JP2016185498A - 液滴吐出制御装置、液滴吐出制御方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】異なる種類の機能液を吐出する液滴吐出装置において確実かつ効率的な動作を実行することができる。
【解決手段】液滴吐出制御装置は、複数の異なる機能液を吐出することが可能な液滴吐出装置における動作の対象となる機能液の種類を判定する機能液種判定部と、前記機能液種判定部により判定された機能液の種類に応じた動作条件を設定する動作条件設定部と、前記動作条件設定部により設定された動作条件に基づいて動作を実行する動作実行部と、を備える。
【選択図】図7
【解決手段】液滴吐出制御装置は、複数の異なる機能液を吐出することが可能な液滴吐出装置における動作の対象となる機能液の種類を判定する機能液種判定部と、前記機能液種判定部により判定された機能液の種類に応じた動作条件を設定する動作条件設定部と、前記動作条件設定部により設定された動作条件に基づいて動作を実行する動作実行部と、を備える。
【選択図】図7
Description
本発明は、液滴吐出制御装置、液滴吐出制御方法およびプログラムに関する。
特許文献1には、吸引装置およびこれを備えた液滴吐出装置が記載されている(特許文献1参照。)。当該吸引装置は、機能液別の複数種のインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドのノズル面に対し、離接して機能液を吸引する吸引装置であって、当該機能液滴吐出ヘッドに対応する機能液別の複数種のキャップを搭載したキャップユニットと、各キャップをキャップユニット単位で離接動作させる離接機構と、キャップユニット単位で各キャップから機能液を吸引するとともに各々吸引圧力が異なる複数台の吸引手段と、上流側を各キャップに接続された複数の個別吸引流路と、下流側を各吸引手段に接続された複数の主吸引流路と、複数の個別吸引流路と複数の主吸引流路との間に介設され、複数の個別吸引流路を合流させるとともに、合流後の流路を複数の主吸引流路に対し選択的に連通させる合流流路系と、を備える。
従来の吸引装置を備えた液滴吐出装置では、各々吸引圧力が異なる複数台の吸引手段が用いられており、効率的でない場合があった。例えば、従来では、ヘッドごとに異なる吸引圧力で吸引することは可能であるが、機能液種の情報に基づいて機能液種ごとに条件を決めて吸引などの圧力を切り替えることはできなかった。
本発明は、前記の点に鑑み為されたものであり、異なる種類の機能液を吐出する液滴吐出装置において確実かつ効率的な動作を実行することができる液滴吐出制御装置、液滴吐出制御方法およびプログラムを提供することを目的とする。
上記課題の少なくとも一つを解決するために本発明の一態様は、複数の異なる機能液を吐出することが可能な液滴吐出装置における動作の対象となる機能液の種類を判定する機能液種判定部と、前記機能液種判定部により判定された機能液の種類に応じた動作条件を設定する動作条件設定部と、前記動作条件設定部により設定された動作条件に基づいて動作を実行する動作実行部と、を備える液滴吐出制御装置である。この構成により、液滴吐出制御装置では、液滴吐出装置における動作の対象となる機能液の種類に応じた動作条件を設定して当該動作条件に基づいて動作を実行する。これにより、液滴吐出制御装置では、異なる種類の機能液を吐出する液滴吐出装置において確実かつ効率的な動作を実行することができる。
また、本発明の一態様は、液滴吐出制御装置において、前記動作条件は、所定のパラメーターの値を含む、構成が用いられてもよい。この構成により、液滴吐出制御装置では、動作の対象となる機能液の種類に応じたパラメーターの値を設定する。これにより、液滴吐出制御装置では、異なる種類の機能液を吐出する液滴吐出装置において、機能液の種類に応じたパラメーターの値を用いて、確実かつ効率的な動作を実行することができる。
また、本発明の一態様は、液滴吐出制御装置において、前記動作は、前記機能液の吸引の動作を含む、構成が用いられてもよい。この構成により、液滴吐出制御装置では、液滴吐出装置における吸引の動作の対象となる機能液の種類に応じた動作条件を設定して当該動作条件に基づいて吸引の動作を実行する。これにより、液滴吐出制御装置では、吸引の動作において、確実かつ効率的な動作を実行することができる。
また、本発明の一態様は、液滴吐出制御装置において、前記動作は、前記機能液の充填の動作を含む、構成が用いられてもよい。この構成により、液滴吐出制御装置では、液滴吐出装置における充填の動作の対象となる機能液の種類に応じた動作条件を設定して当該動作条件に基づいて充填の動作を実行する。これにより、液滴吐出制御装置では、充填の動作において、確実かつ効率的な動作を実行することができる。
また、本発明の一態様は、液滴吐出制御装置において、前記動作実行部は、前記機能液種判定部により判定された機能液の種類に応じて動作の経路を切り替える、構成が用いられてもよい。この構成により、液滴吐出制御装置では、機能液の種類に応じて動作の経路を切り替える。これにより、液滴吐出制御装置では、機能液の種類に応じて、適した動作の経路を用いて、確実かつ効率的な動作を実行することができる。
上記課題の少なくとも一つを解決するために本発明の一態様は、複数の異なる機能液を吐出することが可能な液滴吐出装置における動作の対象となる機能液の種類を判定し、判定された機能液の種類に応じた動作条件を設定し、設定された動作条件に基づいて動作を実行する、液滴吐出制御方法である。この構成により、液滴吐出制御方法では、液滴吐出装置における動作の対象となる機能液の種類に応じた動作条件を設定して当該動作条件に基づいて動作を実行する。これにより、液滴吐出制御方法では、異なる種類の機能液を吐出する液滴吐出装置において確実かつ効率的な動作を実行することができる。
上記課題の少なくとも一つを解決するために本発明の一態様は、複数の異なる機能液を吐出することが可能な液滴吐出装置における動作の対象となる機能液の種類を判定するステップと、判定された機能液の種類に応じた動作条件を設定するステップと、設定された動作条件に基づいて動作を実行するステップと、をコンピューターに実行させるためのプログラムである。この構成により、プログラムでは、液滴吐出装置における動作の対象となる機能液の種類に応じた動作条件を設定して当該動作条件に基づいて動作を実行する。これにより、プログラムでは、異なる種類の機能液を吐出する液滴吐出装置において確実かつ効率的な動作を実行することができる。
以上のように、本発明に係る液滴吐出制御装置、液滴吐出制御方法およびプログラムによれば、液滴吐出装置における動作の対象となる機能液の種類に応じた動作条件を設定して当該動作条件に基づいて動作を実行する。これにより、本発明に係る液滴吐出制御装置、液滴吐出制御方法およびプログラムでは、異なる種類の機能液を吐出する液滴吐出装置において確実かつ効率的な動作を実行することができる。
以下、本発明を具体化した実施形態について図面にしたがって説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
<液滴吐出装置>
本実施形態の液滴吐出装置1について説明する。本実施形態の液滴吐出装置1は、例えばフラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれ、液晶表示装置のカラーフィルターや有機EL(Electro−luminescence)装置の画素となる発光素子などを形成するために用いられる。本実施形態では、有機EL装置の発光素子を形成するために用いられる液滴吐出装置1を例に挙げて説明する。したがって、発光素子を構成する高価な発光材料などを含む機能液が液滴吐出ヘッドに供給される。
本実施形態の液滴吐出装置1について説明する。本実施形態の液滴吐出装置1は、例えばフラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれ、液晶表示装置のカラーフィルターや有機EL(Electro−luminescence)装置の画素となる発光素子などを形成するために用いられる。本実施形態では、有機EL装置の発光素子を形成するために用いられる液滴吐出装置1を例に挙げて説明する。したがって、発光素子を構成する高価な発光材料などを含む機能液が液滴吐出ヘッドに供給される。
図1は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置1の構成を示す概略斜視図である。
図2は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置1の構成の配置を示す概略平面図である。
図1に示すように、本実施形態の液滴吐出装置1は、ワークW(基板:被吐出物)に機能液を吐出する装置本体2を備えている。
装置本体2にはインクジェット方式の液滴吐出ヘッド20が搭載されており、液滴吐出ヘッド20とワークWとを対向配置して、ワークWを第1の方向に移動させる主走査と、第1の方向に対して直交する第2の方向に移動させる副走査とを行う間に液滴吐出ヘッド20から機能液をワークWに向けて吐出する。本実施形態では、ワークWの所定の領域に機能液を吐出することを「描画」と呼ぶ。描画における主走査の上記第1の方向を主走査方向と呼び、第2の方向を副走査方向と呼ぶ。本実施形態では、主走査方向をX軸方向として表示し、副走査方向をY軸方向として表示する。また、X軸方向とY軸方向とに直交する方向をZ軸方向として表示する。
図2は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置1の構成の配置を示す概略平面図である。
図1に示すように、本実施形態の液滴吐出装置1は、ワークW(基板:被吐出物)に機能液を吐出する装置本体2を備えている。
装置本体2にはインクジェット方式の液滴吐出ヘッド20が搭載されており、液滴吐出ヘッド20とワークWとを対向配置して、ワークWを第1の方向に移動させる主走査と、第1の方向に対して直交する第2の方向に移動させる副走査とを行う間に液滴吐出ヘッド20から機能液をワークWに向けて吐出する。本実施形態では、ワークWの所定の領域に機能液を吐出することを「描画」と呼ぶ。描画における主走査の上記第1の方向を主走査方向と呼び、第2の方向を副走査方向と呼ぶ。本実施形態では、主走査方向をX軸方向として表示し、副走査方向をY軸方向として表示する。また、X軸方向とY軸方向とに直交する方向をZ軸方向として表示する。
液滴吐出装置1は、液滴吐出ヘッド20に機能液を供給する機能液供給システム100(図5参照。)を備えている。機能液はカートリッジCに充填され、カートリッジCから液滴吐出ヘッド20に供給される。カートリッジCは装置本体2に脱着可能に配置され、液滴吐出装置1は、装置本体2に対してカートリッジCを供給するカートリッジ供給機構4を備えている。
液滴吐出装置1を構成する各種の装置あるいは機構は、描画が行われる描画エリア18と、液滴吐出ヘッド20のノズルの目詰まりなどの不具合を解消するメンテナンスを行うメンテナンスエリア19とに分かれて配置されている。
描画エリア18に配置された装置本体2は、X軸方向に延在し、石定盤で構成されたX軸支持ベース11と、X軸支持ベース11上に配設され、セットステージ(載置台)12をX軸方向(主走査方向)に移動させるX軸テーブル13と、X軸テーブル13とセットステージ12との間に介設され、セットステージ12をY軸方向(副走査方向)に移動させる改行軸テーブル14と、を有している。セットステージ12にはワークWが吸着されて載置される。また、Y軸方向において、X軸テーブル13を跨ぎ描画エリア18とメンテナンスエリア19とに架け渡されたフレーム構造のY軸支持ベース15と、Y軸支持ベース15上に配設され、Y軸方向に延在する一対のY軸テーブル16と、を有している。
さらに、一対のY軸テーブル16により、描画エリア18とメンテナンスエリア19との間で移動可能に構成された複数(例えば10個)のキャリッジユニット17と、を有している。X軸テーブル13および改行軸テーブル14がワーク移動機構を構成し、一対のY軸テーブル16がキャリッジ移動機構を構成する。これらの移動機構は、移動手段の一例である。また、キャリッジユニット17がキャリッジの一例である。なお、キャリッジユニット17の数は10個に限定されるものではない。
さらに、一対のY軸テーブル16により、描画エリア18とメンテナンスエリア19との間で移動可能に構成された複数(例えば10個)のキャリッジユニット17と、を有している。X軸テーブル13および改行軸テーブル14がワーク移動機構を構成し、一対のY軸テーブル16がキャリッジ移動機構を構成する。これらの移動機構は、移動手段の一例である。また、キャリッジユニット17がキャリッジの一例である。なお、キャリッジユニット17の数は10個に限定されるものではない。
各キャリッジユニット17は、X軸方向において一対のY軸テーブル16に架け渡されたブリッジプレート34に吊設されており、ブリッジプレート34を介して、Y軸テーブル16に支持されている。各ブリッジプレート34は、一対のY軸テーブル16のY軸スライダーを兼ねており、複数のキャリッジユニット17は、一対のY軸テーブル16により、それぞれブリッジプレート34を介して、個別にあるいは全体としてY軸方向に移動可能に構成されている。
また、各ブリッジプレート34には、カートリッジセット部35が設けられ、カートリッジセット部35には、複数のカートリッジCがセットされている。そして、各キャリッジユニット17には、複数の液滴吐出ヘッド20が搭載されており、これら液滴吐出ヘッド20には、対応するカートリッジセット部35にセットされた複数のカートリッジCから機能液が供給される。
また、液滴吐出装置1は、メンテナンスエリア19に配設されたワイピング機構5(交互運転のため2台)と、キャップ機構110とを備えている。また、X軸テーブル13に搭載されたフラッシングユニット8および検査ユニット9を備えている。キャップ機構110は、液滴吐出ヘッド20から機能液を強制的に吸引して液滴吐出ヘッド20のノズルの目詰まりなどを解消させる。ワイピング機構5は、液滴吐出ヘッド20のノズル面を払拭してノズル面に付着した機能液や異物を取り除き、ノズル面に付着した機能液や異物によりノズルから吐出される液滴の飛行曲りなどを防止する。また、フラッシングユニット8は、液滴吐出ヘッド20のノズル内の機能液の乾燥を防ぎ安定した吐出性能(吐出量、吐出位置精度など)を得るために、液滴吐出ヘッド20から捨て吐出された機能液を受容する。検査ユニット9は、液滴吐出ヘッド20のノズルから機能液を液滴として検査用シートに吐出させ、検査用シートに着弾した液滴の形状や着弾位置を確認することで、液滴吐出ヘッド20の吐出性能を検査する際に用いられる。なお、メンテナンス系として機能するキャップ機構110は、本実施形態の機能液供給システム100(図5参照。)に組み込まれて運用されている。
X軸テーブル13は、例えばリニアモーターによるモーター駆動により、ワークWが載置されるセットステージ12をX軸方向に移動させ、液滴吐出ヘッド20の吐出駆動と併せて、ワークWに対し主走査を行う。同様に、改行軸テーブル14は、例えばリニアモーターによるモーター駆動により、セットステージ12をY軸方向に移動させ、ワークWに対し副走査を行う。この主走査と副走査とを行う間に、ワークWに機能液が吐出される。
また、Y軸テーブル16は、例えばリニアモーターによるモーター駆動により、各キャリッジユニット17を描画エリア18に配置して、液滴吐出ヘッド20を所定の吐出開始位置に移動させる。また、Y軸テーブル16は、メンテナンス時に液滴吐出ヘッド20が搭載されたキャリッジユニット17をメンテナンスエリア19に移動させる。さらに、メンテナンス時に、メンテナンスエリア19においてキャリッジユニット17に搭載されたカートリッジCの交換が行われる。
また、Y軸テーブル16は、例えばリニアモーターによるモーター駆動により、各キャリッジユニット17を描画エリア18に配置して、液滴吐出ヘッド20を所定の吐出開始位置に移動させる。また、Y軸テーブル16は、メンテナンス時に液滴吐出ヘッド20が搭載されたキャリッジユニット17をメンテナンスエリア19に移動させる。さらに、メンテナンス時に、メンテナンスエリア19においてキャリッジユニット17に搭載されたカートリッジCの交換が行われる。
各キャリッジユニット17は、ブリッジプレート34に支持された垂設部材31と、垂設部材31の下端に取り付けられたヘッドユニット32と、を備えている。ヘッドユニット32には、ヘッドプレート33によって支持された複数の液滴吐出ヘッド20が搭載されている。そして、複数の液滴吐出ヘッド20には、上記のカートリッジCから複数種の機能液が供給される。すなわち、各キャリッジユニット17には、複数種の機能液に対応する複数の液滴吐出ヘッド20が搭載されており、これに対応してカートリッジセット部35には、複数のカートリッジCがセットされている。カートリッジセット部35にセットされたカートリッジCの交換は、カートリッジ供給機構4を用いて行われる。新旧のカートリッジCはセットトレイTにセットされ、セットトレイTは台車Aによってカートリッジ供給機構4との間で受け渡しが行われる。
カートリッジ供給機構4は、カートリッジCをチャンバールーム6内に受け入れるためのブース開口部41と、ブース開口部41を介して受け入れたカートリッジCを、受入れエリア43とカートリッジセット部35近傍の中継エリア44との間で上下方向に搬送する搬送部42と、カートリッジCを中継エリア44とカートリッジセット部35との間で移載する移載部45と、を備えている。
図2に示すように、液滴吐出装置1の装置本体2は、チャンバー装置3の中に配置されている。チャンバー装置3は、装置本体2を収容するプレハブ形式のクリーンブースで構成されたチャンバールーム6と、チャンバールーム6内の雰囲気のクリーン度や温度等を調整する清浄エアー供給ユニット7と、を有している。詳細は図示しないが、清浄エアー供給ユニット7は、冷却コイル、ヒーターおよび送風機を有すると共に、チャンバールーム6の天井全域のうち少なくとも描画エリア18とメンテナンスエリア19とに対応して組み込まれたHEPAフィルター(High Efficiency Particulate Air Filter)を有している。
このチャンバー装置3では、清浄エアー供給ユニット7により、チャンバールーム6内へのエアーの送気と排気とが常時行われる(常時換気)。すなわち、送気されたエアーが、チャンバールーム6の天井側からダウンフローとなって流れ、チャンバールーム6内の雰囲気が、所定の温度および所定のクリーン度に維持される。なお、チャンバールーム6内の雰囲気は、チャンバールーム6の下部に設けた排気口から外部の排気設備(真空吸引)に排気される(いずれも図示省略)。
カートリッジ供給機構4は、チャンバールーム6内のメンテナンスエリア19において、チャンバールーム6の側壁に添わせて配置されている。カートリッジ供給機構4は、チャンバールーム6の外部から持ち込まれたカートリッジCを、一旦、カートリッジセット部35の近傍まで搬送し、この搬送位置からカートリッジセット部35に移載(カートリッジ交換)する。カートリッジセット部35において使い切った(使用済み)カートリッジCは、カートリッジ供給機構4によって外部から持ち込まれた新しいカートリッジCに交換される。
図3(A)は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッド20の構成を示す概略斜視図である。
図3(B)は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッド20のノズル面を示す平面図である。
図3(A)に示すように、液滴吐出ヘッド20は、所謂2連のものであり、2連の接続針24を有する機能液の導入部23と、導入部23に積層されたヘッド基板25と、ヘッド基板25上に配置され内部に機能液のヘッド内流路が形成されたヘッド本体26とを備えている。接続針24は、機能液供給機構101(図5参照。)に配管を経由して接続され、機能液をヘッド内流路に供給する。ヘッド基板25には、フレキシブルフラットケーブル(図示省略)を介してヘッドドライバー132(図4参照。)に接続される2連のコネクターが設けられている。
図3(B)は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッド20のノズル面を示す平面図である。
図3(A)に示すように、液滴吐出ヘッド20は、所謂2連のものであり、2連の接続針24を有する機能液の導入部23と、導入部23に積層されたヘッド基板25と、ヘッド基板25上に配置され内部に機能液のヘッド内流路が形成されたヘッド本体26とを備えている。接続針24は、機能液供給機構101(図5参照。)に配管を経由して接続され、機能液をヘッド内流路に供給する。ヘッド基板25には、フレキシブルフラットケーブル(図示省略)を介してヘッドドライバー132(図4参照。)に接続される2連のコネクターが設けられている。
ヘッド本体26は、駆動手段(アクチュエーター)としての圧電素子で構成されたキャビティを有する加圧部27と、ノズル面21aに2つのノズル列22a、22bが相互に平行に形成されたノズルプレート21とを有している。
図3(B)に示すように、2つのノズル列22a、22bは、それぞれ複数(180個)のノズル22がピッチP1でほぼ等間隔に並べられており、互いにピッチP1の半分のピッチP2ずれた状態でノズル面21aに配設されている。本実施形態において、ピッチP1は、例えばおよそ141μm(マイクロメーター)である。よって、2つのノズル列22a、22bによって構成されたノズル列22cに直交する方向から見ると360個のノズル22がおよそ70.5μmのノズルピッチで配列した状態となっている。また、ノズル22の径は、およそ27μmである。
液滴吐出ヘッド20は、ヘッドドライバー132(図4参照。)から電気信号としての駆動信号が圧電素子に印加されると加圧部27のキャビティ(加圧室)の体積変動が起こり、これによるポンプ作用でキャビティに充填された機能液が加圧され、キャビティに連通するノズル22から機能液を液滴として吐出することができる。
液滴吐出ヘッド20においてノズル22ごとに設けられる駆動手段(アクチュエーター)は、圧電素子に限らない。アクチュエーターとして振動板を静電吸着により変位させる電気機械変換素子や、機能液を加熱してノズル22から液滴として吐出させる電気熱変換素子でもよい。なお、本実施形態において機能液は、発光材料などの特殊な材料を含んでいるため、機能液が熱の影響を受け難い圧電素子や電気機械変換素子をアクチュエーターとして用いることが好ましい。
次に、液滴吐出装置1の制御系について説明する。
図4は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置1における制御系を示すブロック図である。
図4に示すように、液滴吐出装置1の制御系は、ワーク移動機構(X軸テーブル13、改行軸テーブル14)、キャリッジ移動機構(Y軸テーブル16)、液滴吐出ヘッド20、機能液供給機構101、キャップ機構110、ワイピング機構5などを駆動する各種ドライバーを有する駆動部130と、駆動部130を含め液滴吐出装置1を統括的に制御する制御部120とを備えている。以降、ワーク移動機構に符号13、14を付してワーク移動機構13、14と呼び、キャリッジ移動機構に符号16を付してキャリッジ移動機構16と呼ぶこともある。
図4は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置1における制御系を示すブロック図である。
図4に示すように、液滴吐出装置1の制御系は、ワーク移動機構(X軸テーブル13、改行軸テーブル14)、キャリッジ移動機構(Y軸テーブル16)、液滴吐出ヘッド20、機能液供給機構101、キャップ機構110、ワイピング機構5などを駆動する各種ドライバーを有する駆動部130と、駆動部130を含め液滴吐出装置1を統括的に制御する制御部120とを備えている。以降、ワーク移動機構に符号13、14を付してワーク移動機構13、14と呼び、キャリッジ移動機構に符号16を付してキャリッジ移動機構16と呼ぶこともある。
駆動部130は、ワーク移動機構13、14およびキャリッジ移動機構16の各リニアモーターをそれぞれ駆動制御する移動用ドライバー131と、液滴吐出ヘッド20を駆動制御するヘッドドライバー132と、を備えている。また、機能液供給機構101を駆動制御する機能液供給用ドライバー133と、キャップ機構110およびワイピング機構5を含むメンテナンス機構を駆動制御するメンテナンス用ドライバー134と、カートリッジ供給機構4を駆動制御するカートリッジ供給用ドライバー135と、を備えている。
制御部120は、CPU(Central Processing Unit)121と、ROM(Read Only Memory)122と、RAM(Random Access Memory)123と、P−CON124とを備え、これらは互いにバス125を介して接続されている。P−CON124には、上位コンピューター10が接続されている。
ROM122は、CPU121で処理する制御プログラムなどを記憶する制御プログラム領域と、描画動作や液滴吐出ヘッド20への機能液供給、液滴吐出ヘッド20のメンテナンス処理、カートリッジCの交換などを行うための制御データなどを記憶する制御データ領域とを有している。
ROM122は、CPU121で処理する制御プログラムなどを記憶する制御プログラム領域と、描画動作や液滴吐出ヘッド20への機能液供給、液滴吐出ヘッド20のメンテナンス処理、カートリッジCの交換などを行うための制御データなどを記憶する制御データ領域とを有している。
RAM123は、ワークWに描画を行うための描画データを記憶する描画データ記憶部、ワークWおよび液滴吐出ヘッド20(実際には、ノズル列22c)の位置データを記憶する位置データ記憶部などの各種記憶部を有し、制御処理のための各種作業領域として使用される。P−CON124には、駆動部130の各種ドライバーなどが接続されており、CPU121の機能を補うと共に、周辺回路とのインタフェース信号を取り扱うための論理回路が構成されて組み込まれている。このため、P−CON124は、上位コンピューター10からの各種指令などをそのままあるいは加工してバス125に取り込むと共に、CPU121と連動して、CPU121などからバス125に出力されたデータや制御信号を、そのままあるいは加工して駆動部130に出力する。
そして、CPU121は、ROM122内の制御プログラムにしたがって、P−CON124を介して各種検出信号、各種指令、各種データなどを入力し、RAM123内の各種データなどを処理した後、P−CON124を介して駆動部130などに各種の制御信号を出力することにより、液滴吐出装置1の全体を制御している。例えば、CPU121は、液滴吐出ヘッド20、ワーク移動機構13、14およびキャリッジ移動機構16を制御して、キャリッジユニット17(ヘッドユニット32)とワークWとを対向配置させる。そして、キャリッジユニット17(ヘッドユニット32)とワークWとの相対移動に同期して、ヘッドユニット32に搭載された各液滴吐出ヘッド20の複数のノズル22からワークWに機能液を液滴として吐出するようにヘッドドライバー132に制御信号を送出する。
ここで、本実施形態では、X軸方向へのワークWの移動に同期して機能液を吐出することを主走査と呼び、主走査に対してY軸方向にセットステージ12あるいは液滴吐出ヘッド20を移動させることを副走査と呼んでいる。本実施形態の液滴吐出装置1は、主走査と副走査とを組み合わせて複数回繰り返すことにより機能液をワークWに吐出することができる。主走査は、液滴吐出ヘッド20に対して一方向へのワークWの移動に限らず、ワークWを往復させて行うこともできる。
ここで、本実施形態では、X軸方向へのワークWの移動に同期して機能液を吐出することを主走査と呼び、主走査に対してY軸方向にセットステージ12あるいは液滴吐出ヘッド20を移動させることを副走査と呼んでいる。本実施形態の液滴吐出装置1は、主走査と副走査とを組み合わせて複数回繰り返すことにより機能液をワークWに吐出することができる。主走査は、液滴吐出ヘッド20に対して一方向へのワークWの移動に限らず、ワークWを往復させて行うこともできる。
上位コンピューター10は、制御プログラムや制御データなどの制御情報を液滴吐出装置1に送出する。また、ワークW上の膜形成領域ごとに所定量の機能液を液滴として配置する吐出制御データとしての配置情報を生成する配置情報生成部の機能を有している。配置情報は、膜形成領域における液滴の吐出位置(言い換えれば、ワークWとノズル22との相対位置)、液滴の配置数(言い換えれば、ノズル22ごとの吐出数)、主走査における複数のノズル22のON/OFFすなわちノズル22の選択/非選択、吐出タイミングなどの情報を、例えば、ビットマップとして表したものである。上位コンピューター10は、上記配置情報を生成するだけでなく、RAM123に一旦格納された上記配置情報を修正することも可能である。
また、上位コンピューター10は、ROM122に格納された機能液供給用プログラムに基づいて、機能液供給機構101から液滴吐出ヘッド20に機能液を供給(充填)する。
また、上位コンピューター10は、ROM122に格納された機能液供給用プログラムに基づいて、機能液供給機構101から液滴吐出ヘッド20に機能液を供給(充填)する。
また、上位コンピューター10は、ROM122に格納されたメンテナンス用プログラムに基づいて、液滴吐出ヘッド20をキャップ機構110に対向する位置に配置させ、キャップ機構110を駆動して、液滴吐出ヘッド20の複数のノズル22から液滴吐出ヘッド20に充填された機能液を吸引させる。これにより、複数のノズル22(ノズル列22c)の目詰まりを解消させることができる。
また、上位コンピューター10は、ROM122に格納されたカートリッジ交換用プログラムに基づいて、カートリッジ供給機構4を駆動制御し、カートリッジセット部35において使用済みのカートリッジCを新しいカートリッジCと交換させる。
<機能液供給システム>
本実施形態の液滴吐出装置1では、上述したカートリッジCの交換は、機能液供給システム100における液滴吐出ヘッド20のメンテナンスに同期して行うことができるようになっている。
本実施形態の機能液供給システム100について説明する。
図5は、本発明の一実施形態に係る機能液供給システム100の構成を示すブロック図である。
本実施形態の液滴吐出装置1では、上述したカートリッジCの交換は、機能液供給システム100における液滴吐出ヘッド20のメンテナンスに同期して行うことができるようになっている。
本実施形態の機能液供給システム100について説明する。
図5は、本発明の一実施形態に係る機能液供給システム100の構成を示すブロック図である。
図5に示すように、本実施形態の機能液供給システム100は、機能液供給機構101と、キャップ機構110とを含んで構成されている。
機能液供給機構101は、キャリッジユニット17に搭載された12個の液滴吐出ヘッド20のうち4つの液滴吐出ヘッド20を1つの供給単位として機能液を供給するものである。言い換えれば、液滴吐出装置1が10個のキャリッジユニット17を備えていることから、機能液供給機構101は、1つのキャリッジユニット17に対して3つの供給単位が含まれ、合計30の供給単位へ機能液を供給する。
1つの供給単位に対する機能液FL1の供給系は、機能液FL1が充填された2つのカートリッジCと、中間貯留部103(103a)と、2つのカートリッジCと中間貯留部103とを繋ぐ供給経路148と、中間貯留部103と液滴吐出ヘッド20とを繋ぐ供給経路149と、を有している。供給経路149には、開閉バルブ147が設けられている。なお、2つのカートリッジCを区別するため、一方のカートリッジCに符号102aを付与し、他方のカートリッジCに符号102bを付与して説明することもある。また、中間貯留部103に接続されるカートリッジCの数は、2つに限定されず、例えば、1つでもよいし、3つであってもよい。
機能液供給機構101は、キャリッジユニット17に搭載された12個の液滴吐出ヘッド20のうち4つの液滴吐出ヘッド20を1つの供給単位として機能液を供給するものである。言い換えれば、液滴吐出装置1が10個のキャリッジユニット17を備えていることから、機能液供給機構101は、1つのキャリッジユニット17に対して3つの供給単位が含まれ、合計30の供給単位へ機能液を供給する。
1つの供給単位に対する機能液FL1の供給系は、機能液FL1が充填された2つのカートリッジCと、中間貯留部103(103a)と、2つのカートリッジCと中間貯留部103とを繋ぐ供給経路148と、中間貯留部103と液滴吐出ヘッド20とを繋ぐ供給経路149と、を有している。供給経路149には、開閉バルブ147が設けられている。なお、2つのカートリッジCを区別するため、一方のカートリッジCに符号102aを付与し、他方のカートリッジCに符号102bを付与して説明することもある。また、中間貯留部103に接続されるカートリッジCの数は、2つに限定されず、例えば、1つでもよいし、3つであってもよい。
本実施形態において、カートリッジCに充填される機能液FL1は、有機EL素子の発光層を形成するために用いられるものであって、発光材料などが含まれている。異物や水分、あるいは気泡などが除去された機能液FL1がカートリッジCに充填される。
カートリッジCの内部を加圧して機能液FL1を送り出す加圧手段として圧空が用いられている。圧空は、異物や油分、水分などがあらかじめ除去されている。圧空の取り入れ口PaとカートリッジCとの間には、レギュレーター105が設けられている。カートリッジCの内部を加圧する圧空の圧力設定は、カートリッジCに充填される機能液FL1の物理的な特性(粘度など)を考慮して設定される。本実施形態では、レギュレーター105として、電気信号により圧空の圧力をほぼ無段階に調整可能な電空レギュレーターが採用されている。これにより、機能液FL1の種類が変化しても取り入れた圧空を機能液FL1に合わせて細かく調整することが可能な構成となっている。他にも電空レギュレーターが用いられているので、カートリッジC側のレギュレーター105には符号105aを付与してレギュレーター105aとする。なお、カートリッジCの内部を加圧する方法は、空気が圧縮された圧空を用いることに限らず、例えば窒素などの不活性ガスを圧縮して用いてもよい。カートリッジCに充填される機能液FL1を考慮して加圧方法(加圧手段)を決める。
カートリッジ102aとレギュレーター105aとの間の圧空の供給経路には、開閉バルブ143が設けられ、カートリッジ102bとレギュレーター105aとの間の圧空の供給経路には、開閉バルブ144が設けられている。また、それぞれの圧空の供給経路の少なくとも一部は内部を視認可能とする透明部材で構成されており、当該透明部材で構成された部分に液面検出センサー104(104a、104b)が取り付けられている。それぞれの圧空の供給経路に機能液FL1が漏れた場合、これを液面検出センサー104で検出して、異常を報知したり、通常は開いている開閉バルブ143、144を閉じたりすることができるようになっている。
2つのカートリッジ102a、102bと中間貯留部103とを繋ぐ供給経路148には機能液FL1を濾過するフィルター106が設けられている。カートリッジ102aとフィルター106との間には開閉バルブ141が設けられ、カートリッジ102bとフィルター106との間には開閉バルブ142が設けられている。フィルター106と中間貯留部103との間にも開閉バルブ145が設けられている。2つのカートリッジ102a,102bのいずれかを交換した際に、異物などが供給経路148に侵入したとしてもフィルター106によって取り除くことができる構成となっている。
中間貯留部103は大気開放型の筒状の容器であって、筒状の容器の上方側の一方の端に中間貯留部103を大気開放可能な開放経路140が接続されている。開放経路140は、例えば透明なプラスチックチューブからなり、開放経路140の開放端には気体を濾過するフィルター107が設けられている。また、フィルター107の近傍に開閉バルブ146が設けられ、通常は開かれた状態となっている。フィルター107を通過する気体は濾過されるので、中間貯留部103に大気中の異物が混入することを防ぐことができる構成となっている。この場合、1つのキャリッジユニット17における3つの供給単位に対応する3つの中間貯留部103a、103b、103cのそれぞれに開放経路140が設けられ、それぞれの開放経路140は1つのフィルター107に接続されている。
開閉バルブ146と中間貯留部103との間の開放経路140には液面検出センサー104(104c、104d、104e)が取り付けられている。中間貯留部103が大気開放型であることから、機能液FL1が供給されてオーバーフローし開放経路140に漏れたときに液面検出センサー104により検出して、開閉バルブ146を閉じることができる構成となっている。
中間貯留部103が大気開放型であることから、中間貯留部103から液滴吐出ヘッド20への機能液FL1の供給は、中間貯留部103に貯留された機能液FL1の水頭圧の影響を受ける。本実施形態では、筒状の容器である中間貯留部103の下方側の他方の端に中間貯留部103に貯留された機能液FL1の液位を検出可能な液位センサー108が取り付けられている。また、1つの中間貯留部103から4つの液滴吐出ヘッド20へ機能液FL1を安定的に供給する観点から、中間貯留部103と4つの液滴吐出ヘッド20との間に圧力調整弁109が設けられている。圧力調整弁109は、例えばダイヤフラム方式の自己封止バルブであって、液滴吐出ヘッド20におけるキャビティの負圧状態に応じて機能液FL1を液滴吐出ヘッド20に送り込める構成となっている。圧力調整弁109を設けることにより、中間貯留部103における水頭圧の管理をより緩やかなものとすることができる。
続いて、キャップ機構110について説明する。キャップ機構110は、キャリッジユニット17に搭載された複数(12個)の液滴吐出ヘッド20に対して、4つの液滴吐出ヘッド20ごとに充填された機能液FL1を吸引可能な構成となっている。
具体的には、複数(12個)の液滴吐出ヘッド20のノズル面を封止可能な複数(12個)のキャップ部111と、第1吸引タンク114と、第2吸引タンク115と、第1吸引タンク114および第2吸引タンク115のそれぞれに接続された負圧手段としての複数の真空エジェクター116と、を備えている。図5には図示していないが、キャップ機構110における上記の構成は、複数(10個)のキャリッジユニット17に対応して複数組(10組)設けられている。
具体的には、複数(12個)の液滴吐出ヘッド20のノズル面を封止可能な複数(12個)のキャップ部111と、第1吸引タンク114と、第2吸引タンク115と、第1吸引タンク114および第2吸引タンク115のそれぞれに接続された負圧手段としての複数の真空エジェクター116と、を備えている。図5には図示していないが、キャップ機構110における上記の構成は、複数(10個)のキャリッジユニット17に対応して複数組(10組)設けられている。
1つのキャリッジユニット17を吸引単位とする複数(12個)のキャップ部111には、吸引経路160が接続されている。吸引経路160は、4つのキャップ部111ごとに設けられた、2つの開閉バルブ151、152と、2つの開閉バルブ151、152間に挟まれた負圧調整経路113とを含んでいる。言い換えれば、1つの吸引経路160には、4つのキャップ部111と、2つの開閉バルブ151、152と、負圧調整経路113とを含む吸引経路が3つ接続されている。1つのキャリッジユニット17に搭載された12個の液滴吐出ヘッド20から吸引される機能液FL1は1つの吸引経路160に集約される。図5には図示していないが、10個のキャリッジユニット17に対応して10本の吸引経路160が設けられている。
キャップ部111と第1吸引タンク114および第2吸引タンク115との間には、キャップ部111が受けた機能液FL1を第1吸引タンク114または第2吸引タンク115に振り分けることが可能な分岐経路が設けられている。分岐経路は、2つの開閉バルブ153、154と、これらの開閉バルブ153、154間を繋ぐ配管163とを有している。吸引経路160の他方の端が上記の配管163に接続されている。分岐経路は、10本の吸引経路160に対応した、2つの開閉バルブ153、154と配管163とからなる組み合わせを10系統含んでいる。開閉バルブ153と第1吸引タンク114とを繋ぐ吸引経路161が設けられ、開閉バルブ154と第2吸引タンク115とを繋ぐ吸引経路162が設けられている。
第1吸引タンク114には、第1負圧手段としての複数(3つ)の真空エジェクター116が接続されている。同様に、第2吸引タンク115には、第2負圧手段としての複数(3つ)の真空エジェクター116が接続されている。真空エジェクター116は、圧空を利用して真空(負圧)を発生させるものであり、レギュレーター105を介して圧空の取り入れ口Pbに接続されている。負圧手段としてロータリーポンプや拡散ポンプなどのポンプ類を用いる場合に比べて、1つの真空エジェクター116では高い真空度(大きな負圧)が得られないものの、開閉バルブ155を介して複数の真空エジェクター116を第1吸引タンク114や第2吸引タンク115に接続することによって、異なる負圧状態を容易に実現することができる。第1吸引タンク114および第2吸引タンク115のそれぞれには、タンク内の負圧状態を計測する圧力センサー117が取り付けられている。なお、第1吸引タンク114や第2吸引タンク115に接続される真空エジェクター116の数は、3つに限定されるものではなく、第1吸引タンク114や第2吸引タンク115において実現しようとする負圧水準に応じて決められる。
本実施形態では、第1吸引タンク114の負圧水準と、第2吸引タンク115の負圧水準を異ならせて運用している。具体的には、液滴吐出ヘッド20から強制的に機能液FL1を吸引してノズルの目詰まりを解消する吸引動作を行うときには、第2吸引タンク115よりも第1吸引タンク114における負圧水準を大きくし、分岐経路の開閉バルブ154を閉じ、開閉バルブ153を開けてキャップ部111および吸引経路160、161を介して吸引された機能液FL1を第1吸引タンク114に回収している。また、液滴吐出ヘッド20からの捨て吐出された機能液FL1をキャップ部111で受けるフラッシング(捨て吐出動作)を行うときには、第1吸引タンク114よりも第2吸引タンク115における負圧水準を小さくし、分岐経路の開閉バルブ153を閉じ、開閉バルブ154を開けてキャップ部111および吸引経路160、162を介して吸引された機能液FL1を第2吸引タンク115に回収している。なお、図5には図示していないが、X軸テーブル13に取り付けられたフラッシングユニット8(図1参照。)が受けた機能液FL1も第2吸引タンク115に回収されるように廃棄経路が設けられている。
第1吸引タンク114および第2吸引タンク115のそれぞれには、タンク内に回収された機能液FL1の重量を計測する重量計測装置118が取り付けられている。また、第1吸引タンク114および第2吸引タンク115を大気に開放可能な開閉バルブ156、157が取り付けられている。第1吸引タンク114および第2吸引タンク115の底部には、廃棄ポンプ119に接続された廃棄経路164が開閉バルブ158、159を介して接続されている。制御部120は廃棄ポンプ119を駆動し、開閉バルブ156と開閉バルブ158を開けることで、第1吸引タンク114内の機能液FL1を排出することができる。同様に、開閉バルブ157と開閉バルブ159を開けることで、第2吸引タンク115内の機能液FL1を排出することができる。
複数の真空エジェクター116と第1吸引タンク114とを結ぶ吸引経路、複数の真空エジェクター116と第2吸引タンク115とを結ぶ吸引経路のそれぞれと、開閉バルブ156、157に接続された開放経路のそれぞれとには、液面検出センサー104(104f〜104m)が取り付けられている。仮に、第1吸引タンク114および第2吸引タンク115が回収された機能液FL1で満たされ、これらの吸引経路や開放経路に漏れ出しても液面検出センサー104で検出して異常を知らせることができる。特に、真空エジェクター116に機能液FL1が侵入すると、真空エジェクター116の性能が低下するおそれがあるので、圧力センサー117によって第1吸引タンク114および第2吸引タンク115の負圧状態をモニターしておくことは、適正に吸引動作やフラッシングを行わせる点で重要である。
なお、図5に示した機能液供給システム100において用いられる開閉バルブは、例えばエアオペレーションバルブが用いられている。例えば電磁バルブを用いるよりも、エアオペレーションバルブを用いた方が、電気的に開閉制御を可能としつつシステム全体の消費電力を低減可能である。
<定期メンテナンス>
図6は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置1の定期メンテナンスにおける複数のキャリッジユニット17と、キャップ機構110およびワイピング機構5との関係を示す概略図である。
図6は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置1の定期メンテナンスにおける複数のキャリッジユニット17と、キャップ機構110およびワイピング機構5との関係を示す概略図である。
本実施形態における液滴吐出ヘッド20のメンテナンスは、図6に示すように、隣り合う2つのキャリッジユニット17を単位として行われる。液滴吐出装置1のメンテナンスエリア19では、10個のキャリッジユニット17(符号CR1〜CR10を付して区別する)と、10台のキャップ機構110(符号CP1〜CP10を付して区別する)とが対峙可能となっている。
図6では、例えば、メンテナンスが終了したキャリッジユニットCR1、CR2がワイピング機構5と対峙する位置に進んで、順次、キャリッジユニットCR1、CR2ごとのワイピング(ノズル面の払拭)が進んでいる様子を示している。一方、キャリッジユニットCR2に隣り合うキャリッジユニットCR3とキャリッジユニットCR4は、キャップ機構CP1、CP2と対峙する位置に移動して、搭載された液滴吐出ヘッド20の吸引動作が行われる。他のキャリッジユニットCR5〜CR10は、キャップ機構CP3〜CP8と対峙する位置に移動して、搭載された液滴吐出ヘッド20からキャップ機構110に向けて機能液FL1のフラッシング(捨て吐出動作)が行われる。フラッシングは、キャリッジユニットCR1、CR2のワイピングに要する時間と、キャリッジユニットCR3、CR4の吸引動作に要する時間とのうち、長い方の時間に同期して行われる。
また、この長い方の時間に同期して、キャリッジユニットCR3、CR4に搭載されたカートリッジCのうち交換が必要と判断されたカートリッジCの交換をカートリッジ供給機構4の移載部45によって行う。移載部45は、把持ヘッド89を有する。このような液滴吐出ヘッド20のメンテナンスおよびカートリッジCの交換は、隣り合う2つのキャリッジユニット17を単位として10個のキャリッジユニット17に亘って実施される。なお、キャップ機構CP1、CP2で吸引された機能液FL1は第1吸引タンク114に回収され、キャップ機構CP3〜CP8で受けた機能液FL1は第2吸引タンク115に回収される。
また、この長い方の時間に同期して、キャリッジユニットCR3、CR4に搭載されたカートリッジCのうち交換が必要と判断されたカートリッジCの交換をカートリッジ供給機構4の移載部45によって行う。移載部45は、把持ヘッド89を有する。このような液滴吐出ヘッド20のメンテナンスおよびカートリッジCの交換は、隣り合う2つのキャリッジユニット17を単位として10個のキャリッジユニット17に亘って実施される。なお、キャップ機構CP1、CP2で吸引された機能液FL1は第1吸引タンク114に回収され、キャップ機構CP3〜CP8で受けた機能液FL1は第2吸引タンク115に回収される。
<機能液種に応じた動作の制御>
図7は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出制御装置301の構成を示すブロック図である。
液滴吐出制御装置301は、機能液種判定部311と、動作条件設定部312と、動作実行部313を備える。
図4に示される制御系の例では、液滴吐出制御装置301は、例えば、上位コンピューター10に相当する。他の構成例として、液滴吐出制御装置301の機能は、制御部120に備えられてもよく、または、上位コンピューター10と制御部120に分散して備えられてもよい。
図7は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出制御装置301の構成を示すブロック図である。
液滴吐出制御装置301は、機能液種判定部311と、動作条件設定部312と、動作実行部313を備える。
図4に示される制御系の例では、液滴吐出制御装置301は、例えば、上位コンピューター10に相当する。他の構成例として、液滴吐出制御装置301の機能は、制御部120に備えられてもよく、または、上位コンピューター10と制御部120に分散して備えられてもよい。
本実施形態に係る液滴吐出装置1は、複数の異なる機能液を吐出する液滴吐出ヘッド20を備える。そして、液滴吐出ヘッド20から機能液を吸引して当該機能液を吸引タンク114、115に送る(送液する)こと、あるいは、カートリッジCに充填された機能液を液滴吐出ヘッド20に送って(送液して)充填することが行われる。
例えば、第1の機能液と、第1の機能液とは特性が異なる第2の機能液が使用される場合を例とする。特性は、一例として、色である。
例えば、第1の機能液と、第1の機能液とは特性が異なる第2の機能液が使用される場合を例とする。特性は、一例として、色である。
機能液種判定部311は、動作の対象となる機能液の種類(機能液種)を判定する。機能液種判定部311は、一例として、機能液が充填されたカートリッジCが使用される場合に、当該カートリッジCに添付された機能液種の識別情報を読み取り、当該識別情報に基づいて機能液種を判定する。当該識別情報は、例えば、当該カートリッジCに添付されたIC(Integrated Circuit)チップに記憶されていてもよい。機能液種判定部311は、他の例として、ユーザーまたは外部の装置により機能液種が指定される場合に、当該指定に基づいて機能液種を判定してもよい。
動作の対象となる機能液は、例えば、吸引の動作あるいは充填の動作を実行する対象の液滴吐出ヘッド20が吐出する機能液である。
動作の対象となる機能液は、例えば、吸引の動作あるいは充填の動作を実行する対象の液滴吐出ヘッド20が吐出する機能液である。
動作条件設定部312は、機能液種判定部311による判定の結果に基づいて、動作で使用する動作条件を設定する。
具体的には、動作条件設定部312は、動作の対象が第1の機能液であることが判定された場合には、第1の動作条件を設定する。第1の動作条件は、第1の機能液の特性に基づいて定められる動作条件であり、例えば、圧力、時間、その他のパラメーターの1以上が第1の機能液の特性に適した値となっている。
同様に、動作条件設定部312は、動作の対象が第2の機能液であることが判定された場合には、第2の動作条件を設定する。第2の動作条件は、第2の機能液の特性に基づいて定められる動作条件であり、例えば、圧力、時間、その他のパラメーターの1以上が第2の機能液の特性に適した値となっている。
ここで、それぞれの機能液種に対応する動作条件は、例えば、あらかじめ定められて動作条件設定部312のメモリーなどに記憶される。他の構成例として、それぞれの機能液種に対応する動作条件は、選択されるときなどに生成されてもよい。
具体的には、動作条件設定部312は、動作の対象が第1の機能液であることが判定された場合には、第1の動作条件を設定する。第1の動作条件は、第1の機能液の特性に基づいて定められる動作条件であり、例えば、圧力、時間、その他のパラメーターの1以上が第1の機能液の特性に適した値となっている。
同様に、動作条件設定部312は、動作の対象が第2の機能液であることが判定された場合には、第2の動作条件を設定する。第2の動作条件は、第2の機能液の特性に基づいて定められる動作条件であり、例えば、圧力、時間、その他のパラメーターの1以上が第2の機能液の特性に適した値となっている。
ここで、それぞれの機能液種に対応する動作条件は、例えば、あらかじめ定められて動作条件設定部312のメモリーなどに記憶される。他の構成例として、それぞれの機能液種に対応する動作条件は、選択されるときなどに生成されてもよい。
動作実行部313は、動作条件設定部312により設定された動作条件に基づいて、動作を実行する。
具体的には、動作実行部313は、動作の対象が第1の機能液であることが判定されて、動作条件設定部312により第1の動作条件が設定された場合には、第1の動作条件に基づいて、第1の機能液に関する動作を実行する。
同様に、動作実行部313は、動作の対象が第2の機能液であることが判定されて、動作条件設定部312により第2の動作条件が設定された場合には、第2の動作条件に基づいて、第2の機能液に関する動作を実行する。
具体的には、動作実行部313は、動作の対象が第1の機能液であることが判定されて、動作条件設定部312により第1の動作条件が設定された場合には、第1の動作条件に基づいて、第1の機能液に関する動作を実行する。
同様に、動作実行部313は、動作の対象が第2の機能液であることが判定されて、動作条件設定部312により第2の動作条件が設定された場合には、第2の動作条件に基づいて、第2の機能液に関する動作を実行する。
また、動作実行部313は、機能液種判定部311により判定された機能液の種類に応じて動作の経路を切り替えてもよい。
具体的には、動作実行部313は、動作の対象が第1の機能液であることが判定された場合には、第1の機能液が動作の対象となるように、動作の経路を切り替える。
同様に、動作実行部313は、動作の対象が第2の機能液であることが判定された場合には、第2の機能液が動作の対象となるように、動作の経路を切り替える。
なお、動作の経路を切り替える方法は、任意であってもよく、例えば、開閉バルブの開閉の状態を切り替える方法、または、他のスイッチのオンオフを切り替える方法などが用いられてもよい。
具体的には、動作実行部313は、動作の対象が第1の機能液であることが判定された場合には、第1の機能液が動作の対象となるように、動作の経路を切り替える。
同様に、動作実行部313は、動作の対象が第2の機能液であることが判定された場合には、第2の機能液が動作の対象となるように、動作の経路を切り替える。
なお、動作の経路を切り替える方法は、任意であってもよく、例えば、開閉バルブの開閉の状態を切り替える方法、または、他のスイッチのオンオフを切り替える方法などが用いられてもよい。
図8は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。
液滴吐出制御装置301が、液滴吐出制御処理を行う。
まず、機能液種判定部311は、動作の対象となる機能液の機能液種を判定する(ステップS1)。
この判定の結果、機能液種判定部311が第1の機能液を判定した場合には(ステップS1−第1の機能液種)、動作条件設定部312は、第1の動作条件を設定する(ステップS2)。一方、機能液種判定部311が第2の機能液を判定した場合には(ステップS1−第2の機能液種)、動作条件設定部312は、第2の動作条件を設定する(ステップS3)。
そして、動作実行部313は、動作条件設定部312が設定した動作条件に基づいて、動作を実行する(ステップS4)。
液滴吐出制御装置301が、液滴吐出制御処理を行う。
まず、機能液種判定部311は、動作の対象となる機能液の機能液種を判定する(ステップS1)。
この判定の結果、機能液種判定部311が第1の機能液を判定した場合には(ステップS1−第1の機能液種)、動作条件設定部312は、第1の動作条件を設定する(ステップS2)。一方、機能液種判定部311が第2の機能液を判定した場合には(ステップS1−第2の機能液種)、動作条件設定部312は、第2の動作条件を設定する(ステップS3)。
そして、動作実行部313は、動作条件設定部312が設定した動作条件に基づいて、動作を実行する(ステップS4)。
なお、図7および図8の例では、2つの機能液種を切り替える場合について説明したが、3つ以上の機能液種を切り替える場合についても同様である。例えば、3つ以上の機能液種について、液滴吐出制御装置301では、機能液種判定部311が機能液種を判定し、動作条件設定部312が判定された機能液種に応じた動作条件を設定し、動作実行部313が設定された動作条件に基づいて動作を実行する。
ここで、機能液種ごとの動作を実行するためのソフトウェアを作成または変更する場合、例えば、プログラム自体が作成されまたは書き換えられてもよく、あるいは、プログラムが参照する処理フローのシーケンスがGUI(Graphical User Interface)などを用いて作成または変更されてもよい。プログラムは、例えば、機能液を液滴吐出ヘッド20に充填する動作を実行するプログラム(機能液供給用プログラム)、または、液滴吐出ヘッド20から機能液を吸引する動作を実行するプログラム(メンテナンス用プログラム)である。
一例として、様々なパーツ化された処理フローを用意しておき、ユーザーがGUIを用いて、機能液種ごとに、適した複数の処理フローを選択して順番を付けて組み合わせることで、吸引あるいは充填の動作の全体のフローを構成することができる。処理フローは、例えば、バルブを操作する処理フロー、あるいは、圧力または時間などのパラメーターを設定する処理フローなどである。
図9は、本発明の一実施形態に係る機能液種ごとの設定を行う画面401の一例を示す図である。
図9に示される画面401には、連続番号(Noであり、1、2、3など)と、機能液種の識別番号(001、002、003など)と、動作内容(例えば、吸引、充填)と、動作条件(条件1、条件11など)とが対応付けられている。
ユーザーは、任意の番号の項目を選択して、動作内容および動作条件を作成または変更して、機能液種ごとの動作のレシピを作成または変更することができる。例えば、機能液種ごとおよび動作内容ごとに、動作条件に、順番付けられた複数の処理フローが含まれてもよい。
図9に示される画面401には、連続番号(Noであり、1、2、3など)と、機能液種の識別番号(001、002、003など)と、動作内容(例えば、吸引、充填)と、動作条件(条件1、条件11など)とが対応付けられている。
ユーザーは、任意の番号の項目を選択して、動作内容および動作条件を作成または変更して、機能液種ごとの動作のレシピを作成または変更することができる。例えば、機能液種ごとおよび動作内容ごとに、動作条件に、順番付けられた複数の処理フローが含まれてもよい。
図4に示される制御系の例では、例えば、上位コンピューター10において、ユーザーが機能液種ごとの動作のレシピを作成または変更する。そして、上位コンピューター10は、実行すべき動作のレシピを制御部120に出力する。これにより、制御部120は、当該レシピを読み込んで、当該レシピに対応する動作を液滴吐出装置1において実行する。
このように、プログラム自体を直接変更することなく、GUI上で複数の処理フローを組み替えて動作のフローを構成することで、機能液種ごとに適した動作のフローを構成することができ、機能液種ごとに動作のフローを異ならせることができる。これにより、同じソフトウェアを用いて様々な動作のフローを作成することができ、汎用性あるいは信頼性を向上させることができる。また、GUIを用いることで、例えば、ソフトウェアの知識が深くないユーザーにとっても、動作のフローを作成し易くすることができる。
例えば、液滴吐出装置1では、機能液種によって吸引などの動作のパラメーターが異なる場合がある。そこで、機能液種ごとに動作のプログラムを別々に用意してもよいが、例えば、複数の機能液種についてプログラムを共通化して、当該プログラムが参照するデータ(レシピのデータ)を機能液種ごとに保持することで、運用あるいはメンテナンス上で効率化が図られると考えられる。
<機能液種に応じた動作の制御の具体例>
図5に示されるキャップ機構110を例として説明する。
1つのキャリッジユニット17に対して、開閉バルブ151、152を有する3つの吸引経路が設けられている。これら3つの吸引経路は、例えば、異なる3つの機能液種に対応する。これら3つの吸引経路が1つの吸引経路160にまとめられて、負圧手段である真空エジェクター116を用いて吸引の動作が行われる。
液滴吐出制御装置301では、3つの機能液種の機能液FL1のうちの1つの機能液FL1について、開閉バルブ151、152を開くことで、当該機能液FL1の吸引の動作を実行する。この場合、液滴吐出制御装置301では、機能液種判定部311は当該機能液F11の機能液種を判定し、動作条件設定部312は判定された機能液種に応じた動作条件を設定し、動作実行部313は設定された動作条件に基づいて吸引の動作を実行する。これにより、機能液種ごとに、適した動作条件に切り替えられて、吸引の動作が行われる。
なお、本実施形態では、3つの機能液種に対して共通の負圧手段が用いられたが、他の構成例として、機能液種ごとに異なる負圧手段が用いられる場合においても、機能液種ごとに動作条件を設定して動作を実行することが可能である。
図5に示されるキャップ機構110を例として説明する。
1つのキャリッジユニット17に対して、開閉バルブ151、152を有する3つの吸引経路が設けられている。これら3つの吸引経路は、例えば、異なる3つの機能液種に対応する。これら3つの吸引経路が1つの吸引経路160にまとめられて、負圧手段である真空エジェクター116を用いて吸引の動作が行われる。
液滴吐出制御装置301では、3つの機能液種の機能液FL1のうちの1つの機能液FL1について、開閉バルブ151、152を開くことで、当該機能液FL1の吸引の動作を実行する。この場合、液滴吐出制御装置301では、機能液種判定部311は当該機能液F11の機能液種を判定し、動作条件設定部312は判定された機能液種に応じた動作条件を設定し、動作実行部313は設定された動作条件に基づいて吸引の動作を実行する。これにより、機能液種ごとに、適した動作条件に切り替えられて、吸引の動作が行われる。
なお、本実施形態では、3つの機能液種に対して共通の負圧手段が用いられたが、他の構成例として、機能液種ごとに異なる負圧手段が用いられる場合においても、機能液種ごとに動作条件を設定して動作を実行することが可能である。
図5に示される機能液供給機構101を例として説明する。
1つのキャリッジユニット17において、4つの液滴吐出ヘッド20ごとのまとまりが3つあり、例えば、3つの機能液種に対応する。3つの機能液種のそれぞれが充填されたカートリッジCからそれぞれの機能液種に対応する液滴吐出ヘッド20へ機能液FL1を送液して充填させる動作が行われる。当該充填の動作は、加圧手段であるレギュレーター105(105a)を用いて行われる。この場合、液滴吐出制御装置301では、機能液種判定部311は当該機能液F11の機能液種を判定し、動作条件設定部312は判定された機能液種に応じた動作条件を設定し、動作実行部313は設定された動作条件に基づいて充填の動作を実行する。これにより、機能液種ごとに、適した動作条件に切り替えられて、充填の動作が行われる。
なお、本実施形態では、機能液種ごとに異なる加圧手段が用いられたが、他の構成例として、3つの機能液種に対して共通の加圧手段が用いられる場合においても、3つの機能液種のそれぞれを動作の対象として選択し、機能液種ごとに動作条件を設定して動作を実行することが可能である。
1つのキャリッジユニット17において、4つの液滴吐出ヘッド20ごとのまとまりが3つあり、例えば、3つの機能液種に対応する。3つの機能液種のそれぞれが充填されたカートリッジCからそれぞれの機能液種に対応する液滴吐出ヘッド20へ機能液FL1を送液して充填させる動作が行われる。当該充填の動作は、加圧手段であるレギュレーター105(105a)を用いて行われる。この場合、液滴吐出制御装置301では、機能液種判定部311は当該機能液F11の機能液種を判定し、動作条件設定部312は判定された機能液種に応じた動作条件を設定し、動作実行部313は設定された動作条件に基づいて充填の動作を実行する。これにより、機能液種ごとに、適した動作条件に切り替えられて、充填の動作が行われる。
なお、本実施形態では、機能液種ごとに異なる加圧手段が用いられたが、他の構成例として、3つの機能液種に対して共通の加圧手段が用いられる場合においても、3つの機能液種のそれぞれを動作の対象として選択し、機能液種ごとに動作条件を設定して動作を実行することが可能である。
以上のように、本実施形態に係る液滴吐出制御装置301では、複数の機能液種の機能液FL1を用いる液滴吐出装置1における動作を制御する場合に、複数の機能液種のそれぞれごとに、当該機能液種を判定し、当該機能液種の特性に応じた動作条件を設定し、当該動作条件に基づいて動作を実行する。これにより、本実施形態に係る液滴吐出制御装置301では、異なる機能液種の機能液を吐出する場合に確実かつ効率的な動作を実行することができる。
ここで、本実施形態に係る液滴吐出制御装置301では、複数の機能液種に対して負圧あるいは加圧などの機構部が共通である場合には、1つの機能液種が当該機構部による動作の対象となるように、機能液FL1の経路などを制御する。例えば、当該機構部による動作が作用する機能液種を1つに限定するように系統の接続状態を切り替える。
他の例として、同じ位置にセットされるカートリッジCが異なる機能液種のカートリッジCに切り替えられる場合があってもよい。また、同じ液滴吐出ヘッド20に充填される機能液種が切り替えられる場合があってもよい。このような機能液種の切り替えは、例えば、近似する機能液種(例えば、近似する色)について行われてもよい。このような場合にも、本実施形態に係る液滴吐出制御装置301による制御を適用することが可能である。
また、機能液種ごとの動作としては、吸引、充填以外の動作が用いられてもよく、例えば、吸引および充填以外の送液などの動作が用いられてもよい。
他の例として、同じ位置にセットされるカートリッジCが異なる機能液種のカートリッジCに切り替えられる場合があってもよい。また、同じ液滴吐出ヘッド20に充填される機能液種が切り替えられる場合があってもよい。このような機能液種の切り替えは、例えば、近似する機能液種(例えば、近似する色)について行われてもよい。このような場合にも、本実施形態に係る液滴吐出制御装置301による制御を適用することが可能である。
また、機能液種ごとの動作としては、吸引、充填以外の動作が用いられてもよく、例えば、吸引および充填以外の送液などの動作が用いられてもよい。
なお、本実施形態に係る液滴吐出制御装置301により行われる液滴吐出制御の方法(液滴吐出制御方法)を実施することも可能である。
また、本実施形態に係る液滴吐出制御装置301を動作させるためのプログラムを実施することも可能である。
また、本実施形態に係る液滴吐出制御装置301を動作させるためのプログラムを実施することも可能である。
例えば、以上に説明した装置(例えば、液滴吐出制御装置301)における任意の構成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体(記憶媒体)に記録(記憶)し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、オペレーティングシステム(OS:Operating System)あるいは周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD(Compact Disk)−ROM等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークあるいは電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリー(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)あるいは電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
1…液滴吐出装置、2…装置本体、3…チャンバー装置、4…カートリッジ供給機構、5…ワイピング機構、6…チャンバールーム、7…清浄エアー供給ユニット、8…フラッシングユニット、9…検査ユニット、10…上位コンピューター、11…X軸支持ベース、12…セットステージ、13…ワーク移動機構(X軸テーブル)、14…ワーク移動機構(改行軸テーブル)、15…Y軸支持ベース、16…キャリッジ移動機構(Y軸テーブル)、17、CR1〜CR10…キャリッジユニット、18…描画エリア、19…メンテナンスエリア、20…液滴吐出ヘッド、21…ノズルプレート、21a…ノズル面、22…ノズル、22a〜22c…ノズル列、23…導入部、24…接続針、25…ヘッド基板、26…ヘッド本体、27…加圧部、31…垂設部材、32…ヘッドユニット、33…ヘッドプレート、34…ブリッジプレート、35…カートリッジセット部、42…搬送部、43…受入れエリア、44…中継エリア、45…移載部、89…把持ヘッド、100…機能液供給システム、101…機能液供給機構、102a〜102b、C…カートリッジ、103(103a〜103c)…中間貯留部、104a〜104m…液面検出センサー、105(105a〜105c)…レギュレーター、106、107…フィルター、108…液位センサー、110、CP1〜CP10…キャップ機構、111…キャップ部、113…負圧調整経路、114〜115…吸引タンク、116…真空エジェクター、117…圧力センサー、118…重量計測装置、119…廃棄ポンプ、120…制御部、121…CPU、122…ROM、123…RAM、124…P−CON、125…バス、130…駆動部、131…移動用ドライバー、132…ヘッドドライバー、133…機能液供給用ドライバー、134…メンテナンス用ドライバー、135…カートリッジ供給用ドライバー、140…開放経路、141〜147、151〜159…開閉バルブ、148、149…供給経路、160〜162…吸引経路、163…配管、164…廃棄経路、301…液滴吐出制御装置、311…機能液種判定部、312…動作条件設定部、313…動作実行部、401…画面、A…台車、FL1…機能液、Pa、Pb…取り入れ口、T…セットトレイ、W…ワーク
Claims (7)
- 複数の異なる機能液を吐出することが可能な液滴吐出装置における動作の対象となる機能液の種類を判定する機能液種判定部と、
前記機能液種判定部により判定された機能液の種類に応じた動作条件を設定する動作条件設定部と、
前記動作条件設定部により設定された動作条件に基づいて動作を実行する動作実行部と、
を備える液滴吐出制御装置。 - 前記動作条件は、所定のパラメーターの値を含む、
請求項1に記載の液滴吐出制御装置。 - 前記動作は、前記機能液の吸引の動作を含む、
請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の液滴吐出制御装置。 - 前記動作は、前記機能液の充填の動作を含む、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の液滴吐出制御装置。 - 前記動作実行部は、前記機能液種判定部により判定された機能液の種類に応じて動作の経路を切り替える、
請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の液滴吐出制御装置。 - 複数の異なる機能液を吐出することが可能な液滴吐出装置における動作の対象となる機能液の種類を判定し、
判定された機能液の種類に応じた動作条件を設定し、
設定された動作条件に基づいて動作を実行する、
液滴吐出制御方法。 - 複数の異なる機能液を吐出することが可能な液滴吐出装置における動作の対象となる機能液の種類を判定するステップと、
判定された機能液の種類に応じた動作条件を設定するステップと、
設定された動作条件に基づいて動作を実行するステップと、
をコンピューターに実行させるためのプログラム。
Priority Applications (1)
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JP2015065815A JP2016185498A (ja) | 2015-03-27 | 2015-03-27 | 液滴吐出制御装置、液滴吐出制御方法およびプログラム |
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- 2015-03-27 JP JP2015065815A patent/JP2016185498A/ja active Pending
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