘッド15に複数のノズル列を形成してもよい。このとき、第1レーザ光Le1及び第2レーザ光Le2がノズルNから吐出される全ての液滴Dに照射されるように該レーザ光の光軸の傾斜角θを適宜変更するとよい。   In the above embodiment, the ejection head 15 has one nozzle row composed of the nozzles N. Not limited to this, a plurality of nozzle rows may be formed in the ejection head 15. At this time, the tilt angle θ of the optical axis of the laser light may be appropriately changed so that the first laser light Le1 and the second laser light Le2 are irradiated to all the droplets D ejected from the nozzle N.

・上記実施形態では、液滴Dに照射するレーザ光をYAGレーザの第2高調波とした。すなわち、液滴Dに対して固体レーザを照射した。これに限らず、液滴Dにレーザ光を照射する上では、液体レーザやガスレーザ、半導体レーザなどであってもよい。   In the above embodiment, the laser beam irradiated on the droplet D is the second harmonic of the YAG laser. That is, the solid-state laser was irradiated to the droplet D. Not limited to this, a liquid laser, a gas laser, a semiconductor laser, or the like may be used for irradiating the droplet D with laser light.

・上記実施形態では、グリーンシートGSに導電性微粒子を含んだ導電性インクIkを吐出して金属配線を描画する液滴吐出装置10に具体化した。これに限らず、飛行中の液滴にレーザ光を照射して乾燥させるのであれば、例えば絶縁パターンを描画するパターン形成装置など、他の用途のパターン形成装置に適用することもできる。   In the embodiment described above, the liquid droplet ejecting apparatus 10 that draws the metal wiring by ejecting the conductive ink Ik containing the conductive fine particles on the green sheet GS is embodied. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to a pattern forming apparatus for other uses such as a pattern forming apparatus for drawing an insulating pattern, as long as the flying droplets are irradiated with laser light and dried.

・上記実施形態では、圧電素子駆動方式の液滴吐出装置10に具体化した。これに限らず、吐出ヘッドから液滴を吐出するという観点からは、抵抗加熱方式や静電駆動方式の吐出ヘッドを搭載した液滴吐出装置に具体化してもよい。   In the embodiment described above, the piezoelectric element driving type droplet discharge device 10 is embodied. However, the present invention is not limited to this, and from the viewpoint of ejecting droplets from the ejection head, the present invention may be embodied in a droplet ejection apparatus equipped with a resistance heating type or electrostatic drive type ejection head.

本発明にかかるパターン形成装置の一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the pattern formation apparatus concerning this invention. 吐出ヘッドを示す斜視図。The perspective view which shows an ejection head. 吐出ヘッドの内部を示す要部断面図。FIG. 3 is a main part cross-sectional view showing the inside of the ejection head. グリーンシートのドットパターン格子を示す模式図。The schematic diagram which shows the dot pattern lattice of a green sheet. 第1実施形態における液滴吐出装置の光学的構成を示す模式図。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an optical configuration of a droplet discharge device according to the first embodiment. レーザ光と液滴との関係を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the relationship between a laser beam and a droplet. 第1実施形態における液滴吐出装置の電気的構成を示すブロック回路図。FIG. 3 is a block circuit diagram illustrating an electrical configuration of the droplet discharge device according to the first embodiment. 着弾した液滴を撮像した画像データの模式図。The schematic diagram of the image data which imaged the landed droplet. 着弾した液滴のシフト量とパワーの比率との関係を模式的に示すグラフ。The graph which shows typically the relationship between the shift amount of the landed droplet, and the ratio of power. 着弾径補正データにおける差分値と強度補正値との関係を模式的に示したグラフ。The graph which showed typically the relationship between the difference value in impact diameter correction data, and an intensity correction value. 第3実施形態における液滴吐出装置の光学的構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the optical structure of the droplet discharge apparatus in 3rd Embodiment. 第3実施形態における液滴吐出装置の電気的構成を示すブロック回路図。FIG. 9 is a block circuit diagram illustrating an electrical configuration of a droplet discharge device according to a third embodiment. 従来例におけるパワーと蒸発成分の蒸発量及び最大シフト量との関係を模式的に示したグラフ。The graph which showed typically the relationship between the power in the prior art example, the evaporation amount of the evaporation component, and the maximum shift amount.

符号の説明Explanation of symbols

θ…傾斜角、BMD…ビットマップデータ、C…中心点、COM…駆動電圧、D…液滴、DBD…シフト量データ、N…ノズル、T…格子点、DL…ドットパターン格子、Dx…ノズルピッチ、Dy…吐出ピッチ、GS…グリーンシート、GSa…描画面、Ia…描画情報、IDL…テスト領域、Ik…導電性インク、L…シフト量、Le…基本レーザ光、Le1…第1レーザ光、Le2…第2レーザ光、LRD…着弾位置補正データ、LT…吐出タイミング信号、P…基準強度、P…第1強度、P…第2強度、PD…画像デ
ータ、PG…プラテンギャップ、PH…高強度、PL…低強度、Ps…照射強度、PZ…圧電素子、q…総熱量、q…熱量、q…熱量、ra…着弾径、R…強度比率、R…目標比率、S…撮像信号、S…照射開始信号、S…照射停止信号、SI…吐出制御信号、TL…目標経路、10…液滴吐出装置、11…基台、12…ステージ、13…ガイド部材、14…インクタンク、15…吐出ヘッド、16…キャリッジ、17…ヘッド基板、17a…接続端子、20…ヘッド本体、20T…供給チューブ、21…ノズルプレート、21a…ノズル形成面、22…キャビティ、23…振動板、25…撮像カメラ、31…レーザ照射部、32…レーザ光源、32a…YAGレーザ発振器、32b…高調波ユニット、33…コリメートレンズ、34…ハーフミラー、35…反射ミラー、36…反射ミラー、37…反射ミラー、38…反射ミラー、39…反射ミラー、40a…第1レーザ成形部、40b…第2レーザ成形部、41a…シリンドリカルレンズ、41b…シリンドリカルレンズ、42a…第1強度変調素子、42b…第2強度変調素子、50…制御部、51…CPU、52…ROM、53…RAM、54…入出力装置、55…キャリッジモータ駆動回路、56…キャリッジモータ、57…キャリッジエンコーダ、58…ステージモータ駆動回路、59…ステージモータ、60…ステージエンコーダ、61…吐出ヘッド駆動回路、62…撮像カメラ駆動回路、63…レーザ光源駆動回路、64…強度変調素子駆動回路、71…レーザ照射部、72a…第1レーザ光源、72b…第2レーザ光源、73…レーザ光源駆動回路。
θ ... tilt angle, BMD ... bitmap data, C ... center point, COM ... driving voltage, D ... droplet, DBD ... shift amount data, N ... nozzle, T ... grid point, DL ... dot pattern lattice, Dx ... nozzle Pitch, Dy ... discharge pitch, GS ... green sheet, GSa ... drawing surface, Ia ... drawing information, IDL ... test area, Ik ... conductive ink, L ... shift amount, Le ... basic laser light, Le1 ... first laser light , Le2 ... second laser light, LRD ... landing position correction data, LT ... ejection timing signal, P 0 ... reference intensity, P 1 ... first intensity, P 2 ... second intensity, PD ... image data, PG ... platen gap , PH ... high strength, PL ... low strength, Ps ... irradiation intensity, PZ ... piezoelectric elements, q ... total heat, q 1 ... heat, q 2 ... heat, ra ... landing diameter, R ... intensity ratio, R L ... target Ratio, S 1 ... Imaging Signal, S 2 ... Irradiation start signal, S 3 ... Irradiation stop signal, SI ... Discharge control signal, TL ... Target path, 10 ... Droplet discharge device, 11 ... Base, 12 ... Stage, 13 ... Guide member, 14 ... Ink tank, 15 ... discharge head, 16 ... carriage, 17 ... head substrate, 17a ... connection terminal, 20 ... head body, 20T ... supply tube, 21 ... nozzle plate, 21a ... nozzle formation surface, 22 ... cavity, 23 ... vibration Plate 25 ... Imaging camera 31 ... Laser irradiation unit 32 ... Laser light source 32a ... YAG laser oscillator 32b Harmonic unit 33 ... Collimator lens 34 ... Half mirror 35 ... Reflection mirror 36 ... Reflection mirror 37: reflection mirror, 38: reflection mirror, 39: reflection mirror, 40a: first laser molding unit, 40b: second laser molding unit, 41a: syring DRAICAL LENS, 41B ... CYLINDRICAL LENS, 42A ... First intensity modulation element, 42B ... Second intensity modulation element, 50 ... CONTROL section, 51 ... CPU, 52 ... ROM, 53 ... RAM, 54 ... Input / output device, 55 ... Carriage motor Drive circuit 56 ... carriage motor 57 ... carriage encoder 58 ... stage motor drive circuit 59 ... stage motor 60 ... stage encoder 61 ... discharge head drive circuit 62 ... imaging camera drive circuit 63 ... laser light source drive circuit 64, intensity modulation element driving circuit, 71, laser irradiation unit, 72a, first laser light source, 72b, second laser light source, 73, laser light source driving circuit.

Claims (5)

蒸発成分及びパターン形成材料を含む液状体の液滴をノズルから描画対象物に向けて吐出し飛行させる吐出ヘッドと、
飛行中の前記液滴に一対のレーザ光を照射して所定量の前記蒸発成分を蒸発させるレーザ照射部と
を備え、
前記描画対象物上に前記液滴を着弾させることによってパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記レーザ照射部は、
液滴の着弾位置が目標位置となるように前記一対のレーザ光の強度比率を調整して、前記ノズルと前記液滴の着弾する位置との経路を挟んで相対向する態様で前記一対のレーザ光を前記液滴に照射すること
を特徴とするパターン形成装置。
An ejection head for ejecting and flying liquid droplets containing an evaporation component and a pattern forming material from a nozzle toward a drawing object;
A laser irradiation unit that irradiates the droplet in flight with a pair of laser beams to evaporate a predetermined amount of the evaporation component;
A pattern forming apparatus for forming a pattern by landing the droplet on the drawing object,
The laser irradiation unit is
Adjusting the intensity ratio of the pair of laser beams so that the landing position of the droplet becomes the target position, the pair of lasers face each other across the path between the nozzle and the position where the droplet lands. A pattern forming apparatus irradiating the droplet with light.
前記レーザ照射部は、
予め前記液滴の着弾位置と前記強度比率とを関連付けたデータが記憶された強度比率参照記憶部を有し、当該強度比率参照記憶部に記憶されたデータに基づいた前記強度比率を用いて前記一対のレーザ光を調整すること
を特徴とする請求項1に記載のパターン形成装置。
The laser irradiation unit is
It has an intensity ratio reference storage unit in which data relating the droplet landing position and the intensity ratio is stored in advance, and using the intensity ratio based on the data stored in the intensity ratio reference storage unit The pattern forming apparatus according to claim 1, wherein the pair of laser beams is adjusted.
前記レーザ照射部は、
予め前記液滴の着弾径と前記レーザ光の合計の強度とを関連付けたデータが記憶された合計強度参照記憶部を有し、当該合計強度記憶部に記憶されたデータに基づいた前記レーザ光の合計の強度を用いて前記一対のレーザ光を調整すること
を特徴とする請求項1または2に記載のパターン形成装置。
The laser irradiation unit is
A total intensity reference storage unit in which data relating the landing diameter of the droplet and the total intensity of the laser beam is stored in advance, and the laser beam based on the data stored in the total intensity storage unit The pattern forming apparatus according to claim 1, wherein the pair of laser beams is adjusted using a total intensity.
前記レーザ照射部は、
1つのレーザ光源からの基本レーザ光を前記一対のレーザ光に分岐する分岐部を有する
請求項1〜3のいずれか1項に記載のパターン形成装置。
The laser irradiation unit is
The pattern formation apparatus of any one of Claims 1-3 which have a branch part which branches the basic laser beam from one laser light source into a pair of said laser beam.
請求項1〜4のいずれか1項に記載のパターン形成装置であって、
予備的に吐出した液滴のシフト量を検出するシフト量検出部を備え、
前記シフト量検出部の検出結果を用いて前記一対のレーザ光の強度比率を補正することを特徴とするパターン形成装置。
It is a pattern formation apparatus of any one of Claims 1-4,
Provided with a shift amount detection unit for detecting the shift amount of the preliminarily ejected droplets,
A pattern forming apparatus that corrects an intensity ratio of the pair of laser beams using a detection result of the shift amount detection unit.
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