JP2010164776A - 液滴噴射装置及び物品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ワークを、高速で精度良く処理することができる液滴噴射装置及び物品の製造方法を提供する。
【解決手段】液滴噴射装置は、液滴を噴射するノズルを所定の並列ピッチで複数並列して有する複数の液滴噴射ヘッドと、前記液滴噴射ヘッドを、前記液滴噴射ヘッド並列ピッチを調整可能に、かつ、それぞれ角度調整可能に、複数並列して支持するヘッドモジュールと、前記ヘッドモジュールを、前記ヘッドモジュールの並列ピッチを調整可能に、かつ、それぞれ角度調節可能に、複数並列して支持するモジュール支持部と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図2
【解決手段】液滴噴射装置は、液滴を噴射するノズルを所定の並列ピッチで複数並列して有する複数の液滴噴射ヘッドと、前記液滴噴射ヘッドを、前記液滴噴射ヘッド並列ピッチを調整可能に、かつ、それぞれ角度調整可能に、複数並列して支持するヘッドモジュールと、前記ヘッドモジュールを、前記ヘッドモジュールの並列ピッチを調整可能に、かつ、それぞれ角度調節可能に、複数並列して支持するモジュール支持部と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
本発明は、液滴噴射装置及び物品の製造方法に係り、特に、複数の液滴噴射ヘッドを備えたものに関する。
液晶カラーフィルタや有機EL発光層を形成する際に、液滴噴射装置を用いて、平面基板上に溶液を噴射して塗布する技術が知られている。このような液滴噴射装置では、複数のノズルが形成された液滴噴射ヘッドを、ワーク(処理対象物)としての平面基板の上方に配置し、ワークを所定方向に相対移動させながらノズルから液滴を噴射することにより、ワークに所定のピッチで溶液を塗布する。
この種の液滴噴射装置では、通常、それぞれ多数のノズル孔が形成された複数のヘッドを、ワークの移動方向と交差する方向に一列に並べ、ヘッドに個々に備えられた移動軸によってヘッドを回転調節することによりノズルのピッチを所望の液滴のピッチに合わせることを可能とする技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
一方で、処理能率を向上するために、ヘッドを複数列に配置することが検討されている(例えば、特許文献2参照)。この種の液滴噴射装置では、ワークの移動方向に複数列設けられたヘッドは、所定の姿勢で固定されている。
特開平10−151766号公報
特開2003−270427号公報
しかしながら、上述の技術では次のような問題があった。すなわち、ヘッドを一列に配置するものでは一度のスキャンの塗布ストロークで処理できる範囲が少ないため、大型のワークを処理するにはワークを多数回往復させて多数回処理する必要がある。
この場合、処理に時間がかかるとともに、処理中の乾燥や溶液の変化等によりムラが生じる場合がある。したがって、ワークを、高速で精度良く処理することが困難である。
一方、上述した複数列のヘッドを固定する技術では、ノズルのピッチを調節することができないため、精度良く処理することが困難である。
本発明は前記事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、ワークを、高速で精度良く処理することができる液滴噴射装置及び物品の製造方法を提供することである。
本発明の一態様に係る液滴噴射装置は、液滴を噴射するノズルを所定の並列ピッチで複数並列して有する複数の液滴噴射ヘッドと、前記液滴噴射ヘッドを、前記液滴噴射ヘッド並列ピッチを調整可能に、かつ、それぞれ角度調整可能に、複数並列して支持するヘッドモジュールと、前記ヘッドモジュールを、前記ヘッドモジュールの並列ピッチを調整可能に、かつ、それぞれ角度調節可能に、複数並列して支持するモジュール支持部と、を備えたことを特徴とする。
本発明の他の一態様に係る塗膜を有する物品の製造方法は、所定の第1方向に相対移動する処理対象物に対して液滴を噴射するノズルを所定の並列ピッチで複数並列して有する複数の液滴噴射ヘッドを、前記ノズルの並列ピッチの2倍の長さ及び前記液滴噴射ヘッドにおけるノズルの形成長さの合計と実質的に等しい長さである並列ピッチで複数並列して支持するヘッドモジュールを支持する予備支持部と、前記ヘッドモジュールの前記ノズルに対向する予備処理ステージと、前記予備処理ステージに噴射された液滴の位置を検出する予備検出部と、を備えた予備調整装置にて、前記ヘッドモジュールにおける前記液滴噴射ヘッドの角度を調整して塗布ピッチに合わせる予備調整を行う工程と、前記予備調整の後、複数の前記ヘッドモジュールを、該ヘッドモジュールの並列ピッチを調節可能に複数並列して支持するモジュール支持部に、複数列に並列して搭載する工程と、前記モジュール支持部に設けられ前記ヘッドモジュールの移動を案内するガイドレールに沿って、前記ヘッドモジュールを移動させて、前記ヘッドモジュールのピッチ調整を行う工程と、前記ガイドレールに支持された状態で前記ヘッドモジュール毎に回動することにより、前記ヘッドモジュールの角度調整を行う工程と、前記処理対象物を前記ノズルに対向させた状態で所定の第1方向に沿って移動させるとともに、前記処理対象物に対して前記ノズルから液滴を噴射し、前記処理対象物上に塗膜を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、ワークを、高速で精度良く処理することが可能となる。
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、各図において適宜構成を拡大・縮小・省略して概略的に示している。図中矢印X、Y、及びZはそれぞれ直交する3方向を示している。図1は、本発明に係る液滴噴射装置10の概略構成を示す全体斜視図である。
液滴噴射装置10は、第1の基台11と、第1の基台11に隣接して配置された第2の基台12、これらの基台上に支持されるワーク支持ユニット13、第1メンテナンスユニット14、第2メンテナンスユニット15、液滴噴射ユニット16、各部材の動作を制御する制御部17を備えている。なお、第1の基台11と第2の基台12の上面の高さは等しく構成されている。
第1の基台11上には図中Y方向(第1方向)に延びる第1ガイドレール21及び第2ガイドレール22が形成されている。第2の基台12上には、Y方向に延びる第3ガイドレール23が形成されている。さらに、第1の基台11及び第2の基台12の上方に、図中X方向(第3方向)に延びる第4ガイドレール24が形成されている。これら第1ガイドレール21、第2ガイドレール22、及び第4ガイドレール24は、それぞれ一対のレール部材21a,21b,22a、22b,24a,24bで構成されている。
第1ガイドレール21上に、処理対象物としてのワークWを支持するワーク支持ユニット13が、Y方向に往復動可能に支持されている。
第2ガイドレール22上に、第1メンテナンスユニット14がY方向に往復動可能に支持されている。第2ガイドレール22は、第1ガイドレール21の外側に配置されている。
第3ガイドレール23は、Y方向に延びる複数本のレール部材23a〜23dを有している。この第3ガイドレール23上に、第2メンテナンスユニット15がY方向に往復動可能に支持されている。
第4ガイドレール24は、第1の基台11及び第2の基台12の上面から上方すなわちZ方向に延びる複数の支柱に支持され、第1の基台11と第2の基台12にわたって伸び、基台11,12の上方を跨いで配置されている。
この第4ガイドレール24は、第2ガイドレール22、第1ガイドレール21及び第3ガイドレール23の上方において、これらに交差して配置されている。第4ガイドレール24上に、液滴噴射ユニット16がX方向に往復動可能に支持されている。
図1乃至図5に示すように、液滴噴射ユニット16は、移動プレート31(モジュール支持部)と、移動プレート31に支持された複数のヘッドモジュール32を備えて構成されている。
移動プレート31は、その下面に、第4ガイドレール24に係合して案内される凹形状の第4ガイド部33を複数(ここでは3つ)並列して備え、リニアモータを駆動源として第4ガイドレール24上においてY方向に±50μmレベルの精度で位置決め可能に設けられている。
移動プレート31に、Y方向に並列する2つの矩形の開口31aが形成されている。それぞれの開口31aの両脇の上面にX方向に延びる一対の突条で構成される第5ガイドレール25が2つ形成されている。この第5ガイドレール25上において、複数のヘッドモジュール32が2列でX方向に移動調節可能に、すなわちヘッドモジュールの並列方向に位置調節可能に、支持されている。
図3に示すヘッドモジュール32は、第5ガイドレール25上において位置調節可能に支持された複数の支持プレート34と、この複数の支持プレート34にそれぞれ回動可能に設けられた回動プレート35と、回動プレート35にそれぞれ2つずつ設けられたヘッドハウジング36と、2つのヘッドハウジング36にそれぞれ保持された液滴噴射ヘッド37と、を備えている。
液滴噴射ヘッド37はその長手方向がY方向と交差するとともにZ方向と直交するR方向(第2方向)に沿うように配置されている。なお、このR方向は、後述する回動調節機構41によってX,Y方向に対して可変である。
支持プレート34は、その第5ガイドレール25に係合してX方向に案内される凹形状の第5ガイド部38を備え、リニアモータを駆動源として第5ガイドレール25上においてX方向に±3μmレベルの精度で位置決め可能に設けられている。
図5に示すように、ヘッドハウジング36は、支持プレート34の中央において液滴の噴射方向であるZ方向に延びる第1回動軸41aを中心として回動位置決めとする第1回動調節機構41、Z軸方向に移動調節可能とする上下動調節機構42、液滴噴射ヘッド37の中央においてZ方向に延びる第2回動軸43aを中心として回動位置決め可能とする第2回動調節機構43、及びY方向と交差するとともにZ方向と直交するR方向(第2方向)に沿ってスライド移動調節可能とするスライド調節機構44を介して、回動プレート35に支持されている。なお、図5において、説明のため、R方向とY方向が同方向を向くように回動させた状態を示している。
第2回動軸43a、及びスライド軸に連結して調整用のマイクロメータ43b、44bが設けられている。ユーザがこのマイクロメータ44b、43bを回転操作することにより±2μmレベルの精度で調節が可能となっている。
なお、第1回動軸41aは、2つの液滴噴射ヘッド37の中間に位置している。
塗布する描画の切れ目が生じない様に連続させるため、上述の第1、第2回動及びスライドによる調節機構によって、液滴噴射ヘッド37のノズルピッチと処理対象の塗布ピッチとが揃うように傾けた姿勢とされるとともに、隣り合う液滴噴射ヘッド37の端部に形成されたノズル孔37a同士の距離と塗布ピッチとが揃うように、ヘッドの位置及び角度が調節される。
一方、スキャン方向であるY方向におけるノズルピッチと塗布ピッチとのずれは、制御部17の制御によって吐出タイミングの調節により揃えられる。
この実施形態では、図1に示すように1つの液滴噴射ユニット16には8つのヘッドモジュール32が設けられ、それぞれのヘッドモジュール32に2つずつの液滴噴射ヘッド37が設けられている。すなわち、液滴噴射ユニット16には、計16個のヘッドが並列して保持されている。
ここでは、例えば図2に示すように、1つのヘッドモジュール32に設けられた2つの液滴噴射ヘッド37は、この液滴噴射ヘッド37に並列形成されるノズル孔37aのR方向における並列ピッチをPa、この液滴噴射ヘッド37に並列形成される一端側のノズル孔37aから他端側のノズル孔37aまでのR方向における並列距離(並列長さ)をa1、2つの液滴噴射ヘッド37の端部のノズル孔37a同士のR方向における間隔(液滴噴射ヘッド37の並列ピッチ)をa2とすると、a1+2Pa=a2となるように設けられている。すなわち、R方向において、液滴噴射ヘッド37の並列ピッチa2は、ノズル孔37aの並列ピッチPaの2倍の長さ及び液滴噴射ヘッド37におけるノズル孔37aの形成長さa1の合計と実質的に等しい長さに設定されている。
また、このノズル孔37a同士の間隔a2に相当する部分に、別の列の液滴噴射ヘッド37が配置されている。すなわち、Y方向に2列並んだヘッドモジュール32は、その液滴噴射ヘッド37が交互に並ぶように、ずらして配置されている。このため、液滴噴射ユニット16の16個のヘッドのノズル孔37aはY方向においては位置がずれているが、X方向においては等間隔で並ぶように配置されている。このノズル孔37a同士のX方向の間隔がノズルピッチPbであり、このノズルピッチPbを所望の塗布ピッチにあわせるように位置合わせがなされる。
図6に示すように、各液滴噴射ヘッド37は、多数のノズル孔37aが一列に開口されたノズルプレート37bと、インクを吸引する吸引口と液滴を噴出する噴出口の両機能を備えたインク室溝が開口されたインク室プレート37cと、インク室溝の圧力を変化させるダイヤフラム板37dと、このダイヤフラム板37dが接触配置されると共に圧電素子を挿入させる圧電素子挿入穴が開口されたベース部材37eと、この圧電素子挿入穴に挿入配置される圧電素子を備える圧電素子部材37fとを備え、これら部材が順次積重されて構成されている。
このノズルプレート37bに合わせるインク室プレート37cには、インク流路溝が開口されており、ダイヤフラム板37dとベース部材37eを貫通してインク流路溝に連通するように配置される図示していないインク流路からインクが供給される構造になっている。圧電素子には、図示していないが各圧電素子に給電する配線が接続され、圧電素子の先端部はダイヤフラム板37d面に接着固定されている。これにより圧電素子に電圧を印加することでダイヤフラム板37d面を押し引きする。
図1に示されるワーク支持ユニット13は、ワークWとして平面基板等が載置されるワーク支持台46と、支持台46の下面に形成され、第1ガイドレール21に係合してY方向に案内される凹状の第1ガイド部(不図示)を有する。このワーク支持台46に、処理対象物としての平面基板等のワークWが保持され、制御部17の制御に応じて液滴噴射ヘッド37と対向する塗布エリアにある第1位値P1と、塗布エリアからY方向に退避した第2位置P2と、の間で往復動するとともに所定の位置に停止する。制御部17の制御により、ワーク支持台46が液滴噴射ヘッドの真下を通過する際に、インクを下方に噴射する液滴噴射動作がなされる。
なお、図1では、液滴噴射ユニット16は第4ガイドレール24と第1及び第2ガイドレール22とが交差する第1位置P1に配置され、ワーク支持ユニット13は第1ガイドレール21上において一端側の第2位置P2に、第1メンテナンスユニット14が第2ガイドレール22上において他端側の第3位置P3に、それぞれ液滴噴射ユニット16に対向する部位から離間して退避して第4位置P4に配されている状態を示している。
図7に示される第1メンテナンスユニット14は、第1移動テーブル51と、この第1移動テーブル51上に配置された伸縮可能な第1リンク機構52と、第1リンク機構52に支持されて並列配置された複数のメンテナンス手段としての捨打部53と、高さ検出部54を備えている。
第1移動テーブル51は、第2ガイドレール22に係合してY方向に案内される第2ガイド部55を有し、制御部17の制御に応じて、塗布エリアの第1位置P1と、塗布エリアからY方向に退避した第3位置P3との間で往復動可能に構成されている。さらに、第1移動テーブル51上には、後述するリンク機構52をX方向に案内するための第6ガイドレール51aが形成されている。第6ガイドレール51aは一対のレール部材で構成される。
第1リンク機構52はZ方向に延びる複数の連結軸52aと、この連結軸52aを介して互い網目状に回動可能に連結された複数の第1リンク部材52b及び第2リンク部材52cと、連結軸52aに接続される伸縮用軸機構52dと、を備えて平行第1リンク機構52を構成している。
すなわち、複数の平行な第1リンク部材52bの上に複数の平行な第2リンク部材52cが交差して重なり、第1リンク部材52bと第2リンク部材52cとが重なる交差部位において連結軸52aで連結されている。
したがって、第1リンク部材52bと第2リンク部材52cとは交差部位の連結軸52aを中心として互いに回動可能となっている。また複数の第1リンク部材52b同士は常に平行な状態を維持している。同様に第2リンク部材52c同士も平行な状態を維持している。
第2リンク部材52cに、複数のメンテナンス手段としての捨打部53が支持脚を介してそれぞれ取り付けられている。捨打部53は、第1及び第3方向においてそれぞれ4列ずつ配置されている。すなわち、計16の捨打部53が、それぞれ塗布エリアである第1位置P1に配置された際に個々の液滴噴射ヘッド37に対向する姿勢及び配置となっている。
なお、ここでは、X方向に4列ずつ設けられた液滴噴射ヘッド37に対向するように、4本の第2リンク部材52cにそれぞれ4つずつの捨打部53が配置されている。
第1移動テーブル51が第2ガイドレール22上において第1位置で停止された状態で、捨打部53にて液滴噴射ヘッド37のインクの回収が行われる。捨打部53は、各ヘッドの真下に対向して位置し、ノズル孔37aから定期的に連続吐出された液滴を吸引により回収する回収口を有する吸引ブロック53a、各吸引ブロック53aに接続された回収配管用の継手53bを備え、ノズル孔37a近傍のインクが硬化しないように、塗布時以外にインクを回収する機能を有する。
伸縮用軸機構52dは、第3方向に延びる軸部52eと、一端側に、サーボモータ及びボールネジで構成される基準アクチュエータ52f、他端側に操作部52hを有する移動アクチュエータ52gを備えている。
さらに、リンク機構52は、第6ガイドレール51aに係合してリンク機構52をX方向に伸縮移動可能とする第6ガイド部を有する複数のガイド部材52iを備えている。このガイド部材52iに、複数の第1リンク部材52b及び第2リンク部材52cがそれぞれ連結軸52aを介して回動可能に取り付けられている。
この伸縮用軸機構52dを、移動アクチュエータ52gを基準アクチュエータ52fから接離させるように移動操作することにより、複数のガイド部材52iが第3方向に移動するとともにリンク機構52が伸縮可能である。
このとき、連結軸52a同士の距離が変化するとともに、この連結軸52aを中心に前記各第1リンク部材52b及び第2リンク部材52cが回動する。
リンク機構52の伸縮に伴って第2リンク部材52c同士のピッチ及び角度が変化することにより、複数の捨打部53同士のピッチが変化するとともに、捨打部53の設置角度が変化する。このとき、第2リンク部材52cが平行な状態を維持するため、複数の捨打部53の角度は同様に変化する。したがって、塗布ピッチに応じて液滴噴射ヘッド37のピッチ及び角度が変更した場合には、伸縮用軸機構52dの第3方向の伸縮により液滴噴射ヘッド37の配列及び姿勢に倣うように、捨打部53の角度及びピッチを同時に調整することが可能である。
なお、液滴噴射ユニット16を移動すると、移動案内のヨーイング、ピッチングにより元の精度の再現が困難であるため、メンテナンス側が移動する第1メンテナンスユニット14に頻度の高いメンテナンス手段を搭載する。このため、液滴噴射ユニット16の移動を省略して位置ずれを防止することができる。
高さ検出部54は、第1移動テーブル51上に形成され、X方向に延びる第7ガイドレール54aと、この第7ガイドレール54a案内されてX方向に移動可能に支持されたセンサ54bを有して構成されている。センサ54bは、例えばヘッド37の下面の高さ、およびヘッド37の下面の傾きを測定するためのレーザ変位計である。塗布処理の前にこのセンサ54bで液滴噴射ヘッド37の下面の高さを確認し、全てのヘッド37の下面をZ方向において0.1mm以内の範囲内に収める。
第2メンテナンスユニット15は、ヘッドモジュール32が移動プレート31ごと移動して第4ガイドレール24の他端部のメンテナンスエリアに配置された際に液滴噴射ヘッド37に対向する第4位置P4に設けられ、制御部17の制御により各液滴噴射ヘッド37を清掃する機能を有する。
この第2メンテナンスユニット15は、例えば、ワークを10〜20枚塗布することにより、吐出にヨレ、もしくはカスレが生じ、必要な塗布精度を維持できない場合に用いられる。
図8乃至図10に示される第2メンテナンスユニット15は、第2移動テーブル61と、この第2移動テーブル61上に配置された伸縮可能な第2リンク機構62と、第2リンク機構62に支持されて並列配置されたメンテナンス手段としての、複数の、受取部63と、洗浄部64と、拭掃部65と、を備えている。
第2移動テーブル61は、図1に示す第3ガイドレール23に係合してY方向に案内される第3ガイド部66を有し、制御部17の制御に応じて、第4位値P4と、第4位置P4からX方向に退避する第5位置P5との間で往復動可能に構成されている。さらに、第2移動テーブル61上には、複数本のレール部材61aで構成され、後述するリンク機構62をX方向に案内するための第8ガイドレール61bが形成されている。レール部材61aは後述するガイド部材62i、一端側に並列する連結軸62a、拭掃部65を夫々X方向に移動可能に支持する。
第1リンク機構62はZ方向に延びる複数の連結軸62aと、この連結軸62aを介して互い網目状に回動可能に連結された複数の第1リンク部材62b及び第2リンク部材62cと、連結軸62aに接続される伸縮用軸機構62dと、を備えて平衡第1リンク機構62を構成している。
すなわち、複数の平行な第1リンク部材62bの上に複数の平行な第2リンク部材62cが交差して重なり、第1リンク部材62bと第2リンク部材62cとが重なる交差部位において連結軸62aで連結されている。
したがって、第1リンク部材62bと第2リンク部材62cとは交差部位の連結軸62aを中心として互いに回動可能となっている。また複数の第1リンク部材62b同士は常に平行な状態を維持している。同様に第2リンク部材62c同士も平行な状態を維持している。
伸縮用軸機構62dは、第3方向に延びる軸部62eと、一端側に、サーボモータ及びボールネジで構成される基準アクチュエータ62f、他端側に操作部62hを有する移動アクチュエータ62gを備えている。
さらに、リンク機構62は、第8ガイドレール61bに係合してリンク機構62をX方向に伸縮移動可能とする第6ガイド部を有する複数のガイド部材62iを備えている。このガイド部材62iに、複数の第1リンク部材62b及び第2リンク部材62cがそれぞれ連結軸62aを介して回動可能に取り付けられている。
この伸縮用軸機構62dを、移動アクチュエータ62gを基準アクチュエータ62fから接離させるように移動操作することにより、複数のガイド部材62iが第X方向に移動するとともにリンク機構62が伸縮可能である。
このとき、連結軸62a同士の距離が変化するとともに、この連結軸62aを中心に前記各第1リンク部材62b及び第2リンク部材62cが回動する。
第2リンク部材62cに、受取部63及び洗浄部64がそれぞれ1列ずつ脚部を介して固定されるとともに、Y方向の端部に並列した連結部分にそれぞれ拭掃部65が取り付けられている。
受取部63、洗浄部64及び拭掃部65は、液滴噴射ヘッド37の並列数の半数だけそれぞれ設けられている。Y方向の一方側から、受取部63、洗浄部64及び拭掃部65の順でそれぞれ4つ、計12のメンテナンス部が第2リンク機構62に支持されて配置されている。
リンク機構62の伸縮に伴って第2リンク部材62c同士のピッチ及び角度が変化することにより、複数の受取部63同士、洗浄部64同士、拭掃部65同士のピッチが変化するとともに、受取部63及び洗浄部64の設置角度が変化する。このとき、第2リンク部材62cが平行な状態を維持するため、第2リンク部材62cに取り付けられた受取部63、洗浄部64の角度は同様に変化する。したがって、塗布ピッチに応じて液滴噴射ヘッド37のピッチ及び角度が変更した場合には、伸縮用軸機構62dの第3方向の伸縮により液滴噴射ヘッド37の配列及び姿勢に倣うように、受取部63、洗浄部64の角度及びピッチを調整するとともに、拭掃部65のピッチを調整することが可能である。
第2移動テーブル61は、第3ガイドレール23に係合してY方向に案内される第3ガイド部66を有し、制御部17の制御に応じて、Y軸方向移動モータを用いる駆動機構により第3ガイドレール23に沿ってY軸方向に移動する。したがって、第2メンテナンスユニット15は、Y軸に沿って移動可能となっている。
図11及び図12に示す受取部63は、加圧パージにより液滴噴射ヘッド37のノズル孔37aから排出されて流れ出たインクを受け取る受け皿63aを備えている。
洗浄部64は、多孔の噴出口を上面に有し、液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bに対して洗浄液を噴射して供給する供給装置64aや、液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bを浸すための洗浄液を保持する洗浄皿64b、周りに噴出した液を回収するための回収容器、噴水された溶媒がすぐに揮発しない様に洗浄皿64bを開閉する蓋部等を備え、洗浄液により液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bを洗浄する。洗浄液としては、例えば、PGMEA(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)等のインク溶剤を用いる。
拭掃部65は、複数の本体ケース65aと、拭き取りユニット65bと、一端側と他端側にそれぞれ回転可能に設けられた駆動ローラ65c及び従動ローラ65dと、本体ケース65aに設けられた弾性体である拭掃パッド65eと、拭掃パッド65eに架け渡された帯状の繊維体で構成されるワイプ材65fと、駆動ローラ65cを回転駆動するパルスモータ等の駆動モータ65gと、隣り合う拭掃パッド65e同士の間に配置され、ワイプ材65fを拭掃パッド65eに押し付ける機能を有する押さえローラ65h(押さえ部材)とを備えている。
拭掃パッド65eは、平板状に形成されており、液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bがワイプ材65fに押し込まれた場合、その液滴噴射ヘッド37による押込荷重を受ける部材である。この拭掃パッド65eにより、ヘッド下降量で押し付け力を調整できる。
拭掃パッド65eとしては、例えばスポンジ等を用いる。この場合には、スポンジは、例えばカプトンテープにより包まれている。あるいは、パッド材の下にバネ材を搭載して拭掃パッド65eを構成してもよい。
ワイプ材65fは、繊維材料により布状に形成されている。このワイプ材65fは、拭掃パッド65eの上面を通って駆動ローラ65cに接続されている。駆動ローラ65cが回転駆動されると、ワイプ材65fは駆動ローラ65cにより巻き取られる。ワイプ材65fは、用いるインクの種類に応じて吸収率が高いワイプ材65fを選択して用いる。
拭掃部65は、ワイプ材65fにより、液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bに付着したインク及び洗浄液を吸い取り、さらに、吸い取れなかったインク及び洗浄液等を拭き取る。この拭掃処理時には、液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bは拭掃パッド65e上に位置するワイプ材65fに押し込まれ、液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bとワイプ材65fとは完全に密着した状態になる。
拭掃部65による清掃が完了すると、押さえローラ65hが、実線で示す下方の押さえ位置から破線で示す上方の解放位置に移動し、駆動ローラ65cが回転駆動され、ワイプ材65fは駆動ローラ65cにより、拭き取り処理を行った部位が一端側に巻き取られるとともに他端側から新しい部位が巻き出される。これにより、拭掃パッド65e上に位置するワイプ材65fをきれいなワイプ材65fに自動的に交換することができる。
第1メンテナンスユニット14及び第2メンテナンスユニット15の位置合わせの際には、液滴噴射ヘッド37の塗布ピッチが小さい場合にはノズル孔37aの並列方向を、第1方向に倣う方向に向かって傾けるとともに液滴噴射ヘッド37の並列方向における位置を調節することにより、液滴噴射ヘッド37同士の距離すなわち第2方向のピッチを小さくする。一方塗布ピッチが大きい場合には第3方向に倣う方向に向かって傾けるとともにヘッド37同士の間の距離すなわち第2方向のピッチを大きくする。
なお、ノズル孔37a孔が液滴噴射ヘッドの中央においてヘッドの向きと平行に並んでいるため、ノズル孔37aの並列方向である第2方向は、移動方向であるR方向と同方向となる。
本実施形態においては、液滴噴射ヘッド37はその要求精度が高いために個々に角度を微小調整することとしたが、第1メンテナンスユニット14及び第2メンテナンスユニット15においては要求される精度がそれよりも低いため、この平行リンク機構による位置合わせが可能となっている。
次に、図1及び図14を参照して、本実施形態に係る液滴噴射装置10による塗膜を有する物品の製造方法について説明する。
まず、図14に示すように、オフライン(別の場所)に設けられた予備調整装置70において、1つのヘッドモジュール32毎に、ヘッドの回動位置調整及びヘッドのR方向の位置調整が行われる。
このとき、ノズルピッチが塗布ピッチよりも大きい場合等にノズルピッチを小さくするためには、ノズル孔37aの並列方向(R方向)を第3方向に向かって傾けるとともにヘッド同士の距離の間を小さくする。一方ノズルピッチを大きくする場合には第2方向に向かって傾けるとともにヘッド同士の間の距離を大きくする。なお、ヘッドモジュール32の全重量は2〜3kg程度である。
予備調整装置70は、300〜500mmストロークで構成され、X、Y、Z方向に移動可能な可動ステージ71、ヘッドモジュール32を固定するZ軸方向に可動なコラム部72、塗布確認用のカメラ73を備えている。
図15に示すように、まず、ST1において、この調整ユニットのコラム部72にヘッドモジュール32を固定し、可動ステージ71に載置されたテストワークW2にヘッド毎に着弾をする。
ついで、ST2において、着弾されたインクの位置をカメラ73で検出し、スキャン方向の塗布ピッチを確認する。
ST3において、マイクロメータ43bを操作することにより、第2回動軸43aを中心としてヘッド37毎に回動調節し液滴噴射ヘッド37の設置角度を調整する。
以上により、各ヘッド37に形成されたノズル孔37aの配置をX方向における塗布ピッチと揃える。
ST4において、再度テストワークW2にヘッド毎に着弾をし、着弾されたインクの位置をカメラ73で検出し、塗布ピッチを確認する。図16にST4において検出した塗布結果を示す。
次いで、ST5において、マイクロメータ44bを操作することによりスライド調節機構44によりヘッド37毎にR方向に移動調節し、ヘッド37同士の間の距離を調整する。
ST6において、再度テストワークW2にヘッド毎に着弾をし、着弾されたインクの位置をカメラ73で検出し、塗布ピッチを確認する。図17にST6において検出した塗布結果を示す。
なお、Y方向のピッチは、移動調整ではなく、制御部17制御により噴射のタイミングで調整される。図18は、制御部17においてY方向のタイミングを塗布ピッチに揃え多場合の塗布分布を示す図である。
以上により1つのヘッドモジュール32に設けられた2つの液滴噴射ヘッド37の端部に形成されたノズル孔37同士のX方向の間隔をX方向における塗布ピッチと揃える。
位置合わせ終了後、ST5において、調節機構43、44をロックする。この結果、ヘッドモジュール32に対して、所望の位置及び角度で液滴噴射ヘッド37が固定される。同様に複数のヘッドモジュール32の位置決めを行う。
R方向の移動及び回動により位置決めされた複数のヘッドモジュール32は、移動プレート31に搭載され(ST11)、移動プレート31毎、第4ガイドレール24に搭載される(ST12)。
移動プレート31が制御部17の制御により駆動され、メンテナンスエリアの第4位置P4から、塗布エリアの第1位置P1に向かって、第4ガイドレール24に沿って移動する(ST13)。
塗布エリアにおいて、8つの第1回動軸41aによるモジュールの回動調整及び第5ガイドレール25による支持プレート34のX軸の位置合わせを行う搭載後アライメント処理がなされる。すなわち、ヘッドモジュール32同士のX方向の位置を合わせてノズル孔37a同士の距離を塗布ピッチに整合するように位置合わせするとともに、第1回動軸41aを中心に回動することにより、取り付けにより生じるばらつきを補正する。
搭載後アライメント処理では第1回動軸41aを中心として回動補正される。
後アライメント処理は、テストワークに向けて、数百μmのギャップを介した上方から実際に液滴を噴射し、塗布して位置合わせを行う。
したがって、移動プレート31を塗布エリアに移動した後、液滴噴射ヘッド37の高さを検出し、検出結果に対し上下動調節機構42にて液滴噴射ヘッド37の高さ調整を行う(ST14)。
なお、上下動調節機構42は上下ガイド部42a及び上下アクチュエータ42bを有し、この上下調節機構42を介して支持プレート34に回動プレート35がで吊るされた構成となっている。それぞれの上下調整機構42の位置精度は±15μmレベルであり、全てのヘッド37の下面は0.1mm以内の範囲に収まるように位置決めされる。
ついで、ST15において、第1回動調節機構41により、ヘッドモジュール32を回動し、ノズル孔37aのピッチを塗布ピッチのX方向に沿うように合わせる(オフラインで合わせた姿勢に復元する)。
その後、ST16において、第5ガイドレール25上における各ヘッドモジュール32のY方向のピッチを塗布精度の母集団が一致する様に合わせる。
次いで、ST17において、制御部17にて、塗布タイミングを合わせることでX方向の噴射のピッチをの塗布ピッチに揃える。
ST15時点での塗布分布の例を図19に、ST16時点での塗布分布の例を図10に示す。ST17時点での塗布分布の例を図21に示す。
以上により、全体のアライメントで±10μmが実現できる。各調節機構41での位置決め精度は、±3.0×10−5deg以下、第5ガイドレール25でのヘッドモジュール32のY方向の位置決め精度は±5μmレベルが必要である。なお、移動プレート31上、すなわち第5ガイドレール25上でのヘッドモジュール32の移動調節機構は、リニアモータによる駆動である。したがって、上記精度が実現可能である。
次に、塗布処理及びメンテナンス処理について説明する。液滴噴射装置10の制御部17は各種のプログラムに基づいて液滴噴射処理及びメンテナンス処理を実行する。
塗布処理の際、制御部17の制御により、塗布エリアにて液滴噴射ヘッド37とワークWとが対向する位置に夫々位置決めされる。この状態で、ワークWを移動させながら各液滴噴射ユニット16の液滴噴射ヘッド37によりワークWに向かって液滴を噴射する噴射動作を行う。
このとき、制御部17は、ワークWを支持する支持台46をX方向及びY方向に駆動制御し、加えて、各液滴噴射ユニット16の液滴噴射ヘッド37の噴射動作を駆動制御する。液滴噴射ヘッド37は、インクを液滴として各ノズル孔37aからそれぞれ噴射し、Y軸方向に移動する平面基板にそれらの液滴を着弾させ、所定のパターンのドット列を順次形成する。このようにして、1ストロークにおいて、16のヘッドに夫々複数形成されたノズル孔37aからインクが噴射され、1回以上のストロークによって、ワークWの上面に塗膜を形成する塗布処理が完了し、カラーフィルタ等の塗布体(塗膜を有する物品)が製造される。
次に第1メンテナンス処理について説明する。第1メンテナンス処理の際、制御部17の制御により、ワーク支持ユニット13は第2エリアに退避するとともに、第1メンテナンスユニット14が、塗布エリア移動する。これにより、液滴噴射ヘッド37と第1メンテナンスユニット14とが対向する状態となる。
ついで、液滴噴射ヘッド37の位置、角度、姿勢に応じて、捨て打ちユニットの位置合わせ処理を行う。このとき、伸縮用軸機構52dの移動アクチュエータ52gを基準アクチュエータ52fから接離させるように移動操作することにより、リンク機構を第2方向に伸縮可能させる。これにより、連結軸52a同士の距離を調整すると同時に及び前記各第1リンク部材52b及び第2リンク部材52cの角度を回動調整する。この結果、液滴噴射ヘッド37の配列及び姿勢に倣うように、捨打部53の角度及びピッチを同時に調整できる。
各液滴噴射ヘッド37と、捨て打ちユニットとが対向した状態で、さらに、各液滴噴射ユニット16のZ軸方向移動機構を駆動制御し、各液滴噴射ヘッド37をそれぞれ対応する各捨て打ちユニットから所定距離だけ離反する位置まで移動させる。次いで各液滴噴射ヘッド37をそれぞれヘッド真下に対応して配置された捨打部53に近づけ、捨打部53にてヘッド37のインクを回収する。
次に、塗布処理が終了した後等における第2メンテナンス処理について説明する。
ここでは、まず、制御部17の制御により、液滴噴射ユニット16を、移動プレート31ごと、第4ガイドレール24に沿ってメンテナンスエリアである第4位置に移動させる。これにより、液滴噴射ヘッド37と第2メンテナンスユニット15とが対向する状態となる。
ついで、液滴噴射ヘッド37の位置、角度、姿勢に応じて、メンテナンス手段の位置合わせ処理を行う。すなわち、伸縮用軸機構62dの移動アクチュエータ62gを基準アクチュエータ62fから接離させるように移動操作することにより、リンク機構62をX方向に伸縮可能させる。これにより、連結軸62a同士の距離を調整すると同時に及び前記各第1リンク部材62b及び第2リンク部材62cの角度を回動調整する。この結果、液滴噴射ヘッド37の配列及び姿勢に倣うように、受け取り部及び洗浄部64の角度及びピッチを同時に調整するとともに、拭掃部65のピッチを調整する。
ここでは、まず、Y方向における一端側(図中左側)に配置された液滴噴射ヘッド37の列と、図中右側に配置された受け取り部の列とを対応させる。
この状態から、順番に第2メンテナンスユニット15をY方向に沿って第5位置に向かって移動させながら、各メンテナンス処理を、一列、すなわちここでは4ヘッドずつ、それぞれ3ステップの処理を順番に行う。
まず、Y方向の端部の一列の4つの液滴噴射ヘッド37につき、受取部63における排出動作を行い、続いて2列目、3列目、4列目と順に受取部63に対向させて排出動作を行う。
具体的には、各液滴噴射ヘッド37と、メンテナンス部とが対向した状態で、さらに、各液滴噴射ユニット16のZ軸方向移動機構を駆動制御し、各液滴噴射ヘッド37をそれぞれ対応する各メンテナンス部から所定距離だけ離反する位置まで移動して静止する。次いで各液滴噴射ヘッド37をそれぞれヘッド真下に位置する対応する受取部63に近づける。
その後、制御部17は、例えば2秒間、各液滴噴射ヘッド37の各々のノズル孔37aからインクを排出するパージ動作等の排出動作を行う。排出動作としては、ノズル孔37a内のインクに圧力を加えてそのインクを排出する動作や連続噴射動作によりノズル孔37a内のインクを排出する動作等を用いる。
各液滴噴射ヘッド37の各々のノズル孔37aからインクが排出され、排出されたインクは各受取部63により受け取られる。これにより、各液滴噴射ヘッド37の各々のノズル孔37aのインク目詰まりが防止される。なお、受取部63により受け取れられたインクは、受取部63にチューブ等を介して接続された廃液タンク(図示せず)に貯留される。
続いて、Y方向の端部の一列の4つの液滴噴射ヘッド37につき、洗浄部64に対向させて洗浄動作を行い、続いて2列目、3列目、4列目と順に洗浄部64に対向させて洗浄動作を行う。
制御部17は、Y第2移動テーブル61を駆動制御し、各液滴噴射ヘッド37と各洗浄部64とを対向させ、さらに、各液滴噴射ユニット16のZ軸方向移動機構を駆動制御し、各液滴噴射ヘッド37をそれぞれ対応する各洗浄部64から所定距離だけ離反する位置まで移動させ、各液滴噴射ヘッド37をそれぞれ対応する各洗浄部64に近づける。
このとき、第2移動テーブル61は、各ガイド溝に沿ってスライド移動し、Y軸方向移動テーブル上の各洗浄部64が各液滴噴射ヘッド37にそれぞれ対向する位置で停止する。その状態で、各液滴噴射ヘッド37はそれぞれ対応する所定のまで移動して停止し、それぞれ対応する各洗浄部64に近接する。
その後、制御部17は、例えば2秒間、各液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bを洗浄部64により洗浄する洗浄動作を行う。これにより、各液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bが洗浄部64の洗浄液により洗浄され、ノズルプレート37bに付着したインクが溶融されて取り除かれる。また、ノズルプレート37bに付着した塵や埃等も同時に取り除かれる。
続いて、Y方向の端部の一列の4つの液滴噴射ヘッド37につき、拭掃部65に対向させて拭掃動作を行い、続いて2列目、3列目、4列目と順に拭掃部65に対向させて拭掃動作を行う。制御部17は、Y軸方向移動テーブルを移動制御し、各液滴噴射ヘッド37と各拭掃部65とを対向させる。このとき、Y軸方向移動テーブルは、各ガイド溝に沿ってスライド移動し、Y軸方向移動テーブル上の各拭掃部65が各液滴噴射ヘッド37にそれぞれ対向する位置で停止する。
その後、制御部17は、各液滴噴射ユニット16のZ軸方向移動機構を駆動制御し、各液滴噴射ヘッド37をそれぞれ対応する各拭掃部65の拭掃パッド65e上のワイプ材65f(第2ワイプ材65f)に押し込む第2押込動作を行う。
液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bはワイプ材65fに当接し、そのワイプ材65fの下方の拭掃パッド65eに押し込まれる。これにより、液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bはワイプ材65fに密着し、そのワイプ材65fにより、液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bに付着した洗浄液が吸収される。なお、この洗浄液には、溶融したインクも混ざっている。
その後、再度、制御部17は、各液滴噴射ユニット16のZ軸方向移動機構を駆動制御し、各液滴噴射ヘッド37をそれぞれ対応する各拭掃部65の拭掃パッド65e上のワイプ材65fから離反する方向に移動させる。さらに、Y軸方向移動テーブルを駆動制御し、各拭掃部65とそれぞれ対応する各液滴噴射ヘッド37とを相対移動させる拭掃動作を行う。
液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bがワイプ材65fに密着した状態が維持されながら、液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bから洗浄液が拭き取られ、完全に除去される。このとき、ノズルプレート37bに付着した塵や埃等も拭き取れられ、完全に取り除かれる。また、第2押込動作の押込量は第1押込動作の押込量より小さくなるので、液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bとワイプ材65fとの密着度は、第1押込動作より小さくなり、それらの摩擦力も減少する。これにより、液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bの損傷、特に撥水膜の損傷が確実に抑えられている。
次に、制御部17は、各液滴噴射ユニット16のZ軸方向移動機構を駆動制御し、各液滴噴射ヘッド37をそれぞれ対応する各拭掃部65の拭掃パッド65e上のワイプ材65fから離反させ、各拭掃部65の駆動モータ65gを駆動制御し、押さえローラ65hを上方に回動させて回転体から退避させ、各々のワイプ材65fを巻き取る巻取動作を行う。
液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bはワイプ材65fから離反し、拭掃部65、すなわちY軸方向移動テーブルが移動可能な状態になる。さらに、拭掃パッド65e上のワイプ材65fは、回転する駆動ローラ65cにより巻き取られ、従動ローラ65dに巻回されたワイプ材65fが巻き出される。これにより、拭掃パッド65e上のワイプ材65fが新しく交換される。このようにして、拭掃パッド65e上には、第2ワイプ材65fとして新しいワイプ材65fが位置することになり次の清掃準備が完了する。その後、制御部17は、次の液滴噴射処理の実行に待機する。
なお、相対移動のスライド量は例えば50mmである。この相対移動のスライド量は、液滴噴射ヘッド37のノズルプレート37bのスライド方向の長さに応じて設定されている。例えばノズルプレート37bのスライド方向(Y軸方向)の長さが約40mmである場合には、相対移動のスライド量が50mmに設定される。
本実施形態に係る液滴噴射装置10及び物品の製造方法によれば、以下のような効果が得られる。
多列に配置した液滴噴射ヘッド37をノズルピッチを調整可能とした構成により、ワークWを、高速で精度良く処理することができる。すなわち多列に並べたヘッド37で、一括で塗布動作をするため1ストロークの処理効率を向上できる。
したがって、処理時間を短縮でき、処理中の乾燥や溶液の変化等によりムラが生じるのを防止することができる。また、塗布ピッチを変更できるため、様々な処理対象物に適用でき、品種替え等にも対応可能である。
さらに、上下移動調節機構により多列ヘッドのノズル孔37a下面を高精度に合わせ込むことが可能である。
ヘッドモジュール32を液滴噴射装置10に搭載する前に、あらかじめオフラインで予備調整するため、位置合わせの制御を単純化でき、また位置合わせの時間を短縮することが可能である。
ヘッドモジュール32をメンテナンスエリアと塗布エリアとで移動可能としたことにより脱着やメンテナンスが容易である。さらに、移動による位置ずれを防止することができる。すなわち、単純な機構として、設備の前後から手を入れてヘッドを交換するのが容易である。
平行リンクを構成するリンク機構52,62の伸縮によりメンテナンスユニット14,15の位置決めを容易に行うことができる。すなわち、各種メンテナンス手段をヘッド37の真下側に追従して配置することができる。多列ヘッドの並びが網目状の並びに合致するため、平行リンク状に並べることで、一括で位置合わせをすることが可能である。
また、ピッチを密にしなければならない場合、スペースの都合上、メンテナンス手段の配置が困難であったが、本実施形態によれば、ピッチも同時に可変であるため、狭いピッチにも対応可能である。
また個々の布ワイプユニットが巻き出しロール、巻き取りロールを搭載した場合、布ロールの交換は個々のユニットで行わねばならず、交換時間に多大な時間を要するが、本実施形態によれば、ピッチおよび角度に対し、メンテナンスの各ユニットを最小の軸数で合わせ込むことが可能である。
拭掃部65を連結軸62aのピボット部に取り付けたことにより、ヘッド37に対しピッチのみを合わせることが可能である。
また、このため、複数の拭掃部65を跨いで一枚のワイプ材65fを適用することが可能である。更にリールによって巻き取る構成により、一括して交換することが可能である。
第1メンテナンスユニット14を塗布エリアに移動可能としたことにより、液滴噴射ユニット16を移動することなく、塗布時は第1メンテナンスユニット14を退避させ、メンテナンス動作時にヘッド37の真下に移動することが可能となる。
従来はヘッドの数が増えるたびに塗布ピッチ誤差が累積されるため、基準の設定が困難であったが、本実施形態の液滴噴射装置によれば基準の設定が容易となる。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではない。例えば上記実施形態においては、平行リンク機構を構成するリンク機構52,62のメンテナンス手段は上記に限られるものではない。
また、拭掃部65において、一つのロールでワイプ材65fが敷き詰められる構成としたが、個々にロールが配置される形としても良い。いずれの場合でも平行リンク上に配置することで、ピッチの変更が可能である。
また実施形態においては、頻度の低い第2メンテナンスユニット15に対して液滴噴射ユニット側が移動することでアクセスする形としたが、頻度の高い・低いに関わらず装置前側に全てのメンテナンス関連のユニットを配置し、多列ヘッドはヘッド交換時のみ横移動し、他のメンテナンス・塗布動作時は常に塗布位置を保持し、メンテナンスユニット側が移動してアクセスする形にしても良い。
第1リンク機構52及び第2リンク機構62はヘッドの数や配置に応じて平行四辺形状とすることも可能である。
さらに、上記実施形態においては、メンテナンスユニット14,15のみを平行リンク機構の支持部を用いて一括で位置合わせするとともに、液滴噴射ユニット13については回動及びスライドにより位置合わせする場合について説明したが、第1リンク機構52及び第2リンク機構62と同様の平行リンク機構を移動プレート31または支持プレート34に適用して、多数列のヘッドモジュール32の角度及び位置を一括して位置合わせする構成としてもよい。
さらに、液滴噴射ヘッドの数及び配置は上記に限られるものではない。例えば、図22に示すようにヘッドの向きや数を変更してもよい。なお、図22では、液滴噴射ヘッドの向きが対称となるように配置した例を示す。
この他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
10…液滴噴射装置、13…ワーク支持ユニット、14…メンテナンスユニット、
15…メンテナンスユニット、16…液滴噴射ユニット、17…制御部、
21…第1ガイドレール、22…第2ガイドレール、23…第3ガイドレール、
24…第4ガイドレール、25…第5ガイドレール、
31…移動プレート(モジュール支持部)、31a…開口、32…ヘッドモジュール、
33…ガイド部、34…支持プレート、35…回動プレート、36…ヘッドハウジング、37…液滴噴射ヘッド、37a…ノズル孔、41a…第1回動軸、
41…第1回動調整機構、42…上下動調節機構、43a…第2回動軸、
43…第2回動調節機構、44…スライド調節機構、46…ワーク支持台、
51…第1移動テーブル、52…第1リンク機構、52a…連結軸、
52b…第1リンク部材、52c…第2リンク部材、53…捨打部、54…高さ検出部、61…第2移動テーブル、62…第2リンク機構、62a…連結軸、62b…第1リンク、62c…第2リンク部材、63…受取部、64…洗浄部、65…拭掃部、
65c…駆動ローラ、65d…従動ローラ、65e…拭取パッド、65f…ワイプ材、
65h…押さえローラ、70…予備調整装置。
15…メンテナンスユニット、16…液滴噴射ユニット、17…制御部、
21…第1ガイドレール、22…第2ガイドレール、23…第3ガイドレール、
24…第4ガイドレール、25…第5ガイドレール、
31…移動プレート(モジュール支持部)、31a…開口、32…ヘッドモジュール、
33…ガイド部、34…支持プレート、35…回動プレート、36…ヘッドハウジング、37…液滴噴射ヘッド、37a…ノズル孔、41a…第1回動軸、
41…第1回動調整機構、42…上下動調節機構、43a…第2回動軸、
43…第2回動調節機構、44…スライド調節機構、46…ワーク支持台、
51…第1移動テーブル、52…第1リンク機構、52a…連結軸、
52b…第1リンク部材、52c…第2リンク部材、53…捨打部、54…高さ検出部、61…第2移動テーブル、62…第2リンク機構、62a…連結軸、62b…第1リンク、62c…第2リンク部材、63…受取部、64…洗浄部、65…拭掃部、
65c…駆動ローラ、65d…従動ローラ、65e…拭取パッド、65f…ワイプ材、
65h…押さえローラ、70…予備調整装置。
Claims (8)
- 液滴を噴射するノズルを所定の並列ピッチで複数並列して有する複数の液滴噴射ヘッドと、
前記液滴噴射ヘッドを、前記液滴噴射ヘッド並列ピッチを調整可能に、かつ、それぞれ角度調整可能に、複数並列して支持するヘッドモジュールと、
前記ヘッドモジュールを、前記ヘッドモジュールの並列ピッチを調整可能に、かつ、それぞれ角度調節可能に、複数並列して支持するモジュール支持部と、を備えたことを特徴とする液滴噴射装置。 - 前記液滴噴射ヘッドに対向する処理位置と、この処理位置から離間した第1退避位置とにわたって、処理対象物を所定の第1方向に移動可能に支持する支持ステージを有する支持ユニットと、
前記処理位置から、前記第1退避位置と反対側に離反する第2退避位置とにわたって移動可能であり、前記第1方向とこれに直交する方向にそれぞれ複数のメンテナンス手段を並列して有する第1のメンテナンスユニットと、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の液滴噴射装置。 - 前記モジュール支持部は、前記処理対象物に液滴噴射処理がなされる処理位置と、この処理位置から前記第1方向に直交する方向において離間した第3退避位置を含む領域に渡って設けられるガイドレールを備え、
前記ヘッドモジュールは、前記モジュール支持部に支持された状態で、前記ガイドレールに沿って前記処理位置と前記第3退避位置との間で移動可能であり、
前記第3退避位置に前記第1方向及び該第1方向に交差する方向にそれぞれ複数のメンテナンス手段を並列して有する第2のメンテナンスユニットが設けられたことを特徴とする請求項2記載の液滴噴射装置。 - 前記第1または第2のメンテナンスユニットは、
複数のメンテナンス手段と、
複数の支持部材が連結軸を介して互いに網状または平行四辺形状に連結されて構成され、前記連結軸を中心に前記支持部材が互いに回動すると同時に前記第3方向に伸縮するリンク機構と、を備え、
前記リンク機構における複数の前記支持部材に、前記リンク機構の連結軸に設けられ前記複数のメンテナンス手段がそれぞれ取り付けられ、
前記リンク機構の前記第3方向における伸縮動作に伴って、前記メンテナンス手段の位置及び設置角度が調節可能であることを特徴とする請求項2または請求項3記載の液滴噴射装置。 - 前記メンテナンス手段は、ノズルの液滴を吸引により回収する捨打手段、ノズルの液滴を受け取る受取手段、ノズルに対して洗浄液供給する洗浄手段、ノズルに付着したインク拭き取る拭掃手段、のうち少なくともいずれかを備えることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか記載の液滴噴射装置。
- 前記拭掃手段は、複数並列する拭掃パッドと、前記複数の拭掃パッドの上面に渡って配置されるワイプ材と、前記ワイプ材の両端にそれぞれ設けられ前記ワイプ材を巻き取り及び巻き出し可能なリール部と、隣接する前記拭掃パッド同士の間に設けられ、前記ワイプ材を前記パッドに押し付ける押さえ部材と、
を備え、
前記ワイプ材の交換の際に、前記押さえ部材の押し付けを解除し、前記ワイプ材を一端側から巻き取るとともに他端側から巻き出すことを特徴とする請求項5記載のヘッド支持装置。 - 前記ヘッドモジュールは、前記液滴噴射ヘッドを、前記ノズルの並列ピッチの2倍の長さ及び前記液滴噴射ヘッドにおけるノズルの形成長さの合計と実質的に等しい長さである並列ピッチで、複数並列して支持することを特徴とする請求項1記載の液滴噴射装置。
- 所定の第1方向に相対移動する処理対象物に対して液滴を噴射するノズルを所定の並列ピッチで複数並列して有する複数の液滴噴射ヘッドを、前記ノズルの並列ピッチの2倍の長さ及び前記液滴噴射ヘッドにおけるノズルの形成長さの合計と実質的に等しい長さである並列ピッチで複数並列して支持するヘッドモジュールを支持する予備支持部と、前記ヘッドモジュールの前記ノズルに対向する予備処理ステージと、前記予備処理ステージに噴射された液滴の位置を検出する予備検出部と、を備えた予備調整装置にて、前記ヘッドモジュールにおける前記液滴噴射ヘッドの角度を調整して塗布ピッチに合わせる予備調整を行う工程と、
前記予備調整の後、複数の前記ヘッドモジュールを、該ヘッドモジュールの並列ピッチを調節可能に複数並列して支持するモジュール支持部に、複数列に並列して搭載する工程と、
前記モジュール支持部に設けられ前記ヘッドモジュールの移動を案内するガイドレールに沿って、前記ヘッドモジュールを移動させて、前記ヘッドモジュールのピッチ調整を行う工程と、
前記ガイドレールに支持された状態で前記ヘッドモジュール毎に回動することにより、前記ヘッドモジュールの角度調整を行う工程と、
前記処理対象物を前記ノズルに対向させた状態で所定の第1方向に沿って移動させるとともに、前記処理対象物に対して前記ノズルから液滴を噴射し、前記処理対象物上に塗膜を形成する工程と、を備えたことを特徴とする塗膜を有する物品の製造方法。
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