JP5790732B2 - Liquid ejection apparatus and drawing method - Google Patents
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Description
本発明は、液体吐出装置および描画方法に関するものである。 The present invention relates to a liquid ejection apparatus and a drawing method.
液状材料を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置は、インクジェットプリンターのように民生用として用いられるだけでなく、産業用としても用いられている。産業用の液滴吐出装置は、例えば、液晶表示装置におけるカラーシャッタや有機EL装置等を製造したり、基板上に金属配線等の導体層や絶縁膜を形成したりするのに使用される。 A droplet discharge device including a droplet discharge head that discharges a liquid material as droplets is used not only for consumer use like an ink jet printer but also for industrial use. The industrial droplet discharge device is used, for example, for manufacturing a color shutter, an organic EL device, or the like in a liquid crystal display device, or for forming a conductor layer such as a metal wiring or an insulating film on a substrate.
ところで、液滴吐出装置としては、光硬化性を有する液状材料を用いるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
例えば、特許文献1にかかる液滴吐出装置では、UV硬化性のインクをプリントメディアに付与するインクジェットヘッドと、プリントメディアに付与されたインクにUVを照射するUV照射手段とをプリントメディア上方で移動させる。これにより、プリントメディアに付与されたインクをUVにより硬化させることができる。
By the way, what uses the liquid material which has photocurability is known as a droplet discharge device (for example, refer patent document 1).
For example, in the droplet discharge device according to Patent Document 1, an inkjet head that applies UV curable ink to a print medium and a UV irradiation unit that irradiates UV to the ink applied to the print medium are moved above the print medium. Let Thereby, the ink applied to the print medium can be cured by UV.
しかし、特許文献1にかかる液滴吐出装置では、インクジェットヘッドおよびUV照射手段が共にプリントメディアの上方に設けられているので、UV照射手段とプリントメディアとの相対的移動がインクジェットヘッドとプリントメディアとの相対的移動による制限を受ける。
そのため、プリントメディア上のインクに対するUV照射時間やUV照射タイミングを所望のものとすることが難しい。例えば、プリント速度を上げた場合、UV照射時間が短くなり、インクを十分に硬化することができないと言う問題がある。
However, in the droplet discharge device according to Patent Document 1, since the ink jet head and the UV irradiation unit are both provided above the print medium, the relative movement between the UV irradiation unit and the print medium is caused between the ink jet head and the print medium. Limited by relative movement.
Therefore, it is difficult to make the UV irradiation time and UV irradiation timing for the ink on the print medium as desired. For example, when the printing speed is increased, there is a problem that the UV irradiation time is shortened and the ink cannot be sufficiently cured.
また、UV照射手段によりUVが照射されるインクの表面付近には、空気が存在しているため、その空気中の酸素により、インクの硬化が阻害され、この点でも、インクを十分に硬化することができないと言う問題がある。
インクを十分に硬化できなかったり、プリントメディアに対するインクの着弾からその着弾したインクに対するUV照射タイミングまでに長時間を要したりすると、プリントメディア上に付与された液状材料が濡れ広がってしまい、高精度な液滴吐出を実現することができない。
In addition, since air exists near the surface of the ink irradiated with UV by the UV irradiation means, the ink is inhibited from being cured by oxygen in the air, and the ink is also sufficiently cured in this respect. There is a problem that you can't.
If the ink cannot be cured sufficiently, or if it takes a long time from the ink landing on the print media to the UV irradiation timing on the landed ink, the liquid material applied on the print media will wet and spread. Accurate droplet discharge cannot be realized.
本発明の目的は、光硬化性を有する液状材料を用い、高精度な液滴吐出を実現することができる液体吐出装置および描画方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a liquid ejecting apparatus and a drawing method capable of realizing highly accurate liquid droplet ejection using a photocuring liquid material.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液体吐出装置は、媒体を載置可能な載置部と、
前記載置部に対向し光硬化性液体を吐出可能な液体吐出部と、
前記載置部において前記媒体が載置される面と反対の面に設けられ、所定の部位毎に点灯・消灯の切り替えが可能である光出射部と、
を有し、
前記光出射部は、複数の発光素子を有し、前記媒体上の所定の描画領域に形成された前記光硬化性液体の描画パターンに基づいて、前記描画パターンに対応した点灯パターンとなるように、前記所定の描画領域上の前記描画パターンの形成が終了した後に、前記各発光素子の点灯・消灯を制御するように構成されていることを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The liquid ejection apparatus of the present invention includes a placement unit on which a medium can be placed,
A liquid discharger that can face the mounting portion and discharge a photocurable liquid;
A light emitting portion provided on the surface opposite to the surface on which the medium is placed in the placement portion, and capable of switching on and off for each predetermined portion;
Have
The light emitting portion has a plurality of light emitting elements, and based on a drawing pattern of the photocurable liquid formed in a predetermined drawing region on the medium, a lighting pattern corresponding to the drawing pattern is formed. The light-emitting elements are controlled to be turned on / off after the formation of the drawing pattern on the predetermined drawing area is completed .
これにより、ワーク(媒体)への液状材料(光硬化性液体)の付与から光照射までの時間を短時間かつ一定時間とすることができる。また、ワークの描画領域に付与された液状材料が完全に硬化するまで、当該液状材料に光を照射することができる。さらに、ワークの描画領域に付与された液状材料に対しワーク側から光を照射するので、付与された液状材料の周辺の空気中の酸素によって液状材料の硬化が阻害されるのを防止または抑制することができる。
また、光出射部が複数の発光素子を有することにより、光出射部の所定の部位毎に点灯・消灯の切り換えを行うことができる。
また、光出射部の描画パターンに応じた部位(光照射が必要な部位のみ)を点灯させることができる。そのため、光出射部から液滴吐出ヘッドのノズルへ光が及ぶのをより確実に防止することができる。
Thereby, the time from application of the liquid material (photocurable liquid) to the work (medium) to light irradiation can be set to a short time and a certain time. Further, the liquid material can be irradiated with light until the liquid material applied to the drawing region of the workpiece is completely cured. Further, since light is irradiated from the work side to the liquid material applied to the drawing area of the work, it is prevented or suppressed that the hardening of the liquid material is inhibited by oxygen in the air around the applied liquid material. be able to.
In addition, since the light emitting unit includes a plurality of light emitting elements, switching between lighting and extinguishing can be performed for each predetermined part of the light emitting unit.
Moreover, the part (only the part which needs light irradiation) according to the drawing pattern of the light emission part can be turned on. Therefore, it is possible to more reliably prevent light from reaching the nozzle of the droplet discharge head from the light emitting portion.
その際、光出射部から液滴吐出ヘッド(液体吐出部)のノズルへ光が及ぶのを防止することができる。そのため、ノズル付近の液状材料の硬化によるノズルの詰まりや吐出不良等を防止することができる。
このようなことから、本発明の液体吐出装置は、光硬化性を有する液状材料を用い、高精度な液滴吐出(描画)を実現することができる。
At this time, it is possible to prevent light from reaching the nozzles of the droplet discharge head (liquid discharge unit) from the light emitting unit. Therefore, it is possible to prevent nozzle clogging or ejection failure due to hardening of the liquid material near the nozzle.
For this reason, the liquid ejection apparatus of the present invention can realize highly accurate droplet ejection (drawing) using a photocurable liquid material.
本発明の液体吐出装置では、前記液体吐出部と前記載置部とを相対的に移動可能な移動部を有し、
前記光出射部は、前記液体吐出部と前記載置部との相対位置関係に基づいて、前記光出射部の前記各部位の点灯・消灯を切り換えることが好ましい。
これにより、液滴吐出ヘッド(液体吐出部)がワークの描画領域上に存在しているときであっても、描画領域のうち液状材料が付与されかつ液滴吐出ヘッドが退避した領域に対しては、光を照射することができる。
In the liquid ejection device of the present invention, the liquid ejection device has a moving unit capable of relatively moving the liquid ejection unit and the placement unit,
It is preferable that the light emitting unit switches on / off of each portion of the light emitting unit based on a relative positional relationship between the liquid ejecting unit and the placement unit.
Thereby, even when the droplet discharge head ( liquid discharge portion) is present on the drawing area of the work, the liquid material is applied to the area where the liquid discharge head is retracted in the drawing area. Can be irradiated with light.
本発明の液体吐出装置では、前記光出射部は、前記複数の部位のうち、前記液体吐出部と対向する部位を消灯状態とし、前記液体吐出部と対向しない部位を点灯状態とすることが好ましい。
これにより、光出射部から液滴吐出ヘッドのノズルへ光が及ぶのを防止しつつ、描画領域に付与された液状材料に光を照射することができる。
In the liquid discharge apparatus of the present invention, the light emitting unit, among the plurality of sites, a site facing the liquid ejecting portion and turned off, it is preferable that the lighting state of the sites that are not facing the liquid ejecting portion .
Accordingly, it is possible to irradiate the liquid material applied to the drawing region with light while preventing light from reaching the nozzle of the droplet discharge head from the light emitting portion.
本発明の液体吐出装置では、前記液体吐出部は、前記媒体の第1の領域上に前記光硬化性液体を付与して第1のパターンを形成した後に、前記媒体の前記第1の領域とは異なる第2の領域上に前記光硬化性液体を付与して第2のパターンを形成し、
前記光出射部は、前記第1のパターンの形成時に、前記第1の領域に対応する前記部位を消灯し、前記第2のパターンの形成時に、前記第1の領域に対応する前記部位を点灯するように構成されていることが好ましい。
これにより、第1の領域への液状材料の付与から光照射までの時間を短時間とすることができる。また、第1の領域に付与された液状材料が完全に硬化するまで、当該液状材料に光を照射することができる。
本発明の液体吐出装置では、前記第1の領域と前記第2の領域とは、互いに隣接していることが好ましい。
これにより、第1の領域への液状材料の付与から光照射までの時間をより短時間とすることができる。
In the liquid ejection apparatus according to the aspect of the invention, the liquid ejection unit may form the first pattern of the medium after applying the photocurable liquid on the first area of the medium to form the first pattern. Apply the photocurable liquid on a different second region to form a second pattern;
The light emitting unit turns off the portion corresponding to the first region when forming the first pattern, and turns on the portion corresponding to the first region when forming the second pattern. It is preferable that it is comprised.
Thereby, the time from application of the liquid material to the first region to light irradiation can be shortened. Further, the liquid material can be irradiated with light until the liquid material applied to the first region is completely cured.
In the liquid ejection apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the first region and the second region are adjacent to each other.
Thereby, the time from application of the liquid material to the first region to light irradiation can be shortened.
本発明の液体吐出装置では、前記複数の発光素子を覆うように設けられ、光透過性を有するカバー部材を有し、該カバー部材の前記複数の発光素子とは反対の面が前記載置部を構成することが好ましい。
これにより、発光素子とワークとの接触を防止し、発光素子の損傷、故障等を防止することができる。
In the liquid ejection apparatus of the present invention, the cover member is provided so as to cover the plurality of light emitting elements, and has a light-transmitting cover member. The surface of the cover member opposite to the plurality of light emitting elements is the mounting portion described above. It is preferable to constitute.
Thereby, a contact with a light emitting element and a workpiece | work can be prevented, and damage, a failure, etc. of a light emitting element can be prevented.
本発明の液体吐出装置では、前記複数の発光素子を覆うように設けられ、光を拡散する機能を有する光拡散部材を有することが好ましい。
これにより、複数の発光素子の配設密度が低い場合であっても、光出射部から出射される光のムラを防止することができる。
本発明の液体吐出装置では、前記媒体に対する前記液体吐出部による前記光硬化性液体の付与と前記光出射部による光照射とを交互に複数回繰り返すように構成されていることが好ましい。
これにより、厚膜化された膜(層)を形成することができる。
In the liquid ejection apparatus of the present invention, it is preferable to have a light diffusing member that is provided so as to cover the plurality of light emitting elements and has a function of diffusing light.
Thereby, even when the arrangement density of the plurality of light emitting elements is low, unevenness of light emitted from the light emitting portion can be prevented.
In the liquid ejection apparatus according to the aspect of the invention, it is preferable that the application of the photocurable liquid by the liquid ejection unit to the medium and the light irradiation by the light emitting unit are alternately repeated a plurality of times.
As a result, a thickened film (layer) can be formed.
本発明の描画方法は、媒体の一方の面に対して光硬化性液体を吐出する工程と、
前記媒体上の所定の描画領域に形成された前記光硬化性液体の描画パターンに基づいて前記描画パターンに対応した点灯パターンとなるように、前記所定の描画領域上の前記描画パターンの形成が終了した後に、前記媒体の他方の面に対して、複数の発光素子の点灯・消灯の制御を行って光を照射して、前記光硬化性液体を硬化させる工程と、を有することを特徴とする。
これにより、本発明の描画方法は、光硬化性を有する液状材料(光硬化性液体)を用い、高精度な液滴吐出(描画)を実現することができる。
The drawing method of the present invention includes a step of discharging a photocurable liquid to one surface of the medium,
So that the lighting pattern corresponding to the drawing pattern based on the drawing pattern of the photocurable liquid formed in a predetermined drawing area on the front SL medium, formation of the drawing pattern on the predetermined drawing area after completion, to the other surface of the medium, and characterized in that it has been irradiated with light by performing a control of turning on and off the plurality of light emitting elements, and curing the photocurable liquid, To do.
As a result, the drawing method of the present invention can achieve highly accurate droplet discharge (drawing) using a photocurable liquid material (photocurable liquid) .
以下、本発明の液体吐出装置および描画方法(液滴吐出方法)の好適な実施形態について、添付図面に基づいて説明する。
<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態を説明する。なお、以下では、産業用の液滴吐出装置に本発明を適用した場合を一例として説明するが、本発明は、インクジェットプリンターのような民生用の液滴吐出装置にも適用可能である。
Preferred embodiments of a liquid ejection apparatus and a drawing method (droplet ejection method) according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
<First Embodiment>
First, a first embodiment of the present invention will be described. In the following, a case where the present invention is applied to an industrial droplet discharge apparatus will be described as an example. However, the present invention is also applicable to a consumer droplet discharge apparatus such as an ink jet printer.
図1は、本発明の第1実施形態にかかる液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図、図2は、図1に示す液滴吐出ヘッドに備えられた液滴吐出ヘッドの概略構成を示す分解斜視図、図3は、図1に示す液滴吐出装置の制御系を示すブロック図、図4は、図1に示す液滴吐出ヘッドに備えられたステージ(光照射手段)を示す斜視図、図5は、図4に示すステージを示す平面図、図6は、図4に示すステージの作動を説明するための図である。
なお、以下では、説明の便宜上、図1中の上側を「上」、下側を「下」と言う。また、図1において、上下方向(鉛直方向)を「Z方向」、Z方向に垂直な(水平な)一方向を「X方向」、Z方向およびX方向に直交する方向を「Y方向」と言う。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a droplet discharge device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a schematic configuration of a droplet discharge head provided in the droplet discharge head shown in FIG. 3 is an exploded perspective view, FIG. 3 is a block diagram showing a control system of the droplet discharge device shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a perspective view showing a stage (light irradiation means) provided in the droplet discharge head shown in FIG. 5 is a plan view showing the stage shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a view for explaining the operation of the stage shown in FIG.
In the following, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”. In FIG. 1, the vertical direction (vertical direction) is the “Z direction”, one direction perpendicular to the Z direction (horizontal) is the “X direction”, and the direction perpendicular to the Z direction and the X direction is the “Y direction”. say.
(液滴吐出装置の概略構成)
図1に示すように、液滴吐出装置1は、装置本体10と、ワークWが載置されるステージ(テーブル)20と、装置本体10に対してステージ20をY方向に移動させる第1の移動機構30(移動手段)と、ワークWに向けて光硬化性の液状材料を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド40と、装置本体10に対して液滴吐出ヘッド40をX方向に移動させる第2の移動機構50(移動手段)と、液滴吐出装置1の各部の駆動を制御する制御手段60とを有している。
(Schematic configuration of droplet discharge device)
As shown in FIG. 1, the droplet discharge device 1 includes a device
このような液滴吐出装置1では、第1の移動機構30および第2の移動機構50の作動により液滴吐出ヘッド40をワークWに対してX方向およびY方向に相対的に移動させながら、液滴吐出ヘッド40から液状材料を液滴として吐出し、その液滴をワークW上に付与(着弾)させる。
また、後に詳述するが、ワークW上に付与された液滴は、ステージ20に設けられた光出射部22からの光により、硬化する。
In such a droplet discharge device 1, while the
Further, as will be described in detail later, the liquid droplets applied on the workpiece W are cured by light from the
以下、このような液滴吐出装置1を構成する各部を順次詳細に説明する。
装置本体10は、図1に示すように、基台11と、基台11上に設けられた1対の柱体12とを有している。
基台11上には、第1の移動機構30を介してステージ20が設けられている。
第1の移動機構30は、Y方向に沿って延在する1対のガイドレール31と、この1対のガイドレール31に沿って移動可能なスライダ32と、スライダ32を1対のガイドレール31に沿って移動させるリニアモーター等の駆動手段(図示せず)とを有している。
Hereinafter, each part which comprises such a droplet discharge apparatus 1 is demonstrated in detail one by one.
As shown in FIG. 1, the apparatus
A
The first moving
スライダ32の上面には、調整機構33を介してステージ(載置部)20が取り付けられている。
調整機構33は、例えばモーターを含んで構成され、スライダ32に対するステージ20の位置および/または姿勢を調整し得るものである。より具体的には、調整機構33は、スライダ32に対してステージ20をθz方向に(Z方向に平行な軸線回りに)回転し得るものである。
A stage (mounting unit) 20 is attached to the upper surface of the
The
ステージ20は、液滴吐出(液滴付与)の対象となる基板等のワークWを設置・保持するものである。
このステージ20には、図示しないが、ワークWをステージ20上に所望の位置および姿勢で保持する保持手段が設けられている。
このステージ20に載置されるワークWは、シート状または板状をなし、光透過性を有する。
The
Although not shown, the
The workpiece W placed on the
本実施形態では、ワークWは、平面視にて、四角形(長方形)をなしている。なお、ワークWの平面視形状は、前述した長方形に限らず、例えば、正方形であってもよいし、三角形、五角形等の他の多角形であってもよいし、また、円形、楕円形等であってもよい。
このようなワークWの構成材料としては、光透過性およびを有するものであれば、特に限定されないが、例えば、樹脂材料、ガラス材料、水晶等が好適に用いられる。
In the present embodiment, the workpiece W has a quadrangular (rectangular) shape in plan view. The shape of the workpiece W in plan view is not limited to the above-described rectangle, and may be, for example, a square, another polygon such as a triangle or a pentagon, a circle, an ellipse, or the like. It may be.
The constituent material of the workpiece W is not particularly limited as long as it has optical transparency and, for example, a resin material, a glass material, crystal, or the like is preferably used.
また、ステージ20には、ステージ20に保持されたワークWの下面側から上方に向けて、液液状材を硬化し得る光を出射する光出射部22が設けられている(図4参照)。これにより、その光をワークWを介してワークW上の液状材料に照射し、当該液状材料を硬化させることができる。なお、光出射部22については、後に詳述する。
なお、ステージ20上には、液滴吐出ヘッド40が液状材料を捨打ちまたは試し打ち(予備吐出)するための予備吐出エリアが設けられていてもよい。
Further, the
Note that a preliminary discharge area may be provided on the
また、基台11上には、キャッピングユニット13と、クリーニングユニット14とが設けられている。
キャッピングユニット13は、後述する液滴吐出ヘッド40のノズルの乾燥を防止するため、液滴吐出装置1の待機時にノズルを覆うものである。
また、クリーニングユニット14は、液滴吐出ヘッド40のノズルの目詰まりを取り除くため、ノズルの内部を吸引するものである。
A capping
The capping
The
一方、1対の柱体12の上端部には、第2の移動機構50を介して液滴吐出ヘッド40が設けられている(架設されている)。
第2の移動機構50は、X方向に沿って延在する1対のガイドレール51と、この1対のガイドレール51に沿って移動可能なスライダ52と、このスライダ52を1対のガイドレール51に沿って移動させるリニアモーター等の駆動手段(図示せず)とを有している。
On the other hand, at the upper end of the pair of
The
スライダ52には、調整機構53を介して液滴吐出ヘッド40が取り付けられている。
調整機構53は、例えば複数のモーターを含んで構成され、スライダ52に対する液滴吐出ヘッド40の位置および/または姿勢を調整し得るものである。より具体的には、調整機構53は、スライダ52に対して液滴吐出ヘッド40をZ方向に移動する機能と、スライダ52に対して液滴吐出ヘッド40をα方向(Z方向に平行な軸線回りに)回動させる機能と、スライダ52に対して液滴吐出ヘッド40をβ方向(Y方向に平行な軸線回りに)回動させる機能と、スライダ52に対して液滴吐出ヘッド40をγ方向(X方向に平行な軸線回りに)回動させる機能とを有するものである。
A
The
液滴吐出ヘッド40は、前述したステージ20上に載置されたワークWの一方の面(上面)の描画領域に向けて、光硬化性を有する液状材料Lを液滴Dとして吐出するものである。なお、上記描画領域は、液滴吐出ヘッド40から液滴Dの付与を受け得る領域である。本実施形態では、上記描画領域がワークWの上面の全域(略全域)であるものとして説明するが、上記描画領域はワークWの上面のうちの一部であってもよい。
The
液滴吐出ヘッド40は、ピエゾ素子を用いたピエゾ方式を採用し、図2に示すように、ノズル基板41と、キャビティ基板42と、振動板43と、複数の圧電素子44と、カバー基板45とを有している。
ここで、ノズル基板41と振動板43とは、キャビティ基板42を介して接合されている。
The
Here, the
そして、キャビティ基板42には、厚さ方向に貫通する異形孔が形成され、これにより、ノズル基板41と振動板43との間には、複数のキャビティ421と、この複数のキャビティ421と連通するリザーバ422とが形成されている。
また、ノズル基板41には、前述した複数のキャビティ421に対応して、複数のノズル(ノズル孔)411が形成されている。
The
The
一方、振動板43のキャビティ基板42側とは反対側の面には、前述した複数のキャビティ421に対応して、複数の圧電素子44が接合されている。この各圧電素子44は、前述した制御手段60によって駆動制御される。
また、振動板43のキャビティ基板42側とは反対側の面には、カバー基板45が接合されている。このカバー基板45には、複数の圧電素子44を収納するように凹部が形成され、その縁部が振動板43に接合されている。また、カバー基板45には、前述したリザーバ422に連通する供給孔451が形成されている。
この供給孔451には、図示しないが、供給管を介して、液状材料Lを貯蔵するタンクが接続されている。これにより、タンクから供給管を介して液滴吐出ヘッド40のリザーバ422に液状材料Lが供給される。
On the other hand, a plurality of
A
A tank for storing the liquid material L is connected to the
このように構成された液滴吐出ヘッド40では、各圧電素子44を駆動することにより、駆動する圧電素子44に対応する振動板43の部分を変形(振動)させる。これにより、駆動する圧電素子44に対応するキャビティ421の容積(圧力)を変化させ、キャビティ421内からノズル411を通じて、液状材料Lが液滴Dとして吐出される(押し出される)。
In the
液状材料Lは、光硬化性を有するものである。
液状材料Lとしては、液滴吐出装置1の用途等によって決定されるものであり、光硬化性を有するものであれば、特に限定されず、有機材料を溶媒に溶解した各種溶液、有機材料や無機材料を分散質とし分散媒に分散した各種分散液を用いることができる。
なお、液滴吐出ヘッド40は、ピエゾ方式のものに限定されず、例えば、液状材料を加熱して発生した泡(バブル)により液滴として吐出する方式、振動板43を静電引力により振動させる静電駆動方式等であってもよい。
The liquid material L has photocurability.
The liquid material L is determined depending on the use of the droplet discharge device 1 and the like, and is not particularly limited as long as it has photocurability, and various solutions obtained by dissolving an organic material in a solvent, organic materials, Various dispersions in which an inorganic material is used as a dispersoid and dispersed in a dispersion medium can be used.
Note that the
以上説明したような第1の移動機構30、第2の移動機構50および液滴吐出ヘッド40は、制御手段60により駆動制御される。また、制御手段60は、後述する光出射部22の駆動を制御する機能をも有する。
このような制御手段60は、図3に示すように、入力バッファメモリ61と、記憶手段62と、処理部63と、走査駆動部64と、ヘッド駆動部65と、光源駆動部66と、ヘッド位置検出手段67と、ステージ位置検出手段68とを備えている。
The first moving
As shown in FIG. 3, the
入力バッファメモリ61と処理部63とは相互に通信可能に接続されている。処理部63と記憶手段62とは相互に通信可能に接続されている。処理部63と走査駆動部64とは相互に通信可能に接続されている。処理部63とヘッド駆動部65とは相互に通信可能に接続されている。また、走査駆動部64は、第1の移動機構30および第2の移動機構50と相互に通信可能に接続されている。また、ヘッド駆動部65は、複数の液滴吐出ヘッド40のそれぞれと相互に通信可能に接続されている。また、光源駆動部66は、光出射部22と相互に通信可能に接続されている。
The
入力バッファメモリ61は、図示しない外部情報処理装置から、液状材料Lの液滴を吐出する位置に関するデータ、すなわち描画パターンデータを受け取る。入力バッファメモリ61は、この描画パターンデータを処理部63に入力し、処理部63は、描画パターンデータを記憶手段62に格納する。記憶手段62は、RAM、磁気記録媒体、光磁気記録媒体等で構成される。
The
ヘッド位置検出手段67は、液滴吐出ヘッド40のX方向での位置(移動距離)を検出し、その検出信号を処理部63へ入力する。
ステージ位置検出手段68は、ステージ20(およびワークW)のY方向での位置(移動距離)を検出し、その検出信号を処理部63へ入力する。
ヘッド位置検出手段67およびステージ位置検出手段68は、それぞれ、例えばリニアエンコーダ、レーザー測長器等で構成される。
The head
The stage position detection means 68 detects the position (movement distance) of the stage 20 (and the workpiece W) in the Y direction, and inputs the detection signal to the
The head position detection means 67 and the stage position detection means 68 are each composed of, for example, a linear encoder, a laser length measuring device, or the like.
処理部63は、ヘッド位置検出手段67およびステージ位置検出手段68の検出信号に基づき、走査駆動部64を介して、第1の移動機構30および第2の移動機構50の作動を制御(クローズドループ制御)する。これにより、液滴吐出ヘッド40とワークWとのX方向およびY方向での相対位置関係および相対移動速度を制御する。
また、処理部63は、上記の描画パターンデータに基づいて、後述する液滴吐出ヘッド40の各ノズル411に対応する所定時間間隔の吐出タイミング毎の液滴吐出のオン・オフを指定する選択信号をヘッド駆動部65へ与える。ヘッド駆動部65は、上記の選択信号に基づいて、液状材料Lの吐出に必要な吐出信号を液滴吐出ヘッド40に与える。この結果、液滴吐出ヘッド40における対応するノズル411から、液状材料Lが液滴として吐出される。
The
The
また、処理部63は、ヘッド位置検出手段67およびステージ位置検出手段68の検出信号、および/または、上記の描画パターンデータに基づいて、光源駆動部66に光出射部22の駆動信号を生成させ、光出射部22の駆動を制御する。これにより、制御手段60は、液滴吐出ヘッド40とステージ20との位置関係(相対位置関係)、および/または、液滴吐出ヘッド40の液滴Dの吐出パターン(描画パターン)に基づいて、光出射部22の駆動を制御することができる。
制御手段60は、例えば、CPU、ROM、RAMを含んだコンピュータである。この場合には、前述したような制御手段60の機能は、コンピュータによって実行されるソフトウェアプログラムを用いることによって実現することができる。もちろん、制御手段60は、専用の回路(ハードウェア)であってもよい。
Further, the
The control means 60 is a computer including a CPU, a ROM, and a RAM, for example. In this case, the function of the control means 60 as described above can be realized by using a software program executed by a computer. Of course, the control means 60 may be a dedicated circuit (hardware).
(液滴吐出装置の光照射手段)
ここで、液滴吐出装置1の光照射手段について詳述する。
図4に示すように、ステージ20は、板状のステージ本体21と、ステージ本体21の一方の面(上面)上に設けられた光出射部22と、光出射部22のステージ本体21とは反対側に設けられた光透過性のカバー部材23と、カバー部材23の光出射部22側に面上に設けられた光拡散部材24とを有している。
(Light irradiation means of droplet discharge device)
Here, the light irradiation means of the droplet discharge device 1 will be described in detail.
As shown in FIG. 4, the
このようなステージ20では、光出射部22がステージ本体21とは反対側(上方)に光を出射し、その光が、光拡散部材24、カバー部材23およびワークWをこの順に通過して、ワークW上の液状材料Lに照射される。
ここで、ステージ20は、ワークWの描画領域に付与された液状材料Lに、当該液状材料Lを硬化する光を照射する光照射手段を構成する。
特に、液滴吐出ヘッド40が描画領域の少なくとも一部の領域上に液状材料Lを付与した後に当該領域上から退避する際、光出射部22は、液滴吐出ヘッド40が前記領域上に存在するとき、前記領域に向けて光を出射せず、液滴吐出ヘッド40が前記領域上から退避したとき、前記領域に向けて光を出射するように構成されている。
In such a
Here, the
In particular, when the liquid
これにより、ワークWへの液状材料Lの付与から光照射までの時間を短時間かつ一定時間とすることができる。また、ワークWの描画領域に付与された液状材料Lが完全に硬化するまで、当該液状材料Lに光を照射することができる。さらに、ワークWの描画領域に付与された液状材料Lに対しワークW側から光を照射するので、付与された液状材料Lの周辺の空気中の酸素によって液状材料Lの硬化が阻害されるのを防止または抑制することができる。
また、光出射部22から液滴吐出ヘッド40のノズル411へ光が及ぶのを防止することができる。そのため、ノズル411付近の液状材料Lの硬化によるノズル411の詰まりや吐出不良等を防止することができる。
Thereby, the time from application of the liquid material L to the workpiece W to light irradiation can be set to a short time and a fixed time. Further, the liquid material L can be irradiated with light until the liquid material L applied to the drawing region of the workpiece W is completely cured. Furthermore, since light is irradiated from the workpiece W side to the liquid material L applied to the drawing area of the workpiece W, the curing of the liquid material L is inhibited by oxygen in the air around the applied liquid material L. Can be prevented or suppressed.
Further, it is possible to prevent light from reaching the
以下、このようなステージ20を構成する各部を順次詳細に説明する。
ステージ本体21は、前述した調整機構33に支持されている。
また、ステージ本体21は、板状をなし、その一方の面(上面)上に、光出射部22が設けられている。
光出射部22は、ステージ20(載置部)に載置されたワークWの描画領域とは反対の面側に設けられ、描画領域全域に向けて光を出射し得るものである。
このような光出射部22は、図4および図5に示すように、複数の発光素子221を備える。これにより、光出射部22の所定の部位毎(発光素子221毎)に点灯・消灯の切り換えを行うことができる。
Hereinafter, each part which comprises such a
The stage
The stage
The
Such a
本実施形態では、複数の発光素子221は、ステージ本体21の上面に沿って行列状(格子状)に配置されている。なお、複数の発光素子221の配置は、行列状に限定されず、千鳥状であってもよいし、ランダムであってもよい。
また、複数の発光素子221は、ステージ本体21の上面の略全域に亘って配置されている。
各発光素子221は、上方に向けて、前述した液状材料Lを硬化し得る光を出射するように設けられている。
In the present embodiment, the plurality of
The plurality of
Each
このような各発光素子221としては、液状材料Lの種類等によっても異なり、液状材料Lを硬化する光を出射するものであれば、特に限定されないが、例えば、LED(発光ダイオード)、LD(レーザーダイオード)、有機EL素子等が好適に用いられる。例えば、液状材料LがUV硬化性である場合、350〜420nmの紫外線を出射するLEDやLDが好適に用いられる。
Each of the
LEDやLDは、比較的小型で、高効率、長寿命、低コスト等の長所を有する。そのため、各発光素子221としてLEDやLDを用いた場合、光出射部22を比較的小さな部位毎に点灯・消灯し、必要な部位のみから限定的に光を出射することができる。また、液滴吐出装置1の省電力化、長寿命化および低コスト化を図ることができる。
また、有機EL素子は、発光素子同士の間隔(ピッチ)を比較的小さく設定することができる。そのため、各発光素子221として有機EL素子を用いた場合、光出射部22を極めて小さな部位毎に点灯・消灯し、必要な部位のみから優れた寸法精度で限定的に光を出射することができる。
LEDs and LDs are relatively small and have advantages such as high efficiency, long life, and low cost. Therefore, when an LED or LD is used as each light emitting
Moreover, the organic EL element can set the space | interval (pitch) between light emitting elements comparatively small. Therefore, when an organic EL element is used as each light emitting
このような各発光素子221は、制御手段60により駆動制御(点灯制御)される。
より具体的に説明すると、制御手段60は、液滴吐出ヘッド40とステージ20との位置関係、および/または、液滴吐出ヘッド40の液滴Dの吐出パターンに基づいて、光出射部22の所定の発光素子221毎に点灯・消灯を切り換える。これにより、ワークW上の液状材料Lに対する光の照射時間および照射タイミングを制御することができる。その結果、ワークW上の液状材料Lの硬化状態を所望のものとすることができる。また、光出射部22からの不本意な光の漏れを防止することもできる。
Each
More specifically, the
また、液滴吐出ヘッド40とステージ20との相対位置関係に基づいて、光出射部22の各発光素子221(各部位)の点灯・消灯を切り換えるように構成すると、液滴吐出ヘッド40がワークWの描画領域上に存在しているときであっても、描画領域のうち液状材料Lが付与されかつ液滴吐出ヘッド40が退避した領域に対しては、光を照射することができる。そのため、液滴吐出ヘッド40がワークWの描画領域上(ワークW上)から退避した後に描画領域上の液状材料Lに対して光を照射する場合に比し、ワークWへの液状材料Lの付与から光照射までの時間をより短時間とすることができる。
Further, when the light emitting elements 221 (each part) of the
なお、前述したように、光出射部22(各発光素子221)は、制御手段60に電気的に接続されており、制御手段60は、液滴吐出ヘッド40とステージ20との位置関係、および/または、液滴吐出ヘッド40の液滴Dの吐出パターンに基づいて、光出射部22を駆動制御することができる。
特に、制御手段60は、ワークWの描画領域のうち液滴吐出ヘッド40と対向しない領域に対応する発光素子221を点灯させる(液滴吐出ヘッド40と対応する領域は消灯させる)。これにより、光出射部22は、ステージ20に載置されたワークWの描画領域のうち液滴吐出ヘッド40と対向しない領域上の液状材料Lに対してワークWを介して光を照射する。
As described above, the light emitting section 22 (each light emitting element 221) is electrically connected to the
In particular, the
これにより、ワークWへの液状材料Lの付与から光照射までの時間を短時間かつ一定時間とすることができる。また、ワークWの描画領域に付与された液状材料Lが完全に硬化するまで、当該液状材料Lに光を照射することができる。さらに、ワークWの描画領域に付与された液状材料Lに対しワークW側から光を照射するので、付与された液状材料Lの周辺の空気中の酸素によって液状材料Lの硬化が阻害されるのを防止または抑制することができる。
その際、光出射部22から液滴吐出ヘッド40のノズル411へ光が及ぶのを防止することができる。そのため、ノズル411付近の液状材料Lの硬化によるノズル411の詰まりや吐出不良等を防止することができる。
なお、光出射部22の駆動制御については、後に詳述する。
Thereby, the time from application of the liquid material L to the workpiece W to light irradiation can be set to a short time and a fixed time. Further, the liquid material L can be irradiated with light until the liquid material L applied to the drawing region of the workpiece W is completely cured. Furthermore, since light is irradiated from the workpiece W side to the liquid material L applied to the drawing area of the workpiece W, the curing of the liquid material L is inhibited by oxygen in the air around the applied liquid material L. Can be prevented or suppressed.
At this time, it is possible to prevent light from reaching the
The drive control of the
このような光出射部22に対しその光の出射側には、カバー部材23が光拡散部材24を介して設けられている。
カバー部材23は、板状をなし、複数の発光素子221を覆うように設けられている。これにより、発光素子221とワークWとの接触を防止し、発光素子221の損傷、故障等を防止することができる。
A
The
また、カバー部材23は、その一方の面(上面)上に、ワークWが載置される。ここで、カバー部材23の上面は、ワークWを載置する載置部を構成する。これにより、ワークWを安定的に保持(載置)することができる。
また、カバー部材23は、光透過性を有する。これにより、カバー部材23は、光出射部22からの光をワークW側へ透過させることができる。
このようなカバー部材23の構成材料としては、カバー部材23が光出射部22からの光の波長に関し光透過性を発揮することができるものであれば、特に限定されないが、例えば、ガラス材料、水晶、樹脂材料等が好適に用いられる。
なお、カバー部材23は、省略することができる。
Moreover, the workpiece | work W is mounted in the
Moreover, the
The material of the
The
このようなカバー部材23の他方の面(下面)上には、光拡散部材24が設けられている。
この光拡散部材24は、板状またはシート状をなし、複数の発光素子221を覆うように設けられている。本実施形態では、光拡散部材24は、その一方の面(上面)がカバー部材23(の下面)に接合されている。
また、光拡散部材24は、前述した光出射部22からの光を透過しつつ拡散する機能を有する。これにより、光出射部22の複数の発光素子221の指向性や配設密度等による発光ムラを低減することができる。その結果、ワークWの描画領域全域に亘ってワークW上の液状材料Lを均一に硬化処理することができる。
A
The
Further, the
このような光拡散部材24としては、特に限定されないが、例えば、一方の面(上面)を粗面化処理した板状またはシート状の部材(拡散板)を用いることができる。
なお、光拡散部材24は、発光素子221の指向性の度合いや配設密度等によっては、省略してもよい。また、光拡散部材24は、前述したカバー部材23の一部として構成されていてもよい。
The
The
次に、以上説明したように構成された液滴吐出装置1の作動(液滴吐出装置1を用いた液滴吐出方法)の一例について説明する。なお、以下では、図6を参照しつつ説明を行うが、ワークWの描画領域(上側部分)にX方向に並んだ3つの領域A1、A2、A3のそれぞれの領域に、パターンPを描画(形成)する場合を一例として説明する。また、以下の説明では、ワークWの描画領域の左側から右側へ順に(領域A1、領域A2、領域A3の順で)パターンPを形成する。 Next, an example of the operation of the droplet discharge device 1 configured as described above (a droplet discharge method using the droplet discharge device 1) will be described. In the following, the description will be made with reference to FIG. 6, but the pattern P is drawn in each of the three areas A1, A2, A3 arranged in the X direction in the drawing area (upper part) of the work W ( A case of forming) will be described as an example. In the following description, the pattern P is formed in order from the left side to the right side of the drawing area of the work W (in the order of the area A1, the area A2, and the area A3).
まず、ステージ20上にワークWを載置する。
そして、図6(a)に示すように、ワークWの描画領域の領域(第1の領域)A1にパターン(第1のパターン)Pを形成する。本実施形態では、パターンPの一例として「A」の文字を描画(印字)している。
このとき、液滴吐出ヘッド40は、領域A1に対向し(領域A1に対向する範囲内にて)、ステージ20と液滴吐出ヘッド40とをX方向およびY方向に相対的に移動させながら、液滴吐出ヘッド40から液状材料Lを領域A1に付与する。
First, the workpiece W is placed on the
Then, as shown in FIG. 6A, a pattern (first pattern) P is formed in the drawing area (first area) A1 of the work W. In the present embodiment, the character “A” is drawn (printed) as an example of the pattern P.
At this time, the
また、このとき、領域A1に対応する発光素子221は消灯状態とする。これにより、光出射部22から液滴吐出ヘッド40へ光が及ぶのを防止しつつ、液滴吐出ヘッド40が領域A1に対して液状材料Lを付与することができる。
なお、このとき、光出射部22の全ての発光素子221を消灯状態してもよいし、領域A1に対応する発光素子221のみを消灯状態とし、他の発光素子221を点灯状態としてもよい。
At this time, the
At this time, all the
次いで、図6(b)に示すように、ワークWの描画領域の領域A1とは異なる領域(第2の領域)A2にパターン(第2のパターン)Pを形成する。
このとき、液滴吐出ヘッド40は、領域A2に対向し(領域A2対向する範囲内にて)、ステージ20と液滴吐出ヘッド40とをX方向およびY方向に相対的に移動させながら、液滴吐出ヘッド40から液状材料Lを領域A2に付与する。
また、このとき、領域A2に対応する発光素子221は消灯状態とする。これにより、光出射部22から液滴吐出ヘッド40へ光が及ぶのを防止しつつ、液滴吐出ヘッド40が領域A2に対して液状材料Lを付与することができる。
Next, as shown in FIG. 6B, a pattern (second pattern) P is formed in an area (second area) A2 different from the area A1 of the drawing area of the workpiece W.
At this time, the
At this time, the
さらに、このとき、先に描画終了した領域A1に対応する発光素子221を点灯状態とする。これにより、既に描画終了した領域A1上の液状材料L(パターンP)に対し、その描画後に迅速に光を照射することができる。
なお、このとき、領域A1に対応する発光素子221のみを点灯状態としてもよいし、領域A2に対応する発光素子221のみを消灯状態とし、他の発光素子221を点灯状態としてもよい。本実施形態では、領域A1に対応する発光素子221のみを点灯状態とし、図6では、光出射部22の点灯領域を斜線で示している。
Further, at this time, the
At this time, only the
このようにして、光出射部22は、複数の発光素子221(複数の部位)のうち、液滴吐出ヘッド40と対向する発光素子221(部位)を消灯状態とし、液滴吐出ヘッド40と対向しない発光素子221(部位)を点灯状態とする。
これにより、光出射部22から液滴吐出ヘッド40のノズル411へ光が及ぶのを防止しつつ、描画領域に付与された液状材料Lに光を照射することができる。
In this way, the
Accordingly, it is possible to irradiate the liquid material L applied to the drawing region with light while preventing light from reaching the
また、光出射部22は、領域A1へのパターンPの形成時に、領域A1に対応する発光素子221(部位)を消灯し、領域A2へのパターンPの形成時に、領域A1に対応する発光素子221(部位)を点灯することで、領域A1への液状材料Lの付与から光照射までの時間を短時間とすることができる。特に、領域A1と領域A2とが互いに隣接しているので、領域A1への液状材料Lの付与から光照射までの時間をより短時間とすることができる。また、領域A1に付与された液状材料Lが完全に硬化するまで、当該液状材料Lに光を照射することができる。
Further, the
ここで、光出射部22は、各領域A1〜A3に対応する部位に複数(多数)の発光素子221が設けられているが、描画領域上に形成された液状材料Lの描画パターンに基づいて、各発光素子221の点灯・消灯を制御することができる。
この場合、光出射部22の描画パターンに応じた部位(光照射が必要な部位のみ)を点灯させることができる。例えば、パターンPに対応した点灯パターンとなるように、発光素子221を点灯させることができる。そのため、光出射部22から液滴吐出ヘッド40のノズル411へ光が及ぶのをより確実に防止することができる。
Here, the
In this case, the part (only the part which needs light irradiation) according to the drawing pattern of the
次に、図6(c)に示すように、ワークWの描画領域の領域(第3の領域)A3にパターン(第3のパターン)Pを形成する。
このとき、液滴吐出ヘッド40は、領域A3に対向し(領域A3対向する範囲内にて)、ステージ20と液滴吐出ヘッド40とをX方向およびY方向に相対的に移動させながら、液滴吐出ヘッド40から液状材料Lを領域A3に付与する。
Next, as shown in FIG. 6C, a pattern (third pattern) P is formed in a drawing area (third area) A3 of the work W.
At this time, the
また、このとき、領域A3に対応する発光素子221は消灯状態とする。これにより、光出射部22から液滴吐出ヘッド40へ光が及ぶのを防止しつつ、液滴吐出ヘッド40が領域A3に対して液状材料Lを付与することができる。
さらに、このとき、先に描画終了した領域A2に対応する発光素子221を点灯状態とする。これにより、既に描画終了した領域A2上の液状材料L(パターンP)に対し、その描画後に迅速に光を照射することができる。
At this time, the
Further, at this time, the
なお、このとき、領域A2に対応する発光素子221のみを点灯状態としてもよいし、領域A3に対応する発光素子221のみを消灯状態とし、他の発光素子221を点灯状態としてもよい。本実施形態では、領域A3に対するパターンPの形成時に、領域A1に対応する発光素子221および領域A2に対応する発光素子221をそれぞれ点灯状態としている。これにより、領域A1上の液状材料Lの硬化処理をより確実に行うことができる。
At this time, only the
そして、領域A3に対するパターンPの形成後、液滴吐出ヘッド40がワークWの描画領域に対向しない位置にもたらされる。
その後、領域A3に対応する発光素子221を点灯状態とする。なお、このとき、領域A3に対応する発光素子221のみを点灯状態としてもよいし、領域A1および/またはA2に対応する発光素子221をも点灯状態としてもよい。
After the pattern P is formed on the area A3, the
Thereafter, the
以上のようにして、ワークWの描画領域上に3つのパターンPを形成する。
また、上述したような3つのパターンPの形成を領域A1〜A3の下側に隣接する領域に対しても、同様に形成することができる。このとき、液滴吐出ヘッド40をワークWに対して左側に帰還させ、ワークWの描画領域の左側から右側へ順にパターンPを形成してもよいし、液滴吐出ヘッド40をワークWに対して左側に帰還させずに、ワークWの描画領域の右側から左側へ順にパターンPを形成してもよい。
As described above, the three patterns P are formed on the drawing area of the workpiece W.
Further, the formation of the three patterns P as described above can be similarly performed on the region adjacent to the lower side of the regions A1 to A3. At this time, the
また、既に描画した領域A1〜A3上に対し再度(重ねて)、上記と同様にして、液状材料Lの付与、光照射を行うことで、形成されるパターンPの厚膜化を図ることができる。また、同一領域に対する液状材料Lの付与、光照射を繰り返し行うことで、その繰り返し回数に応じた任意の膜厚のパターンPを得ることができる。この場合、液状材料Lの付与毎に、付与された液状材料Lを瞬時に光硬化することができるので、アスペクト比が高く、寸法精度に優れた膜(層)を形成することができる。 Further, the pattern P to be formed can be made thicker by applying the liquid material L and irradiating light in the same manner as described above again (overlapping) on the already drawn regions A1 to A3. it can. Further, by repeatedly applying the liquid material L to the same region and performing light irradiation, a pattern P having an arbitrary film thickness corresponding to the number of repetitions can be obtained. In this case, since the applied liquid material L can be instantly photocured every time the liquid material L is applied, a film (layer) having a high aspect ratio and excellent dimensional accuracy can be formed.
以上説明したような第1実施形態にかかる液滴吐出装置1および液滴吐出方法(本発明の液滴吐出方法)によれば、ワークWへの液状材料Lの付与から光照射までの時間を短くかつ一定時間で行うことができる。また、ワークWの描画領域に付与された液状材料Lが完全に硬化するまで、当該液状材料Lに光を照射することができる。さらに、ワークWの描画領域に付与された液状材料Lに対しワークW側から光を照射するので、付与された液状材料Lの周辺の空気中の酸素によって液状材料Lの硬化が阻害されるのを防止または抑制することができる。 According to the droplet discharge device 1 and the droplet discharge method (droplet discharge method of the present invention) according to the first embodiment as described above, the time from application of the liquid material L to the workpiece W to light irradiation is reduced. It can be done in a short time. Further, the liquid material L can be irradiated with light until the liquid material L applied to the drawing region of the workpiece W is completely cured. Furthermore, since light is irradiated from the workpiece W side to the liquid material L applied to the drawing area of the workpiece W, the curing of the liquid material L is inhibited by oxygen in the air around the applied liquid material L. Can be prevented or suppressed.
その際、光出射部22から液滴吐出ヘッド40のノズル411へ光が及ぶのを防止することができる。そのため、ノズル411付近の液状材料Lの硬化によるノズル411の詰まりや吐出不良等を防止することができる。
このようなことから、本実施形態の液滴吐出装置1および液滴吐出方法では、光硬化性を有する液状材料Lを用い、高精度な液滴吐出を実現することができる。
At this time, it is possible to prevent light from reaching the
For this reason, in the droplet discharge device 1 and the droplet discharge method of the present embodiment, it is possible to realize highly accurate droplet discharge using the liquid material L having photocurability.
<第2実施形態>
次に、本発明の液滴吐出装置の第2実施形態について説明する。
図7は、本発明の第2実施形態にかかるステージ(光照射手段)の作動を説明するための図である。
本実施形態にかかる液滴吐出装置は、光照射手段(光出射部)の制御方法が異なる以外は、前述した第1実施形態にかかる液滴吐出装置と同様である。
なお、以下の説明では、第2実施形態の液滴吐出装置に関し、第1実施形態の液滴吐出装置との相違点を中心に説明し、同様の事項に関してはその説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the droplet discharge device of the present invention will be described.
FIG. 7 is a view for explaining the operation of the stage (light irradiation means) according to the second embodiment of the present invention.
The liquid droplet ejection apparatus according to the present embodiment is the same as the liquid droplet ejection apparatus according to the first embodiment described above except that the control method of the light irradiation means (light emitting unit) is different.
In the following description, the liquid droplet ejection apparatus according to the second embodiment will be described focusing on the differences from the liquid droplet ejection apparatus according to the first embodiment, and description of similar matters will be omitted.
本実施形態では、ワークWの描画領域に対して液滴吐出ヘッド40をX方向に3回走査(1往復半走査)することで、ワークWの描画領域にX方向に並んだ3つのパターンPを描画する場合を例として説明する。ここで、上記X方向での1走査毎に描画領域に対して液滴吐出ヘッド40をY方向に改行する。
まず、ステージ20上にワークWを載置する。
そして、ワークWの描画領域の領域Aに対して液滴吐出ヘッド40のX方向での1回目の走査を行う。
In the present embodiment, the
First, the workpiece W is placed on the
Then, the first scanning in the X direction of the
このとき、図7(a)に示すように、領域Aのうち液滴吐出ヘッド40と対向する領域に対応する発光素子221は消灯状態とする。また、領域Aのうち液滴吐出ヘッド40と対向する領域よりも液滴吐出ヘッド40の移動方向後方側の領域aに対応する発光素子221を点灯状態とする。この領域aは、液滴吐出ヘッド40の移動に伴って拡大するものであるが、そのとき、領域aと液滴吐出ヘッド40との間に距離dを維持しつつ、領域aが拡大する。そして、図7(b)に示すように、1回目の走査終了時には、液滴吐出ヘッド40がワークWの描画領域に対向しない位置へもたらされ、領域aと領域Aとが一致する。なお、図7では、光出射部22の点灯領域を斜線で示している。
これにより、液滴吐出ヘッド40から領域Aへの液状材料の付与から当該液状材料に対する光照射の開始までの時間を極めて短くかつ一定にすることができる。
At this time, as shown in FIG. 7A, the
Thereby, the time from application of the liquid material to the region A from the
このような液滴吐出ヘッド40の1回目のX方向での走査により、3つのパターンPの一部を構成する3つのパターンP1が形成される。
このとき、液滴吐出ヘッド40の移動方向後方側では、発光素子221は、2回目の液滴吐出ヘッド40のX方向での走査が開始されるまで、点灯状態であってもよいし、各発光素子221の点灯時間が同じになるように、所定時間点灯後消灯するようにしてもよい。
このようにして、光出射部22から液滴吐出ヘッド40へ光が及ぶのを防止しつつ、液滴吐出ヘッド40が領域Aに対して液状材料Lを付与することができる。
By the first scanning in the X direction of the
At this time, on the rear side in the movement direction of the
In this way, it is possible for the
次いで、ワークWに対して液滴吐出ヘッド40をY方向(図7にて下側)に改行した後に、上記と同様にして、2回目のX方向での走査を行う。
さらに、ワークWに対して液滴吐出ヘッド40をY方向(図7にて下側)に改行した後に、上記と同様にして、3回目のX方向での走査を行う。
以上のようにして、ワークWの描画領域上に3つのパターンPを形成する。
以上説明したような第2実施形態にかかる液滴吐出装置および液滴吐出方法によっても、前述した第1実施形態の液滴吐出装置1と同様の効果を発揮することができる。
Next, after the
Further, after the
As described above, the three patterns P are formed on the drawing area of the workpiece W.
Also by the droplet discharge device and the droplet discharge method according to the second embodiment as described above, the same effects as those of the droplet discharge device 1 of the first embodiment described above can be exhibited.
以上、本発明の液滴吐出装置および液滴吐出方法について、図示の各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
また、本発明の液滴吐出装置および液滴吐出方法では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。
As mentioned above, although the droplet discharge apparatus and the droplet discharge method of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited thereto.
Moreover, in the droplet discharge device and the droplet discharge method of the present invention, the configuration of each part can be replaced with any configuration that exhibits the same function, and any configuration can be added. .
また、例えば、本発明の液滴吐出装置および液滴吐出方法は、前述した各実施形態の任意の構成同士を組み合わせるようにしてもよい。
また、前述した実施形態では、光出射部22が複数の発光素子221で構成されている例を説明したが、これに限定されず、例えば、複数の光ファイバー等の導光体の一端に光源を接続し、他端をステージ本体21上に並べて光出射部22を構成してもよい。
この場合、光源としては、液状材料Lを硬化し得る波長および強度の光を発するものであれば、特に限定されず、各種光源を用いることができるが、例えば、液状材料Lが紫外線硬化性である場合、水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマーレーザー、YAGレーザー、LED(UV−LED)、LD(UV−LD)等を用いることができる。
In addition, for example, the droplet ejection apparatus and the droplet ejection method of the present invention may be combined with any configuration of the above-described embodiments.
In the above-described embodiment, the example in which the
In this case, the light source is not particularly limited as long as it emits light having a wavelength and intensity capable of curing the liquid material L, and various light sources can be used. For example, the liquid material L is ultraviolet curable. In some cases, a mercury lamp, a metal halide lamp, an excimer laser, a YAG laser, an LED (UV-LED), an LD (UV-LD), or the like can be used.
また、前述した実施形態では、光出射部22を所定の部位毎に点灯/消灯の切り換えをする場合を説明したが、光出射部22全体が点灯・消灯するものであってもよい。この場合、液滴吐出ヘッド40がワークWの描画領域上にあるときは、光出射部22を消灯状態とし、液滴吐出ヘッド40がワークWの描画領域上から退避したとき(描画領域外へもたらされたとき)に、光出射部22を点灯させればよい。
In the above-described embodiment, the case where the
1……液滴吐出装置 10……装置本体 11……基台 12……柱体 13……キャッピングユニット 14……クリーニングユニット 20……ステージ 21…ステージ本体 22…光出射部 221…発光素子 23…カバー部材 24…光拡散部材 30……第1の移動機構 31……ガイドレール 32……スライダ 33……調整機構 40……液滴吐出ヘッド 41……ノズル基板 411……ノズル 42……キャビティ基板 421……キャビティ 422……リザーバ 43……振動板 44……圧電素子 45……カバー基板 451……供給孔 50……第2の移動機構 51……ガイドレール 52……スライダ 53……調整機構 60……制御手段 61……入力バッファメモリ 62……記憶手段 63……処理部 64……走査駆動部 65……ヘッド駆動部 66……光源駆動部 67……ヘッド位置検出手段 68……ステージ位置検出手段 L……液状材料 D……液滴 a、A1、A2、A3……領域 P1……パターン W……ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (9)
前記載置部に対向し光硬化性液体を吐出可能な液体吐出部と、
前記載置部において前記媒体が載置される面と反対の面に設けられ、所定の部位毎に点灯・消灯の切り替えが可能である光出射部と、
を有し、
前記光出射部は、複数の発光素子を有し、前記媒体上の所定の描画領域に形成された前記光硬化性液体の描画パターンに基づいて、前記描画パターンに対応した点灯パターンとなるように、前記所定の描画領域上の前記描画パターンの形成が終了した後に、前記各発光素子の点灯・消灯を制御するように構成されていることを特徴とする液体吐出装置。 A placement unit capable of placing a medium;
A liquid discharger that can face the mounting portion and discharge a photocurable liquid;
A light emitting portion provided on the surface opposite to the surface on which the medium is placed in the placement portion, and capable of switching on and off for each predetermined portion;
Have
The light emitting portion has a plurality of light emitting elements, and based on a drawing pattern of the photocurable liquid formed in a predetermined drawing region on the medium, a lighting pattern corresponding to the drawing pattern is formed. The liquid ejecting apparatus is configured to control lighting / extinction of each light emitting element after the formation of the drawing pattern on the predetermined drawing region is completed .
前記光出射部は、前記液体吐出部と前記載置部との相対位置関係に基づいて、前記光出射部の前記各部位の点灯・消灯を切り換える請求項1に記載の液体吐出装置。 A moving unit capable of relatively moving the liquid discharging unit and the mounting unit;
The light emitting unit, based on the relative positional relationship between the liquid ejection portion and the mounting section, a liquid ejecting apparatus according to claim 1 for switching the lighting-off of the respective portions of the light exit portion.
前記光出射部は、前記第1のパターンの形成時に、前記第1の領域に対応する前記部位を消灯し、前記第2のパターンの形成時に、前記第1の領域に対応する前記部位を点灯するように構成されている請求項3に記載の液体吐出装置。 The liquid ejecting unit applies the photocurable liquid on the first region of the medium to form the first pattern, and then forms the first pattern on a second region different from the first region of the medium. Applying the photocurable liquid to form a second pattern;
The light emitting unit turns off the portion corresponding to the first region when forming the first pattern, and turns on the portion corresponding to the first region when forming the second pattern. The liquid ejecting apparatus according to claim 3, wherein the liquid ejecting apparatus is configured to.
前記媒体上の所定の描画領域に形成された前記光硬化性液体の描画パターンに基づいて前記描画パターンに対応した点灯パターンとなるように、前記所定の描画領域上の前記描画パターンの形成が終了した後に、前記媒体の他方の面に対して、複数の発光素子の点灯・消灯の制御を行って光を照射して、前記光硬化性液体を硬化させる工程と、を有することを特徴とする描画方法。 Discharging a photocurable liquid onto one side of the medium;
So that the lighting pattern corresponding to the drawing pattern based on the drawing pattern of the photocurable liquid formed in a predetermined drawing area on the front SL medium, formation of the drawing pattern on the predetermined drawing area after completion, to the other surface of the medium, and characterized in that it has been irradiated with light by performing a control of turning on and off the plurality of light emitting elements, and curing the photocurable liquid, How to draw.
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