JP2017074736A - Droplet discharge device, electro-optical device, manufacturing method of electro-optical device, and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液滴吐出装置、電気光学装置、電気光学装置の製造方法および電子機器に関する。 The present invention relates to a droplet discharge device, an electro-optical device, a method for manufacturing the electro-optical device, and an electronic apparatus.
従来、工業用途の液滴吐出装置は、機能液(インク)を吐出する吐出ヘッドと、この吐出ヘッドに供給チューブを介して機能液を供給するタンクと、が搭載されたキャリッジを備えており、機能液の種類を変更する場合、あるいは吐出ヘッドが劣化した場合には、キャリッジを交換する作業が必要であった。
このようなキャリッジを交換する作業は、装置を一旦停止させて、供給チューブ内の機能液を排出した後、供給チューブの両端、つまり、供給チューブの、吐出ヘッドに接続されている端およびタンクに接続されている端を取り外す必要があり、多くの手間と長い時間がかかっていた。
Conventionally, a droplet discharge device for industrial use includes a carriage on which a discharge head that discharges functional liquid (ink) and a tank that supplies functional liquid to the discharge head via a supply tube are mounted. When changing the type of functional liquid or when the discharge head deteriorates, it is necessary to replace the carriage.
In such an operation of replacing the carriage, after the apparatus is temporarily stopped and the functional liquid in the supply tube is discharged, both ends of the supply tube, that is, the end of the supply tube connected to the discharge head and the tank It was necessary to remove the connected end, which took a lot of work and a long time.
そのため、例えば、特許文献1では、タンクの機能液残量が多いキャリッジを優先して稼動させて、描画によって特定のタンクの機能液のみがなくなってしまうことを防ぎ、キャリッジ単位でタンクがほぼ同時に空になって、全キャリッジを一括して交換することにより、キャリッジの交換頻度を低減させて、装置の停止時間を最小限にする液滴吐出装置の描画制御方法が提案されている。 For this reason, for example, in Patent Document 1, a carriage having a large amount of remaining functional liquid in a tank is preferentially operated to prevent only functional liquid in a specific tank from being lost due to drawing. There has been proposed a drawing control method for a droplet discharge apparatus that is empty and replaces all carriages at once, thereby reducing the carriage replacement frequency and minimizing apparatus stop time.
しかしながら、特許文献1に記載の液滴吐出装置の描画制御方法では、キャリッジを交換する際に、キャリッジを、描画が行われる描画エリアから待機エリアに移動させてメンテナンス作業を行うため、装置を一旦停止しなければならない。従って、頻繁に機能液を交換しなければならない多品種少量生産では、生産効率が低下するという課題があった。 However, in the drawing control method of the droplet discharge device described in Patent Document 1, when replacing the carriage, the carriage is moved from the drawing area where drawing is performed to the standby area to perform maintenance work. Must stop. Therefore, there is a problem that the production efficiency is reduced in the small-lot production of various varieties in which the functional fluid must be frequently replaced.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例]本適用例に係る液滴吐出装置は、吐出ヘッドと、描画エリアに配置されたワークと、を第1方向へ相対的に移動させながら、前記吐出ヘッドのノズルから機能液を液滴として吐出する液滴吐出装置であって、それぞれが前記吐出ヘッド、および前記吐出ヘッドに前記機能液を供給するタンクを備える第1キャリッジユニット、および第2キャリッジユニットと、前記第1キャリッジユニットを前記第1方向と交差する方向に移動させ、前記描画エリアとメンテナンスエリアとの間を移動可能とする第1移動手段と、前記第2キャリッジユニットを前記第1方向と交差する方向に移動させ、前記描画エリアと前記メンテナンスエリアとの間を移動可能とする第2移動手段と、を備え、前記第1移動手段および前記第2移動手段は、前記第1方向に並べて配置されていることを特徴とする。 [Application Example] In the liquid droplet ejection apparatus according to this application example, the functional liquid is discharged from the nozzles of the ejection head while relatively moving the ejection head and the work arranged in the drawing area in the first direction. A droplet ejection device that ejects droplets, each of which includes the ejection head, a first carriage unit that includes a tank that supplies the functional liquid to the ejection head, a second carriage unit, and the first carriage unit. Moving in a direction intersecting the first direction and moving between the drawing area and the maintenance area, and moving the second carriage unit in a direction intersecting the first direction; Second moving means capable of moving between the drawing area and the maintenance area, wherein the first moving means and the second moving means Characterized in that it is arranged in the first direction.
この構成によれば、第1移動手段または第2移動手段を用いて、第1キャリッジユニット、第2キャリッジユニットのうち、一方のキャリッジユニットを描画エリアに配置して、他方のキャリッジユニットをメンテナンスエリアに待機させることができる。そのため、液滴吐出装置を停止させることなく、一方のキャリッジユニットの吐出ヘッドから液滴を吐出しながら、同時に、他方のキャリッジユニットの機能液を交換したり、メンテナンスしたりすることができる。すなわち、高い生産性を実現可能な液滴吐出装置を提供できる。 According to this configuration, using the first moving unit or the second moving unit, one of the first carriage unit and the second carriage unit is arranged in the drawing area, and the other carriage unit is set in the maintenance area. Can be made to wait. Therefore, the functional liquid of the other carriage unit can be exchanged or maintained at the same time while ejecting liquid droplets from the ejection head of one carriage unit without stopping the liquid droplet ejection apparatus. That is, a droplet discharge device capable of realizing high productivity can be provided.
上記適用例に係る液滴吐出装置において、前記メンテナンスエリアには、前記吐出ヘッドをメンテナンスするキャップユニットが備えられており、前記第1移動手段および前記第2移動手段は、前記吐出ヘッドが、前記キャップユニットに臨むように、前記第1キャリッジユニットおよび前記第2キャリッジユニットを前記メンテナンスエリアへ移動させることを特徴とする。 In the liquid droplet ejection apparatus according to the application example, the maintenance area includes a cap unit that maintains the ejection head. The first moving unit and the second moving unit include the ejection head, The first carriage unit and the second carriage unit are moved to the maintenance area so as to face the cap unit.
この構成によれば、メンテナンスエリアに移動した吐出ヘッドをキャップユニットに臨ませておくことができ、吐出ヘッドの乾燥などによる機能低下を防止することができる。 According to this configuration, the ejection head that has moved to the maintenance area can be allowed to face the cap unit, and functional deterioration due to drying of the ejection head can be prevented.
上記適用例に係る液滴吐出装置は、前記キャップユニットと前記第1移動手段および前記第2移動手段との間で前記第1キャリッジユニットまたは前記第2キャリッジユニットを着脱する、着脱部を備えることを特徴とする。 The droplet discharge device according to the application example includes an attachment / detachment unit that attaches / detaches the first carriage unit or the second carriage unit between the cap unit and the first moving unit and the second moving unit. It is characterized by.
この構成によれば、第1キャリッジユニットまたは第2キャリッジユニットを容易に着脱して、交換作業を軽減できる。 According to this configuration, it is possible to easily attach or detach the first carriage unit or the second carriage unit and reduce the replacement work.
上記適用例に係る液滴吐出装置において、前記第1移動手段および前記第2移動手段は、前記ワークの交換時に、前記第1キャリッジユニットおよび前記第2キャリッジユニットを前記描画エリアから前記メンテナンスエリアへ移動することを特徴とする。 In the droplet discharge device according to the application example, the first moving unit and the second moving unit move the first carriage unit and the second carriage unit from the drawing area to the maintenance area when the workpiece is replaced. It is characterized by moving.
この構成によれば、第1キャリッジユニットおよび第2キャリッジユニットに搭載された吐出ヘッドのメンテナンスが可能である。 According to this configuration, maintenance of the ejection heads mounted on the first carriage unit and the second carriage unit is possible.
[適用例]本適用例に係る液滴吐出装置は、吐出ヘッドと、描画エリアに配置されたワークとを第1方向へ相対的に移動させながら、前記吐出ヘッドのノズルから機能液を液滴として吐出する液滴吐出装置であって、それぞれが前記吐出ヘッド、および前記吐出ヘッドに前記機能液を供給するタンクを備える第1キャリッジユニット、および第2キャリッジユニットと、前記第1キャリッジユニット、前記第2キャリッジユニットのいずれか一方を前記第1方向と交差する第2方向に移動させ、前記描画エリアとメンテナンスエリアとの間を移動可能とする第1移動手段と、前記メンテナンスエリアにおいて、前記第2方向と交差する第3方向に配列した前記第1キャリッジユニットおよび前記第2キャリッジユニットを前記第3方向に移動させて、前記第1移動手段に臨ませる第3移動手段と、前記第1キャリッジユニットおよび前記第2キャリッジユニットのうちの一方を前記第1移動手段との間で着脱する着脱部と、を備えていることを特徴とする。 [Application Example] In the liquid droplet ejection apparatus according to this application example, the functional liquid is dropped from the nozzles of the ejection head while relatively moving the ejection head and the work arranged in the drawing area in the first direction. A first carriage unit, a second carriage unit, a first carriage unit, and a first carriage unit, each of which includes a discharge tank and a tank that supplies the functional liquid to the discharge head. One of the second carriage units is moved in a second direction intersecting the first direction, and a first moving means for enabling movement between the drawing area and the maintenance area; The first carriage unit and the second carriage unit arranged in a third direction intersecting with two directions are moved in the third direction. A third moving unit that faces the first moving unit, and an attaching / detaching unit that attaches / detaches one of the first carriage unit and the second carriage unit to / from the first moving unit. It is characterized by.
この構成によれば、第1移動手段を用いて、第1キャリッジユニット、第2キャリッジユニットのうち、一方のキャリッジユニットを描画エリアに配置して、他方のキャリッジユニットをメンテナンスエリアに待機させることができる。そのため、液滴吐出装置を停止させることなく、一方のキャリッジユニットの吐出ヘッドから液滴を吐出しながら、同時に、他方のキャリッジユニットの機能液を交換したり、メンテナンスしたりすることができる。すなわち、高い生産性を実現可能な液滴吐出装置を提供できる。 According to this configuration, by using the first moving unit, one of the first carriage unit and the second carriage unit can be arranged in the drawing area, and the other carriage unit can be put on standby in the maintenance area. it can. Therefore, the functional liquid of the other carriage unit can be exchanged or maintained at the same time while ejecting liquid droplets from the ejection head of one carriage unit without stopping the liquid droplet ejection apparatus. That is, a droplet discharge device capable of realizing high productivity can be provided.
上記適用例に係る液滴吐出装置において、前記メンテナンスエリアには、前記吐出ヘッドをメンテナンスするキャップユニットが備えられており、前記第3移動手段は、前記キャップユニットに前記吐出ヘッドを臨ませた状態で、前記第1キャリッジユニットおよび前記第2キャリッジユニットと、前記キャップユニットと、を前記第1方向に移動させることを特徴とする。 In the liquid droplet ejection apparatus according to the application example, the maintenance area includes a cap unit that maintains the ejection head, and the third moving unit has the ejection head facing the cap unit. Then, the first carriage unit, the second carriage unit, and the cap unit are moved in the first direction.
この構成によれば、メンテナンスエリアに移動した吐出ヘッドをキャップユニットに臨ませておくことができ、吐出ヘッドの乾燥などによる機能低下を防止することができる。 According to this configuration, the ejection head that has moved to the maintenance area can be allowed to face the cap unit, and functional deterioration due to drying of the ejection head can be prevented.
上記適用例に係る液滴吐出装置において、前記着脱部は、前記第1移動手段と前記キャップユニットとの間で、前記第1キャリッジユニットおよび前記第2キャリッジユニットを着脱することを特徴とする。 In the droplet discharge device according to the application example, the attachment / detachment unit attaches / detaches the first carriage unit and the second carriage unit between the first moving unit and the cap unit.
この構成によれば、描画に寄与しない吐出ヘッドをキャップユニットに臨ませておくことができる。 According to this configuration, the ejection head that does not contribute to the drawing can face the cap unit.
上記適用例に係る液滴吐出装置は、前記キャップユニットが、前記第1方向に沿って配置されていることを特徴とする。 The droplet discharge device according to the application example is characterized in that the cap unit is disposed along the first direction.
この構成によれば、第1キャリッジユニットと第2キャリッジユニットとをメンテナンスエリアに移動させたときに、吐出ヘッドの位置に合わせてキャップユニットを配置させることができる。そのため、吐出ヘッドとキャップユニットとを接触させる移動距離が近くなることから、液滴吐出装置を小型化できる。 According to this configuration, when the first carriage unit and the second carriage unit are moved to the maintenance area, the cap unit can be arranged according to the position of the ejection head. For this reason, since the moving distance for bringing the discharge head and the cap unit into contact with each other is reduced, the droplet discharge device can be miniaturized.
上記適用例に係る液滴吐出装置において、前記第3方向は、前記第1方向と略同じ方向であることを特徴とする。 In the liquid droplet ejection apparatus according to the application example, the third direction is substantially the same direction as the first direction.
この構成によれば、液滴吐出装置をより小型化することができる。 According to this configuration, the droplet discharge device can be further downsized.
上記適用例に係る液滴吐出装置は、前記ワークが載置されたテーブルを前記第1方向に移動させる第4移動手段を備え、前記テーブルに載置可能な最大幅の前記ワークに描画を行うために必要な数の前記キャリッジユニットを備えていることを特徴とする。 The liquid droplet ejection apparatus according to the application example includes fourth moving means for moving the table on which the work is placed in the first direction, and performs drawing on the work having the maximum width that can be placed on the table. The number of the carriage units necessary for this is provided.
この構成によれば、余計なキャリッジユニットを持たない分、メンテナンスエリアのスペースを最小限とすることができ、装置全体の大型化を抑制することができる。 According to this configuration, since there is no extra carriage unit, the space in the maintenance area can be minimized, and the overall size of the apparatus can be suppressed.
上記適用例に係る液滴吐出装置において、前記第1移動手段は、前記ワークの交換時に、描画エリアに位置している前記第1キャリッジユニットまたは前記第2キャリッジユニットを、前記描画エリアから前記メンテナンスエリアへ移動させることを特徴とする。 In the droplet discharge device according to the application example, the first moving unit may move the first carriage unit or the second carriage unit located in the drawing area from the drawing area to the maintenance when the workpiece is replaced. It is moved to the area.
この構成によれば、第1キャリッジユニットおよび第2キャリッジユニットに搭載された吐出ヘッドのメンテナンスやキャリッジユニットの交換ができる。 According to this configuration, maintenance of the discharge heads mounted on the first carriage unit and the second carriage unit and replacement of the carriage unit can be performed.
上記適用例に係る液滴吐出装置は、前記第1キャリッジユニットおよび前記第2キャリッジユニットには、複数の前記吐出ヘッドおよび複数の前記タンクが搭載されており、前記複数の吐出ヘッドは、異なる種類の機能液を吐出する吐出ヘッドを含むことを特徴とする。 In the droplet discharge device according to the application example, the first carriage unit and the second carriage unit are mounted with a plurality of the discharge heads and the plurality of tanks, and the plurality of discharge heads are different types. And an ejection head for ejecting the functional liquid.
この構成によれば、異なる種類の機能液を吐出する吐出ヘッドやタンクが搭載されたキャリッジユニットを交換する際に、キャリッジユニットを単位として交換することができる。 According to this configuration, when replacing a carriage unit on which a discharge head or a tank for discharging different types of functional liquid is mounted, the carriage unit can be replaced as a unit.
[適用例]本適用例に係る電気光学装置は、上記適用例に記載の液滴吐出装置を用い、前記ワークに前記機能液により形成された成膜部を有することを特徴とする。 [Application Example] An electro-optical device according to this application example uses the droplet discharge device according to the application example described above, and has a film forming unit formed on the workpiece with the functional liquid.
これらの適用例によれば、機能液の切り替え時間を短縮させて、高い生産性を実現可能な電気光学装置を提供できる。 According to these application examples, it is possible to provide an electro-optical device capable of realizing high productivity by reducing the switching time of the functional liquid.
[適用例]本適用例に係る電気光学装置の製造方法は、上記適用例に記載の液滴吐出装置を用い、前記ワークに前記機能液による成膜部を形成する工程を有することを特徴とする。 [Application Example] A method of manufacturing an electro-optical device according to this application example includes the step of forming a film forming portion with the functional liquid on the workpiece using the droplet discharge device according to the application example. To do.
これらの適用例によれば、機能液の切り替え時間を短縮させて、高い生産性を実現可能な電気光学装置を製造することが可能となる。 According to these application examples, it is possible to manufacture an electro-optical device capable of realizing high productivity by reducing the switching time of the functional liquid.
[適用例]本適用例に係る電子機器は、上記適用例に記載の電気光学装置を搭載したことを特徴とする。 [Application Example] An electronic apparatus according to this application example includes the electro-optical device according to the application example described above.
これらの適用例によれば、機能液の切り替え時間を短縮させて、高い生産性を実現可能な電気光学装置を有する電子機器を提供できる。 According to these application examples, it is possible to provide an electronic apparatus having an electro-optical device capable of shortening the switching time of the functional liquid and realizing high productivity.
以下に本発明を具体化した実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさにして、説明を分かりやすくするため、各構成要素の尺度を実際とは異なる尺度で記載している場合がある。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following figures, the scale of each component is described on a scale different from the actual scale so that each component can be recognized on the drawing for easy understanding. There is.
[第1実施形態]
<液滴吐出装置>
本実施形態の液滴吐出装置について、図1および図2を参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る液滴吐出装置の外観平面図である。
[First Embodiment]
<Droplet ejection device>
The droplet discharge device of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an external plan view of the droplet discharge device according to the first embodiment.
図1に示すように、液滴吐出装置100は、描画エリア10において、吐出ヘッド50とテーブル11に配置されたワークWとを相対的に移動させながら、吐出ヘッド50のノズル51から機能液(以下、インクという)を液滴として吐出する、例えば、後述する有機EL装置の製造に好適な装置である。
As shown in FIG. 1, the
ここで、描画エリア10とは、液滴吐出装置100を稼働させて、ノズル51からワークWに向けて液滴を吐出して描画を行う領域であり、具体的には、搬送部130によってテーブル11と重なる位置に搬送されたキャリッジユニット120と、テーブル11と、が重なる領域(図1のハッチングして示した部分)のことをいう。キャリッジユニット120には、複数の吐出ヘッド50が搭載されている。
Here, the
また、液滴吐出装置100が稼動していない場合、あるいはメンテナンスを実施する場合には、キャリッジユニット120をメンテナンスエリア20に移動して、吐出ヘッド50をキャップユニット170(図2参照)に臨ませてメンテナンスを行う。
When the
メンテナンスエリア20で行うメンテナンスとは、吐出作業を実施していないキャリッジユニット120において、例えば、増粘したインクをノズル51から吸引除去すること、ノズル51からインクを捨て吐出(フラッシング)すること、吐出ヘッド50のノズル51が配置されているノズル面58a(図2参照)に付着する異物を払拭(ワイピング)すること、ノズル面58aを封止(キャッピング)することなどが挙げられる。
The maintenance performed in the
液滴吐出装置100の具体的な構成について以下に説明する。なお、以下の説明では、吐出ヘッド50とワークWとを対向配置して、吐出ヘッド50に対して、ワークWを第1方向に相対的に移動させることを主走査といい、ワークWに対して、吐出ヘッド50を第1方向と直交する第2方向に相対的に移動させることを副走査という。液滴吐出装置100は、主走査と副走査とを行う間に、吐出ヘッド50からインクをワークWに向けて吐出して描画を行う。
A specific configuration of the
主走査における上記第1方向を主走査方向とし、第2方向を副走査方向とする。以下の実施形態では、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。
このX軸方向、Y軸方向、およびZ軸方向の表現を用いると、図1は、液滴吐出装置を+Z軸方向から見た外観平面図である。
The first direction in the main scanning is a main scanning direction, and the second direction is a sub-scanning direction. In the following embodiments, the main scanning direction is displayed as the X-axis direction, and the sub-scanning direction is displayed as the Y-axis direction. Further, a direction orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction is displayed as the Z-axis direction.
Using the expressions in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction, FIG. 1 is an external plan view of the droplet discharge device viewed from the + Z-axis direction.
図1に示すように、液滴吐出装置100は、ヘッドキャリッジ110と、キャリッジユニット120と、第1移動手段としての搬送部130と、第3移動手段としての移載部140と、第4移動手段としての走査部150と、着脱部160と、キャップユニット170(図2参照)と、制御部180(図3参照)と、を備えている。図1は、描画休止時を示している。
As shown in FIG. 1, the
(ヘッドキャリッジ)
ヘッドキャリッジ110は、描画に必要な数のキャリッジユニット120を搭載して、描画エリア10とメンテナンスエリア20との間を搬送部130によって移動する。
(Head carriage)
The
キャリッジユニット120は、第1キャリッジユニット121および第2キャリッジユニット122を備えている。第1キャリッジユニット121は、キャリッジユニット121aからキャリッジユニット121dまでの4個のキャリッジユニット120を備えており、Y軸方向に沿って所定の間隔をおいて並んでいる。
The
第2キャリッジユニット122は、第1キャリッジユニット121に対して−X軸方向に間隔をおいて配置されている。第2キャリッジユニット122は、キャリッジユニット122aからキャリッジユニット122dまでの4個のキャリッジユニット120を備えており、Y軸方向に沿って所定の間隔をおいて並んでいる。なお、各キャリッジユニット121,122におけるキャリッジユニット120の数は、キャリッジユニット121,122ごとに4個に限定されず、例えば、1個でもよい。
The
以下の説明において、第1キャリッジユニット121および第2キャリッジユニット122を、まとめてキャリッジユニット120ということがある。
In the following description, the
(搬送部)
搬送部130は、吊り部131およびサーボモーター(図示せず)を備えている。吊り部131は、描画エリア10とメンテナンスエリア20との間において、Y軸方向に沿って一対のレールを有している。
(Transport section)
The
搬送部130は、第1キャリッジユニット121および第2キャリッジユニット122のどちらか一方を、サーボモーターを駆動させて、描画エリア10とメンテナンスエリア20との間を往復移動させる移動手段である。
The
第1キャリッジユニット121および第2キャリッジユニット122は、描画エリア10に配置するか、あるいはメンテナンスエリア20に配置するか、をそれぞれ独立して制御することが可能である。
Whether the
具体的には、第1キャリッジユニット121を用いて描画エリア10で描画を行いながら、同時に、メンテナンスエリア20で、第2キャリッジユニット122のインクの種類を交換したり、メンテナンスをしたりすることができる。ワークWの交換時には、第1キャリッジユニット121および第2キャリッジユニット122を描画エリア10からメンテナンスエリア20へ移動させる。
Specifically, while drawing is performed in the
(移載部)
移載部140は、メンテナンスエリア20において、後述するキャップユニット170を第3方向(X軸方向)に移動させて、どちらか一方のキャリッジユニット120を搬送部130上に移動させる移動手段である。本実施形態では、第3方向は、第1方向と同じであり、X軸方向である。
(Transfer section)
The
(走査部)
走査部150は、描画エリア10において、ワークWが載置されているテーブル11をX軸方向に移動させる移動手段である。ワークWに描画を行う際には、走査部150を駆使して、描画エリア10に載置可能な最大幅のワークWに描画を行うために必要な数のキャリッジユニット120を用いて描画を行う。なお、走査部150とテーブル11との間に、テーブル11をY軸方向に移動させる、つまり、副走査する移動手段を備えていてもよい。
(Scanning part)
The
(着脱部)
図2は、着脱部およびキャップユニットの構成を示す概略断面図である。図2は、液滴吐出装置100を+Y軸方向から見ている。図2に示すように、ヘッドキャリッジ110は、キャリッジ保持部161を備えている。
(Removable part)
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the detachable portion and the cap unit. FIG. 2 shows the
着脱部160は、ヘッドキャリッジ110におけるキャリッジ保持部161と、キャップユニット170におけるキャップ昇降部174と、を含んで構成されている。着脱部160は、メンテナンスエリア20において、ヘッドキャリッジ110に対してキャリッジユニット120を着脱させる機構である。
The
キャリッジ保持部161には、キャリッジ保持部161に対して、キャリッジユニット120を位置決めするピン162が設けられている。ピン162は、キャリッジ保持部161の+Z軸方向の面に備えられており、キャリッジ保持部161をZ軸方向に移動させることによって、後述するキャリッジユニット120の第1フランジ部123aおよび第2フランジ部123bに設けられている孔123cに挿入可能に配置されている。
The
(キャップユニット)
図2に示すように、本実施形態に係るキャップユニット170は、メンテナンスエリア20において、4個のキャリッジユニット121a〜121dに対して4個、4個のキャリッジユニット122a〜122dに対して4個、合計8個配置されている。
(Cap unit)
As shown in FIG. 2, the cap unit 170 according to the present embodiment includes four cap units 170 for the four
各キャップユニット170は、キャップ部172と、キャップベース173と、キャップ昇降部174と、を備えている。キャップ部172およびキャップベース173は、吸引機構(図示せず)に接続されている。
Each cap unit 170 includes a
キャリッジユニット120およびキャップユニット170は、吐出ヘッド50をキャップ部172に臨ませた状態で、移載部140によって、X軸方向にスライドさせることができる。
The
キャップ部172は、ノズル面58aを封止(キャッピング)して保護し、また、吐出ヘッド50から僅かに離れた位置で、吐出ヘッド50の捨て吐出を受けるフラッシングボックスにもなり、ノズル51のノズル詰まりなどをメンテナンスする際に用いられる。
The
キャップベース173は、吐出ヘッド50に沿ってキャップ部172が配設されている基板である。キャップ昇降部174は、キャップベース173をZ軸方向に移動させて、吐出ヘッド50とキャップ部172とを接触させたり、離したりする移動手段である。
The cap base 173 is a substrate on which the
描画休止時には、キャップ昇降部174を稼働し、キャップベース173を+Z軸方向に移動させて、各キャップ部172が、対応する各吐出ヘッド50のノズル面58aに密着する。これにより、吐出ヘッド50の全ノズル51を封止して、各ノズル51におけるインクの乾燥を防止している。
When drawing is suspended, the cap lifting / lowering
液滴吐出装置100は、吐出ヘッド50のノズル51からキャップ部172を介して、インクなどを吸引する吸引ポンプやエジェクターなどの吸引機構(図示せず)を備えている。吸引機構で吸引除去したインクなどの廃液は、廃液タンクに回収される。
The
一旦、描画を休止してから、再び描画を開始する際には、必要に応じて吸引機構を駆動して、ノズル51から増粘したインクを吸引することによって、ノズル詰まりを防止する。この吸引機構による吸引作業は、インクを初期充填する際にも用いられる。
When drawing is once stopped after drawing is stopped, nozzle suction is prevented by driving the suction mechanism as necessary to suck the thickened ink from the
(制御部)
図3は、液滴吐出装置の制御系を示すブロック図である。図3に示すように、液滴吐出装置100の制御部180は、駆動制御部181および統括制御部182を備えている。
(Control part)
FIG. 3 is a block diagram showing a control system of the droplet discharge device. As shown in FIG. 3, the
駆動制御部181は、搬送部130を制御する搬送部ドライバー61、移載部140を制御する移載部ドライバー62と、走査部150を制御する走査部ドライバー63と、着脱部160を制御する着脱部ドライバー64と、吐出ヘッド50を制御するヘッドドライバー65と、メンテナンス用ドライバー(図示せず)と、インク供給用ドライバー(図示せず)などを備えている。
The
一方、統括制御部182は、CPU66、ROM67、RAM68、ハードディスク69、およびインターフェース71を備えており、これらは内部バス72によって互いに接続されている。統括制御部182は、装置の各部に指示して駆動させる役割を有している。
On the other hand, the
CPU66は、ROM67内の制御プログラムに従って、各種検出信号、各種指令、各種データなどを入力し、RAM68内の各種データを処理した後、駆動制御部181に各種の制御信号を出力することにより、液滴吐出装置100全体を制御している。
The
ROM67には、CPU66で処理する各吐出ヘッド50の駆動を制御する吐出プログラムの他、各種の制御プログラムが記憶されている。
The
RAM68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および吐出ヘッド50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。
The
ハードディスク69には、ユニット数決定プログラム73と、ユニット選定プログラム75と、がインストールされている。
A unit
ユニット数決定プログラム73は、ワークWのY軸方向の長さ(以下、ワーク幅という)を基準に、描画に用いるキャリッジユニット120の必要数を決定する。
ユニット選定プログラム75は、上記のユニット数決定プログラム73の計算結果に照らして、描画に適した実稼動させるキャリッジユニット120を選択する。
The unit
The
(キャリッジユニット)
先述したように、ヘッドキャリッジ110は、複数のキャリッジユニット120を備えている。複数のキャリッジユニット120のうちの1個を取り上げて説明する。
(Carriage unit)
As described above, the
図4は、キャリッジユニットの構成の概要を示す外観斜視図である。図4に示すように、キャリッジユニット120は、直方体の形状を有しているキャリッジ本体120aと、フランジ部123と、を備えている。
FIG. 4 is an external perspective view showing an outline of the configuration of the carriage unit. As shown in FIG. 4, the
フランジ部123は、キャリッジ本体120aのX軸方向の両面の+Z軸方向側に設けられた、一対の板状の第1フランジ部123aおよび第2フランジ部123bを有している。
The
第1フランジ部123aおよび第2フランジ部123bには、Z軸方向に貫通した孔123cが、それぞれ2か所ずつ設けられている。孔123cは、先述したように、着脱部160との間でキャリッジユニット120の位置決めや着脱に用いられる。
The
キャリッジ本体120aは、ノズル51を有する吐出ヘッド50と、チューブ124と、圧力制御弁125と、中間タンク126と、バルブ127と、タンク128と、を備えている。
The
キャリッジユニット120には、吐出ヘッド50およびタンク128がそれぞれ6個搭載されており、各吐出ヘッド50には、複数のノズル51が配置されている。
The
チューブ124は、吐出ヘッド50、圧力制御弁125、中間タンク126、バルブ127、タンク128にそれぞれ接続されており、インクを供給する流路である。
図4では、吐出ヘッド50のうち吐出ヘッド50aに接続された流路の構成のみを図示しているが、他の吐出ヘッド50に関しても、同じ構成の流路がそれぞれ配置されている。
The
In FIG. 4, only the configuration of the flow path connected to the
圧力制御弁125は、吐出ヘッド50のノズル51から吐出されるインクの圧力を調整する調整弁であり、吐出ヘッド50に近い位置に設けられている。吐出ヘッド50には、吐出ヘッド50と中間タンク126との間の水頭圧の差が、圧力制御弁125によって調整されたインクが供給されることにより、吐出ヘッド50からの液ダレを低減している。
The pressure control valve 125 is an adjustment valve that adjusts the pressure of ink ejected from the
中間タンク126は、圧力制御弁125とバルブ127との間に設けられており、吐出ヘッド50に供給するインクを内部に一時的に貯めておく貯蔵庫である。中間タンク126は、吐出ヘッド50のノズル51から吐出されるインクの圧力を微調整できるように、タンク128より小型であり、吐出ヘッド50に近い位置に配置されている。
The
バルブ127は、描画エリア10にて描画を行う際、あるいはメンテナンスエリア20にてノズル51からインクを捨て吐出する際には開放し、ノズル51にインクを供給しない際には閉鎖することによって、チューブ124内のインクの圧力を調整する。
The
タンク128は、吐出ヘッド50にインクを供給するために、内部にインクを貯めておく貯蔵庫である。タンク128は、カートリッジ形式のものであり、予め脱気したインクを内部に貯蔵するインクパック40を備えている。詳細は後述する。
The
上記で説明した、圧力制御弁125、中間タンク126、バルブ127、およびタンク128は、キャリッジユニット120ごとに、吐出ヘッド50が配置されている数と同じ数、つまり、本実施形態では、それぞれ6個ずつ備えられている。
The number of the pressure control valves 125, the
そのため、ノズル51から同じ種類のインクを吐出してもよいし、吐出ヘッド50ごとに異なる種類のインクを吐出させることもできる。また、時間をずらしてインクを吐出させることもできる。
Therefore, the same type of ink may be ejected from the
例えば、各キャリッジユニット120において、Y軸方向に並んで配置されている各2つの吐出ヘッド50を1つの単位として、赤色(R)、緑(G)、青色(B)の発光層を形成するインクが吐出されるように、インクを選択してもよいし、正孔注入層、正孔輸送層を形成するインクが吐出されるように、インクを選択してもよい。
For example, in each
また、例えば、製品ごと、あるいは客先ごとに成分が調整された複数の種類のインクをそれぞれの吐出ヘッド50ごとに選択して、キャリッジユニット120に備えることもできる。
Further, for example, a plurality of types of inks whose components are adjusted for each product or each customer can be selected for each
(インクパック)
図5は、インクパックの構成を示す外観斜視図である。図5に示すように、タンク128は、内部にインクパック40を備えている。インクパック40は、インクを気密状態で貯蔵できるとともに、インクの減少に伴い変形し、インクを最後まで使い切ることができるようになっている。
(Ink pack)
FIG. 5 is an external perspective view showing the configuration of the ink pack. As shown in FIG. 5, the
また、インクパック40は、液体収容袋41および連通部45を備えている。液体収容袋41は、同じ大きさの長方形状で可撓性を有する2枚のフィルム部材42,43を重ね合わせて、その4辺の縁を熱溶着することにより袋状に形成されている。
The
フィルム部材42,43は、例えば、ポリエチレンフィルムなどの熱可塑性樹脂層の間に蒸着されたアルミニウムなどのガスバリア層を挟んだ積層構造となっている。
For example, the
フィルム部材42,43の上記熱可塑性樹脂層と熱溶着可能な樹脂とによって形成されており、これにより、液体収容袋41の内部空間は封止されている。
The
連通部45は、液体収容袋41の4辺のうちの1つである辺44に、2枚のフィルム部材42,43に挟まれた状態で熱溶着された円筒形状の供給口であり、液体収容袋41の内部と外部とを連通させている。
The
インクパック40は、液体充填装置を用いて、連通部45から液体収容袋41の内部にインクが充填されるので、異物などが含まれずに清浄度が確保された状態で、インクパック40内にインクを保持することができる。
The
そのため、このようなインクパック40を用いて、吐出ヘッド50からインクを吐出すれば、描画エリア10のワークW上に異物などが少ないインクを安定的に吐出することができる。ここで、異物とは、金属粉や繊維などの作業環境から混入するほこり、インクがゲル化したものなどを含む。
For this reason, if ink is ejected from the
(吐出ヘッド)
図6は、吐出ヘッドの構成を示す外観斜視図である。図6に示すように、吐出ヘッド50は、いわゆる2連のものであり、導入部53と、ヘッド基板55と、ヘッド本体56などを備えている。
(Discharge head)
FIG. 6 is an external perspective view showing the configuration of the ejection head. As shown in FIG. 6, the
導入部53は、2連の接続針54を備えている。接続針54は、タンク128にチューブ124を経由して接続され、接続針54を経由してインクがヘッド内流路(図示せず)に供給される。
The introduction part 53 includes two connection needles 54. The
ヘッド基板55は、導入部53に積層されており、フレキシブルフラットケーブル(図示せず)を介して、ヘッドドライバー65に電気的に接続される2連のコネクター59を備えている。
The head substrate 55 is laminated on the introduction portion 53 and includes two
ヘッド本体56は、加圧部57と、ノズルプレート58と、を備えている。加圧部57は、ヘッド基板55上に配置され、内部にインクのヘッド内流路が配置されており、ピエゾ素子などのアクチュエーター(図示せず)を備えたキャビティを有している。ノズルプレート58は、ノズル面58aに相互に平行に配置されている2つのノズル列52,52を備えている。
The
2つのノズル列52,52は、それぞれ180個のノズル51が、略等間隔に並べられており、互いに半ノズルピッチずらしてノズルプレート58に配設されている。
本実施形態におけるノズルピッチは、およそ140μmである。従って、ノズル列52に直交する方向から見ると、360個のノズル51が、およそ70μmのノズルピッチで配列された状態となっている。
In the two
The nozzle pitch in this embodiment is approximately 140 μm. Therefore, when viewed from the direction orthogonal to the
吐出ヘッド50は、ヘッドドライバー65から電気信号としての駆動波形がアクチュエーターに印加されると、加圧部57のノズル51ごとに設けられたキャビティ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インクが加圧され、キャビティに連通するノズル51からインクを液滴として吐出することができる。
When a drive waveform as an electric signal is applied from the
アクチュエーターは、ピエゾ素子に限らず、例えば、ノズル51からインクを液滴として吐出させるヒーターなどの電気熱変換素子、キャビティを構成する振動板を静電気で変形させる電気機械変換素子であってもよい。
The actuator is not limited to a piezo element, and may be, for example, an electrothermal conversion element such as a heater that discharges ink as droplets from the
<キャリッジユニットの選定>
キャリッジユニット120の選定は、以下のように決定される。
まず、ワークWに描画を開始する際に、CPU66によりユニット数決定プログラム73を起動し、ワーク幅に基づいてキャリッジユニット120の必要数を計算する。
<Selection of carriage unit>
The selection of the
First, when starting drawing on the workpiece W, the
例えば、セットされるワークWには、ワーク幅が500ミリ、680ミリ、880ミリのものが存在している。一方、各キャリッジユニット120は、それぞれが271ミリ幅でY軸方向に描画可能になっている。
For example, the workpiece W to be set has workpiece widths of 500 mm, 680 mm, and 880 mm. On the other hand, each
すなわち、本実施形態では、500ミリのワークWには、2個のキャリッジユニット120を描画に割り当て、680ミリのものには3個、880ミリのものには4個のキャリッジユニット120を割り当てるようにしている。
That is, in the present embodiment, two
これにより、各ワーク幅のワークWの全域に、1回のみの主走査(往動)、すなわちラインプリント方式で、タクトタイムを短縮する描画が可能となる。従って、例えば、ワーク幅を880ミリと入力した場合、ユニット数決定プログラム73は、4個のキャリッジユニット120で描画を行うことを決定する。
As a result, it is possible to perform drawing in which the tact time is reduced by the single main scanning (forward movement), that is, the line printing method, over the entire area of the workpiece W of each workpiece width. Therefore, for example, when the workpiece width is input as 880 mm, the unit
キャリッジユニット120の必要数が決定すると、CPU66によりユニット選定プログラム75を稼働する。ユニット選定プログラム75は、ユニット数決定プログラム73で決定されたユニット数に基づいて、実際に稼動するキャリッジユニット120を選定する。
When the necessary number of
<キャリッジユニットを移載する方法>
キャリッジユニット120を移載(交換)する方法について、図7〜図17を参考にして説明する。図7、図8、および図13は、液滴吐出装置100の外観平面図であり、図1と同様に、液滴吐出装置100を+Z軸方向から見ている。図9〜図12、および図14〜図17は、着脱部160およびキャップユニット170の構成を示す概略断面図であり、図2と同様に、液滴吐出装置100を+Y軸方向から見ている。
<Method of transferring the carriage unit>
A method for transferring (replacement) the
以下の説明では、キャリッジユニット120の配置を、図7に示した状態(これを第1の状態という)から、図8に示した状態(これを第2の状態という)にする方法を例にして説明する。
In the following description, the method of changing the arrangement of the
第1の状態とは、図7に示すように、第1キャリッジユニット121が、メンテナンスエリア20の+X軸方向側にて待機している状態であり、第2キャリッジユニット122が、描画エリア10にて描画を行っている状態である。
As shown in FIG. 7, the first state is a state in which the
第2の状態とは、図8に示すように、第1キャリッジユニット121が、描画エリア10にて描画を行っている状態であり、第2キャリッジユニット122が、メンテナンスエリア20の−X軸方向側にて待機している状態である。
As shown in FIG. 8, the second state is a state in which the
具体的に説明すると、まず、図7に示すように、搬送部130を稼働させて、描画エリア10にて描画を行っていた第2キャリッジユニット122をメンテナンスエリア20に搬送する。先述した図1は、第2キャリッジユニット122をメンテナンスエリア20に搬送した後の状態を示している。
Specifically, as shown in FIG. 7, first, the
着脱部160を稼働させて、第2キャリッジユニット122のキャリッジユニット122a〜122dを、搬送部130のヘッドキャリッジ110から取り外し、移載部140に移す。以降、4個のキャリッジユニット120のうち、1個のキャリッジユニット120について説明する。
The attachment /
図9に示すように、キャップ昇降部174を+Z軸方向に移動させて、第2キャリッジユニット122の吐出ヘッド50を、吐出ヘッド50に対応したキャップ部172と接触させて封止する。これによって、吐出ヘッド50は、ノズル51の乾燥を防ぎ、メンテナンスされた状態になる。
As shown in FIG. 9, the cap lifting / lowering
図10に示すように、キャップ昇降部174を+Z軸方向にさらに移動させて、ピン162を孔123cから外し、第2キャリッジユニット122をキャリッジ保持部161から解放させる。
As shown in FIG. 10, the cap lifting / lowering
図11に示すように、X軸方向において、第2キャリッジユニット122を両側から保持しているキャリッジ保持部161を、第2キャリッジユニット122の外側へそれぞれスライドさせて、第2キャリッジユニット122とキャリッジ保持部161とが、Z軸方向において重ならないようにする。
As shown in FIG. 11, in the X-axis direction, the
図12に示すように、キャップ昇降部174を−Z軸方向に移動させて、キャリッジ保持部161から、第2キャリッジユニット122を離脱させる。
このとき、同様に、第1キャリッジユニット121が搭載されているキャップ昇降部174を−Z軸方向に移動させる。
As shown in FIG. 12, the cap lifting / lowering
At this time, similarly, the cap lifting / lowering
図13に示すように、移載部140を稼働させて、移載部140に載置されている第1キャリッジユニット121および第2キャリッジユニット122を、同時に、−X軸方向にスライドさせる。図13は、第1キャリッジユニット121および第2キャリッジユニット122を、スライドさせた後の状態を示している。
As illustrated in FIG. 13, the
このとき、第1キャリッジユニット121は、搬送部130に搭載される位置、つまり着脱部160の位置まで移動され、第2キャリッジユニット122は、第1キャリッジユニット121が移動したことに伴って、着脱部160より−X軸方向側に移動される。
At this time, the
次に、図14に示すように、第1キャリッジユニット121が搭載されたキャップ昇降部174を+Z軸方向に移動させて、孔123cがキャリッジ保持部161のピン162より+Z軸方向側になるようにする。なお、第2キャリッジユニット122が搭載されたキャップ昇降部174も同期して、+Z軸方向に移動させているが、必ずしも同期させなくてもよい。
Next, as shown in FIG. 14, the cap lifting / lowering
図15に示すように、X軸方向において、第1キャリッジユニット121の両側に配置されているキャリッジ保持部161を第1キャリッジユニット121の方向へスライドさせる。このとき、ピン162と、ピン162と対応した第1キャリッジユニット121の孔123cと、がZ軸方向において重なるように、キャリッジ保持部161をスライドさせる。
As shown in FIG. 15, the
図16に示すように、キャップ昇降部174を−Z軸方向に移動させて、第1キャリッジユニット121のピン162を対応する孔123cに挿入する。なお、第2キャリッジユニット122が搭載されたキャップ昇降部174も同期して、−Z軸方向に移動させてもよい。
As shown in FIG. 16, the cap lifting / lowering
図17に示すように、キャップ昇降部174を、さらに−Z軸方向に移動させて、第1キャリッジユニット121の吐出ヘッド50をキャップ部172から解放し、キャップユニット170に対してフラッシングした後、各吐出ヘッド50のノズル面58aをワイピングする。
As shown in FIG. 17, the
その後、着脱部160を稼働させて、第1キャリッジユニット121を、移載部140から取り外し、搬送部130に載置し、すでに図8で示したように、搬送部130を稼働させて、描画エリア10に搬送し、描画を行うことができる状態にする。
Thereafter, the attaching / detaching
このようにすれば、キャリッジユニット120を移載することができる。つまり、描画エリア10で描画を行うキャリッジユニット120において、第2キャリッジユニット122から第1キャリッジユニット121へキャリッジユニット120を交換することができる。
In this way, the
以上のことから、本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
(1)搬送部130を用いて、第1キャリッジユニット121および第2キャリッジユニット122のうち、一方のキャリッジユニット120を描画エリア10に配置して、他方のキャリッジユニット120をメンテナンスエリア20に待機させることができる。
このようなことから、液滴吐出装置100を停止させることなく、一方のキャリッジユニット120の吐出ヘッド50からインクを吐出しながら、他方のキャリッジユニット120のインクを交換したり、メンテナンスをしたりすることができる。すなわち、高い生産性を実現可能な液滴吐出装置100を提供できる。
From the above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Using the
For this reason, the ink of the
(2)液滴吐出装置100は、メンテナンスエリア20に、吐出ヘッド50をメンテナンスするキャップユニット170が備えられており、移載部140は、キャップユニット170に吐出ヘッド50を臨ませた状態で、キャリッジユニット120と、キャップユニット170と、をX軸方向に移動させることができる。
このようなことから、メンテナンスエリア20に移動した吐出ヘッド50をキャップユニット170に臨ませておくことができるので、吐出ヘッド50の乾燥などによる機能低下を防止することができる。
(2) The
For this reason, the
(3)液滴吐出装置100は、第1キャリッジユニット121および第2キャリッジユニット122に、複数の吐出ヘッド50および複数のタンク128が搭載されており、複数の吐出ヘッド50は、異なる種類のインクを吐出する吐出ヘッド50を有している。
そのため、異なる種類のインクを吐出する吐出ヘッド50が搭載されたキャリッジユニット120を交換する際に、キャリッジユニット120を単位として交換することができる。
(3) In the
Therefore, when replacing the
[第2実施形態]
<液滴吐出装置>
図18は、第2実施形態に係る液滴吐出装置の外観平面図である。図19は、着脱部およびキャップユニットの構成を示す概略断面図である。図18および図19に示すように、本実施形態に係る液滴吐出装置200は、第1実施形態に係る液滴吐出装置100と比較すると、ヘッドキャリッジ210、搬送部230、および着脱部260が、各2個備えられているところが異なっている。上記第1実施形態との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、上記第1実施形態と異なる部分を中心に説明する。
[Second Embodiment]
<Droplet ejection device>
FIG. 18 is an external plan view of the droplet discharge device according to the second embodiment. FIG. 19 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of the detachable portion and the cap unit. As shown in FIGS. 18 and 19, the
液滴吐出装置200は、ヘッドキャリッジ210と、キャリッジユニット120と、搬送部230と、第4移動手段としての走査部150と、着脱部260と、キャップユニット170と、制御部180と、を備えている。
The
搬送部230は、第1移動手段としての第1搬送部231と、第2移動手段としての第2搬送部232と、を備えている。第1搬送部231および第2搬送部232は、X軸方向に並べて配置されている。第1搬送部231には、第1キャリッジユニット121が備えられており、第2搬送部232には、第2キャリッジユニット122が備えられている。
The
第1搬送部231および第2搬送部232は、それぞれに備えられているサーボモーター(図示せず)を独立して駆動させて、それぞれに備えられているヘッドキャリッジ210を、描画エリア10とメンテナンスエリア20との間において、Y軸方向に往復移動させる移動手段である。
The
ヘッドキャリッジ210は、第1ヘッドキャリッジ211と、第2ヘッドキャリッジ212と、を備えている。第1ヘッドキャリッジ211は、描画に必要な数の第1キャリッジユニット121を搭載して、描画エリア10とメンテナンスエリア20との間を第1搬送部231によって移動させる。
The
第2ヘッドキャリッジ212は、同様に、描画に必要な数の第2キャリッジユニット122を搭載して、描画エリア10とメンテナンスエリア20との間を第2搬送部232によって移動させる。
Similarly, the
着脱部260は、第1搬送部231との間で、第1キャリッジユニット121を着脱する第1着脱部261と、第2搬送部232との間で、第2キャリッジユニット122を着脱する第2着脱部262と、を備えている。
The attaching / detaching
以上のことから、本実施形態に係る液滴吐出装置200によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)第1実施形態と同様に、搬送部230を用いて、第1キャリッジユニット121および第2キャリッジユニット122のうち、一方のキャリッジユニットを描画エリア10に配置して、他方のキャリッジをメンテナンスエリア20に待機させることができる。
そのため、液滴吐出装置200を停止させることなく、一方のキャリッジユニット120の吐出ヘッド50からインクを吐出しながら、他方のキャリッジユニット120のインクを交換したり、メンテナンスをしたりすることができる。すなわち、高い生産性を実現可能な液滴吐出装置200を提供できる。
From the above, according to the
(1) As in the first embodiment, using the
Therefore, the ink of the
(2)液滴吐出装置200は、描画エリア10とメンテナンスエリア20との間において、キャリッジユニット120を移動させる手段として、第1搬送部231および第2搬送部232を備えている。つまり、キャリッジユニット120を移動させる搬送部を2個備えている。
そのため、第1搬送部231に搭載されている第1キャリッジユニット121と、第2搬送部232に搭載されている第2キャリッジユニット122と、がお互いに干渉されることなく、描画エリア10とメンテナンスエリア20との間を往復移動させることができる。
従って、例えば、描画エリア10にて、第1キャリッジユニット121および第2キャリッジユニット122の両方を用いて描画を行ってもよいし、例えば、第1キャリッジユニット121のみで描画を行っているときに、第2キャリッジユニット122を、メンテナンスエリア20にてインクを交換したり、メンテナンスをしたりすることができる。
(2) The
Therefore, the
Therefore, for example, in the
(3)液滴吐出装置200は、第1キャリッジユニット121を搬送する第1搬送部231と、第2キャリッジユニット122を搬送する第2搬送部232と、を備えていることから、第1キャリッジユニット121および第2キャリッジユニット122をX軸方向に移動させることなく、描画やメンテナンスを行うことができる。
そのため、第1実施形態で説明した移載部140が不要となり、メンテナンスエリア20を縮小して、装置を小型化することができる。
(3) Since the
Therefore, the
[第3実施形態]
<電気光学装置>
次に、上記の実施形態で説明した液滴吐出装置100または液滴吐出装置200を用いて製造される電気光学装置(フラットパネルディスプレイ)として、カラーフィルター、液晶表示装置、有機EL装置、プラズマディスプレイ(PDP装置)、電子放出装置(FED装置、SED装置)、また、これら表示装置に含まれるアクティブマトリクス基板などを例に挙げることができる。
[Third Embodiment]
<Electro-optical device>
Next, as an electro-optical device (flat panel display) manufactured using the
ここで、アクティブマトリクス基板とは、薄膜トランジスター、および薄膜トランジスターに電気的に接続するソース線、データ線が配置された基板のことである。これらの電気光学装置の一例として、有機EL装置およびその製造方法について説明する。 Here, the active matrix substrate is a substrate on which a thin film transistor and a source line and a data line electrically connected to the thin film transistor are arranged. As an example of these electro-optical devices, an organic EL device and a manufacturing method thereof will be described.
(有機EL装置)
図20は、第3実施形態に係る有機EL装置の表示領域の要部断面図である。本実施形態の電気光学装置としての有機EL装置600には、基板601上に、回路素子部602、発光素子部603、および陰極604が積層されている。
(Organic EL device)
FIG. 20 is a cross-sectional view of the main part of the display area of the organic EL device according to the third embodiment. In the
有機EL装置600は、発光素子部603から基板601側に発した光が、回路素子部602および基板601を透過して、観測者側に出射されるとともに、発光素子部603から基板601の反対側に発した光が、陰極604により反射された後、回路素子部602および基板601を透過して、観測者側に出射されるようになっている。
In the
基板601と回路素子部602との間には、シリコン酸化膜からなる下地保護膜606が配置され、下地保護膜606上に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜607が配置されている。
A base
半導体膜607には、ドレイン領域607aおよびソース領域607bが高濃度陽イオンの打ち込みによってそれぞれ形成されている。陽イオンが打ち込まれない中央部が、チャネル領域607cとなっている。
In the
回路素子部602には、下地保護膜606および半導体膜607を覆う透明なゲート絶縁膜608が配置され、ゲート絶縁膜608上の半導体膜607のチャネル領域607cに対応する位置には、例えば、Al、Mo、Ta、Ti、Wなどから構成されるゲート電極609が配置されている。
In the
ゲート絶縁膜608およびゲート電極609上には、透明な第1層間絶縁膜611aと第2層間絶縁膜611bが配置されている。また、第1層間絶縁膜611aおよび第2層間絶縁膜611bを貫通して、半導体膜607のドレイン領域607a、ソース領域607bにそれぞれ連通するコンタクトホール612a,612bが配置されている。
On the
第2層間絶縁膜611b上には、ITOなどからなる透明な画素電極613が所定の形状にパターニングされて形成され、画素電極613は、コンタクトホール612aを通じてドレイン領域607aに接続されている。
A
また、第1層間絶縁膜611a上には、電源線614が配設されており、電源線614は、コンタクトホール612bを通じてソース領域607bに接続されている。
A
このように、回路素子部602には、各画素電極613に接続された駆動用の薄膜トランジスター615がそれぞれ配置されている。
Thus, the driving
発光素子部603は、複数の画素電極613上の各々に積層された成膜部としての機能層617と、各画素電極613および陰極604の間に備えられた各機能層617を区画するバンク部618と、を備えている。
The light emitting
画素電極613、機能層617、および機能層617上に配設された陰極604によって発光素子が構成されている。画素電極613は、平面視略矩形状にパターニングされて形成されており、各画素電極613の間にバンク部618が配置されている。
The
バンク部618は、無機物バンク層618aと、有機物バンク層618bと、を備えている。無機物バンク層618aは、例えば、SiO、SiO2、TiO2などの無機材料により形成されている。有機物バンク層618bは、無機物バンク層618a上に積層され、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などの耐熱性、耐溶媒性に優れたレジストにより形成されている。
The
バンク部618の一部は、画素電極613の周縁部上に乗り上げた状態で形成されている。各バンク部618の間には、画素電極613に対して、上方に向けて次第に拡開した開口部619が形成されている。
A part of the
機能層617は、開口部619内において、画素電極613上に積層された正孔注入/輸送層617aと、正孔注入/輸送層617a上に配置された発光層617bと、を備えている。発光層617bに隣接して、その他の機能層、例えば、電子輸送層をさらに積層してもよい。
The
正孔注入/輸送層617aは、画素電極613側から正孔を輸送して発光層617bに注入する層である。正孔注入/輸送層617aは、公知の正孔注入/輸送層形成材料を含むインクを吐出することで形成される。
The hole injection /
発光層617bは、赤色(R)、緑色(G)、または青色(B)の何れかに発光するもので、発光層形成材料(発光材料)を含むインクを吐出することで形成される。
The light-emitting
インクの溶媒としては、正孔注入/輸送層617aに対して不溶な、公知の材料を用いることが好ましい。発光層617bを形成するインクとして、このような溶媒を用いることにより、正孔注入/輸送層617aを再溶解させることなく、発光層617bを形成することができる。
As the ink solvent, it is preferable to use a known material insoluble in the hole injection /
発光層617bでは、正孔注入/輸送層617aから注入された正孔と、陰極604から注入された電子と、が発光層617bで再結合して、発光するように構成されている。
The
陰極604は、発光素子部603の全面を覆うように配置されており、画素電極613と対になって、機能層617に電流を流す役割を果たす。また、陰極604の上部には、封止部材(図示せず)が配置されている。
The
(有機EL装置の製造方法)
次に、上記の有機EL装置600の製造方法について、図21〜図29を参照して説明する。
図21は、有機EL装置の製造方法を説明するフローチャートである。図21に示すように、有機EL装置600の製造方法は、バンク部形成工程(S111)、表面処理工程(S112)、正孔注入/輸送層形成工程(S113)、発光層形成工程(S114)、および対向電極形成工程(S115)を備えている。
なお、有機EL装置600の製造方法は、例示するものに限られるものではなく、必要に応じて工程が除かれる場合、または追加される場合もある。
(Method for manufacturing organic EL device)
Next, a method for manufacturing the
FIG. 21 is a flowchart illustrating a method for manufacturing the organic EL device. As shown in FIG. 21, the manufacturing method of the
In addition, the manufacturing method of the
(1)ステップS111 バンク部形成工程
図22は、無機物バンク層の形成を説明する工程図である。図22に示すように、第2層間絶縁膜611b上に無機物バンク層618aを形成する。無機物バンク層618aは、形成位置に無機物膜を形成した後、無機物膜をフォトリソグラフィ技術などにより、パターニングして形成される。このとき、無機物バンク層618aの一部は、画素電極613の周縁部と重なるように形成される。
(1) Step S111 Bank Part Formation Process FIG. 22 is a process diagram for explaining the formation of an inorganic bank layer. As shown in FIG. 22, an
図23は、有機物バンク層の形成を説明する工程図である。図23に示すように、無機物バンク層618aを形成した後、無機物バンク層618a上に有機物バンク層618bを形成する。有機物バンク層618bも無機物バンク層618aと同様に、フォトリソグラフィ技術などによりパターニングして形成される。
FIG. 23 is a process diagram for explaining the formation of the organic bank layer. As shown in FIG. 23, after forming the
このようにして、バンク部618が形成される。また、これに伴い、各バンク部618間には、画素電極613に対して上方に開口した開口部619が形成される。開口部619は、画素領域を規定する。
In this way, the
(2)ステップS112 表面処理工程
次に、親液化処理および撥液化処理が行われる。親液化処理を施す領域は、無機物バンク層618aの第1積層部618aaおよび画素電極613の電極面613aである。これらの領域は、例えば、酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって、親液性に表面処理される。プラズマ処理は、画素電極613であるITOの洗浄なども兼ねている。
(2) Step S112 Surface Treatment Step Next, a lyophilic process and a liquid repellent process are performed. The regions to be subjected to the lyophilic treatment are the first stacked portion 618aa of the
一方、撥液化処理は、有機物バンク層618bの壁面618sおよび有機物バンク層618bの上面618tに施され、例えば、4フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって、表面がフッ化処理(撥液性に処理)される。
On the other hand, the lyophobic treatment is performed on the
表面処理工程を行うことにより、吐出ヘッド50を用いて機能層617を形成する際に、インクを画素領域に、確実に着弾させることができる。また、画素領域に着弾したインクが、開口部619から溢れ出るのを防止することができる。
By performing the surface treatment step, when the
以上の工程を経ることにより、有機EL装置基体600Aが得られる。
有機EL装置基体600Aは、図1に示した液滴吐出装置100、または、図18に示した液滴吐出装置200のテーブル11に載置され、以下の正孔注入/輸送層形成工程(S113)および発光層形成工程(S114)が行われる。
Through the above steps, an organic
The organic
(3)ステップS113 正孔注入/輸送層形成工程
図24は、正孔注入/輸送層を形成する過程を説明する工程図である。図24に示すように、正孔注入/輸送層を形成する材料を含むインクを画素領域である各開口部619内に吐出ヘッド50から吐出する。
(3) Step S113 Hole Injection / Transport Layer Formation Step FIG. 24 is a process diagram illustrating the process of forming the hole injection / transport layer. As shown in FIG. 24, ink containing a material for forming the hole injection / transport layer is ejected from the
図25は、正孔注入/輸送層が形成された状態を説明する工程図である。図25に示すように、乾燥処理および熱処理を行い、インクに含まれる溶媒を蒸発させ、画素電極(電極面613a)613上に正孔注入/輸送層617aを形成する。
FIG. 25 is a process diagram illustrating a state in which the hole injection / transport layer is formed. As shown in FIG. 25, a drying process and a heat treatment are performed to evaporate the solvent contained in the ink, thereby forming a hole injection /
(4)ステップS114 発光層形成工程
上述したように、正孔注入/輸送層617aの再溶解を防止するために、発光層形成の際に用いるインクの溶媒として、正孔注入/輸送層617aに対して不溶な溶媒を用いることが好ましい。
(4) Step S114 Light-Emitting Layer Formation Step As described above, in order to prevent re-dissolution of the hole injection /
また、正孔注入/輸送層617aは、溶媒に対する親和性が低いため、発光層形成材料と溶媒とを含むインクを正孔注入/輸送層617a上に吐出しても、正孔注入/輸送層617aと発光層617bとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層617bを均一に塗布できないおそれがある。
Further, since the hole injection /
そこで、インクに対する正孔注入/輸送層617aの表面の親和性を高めるために、発光層形成の前に、表面処理(表面改質処理)を行うことが好ましい。この表面処理は、発光層形成の際に用いるインクの溶媒と同一溶媒、または、これに類する溶媒である表面改質材を、正孔注入/輸送層617a上に塗布し、乾燥させることによって行う。
Therefore, in order to increase the affinity of the surface of the hole injection /
このような処理を施すことで、正孔注入/輸送層617aの表面が溶媒になじみやすくなり、その後の工程で、インクを正孔注入/輸送層617aに均一に塗布しやすくなる。
By performing such a treatment, the surface of the hole injection /
図26は、青色の発光層を形成する過程を説明する工程図である。図26に示すように、各色のうちのいずれか(図26の例では青色(B))に対応するインクを画素領域、つまり、開口部619内に所定量吐出する。開口部619内に吐出されたインクは、正孔注入/輸送層617a上に広がって、開口部619内に満たされる。
FIG. 26 is a process diagram illustrating a process of forming a blue light emitting layer. As shown in FIG. 26, a predetermined amount of ink corresponding to one of the colors (blue (B) in the example of FIG. 26) is ejected into the pixel region, that is, the
なお、インクが画素領域から外れて、バンク部618の上面618t上に着弾した場合でも、上面618tは、上述したように撥液処理が施されているので、インクが開口部619内に転がり込み易くなっている。
Even when the ink deviates from the pixel area and lands on the
図27は、青色の発光層が形成された状態を説明する工程図である。図27に示すように、乾燥工程などを行い、吐出後のインクを乾燥処理し、インクに含まれる溶媒を蒸発させ、正孔注入/輸送層617a上に発光層617bが形成される。図27では、青色(B)に対応する発光層617bが形成されている。
FIG. 27 is a process diagram for explaining a state in which a blue light emitting layer is formed. As shown in FIG. 27, a drying process or the like is performed to dry the ejected ink, the solvent contained in the ink is evaporated, and the
図28は、各色の発光層が形成された状態を説明する工程図である。図28に示すように、上記した青色(B)に対応する発光層617bの場合と同様の工程を順次行い、赤色(R)および緑色(G)に対応する発光層617bをそれぞれ形成する。
FIG. 28 is a process diagram for explaining a state where the light emitting layers of the respective colors are formed. As shown in FIG. 28, the same steps as in the case of the
発光層617bの形成順序は、例示した順序に限られるものではなく、どのような順番で形成してもよい。例えば、インクに応じて形成する順番を決めることも可能である。
また、赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の3色の配列パターンとしては、ストライプ配列、モザイク配列およびデルタ配列などがある。
The formation order of the
Further, as the arrangement pattern of three colors of red (R), green (G), and blue (B), there are a stripe arrangement, a mosaic arrangement, a delta arrangement, and the like.
以上のようにして、画素電極613上に、機能層617、すなわち、正孔注入/輸送層617aおよび発光層617bが形成される。
As described above, the
(5)ステップS115 対向電極形成工程
図29は、陰極の形成を説明する工程図である。図29に示すように、発光層617bおよび有機物バンク層618bの全面に、例えば、蒸着法、スパッタ法、CVD法などによって、陰極604(対向電極)を形成する。
(5) Step S115 Counter Electrode Formation Process FIG. 29 is a process diagram for explaining the formation of the cathode. As shown in FIG. 29, a cathode 604 (counter electrode) is formed on the entire surface of the
陰極604は、本実施形態においては、例えば、カルシウム層とアルミニウム層とが積層されている。陰極604の上部には、電極として、Al膜、Ag膜や、その酸化防止のためのSiO2、SiNなどの保護層が適宜設けられる。
In the present embodiment, for example, the
このようにして、陰極604を形成した後、陰極604の上部を封止部材により封止する封止処理や配線処理などのその他の処理を施すことにより、有機EL装置600が得られる。
In this manner, after forming the
また、他の電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成などの装置が考えられる。上記した液滴吐出装置100または液滴吐出装置200を各種の電気光学装置(デバイス)の製造に用いることにより、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。
Further, as other electro-optical devices, devices such as metal wiring formation, lens formation, resist formation, and light diffuser formation are conceivable. By using the
[第4実施形態]
<電子機器>
次に、本実施形態の電子機器について、図30、図31を参照して説明する。図30は、ノート型のパーソナルコンピューターを示す概略図であり、図31は、薄型テレビ(TV)を示す概略図である。
[Fourth Embodiment]
<Electronic equipment>
Next, the electronic apparatus of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 30 is a schematic diagram illustrating a notebook personal computer, and FIG. 31 is a schematic diagram illustrating a flat-screen television (TV).
図30に示すように、電子機器としてのパーソナルコンピューター1000は、本体部1001と、表示ユニット1003と、を備えている。さらに、本体部1001は、キーボード1002を備えており、表示ユニット1003は、表示部1004を備えている。
As shown in FIG. 30, a
表示ユニット1003は、本体部1001に対して、ヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このパーソナルコンピューター1000において、上記の有機EL装置600が、表示部1004に搭載されている。
The
図31に示すように、電子機器としての薄型テレビ(TV)1100は、上記実施形態の有機EL装置600が、表示部1101に搭載されている。
As shown in FIG. 31, a thin-screen television (TV) 1100 as an electronic device has the
つまり、これらの電子機器によれば、高い生産性を実現可能なパーソナルコンピューター1000や薄型TV1100を提供することができる。
That is, according to these electronic devices, the
有機EL装置600が搭載される電子機器は、上記パーソナルコンピューター1000や薄型TV1100に限定されない。例えば、スマートフォンやPOSなどの携帯型情報端末、ナビゲーター、ビューワー、デジタルカメラ、モニター直視型のビデオレコーダーなどの表示部を有する電子機器が挙げられる。
The electronic device on which the
10…描画エリア、11…テーブル、20…メンテナンスエリア、50…吐出ヘッド、50a…吐出ヘッド、51…ノズル、100…液滴吐出装置、120…キャリッジユニット、120a…キャリッジ本体、121…第1キャリッジユニット、122…第2キャリッジユニット、128…タンク、130…搬送部、140…移載部、150…走査部、160…着脱部、170…キャップユニット、200…液滴吐出装置、230…搬送部、231…第1搬送部、232…第2搬送部、260…着脱部、261…第1着脱部、262…第2着脱部、600…有機EL装置、1000…パーソナルコンピューター、1100
DESCRIPTION OF
Claims (15)
それぞれが前記吐出ヘッド、および前記吐出ヘッドに前記機能液を供給するタンクを備える第1キャリッジユニット、および第2キャリッジユニットと、
前記第1キャリッジユニットを前記第1方向と交差する方向に移動させ、前記描画エリアとメンテナンスエリアとの間を移動可能とする第1移動手段と、
前記第2キャリッジユニットを前記第1方向と交差する方向に移動させ、前記描画エリアと前記メンテナンスエリアとの間を移動可能とする第2移動手段と、を備え、
前記第1移動手段および前記第2移動手段は、前記第1方向に並べて配置されていることを特徴とする液滴吐出装置。 A liquid droplet ejection apparatus that ejects functional liquid as liquid droplets from the nozzles of the ejection head while relatively moving the ejection head and the work disposed in the drawing area in a first direction,
A first carriage unit and a second carriage unit each comprising a tank for supplying the functional liquid to the ejection head and the ejection head;
First moving means for moving the first carriage unit in a direction intersecting with the first direction so as to be movable between the drawing area and the maintenance area;
A second moving unit configured to move the second carriage unit in a direction intersecting the first direction so as to be movable between the drawing area and the maintenance area;
The liquid droplet ejection apparatus, wherein the first moving unit and the second moving unit are arranged side by side in the first direction.
それぞれが前記吐出ヘッド、および前記吐出ヘッドに前記機能液を供給するタンクを備える第1キャリッジユニット、および第2キャリッジユニットと、
前記第1キャリッジユニット、前記第2キャリッジユニットのいずれか一方を前記第1方向と交差する第2方向に移動させ、前記描画エリアとメンテナンスエリアとの間を移動可能とする第1移動手段と、
前記メンテナンスエリアにおいて、前記第2方向と交差する第3方向に配列した前記第1キャリッジユニットおよび前記第2キャリッジユニットを前記第3方向に移動させて、前記第1移動手段に臨ませる第3移動手段と、
前記第1キャリッジユニットおよび前記第2キャリッジユニットのうちの一方を前記第1移動手段との間で着脱する着脱部と、を備えていることを特徴とする液滴吐出装置。 A liquid droplet ejection apparatus that ejects functional liquid as liquid droplets from the nozzles of the ejection head while relatively moving the ejection head and the work disposed in the drawing area in a first direction,
A first carriage unit and a second carriage unit each comprising a tank for supplying the functional liquid to the ejection head and the ejection head;
A first moving unit configured to move one of the first carriage unit and the second carriage unit in a second direction intersecting the first direction so as to be movable between the drawing area and the maintenance area;
In the maintenance area, a third movement that moves the first carriage unit and the second carriage unit arranged in a third direction intersecting the second direction in the third direction to face the first moving means. Means,
An apparatus for ejecting liquid droplets, comprising: an attachment / detachment part for attaching / detaching one of the first carriage unit and the second carriage unit to / from the first moving unit.
前記テーブルに載置可能な最大幅の前記ワークに描画を行うために必要な数の前記キャリッジユニットを備えていることを特徴とする請求項9に記載の液滴吐出装置。 A fourth moving means for moving the table on which the workpiece is placed in the first direction;
The liquid droplet ejection apparatus according to claim 9, comprising a number of the carriage units necessary for performing drawing on the workpiece having the maximum width that can be placed on the table.
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