JP2010179226A - Coater - Google Patents

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JP2010179226A
JP2010179226A JP2009024019A JP2009024019A JP2010179226A JP 2010179226 A JP2010179226 A JP 2010179226A JP 2009024019 A JP2009024019 A JP 2009024019A JP 2009024019 A JP2009024019 A JP 2009024019A JP 2010179226 A JP2010179226 A JP 2010179226A
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head
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coating
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JP2009024019A
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Japanese (ja)
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Junichi Uehara
淳一 上原
Atsushi Kiura
敦之 木浦
Shigeru Tono
繁 東野
Tatsuya Okada
達弥 岡田
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Toray Engineering Co Ltd
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Toray Engineering Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coater capable of stabilizing the shape of the meniscus of ink at an ejection port of a head. <P>SOLUTION: The coater includes a first driving mechanism 3a that causes a sub tank 8 along with a head 7 to move in the coating direction, a second driving mechanism 3c that causes the head 7 and the sub tank 8 to move in the orthogonal direction intersecting the coating direction at right angles, and a controller 5 that controls the action of the driving mechanisms 3a, 3c. A memory member 19 of the controller 5 stores an action program of causing the sub tank 8 to move in the orthogonal direction while causing the same to behave in a manner of suppressing the pressure change in a coating liquid present in the body 26 of the sub tank 8 arising when the sub tank 8 moves in the orthogonal direction. An action controlling member 20 of the controller 5 causes the sub tank 8 to move in the orthogonal direction according to the action program. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばカラー液晶ディスプレイ用のカラーフィルタを製造するために用いられる塗布装置に関する。   The present invention relates to a coating apparatus used for manufacturing a color filter for a color liquid crystal display, for example.

カラー液晶ディスプレイには、色形成の中核を成す部材としてカラーフィルタが用いられている。このカラーフィルタは、ガラス基板上に微細なR(赤色)、G(緑色)、B(青色)の3色が多数並べられて形成されている。
近年、このカラーフィルタを効率よく製造する装置として、ガラス基板上に形成された多数の画素部に、R、G、Bの各インク(塗布液)をインクジェットヘッドから供給して、R、G、Bの色画素を形成する塗布装置(インクジェット装置)が提案されている。
In color liquid crystal displays, color filters are used as members that form the core of color formation. This color filter is formed by arranging a large number of fine R (red), G (green), and B (blue) colors on a glass substrate.
In recent years, as an apparatus for efficiently manufacturing this color filter, R, G, B inks (coating liquids) are supplied from an inkjet head to a large number of pixel portions formed on a glass substrate, and R, G, A coating apparatus (inkjet apparatus) that forms B color pixels has been proposed.

この塗布装置は、(図1を参考に説明すると)機台1、ガラス基板Wを吸着する吸着テーブル2、インクジェットヘッド7を有している塗布液供給部、及び、インクジェットヘッド7を移動させる塗布ガントリ3等を備えている。
例えば特許文献1に示している前記塗布液供給部は、インクを収容しているメインタンクと、インクをガラス基板に対して吐出する前記インクジェットヘッド(以下、ヘッドという)と、メインタンクから供給されたインクをヘッドに供給するためのサブタンクとを有している。
This coating apparatus includes a machine base 1, a suction table 2 that sucks a glass substrate W, a coating liquid supply unit having an inkjet head 7, and a coating that moves the inkjet head 7. Gantry 3 etc. are provided.
For example, the coating liquid supply unit disclosed in Patent Document 1 is supplied from a main tank that stores ink, the inkjet head that discharges ink onto a glass substrate (hereinafter referred to as a head), and the main tank. And a sub tank for supplying the ink to the head.

前記サブタンクは、1枚乃至数枚のガラス基板にインクを塗布するだけの容量を有していて、特許文献1に記載のサブタンクは、インクを溜めている本体部分として、チューブ状の弾性体を有している。そして、(図1を参考に説明すると)サブタンク8は、ヘッド7よりも高い位置として塗布ガントリ3に搭載されている。そして、サブタンク8内のインクは、自重によってヘッド7側へ流れるのを防止するため、サブタンク8内のインクが大気圧よりも低圧に維持されている。
また、ヘッド7は、当該ヘッド7の内外を貫通させた微細な孔からなる多数の吐出口(ノズル)を有していて、各吐出口には、対のピエゾ素子が相互離れて配置されている。この塗布装置(インクジェット装置)は、電圧を加えて各吐出口のピエゾ素子を接近させるように変形させることで、ヘッド内のインクを外へと押し出すようにして吐出させるピエゾ式となっている。
The sub-tank has a capacity to apply ink to one or several glass substrates, and the sub-tank described in Patent Document 1 has a tube-like elastic body as a main body portion that stores ink. Have. The sub tank 8 is mounted on the application gantry 3 at a position higher than the head 7 (described with reference to FIG. 1). The ink in the sub tank 8 is maintained at a pressure lower than the atmospheric pressure in order to prevent the ink in the sub tank 8 from flowing toward the head 7 due to its own weight.
Further, the head 7 has a large number of discharge ports (nozzles) composed of fine holes penetrating the inside and the outside of the head 7, and a pair of piezoelectric elements are arranged at a distance from each other. Yes. This coating apparatus (inkjet apparatus) is of a piezo type that discharges ink in the head by pushing it out by deforming the piezo elements of each discharge port by applying a voltage.

そして、吸着テーブル2上のガラス基板Wにインクを塗布する作業は、サブタンク8から供給されたインクをヘッド7から吐出させながら、塗布ガントリ3をX方向に移動させて行う。なお、塗布ガントリ3には複数のヘッド7が搭載されているが、これらヘッド7の位置は(複数の)基板Wの全面に対応していない。このため、塗布ガントリ3を一度X方向に移動させて塗布作業を終えた後、ヘッド7及びサブタンク8をY方向に変位させ、再び塗布ガントリ3をX方向に移動させて塗布作業を行う必要がある。
そして、X方向の移動の際、インクを吐出させるヘッド7の吐出口の選択、及び、吐出口からインクを吐出させるタイミングは、吐出口毎に設けられた前記ピエゾ素子に電圧を加えるか否かによって制御される。なお、Y方向の変位の際、吐出口からインクを吐出させていない。
The operation of applying ink to the glass substrate W on the suction table 2 is performed by moving the application gantry 3 in the X direction while discharging the ink supplied from the sub tank 8 from the head 7. A plurality of heads 7 are mounted on the coating gantry 3, but the positions of these heads 7 do not correspond to the entire surface of the substrate (s). For this reason, after the coating gantry 3 is moved once in the X direction and the coating operation is finished, the head 7 and the sub tank 8 are displaced in the Y direction, and the coating gantry 3 is moved again in the X direction to perform the coating operation. is there.
When moving in the X direction, the selection of the ejection port of the head 7 that ejects ink and the timing at which ink is ejected from the ejection port are determined by whether a voltage is applied to the piezo element provided for each ejection port. Controlled by. It should be noted that ink is not ejected from the ejection port during the displacement in the Y direction.

特開2008−229534号公報(特許請求の範囲、図1参照)Japanese Patent Laying-Open No. 2008-229534 (see Claims, FIG. 1)

サブタンク8は、チューブ状の弾性体とこのチューブ状の弾性体を収容する収容室を有しており、収容室内を大気圧よりも低圧にすることにより、チューブ状の弾性体内のインクを低圧に維持している。具体的には、収容室はポンプと連通されており、ポンプを駆動させることにより収容室内の空気が吸引されて低圧に維持される。これにより、サブタンク内(チューブ状の弾性体内)、及び、サブタンクと配管を介して繋がっているヘッド内のインクの圧力を下げ、吐出口においてインクにメニスカスを形成した状態(例えば図3(a)参照)を維持してインクの漏れを防いでいる。   The sub tank 8 has a tube-shaped elastic body and a storage chamber for storing the tube-shaped elastic body. By making the storage chamber at a pressure lower than the atmospheric pressure, the ink in the tube-shaped elastic body is reduced to a low pressure. Is maintained. Specifically, the storage chamber is in communication with a pump, and the air in the storage chamber is sucked and maintained at a low pressure by driving the pump. As a result, the pressure of the ink in the sub tank (tube-like elastic body) and in the head connected to the sub tank via the piping is lowered, and a meniscus is formed in the ink at the discharge port (for example, FIG. 3A). To prevent ink leakage.

前記のとおり、基板Wにインクを塗布する作業には、ヘッド7及びサブタンク8をX方向に移動させる塗布動作の他に、Y方向に変位させる動作が含まれている。この動作は、基板Wに対してインクを塗布する実質的な作業ではなく、基板Wの全面にインクを塗布するためにヘッド7及びサブタンク8をY方向に変位させるための準備動作である。したがって、塗布作業を効率化させるためには、この準備動作を迅速に行うのが好ましい。
しかし、ヘッド7及びサブタンク8をY方向に速い速度で移動させると、サブタンク8内のインクは、チューブ状の弾性体と共にY方向に揺れ動き、これによりサブタンク8内に動圧が発生し、当該サブタンク8から延びる配管を介して、当該動圧がヘッド7内のインクの圧力(内圧)に影響を及ぼすことがある。
この結果、吐出口におけるインクのメニスカスの形状に影響を与えるおそれがある。つまり、ヘッド内のインクの圧力が大気圧に近づくように変動するとインク漏れが生じ(図3(b))、ヘッド内のインクの圧力が負圧側に大きくなるように変動すると空気を吸い込んでしまう(図3(c))ことも考えられる。
As described above, the operation of applying ink to the substrate W includes an operation of displacing the head 7 and the sub tank 8 in the Y direction in addition to the application operation of moving the head 7 and the sub tank 8 in the X direction. This operation is not a substantial operation for applying ink to the substrate W, but is a preparatory operation for displacing the head 7 and the sub tank 8 in the Y direction in order to apply ink to the entire surface of the substrate W. Therefore, in order to increase the efficiency of the application work, it is preferable to perform this preparation operation quickly.
However, when the head 7 and the sub tank 8 are moved at a high speed in the Y direction, the ink in the sub tank 8 sways in the Y direction together with the tube-like elastic body, thereby generating a dynamic pressure in the sub tank 8, and the sub tank. The dynamic pressure may affect the ink pressure (internal pressure) in the head 7 through a pipe extending from the line 8.
As a result, the shape of the ink meniscus at the ejection port may be affected. That is, if the ink pressure in the head fluctuates so as to approach atmospheric pressure, ink leakage occurs (FIG. 3B), and if the ink pressure in the head fluctuates so as to increase to the negative pressure side, air is sucked in. (FIG. 3C) is also conceivable.

そこで本発明は、準備動作のためにタンク(サブタンク)を移動させても、ヘッドの吐出口において塗布液(インク)のメニスカスの形状を安定させることができる塗布装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a coating apparatus capable of stabilizing the shape of the meniscus of the coating liquid (ink) at the ejection port of the head even when the tank (sub tank) is moved for the preparation operation. .

本発明の塗布装置は、塗布液を吐出する吐出口を有するヘッドと、塗布液を溜めることができると共に当該塗布液を前記ヘッドに供給するタンクと、前記塗布液を前記吐出口から吐出している状態で前記ヘッドと共に前記タンクを所定の塗布方向に移動させる第一駆動機構と、前記ヘッド及び前記タンクを前記塗布方向に直交する直交方向に移動させる第二駆動機構と、前記第一駆動機構及び前記第二駆動機構の動作を制御する制御装置とを備え、前記タンクは、柔軟性を備えた隔壁膜をタンク壁の少なくとも一部として有しかつ前記塗布液を充満させた状態で収容するタンク本体部を有し、前記制御装置は、前記タンクが前記直交方向に移動する際に生じる前記タンク本体部内の塗布液の圧力変化を抑えるように前記タンクを挙動させて当該直交方向に移動させる動作プログラムを記憶している記憶部と、前記動作プログラムに従って前記タンクを前記直交方向に移動させる動作制御部とを有していることを特徴とする。   The coating apparatus of the present invention includes a head having a discharge port for discharging a coating liquid, a tank capable of storing the coating liquid and supplying the coating liquid to the head, and discharging the coating liquid from the discharge port. A first drive mechanism that moves the tank in a predetermined application direction together with the head, a second drive mechanism that moves the head and the tank in an orthogonal direction orthogonal to the application direction, and the first drive mechanism And a control device for controlling the operation of the second drive mechanism, wherein the tank has a partition wall film having flexibility as at least a part of the tank wall and is filled with the coating liquid. A tank main body, and the controller causes the tank to behave so as to suppress a change in pressure of the coating liquid in the tank main body generated when the tank moves in the orthogonal direction. A storage unit to store an operation program of moving in the orthogonal direction, characterized in that said tank and an operation control unit that moves in the perpendicular direction in accordance with the operation program.

本発明によれば、ヘッド及びタンクが直交方向に移動することでタンク本体部内の塗布液に動圧が作用し圧力変化が生じようとしても、記憶部に記憶させた前記動作プログラムに従って動作制御部がタンクを直交方向に移動させることで、前記圧力変化を抑えることができるので、このタンクの直交方向への移動が、ヘッドにおける塗布液のメニスカスの形成に影響を与えにくく、当該メニスカスの形状を安定させることが可能となる。   According to the present invention, even if the head and the tank move in the orthogonal direction and dynamic pressure acts on the coating liquid in the tank main body portion to cause a pressure change, the operation control unit according to the operation program stored in the storage unit. Since the pressure change can be suppressed by moving the tank in the orthogonal direction, the movement of the tank in the orthogonal direction hardly affects the formation of the meniscus of the coating liquid in the head, and the shape of the meniscus is changed. It becomes possible to stabilize.

また、前記動作プログラムを、前記圧力変化と逆位相の圧力変化が前記タンク本体部内の塗布液に生じるように、前記タンクを挙動させるべく設定することで、タンクが直交方向に移動する際に生じるタンク本体部内の塗布液の圧力変化を抑えることができる。   Further, the operation program is set when the tank moves in the orthogonal direction by setting the tank to behave so that a pressure change having a phase opposite to the pressure change occurs in the coating liquid in the tank main body. A change in pressure of the coating liquid in the tank body can be suppressed.

また、前記隔壁膜は、一方向に長く当該一方向に直交する他方向に短い偏平形状に形成され、前記隔壁膜の前記一方向と前記塗布方向とが平行となるように、前記タンクは配置されているのが好ましい。   The partition film is formed in a flat shape that is long in one direction and short in the other direction perpendicular to the one direction, and the tank is disposed so that the one direction of the partition film and the coating direction are parallel to each other. It is preferable.

この場合、隔壁膜は、一方向に長く他方向に短い偏平形状に形成されているので、この隔壁膜を有するタンク本体部に塗布液を充満させた状態で、前記隔壁膜は、一方向の方が他方向よりも変形し難くなる。このため、塗布方向と隔壁膜の一方向とが平行となるようにタンクが配置されていることから、タンクを塗布方向に移動させても、隔壁膜及びその内部に満たされている塗布液は、他方向に比べると、一方向に変形及び移動し難い。これにより、タンク内の塗布液には一方向の動圧が作用し難くなる。したがって、タンクを塗布方向に移動させて塗布作業を行っても、この移動による動圧が、ヘッド内の塗布液に影響を与えにくく、ヘッドの吐出口において、塗布液のメニスカスの形状を安定させることができる。
そして、タンクを直交方向に移動させる場合では、前記のとおり、記憶部に記憶させた前記動作プログラムに従って動作制御部がタンクを移動させることで、塗布液のメニスカスの形状を安定させることが可能となる。
In this case, since the partition film is formed in a flat shape that is long in one direction and short in the other direction, the partition film is unidirectional in a state where the tank body portion having the partition film is filled with the coating liquid. It becomes harder to deform than the other direction. For this reason, since the tank is arranged so that the coating direction and one direction of the partition film are parallel to each other, even if the tank is moved in the coating direction, the partition film and the coating liquid filled therein are not Compared to other directions, it is difficult to deform and move in one direction. This makes it difficult for unidirectional dynamic pressure to act on the coating solution in the tank. Therefore, even if the tank is moved in the coating direction and the coating operation is performed, the dynamic pressure due to this movement hardly affects the coating liquid in the head, and the shape of the meniscus of the coating liquid is stabilized at the discharge port of the head. be able to.
In the case of moving the tank in the orthogonal direction, as described above, it is possible to stabilize the shape of the meniscus of the coating liquid by moving the tank according to the operation program stored in the storage unit. Become.

本発明によれば、ヘッドの吐出口において、塗布液のメニスカスの形状を安定させることができるので、ヘッド及びタンクを速く移動させることが可能となり、塗布作業を効率化することができる。   According to the present invention, since the shape of the meniscus of the coating liquid can be stabilized at the ejection port of the head, the head and the tank can be moved quickly, and the coating operation can be made efficient.

塗布装置の斜視図である。It is a perspective view of a coating device. 塗布装置の概略構成を示しているブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the coating device. ヘッドの吐出口を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the discharge outlet of a head. 本発明の塗布装置が備えている塗布液供給部の概略を示している構成図である。It is a block diagram which shows the outline of the coating liquid supply part with which the coating device of this invention is provided. 塗布ガントリの要部の概略を説明する平面図である。It is a top view explaining the outline of the principal part of an application gantry. サブタンクの断面図であり、(a)は図1のY方向に見た図であり、(b)はX方向に見た図である。It is sectional drawing of a sub tank, (a) is the figure seen in the Y direction of FIG. 1, (b) is the figure seen in the X direction. 動作プログラムを説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating an operation program.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の塗布装置の実施の一形態を示す斜視図である。図2は塗布装置の概略構成を示しているブロック図である。
この塗布装置は、例えばカラー液晶ディスプレイに用いられるカラーフィルタを製造するための装置であり、機台1、当該機台1上に設けられた吸着テーブル2及び塗布ガントリ3等を備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a coating apparatus of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the coating apparatus.
This coating device is a device for manufacturing a color filter used for, for example, a color liquid crystal display, and includes a machine base 1, a suction table 2 provided on the machine base 1, a coating gantry 3, and the like.

吸着テーブル2は、平板状の基板(ガラス基板)Wを吸着保持することができ、さらに、基板Wを位置決めするために、図示しない駆動機構及びガイド機構によって、Z方向の軸周りに回転駆動される。
なお、前記Z方向は鉛直方向であり、図1におけるX方向及びY方向は、水平面上の方向であり、X方向、Y方向及びZ方向は相互に直交する。そして、吸着テーブル2により吸着保持された基板Wの上面は、X方向及びY方向を含む平面と平行となる。
The suction table 2 is capable of sucking and holding a flat substrate (glass substrate) W, and is driven to rotate around an axis in the Z direction by a drive mechanism and a guide mechanism (not shown) in order to position the substrate W. The
The Z direction is a vertical direction, the X direction and the Y direction in FIG. 1 are directions on a horizontal plane, and the X direction, the Y direction, and the Z direction are orthogonal to each other. The upper surface of the substrate W sucked and held by the suction table 2 is parallel to a plane including the X direction and the Y direction.

塗布ガントリ3は、複数個のインクジェットヘッド7(以下、ヘッド7という)を整列させて有しているインクジェットヘッドバー4を搭載している。また、この塗布ガントリ3には後述するサブタンク8も搭載されている。塗布ガントリ3は、吸着テーブル2上の基板Wを跨ぐ形状であり、当該基板Wの上方にヘッド7は位置することができる。
そして、ヘッド7から吐出させたインク(塗布液)を基板Wに塗布するために、塗布ガントリ3は、第一駆動機構3a及び第一ガイド機構3bによって、X方向に移動することができる。つまり、インクを吐出口11から吐出している状態で、第一駆動機構3aは、ヘッド7と共にサブタンク8をX方向に移動させ、塗布作業が行われる。前記X方向を「塗布方向」と呼び、この塗布方向に直交する水平面上の方向である前記Y方向を「直交方向」と呼ぶ。
The coating gantry 3 is equipped with an inkjet head bar 4 having a plurality of inkjet heads 7 (hereinafter referred to as heads 7) aligned. The application gantry 3 is also equipped with a sub tank 8 described later. The coating gantry 3 has a shape straddling the substrate W on the suction table 2, and the head 7 can be positioned above the substrate W.
Then, in order to apply the ink (application liquid) discharged from the head 7 to the substrate W, the application gantry 3 can be moved in the X direction by the first drive mechanism 3a and the first guide mechanism 3b. That is, in a state where ink is ejected from the ejection port 11, the first drive mechanism 3 a moves the sub tank 8 together with the head 7 in the X direction to perform the coating operation. The X direction is referred to as an “application direction”, and the Y direction, which is a direction on a horizontal plane orthogonal to the application direction, is referred to as an “orthogonal direction”.

基板Wの全面にインクを塗布するためには、ヘッド7及びサブタンク8を塗布方向へ移動開始させる位置を直交方向に間欠的に変更しつつ、塗布ガントリ3を塗布方向に複数回移動させて行う必要がある。そこで、基板Wに対して、ヘッド7及びサブタンク8を直交方向に変位させるために、第二駆動機構3c及び第二ガイド機構3dが設けられていて、塗布ガントリ3が塗布方向に移動し終わった毎に、第二駆動機構3cは、ヘッド7及びサブタンク8を直交方向に所定ピッチΔeずつ移動させる。なお、ヘッド7及びサブタンク8を直交方向に変位させる際、インクの吐出を停止している。また、前記所定ピッチΔeは一定の値である。   In order to apply ink to the entire surface of the substrate W, the position where the head 7 and the sub tank 8 start to move in the application direction is intermittently changed in the orthogonal direction, and the application gantry 3 is moved in the application direction a plurality of times. There is a need. Therefore, in order to displace the head 7 and the sub tank 8 in the orthogonal direction with respect to the substrate W, the second drive mechanism 3c and the second guide mechanism 3d are provided, and the coating gantry 3 has finished moving in the coating direction. Each time, the second drive mechanism 3c moves the head 7 and the sub tank 8 by a predetermined pitch Δe in the orthogonal direction. When the head 7 and the sub tank 8 are displaced in the orthogonal direction, the ink ejection is stopped. The predetermined pitch Δe is a constant value.

第一駆動機構3a及び第二駆動機構3cの動作制御は、塗布装置が備えている制御装置5が実行する。また、第二の駆動機構3cは、ヘッド7をZ方向に移動させることもできる。
第一駆動機構3aは、塗布ガントリ3を塗布方向(X方向)に直線移動させるアクチュエータからなり、第二駆動機構3cは、塗布ガントリ3上においてヘッド7及びサブタンク8を直交方向(Y方向)に直線移動させるアクチュエータからなり、第一駆動機構3a及び第二駆動機構3cは、例えばリニアモータを有する構成とすることができる。
制御装置5は、記憶部19を有するコンピュータ等からなり、この記憶部19には各機能を実行するためのプログラムが記憶されていて、当該プログラムによって実行される機能部として、動作制御部20を有している。この動作制御部20の機能については、後に説明する。
Control of the operation of the first drive mechanism 3a and the second drive mechanism 3c is executed by the control device 5 provided in the coating apparatus. The second drive mechanism 3c can also move the head 7 in the Z direction.
The first drive mechanism 3a includes an actuator that linearly moves the coating gantry 3 in the coating direction (X direction). The second drive mechanism 3c moves the head 7 and the sub tank 8 in the orthogonal direction (Y direction) on the coating gantry 3. The first drive mechanism 3a and the second drive mechanism 3c can be configured to have, for example, a linear motor.
The control device 5 includes a computer having a storage unit 19. The storage unit 19 stores a program for executing each function. The operation control unit 20 is used as a function unit executed by the program. Have. The function of the operation control unit 20 will be described later.

図3は、ヘッド7の吐出口を説明する断面図である。各ヘッド7は、複数個の微細な吐出口11(インクジェットノズル)を整列させて有している。各吐出口11は、ヘッド7の下壁を内外貫通する孔からなる。各吐出口7には、相互が離れて配置され電圧を加えることで相互が接近するように変形するピエゾ素子(図示せず)が設けられ、当該ピエゾ素子を相互接近させるように変形させることで、ヘッド7内のインク10を吐出口11から押し出すようにして外へと吐出させる。なお、ピエゾ素子の動作制御は、前記制御装置5が行う。   FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the ejection port of the head 7. Each head 7 has a plurality of fine discharge ports 11 (inkjet nozzles) aligned. Each discharge port 11 includes a hole that penetrates the lower wall of the head 7 inside and outside. Each ejection port 7 is provided with a piezo element (not shown) which is arranged away from each other and deforms so as to approach each other by applying a voltage, and the piezo elements are deformed so as to approach each other. Then, the ink 10 in the head 7 is ejected from the ejection port 11 so as to be ejected to the outside. The control device 5 controls the operation of the piezo element.

図4は、塗布装置が備えている塗布液供給部6の概略を示している構成図である。塗布液供給部6は、インクを吐出する前記ヘッド7の他に、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)各色のインクが分かれて充填されているメインタンク9と、メインタンク9からインクが供給されると共に供給されたインクをヘッド7に供給するために、一旦インクを溜めているサブタンク8とを備えている。
メインタンク9とサブタンク8とは、配管21によって接続されていて、この配管21には開閉バルブ21aが設けられている。サブタンク8とヘッド7とは、配管22によって接続されている。配管22は分岐部23a〜23eを有していて、一つのサブタンク8に対して複数のヘッド7が接続されている。
サブタンク8は、1枚乃至数枚の基板10にインクを塗布するだけの容量を有していて、サブタンク8内のインクが所定量を下回ると、バルブ21aが開き、メインタンク9からインク10がサブタンク8へと補充される。
FIG. 4 is a configuration diagram showing an outline of the coating liquid supply unit 6 provided in the coating apparatus. In addition to the head 7 that ejects ink, the coating liquid supply unit 6 includes a main tank 9 that is filled with R (red), G (green), and B (blue) inks separately, and a main tank 9. In order to supply ink to the head 7 and to supply the supplied ink to the head 7, a sub tank 8 that temporarily stores ink is provided.
The main tank 9 and the sub tank 8 are connected by a pipe 21, and an open / close valve 21 a is provided in the pipe 21. The sub tank 8 and the head 7 are connected by a pipe 22. The pipe 22 has branch portions 23 a to 23 e, and a plurality of heads 7 are connected to one sub tank 8.
The sub tank 8 has a capacity for applying ink to one or several substrates 10. When the ink in the sub tank 8 falls below a predetermined amount, the valve 21 a is opened and the ink 10 is discharged from the main tank 9. The sub tank 8 is replenished.

図5は塗布ガントリ3の要部の概略を説明するための平面図である。サブタンク8は、RGB用でそれぞれ設けられていて、これらサブタンク8は塗布ガントリ3上で直交方向に一体として移動可能に設けられている。したがって、前記第一駆動機構3aによって塗布ガントリ3が塗布方向へ移動すると、サブタンク8もヘッド7と共に同方向へ移動する。また、前記第二駆動機構3cによってヘッド7と共にサブタンク8が、直交方向へ移動する。   FIG. 5 is a plan view for explaining the outline of the main part of the coating gantry 3. The sub tanks 8 are respectively provided for RGB, and these sub tanks 8 are provided so as to be movable integrally in the orthogonal direction on the coating gantry 3. Therefore, when the coating gantry 3 is moved in the coating direction by the first drive mechanism 3a, the sub tank 8 is also moved in the same direction together with the head 7. The sub-tank 8 is moved in the orthogonal direction together with the head 7 by the second drive mechanism 3c.

サブタンク8を塗布ガントリ3に搭載することにより、サブタンク8を塗布ガントリ3と並行して移動させるための別の駆動装置が不要となり、また、サブタンク8からヘッド7までの配管22は短くて済む。なお、図1において、メインタンク9は、機台1と別体として設置されていて、配管21は可撓性を有し塗布ガントリ3の移動に追従することができる。
また、図4に示しているように、サブタンク8の出口部18は、ヘッド7の吐出口11よりも高い位置(高さの差ΔH)に配置されている。このため、吐出口11の前記ピエゾ素子によってインクの吐出の可否が制御されてはいるが、サブタンク8内のインクは自重によってヘッド7側へと流れることができる。
By mounting the sub tank 8 on the coating gantry 3, a separate driving device for moving the sub tank 8 in parallel with the coating gantry 3 becomes unnecessary, and the piping 22 from the sub tank 8 to the head 7 can be short. In FIG. 1, the main tank 9 is installed separately from the machine base 1, and the pipe 21 has flexibility and can follow the movement of the coating gantry 3.
As shown in FIG. 4, the outlet 18 of the sub tank 8 is disposed at a position (height difference ΔH) higher than the discharge port 11 of the head 7. For this reason, whether or not ink is ejected is controlled by the piezo element of the ejection port 11, but the ink in the sub tank 8 can flow toward the head 7 by its own weight.

図6はサブタンク8の断面図であり、(a)は図1のY方向に見た図であり、(b)はX方向に見た図である。サブタンク8は、インク10を充満させた状態(密閉した状態)で収容する上部のサブタンク本体部26と、下部のケーシング27とを有している。ケーシング27は金属製等の剛性を有している材質及び構成からなる。サブタンク本体部26は、柔軟性を備えた隔壁膜28を有していて、この隔壁膜28はサブタンク本体部26のタンク壁(底壁)の一部となる。隔壁膜28は、自由に変形が可能な薄膜からなり、例えばPET、テフロン(登録商標)、ポリエチレン等の樹脂製とすることができる。   FIG. 6 is a cross-sectional view of the sub-tank 8, (a) is a view seen in the Y direction of FIG. 1, and (b) is a view seen in the X direction. The sub-tank 8 has an upper sub-tank main body portion 26 that accommodates the ink 10 in a filled state (sealed state), and a lower casing 27. The casing 27 is made of a material and configuration having rigidity such as metal. The sub tank main body portion 26 has a partition wall film 28 having flexibility, and the partition wall film 28 becomes a part of the tank wall (bottom wall) of the sub tank main body portion 26. The partition film 28 is made of a thin film that can be freely deformed, and can be made of a resin such as PET, Teflon (registered trademark), or polyethylene.

図6の実施形態では、サブタンク本体部26は、ケーシング27と同様に剛性を有している基板29を有していて、この基板29の一面(下面)側(の一部)を覆うようにして隔壁膜28が当該基板29に取り付けられている。そして、基板29の一面と隔壁膜28との間に形成される領域(溜め部)S1に、インク10が充満した状態となって、タンク本体26はインク10を収容している。この領域S1のX方向の一端部(図6(a)の右側端)がサブタンク8の上流側端であり、メインタンク9から供給されたインク10が流入する入口部19となる。また、領域S1のX方向の他端部(図6(a)の左側端)がサブタンク8の下流端であり、サブタンク8からヘッド7へとインク10が流出する出口部18となる。
そして、隔壁膜28とケーシング27の内面との間に密閉空間(減圧室)S2が形成されていて、この密閉空間S2に、吸引用の配管24の一方側端部が接続されている。
In the embodiment of FIG. 6, the sub tank main body 26 includes a substrate 29 having rigidity similar to the casing 27, and covers (a part of) one surface (lower surface) side of the substrate 29. A partition wall film 28 is attached to the substrate 29. Then, the region (reservoir portion) S1 formed between one surface of the substrate 29 and the partition wall film 28 is filled with the ink 10, and the tank body 26 contains the ink 10. One end of the region S1 in the X direction (the right end in FIG. 6A) is an upstream end of the sub tank 8, and serves as an inlet 19 into which the ink 10 supplied from the main tank 9 flows. Further, the other end portion in the X direction of the region S1 (the left end in FIG. 6A) is the downstream end of the sub tank 8, and serves as an outlet portion 18 through which the ink 10 flows out from the sub tank 8 to the head 7.
A sealed space (decompression chamber) S2 is formed between the partition wall film 28 and the inner surface of the casing 27, and one end portion of the suction pipe 24 is connected to the sealed space S2.

図4に示しているように、前記吸引用の配管24の他方側には、密閉空間S2の圧力を調整する調整機構12が接続されている。この調整機構12の構成及び機能は、後に説明する。
前記のとおり、ヘッド7からインクを吐出させる吐出口11の選択は、ピエゾ素子(図示せず)を用いて制御されているが、サブタンク8内のインクは自重によってヘッド7側へと流れることができるため、インクを吐出させない吐出口11ではインクが勝手に漏れ出ないように、ヘッド7内のインクは大気圧に対して負圧に保たれている。このために、前記密閉空間S2の空気を配管24から吸引する(負圧とする)ことにより、密閉空間S2が狭くなる方向に前記隔壁膜28を引き、サブタンク8(領域S1)内のインクの圧力を低下させる。これにより、配管22を通じて、ヘッド7内のインクの圧力を大気圧に対して負圧としている。
As shown in FIG. 4, an adjustment mechanism 12 that adjusts the pressure in the sealed space S <b> 2 is connected to the other side of the suction pipe 24. The configuration and function of the adjustment mechanism 12 will be described later.
As described above, the selection of the ejection port 11 for ejecting ink from the head 7 is controlled using a piezo element (not shown), but the ink in the sub tank 8 may flow toward the head 7 due to its own weight. Therefore, the ink in the head 7 is maintained at a negative pressure with respect to the atmospheric pressure so that the ink does not leak out at the ejection port 11 that does not eject ink. To this end, the air in the sealed space S2 is sucked from the pipe 24 (with negative pressure), whereby the partition film 28 is drawn in the direction in which the sealed space S2 becomes narrower, and the ink in the sub tank 8 (region S1) is drawn. Reduce pressure. Thereby, the pressure of the ink in the head 7 is made negative with respect to the atmospheric pressure through the pipe 22.

具体例を説明すると、図3(a)において、例えば、ヘッド7内のインク10の圧力Pを、大気圧に対して−2〜−3Kpa程度とする(0Kpa(大気圧)>P>−2〜−3Kpa)。これにより、吐出口11の直上流側でインク10に凹形状のメニスカスが形成され、吐出口11からインクが勝手に漏れ出ることを防止することができる。なお、ヘッド7内のインク10の圧力Pが正であると(P>0)、図3(b)に示しているように、インク10の漏れが発生し、また、圧力Pが所定の値よりも小さくなると(−2〜−3Kpaよりも小さくなると)、図3(c)に示しているように、空気がヘッド7内に引き込まれ、インク10に気泡aが混入してしまう。
したがって、ヘッド7内のインク10の圧力Pを所定の負の値に設定することで、図3(a)に示しているように、吐出口11に適切なメニスカスが形成される。
A specific example will be described. In FIG. 3A, for example, the pressure P of the ink 10 in the head 7 is set to about −2 to −3 Kpa with respect to the atmospheric pressure (0 Kpa (atmospheric pressure)>P> −2). ~ -3Kpa). Thereby, a concave meniscus is formed in the ink 10 immediately upstream of the ejection port 11, and it is possible to prevent the ink from leaking out from the ejection port 11 without permission. When the pressure P of the ink 10 in the head 7 is positive (P> 0), the ink 10 leaks as shown in FIG. 3B, and the pressure P is a predetermined value. If it becomes smaller (less than −2 to −3 Kpa), air is drawn into the head 7 and air bubbles a are mixed into the ink 10 as shown in FIG.
Therefore, by setting the pressure P of the ink 10 in the head 7 to a predetermined negative value, an appropriate meniscus is formed at the ejection port 11 as shown in FIG.

このように、吐出口11にメニスカスを形成するために、前記調整機構12を機能させる。この調整機構12の構成及び機能を図4により説明する。
調整機構12は、サブタンク8内(領域S1)のインクを減圧させるために、密閉空間S2の空気を配管24を通じて吸引する吸引ポンプ13と、調整弁14とを備えている。また、配管24には、圧力計15が設けられていて、密閉空間S2(密閉空間S2に繋がる配管24)内の圧力を検出している。調整弁14は、この圧力計15の検出結果に応じて、密閉空間S2内の圧力を制御する機能を有している。なお、調整弁14を電空レギュレータとするのが好ましく、この場合、電空レギュレータが前記圧力計15の機能を有していてもよい。この調整機構12により、密閉空間S2の圧力を所定の値(一定値)に維持する制御を行う。
この調整機構12により密閉空間S2の圧力を制御することで、隔壁膜28を介してサブタンク8内のインクの圧力を調整(減圧)し、サブタンク8と配管22を介して繋がっているヘッド7内においてインクの圧力Pを所定の値(負圧)とし、メニスカスを維持している。
Thus, in order to form a meniscus at the discharge port 11, the adjusting mechanism 12 is caused to function. The configuration and function of the adjusting mechanism 12 will be described with reference to FIG.
The adjustment mechanism 12 includes a suction pump 13 that sucks the air in the sealed space S2 through the pipe 24 and the adjustment valve 14 in order to decompress the ink in the sub tank 8 (region S1). Moreover, the pressure gauge 15 is provided in the piping 24, and the pressure in the sealed space S2 (the piping 24 connected to the sealed space S2) is detected. The adjustment valve 14 has a function of controlling the pressure in the sealed space S <b> 2 according to the detection result of the pressure gauge 15. The regulating valve 14 is preferably an electropneumatic regulator. In this case, the electropneumatic regulator may have the function of the pressure gauge 15. This adjustment mechanism 12 performs control to maintain the pressure in the sealed space S2 at a predetermined value (a constant value).
By controlling the pressure of the sealed space S2 by the adjusting mechanism 12, the pressure of the ink in the sub tank 8 is adjusted (depressurized) via the partition wall film 28, and the inside of the head 7 connected to the sub tank 8 via the pipe 22 is adjusted. The ink pressure P is set to a predetermined value (negative pressure) to maintain the meniscus.

しかし、このように、ヘッド7内においてインクのメニスカスを維持しようとしているが、適切な形状で維持されない場合が生じる。
すなわち、図5において、塗布ガントリ3において、ヘッド7及びサブタンク8を前記第二駆動機構3cによって直交方向に変位させた際、当該サブタンク8内のインクが移動して動圧が作用し、この動圧が、配管22を通じて、ヘッド7内のインクの内圧に影響を与え、メニスカスの形状を変化させるおそれがある。
However, in this way, the ink meniscus is being maintained in the head 7, but it may not be maintained in an appropriate shape.
That is, in FIG. 5, when the head 7 and the sub tank 8 are displaced in the orthogonal direction by the second drive mechanism 3c in the coating gantry 3, the ink in the sub tank 8 moves and dynamic pressure acts. The pressure may affect the internal pressure of the ink in the head 7 through the pipe 22 and may change the shape of the meniscus.

そこで本発明の塗布装置が備えている前記制御装置5では、記憶部19に、前記のとおりサブタンク8を直交方向に変位させる際に当該サブタンク8に所定の動作をさせる動作プログラムが記憶されている。そして、動作制御部20が、この動作プログラムに従ってサブタンク8を第二駆動機構3cによって直交方向に移動させる。
前記動作プログラムは、後に詳しく説明するが、第二駆動機構3cによってサブタンク8を直交方向に前記所定ピッチΔeずつ移動させる際に生じるサブタンク本体部26内のインク10の圧力変化(圧力変化の波形)を予め測定しておき、実際に第二駆動機構3cによってサブタンク8を直交方向に前記所定ピッチΔeずつ移動させる際に、測定した前記圧力変化(圧力変化の波形)を抑える(打ち消す)ように、サブタンク8を挙動させて直交方向に移動させるように設定されている。
Therefore, in the control device 5 provided in the coating device of the present invention, the storage unit 19 stores an operation program for causing the sub tank 8 to perform a predetermined operation when the sub tank 8 is displaced in the orthogonal direction as described above. . Then, the operation control unit 20 moves the sub tank 8 in the orthogonal direction by the second drive mechanism 3c according to the operation program.
Although the operation program will be described in detail later, the pressure change of the ink 10 in the sub tank main body portion 26 (the pressure change waveform) generated when the sub tank 8 is moved in the orthogonal direction by the predetermined pitch Δe by the second drive mechanism 3c. Is measured in advance, and when the sub-tank 8 is actually moved in the orthogonal direction by the predetermined pitch Δe by the second drive mechanism 3c, the measured pressure change (pressure change waveform) is suppressed (cancelled). The sub tank 8 is set to behave and move in the orthogonal direction.

以上のように構成された塗布装置によって基板Wにインクを塗布する塗布作業について説明する。まず、塗布作業の全体について説明する。
ヘッド7の吐出口11からインクを吐出している状態で、第一駆動機構3aによって塗布ガントリ3を塗布方向に移動させることにより、第一の初期位置にあるヘッド7を、サブタンク8と共に塗布方向(X方向)に一度前進させる(この動作を塗布動作という)。そして、第一駆動機構3aによって塗布ガントリ3を塗布方向の反対方向に後退させ、ヘッド7を第一の初期位置へ戻す(この動作を戻り動作という)。
この後、第二駆動機構3cによって、ヘッド7及びサブタンク8を直交方向に所定ピッチΔe前進させる(この動作を準備動作という)。これにより、ヘッド7は、第一の初期位置から直交方向に前記所定ピッチΔeだけ変位させた第二の初期位置に、位置させた状態となる。
A coating operation for coating ink on the substrate W by the coating apparatus configured as described above will be described. First, the entire coating operation will be described.
While the ink is being ejected from the ejection port 11 of the head 7, the first drive mechanism 3 a moves the coating gantry 3 in the coating direction, so that the head 7 at the first initial position is moved together with the sub tank 8 in the coating direction. Advance (X direction) once (this operation is called application operation). Then, the application gantry 3 is retracted in the direction opposite to the application direction by the first drive mechanism 3a, and the head 7 is returned to the first initial position (this operation is called return operation).
Thereafter, the head 7 and the sub tank 8 are moved forward by a predetermined pitch Δe in the orthogonal direction by the second drive mechanism 3c (this operation is referred to as a preparatory operation). As a result, the head 7 is located at the second initial position displaced from the first initial position by the predetermined pitch Δe in the orthogonal direction.

そして、吐出口11からインクを吐出している状態で、第一駆動機構3aによって塗布ガントリ3を塗布方向に移動させることにより、第二の初期位置にある前記ヘッド7を、サブタンク8と共に塗布方向に移動させ(2回目の塗布動作)、ヘッド7を第二の初期位置へ戻す(2回目の戻り動作)。
この後、第二駆動機構3cによって、再び、ヘッド7及びサブタンク8を直交方向に所定ピッチΔe前進させる(2回目の準備動作)。
以後、吸着テーブル2上の基板Wにインクの塗布を全て終えるまで、塗布動作、戻り動作及び準備動作が繰り返して行われる。
Then, the ink gantry 3 is moved in the application direction by the first drive mechanism 3a while ink is being discharged from the discharge port 11, so that the head 7 at the second initial position is moved together with the sub tank 8 in the application direction. (Second application operation), the head 7 is returned to the second initial position (second return operation).
Thereafter, the second drive mechanism 3c again moves the head 7 and the sub tank 8 forward by a predetermined pitch Δe in the orthogonal direction (second preparation operation).
Thereafter, the application operation, the return operation, and the preparation operation are repeated until all the ink application to the substrate W on the suction table 2 is completed.

そして、本発明では、実際の塗布作業を開始する前に、前記準備動作のための動作プログラムを生成し、当該動作プログラムを記憶部19に記憶させる。
このために、図示しないが、第二駆動機構3cによってヘッド7及びサブタンク8を直交方向に前記所定ピッチΔe前進させ、この時のサブタンク本体部26内のインクの圧力変化を測定する。この圧力変化の測定は、サブタンク本体部26に圧力センサ(図示せず)を取り付けることで行うことができる。なお、前記圧力変化は、サブタンク本体部26内のインクに直交方向の動圧が生じることで、発生する。
In the present invention, before the actual application work is started, an operation program for the preparation operation is generated and the operation program is stored in the storage unit 19.
For this purpose, although not shown, the head 7 and the sub tank 8 are moved forward by the predetermined pitch Δe in the orthogonal direction by the second drive mechanism 3c, and the pressure change of the ink in the sub tank main body 26 at this time is measured. This change in pressure can be measured by attaching a pressure sensor (not shown) to the sub tank main body 26. Note that the pressure change occurs when dynamic pressure in the orthogonal direction is generated in the ink in the sub tank main body 26.

具体例を説明すると、図7(a)に示しているように、サブタンク8が所定の加速度aで加速して直交方向に前進開始すると、その後、サブタンク8が等速で移動しても、サブタンク本体部26内のインクには、図7(b)に示しているように、減衰振動を伴う圧力変化ΔPaが発生する。また、図7(a)に示しているように、サブタンク8が所定ピッチΔe前進し終える際、負の加速度−aが生じ、サブタンク本体部26内のインクには、図7(b)に示しているように、減衰振動を伴う圧力変化ΔPbが発生する。なお、負の加速度とは、サブタンク8が変位していく方向と反対の方向の成分を有する加速度である。
このような、圧力変化ΔPa,ΔPbを、サブタンク本体部26に取り付けた圧力センサ(図示せず)によって測定する。これにより、圧力変化ΔPa,ΔPbの周期、振幅及びこれらの時間変化を求めることができる。
To describe a specific example, as shown in FIG. 7A, when the sub tank 8 is accelerated at a predetermined acceleration a and starts to advance in the orthogonal direction, even if the sub tank 8 subsequently moves at a constant speed, As shown in FIG. 7B, the ink in the main body 26 generates a pressure change ΔPa accompanied by a damped vibration. Further, as shown in FIG. 7A, when the sub tank 8 finishes moving forward by the predetermined pitch Δe, a negative acceleration −a is generated, and the ink in the sub tank main body 26 is shown in FIG. 7B. As shown, a pressure change ΔPb accompanied by a damped vibration occurs. The negative acceleration is an acceleration having a component in the direction opposite to the direction in which the sub tank 8 is displaced.
Such pressure changes ΔPa and ΔPb are measured by a pressure sensor (not shown) attached to the sub-tank main body 26. As a result, the period and amplitude of the pressure changes ΔPa and ΔPb and their temporal changes can be obtained.

そして、求められた圧力変化ΔPa,ΔPb(周期、振幅及びこれらの時間変化)と逆位相の圧力変化がタンク本体部26内のインクに生じるように、サブタンク8を挙動させる動作プログラムを生成する。そして、この動作プログラムを記憶部19に記憶させる。なお、図7(c)は、サブタンク8内に前記逆位相の圧力変化を生じさせるために、サブタンク8に与える加速度を示す説明図である。   Then, an operation program for causing the sub tank 8 to behave is generated so that a pressure change having a phase opposite to that of the obtained pressure changes ΔPa and ΔPb (period, amplitude, and time changes thereof) occurs in the ink in the tank main body 26. Then, the operation program is stored in the storage unit 19. FIG. 7C is an explanatory diagram showing the acceleration applied to the sub tank 8 in order to cause the pressure change in the opposite phase in the sub tank 8.

生成された動作プログラムによって、前記圧力変化ΔPa,ΔPbを抑えるようにサブタンク8を挙動させて直交方向に変位させる動作の具体例としては、図7(b)(c)に示しているように、求められた圧力変化ΔPaの内の、当該圧力変化ΔPaの開始t0からピークが二回目に発生する半波長部分V1に対応して、所定の大きさの加速度Rをサブタンク8(インク)に与える動作である。すなわち、圧力変化ΔPaの内の、ピークが二回目に発生する半波長の波形(V1)が生じるタイミング、つまり、圧力変化ΔPaの開始から1/2周期の時点t1で、当該半波長の波形(V1)を打ち消す大きさを有する加速度Rをサブタンク8(インク)に与える。
このように、サブタンク8を直交方向に変位させる際に、所定の大きさの加速度Rを所定のタイミングt1で一度のみ与えることで、前記半波長の波形(V1)と逆位相の波形が得られるので、図7(d)に示しているように、サブタンク8内のインクの圧力を迅速に安定させることができる。
As shown in FIGS. 7B and 7C, as a specific example of the operation of causing the sub tank 8 to behave and to be displaced in the orthogonal direction so as to suppress the pressure changes ΔPa and ΔPb by the generated operation program, An operation of applying a predetermined acceleration R to the sub tank 8 (ink) corresponding to the half-wavelength portion V1 in which the peak is generated the second time from the start t0 of the pressure change ΔPa in the obtained pressure change ΔPa. It is. That is, of the pressure change ΔPa, the half-waveform waveform (V1) at which the peak occurs at the second time, that is, at the time t1 of the ½ cycle from the start of the pressure change ΔPa ( An acceleration R having a magnitude that cancels V1) is given to the sub tank 8 (ink).
As described above, when the sub tank 8 is displaced in the orthogonal direction, the acceleration R having a predetermined magnitude is given only once at the predetermined timing t1, thereby obtaining a waveform having a phase opposite to that of the half wavelength waveform (V1). Therefore, as shown in FIG. 7D, the pressure of the ink in the sub tank 8 can be quickly stabilized.

この動作プログラムによる作用を更に説明すると、圧力変化ΔPaの開始から1/2周期の時点t1で、所定の大きさの加速度Rをサブタンク8(インク)に与えることで、加速度aにより形成される波形と逆位相の波形が生じさせることができるので、これら波が打ち消し合い、図7(d)に示しているように、サブタンク8の圧力を迅速に安定させることができる。
このような前記加速度Rを生じさせる動作プログラムに従って、サブタンク8を直交方向に所定ピッチΔe移動させる。
The operation of this operation program will be further described. A waveform formed by the acceleration a by applying an acceleration R of a predetermined magnitude to the sub tank 8 (ink) at a time t1 of a half cycle from the start of the pressure change ΔPa. Therefore, the waves cancel each other, and the pressure in the sub tank 8 can be quickly stabilized as shown in FIG. 7 (d).
In accordance with the operation program for generating the acceleration R, the sub tank 8 is moved by a predetermined pitch Δe in the orthogonal direction.

また、これと同様に、サブタンク8を直交方向に変位させることで、図7(b)に示しているように、減衰振動を伴う圧力変化ΔPbが発生する場合においても、当該圧力変化ΔPbの開始t2から1/2周期の時点t3で、所定の大きさの加速度−Rをサブタンク8(インク)に与えることで、加速度−aにより形成される波形と逆位相の波形が生じさせることができるので、これら波が打ち消し合い、図7(d)に示しているように、サブタンク8の圧力を迅速に安定させることができる。   Similarly, when the subtank 8 is displaced in the orthogonal direction, as shown in FIG. 7B, even when the pressure change ΔPb accompanied by the damped vibration occurs, the start of the pressure change ΔPb is started. Since a predetermined magnitude of acceleration -R is applied to the sub-tank 8 (ink) at a time t3 that is a half cycle from t2, a waveform having a phase opposite to that of the waveform formed by the acceleration -a can be generated. These waves cancel each other, and as shown in FIG. 7D, the pressure in the sub tank 8 can be quickly stabilized.

また、他の形態の動作プログラムとしては、例えば、サブタンク8の移動開始後に負の加速度が当該サブタンク8(インク)に生じるような挙動を含めて、サブタンク8を直交方向に移動開始させる動作、また、移動完了前に正の加速度が当該サブタンク8(インク)に生じるような挙動を含めて、サブタンク8を直交方向に移動完了させる動作とすることもできる。又は、サブタンク8の移動開始後に負の加速度と正の加速度とが交互に当該サブタンク8(インク)に生じるような挙動を含めて、サブタンク8を直交方向に移動開始させる動作があり、また、移動完了前に正の加速度と負の加速度が交互に当該サブタンク8(インク)に生じるような挙動を含めて、サブタンク8を直交方向に移動完了させる動作とすることもできる。
このような挙動を含んだ動作プログラムに従って、サブタンク8を直交方向に所定ピッチΔe移動させる。
In addition, as an operation program of another form, for example, an operation for starting the movement of the sub tank 8 in the orthogonal direction including a behavior in which a negative acceleration is generated in the sub tank 8 (ink) after the movement of the sub tank 8 is started, or In addition, it is possible to perform an operation for completing the movement of the sub tank 8 in the orthogonal direction, including a behavior in which a positive acceleration is generated in the sub tank 8 (ink) before the movement is completed. Or, there is an operation of starting to move the sub tank 8 in the orthogonal direction, including a behavior in which a negative acceleration and a positive acceleration are alternately generated in the sub tank 8 (ink) after the movement of the sub tank 8 starts. Including the behavior in which positive acceleration and negative acceleration are alternately generated in the sub tank 8 (ink) before completion, the sub tank 8 can be moved in the orthogonal direction.
In accordance with an operation program including such behavior, the sub tank 8 is moved by a predetermined pitch Δe in the orthogonal direction.

そして、前記塗布作業のうちの、前記準備動作の際に、記憶部19に記憶させた動作プログラムに従って動作制御部20が、第二駆動機構3cによって、ヘッド7及びサブタンク8を直交方向に移動させる。これにより、図7(d)に示しているように、サブタンク本体部26内のインクに生じる実際に圧力変化ΔP1は、解消され、大幅に低減される(図7(d)参照)。   Then, during the preparatory operation in the application work, the operation control unit 20 moves the head 7 and the sub tank 8 in the orthogonal direction by the second drive mechanism 3c according to the operation program stored in the storage unit 19. . As a result, as shown in FIG. 7D, the actual pressure change ΔP1 generated in the ink in the sub-tank main body 26 is eliminated and greatly reduced (see FIG. 7D).

以上のように、この実施形態によれば、ヘッド7及びサブタンク8が直交方向に変位することでタンク本体部26内のインク10に動圧が作用することで、圧力変化ΔPa,ΔPbが生じようとしても、記憶部19に記憶させた前記動作プログラムに従って動作制御部20がサブタンク8を直交方向に変位させることで、前記圧力変化ΔPa,ΔPbの発生を抑えることができる。このため、サブタンク8が直交方向に変位しても、その影響を、当該サブタンク8と配管22を通じて繋がっているヘッド7におけるインクのメニスカスの形成に、与えにくく、メニスカスの形状を安定させた状態に維持することが可能となる。   As described above, according to this embodiment, when the head 7 and the sub tank 8 are displaced in the orthogonal direction, dynamic pressure acts on the ink 10 in the tank main body 26, so that pressure changes ΔPa and ΔPb are generated. However, the operation control unit 20 displaces the sub-tank 8 in the orthogonal direction according to the operation program stored in the storage unit 19, so that the occurrence of the pressure changes ΔPa and ΔPb can be suppressed. For this reason, even if the sub tank 8 is displaced in the orthogonal direction, it is difficult to give the influence to the formation of the ink meniscus in the head 7 connected to the sub tank 8 through the pipe 22, and the meniscus shape is stabilized. Can be maintained.

また、前記実施形態によれば、図6に示しているように、サブタンク8のサブタンク本体部26は、インク10を充満させた状態で収容していて、このサブタンク本体部26が有している柔軟性のある前記隔壁膜28は、塗布方向(X方向)に長く、この塗布方向に直交する直交方向(Y方向)に短い偏平形状に形成されている。   Further, according to the embodiment, as shown in FIG. 6, the sub tank main body portion 26 of the sub tank 8 is accommodated in a state where the ink 10 is filled, and the sub tank main body portion 26 has. The flexible partition wall film 28 is formed in a flat shape that is long in the coating direction (X direction) and short in the orthogonal direction (Y direction) perpendicular to the coating direction.

つまり、サブタンク本体部26の前記領域S1は、塗布方向に長く、直交方向に短い偏平形状となっていて、この領域S1の直交方向の寸法は、塗布方向の寸法よりも小さい。具体的に説明すると、領域S1は、平面視において塗布方向に長い長円形状を有していて(図5参照)、さらに、上下方向に薄い領域となっている(図6参照)。
このような偏平形状とすることで、サブタンク本体部26にインクを充満させた状態で、隔壁膜28は塗布方向の方が、その直交方向よりも変形し難くなる。
That is, the area S1 of the sub tank main body 26 has a flat shape that is long in the application direction and short in the orthogonal direction, and the dimension in the orthogonal direction of the area S1 is smaller than the dimension in the application direction. Specifically, the region S1 has an oval shape that is long in the application direction in plan view (see FIG. 5), and is a thin region in the vertical direction (see FIG. 6).
By adopting such a flat shape, the partition film 28 is less likely to be deformed in the coating direction than in the orthogonal direction in a state where the sub tank main body 26 is filled with ink.

そして、図1及び図5に示しているように、隔壁膜28(領域S1)の長手方向(塗布方向)と、前記塗布方向とが平行となるように、サブタンク8は配置されている。このため、塗布作業の際に、塗布ガントリ3が塗布方向に移動することで、サブタンク8が同方向に移動しても、前記のとおり、隔壁膜28及びその内部に満たされているインクは塗布方向(長手方向)に変形及び移動し難い。このため、サブタンク8内のインクには塗布方向の動圧が作用し難くなる。したがって、塗布ガントリ3の移動によって、サブタンク8を塗布方向に移動させて塗布作業を行っても、この塗布方向への移動によるインクの動圧が、配管22を通じて、ヘッド7内のインクに影響を与えにくく、ヘッド7の吐出口11において、メニスカスの形状を安定させることができる。   As shown in FIGS. 1 and 5, the sub tank 8 is arranged so that the longitudinal direction (application direction) of the partition film 28 (region S1) and the application direction are parallel to each other. Therefore, when the coating gantry 3 moves in the coating direction during the coating operation, the partition film 28 and the ink filled therein are coated as described above even when the sub tank 8 moves in the same direction. It is difficult to deform and move in the direction (longitudinal direction). For this reason, the dynamic pressure in the coating direction hardly acts on the ink in the sub tank 8. Accordingly, even if the sub-tank 8 is moved in the application direction by the movement of the application gantry 3, the ink dynamic pressure due to the movement in the application direction affects the ink in the head 7 through the pipe 22. The shape of the meniscus can be stabilized at the discharge port 11 of the head 7.

そして、サブタンク8を直交方向に移動させる場合では、前記のとおり、記憶部19に記憶させた前記動作プログラムに従って動作制御部20が第二駆動機構3cによってサブタンク8を変位させることで、ヘッド7におけるインクのメニスカスの形状を安定させることが可能となる。
以上より、ヘッド7及びサブタンク8を、塗布方向及び直交方向に、速く移動させることが可能となり、塗布作業を効率化することができる。
When the sub tank 8 is moved in the orthogonal direction, the operation control unit 20 displaces the sub tank 8 by the second drive mechanism 3c according to the operation program stored in the storage unit 19 as described above. It is possible to stabilize the shape of the ink meniscus.
As described above, the head 7 and the sub tank 8 can be moved quickly in the application direction and the orthogonal direction, and the application work can be made more efficient.

また、本発明の塗布装置は、図示する形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであっても良い。例えばサブタンク8の構成は図示した形態に限らず変更可能である。   In addition, the coating apparatus of the present invention is not limited to the illustrated form, and may be in another form within the scope of the present invention. For example, the configuration of the sub tank 8 is not limited to the illustrated form and can be changed.

3a 第一駆動機構
3c 第二駆動機構
5 制御装置
7 ヘッド(インクジェットヘッド)
8 サブタンク(タンク)
10 インク(塗布液)
11 吐出口
19 記憶部
20 動作制御部
26 サブタンク本体部(タンク本体部)
28 隔壁膜
3a First drive mechanism 3c Second drive mechanism 5 Control device 7 Head (inkjet head)
8 Sub tank (tank)
10 Ink (application liquid)
11 Discharge port 19 Storage unit 20 Operation control unit 26 Sub tank main body (tank main body)
28 Bulkhead membrane

Claims (3)

塗布液を吐出する吐出口を有するヘッドと、
塗布液を溜めることができると共に当該塗布液を前記ヘッドに供給するタンクと、
前記塗布液を前記吐出口から吐出している状態で前記ヘッドと共に前記タンクを所定の塗布方向に移動させる第一駆動機構と、
前記ヘッド及び前記タンクを前記塗布方向に直交する直交方向に移動させる第二駆動機構と、
前記第一駆動機構及び前記第二駆動機構の動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記タンクは、柔軟性を備えた隔壁膜をタンク壁の少なくとも一部として有しかつ前記塗布液を充満させた状態で収容するタンク本体部を有し、
前記制御装置は、前記タンクが前記直交方向に移動する際に生じる前記タンク本体部内の塗布液の圧力変化を抑えるように前記タンクを挙動させて当該直交方向に移動させる動作プログラムを記憶している記憶部と、前記動作プログラムに従って前記タンクを前記直交方向に移動させる動作制御部と、を有していることを特徴とする塗布装置。
A head having a discharge port for discharging the coating liquid;
A tank capable of storing a coating liquid and supplying the coating liquid to the head;
A first drive mechanism for moving the tank in a predetermined application direction together with the head in a state where the application liquid is being discharged from the discharge port;
A second drive mechanism for moving the head and the tank in an orthogonal direction orthogonal to the application direction;
A control device for controlling operations of the first drive mechanism and the second drive mechanism;
With
The tank has a tank body portion that has a partition wall film having flexibility as at least a part of a tank wall and accommodates the coating liquid in a filled state,
The control device stores an operation program for causing the tank to move and move in the orthogonal direction so as to suppress a change in pressure of the coating liquid in the tank main body that occurs when the tank moves in the orthogonal direction. A coating apparatus comprising: a storage unit; and an operation control unit that moves the tank in the orthogonal direction according to the operation program.
前記動作プログラムは、前記圧力変化と逆位相の圧力変化が前記タンク本体部内の塗布液に生じるように、前記タンクを挙動させるべく設定されている請求項1に記載の塗布装置。   2. The coating apparatus according to claim 1, wherein the operation program is set to cause the tank to behave so that a pressure change in a phase opposite to the pressure change is generated in the coating liquid in the tank main body. 前記隔壁膜は、一方向に長く当該一方向に直交する他方向に短い偏平形状に形成され、
前記隔壁膜の前記一方向と前記塗布方向とが平行となるように、前記タンクは配置されている請求項1又は2に記載の塗布装置。
The partition film is formed in a flat shape that is long in one direction and short in the other direction perpendicular to the one direction,
The coating apparatus according to claim 1, wherein the tank is disposed so that the one direction of the partition film is parallel to the coating direction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101309269B1 (en) 2011-07-21 2013-09-16 주식회사 나래나노텍 Improved Coating Apparatus and Coating Method

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