JP6253959B2

JP6253959B2 - インクジェットプリンタ装置

Info

Publication number: JP6253959B2
Application number: JP2013239833A
Authority: JP
Inventors: 憲久寺西; 竜博麻畑; 智也竹内
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 2013-11-20
Filing date: 2013-11-20
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2033-11-20
Also published as: JP2015099730A

Description

本発明は、インクジェット方式によりフィルムや基板等の処理対象物に印字や描画、素材塗布等の処理を行うインクジェットプリンタに関し、特に、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子の製造に好適な大型のインクジェットプリンタ装置に関する。

インクジェット方式のプリンタでは、インクジェットヘッドに設けたノズルからごく微小なインク滴を処理対象物に対して吐出し、所望の印字や画像記録等を行っている。このようなインクジェットプリンタは、処理対象物から離間した状態で記録動作を行うことが可能なため、様々な材質の処理対象物に印字や素材塗布等を行うことが可能であり、幅広い用途に利用されてきている。近年では、他の記録方式に比べて高精細な記録が可能であることから、カラー液晶ディスプレイ用のカラーフィルタや有機ＥＬ等の製造にもインクジェット方式が採用されている。

このようなインクジェット方式のプリンタにおいては、高精細な記録を行うため、ノズルから吐出されたインクの着弾位置を高精度に制御する必要がある。その際、家庭用などの小型のシリアル型インクジェットプリンタでは、プリンタヘッドの物理的な位置合わせによって着弾位置精度を出す方法よりも、インク吐出のタイミングを電気的に制御することで着弾位置を調整する方法が一般的である。しかしながら、この方式の場合、印刷前に試し撃ちを行い、着弾位置のズレを検出した後に電気的な補正をする、という手間が必要となり、印刷スピードも犠牲になる。このため、有機ＥＬ等の量産ラインでは、印字速度の高速化の要請もあり、処理対象物の全幅に亘ってノズルを配したヘッドユニットを使用し、１行分を一度に印字するライン型のプリンタが採用されている。

特許文献１には、このようなライン型のインクジェットプリンタにおけるノズルヘッドの位置決め（アライメント）方法が示されている。ライン型インクジェットプリンタの場合、処理対象物の搬送方向の着弾位置は、上述のシリアル型と同様に、搬送とインク吐出のタイミングで調整可能であるが、幅方向や角度（θ）は機械的な位置合わせが必須となる。そこで、特許文献１では、プリンタヘッドを保持フレームに固定する際、ガラスなどにアライメントマークを付し、これを目印にしてヘッドの位置合わせを順次行い、ヘッドの位置精度を確保している。

特開２００４−３２２６０６号公報

しかしながら、上述のようなヘッドアライメント方法の場合、位置調整に時間がかかると共に、調整中には印刷装置を稼働できない、という問題がある。特に、有機ＥＬ素子等の製造に使用される大型のインクジェットプリンタでは、塗布材料ごとにヘッドユニット自体を交換するため、その交換のたびにアライメントマークとの照合を行ってヘッドの位置合わせを行う必要が生じる。ヘッド位置調整は、製品の精度や歩留まりの点で非常に重要であり、ヘッドユニット交換のたびにアライメント作業を正確かつ確実に実施するのは、非常に神経を使う煩瑣な作業となり、現場への負担も大きい。また、交換作業に時間がかかるため、実印刷時間に比して交換作業時間が長くなり、印刷処理の効率化の妨げとなるという問題があった。

本発明はこのような事情を鑑みて成されたものであり、本発明は、ヘッドユニットの交換が容易で交換時間も短いインクジェットプリンタ装置を提供することを目的とする。

本発明のインクジェットプリンタ装置は、所定の材料が吐出されるノズルヘッドを複数備えたインクジェットユニットを有し、被処理基材に対し、前記ノズルヘッドを用いて前記所定の材料の印刷処理を行うインクジェットプリンタ装置であって、前記ノズルヘッドによる印刷処理を実行するオペレーションゾーンと、前記オペレーションゾーンに隣接して配置され、当該インクジェットプリンタ装置に対し前記インクジェットユニットの搬入、搬出を行うメンテナンスゾーンと、前記メンテナンスゾーンと前記オペレーションゾーンとの間に設けられ、前記メンテナンスゾーンと前記オペレーションゾーンとの間にて前記インクジェットユニットを移送するインクジェットユニット搬送部と、を有し、前記インクジェットユニット搬送部は、前記インクジェットユニットを収容しつつ、前記メンテナンスゾーンと前記オペレーションゾーンとの間を自在に移動可能な搬送ユニットを備え、前記搬送ユニットは、前記インクジェットユニットの位置をＸＹＺの各方向に個別に移動可能な位置調整装置を備え、前記オペレーションゾーンは、前記搬送ユニットによって前記メンテナンスゾーンから移送された前記インクジェットユニットの位置を検知する位置調整センサを備え、前記インクジェットユニットは、前記メンテナンスゾーンにて前記搬送ユニットに載置され、前記オペレーションゾーンに移送された後、該オペレーションゾーンにて、前記位置調整センサによる検知結果に基づいて、前記搬送ユニット内に設けられた前記位置調整装置を作動させることにより所定の印刷処理位置に位置決めされることを特徴とする。

本発明にあっては、ノズルヘッドの精密な位置調整や印字特性の測定等をオフラインにて行い、この調整済みのインクジェットユニットをメンテナンスゾーンにて適宜交換する。メンテナンスゾーンに搬入されたインクジェットユニットは、搬送ユニットに載置され、インクジェットユニット搬送部によって、オペレーションゾーンへと移送される。オペレーションゾーンでは、位置調整センサを用いてインクジェットユニットの位置決めが自動的に行われる。従って、調整済みのユニットを交換するだけでプリンタ装置を稼動でき、ユニットの交換においても位置合わせが自動で行われるためユニット交換に要する時間も短くなる。

また、前記メンテナンスゾーンと前記オペレーションゾーンとの間に前記搬送ユニットが通過可能な連通開口部を設け、前記メンテナンスゾーンと前記オペレーションゾーンの内部空間同士を前記連通開口部にて接続するとともに、前記搬送ユニットに、前記インクジェットユニットが前記メンテナンスゾーンまたは前記オペレーションゾーンの所定位置に配置されたとき前記連通開口部を塞ぐエンドプレートを設けても良い。この場合、前記メンテナンスゾーンと前記オペレーションゾーンの内部空間同士を前記連通開口部のみにて接続し、前記オペレーションゾーンを前記メンテナンスゾーンよりも高い気圧に与圧することにより、前記連通開口部にて、前記オペレーションゾーンから前記メンテナンスゾーンに向かって空気を流通させるようにしても良い。

さらに、前記搬送ユニットに、前記インクジェットユニットを載せたとき、前記インクジェットユニットを該搬送ユニットに固定するユニットロック機構と、前記インクジェットユニットの電気系統および／または給気系統と接続されるユニット接続コネクタと、を設けても良い。

加えて、前記メンテナンスゾーンに、前記搬送ユニットに対し、前記インクジェットユニットの載せ下ろしを行う移載ユニットを設けても良い。この場合、前記移載ユニットを、前記搬送ユニット内外間を移動可能に設け、前記搬送ユニットの外部にて前記移載ユニットに前記インクジェットユニットを載置し、該インクジェットユニットを載置した状態で前記移載ユニットを前記搬送ユニットの内部に移動させ、該インクジェットユニットを前記搬送ユニットに載せ替えるようにしても良い。また、当該インクジェットプリンタ装置内に前記インクジェットユニットを２個配置可能とし、前記オペレーションゾーン、前記メンテナンスゾーン、前記インクジェットユニット搬送部を直列状に一列に設けるとともに、各列を、前記各インクジェットユニットに対応して並列状に２列に配置し、前記メンテナンスゾーンにて、前記インクジェットユニットを同じ側から前記搬送ユニットに載せ下ろし可能なようにしても良い。

本発明のインクジェットプリンタ装置によれば、ノズルヘッドによる印刷処理を実行するオペレーションゾーンと、インクジェットユニットの搬入、搬出を行うメンテナンスゾーンと、メンテナンスゾーンとオペレーションゾーンとの間にてインクジェットユニットを移送するインクジェットユニット搬送部と、を設けると共に、インクジェットユニット搬送部にインクジェットユニットを収容しつつ移動する搬送ユニットを、また、オペレーションゾーンにインクジェットユニットの位置を検知する位置調整センサを設け、メンテナンスゾーンにてインクジェットユニットを搬送ユニットに載置し、それをオペレーションゾーンに移送した後、位置調整センサを用いて所定の印刷処理位置に位置決めするようにしたので、ノズルヘッドの精密な調整をオフラインにて行い、調整済みのインクジェットユニットをメンテナンスゾーンにて適宜交換すれば、インクジェットユニットの位置合わせも自動的に実施される。従って、インクジェットユニットの交換だけでプリンタ装置を稼動でき、また、ユニット交換に要する時間も短くなるため、効率の良い印刷処理が可能となる。

本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタ装置の概要を示す説明図である。図１のインクジェットプリンタ装置の内部構造を示す説明図であり、当該プリンタ装置を図１の矢視Ｘ方向から見た構成を示している。インクジェットユニットの交換手順を示す説明図であり、ユニット交換作業部にてインクジェットユニットを装置内に搬入する様子を示している。ユニット交換作業時における移載ユニットの初期状態を示す説明図である。移載ユニット上にインクジェットユニットを載せた状態を示す説明図である。移載ユニットを搬送ユニット側に移動させる様子を示す説明図である。インクジェットユニットを搬送ユニット内の位置まで移動させた状態を示す説明図である。インクジェットユニットを搬送ユニット内に収容した後、搬送ユニットをユニット受け取り位置まで上昇させる様子を示す説明図である。ユニットロック機構によってインクジェットユニットを搬送ユニットに固定すると共に、インクジェットユニットのコネクタに搬送ユニットのユニット接続コネクタを接続する様子を示す説明図である。インクジェットユニットが搬送ユニットに固定され、コネクタが接続された後、移載ユニットが搬送ユニットから離脱し、搬送ユニットがメンテナンスゾーンからオペレーションゾーンに移送される様子を示す説明図である。オペレーションゾーンにてインクジェットユニットの位置決めを行う様子を示す説明図である。インクジェットユニットの原点位置調整（位置決め）の様子を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタ装置１（以下、プリンタ装置１と略記する）の概要を示す説明図である。図１に示すように、本発明によるプリンタ装置１は、複数個のノズルを搭載した大型のインクジェットユニット２（幅１６００ｍｍ×奥行４００ｍｍ×高さ１０００ｍｍ；重量約２００ｋｇ）を適宜交換可能としたインクジェット方式の記録装置であり、面状発光照明などに用いられる有機ＥＬ基板等の製造に使用される。インクジェットユニット２は、予めノズル位置の調整が為された状態で保管庫３に収容されており、必要に応じて、交換台車４に載せられてプリンタ装置１まで運搬される。運搬中は、塵埃を避けるため、インクジェットユニット２は運搬ケース５内に収容された状態で搬送される。プリンタ装置１の全体の大きさは、幅４３００ｍｍ×奥行３５００ｍｍ×高さ２８００ｍｍ程度となっている。

図２は、プリンタ装置１の内部構造を示す説明図であり、プリンタ装置１を図１の矢視Ｘ方向から見た構成を示している。なお、図２では装置の外フレーム６は略されている。図１,２に示すように、プリンタ装置１は、大きく分けて、メンテナンスゾーン７とオペレーションゾーン８とから構成されている。メンテナンスゾーン７では、インクジェットユニット２の搬入や搬出、ノズルのクリーニング等が行われる。オペレーションゾーン８では、ワーク（被処理基材）に対し、有機ＥＬ素子向け機能性材料の印刷処理（素材塗布）が行われる。当該プリンタ装置１は、インクジェットユニット２を２個使用する構成となっており、インクジェットユニット２は、ＡラインとＢラインにそれぞれ１個ずつ配置される。

メンテナンスゾーン７には、プリンタ装置１に対しインクジェットユニット２の搬入、搬出を行うためのユニット交換作業部１０と、装置内にインクジェットユニット２を移送するための移載ユニット１１と、インクジェットユニット２に搭載されたノズルヘッドをクリーニングするためのヘッドクリーニングユニット１２、ユニット交換時等にノズルヘッドを乾燥から保護するヘッド保護ユニット１３が設けられている。ヘッドクリーニングユニット１２とヘッド保護ユニット１３は、Ａ・Ｂ各ラインに各１個（合計２個）ずつ設けられている。

オペレーションゾーン８には、ワークが載置される印刷テーブル１４と、ワークの位置を検出するためのＣＣＤカメラ１５、吐出インクの余剰ミスト分を吸引するミスト吸引ノズル１６が設置されている。オペレーションゾーン８とメンテナンスゾーン７の間には、両ゾーン７,８を結ぶ形でインクジェットユニット搬送部９が設けられている。インクジェットユニット搬送部９には、両ゾーン７,８間を自在に行き来できるインクジェット搬送ユニット１７（Ａライン用１７ａ,Ｂライン用１７ｂ、以下、搬送ユニット１７と略記する）が配置されている。搬送ユニット１７には、ユニット交換作業部１０にて、インクジェットユニット２が移載ユニット１１を用いて載せ下ろしされる。搬送ユニット１７は、図示しないモータによって駆動されるユニット駆動機構１８によって両ゾーン７,８間を移動し、これにより、インクジェットユニット２は両ゾーン７,８間を移送される。

メンテナンスゾーン７とオペレーションゾーン８との間には、搬送ユニット１７が通過可能な連通開口部１９が設けられている。両ゾーン７,８の内部空間同士は連通開口部１９のみにて接続されており、連通開口部１９以外は隔離された状態となっている。インクジェットユニット２は、搬送ユニット１７に載った状態で連通開口部１９を通り、隣接する他のゾーン側に搬入される。インクジェットユニット２が各ゾーン７,８の所定位置に配置されると、搬送ユニット１７の両端部に設けられたエンドプレート２０が、周囲に若干の隙間を有した状態で連通開口部１９を塞ぐ形となる。

オペレーションゾーン８内は、メンテナンスゾーン７に対して若干高めに与圧されており、連通開口部１９では、オペレーションゾーン８側からメンテナンスゾーン７側に向かって空気が流れ、一方向にのみ向かう気流が生じる。これにより、装置外からオペレーションゾーン８内への外気の流入が妨げられ、オペレーションゾーン８内がクリーンルーム化され、内部の清浄性が確保される。なお、連通開口部１９にシール部材を配したり、エンドプレート２０にて連通開口部１９を覆ったりするような構成も可能であるが、当該プリンタ装置１における前記構造は、接触部分が生じず、接触による塵埃等が生じないという利点がある。

このようなプリンタ装置１では、インクジェットユニット２は、メンテナンスゾーン７のユニット交換作業部１０から装置内に搬入され、搬送ユニット１７によってオペレーションゾーン８に運ばれる。オペレーションゾーン８では、素材の塗布など所定の印刷処理が行われ、その後、インクジェットユニット２は、搬送ユニット１７によって適宜メンテナンスゾーン７に戻される。メンテナンスゾーン７では、インク（吐出液）の補給やインクジェットユニット２のクリーニングや交換作業が行われる。インクジェットユニット２のクリーニングはヘッドクリーニングユニット１２を用いて行われる。一方、ユニットを交換する場合は、インクジェットユニット２はユニット交換作業部１０から装置外へと搬出される。

図３〜図１２は、インクジェットユニット２の交換手順を示す説明図であり、ここでは、プリンタ装置１のＡライン側にインクジェットユニット２を取り付ける場合について説明する。プリンタ装置１では、まず、交換台車４を用いて保管庫３からインクジェットユニット２を運び出し、図３に示すように、ユニット交換作業部１０の図示しない扉を開けて、インクジェットユニット２を装置内に搬入する。この際、ユニット交換作業部１０では、図４に示すように、移載ユニット１１が手前側に移動しており、インクジェットユニット２は、まず、交換台車４により移載ユニット１１の上方に運ばれる。次に、交換台車４を下げ、移載ユニット１１上にインクジェットユニット２を載せ（図５）、運搬ケース５を取り外す。そして、移載ユニット１１を搬送ユニット１７ａ側に移動させ（図６）、インクジェットユニット２を搬送ユニット１７ａ内の位置まで移動させる（図７）。

インクジェットユニット２が搬送ユニット１７ａ内に収容された後、搬送ユニット１７ａをユニット受け取り位置まで上昇させる（図８）。これにより、搬送ユニット１７内に突設されたユニット支持板２６上にインクジェットユニット２のフランジ２ａが当接する。搬送ユニット１７ａの上昇に伴い、インクジェットユニット２は移載ユニット１１から上方へ離脱し、搬送ユニット１７ａに載せ換えられる。インクジェットユニット２が載せ換えられ、搬送ユニット１７ａにインクジェットユニット２が載ると、ユニットロック機構２１によって、インクジェットユニット２が搬送ユニット１７ａに固定される（図８）。また、インクジェットユニット２のコネクタ２２に、搬送ユニット１７ａのユニット接続コネクタ２３が接続され、電源や制御信号等の電気系統、エアや窒素等の給気系統などが接続される（図９）。これらのユニットロック機構２１やユニット接続コネクタ２３は、圧縮空気を用いた図示しないアクチュエータによって駆動される。

インクジェットユニット２が搬送ユニット１７ａに固定され、コネクタ２２,２３が接続されると、移載ユニット１１は搬送ユニット１７ａから離脱する（図１０）。その後、搬送ユニット１７ａは、インクジェットユニット２を収容固定した状態で、ユニット駆動機構１８によってメンテナンスゾーン７からオペレーションゾーン８に移送される（図１０）。搬送ユニット１７ａがオペレーションゾーン８に移送されると、そこでインクジェットユニット２の位置決めが行われる（図１１）。搬送ユニット１７ａには、インクジェットユニット２をＸＹＺの各方向に移動させることが可能な位置調整装置２４が設けられている。

図１１には、Ｘ方向の位置調整装置２４が記載されており、ここでは、位置調整装置２４の例としてＸ方向の調整装置について説明する。位置調整装置２４は電動モータを用いたアクチュエータであり、オペレーションゾーン８では、位置調整装置２４により、インクジェットユニット２のＸ方向の原点位置調整が行われる。オペレーションゾーン８では、Ｙ,Ｚ方向の位置調整も行われ、Ｙ,Ｚ方向については、位置調整装置２４と同様のアクチュエータを用いた図示しない位置調整装置が用いられる。このように、インクジェットユニット２は、オペレーションゾーン８に移送されると、Ｘ方向の位置調整装置２４及び図示しないＹ,Ｚ方向の位置調整装置によって、ＸＹＺ各方向の原点位置調整が自動的に行われる。これにより、インクジェットユニット２は、所定の印刷処理位置に位置決めされた状態で配置される。

図１２は、インクジェットユニット２の原点位置調整（位置決め）の様子を示す説明図である。図１２に示すように、インクジェットユニット２では、複数個のノズルヘッド３１がヘッドベース３２上に取り付けられている。ヘッドベース３２には、ノズルヘッド３１とほぼ同じ大きさの図示しない開口孔が設けられており、各ノズルヘッド３１は、この開口孔に嵌合する形で配置されている。ノズルヘッド３１は、予めノズルの位置調整が済んだ状態でヘッドベース３２に取り付けられている。オペレーションゾーン８では、このようなヘッドベース３２の位置を、ＸＹＺの各方向に配された位置調整センサ３３（３３Ｘ,３３Ｙ,３３Ｚ）によって検知し、インクジェットユニット２の原点位置調整を行う。

図１２に示したように、各位置調整センサ３３Ｘ,３３Ｙ,３３Ｚは、リミットスイッチ型のセンサであり、ヘッドベース３２がセンサのコンタクト３４（３４Ｘ,３４Ｙ,３４Ｚ）に接触すると検知信号が出力される。コンタクト３４Ｘ,３４Ｙ,３４Ｚは、エアシリンダーによって出没可能に設けられており、搬送ユニット１７ａが移動する際には、インクジェットユニット２に接触しないように引っ込んだ状態となっている。そして、オペレーションゾーン８では、搬送ユニット１７ａが移送されてくると、コンタクト３４Ｘ,３４Ｙ,３４Ｚが所定の位置に伸び出し、各位置調整センサ３３Ｘ,３３Ｙ,３３Ｚによってヘッドベース３２の位置が調整される。

この場合、インクジェットユニット２は、搬送ユニット１７ａによってオペレーションゾーン８の印刷作業位置に搬送される。その際、コンタクト３４Ｘ,３４Ｙ,３４Ｚは引っ込んだ状態となっており、ヘッドベース３２はこれらに接触しない状態となっている。搬送ユニット１７ａがオペレーションゾーン８の所定位置に来ると、コンタクト３４Ｘ,３４Ｙ,３４Ｚが送り出され、それらが規定の位置に来る前にセンサから信号が出力された場合は、ヘッドベース３２が近過ぎると判断され、センサ信号が出力されなくなるまで、当該方向の位置調整装置２４が駆動される。これに対し、コンタクト３４Ｘ,３４Ｙ,３４Ｚが所定位置まで伸びてもセンサから信号が得られない場合は、ヘッドベース３２が離れていると判断され、センサ信号が出力されるまで、当該方向の位置調整装置２４が駆動される。そして、ＸＹＺの各方向で信号なし→信号検知となったとき、位置調整装置２４の駆動を停止させる。これにより、インクジェットユニット２は、オペレーションゾーン８の所定の位置に位置決めされた状態で配置される。

インクジェットユニット２を位置合わせした後、コネクタ２２,２３を介して適宜信号等を送り、ノズルヘッド３１を作動させて所望の印刷処理を行う。その際、インクジェットユニット２ごとにノズルの特性（癖）を予め測定しておき、それをユニットのＩＤと対応させて記録し、印刷の際にその特性を反映させて処理を行っても良い。インクジェットユニット２には、ヘッド自体の個々の差違やインクの種類等により、機械的な位置合わせだけでは調整しきれないバラツキが生じる。このため、プリンタ装置１では、かかるバラツキを吸収、調整すべく、各インクジェットユニット２における着弾位置を予め把握し、ソフトウエア的な処理により、個々のユニットにおけるバラツキの問題を解決している。

所望の処理が終了した後、インクジェットユニット２を装置から搬出する場合は、前述とは逆の手順にて、搬送ユニット１７ａをオペレーションゾーン８からメンテナンスゾーン７に移送する。すなわち、位置調整センサ３３Ｘ,３３Ｙ,３３Ｚのコンタクト３４Ｘ,３４Ｙ,３４Ｚを退却させた上で、ユニット駆動機構１８により、搬送ユニット１７ａをメンテナンスゾーン７に移動させる。そして、必要に応じて、インクの補充を行ったり、インクジェットユニット２を装置から搬出したりする。また、搬出ではなく、インクジェットユニット２のクリーニングを行う場合には、ユニット交換作業部１０に搬送ユニット１７ａを戻した後、ヘッド保護ユニット１３に代えて、ヘッドクリーニングユニット１２をインクジェットユニット２の下方に移動させ、ノズルヘッド３１のクリーニング処理を行う。

一方、図３〜図１２ではＡラインにおけるユニット交換の様子を示しているが、Ｂラインにおけるユニット交換も基本的にこれらと同様の手順にて行われる。但し、Ｂラインでは、インクジェットユニット２を搬送ユニット１７ｂに載置する際の過程がＡラインとは異なっている。すなわち、Ｂラインでは、まず、搬送ユニット１７ｂをオペレーションゾーン８側に退避させ、次に、移載ユニット１１上に載せたインクジェットユニット２を、Ｂラインの向こう側に移送する。つまり、Ｂライン上を一旦通り越し、そこでインクジェットユニット２を待機させる。そして、搬送ユニット１７ｂをオペレーションゾーン８側からメンテナンスゾーン７に移動させ、後は、図８〜図１１と同様にしてユニットを交換する。

このようにＢラインがＡラインと異なる載置過程を有するのは、プリンタ装置１では、搬送ユニット１７ａ,１７ｂが、その側板２５ａ,２５ｂ同士が対向する形で背中合わせに配置されているためであり、搬送ユニット１７ａ,１７ｂは、ユニット交換作業部１０から見ると、反対面側が開口した状態となっている。このため、Ｂラインのインクジェットユニット２を交換する場合は、搬送ユニット１７ｂを退避させた上で、インクジェットユニット２をＢラインを越えて移動させ、Ｂラインの向こう側から搬送ユニット１７ｂにインクジェットユニット２を載せる必要がある。この場合、搬送ユニット１７ａ,１７ｂを同じ方向に配置し、ＢラインもＡライン側と同様のやり方でインクジェットユニット２を交換する構成とすることも勿論可能である。しかしながら、上述のような構成とすることにより、Ｂラインの向こう側に作業員が入り、メンテナンスゾーン７での作業等、特に、メンテナンスゾーン７におけるＢライン側の作業等が行い易くなり、装置の保守点検作業の効率化が図られる。

このように、本発明によるプリンタ装置１は、ノズルヘッド３１の精密な位置調整や印字特性の測定等はオフラインで実施できるため、調整済みのインクジェットユニット２を交換するだけで所望の設定で装置を稼動することができる。また、インクジェットユニット２の交換の際も、位置合わせがオペレーションゾーン８内にて自動で行われるため、ユニット交換に要する時間も短く、効率の良い処理が可能となる。さらに、当該プリンタ装置１では、１箇所のユニット交換作業部１０にてＡ・Ｂ２列のインクジェットユニット２を交換できる。すなわち、作業台車の取り回しなど、比較的大きな作業スペースを要するユニット交換作業を、装置の両面側からではなく、同じ側から２列分行うことができ、省スペース化を図ることが可能となる。なお、ユニット交換作業部１０を装置の両面側に設け、各面からそれぞれのラインのユニット交換を行うようにすることも勿論可能である。

本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
例えば、前述の実施形態に記載したプリンタ装置１やインクジェットユニット２などの大きさなどの各種数値はあくまでも一例であり、本発明は前記寸法には限定されない。また、前述のプリンタ装置１では、印刷処理を行うラインを２つ（Ａ・Ｂライン）を設けた構成を示したが、ラインの数は２個には限定されず、１個でも、また、３個以上でも良い。加えて、前述の実施形態では、インクジェットユニット２のインクをメンテナンスゾーン７にて補給する旨の説明を行ったが、コネクタ２２,２３を介してインクの供給を行うことも可能である。

一方、位置調整センサ３３Ｘ,３３Ｙ,３３Ｚも、前述のようなリミットスイッチ型のものには限定されず、磁気や電磁誘導、静電容量、光などを用いた近接スイッチタイプの非接触型センサを用いても良い。また、Ｚ方向の位置調整センサとして、単純なオン・オフ検知のセンサではなく、インジケータ・タイプのセンサを用いても良い。Ｚ方向の位置調整センサとしてこのようなインジケータ・タイプのものを使用することにより、ワーク（被処理基材）の厚みや印刷条件に応じて、インクジェットユニットの高さを任意に設定・調整することが可能となる。

本発明のインクジェットプリンタは、有機ＥＬ素子の製造のみならず、カラーテレビやパーソナルコンピュータのディスプレイ等に用いられるカラー液晶ディスプレイの構成部材であるカラーフィルタ等の製造にも使用可能である。

１インクジェットプリンタ装置
２インクジェットユニット
２ａフランジ
３保管庫
４交換台車
５運搬ケース
６外フレーム
７メンテナンスゾーン
８オペレーションゾーン
９インクジェットユニット搬送部
１０ユニット交換作業部
１１移載ユニット
１２ヘッドクリーニングユニット
１３ヘッド保護ユニット
１４印刷テーブル
１５ＣＣＤカメラ
１６ミスト吸引ノズル
１７インクジェット搬送ユニット
１７ａＡライン用インクジェット搬送ユニット
１７ｂＢライン用インクジェット搬送ユニット
１８ユニット駆動機構
１９連通開口部
２０エンドプレート
２１ユニットロック機構
２２コネクタ
２３ユニット接続コネクタ
２４位置調整装置
２５ａ,２５ｂ側板
２６ユニット支持板
３１ノズルヘッド
３２ヘッドベース
３３位置調整センサ
３３Ｘ,３３Ｙ,３３Ｚ位置調整センサ
３４コンタクト
３４Ｘ,３４Ｙ,３４Ｚコンタクト

Claims

所定の材料が吐出されるノズルヘッドを複数備えたインクジェットユニットを有し、被処理基材に対し、前記ノズルヘッドを用いて前記所定の材料の印刷処理を行うインクジェットプリンタ装置であって、
前記ノズルヘッドによる印刷処理を実行するオペレーションゾーンと、
前記オペレーションゾーンに隣接して配置され、当該インクジェットプリンタ装置に対し前記インクジェットユニットの搬入、搬出を行うメンテナンスゾーンと、
前記メンテナンスゾーンと前記オペレーションゾーンとの間に設けられ、前記メンテナンスゾーンと前記オペレーションゾーンとの間にて前記インクジェットユニットを移送するインクジェットユニット搬送部と、を有し、
前記インクジェットユニット搬送部は、前記インクジェットユニットを収容しつつ、前記メンテナンスゾーンと前記オペレーションゾーンとの間を自在に移動可能な搬送ユニットを備え、
前記搬送ユニットは、前記インクジェットユニットの位置をＸＹＺの各方向に個別に移動可能な位置調整装置を備え、
前記オペレーションゾーンは、前記搬送ユニットによって前記メンテナンスゾーンから移送された前記インクジェットユニットの位置を検知する位置調整センサを備え、
前記インクジェットユニットは、前記メンテナンスゾーンにて前記搬送ユニットに載置され、前記オペレーションゾーンに移送された後、該オペレーションゾーンにて、前記位置調整センサによる検知結果に基づいて、前記搬送ユニット内に設けられた前記位置調整装置を作動させることにより所定の印刷処理位置に位置決めされることを特徴とするインクジェットプリンタ装置。
請求項１記載のインクジェットプリンタ装置において、
前記メンテナンスゾーンと前記オペレーションゾーンとの間に前記搬送ユニットが通過可能な連通開口部を設け、前記メンテナンスゾーンと前記オペレーションゾーンの内部空間同士を前記連通開口部にて接続し、
前記搬送ユニットは、前記インクジェットユニットが前記メンテナンスゾーンまたは前記オペレーションゾーンの所定位置に配置されたとき、前記連通開口部を塞ぐエンドプレートを有することを特徴とするインクジェットプリンタ装置。
請求項２記載のインクジェットプリンタ装置において、
前記メンテナンスゾーンと前記オペレーションゾーンの内部空間同士は、前記連通開口部のみにて接続され、
前記オペレーションゾーンは、前記メンテナンスゾーンよりも高い気圧に与圧され、前記連通開口部では、前記オペレーションゾーンから前記メンテナンスゾーンに向かって空気が流通することを特徴とするインクジェットプリンタ装置。
請求項１〜３の何れか１項に記載のインクジェットプリンタ装置において、
前記搬送ユニットは、前記インクジェットユニットを載せたとき、前記インクジェットユニットを該搬送ユニットに固定するユニットロック機構と、前記インクジェットユニットの電気系統および／または給気系統と接続されるユニット接続コネクタと、を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ装置。
請求項１〜４の何れか１項に記載のインクジェットプリンタ装置において、
前記メンテナンスゾーンは、前記搬送ユニットに対し、前記インクジェットユニットの載せ下ろしを行う移載ユニットを備え、
前記移載ユニットは、前記搬送ユニット内外間を移動可能に設けられ、前記搬送ユニットの外部にて前記インクジェットユニットが載置され、該インクジェットユニットを載置した状態で前記搬送ユニットの内部に移動し、該インクジェットユニットを前記搬送ユニットに載せ替えることを特徴とするインクジェットプリンタ装置。
請求項１〜５の何れか１項に記載のインクジェットプリンタ装置において、
前記インクジェットユニットは、当該インクジェットプリンタ装置内に２個配置可能となっており、
前記オペレーションゾーン、前記メンテナンスゾーン、前記インクジェットユニット搬送部は直列状に一列に設けられるとともに、各列は、前記各インクジェットユニットに対応して並列状に２列に配置され、
前記メンテナンスゾーンでは、前記インクジェットユニットを同じ側から前記搬送ユニットに載せ下ろし可能であることを特徴とするインクジェットプリンタ装置。