JP7442128B2 - Inkjet printing method and inkjet printing device - Google Patents

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Description

本発明は、インクジェット印刷装置とそれを用いた印刷方法に関するもので、特にインクジェットヘッドの塗布ピッチの調整方法に関するものである。 The present invention relates to an inkjet printing device and a printing method using the same, and particularly to a method for adjusting the coating pitch of an inkjet head.

近年、インクジェット印刷装置を用いてデバイスを製造する方法が注目されている。インクジェット印刷装置は、液滴を吐出する複数のノズルを有し、ノズルと印刷対象物の塗布目標部との位置関係を制御しながらノズルから液滴を吐出することで、印刷対象物の塗布目標部に液滴を塗布するものである。印刷対象物としては、表示デバイスに代表されるように印刷対象物の塗布目標部が一定のピッチで配列されているものがある。 In recent years, methods of manufacturing devices using inkjet printing apparatuses have attracted attention. An inkjet printing device has a plurality of nozzles that eject droplets, and by ejecting droplets from the nozzles while controlling the positional relationship between the nozzles and the coating target portion of the printing target, the inkjet printing device Droplets are applied to the area. Some printing objects, such as display devices, have coating target areas arranged at a constant pitch.

その場合に、複数のノズルを一定ピッチで配置したインクジェットヘッドを印刷対象物面の法線方向の回転軸を中心に回転させることによって着弾させた液滴のピッチを塗布対象物の塗布目標部のピッチに合わせ込んで塗布する方法が開示されている。(例えば、特許文献1)。 In this case, by rotating an inkjet head in which multiple nozzles are arranged at a constant pitch around a rotation axis normal to the printing target surface, the pitch of the landed droplets is adjusted to the coating target area of the coating target. A method of coating according to the pitch is disclosed. (For example, Patent Document 1).

特開2001―108820号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-108820

この従来の方法について、図14、図15を用いて説明する。図14は塗布対象部のピッチと、インクジェットヘッドの液滴吐出ノズルの位置関係を示す図で、図15は従来の塗布対象部のピッチと、インクジェットヘッドから吐出され基板に着弾した液滴の着弾ピッチを調整する動作フローを示す図である。 This conventional method will be explained using FIGS. 14 and 15. FIG. 14 is a diagram showing the pitch of the coating target area and the positional relationship between the droplet discharge nozzle of the inkjet head, and FIG. 15 is a diagram showing the pitch of the conventional coating target area and the landing of droplets discharged from the inkjet head and landing on the substrate. FIG. 3 is a diagram showing an operation flow for adjusting pitch.

図14で、108はインクジェットヘッド、117はインクジェットヘッド108の液滴吐出ノズル、119は基板、101は基板119上の塗布対象部、118は塗布対象部101へ着弾させた液滴を示している。 In FIG. 14, 108 is an inkjet head, 117 is a droplet discharge nozzle of the inkjet head 108, 119 is a substrate, 101 is a coating target area on the substrate 119, and 118 is a droplet that has landed on the coating target area 101. .

図14の(a)は、塗布対象部101のピッチWが液滴吐出ノズル117のピッチLと等しい場合を表しており、図14の(b)は、塗布対象部101のピッチWが液滴吐出ノズル117のピッチLより小さい場合を表している。 14A shows a case where the pitch W 1 of the application target part 101 is equal to the pitch L of the droplet discharge nozzle 117, and FIG. 14B shows a case where the pitch W 2 of the application target part 101 is equal to the pitch L of the droplet discharge nozzle 117. This represents a case where the pitch is smaller than the pitch L of the droplet discharge nozzles 117.

図14で、インクジェットヘッド108と基板119は、図中のX方向に相対移動しながら液滴吐出ノズル117より液滴を吐出して塗布対象部101へ液滴を塗布するように構成されている。そして図14(b)に示すように、塗布対象部101のピッチWが液滴吐出ノズル117のピッチLより小さい場合は、インクジェットヘッド108をθ回転させて、液滴吐出ノズル117のY方向のピッチを塗布対象部101のピッチWに合せ込めるようになっている。 In FIG. 14, the inkjet head 108 and the substrate 119 are configured to eject droplets from the droplet ejection nozzle 117 while moving relative to each other in the X direction in the figure to apply the droplets to the application target portion 101. . As shown in FIG. 14(b), if the pitch W2 of the coating target portion 101 is smaller than the pitch L of the droplet discharge nozzles 117, the inkjet head 108 is rotated by θ, and the droplet discharge nozzles 117 are aligned in the Y direction. The pitch can be matched to the pitch W2 of the coating target portion 101.

この従来の方法において、液滴吐出ノズル117から吐出されて基板119に着弾した液滴118のY方向のピッチと、基板119の塗布対象部101のピッチを合わせ込む動作を図15により説明する。 In this conventional method, the operation of matching the pitch in the Y direction of the droplets 118 discharged from the droplet discharge nozzle 117 and landing on the substrate 119 with the pitch of the coating target portion 101 of the substrate 119 will be described with reference to FIG.

図15で、S1の「調整用パターン描画」は液滴ピッチ測定用のテストパターンを塗布する工程、S2の「描画されたパターンをセンサにより入力」はテストパターンをカメラ等で取り込む工程、S3の「ドット切り出し処理」はS2で取り込んだデータから液滴部分を切り出す処理を行う工程、S4の「ドット重心演算処理」はS3で抽出した液滴データから液滴の重心を算出する工程、S5の「Rピッチ算出、Gピッチ算出、Bピッチ算出」はS4で求めたR,G,B各着弾液滴の重心位置からR,G,B各着弾液滴の着弾ピッチを算出する工程、S6の「RG間ピッチ算出、GB間ピッチ算出」はS4で抽出したR着弾液滴、G着弾液滴、B着弾液滴のそれぞれの重心位置からRG間の着弾ピッチと、GB間の着弾ピッチを算出工程、S7の「RGB各ピッチが所定の距離になっているか?」はS5で算出したR、G、B各着弾液滴の着弾ピッチが目標の距離になっているかどうか判定する工程、S8の「RG間ピッチ、GB間ピッチが所定の距離になっているか?」はS6で算出したRG間着弾ピッチおよびGB間着弾ピッチが、目標の距離になっているかどうかを判定する工程、S9の「描画ヘッドのY軸を調整」はS8でRG間着弾ピッチ、GB間着弾ピッチが目標の距離になっていない場合に、描画ヘッドをY方向に移動させて位置調整する工程、S10の「描画ヘッドのθ軸を調整」はS7でRGB各着弾ピッチが目標の距離になっていない場合に描画ヘッドをθ回転調整する工程である。 In FIG. 15, S1 "drawing a pattern for adjustment" is a step of applying a test pattern for droplet pitch measurement, S2 "inputting the drawn pattern using a sensor" is a step of capturing a test pattern with a camera, etc., and S3 is a step of applying a test pattern for measuring the droplet pitch. "Dot extraction processing" is a process of cutting out a droplet part from the data imported in S2, "dot centroid calculation processing" of S4 is a process of calculating the centroid of a droplet from the droplet data extracted in S3, "R pitch calculation, G pitch calculation, B pitch calculation" is a step of calculating the landing pitch of each of the landed droplets of R, G, and B from the center of gravity position of each of the landed droplets of R, G, and B obtained in S4, "Calculate pitch between RG and pitch between GB" calculates the landing pitch between RG and the landing pitch between GB from the centroid positions of each of the R landing droplet, G landing droplet, and B landing droplet extracted in S4. Step S7, "Are the pitches of each RGB droplet a predetermined distance?" is a step of determining whether the landing pitch of each of the R, G, and B droplets calculated in S5 is at the target distance. "Are the pitch between RG and the pitch between GB a predetermined distance?" is the step of determining whether the landing pitch between RG and the landing pitch between GB calculated in S6 is the target distance. "Adjust the Y-axis of the drawing head" is a process in which the position is adjusted by moving the drawing head in the Y direction when the landing pitch between RG and landing pitch between GB is not the target distance in S8, and the "adjusting the Y axis of the drawing head" in S10. "Adjusting the θ axis of" is a step of adjusting the θ rotation of the drawing head when the RGB landing pitches are not at the target distances in S7.

この従来の方法では、S1でテストパターンを印刷し、S2~S4でテストパターンの液滴の着弾位置を検出して、S5でR,G,Bそれぞれの着弾ピッチを算出し、S7で着弾ピッチが目標値に合致しているかどうかを判定して、合致していない場合はS10でヘッドのθ回転調整を実施した後、再度S1のテスト印刷からやり直すものである。そしてR、G、B全ての着弾ピッチが目標値に合致した後、更にS6で算出したRG間着弾ピッチ、GB間着弾ピッチが目標値に合致しているかどうかをS8で判定して合致していない場合はS9でY軸調整を実施した後、再度S1のテスト印刷からやり直すものである。 In this conventional method, a test pattern is printed in S1, the impact position of droplets of the test pattern is detected in S2 to S4, the impact pitch of each of R, G, and B is calculated in S5, and the impact pitch is calculated in S7. It is determined whether or not it matches the target value, and if it does not match, the θ rotation adjustment of the head is carried out in S10, and then the test printing is started again in S1. After the landing pitches of all R, G, and B match the target values, it is further determined in S8 whether the RG landing pitch and the GB landing pitch calculated in S6 match the target values. If not, the Y-axis adjustment is performed in S9, and then the test printing is performed again in S1.

以上のように、従来の方法では、塗布目標部のピッチが変わる毎に、テスト印刷を実施して、その液滴の着弾ピッチを測定して、その結果に基づいて更に回転角度を微調整し、目標の閾値に入るまで回転角度の追い込みおよびY方向の追い込みを繰り返す必要があった。この方法の場合であっても、精細度が低く且つ目標の閾値が大きい場合であれば、1~2回の追い込みで調整ができて、あまり問題にはならなかった。 As described above, in the conventional method, each time the pitch of the target coating area changes, a test print is performed, the landing pitch of the droplets is measured, and the rotation angle is further finely adjusted based on the results. , it was necessary to repeat the adjustment of the rotation angle and the Y direction until the target threshold value was reached. Even with this method, if the definition was low and the target threshold value was large, the adjustment could be made with one or two adjustments, and it did not pose much of a problem.

しかしながら、近年表示デバイスの高精細化の要望が高まる中で、塗布目標部のピッチが小さくなり、ノズルから吐出された液滴の着弾ピッチを非常に精密に位置合わせする必要が出てきた。このような高精細な表示デバイスを塗布する際には、各ノズルから吐出される液滴の吐出角度癖による微小な着弾位置のずれや塗布対象物とインクジェットヘッドとの相対移動に伴う着弾位置のずれが、塗布位置精度に大きく影響を与えるようになってきている。 However, in recent years, as the demand for higher definition display devices has increased, the pitch of the coating target area has become smaller, and it has become necessary to align the landing pitch of droplets discharged from the nozzle very precisely. When coating such a high-definition display device, it is necessary to take into account slight deviations in the landing position due to the ejection angle of the droplets ejected from each nozzle, as well as changes in the landing position due to relative movement between the object to be coated and the inkjet head. Misalignment has come to have a large effect on coating position accuracy.

そのため前記従来の方法で、高精細な表示デバイスに塗布しようとすると、塗布目標部のピッチが変わる度に、通常の印刷動作を止めて、上記の着弾ピッチを追込む作業を多数回実施する必要が有り、その結果インクジェット印刷装置の稼働率が上がらないという問題があった。また、着弾ピッチを追込むためにテスト用の専用基板を用意するか、生産用基板に広いテスト印刷エリアを設ける必要もあった。 Therefore, when applying coating to a high-definition display device using the conventional method, it is necessary to stop the normal printing operation and perform the work to adjust the landing pitch many times each time the pitch of the coating target area changes. As a result, there was a problem in that the operating rate of the inkjet printing apparatus did not increase. Additionally, in order to improve the landing pitch, it was necessary to prepare a dedicated board for testing, or to provide a wide test printing area on the production board.

本発明の課題は、塗布対象物の塗布目標部分のピッチが変わっても、その度にテスト印刷を行うことなく、最適なヘッドの回転量を決めて、液滴の着弾ピッチと塗布目標部のピッチを精度よく合わせ込むインクジェット印刷方法と、それを使用したインクジェット印刷装置を提供することである。 An object of the present invention is to determine the optimum amount of rotation of the head and adjust the droplet landing pitch and the target coating area without performing test printing each time the pitch of the coating target area of the coating object changes. An object of the present invention is to provide an inkjet printing method for accurately matching pitches, and an inkjet printing device using the same.

前述した課題を解決する主たる本発明は、
インクジェットヘッドを塗布対象物に対して相対的に走査させながら、前記インクジェットヘッドから液滴を吐出させて、前記塗布対象物上にインクを塗布するインクジェット印刷方法であって、
前記インクジェットヘッドが互いに異なる第1及び第2の回転角度それぞれのときに、前記インクジェットヘッドから吐出された液滴の目標位置からの着弾位置ずれに基づいて求められた着弾位置ずれ特性を記憶する記憶手段から、前記着弾位置ずれ特性に係るデータを読み出す第1の工程と、
前記着弾位置ずれ特性と、前記インクジェットヘッドの液滴吐出ノズルの配列ピッチと、走査方向に直交する方向における前記塗布対象物の塗布目標ピッチと、に基づいて、前記インクジェットヘッドの目標回転角度を求めると共に、当該目標回転角度に対応する印刷パターンを生成する第2の工程と、
前記目標回転角度と前記印刷パターンとに基づいて、前記インクジェットヘッドを制御して、前記塗布対象物上の塗布目標部に液滴を吐出させる第3の工程と、
を有するインクジェット印刷方法である。
The main invention that solves the above-mentioned problems is as follows:
An inkjet printing method in which ink is applied onto the object by ejecting droplets from the inkjet head while scanning the inkjet head relative to the object, the method comprising:
A memory that stores landing position deviation characteristics determined based on landing position deviations of droplets ejected from the inkjet head from a target position when the inkjet head is at first and second rotation angles that are different from each other. a first step of reading data related to the landing position deviation characteristics from the means;
A target rotation angle of the inkjet head is determined based on the landing position deviation characteristic, an arrangement pitch of droplet discharge nozzles of the inkjet head, and a target coating pitch of the coating object in a direction orthogonal to the scanning direction. and a second step of generating a printing pattern corresponding to the target rotation angle;
a third step of controlling the inkjet head based on the target rotation angle and the printing pattern to eject droplets to a coating target portion on the coating object;
This is an inkjet printing method.

又、他の局面では、
インクジェットヘッドを塗布対象物に対して相対的に走査させながら、前記インクジェットヘッドから液滴を吐出させて、前記塗布対象物上にインクを塗布するインクジェット印刷装置であって、
前記インクジェットヘッドが互いに異なる第1及び第2の回転角度それぞれのときに、前記インクジェットヘッドから吐出された液滴の目標位置からの着弾位置ずれに基づいて求められた着弾位置ずれ特性を記憶する記憶手段と、
前記着弾位置ずれ特性と、前記インクジェットヘッドの液滴吐出ノズルの配列ピッチと、走査方向に直交する方向における前記塗布対象物の塗布目標ピッチと、に基づいて、前記インクジェットヘッドの目標回転角度を求めると共に、当該目標回転角度に対応する印刷パターンを生成する演算手段と、
を備え、
前記目標回転角度と前記印刷パターンとに基づいて、前記インクジェットヘッドを制御して、前記塗布対象物上の塗布目標部に液滴を吐出させる
インクジェット印刷装置である。
Also, in other situations,
An inkjet printing device that applies ink onto the object by discharging droplets from the inkjet head while scanning the inkjet head relative to the object, comprising:
A memory that stores landing position deviation characteristics determined based on landing position deviations of droplets ejected from the inkjet head from a target position when the inkjet head is at first and second rotation angles that are different from each other. means and
A target rotation angle of the inkjet head is determined based on the landing position deviation characteristic, an arrangement pitch of droplet discharge nozzles of the inkjet head, and a target coating pitch of the coating object in a direction orthogonal to the scanning direction. and a calculation means for generating a printing pattern corresponding to the target rotation angle;
Equipped with
The inkjet printing apparatus controls the inkjet head based on the target rotation angle and the printing pattern to eject droplets onto a coating target portion on the coating object.

本発明の前記態様によれば、塗布対象物の塗布目標部のピッチが変わっても、その度毎にテスト印刷をしなくても、インクジェットヘッドから吐出される液滴の着弾ピッチを、塗布目標部のピッチに合わせ込むことができる。 According to the aspect of the present invention, even if the pitch of the coating target part of the coating object changes, the landing pitch of droplets ejected from the inkjet head can be adjusted to the coating target without having to perform test printing each time. It can be adjusted to the pitch of the part.

一実施の形態の、インクジェット印刷装置の斜視図A perspective view of an inkjet printing device according to an embodiment 一実施の形態の、塗布対象物の基板を示す平面図A plan view showing a substrate of an object to be coated according to an embodiment インクジェットヘッドから吐出される液滴の吐出角度癖による着弾位置ずれを説明する平面図A plan view illustrating the landing position deviation due to the ejection angle of droplets ejected from an inkjet head. インクジェットヘッドから吐出される液滴の吐出角度癖による着弾位置ずれを説明する側面図Side view illustrating the landing position deviation due to the ejection angle of droplets ejected from an inkjet head インクジェットヘッドが回転角度0度の時の液滴の吐出角度癖による着弾位置ずれを説明する平面図A plan view illustrating the landing position deviation due to droplet ejection angle habits when the inkjet head has a rotation angle of 0 degrees. インクジェットヘッドが回転角度φ度の時の液滴の吐出角度癖による着弾位置ずれを説明する平面図A plan view illustrating the landing position deviation due to droplet ejection angle habits when the inkjet head rotates at a rotation angle of φ degrees. 塗布対象物が停止している場合のインクジェットヘッドから吐出された液滴の着弾位置を説明する平面図A plan view illustrating the landing position of droplets ejected from an inkjet head when the object to be coated is stationary. 塗布対象物が停止している場合のインクジェットヘッドから吐出された液滴の着弾位置を説明する側面図Side view illustrating the landing position of droplets ejected from the inkjet head when the object to be coated is stationary 塗布対象物が走行している場合のインクジェットヘッドから吐出された液滴の着弾位置を説明する平面図A plan view illustrating the landing position of droplets ejected from the inkjet head when the object to be coated is moving. 塗布対象物が走行している場合のインクジェットヘッドから吐出された液滴の着弾位置を説明する側面図Side view illustrating the landing position of droplets ejected from the inkjet head when the object to be coated is moving 塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度0度の時の吐出された液滴の着弾位置を説明する平面図A plan view illustrating the landing position of ejected droplets when the rotation angle of the inkjet head is 0 degrees when the object to be coated is moving. 塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度0度の時の吐出された液滴の着弾位置と塗布対象物の塗布目標部とのY方向位置ズレ量を説明する平面図A plan view illustrating the amount of positional deviation in the Y direction between the landing position of ejected droplets and the coating target portion of the coating target when the coating target is traveling and the rotation angle of the inkjet head is 0 degrees. 塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度0度の時の吐出された液滴の着弾位置とY軸とのX方向距離を説明する平面図A plan view illustrating the distance in the X direction between the landing position of ejected droplets and the Y axis when the coating target is traveling and the rotation angle of the inkjet head is 0 degrees. 塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度0度の時の着弾位置がY軸上になるように吐出タイミングを補正した場合の着弾位置を説明する平面図A plan view illustrating the landing position when the ejection timing is corrected so that the landing position when the inkjet head rotation angle is 0 degrees is on the Y axis when the object to be coated is traveling. インクジェットヘッドの回転角度0度で着弾位置がY軸上になるように吐出タイミングを補正した状態で塗布対象物に印刷した場合の液滴の着弾位置を説明する平面図A plan view illustrating the landing position of droplets when printing on an object to be coated with the ejection timing corrected so that the landing position is on the Y-axis at a rotation angle of 0 degrees of the inkjet head. 図8dのA部の拡大図Enlarged view of part A in Figure 8d 塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度がθの時の吐出された液滴の着弾位置と塗布対象物の塗布目標部とのY方向位置ズレ量を説明する平面図A plan view illustrating the amount of positional deviation in the Y direction between the landing position of the ejected droplet and the coating target portion of the coating target when the coating target is traveling and the rotation angle of the inkjet head is θ. 塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度がθの時の吐出された液滴の着弾位置とY軸とのX方向距離を説明する平面図A plan view illustrating the distance in the X direction between the landing position of the ejected droplet and the Y axis when the coating target is traveling and the rotation angle of the inkjet head is θ. 塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度がθの時の着弾位置がY軸上になるように吐出タイミングを補正した場合の着弾位置を説明する平面図A plan view illustrating the landing position when the ejection timing is corrected so that the landing position is on the Y axis when the rotation angle of the inkjet head is θ when the object to be coated is traveling. インクジェットヘッドの回転角度がθで着弾位置がY軸上になるように吐出タイミングを補正した状態で塗布対象物に印刷した場合の液滴の着弾位置を説明する平面図A plan view illustrating the landing position of droplets when printing on an object to be coated with the ejection timing corrected so that the rotation angle of the inkjet head is θ and the landing position is on the Y axis. 図9dのA部の拡大図Enlarged view of part A in Figure 9d 塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度がφの時の吐出された液滴の着弾位置と塗布対象物の塗布目標部とのY方向位置ズレ量を説明する平面図A plan view illustrating the amount of positional deviation in the Y direction between the landing position of the ejected droplet and the coating target portion of the coating target when the coating target is traveling and the rotation angle of the inkjet head is φ. 塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度がφcの時の吐出された液滴の着弾位置とY軸とのX方向距離を説明する平面図A plan view illustrating the distance in the X direction between the landing position of the ejected droplet and the Y axis when the object to be coated is traveling and the rotation angle of the inkjet head is φc. 塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度がφcの時の着弾位置がY軸上になるように吐出タイミングを補正した場合の着弾位置を説明する平面図A plan view illustrating the landing position when the ejection timing is corrected so that the landing position is on the Y-axis when the rotation angle of the inkjet head is φc when the object to be coated is traveling. インクジェットヘッドの回転角度がφcで着弾位置がY軸上になるように吐出タイミングを補正した状態で塗布対象物に塗布した場合の液滴の着弾位置を説明する平面図A plan view illustrating the landing position of droplets when coating the object with the rotation angle of the inkjet head being φc and the ejection timing corrected so that the landing position is on the Y axis. 図10dのA部の拡大図Enlarged view of part A in Figure 10d 塗布対象物が速度Vで走査している場合におけるインクジェットヘッドのθ回転前後での着弾位置を説明する平面図A plan view illustrating the landing position before and after the θ rotation of the inkjet head when the coating target is scanned at a speed V. 塗布対象物が速度Vで走査している場合におけるインクジェットヘッドをφ回転させた時の着弾位置を説明する平面図A plan view illustrating the landing position when the inkjet head is rotated by φ when the object to be coated is scanning at a speed V 塗布対象物が停止している場合におけるインクジェットヘッドのθ回転前後での着弾位置を説明する平面図A plan view illustrating the landing position before and after the θ rotation of the inkjet head when the object to be coated is stationary. 従来例において、塗布対象物の塗布目標部のピッチに合致するようにインクジェットヘッドを調整する場合を説明する図A diagram illustrating a conventional example in which an inkjet head is adjusted to match the pitch of a coating target portion of an object to be coated. 従来例における塗布対象物の塗布目標部のピッチとインクジェットヘッドから吐出される液滴のピッチを調整するためのフローチャートFlowchart for adjusting the pitch of the coating target part of the coating object and the pitch of droplets ejected from the inkjet head in a conventional example

以下、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置40について、図面を参照しながら説明する。 The inkjet printing device 40 according to the present embodiment will be described below with reference to the drawings.

[インクジェット印刷装置の構成]
図1は、一実施の形態の、インクジェット印刷装置の斜視図である。図1により、インクジェット印刷装置40の全体像について説明する。
[Configuration of inkjet printing device]
FIG. 1 is a perspective view of an inkjet printing apparatus according to one embodiment. The overall image of the inkjet printing device 40 will be explained with reference to FIG.

図1に示すように、インクジェット印刷装置40は、少なくとも装置を支える架台18と、架台18上に設置した定盤17と、定盤17の上に設置したX方向に基板を搬送する基板搬送ステージ30と、ヘッドユニット32と、ヘッドユニット32を基板搬送ステージ30と直交するY方向に搬送するヘッドユニット移載ステージ33と、ヘッドユニット移載ステージ33の両端を定盤17上に支持する2本の支持部16とを備えている。 As shown in FIG. 1, the inkjet printing device 40 includes at least a pedestal 18 that supports the device, a surface plate 17 installed on the pedestal 18, and a substrate conveyance stage installed on the surface plate 17 that conveys a substrate in the X direction. 30, a head unit 32, a head unit transfer stage 33 that transfers the head unit 32 in the Y direction orthogonal to the substrate transfer stage 30, and two that support both ends of the head unit transfer stage 33 on the surface plate 17. The support part 16 is provided.

基板搬送ステージ30は、基板用ガイドレール5と、基板用ガイドレール5にガイドされてX方向に摺動可能に支持された基板用スライダー4と、基板用スライダー4上に設置した基板回転機構3と、基板回転機構3の上に設置した基板吸着テーブル2とで構成されている。基板搬送スライダー4は、基板搬送用リニモータ6と、基板搬送位置検出手段7と、不図示の基板搬送ステージ制御手段とによってフィードバック制御されている。 The substrate transfer stage 30 includes a substrate guide rail 5, a substrate slider 4 that is guided by the substrate guide rail 5 and supported slidably in the X direction, and a substrate rotation mechanism 3 installed on the substrate slider 4. and a substrate suction table 2 installed on a substrate rotation mechanism 3. The substrate transfer slider 4 is feedback-controlled by a substrate transfer linear motor 6, a substrate transfer position detection means 7, and a substrate transfer stage control means (not shown).

また基板回転機構3には不図示の基板回転角度検出手段と不図示の基板回転駆動手段とを備えており、不図示の基板回転機構制御手段によって目標の回転角度に精密に位置決め出来るように構成している。 Further, the substrate rotation mechanism 3 is equipped with a substrate rotation angle detection means (not shown) and a substrate rotation drive means (not shown), and is configured to be able to accurately position the substrate at a target rotation angle by means of a substrate rotation mechanism control means (not shown). are doing.

一方、ヘッドユニット移載ステージ33は、ヘッドユニット移載用ガイドレール13と、ヘッドユニット移載用ガイドレール13にガイドされてY方向に摺動可能に支持されたヘッドユニット移載用スライダー12で構成されており、ヘッドユニット移載用スライダー12は、ヘッドユニット移載用リニアモータ14と、ヘッドユニット移載用位置検出手段15と、不図示のヘッドユニット移載ステージ制御手段とによってフィードバック制御されている。 On the other hand, the head unit transfer stage 33 includes a head unit transfer guide rail 13 and a head unit transfer slider 12 that is guided by the head unit transfer guide rail 13 and supported slidably in the Y direction. The head unit transfer slider 12 is feedback-controlled by a head unit transfer linear motor 14, a head unit transfer position detection means 15, and a head unit transfer stage control means (not shown). ing.

ヘッドユニット32は、ヘッドユニット移載用スライダー12に取り付けたヘッドユニットベース22上に、インクジェットヘッド部23と、アライメントカメラ21を搭載して構成している。更にインクジェットヘッド部23は、ヘッドユニットベース22に、ブラケット11を介してヘッド回転機構10を搭載し、ヘッド回転機構10の下にはヘッドブラケット9を介して、インクジェットヘッド8を搭載している。ヘッド回転機構10は、内部に不図示のヘッド回転角度検出手段と不図示のヘッド回転駆動手段を備えており、不図示のヘッド回転機構制御手段によって目標の回転角度に精密に位置決め出来るように構成されている。 The head unit 32 includes an inkjet head section 23 and an alignment camera 21 mounted on a head unit base 22 attached to the head unit transfer slider 12. Further, in the inkjet head section 23, a head rotation mechanism 10 is mounted on the head unit base 22 via a bracket 11, and an inkjet head 8 is mounted below the head rotation mechanism 10 via a head bracket 9. The head rotation mechanism 10 is internally equipped with a head rotation angle detection means (not shown) and a head rotation drive means (not shown), and is configured such that it can be accurately positioned at a target rotation angle by a head rotation mechanism control means (not shown). has been done.

更にインクジェットヘッド8には、複数の液滴吐出ノズルを設けており、インクジェットヘッド制御手段100によって、基板搬送位置検出手段7による検出位置に基づいて、インクジェットヘッド8の各液滴吐出ノズル毎に、吐出タイミングを制御できるように構成している。尚、インクジェットヘッド8の複数の液滴吐出ノズルは、例えば、所定のピッチで一列に並んで配設されている。 Furthermore, the inkjet head 8 is provided with a plurality of droplet discharge nozzles, and the inkjet head control means 100 determines, for each droplet discharge nozzle of the inkjet head 8, based on the detected position by the substrate conveyance position detection means 7. It is configured so that the discharge timing can be controlled. Note that the plurality of droplet discharge nozzles of the inkjet head 8 are arranged, for example, in a line at a predetermined pitch.

インクジェットヘッド制御手段100は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入力ポート、及び出力ポート等を含んで構成され、インクジェットヘッド8の吐出動作を制御するマイコンである。 The inkjet head control means 100 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input port, an output port, etc., and controls the ejection operation of the inkjet head 8. It is a microcomputer that controls it.

インクジェットヘッド制御手段100は、インクジェットヘッド8から液滴を吐出した際の着弾位置ずれ特性を記憶する記憶手段110と、当該着弾位置ずれ特性と、インクジェットヘッド8の液滴吐出ノズルの配列ピッチと、走査方向に直交する方向における塗布対象物の塗布目標ピッチと、に基づいて、インクジェットヘッド8の目標回転角度を求めると共に、当該目標回転角度に対応する印刷パターンを生成する演算手段120と、を有する。尚、着弾位置ずれ特性は、インクジェットヘッド8が互いに異なる第1及び第2の回転角度それぞれのときに、インクジェットヘッド8から吐出された液滴の目標位置からの着弾位置ずれに基づいて求められる(詳細は、後述する)。 The inkjet head control means 100 includes a storage means 110 that stores the landing position deviation characteristics when droplets are ejected from the inkjet head 8, the landing position deviation characteristics, the arrangement pitch of the droplet ejection nozzles of the inkjet head 8, and a calculation means 120 for determining a target rotation angle of the inkjet head 8 based on the target coating pitch of the coating object in a direction perpendicular to the scanning direction, and generating a print pattern corresponding to the target rotation angle. . Note that the landing position deviation characteristic is determined based on the landing position deviation of the droplet ejected from the inkjet head 8 from the target position when the inkjet head 8 is rotated at different first and second rotation angles. (Details will be described later).

なお、実施の形態1において、基板搬送ステージ30およびヘッドユニット移載ステージ33では、ともに、高精度な位置決めを実現するためにエアー軸受け機構を採用した。 In the first embodiment, both the substrate transfer stage 30 and the head unit transfer stage 33 employ air bearing mechanisms in order to achieve highly accurate positioning.

[インクジェット印刷装置の動作]
次に、上記の構成のインクジェット印刷装置40の動作について図2から図13を用いて説明する。図2は実施の形態1の、塗布対象物の基板を示す平面図である。基板1は、機材1aと機材1a上の4隅に形成されたアライメントマーク1bと、印刷したインクが溢れないように堤防の役割を果たすバンク1cと、バンク1cで囲われて一定ピッチに配列された塗布目標部1dと、液滴の着弾位置を測定するためのテスト印刷エリア1eによって構成され、テスト印刷エリア1eの中の着弾測定エリア1fは、塗布目標部1dと同じピッチで、1dの延長線上に形成されている。塗布目標部1dは、表示パネルの画素を構成するエリアで、着弾した液滴は濡れ広がるのに対して、着弾測定エリア1fは撥液性を持たせることで、着弾した液滴が円形に留まって、その位置をアライメントカメラ21で撮像して不図示の画像処理手段で処理することにより着弾測定エリア1fの円の中心に対する位置を測定できるようになっている。
[Operation of inkjet printing device]
Next, the operation of the inkjet printing apparatus 40 having the above configuration will be explained using FIGS. 2 to 13. FIG. 2 is a plan view showing a substrate to be coated according to the first embodiment. The substrate 1 is surrounded by the equipment 1a, the alignment marks 1b formed at the four corners of the equipment 1a, and the banks 1c, which serve as embankments to prevent the printed ink from overflowing, and are arranged at a constant pitch. It consists of a coating target area 1d and a test printing area 1e for measuring the droplet landing position, and the landing measurement area 1f in the test printing area 1e is an extension of 1d with the same pitch as the coating target area 1d. It is formed on a line. The coating target area 1d is an area that constitutes a pixel of the display panel, and the landed droplets wet and spread, whereas the landing measurement area 1f is made to have liquid repellency so that the landed droplets stay in a circular shape. Then, the position of the impact measurement area 1f relative to the center of the circle can be measured by capturing an image of the position using the alignment camera 21 and processing the image using an image processing means (not shown).

塗布エリア1gは、着弾測定エリア1fと同様に撥液性を持たせエリアで、着弾測定エリア1fの円の中に液滴が入らない場合に、液滴の大まかな着弾位置を測定するためのエリアとして使用するために設けている。 The application area 1g is a liquid-repellent area similar to the impact measurement area 1f, and is used to measure the approximate impact position of the droplet when the droplet does not fall within the circle of the impact measurement area 1f. It is set up for use as an area.

<基板1とインクジェットヘッド8とが相対移動しない時>
次に基板1とインクジェットヘッド8とが相対移動しない時の、インクジェットヘッド8の液滴吐出ノズルの位置と、液滴吐出ノズルから吐出された液滴が基板1上に到達する着弾位置の関係について図3a、図3b、図4a、図4bで説明する。
<When the substrate 1 and inkjet head 8 do not move relative to each other>
Next, regarding the relationship between the position of the droplet discharge nozzle of the inkjet head 8 and the landing position at which the droplet discharged from the droplet discharge nozzle reaches the substrate 1 when the substrate 1 and the inkjet head 8 do not move relative to each other. This will be explained with reference to FIGS. 3a, 3b, 4a, and 4b.

図3aは、インクジェットヘッド8から吐出される液滴の吐出角度癖による着弾位置ずれを説明する平面図で、図3bは、側面図である。 FIG. 3a is a plan view illustrating the landing position deviation due to the ejection angle of droplets ejected from the inkjet head 8, and FIG. 3b is a side view.

図4aは、インクジェットヘッド8の回転角度が0度の時の液滴の吐出角度癖による着弾位置ずれを説明する平面図、図4bは、インクジェットヘッドの回転角度がφ度の時の液滴の吐出角度癖による着弾位置ずれを説明する平面図である。 FIG. 4a is a plan view illustrating the landing position deviation due to the droplet ejection angle when the rotation angle of the inkjet head 8 is 0 degrees, and FIG. 4b is a plan view of the droplet when the rotation angle of the inkjet head is φ degrees. FIG. 3 is a plan view illustrating a landing position shift due to a discharge angle.

図3a中のインクジェットヘッド8には、点線の丸で示す液滴吐出ノズルが4個有り、その穴位置をn、n、n、nとする。各液滴吐出ノズルには、それぞれ吐出する方向に癖が有り、図3bのようにインクジェットヘッド8のノズル面から距離Gだけ離れた基板1の表面に着弾する時には、その位置が実線の丸で示したP、P、P、Pのようにn、n、n、nの直下とは異なる位置に到達する。この位置ズレ量を吐出角度癖による着弾位置ずれと呼ぶことにする。 The inkjet head 8 in FIG. 3A has four droplet ejection nozzles indicated by dotted circles, and the hole positions are designated as n 1 , n 2 , n 3 , and n 4 . Each droplet discharge nozzle has its own characteristic in the direction of discharge, and when the droplets land on the surface of the substrate 1 that is a distance G away from the nozzle surface of the inkjet head 8 as shown in FIG. 3b, the position is indicated by a solid circle. As shown in P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 , it reaches a position different from directly below n 1 , n 2 , n 3 , and n 4 . This amount of positional deviation will be referred to as a landing position deviation due to the ejection angle.

そして各液滴吐出ノズルからの吐出角度癖による着弾位置ずれは、液滴吐出ノズルの穴の形状精度や液滴吐出ノズル周辺の表面状態等によって決まるもので、インクジェットヘッド8の中では固定された癖になる。そのため、図4aに示すインクジェットヘッド8のように、インクジェットヘッド8の回転角度が0度の時に比べて、図4bのように回転角度をφ度回した場合であっても、ヘッドの液滴吐出ノズル位置n,n,n,nに対して着弾位置P,P,P,Pはインクジェットヘッド8内で同じ方向にずれることになる。つまりインクジェットヘッド8をφ度回転させた場合の平面図である図4bは、図4aをそのままφ度だけ回転させた位置になる。尚、図4a、図4bのO点は、回転軸である。 The landing position deviation due to the ejection angle from each droplet ejection nozzle is determined by the shape accuracy of the hole of the droplet ejection nozzle and the surface condition around the droplet ejection nozzle. It becomes a habit. Therefore, compared to when the rotation angle of the inkjet head 8 is 0 degrees like the inkjet head 8 shown in FIG. 4a, even when the rotation angle is turned by φ degrees as shown in FIG. 4b, the droplet ejection of the head is The landing positions P 1 , P 2 , P 3 , and P 4 are shifted in the same direction within the inkjet head 8 with respect to the nozzle positions n 1 , n 2 , n 3 , and n 4 . That is, FIG. 4b, which is a plan view when the inkjet head 8 is rotated by φ degrees, is in a position obtained by rotating FIG. 4a by φ degrees. Note that the point O in FIGS. 4a and 4b is the rotation axis.

<基板1とインクジェットヘッド8とが相対移動する場合>
次に、基板1がインクジェットヘッド8に対して一定速度Vで走行中に、インクジェットヘッド8の液滴吐出ノズルから基板に1向けて液滴を吐出した場合の着弾位置について図5a、図5b、図6a、図6bで説明する。
<When the substrate 1 and the inkjet head 8 move relative to each other>
Next, while the substrate 1 is traveling at a constant speed V with respect to the inkjet head 8, the landing position when a droplet is ejected from the droplet ejection nozzle of the inkjet head 8 toward the substrate 1 is shown in FIGS. 5a, 5b, This will be explained with reference to FIGS. 6a and 6b.

図5aは塗布対象物が停止している場合のインクジェットヘッド8から吐出された液滴の着弾位置ずれを説明する平面図で、図5bはその側面図である。図6aは塗布対象物が速度Vで走行している場合のインクジェットヘッドから吐出された液滴の着弾位置ずれを説明する平面図で、図6bはその側面図である。 FIG. 5a is a plan view illustrating the landing position deviation of droplets ejected from the inkjet head 8 when the object to be coated is stopped, and FIG. 5b is a side view thereof. FIG. 6a is a plan view illustrating the landing position deviation of droplets ejected from an inkjet head when the object to be coated is traveling at a speed V, and FIG. 6b is a side view thereof.

図5aのように基板1が停止している状態でインクジェットヘッド8のn位置のノズルから吐出された液滴が基板1に着弾する位置をPとする。このnに対するPの位置ずれ量が図4で説明した吐出角度癖による着弾位置ずれである。それに対して基板1を一定速度Vで走行中にn位置のノズルから吐出された液滴は、速度を持って飛翔するため、液滴が基板1に到達するまでには時間が必要である。その時間をΔtとすると、その間に基板はΔt×Vだけ走行するので、液滴の基板1上での着弾位置Qは基板1を停止状態で着弾させた時の着弾位置Pに対してずれることになる。 The position where a droplet ejected from the nozzle at the n1 position of the inkjet head 8 lands on the substrate 1 when the substrate 1 is stopped as shown in FIG. 5a is defined as P1 . The amount of positional deviation of P 1 with respect to n 1 is the landing position deviation due to the ejection angle habit explained with reference to FIG. 4 . On the other hand, a droplet discharged from the nozzle at the n1 position while traveling on the substrate 1 at a constant speed V flies with a certain velocity, so it takes time for the droplet to reach the substrate 1. . If that time is Δt, the substrate travels by Δt×V during that time, so the landing position Q1 of the droplet on the substrate 1 is relative to the landing position P1 when the droplet lands on the substrate 1 in a stopped state. It will shift.

実際には液滴は基板1へ向かって飛翔している間に、空気の抵抗を受けて減速する影響や、基板1の走行によって生じる風の影響で液滴が流されるので、更に複雑な位置ずれとなる。この基板1の走行によって生じる走行方向の着弾位置ずれΔX1vを走行による着弾位置ずれと呼ぶことにする。この走行による着弾位置ずれは、基板1の走行に伴う着弾位置ずれであり、基本的には走行方向に生じる位置ずれで、インクジェットヘッド8の吐出角度癖による位置ずれとは違って、インクジェットヘッド8を回転させた場合でもインクジェットヘッド8の回転と一緒に回っては行かない。 In reality, while the droplets are flying toward the substrate 1, they are slowed down by air resistance, and the droplets are blown away by the wind generated by the movement of the substrate 1, so they have to be placed in even more complicated positions. This will result in a misalignment. The landing position deviation ΔX 1v in the running direction caused by the running of the substrate 1 will be referred to as the landing position deviation due to running. The landing position deviation due to this movement is the landing position deviation due to the movement of the substrate 1, and is basically a position deviation that occurs in the running direction. Even when the inkjet head 8 is rotated, it does not rotate together with the rotation of the inkjet head 8.

以上の説明のように基板1が停止している場合には、ノズル位置nから吐出された液滴の基板1上での着弾位置は吐出角度癖による着弾位置ずれのみのPになるのに対して、基板が速度Vで走行している場合には、吐出角度癖によって着弾位置ずれしたPに対して、更に基板1の走行方向に走行による着弾位置ずれΔX1vを加えた位置に着弾する。 As explained above, when the substrate 1 is stopped, the landing position of the droplet ejected from the nozzle position n1 on the substrate 1 will be P1 , which is only the landing position deviation due to the ejection angle. On the other hand, when the substrate is traveling at a speed V, the droplet lands at a position that is calculated by adding the landing position shift ΔX1v due to traveling in the traveling direction of the substrate 1 to P1 , which is shifted due to the ejection angle. do.

次に、基板1の塗布目標部1dに液滴を印刷する方法について説明する。 Next, a method for printing droplets on the coating target portion 1d of the substrate 1 will be described.

(1)まず基板1のアライメント方法について説明する。基板1を基板吸着テーブル2上で吸着固定し、基板搬送ステージ30とヘッドユニッ移載ステージ33を移動させて、基板1の4隅のアライメントマーク1bをヘッドユニット32に搭載されたアライメントカメラ21の下に移動させて、アライメントカメラ21でアライメントマーク1bを撮像し、不図示の画像認識手段で、アライメントマーク1bの位置を計測する。一方その時の基板搬送位置検出手段7による検出位置と、ヘッドユニット移載用位置検出手段15による検出位置とに基づいて、不図示の制御手段により基板搬送ステージ30の走行方向と基板1の塗布目標部1dの方向が平行になるように基板回転機構3を駆動して調節する。 (1) First, a method for aligning the substrate 1 will be explained. The substrate 1 is suctioned and fixed on the substrate suction table 2, and the substrate transfer stage 30 and head unit transfer stage 33 are moved to align the alignment marks 1b at the four corners of the substrate 1 under the alignment camera 21 mounted on the head unit 32. The alignment mark 1b is imaged by the alignment camera 21, and the position of the alignment mark 1b is measured by an image recognition means (not shown). On the other hand, based on the detected position by the substrate transport position detection means 7 and the detection position by the head unit transfer position detection means 15 at that time, a control means (not shown) determines the traveling direction of the substrate transport stage 30 and the coating target of the substrate 1. The substrate rotation mechanism 3 is driven and adjusted so that the directions of the portions 1d are parallel.

(2)次に液滴吐出ノズルと基板1の塗布目標部1dとの位置調整方法について説明する。図7は塗布対象物が速度Vで走行する場合でインクジェットヘッドを第1の回転角度(ここでは、回転角度0度)の時の吐出された液滴の着弾位置を説明する平面図である。 (2) Next, a method for adjusting the position of the droplet discharge nozzle and the coating target portion 1d of the substrate 1 will be explained. FIG. 7 is a plan view illustrating the landing position of ejected droplets when the inkjet head is at the first rotation angle (rotation angle 0 degrees here) when the object to be coated travels at a speed V.

図7の中の点線の円n,n,n,nはインクジェットヘッド8の中の液滴吐出ノズルの位置で、実線の円P,P,P,Pは液滴吐出ノズルから吐出された液滴の吐出角度癖によって基板1に到達する時の位置ずれした着弾位置を表し、二重実線の円Q,Q,Q,QはP,P,P,Pに対して更に基板1が走行することによって生じる走行による着弾位置ずれを加えた着弾位置を表している。図7ではインクジェットヘッド8のY方向の液滴ピッチが塗布目標部1dのピッチWに合致するようにインクジェットヘッド8は回転軸O点周りの回転角度0度に位置決めしている。 Dotted-line circles n 1 , n 2 , n 3 , n 4 in FIG. 7 are the positions of the droplet ejection nozzles in the inkjet head 8, and solid-line circles P 1 , P 2 , P 3 , P 4 are the positions of the droplet discharge nozzles in the inkjet head 8. The droplets discharged from the droplet discharge nozzle represent the landing positions that are shifted when they reach the substrate 1 due to the discharge angle, and the double solid circles Q 1 , Q 2 , Q 3 , and Q 4 are P 1 , P 2 , P3 , and P4 , the landing position is calculated by adding the landing position shift caused by the traveling of the substrate 1. In FIG. 7, the inkjet head 8 is positioned at a rotation angle of 0 degrees around the rotation axis O so that the droplet pitch in the Y direction of the inkjet head 8 matches the pitch W0 of the coating target portion 1d.

<着弾位置ずれ特性の算出>
次に、インクジェット印刷装置40がインクジェットヘッド8から液滴を吐出した際に生ずる着弾位置ずれの特性(以下、「着弾位置ずれ特性」と略称する)を算出する方法について、説明する。
<Calculation of impact position deviation characteristics>
Next, a method for calculating the landing position deviation characteristics (hereinafter abbreviated as "landing position deviation characteristics") that occurs when the inkjet printing device 40 discharges droplets from the inkjet head 8 will be described.

図8aは、図7の状態、つまり、塗布対象物が速度Vで走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度が0度の時に吐出された液滴の着弾位置と塗布対象物の塗布目標部1dとのY方向位置ズレ量を説明する平面図である。図8aでは、液滴の着弾位置Q,Q,Q,QのY方向位置と塗布目標部1dの中心軸とのY方向の距離をそれぞれΔY10、ΔY20、ΔY30、ΔY40で表している。インクジェットヘッド8と、基板1とのY方向の位置合わせについては、ΔY10、ΔY20、ΔY30、ΔY40のトータル誤差が最小になるように位置合わせする。 FIG. 8a shows the landing position of the ejected droplet and the coating target portion 1d of the coating object in the state shown in FIG. FIG. 3 is a plan view illustrating the amount of displacement in the Y direction. In FIG. 8a, the distances in the Y direction between the Y direction positions of droplet landing positions Q 1 , Q 2 , Q 3 , and Q 4 and the central axis of the coating target area 1 d are ΔY 10 , ΔY 20 , ΔY 30 , and ΔY , respectively. It is expressed in 40 . The inkjet head 8 and the substrate 1 are aligned in the Y direction so that the total errors of ΔY 10 , ΔY 20 , ΔY 30 , and ΔY 40 are minimized.

図8bは、図7の状態、つまり、塗布対象物が速度Vで走行する場合でインクジェットヘッド8の回転角度が0度の時に吐出された液滴の着弾位置とY軸とのX方向距離を説明する平面図である。図8bでは、液滴の着弾位置Q,Q,Q,QのY軸とのX方向の距離をX1S0、X2S0、X3S0、X4S0で表している。そして、このX方向の距離X1S0、X2S0、X3S0、X4S0に相当する吐出タイミングを補正した場合の着弾位置を図8cに示す。図8cのように吐出タイミングを調整することで、全ての液滴吐出ノズルから吐出されて基板1に到達した着弾位置を、ほぼY軸上に合せることができる。この印刷パターンを第1の印刷パターンとする。この状態で、基板1の着弾測定エリア1fおよび塗布目標部1dに印刷した場合の着弾位置を図8dに示す。この印刷を第1の印刷工程とする。図8dでは、塗布目標部1dの中の液滴についても二重丸で表示しているが、実際には塗布目標部1dは親水性のため、着弾した液滴は濡れ広がることになる。一方着弾測定エリア1fは撥液性のため着弾した液滴は、図8dで示した通りに着弾測定エリア1fを囲む丸の中で円形に着弾する。図8eは図8dの中のA部の拡大図である。この着弾測定エリア1fをアライメントカメラ21で撮像して画像処理を行うことによって、ピッチW0の着弾位置測定エリア1fの丸と、液滴の丸とのY方向位置ずれΔYi0およびX方向の位置ずれΔXi0(i=1,2,3,4)を検出することで、液滴の着弾位置ずれを正確に測定できる。この測定を第1の着弾位置ずれ検出工程とする。 FIG. 8b shows the distance in the X direction between the landing position of the ejected droplet and the Y axis when the object to be coated is traveling at a speed V and the rotation angle of the inkjet head 8 is 0 degrees in the state shown in FIG. FIG. 3 is a plan view for explanation. In FIG. 8b, the distances in the X direction from the Y axis to the droplet landing positions Q 1 , Q 2 , Q 3 , and Q 4 are represented by X 1S0 , X 2S0 , X 3S0 , and X 4S0 . FIG. 8c shows the landing position when the ejection timing corresponding to the distances X 1S0 , X 2S0 , X 3S0 , and X 4S0 in the X direction is corrected. By adjusting the ejection timing as shown in FIG. 8c, the landing positions of the droplets ejected from all droplet ejection nozzles and reaching the substrate 1 can be aligned approximately on the Y axis. This printing pattern is defined as a first printing pattern. FIG. 8d shows the landing position when printing is performed on the landing measurement area 1f and coating target portion 1d of the substrate 1 in this state. This printing is referred to as the first printing process. In FIG. 8d, the droplets in the coating target area 1d are also indicated by double circles, but in reality, the coating target area 1d is hydrophilic, so the landed droplets will spread by wetting. On the other hand, since the landing measurement area 1f is liquid repellent, the landed droplets land in a circular shape within the circle surrounding the landing measurement area 1f, as shown in FIG. 8d. FIG. 8e is an enlarged view of section A in FIG. 8d. By capturing an image of this landing measurement area 1f with the alignment camera 21 and performing image processing, the positional deviation ΔY i0 in the Y direction between the circle in the landing position measurement area 1f with pitch W 0 and the circle of the droplet and the position in the X direction By detecting the deviation ΔX i0 (i=1, 2, 3, 4), the landing position deviation of the droplet can be accurately measured. This measurement is referred to as a first landing position deviation detection step.

その結果、上記の着弾測定エリア1fでの着弾位置ずれ測定結果、ΔXi0と、ΔYi0と、図8cの吐出タイミング補正でシフトした補正量XiS0から、吐出タイミング補正をしなかった場合の着弾位置を正確に算出することが出来る。この算出工程を第1の着弾位置算出工程とする。そしてこの着弾位置データを第1の着弾位置データとする。 As a result, from the landing position deviation measurement results in the above landing measurement area 1f, ΔX i0 , ΔY i0 , and the correction amount X iS0 shifted by the ejection timing correction in FIG. Position can be calculated accurately. This calculation process is referred to as a first landing position calculation process. This landing position data is then set as first landing position data.

次に、塗布目標部1dのピッチがWより小さいWの場合に、液滴ピッチをWに合致するようにインクジェットヘッド8を回転軸O点周りにθ回転させて塗布する場合について説明する。 Next, when the pitch of the target coating area 1d is W1, which is smaller than W0 , a case will be explained in which the inkjet head 8 is rotated by θ around the rotation axis O point so that the droplet pitch matches W1 . do.

図9aは塗布対象物が速度Vで走行する場合でインクジェットヘッド8を第2の回転角度(ここでは、回転角度θ度)の時の吐出された液滴の着弾位置と塗布対象物の塗布目標部1dとのY方向位置ズレ量を説明する平面図である。液滴の着弾位置Q,Q,Q,QのY方向位置と塗布目標部1dの中心軸とのY方向の距離をそれぞれΔY、ΔY、ΔY、ΔYで表している。インクジェットヘッド8と、基板1とのY方向の位置合わせについては、ΔY、ΔY、ΔY、ΔYのトータル誤差が最小になるように位置合わせする。 FIG. 9a shows the landing position of the ejected droplet and the coating target of the coating target when the inkjet head 8 is at the second rotation angle (rotation angle θ degrees here) when the coating target runs at a speed V. FIG. 7 is a plan view illustrating the amount of positional deviation in the Y direction with respect to the portion 1d. The distances in the Y direction between the droplet landing positions Q 1 , Q 2 , Q 3 , and Q 4 in the Y direction and the central axis of the coating target portion 1d are expressed as ΔY , ΔY , ΔY , and ΔY 4θ , respectively. There is. The inkjet head 8 and the substrate 1 are aligned in the Y direction so that the total error of ΔY , ΔY , ΔY , and ΔY is minimized.

図9bは、図9aの状態、つまり塗布対象物が速度Vで走行する場合でインクジェットヘッド8の回転角度がθの時の吐出された液滴の着弾位置とY軸とのX方向距離を説明する平面図である。 FIG. 9b illustrates the distance in the X direction between the landing position of the discharged droplet and the Y axis when the rotation angle of the inkjet head 8 is θ in the state shown in FIG. 9a, that is, when the object to be coated travels at a speed V. FIG.

液滴の着弾位置Q,Q,Q,QのY軸とのX方向の距離をX1Sθ、X2Sθ、X3Sθ、X4Sθで表している。そしてこのX方向の距離X1Sθ、X2Sθ、X3Sθ、X4Sθに相当する吐出タイミングを補正した場合の着弾位置を図9cに示す。図9cのように吐出タイミングを調整することで、全ての液滴吐出ノズルから吐出されて基板1に到達した着弾位置を、ほぼY軸上に合せることができる。この印刷パターンを第2の印刷パターンとする。この状態で、基板1の着弾測定エリア1fおよび塗布目標部1dに印刷した場合の着弾位置を図9dに示す。この印刷を第2の印刷工程とする。図9dでは、塗布目標部1dの中の液滴についても二重丸で表示しているが、実際には塗布目標部1dは親水性のため、着弾した液滴は濡れ広がることになる。一方着弾測定エリア1fは撥液性のため着弾した液滴は、図9dで示した通りに着弾測定エリア1fを囲む丸の中で円形に着弾する。図9eは図9dの中のA部の拡大図である。この着弾測定エリア1fをアライメントカメラ21で撮像して画像処理を行うことによって、ピッチW1の着弾位置測定エリア1fの丸と、液滴の丸とのY方向位置ずれΔYiθおよびX方向の位置ずれΔXiθ(i=1,2,3,4)を検出することで、液滴の着弾位置ずれを正確に測定できる。この測定を第2の着弾位置ずれ検出工程とする。 The distances in the X direction from the Y axis to the droplet landing positions Q 1 , Q 2 , Q 3 , and Q 4 are expressed as X 1Sθ , X 2Sθ , X 3Sθ , and X 4Sθ . FIG. 9c shows the landing position when the ejection timing corresponding to the distances X 1Sθ , X 2Sθ , X 3Sθ , and X 4Sθ in the X direction is corrected. By adjusting the ejection timing as shown in FIG. 9c, the landing positions of the droplets ejected from all the droplet ejection nozzles and reaching the substrate 1 can be aligned approximately on the Y axis. This printing pattern is defined as a second printing pattern. FIG. 9d shows the landing position when printing is performed on the landing measurement area 1f and coating target portion 1d of the substrate 1 in this state. This printing is referred to as a second printing process. In FIG. 9d, the droplets in the coating target area 1d are also indicated by double circles, but in reality, the coating target area 1d is hydrophilic, so the landed droplets will spread by wetting. On the other hand, since the landing measurement area 1f is liquid repellent, the landed droplets land in a circular shape within the circle surrounding the landing measurement area 1f, as shown in FIG. 9d. FIG. 9e is an enlarged view of section A in FIG. 9d. By imaging this landing measurement area 1f with the alignment camera 21 and performing image processing, it is possible to determine the positional deviation ΔY in the Y direction between the circle in the landing position measurement area 1f with pitch W 1 and the circle of the droplet, and the position in the X direction. By detecting the deviation ΔX (i=1, 2, 3, 4), the landing position deviation of the droplet can be accurately measured. This measurement is referred to as a second landing position deviation detection step.

その結果、上記の着弾測定エリア1fでの着弾位置測定結果、ΔXiθと、ΔYiθと、図9cの吐出タイミング補正でシフトした補正量XiSθから、吐出タイミング補正をしなかった場合の着弾位置を正確に算出することが出来る。この算出工程を第2の着弾位置算出工程とする。そしてこの着弾位置データを第2の着弾位置データとする。 As a result, from the landing position measurement results in the above landing measurement area 1f, ΔX , ΔY , and the correction amount X iSθ shifted by the ejection timing correction in FIG. can be calculated accurately. This calculation process is referred to as a second landing position calculation process. This landing position data is then set as second landing position data.

尚、第1の印刷工程におけるインクジェットヘッド8と基板1との相対移動速度と、第2の印刷工程におけるインクジェットヘッド8と基板1との相対移動速度とは、同一に設定される。 Note that the relative movement speed between the inkjet head 8 and the substrate 1 in the first printing process and the relative movement speed between the inkjet head 8 and the substrate 1 in the second printing process are set to be the same.

以上のように、塗布目標部1dのピッチがWの基板と、塗布目標部1dのピッチがWの基板について、インクジェットヘッド8をθ度回転させることにより液滴のピッチを塗布目標部のピッチに合せこんで印刷し、それぞれの着弾位置を正確に測定しておく。 As described above, by rotating the inkjet head 8 by θ degrees, the pitch of the droplets is adjusted to the pitch of the coating target portions for a substrate where the pitch of the coating target portions 1d is W 0 and a substrate where the pitch of the coating target portions 1d is W 1 . Print according to the pitch and accurately measure the landing position of each bullet.

そして、上記2種類の基板1での着弾位置の測定結果に基づいて、任意の塗布目標部ピッチの基板に対して着弾ズレが最小になるインクジェットヘッド8の最適回転角度を算出し、テスト印刷せずに塗布することを可能にする。 Then, based on the measurement results of the landing positions on the two types of substrates 1 mentioned above, the optimum rotation angle of the inkjet head 8 that minimizes the landing deviation for a substrate with an arbitrary target coating pitch is calculated, and test printing is performed. This makes it possible to apply the product without removing it.

その方法について図11、図12で説明する。 The method will be explained with reference to FIGS. 11 and 12.

図11は、インクジェットヘッド8内の1ノズルについて、ヘッド回転中心O点周りの回転角度0度の時と、そこからθ度回転させた場合のそれぞれの着弾位置の関係を示した図である。ここでヘッド回転中心O点のX座標をδx、Y座標をδyとする。また回転角度0度の時の着弾位置をQ、QのX座標をXa、Y座標をYaとし、Q(Xa、Ya)と表記する。一方回転角度θ度の時の着弾位置をQθ、QθのX座標をXb、Y座標をYbとし、Qθ(Xb、Yb)と表記する。更に基板1の走行による着弾位置のX方向の位置ズレをΔXとする。 FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the landing positions of one nozzle in the inkjet head 8 when the rotation angle is 0 degrees around the head rotation center point O and when the nozzle is rotated by θ degrees from there. Here, let the X coordinate of the head rotation center point O be δx, and the Y coordinate be δy. Further, the landing position when the rotation angle is 0 degrees is Q 0 , the X coordinate of Q 0 is Xa, the Y coordinate is Ya, and it is written as Q 0 (Xa, Ya). On the other hand, the landing position when the rotation angle is θ degrees is Q θ , the X coordinate of Q θ is Xb, the Y coordinate is Yb, and it is written as Q θ (Xb, Yb). Furthermore, the displacement of the landing position in the X direction due to the movement of the substrate 1 is defined as ΔXV .

基板1を走行させながら塗布する場合のインクジェットヘッド8から吐出されて基板1に着弾する液滴の着弾位置ずれは、前述の通り液滴吐出ノズルから液滴が吐出する時の吐出角度癖による着弾位置ずれに、基板1の走行による着弾位置ずれが加算されたものとなり、吐出角度癖による着弾位置ずれはインクジェットヘッド8の回転と共に回転し、基板1の走行による着弾位置ずれはインクジェットヘッド8の回転に依らず基板1の走行方向によって決まる。そのためインクジェットヘッド8の回転角度0度およびθ度のそれぞれについての吐出角度癖のみによる着弾位置P、Pθは、それぞれ、PのX座標がXa-ΔX、Y座標がYa、PθのX座標がXb-ΔX、Y座標がYbとなる。 When coating while the substrate 1 is running, the landing position deviation of the droplets ejected from the inkjet head 8 and landing on the substrate 1 is due to the landing angle peculiarity when the droplets are ejected from the droplet ejection nozzle, as described above. The landing position deviation due to the movement of the substrate 1 is added to the position deviation, and the landing position deviation due to the ejection angle rotation rotates with the rotation of the inkjet head 8, and the landing position deviation due to the movement of the substrate 1 is due to the rotation of the inkjet head 8. It is determined by the running direction of the substrate 1, regardless of the current direction. Therefore, the landing positions P 0 and P θ due only to the ejection angle peculiarities for the rotation angles of 0 degrees and θ degrees of the inkjet head 8 are respectively such that the X coordinate of P 0 is Xa - ΔX V , the Y coordinate is Ya, and P θ The X coordinate of is Xb-ΔX V and the Y coordinate is Yb.

そしてPθは、Pをヘッド回転軸O点周りにθ度回転した位置に相当するので、Pθ点とP点の関係は座標の回転の式に従って式(1)、式(2)のように表すことができる。

Figure 0007442128000001
Since P θ corresponds to the position where P 0 is rotated by θ degrees around the head rotation axis O point, the relationship between the P θ point and the P 0 point is expressed by equations (1) and (2) according to the coordinate rotation equation. It can be expressed as
Figure 0007442128000001

そして式(1)、式(2)より、インクジェットヘッド8の回転軸のY座標δyと、基板1の走行による位置ずれΔXは、式(3)、式(4)のように求めることができる。ここで、インクジェットヘッド8の回転軸のX軸座標δxについては、別途計測する必要がある。その計測方法について後で説明する。

Figure 0007442128000002
From equations (1) and (2), the Y coordinate δy of the rotation axis of the inkjet head 8 and the positional deviation ΔXV due to the movement of the substrate 1 can be determined as shown in equations (3) and (4). can. Here, the X-axis coordinate δx of the rotation axis of the inkjet head 8 needs to be measured separately. The measurement method will be explained later.
Figure 0007442128000002

以上のように事前にインクジェットヘッド8のヘッド回転中心OのX座標δxを求めておけば、基板1を速度Vで走行させながら印刷する方式において、インクジェットヘッド8のヘッドの回転角度が0度(第1の回転角度)とθ度(第2の回転角度)の2種類の角度での着弾位置Q(Xa、Ya)(第1の着弾位置データ)、Qθ(Xb,Yb)(第2の着弾位置データ)を計測することで、基板の走行による着弾位置ずれΔXを求めることができ、ΔXが求まれば、吐出角度癖による着弾位置ずれを求めることが出来る。この算出工程を着弾位置ずれ特性算出工程とする。 If the X-coordinate δx of the head rotation center O of the inkjet head 8 is determined in advance as described above, in the method of printing while the substrate 1 is traveling at the speed V, the rotation angle of the inkjet head 8 will be 0 degrees ( Impact position Q 0 (Xa, Ya) (first impact position data), Q θ (Xb, Yb) (first rotation angle) and θ degrees (second rotation angle) By measuring the landing position data (No. 2), the landing position deviation ΔX V due to the traveling of the substrate can be determined, and once ΔX V is determined, the landing position deviation due to the ejection angle habit can be determined. This calculation process is referred to as a landing position deviation characteristic calculation process.

このようにして算出された着弾位置ずれ特性に係るデータは、ここで用いられたインクジェットヘッド8の固有の特性を示すデータとして、記憶手段110に格納される。尚、着弾位置ずれ特性を算出するための液滴吐出動作は、例えば、塗布目標部1dを印刷する際に、一緒に着弾測定エリア1fに液滴を塗布して、着弾測定エリア1f内での着弾位置ずれを計測することで実施することができる。 The data related to the landing position deviation characteristics calculated in this manner are stored in the storage means 110 as data indicating the unique characteristics of the inkjet head 8 used here. In addition, the droplet ejection operation for calculating the landing position deviation characteristic is performed by, for example, applying a droplet to the landing measurement area 1f at the same time when printing the coating target area 1d. This can be done by measuring the landing position deviation.

<印刷実行時の動作>
インクジェット印刷装置40(演算手段120)は、上記によって算出された着弾位置ずれ特性を利用して、印刷実行時のインクジェットヘッド8の目標回転角度を求めると共に、当該目標回転角度に対応する印刷パターンを生成する。尚、本実施形態では、インクジェットヘッド8の各液滴吐出ノズルから液滴を吐出した際に、塗布対象物の塗布目標部1dにおける位置ずれが最も小さくなる回転角度を、印刷実行時のインクジェットヘッド8の目標回転角度とする(以下、「最適回転角度」とも称する)。但し、インクジェットヘッド8の目標回転角度は、インクジェットヘッド8の各液滴吐出ノズルから液滴を吐出した際に、塗布対象物の塗布目標部1dにおける位置ずれが閾値以下となる回転角度に設定されてもよい。
<Operation when printing>
The inkjet printing device 40 (calculating means 120) uses the landing position deviation characteristics calculated above to determine a target rotation angle of the inkjet head 8 during printing, and also calculates a print pattern corresponding to the target rotation angle. generate. In the present embodiment, when a droplet is ejected from each droplet ejection nozzle of the inkjet head 8, the rotation angle at which the positional shift of the coating target portion 1d of the coating object is minimized is set to the rotation angle of the inkjet head at the time of printing. 8 (hereinafter also referred to as "optimal rotation angle"). However, the target rotation angle of the inkjet head 8 is set to a rotation angle such that when droplets are ejected from each droplet ejection nozzle of the inkjet head 8, the positional deviation of the coating target portion 1d of the coating object is equal to or less than a threshold value. It's okay.

まず、上記で求まった着弾位置ずれ特性(即ち、基板1の走行による着弾位置ずれΔX、及び、吐出角度癖による着弾位置ずれ)、およびインクジェットヘッド8のヘッド回転中心O(δx、δy)から、基板1を速度Vで走行させながら印刷する方式において、インクジェットヘッド8の任意の第3の回転角度φにおける着弾位置の算出方法について図12で説明する。 First, from the landing position deviation characteristics determined above (that is, the landing position deviation ΔX V due to the movement of the substrate 1 and the landing position deviation due to the ejection angle) and the head rotation center O (δx, δy) of the inkjet head 8. 12, a method of calculating the landing position at an arbitrary third rotation angle φ of the inkjet head 8 in a method of printing while moving the substrate 1 at a speed V will be described with reference to FIG.

図12は、インクジェットヘッド8がヘッド回転角度0度の時と、φ度の時についての着弾位置ずれを説明する図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating the landing position shift when the inkjet head 8 has a head rotation angle of 0 degrees and when the head rotation angle is φ degrees.

まず、演算手段120は、記憶手段110に記憶された着弾位置ずれ特性に係るデータを読み出し、インクジェットヘッド8の回転角度0度での着弾位置Q(Xa、Ya)のX座標から走行による着弾位置ずれΔXを差し引いて、吐出角度癖のみがある場合の着弾位置P(Xa―ΔX、Ya)を求める。そして、演算手段120は、P点をヘッド回転中心O点周りにφ度回転させた吐出角度癖のみがある場合の着弾位置Pφ(Xd、Yd)を求め、このPφ点のX座標に基板1の走行による着弾位置ずれΔXを加えることで、回転角度φにおける着弾位置Qφ(Xe、Ye)を求める。これを式で表すと、Pφ点の座標は、式(5)、式(6)、Qφ点の座標は式(7)、式(8)で表すことができる。上記のインクジェットヘッド8の第3の回転角度φにおける着弾位置を計算する工程を着弾位置予測工程とする。

Figure 0007442128000003
First, the calculation means 120 reads data related to the landing position deviation characteristics stored in the storage means 110, and calculates the landing position by traveling from the X coordinate of the landing position Q 0 (Xa, Ya) at a rotation angle of 0 degrees of the inkjet head 8. By subtracting the positional deviation ΔX V , the landing position P 0 (Xa−ΔX V , Ya) in the case where there is only the ejection angle quirk is determined. Then, the calculating means 120 calculates the landing position P φ (Xd, Yd) when there is only the ejection angle quirk by rotating the P 0 point by φ degrees around the head rotation center O point, and calculates the landing position P φ (Xd, Yd) of the P φ point. The landing position Q φ (Xe, Ye) at the rotation angle φ is determined by adding the landing position deviation ΔX V due to the movement of the substrate 1 to the rotation angle φ. Expressing this in equations, the coordinates of the P φ point can be expressed by equations (5) and (6), and the coordinates of the Q φ point can be expressed by equations (7) and (8). The step of calculating the landing position at the third rotation angle φ of the inkjet head 8 described above is referred to as the landing position prediction step.
Figure 0007442128000003

尚、演算手段120は、インクジェットヘッド8の第3の回転角度φを種々に変化させ、複数の第3の回転角度φそれぞれのときの着弾位置を計算する。 Note that the calculation means 120 variously changes the third rotation angle φ of the inkjet head 8 and calculates the landing position at each of the plurality of third rotation angles φ.

次に、演算手段120は、インクジェットヘッド8の液滴吐出ノズルの配列ピッチと、走査方向に直交する方向における塗布対象物の塗布目標部1dの塗布目標ピッチと、に基づいて、塗布対象物の塗布目標部1dに対して、インクジェットヘッド8から液滴吐出を行う際のインクジェットヘッド8の最適回転角度φcを求める。演算手段120は、例えば、インクジェットヘッド8の複数の第3の回転角度φそれぞれのときの塗布目標部1dに対する液滴の着弾位置ずれに係る評価値を算出し、この評価値を基準として、最適回転角度φcを求める。 Next, the calculation means 120 calculates the amount of liquid on the object to be coated based on the arrangement pitch of the droplet discharge nozzles of the inkjet head 8 and the target coating pitch of the target portion 1d of the object to be coated in the direction orthogonal to the scanning direction. The optimal rotation angle φc of the inkjet head 8 when ejecting droplets from the inkjet head 8 with respect to the coating target portion 1d is determined. The calculation means 120 calculates, for example, an evaluation value related to the landing position shift of the droplet with respect to the coating target portion 1d at each of the plurality of third rotation angles φ of the inkjet head 8, and uses this evaluation value as a reference to determine the optimal Find the rotation angle φc.

インクジェットヘッド8の回転角度φでの1つの液滴吐出ノズルの着弾位置の計算式を式(7)、式(8)に示した。ここで、インクジェットヘッド8に複数の液滴吐出ノズルを設けた場合についてi番目の液滴吐出ノズルのインクジェットヘッド8の回転角度0度(第1の回転角度)での着弾位置座標を(Xia、Yia)、回転角度θ度(第2の回転角度)での着弾位置座標を(Xib、Yib)、i番目のノズルの走行による位置ずれ量をΔXivとすると、回転角度φ(第3の回転角度)での着弾位置座標を(Xie、Yie)とすると、その値は式(9)、式(10)のように表すことができる。

Figure 0007442128000004
Formulas for calculating the landing position of one droplet discharge nozzle at the rotation angle φ of the inkjet head 8 are shown in formulas (7) and (8). Here, in the case where the inkjet head 8 is provided with a plurality of droplet discharge nozzles, the landing position coordinates of the i-th droplet discharge nozzle at a rotation angle of 0 degrees (first rotation angle) of the inkjet head 8 are (X ia , Y ia ), the landing position coordinates at the rotation angle θ degrees (second rotation angle) are (X ib , Y ib ), and the amount of positional deviation due to the running of the i-th nozzle is ΔX iv , then the rotation angle φ( If the impact position coordinates at the third rotation angle are (X ie , Y ie ), the values can be expressed as in equations (9) and (10).
Figure 0007442128000004

ここでΔXivは、式(11)で表すことができる。そしてi番目の液滴吐出ノズルの塗布目標部のY座標をYti、i番目の液滴吐出ノズルの着弾位置のY座標をYieとすると、その差分ΔYiφは、式(12)で表すことができる。このΔYiφ、ΔXivを図10aに示す。各図のiは1、2、3、4の4つの液滴吐出ノズルである。そして、演算手段120は、インクジェットヘッド8の最適回転角度φcを求めるために、式(13)に示すように、全液滴吐出ノズルのY方向位置ずれΔYiφの二乗和平均Δtを評価値として算出する。そして、演算手段120は、φを変化させて、それぞれのφのときの二乗和平均Δtを計算し、Δtが最小になるφの値を求める。このΔtが最小となるφがインクジェットヘッド8の最適回転角度φになる。

Figure 0007442128000005
Here, ΔX iv can be expressed by equation (11). If the Y coordinate of the coating target part of the i-th droplet discharge nozzle is Y ti and the Y coordinate of the landing position of the i-th droplet discharge nozzle is Y ie , then the difference ΔY is expressed by equation (12). be able to. This ΔY and ΔX iv are shown in FIG. 10a. In each figure, i indicates four droplet discharge nozzles 1, 2, 3, and 4. Then, in order to obtain the optimal rotation angle φc of the inkjet head 8, the calculation means 120 uses the average sum of squares Δt of the Y-direction positional deviations ΔYiφ of all droplet ejection nozzles as an evaluation value, as shown in equation (13). calculate. Then, the calculation means 120 changes φ, calculates the average sum of squares Δt for each φ, and finds the value of φ that minimizes Δt. φ at which this Δt is minimum becomes the optimum rotation angle φ C of the inkjet head 8.
Figure 0007442128000005

更に、演算手段120は、式(14)によりY方向のオフセット量Δyを算出する。このΔyは、基板1とインクジェットヘッド8の位置合わせの際にオフセットさせることで印刷に反映させる。

Figure 0007442128000006
Furthermore, the calculation means 120 calculates the offset amount Δy in the Y direction using equation (14). This Δy is reflected in printing by offsetting the substrate 1 and the inkjet head 8 during alignment.
Figure 0007442128000006

そして、演算手段120は、X方向については、各ノズルのX方向の着弾位置座標Xieφcを式(15)で算出し、―Xieφcに相当する量の吐出タイミングを補正する。この吐出タイミング補正した印刷パターンを最適印刷パターンと呼び、その生成工程を最適印刷パターン生成工程と呼ぶことにする。

Figure 0007442128000007
In the X direction, the calculating means 120 calculates the landing position coordinate X ieφc of each nozzle in the X direction using equation (15), and corrects the ejection timing by an amount corresponding to −X ieφc . The print pattern whose ejection timing has been corrected will be referred to as an optimal print pattern, and the process of generating it will be referred to as an optimal print pattern generation process.
Figure 0007442128000007

尚、インクジェットヘッド8の回転角度を最適回転角度φに設定した場合における、各ノズルのY方向の着弾位置座標Yieφcは、式(16)で算出され、目標座標からのY方向の位置ずれΔYieφcは、式(17)で算出される。そして、Y方向のオフセットを考慮した場合の着弾位置のY座標は、Yieφc-Δyとなる。

Figure 0007442128000008
In addition, when the rotation angle of the inkjet head 8 is set to the optimal rotation angle φC , the landing position coordinate Yieφc of each nozzle in the Y direction is calculated by equation (16), and the positional deviation in the Y direction from the target coordinate is calculated by Equation (16). ΔYieφc is calculated using equation (17). Then, the Y coordinate of the landing position when considering the offset in the Y direction is Y ieφc -Δy.
Figure 0007442128000008

インクジェット印刷装置40(インクジェットヘッド制御手段100)は、インクジェットヘッド8を、上記で算出された最適回転角度φ、及びY方向のオフセット量Δyに位置決めし、上記の最適印刷パターンに従って印刷する。これによって、塗布目標部1dに対する位置ずれが最も小さくなるように、液滴吐出を行うことができる。 The inkjet printing device 40 (inkjet head control means 100) positions the inkjet head 8 at the optimum rotation angle φ c calculated above and the offset amount Δy in the Y direction, and prints according to the above optimum printing pattern. Thereby, droplet discharge can be performed such that the positional deviation with respect to the coating target portion 1d is minimized.

尚、この印刷時には、インクジェット印刷装置40は、インクジェットヘッド8と基板1との相対移動速度が、上記した第1の印刷工程及び第2の印刷工程における速度と同一となるように、基板搬送ステージ30を制御する。 Note that during this printing, the inkjet printing device 40 moves the substrate transport stage so that the relative movement speed between the inkjet head 8 and the substrate 1 is the same as the speed in the above-described first printing process and second printing process. Control 30.

以上の様子を図10bから図10eに示す。図10bは、インクジェットヘッド8のヘッド回転角度を上記で求めた最適回転角度φに設定した場合の1、2、3、4番各液滴吐出ノズルの着弾位置とY軸とのX方向距離を示す図である。図10cは、図10bの各液滴吐出ノズルの着弾位置とY軸とのX方向距離分吐出タイミングを補正した場合の着弾位置を示す図である。式(15)で計算した量の反対方向―XieΦcだけ吐出タイミングを補正すると、各液滴吐出ノズルの着弾位置はY軸上に重なる。そしてその状態で基板1に液滴を塗布した図を図10dに示す。インクジェットヘッド8の回転角度を最適回転角度φcに設定したことで、各ノズルの着弾位置と塗布目標位置との位置ずれは最小になっている。実際に塗布した際の着弾測定エリア1fでの着弾位置の拡大図を図10eに示す。この図で、3番目および4番目の液滴吐出ノズルから吐出した液滴の着弾測定エリアでの着弾位置を示している。実際に着弾した液滴のX方向の目標位置との位置ずれ量ΔX3φc、ΔX4φcは、ほぼ目標位置になっているが、これを更に追込みたい場合は、この位置ずれ量分の吐出タイミングの補正を実施することで、更に小さくすることも可能である。 The above situation is shown in FIGS. 10b to 10e. FIG. 10b shows the distance in the X direction between the landing position of each droplet discharge nozzle No. 1, 2, 3, and 4 and the Y axis when the head rotation angle of the inkjet head 8 is set to the optimum rotation angle φ c determined above. FIG. FIG. 10c is a diagram showing the landing position when the ejection timing is corrected by the distance in the X direction between the landing position of each droplet ejection nozzle in FIG. 10b and the Y axis. If the ejection timing is corrected by the amount calculated using equation (15) in the opposite direction -XieΦc , the landing positions of each droplet ejection nozzle will overlap on the Y axis. FIG. 10d shows a diagram in which droplets are applied to the substrate 1 in this state. By setting the rotation angle of the inkjet head 8 to the optimum rotation angle φc, the positional deviation between the landing position of each nozzle and the coating target position is minimized. FIG. 10e shows an enlarged view of the landing position in the landing measurement area 1f when actually applied. This figure shows the landing positions of droplets discharged from the third and fourth droplet discharge nozzles in the landing measurement area. The positional deviation amount ΔX 3φc , ΔX 4φc from the target position of the actually landed droplet in the It is also possible to make it even smaller by performing correction.

<インクジェットヘッドのヘッド回転中心の座標の求め方について>
次に、インクジェットヘッド8のヘッド回転中心O(δx、δy)の座標の求め方について図13で説明する。図13は、塗布対象物が停止している場合におけるインクジェットヘッド8のθ回転前後での着弾位置を説明する平面図である。印刷対象物が停止しているので、走行による位置ずれは発生せず、液滴吐出ノズルからの吐出角度癖による位置ずれだけしか発生しないので、回転前の着弾位置をP0V0(XaV0、YaV0)、θ回転後の着弾位置をPθV0(XbV0、YbV0)とすると、PθV0は、P0V0をO点周りにθ回転した位置に相当するので、その座標の関係は式(18)、式(19)で表すことが出来る。

Figure 0007442128000009
<How to find the coordinates of the center of rotation of the inkjet head>
Next, a method of determining the coordinates of the head rotation center O (δx, δy) of the inkjet head 8 will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a plan view illustrating the landing position before and after the θ rotation of the inkjet head 8 when the object to be coated is stopped. Since the printing object is stationary, there is no positional deviation due to movement, and only positional deviation due to the ejection angle from the droplet ejection nozzle. Therefore, the landing position before rotation is P 0V0 (Xa V0 , Ya V0 ), and the impact position after rotation by θ is P θV0 (Xb V0 , Yb V0 ). Since P θV0 corresponds to the position obtained by rotating P 0V0 by θ around point O, the relationship of the coordinates is expressed by equation (18 ), can be expressed by equation (19).
Figure 0007442128000009

そして、式(18)、式(19)からO点の座標(δx、δy)を求めると、式(20)、式(21)のようになる。

Figure 0007442128000010
Then, when the coordinates (δx, δy) of point O are calculated from equations (18) and (19), they become as shown in equations (20) and (21).
Figure 0007442128000010

このヘッド回転中心O点の座標を特定する作業は、インクジェットヘッド8をヘッド回転機構10に取り付けた時に、最初に1度だけ実施すれば良い。この作業は、全ノズルを使う必要はなく、インクジェットヘッド8の両端付近の離れた2つの液滴吐出ノズルで、吐出再現性の高いノズルを選んで実施することが好ましい。 The task of specifying the coordinates of the head rotation center point O only needs to be performed once at the beginning, when the inkjet head 8 is attached to the head rotation mechanism 10. It is not necessary to use all the nozzles for this operation, and it is preferable to select two droplet ejection nozzles separated from each other near both ends of the inkjet head 8 and select a nozzle with high ejection reproducibility.

以上のように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置40によれば、インクジェットヘッド8が互いに異なる第1及び第2の回転角度それぞれのときに、インクジェットヘッド8から吐出された液滴の目標位置からの着弾位置ずれに基づいて算出された着弾位置ずれ特性に基づいて、任意のピッチの塗布目標部1dに対して、テスト印刷をせずに、インクジェットヘッド8の最適なヘッド回転量を設定して印刷することが可能になる。 As described above, according to the inkjet printing apparatus 40 according to the present embodiment, the target position of the droplet ejected from the inkjet head 8 when the inkjet head 8 is at the first and second rotation angles that are different from each other. Based on the landing position deviation characteristics calculated based on the landing position deviation from It becomes possible to print with

この方法は、実際の塗布目標部1dを印刷する際に、一緒に着弾測定エリア1fに液滴を塗布して、1f内での着弾位置ずれを計測することで実施することが出来るので、塗布目標部ピッチWの基板1および塗布目標部ピッチWの基板1の生産中に着弾位置ずれを計測し、その計測結果に基づいて任意の塗布目標部ピッチの基板1に対して、着弾位置ずれが最小になるようにインクジェットヘッド8のヘッド回転角度を設定できる。その結果、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置40によれば、液滴吐出ノズルの吐出角度癖による着弾位置ズレさえも考慮する必要が有る高精細な印刷であっても、テスト印刷等の稼動率を下げる工程を最小限に抑えながら、高精度の印刷が出来る。 This method can be carried out by simultaneously applying droplets to the landing measurement area 1f and measuring the landing position deviation within 1f when printing the actual coating target area 1d. The landing position deviation is measured during production of a substrate 1 with a target part pitch W 0 and a substrate 1 with a coating target part pitch W 1 , and based on the measurement results, the landing position is determined for a substrate 1 with an arbitrary coating target part pitch. The head rotation angle of the inkjet head 8 can be set so that the deviation is minimized. As a result, according to the inkjet printing apparatus 40 according to the present embodiment, even in high-definition printing where it is necessary to take into account even landing position deviation due to the ejection angle of the droplet ejection nozzle, operation such as test printing, etc. High-precision printing is possible while minimizing processes that reduce printing efficiency.

以上のように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置40によれば、着弾癖を測定するための特別な基板を使うことなく、実生産基板で着弾癖の測定ができ、その結果に基づいて任意の塗布目標部ピッチの基板に対して、テスト印刷をしなくても正確に塗布することが出来る。その結果、稼働率が高く、高精細な表示パネルの印刷を可能にできる。 As described above, according to the inkjet printing apparatus 40 according to the present embodiment, it is possible to measure the landing habit on a production board without using a special board for measuring the landing habit, and based on the result, it is possible to measure the landing habit on a production board. It is possible to accurately coat a substrate with an arbitrary coating target pitch without performing test printing. As a result, it is possible to print a high-definition display panel with a high operating rate.

本発明の前記態様にかかるインクジェット印刷装置は、高精細で一定ピッチの印刷対象物にインク等を塗布するのに有効であり、有機ELの発光体、ホール輸送層、又は電子輸送層の印刷、又は、カラーフィルターの印刷等におけるインクジェット印刷装置に適用することができる。 The inkjet printing apparatus according to the above aspect of the present invention is effective for applying ink, etc. to a high-definition printing object at a constant pitch, and is effective for printing an organic EL light emitting body, a hole transport layer, or an electron transport layer. Alternatively, it can be applied to an inkjet printing device for printing color filters, etc.

1 基板(塗布対象物)
1a 機材
1b アライメントマーク
1c バンク
1d 塗布目標部
1e テスト印刷エリア
1f 着弾測定エリア
1g 塗布エリア
2 基板吸着テーブル
3 基板回転機構
4 基板用スライダー
5 基板用ガイドレール
6 基板搬送用リニアモータ
7 基板搬送位置検出手段
8 インクジェットヘッド
9 ブラケット
10 ヘッド回転機構
11 ブラケット
12 ヘッドユニット移載用スライダー
13 ヘッドユニット移載用ガイドレール
14 ヘッドユニット移載用リニアモータ
15 ヘッドユニット移載用位置検出手段
16 支持部
17 定盤
18 架台
21 アライメントカメラ
22 ヘッドユニットベース
23 インクジェットヘッド部
30 基板搬送ステージ
32 ヘッドユニット
33 ヘッドユニット移載ステージ
40 インクジェット印刷装置
100 インクジェットヘッド制御手段
110 記憶手段
120 演算手段
1番目のノズル位置
2番目のノズル位置
3番目のノズル位置
4番目のノズル位置
O インクジェットヘッドの回転中心
1番目のノズルの吐出角度癖によって位置ずれした着弾位置
2番目のノズルの吐出角度癖によって位置ずれした着弾位置
3番目のノズルの吐出角度癖によって位置ずれした着弾位置
4番目のノズルの吐出角度癖によって位置ずれした着弾位置
1番目のノズルの吐出角度癖と走行によって位置ずれした着弾位置
2番目のノズルの吐出角度癖と走行によって位置ずれした着弾位置
3番目のノズルの吐出角度癖と走行によって位置ずれした着弾位置
4番目のノズルの吐出角度癖と走行によって位置ずれした着弾位置
塗布エリアピッチ
塗布エリアピッチ
塗布エリアピッチ
1 Substrate (object to be coated)
1a Equipment 1b Alignment mark 1c Bank 1d Coating target area 1e Test printing area 1f Landing measurement area 1g Coating area 2 Substrate suction table 3 Substrate rotation mechanism 4 Substrate slider 5 Substrate guide rail 6 Linear motor for substrate transfer 7 Substrate transfer position detection Means 8 Inkjet head 9 Bracket 10 Head rotation mechanism 11 Bracket 12 Slider for head unit transfer 13 Guide rail for head unit transfer 14 Linear motor for head unit transfer 15 Position detection means for head unit transfer 16 Support part 17 Surface plate 18 Frame 21 Alignment camera 22 Head unit base 23 Inkjet head section 30 Substrate transport stage 32 Head unit 33 Head unit transfer stage 40 Inkjet printing device 100 Inkjet head control means 110 Storage means 120 Calculation means n 1 First nozzle position n 2 2nd nozzle position n 3 3rd nozzle position n 4 4th nozzle position O Center of rotation of the inkjet head P 1 Landing position shifted due to the ejection angle of the 1st nozzle P 2 Ejection angle of the 2nd nozzle Landing position deviated due to the peculiarity of the ejection angle of the third nozzle P 3 Landing position deviated due to the peculiarity of the ejection angle of the third nozzle P 4 Landing position deviated due to the peculiarity of the ejection angle of the fourth nozzle Q 1 Displacement of the ejection angle of the first nozzle The landing position shifted due to traveling Q 2 The discharge angle of the second nozzle and the landing position shifted due to traveling Q 3 The discharge angle of the third nozzle and the landing position shifted due to traveling Q 4 The discharge angle of the 3rd nozzle and the landing position shifted due to traveling Q 4 Landing position shifted due to discharge angle and travel W 0 coating area pitch W 1 coating area pitch W 2 coating area pitch

Claims (5)

インクジェットヘッドを塗布対象物に対して相対的に走査させながら、前記インクジェットヘッドから液滴を吐出させて、前記塗布対象物上にインクを塗布するインクジェット印刷方法であって、
前記インクジェットヘッドが互いに異なる第1及び第2の回転角度それぞれのときに、前記インクジェットヘッドから吐出された液滴の目標位置からの着弾位置ずれに基づいて求められた着弾位置ずれ特性を記憶する記憶手段から、前記着弾位置ずれ特性に係るデータを読み出す第1の工程と、
前記着弾位置ずれ特性と、前記インクジェットヘッドの液滴吐出ノズルの配列ピッチと、走査方向に直交する方向における前記塗布対象物の塗布目標ピッチと、に基づいて、前記インクジェットヘッドの目標回転角度を求めると共に、当該目標回転角度に対応する印刷パターンを生成する第2の工程と、
前記インクジェットヘッドが前記目標回転角度のときに、前記インクジェットヘッドを前記塗布目標部に位置合わせするための、前記インクジェットヘッドの走査方向に直交する方向へのオフセット量を算出する第3の工程と、
目標回転角度と前記印刷パターンと前記オフセット量とに基づいて、前記インクジェットヘッドを制御して、前記塗布対象物上の塗布目標部に液滴を吐出させる第の工程と、
を有するインクジェット印刷方法。
An inkjet printing method in which ink is applied onto the object by ejecting droplets from the inkjet head while scanning the inkjet head relative to the object, the method comprising:
A memory that stores landing position deviation characteristics determined based on landing position deviations of droplets ejected from the inkjet head from a target position when the inkjet head is at first and second rotation angles that are different from each other. a first step of reading data related to the landing position deviation characteristics from the means;
A target rotation angle of the inkjet head is determined based on the landing position deviation characteristic, an arrangement pitch of droplet discharge nozzles of the inkjet head, and a target coating pitch of the coating object in a direction orthogonal to the scanning direction. and a second step of generating a printing pattern corresponding to the target rotation angle;
a third step of calculating an offset amount in a direction perpendicular to the scanning direction of the inkjet head to align the inkjet head with the coating target portion when the inkjet head is at the target rotation angle;
a fourth step of controlling the inkjet head based on the target rotation angle, the printing pattern, and the offset amount to eject droplets onto the coating target portion on the coating object;
An inkjet printing method comprising:
前記着弾位置ずれ特性は、以下のA~Eの工程によって求められ、前記記憶手段に記憶される、
A)前記インクジェットヘッドを前記塗布対象物面の法線方向を回転軸として、前記第1の回転角度に位置決めし、第1の印刷パターンで液滴を吐出する工程、
B)前記A)工程において吐出された液滴の前記第1の印刷パターンが示す目標位置からの着弾位置ずれを検出する工程、
C)前記インクジェットヘッドを前記第2の回転角度に位置決めし、第2の印刷パターンで液滴を吐出する工程、
D)前記C)工程において吐出された液滴の前記第2の印刷パターンが示す目標位置からの着弾位置ずれを検出する工程、
E)前記B)工程で検出された着弾位置ずれ、前記D)工程で検出された着弾位置ずれ、及び、前記インクジェットヘッドの前記回転軸の座標に基づいて、前記着弾位置ずれ特性を算出する工程、
請求項に記載のインクジェット印刷方法。
The landing position deviation characteristics are determined by the following steps A to E and stored in the storage means,
A) positioning the inkjet head at the first rotation angle with the normal direction of the surface of the object to be coated as the rotation axis, and ejecting droplets in a first printing pattern;
B) detecting a landing position deviation of the droplet ejected in the step A) from the target position indicated by the first print pattern;
C) positioning the inkjet head at the second rotation angle and ejecting droplets in a second printing pattern;
D) detecting a displacement of the landing position of the droplet ejected in the step C) from the target position indicated by the second print pattern;
E) Calculating the landing position deviation characteristics based on the landing position deviation detected in step B), the landing position deviation detected in step D), and the coordinates of the rotation axis of the inkjet head. ,
The inkjet printing method according to claim 1 .
前記第の工程では、前記インクジェットヘッドと前記塗布対象物との相対移動速度が、前記A)工程における前記インクジェットヘッドと前記塗布対象物との相対移動速度、及び、前記C)工程における前記インクジェットヘッドと前記塗布対象物との相対移動速度と同一でなる条件下で、前記インクジェットヘッドから前記塗布目標部に液滴を吐出させる、
請求項に記載のインクジェット印刷方法。
In the fourth step, the relative movement speed between the inkjet head and the object to be coated is the same as the relative movement speed between the inkjet head and the object to be applied in the step A) and the inkjet in the step C). ejecting droplets from the inkjet head to the coating target portion under conditions that are the same as the relative movement speed between the head and the coating target;
The inkjet printing method according to claim 2 .
インクジェットヘッドを塗布対象物に対して相対的に走査させながら、前記インクジェットヘッドから液滴を吐出させて、前記塗布対象物上にインクを塗布するインクジェット印刷装置であって、
前記インクジェットヘッドが互いに異なる第1及び第2の回転角度それぞれのときに、前記インクジェットヘッドから吐出された液滴の目標位置からの着弾位置ずれに基づいて求められた着弾位置ずれ特性を記憶する記憶手段と、
前記着弾位置ずれ特性と、前記インクジェットヘッドの液滴吐出ノズルの配列ピッチと、走査方向に直交する方向における前記塗布対象物の塗布目標ピッチと、に基づいて、前記インクジェットヘッドの目標回転角度を求めると共に、当該目標回転角度に対応する印刷パターンを生成する演算手段と、
前記インクジェットヘッドの液滴吐出ノズル毎に、吐出タイミングを制御する制御手段と、
を備え、
前記演算手段は、前記インクジェットヘッドが前記目標回転角度のときに、前記インクジェットヘッドを前記塗布目標部に位置合わせするための、前記インクジェットヘッドの走査方向に直交する方向へのオフセット量を算出し、
前記制御手段は、前記目標回転角度と前記印刷パターンと前記オフセット量とに基づいて、前記インクジェットヘッドを制御して、前記塗布対象物上の塗布目標部に液滴を吐出させる
インクジェット印刷装置。
An inkjet printing device that applies ink onto the object by discharging droplets from the inkjet head while scanning the inkjet head relative to the object, comprising:
A memory that stores landing position deviation characteristics determined based on landing position deviations of droplets ejected from the inkjet head from a target position when the inkjet head is at first and second rotation angles that are different from each other. means and
A target rotation angle of the inkjet head is determined based on the landing position deviation characteristic, an arrangement pitch of droplet discharge nozzles of the inkjet head, and a target coating pitch of the coating object in a direction orthogonal to the scanning direction. and a calculation means for generating a printing pattern corresponding to the target rotation angle;
a control means for controlling ejection timing for each droplet ejection nozzle of the inkjet head;
Equipped with
The calculating means calculates an offset amount in a direction perpendicular to a scanning direction of the inkjet head to align the inkjet head with the coating target portion when the inkjet head is at the target rotation angle,
The control means controls the inkjet head based on the target rotation angle, the printing pattern, and the offset amount to eject droplets onto a coating target portion on the coating object.
前記塗布対象物に相当する基板を載置する基板吸着テーブルと、
前記基板吸着テーブルの下部を回転可能に支持する基板回転機構と、
前記基板回転機構及び前記基板吸着テーブルを移載する基板搬送ステージと、
前記基板搬送ステージの基板搬送位置を検出する基板搬送位置検出手段と、
前記基板の上部に前記基板に対向するように配置した前記インクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの上部に配置し、前記基板の平面に対する法線方向を軸として前記インクジェットヘッドを回転可能に支持するヘッド回転機構と、
前記インクジェットヘッド及び前記ヘッド回転機構を前記基板搬送ステージの移載方向および回転軸の方向と直交する方向に移載するヘッド移載ステージと、
を備える請求項に記載のインクジェット印刷装置。

a substrate suction table on which a substrate corresponding to the object to be coated is placed;
a substrate rotation mechanism that rotatably supports a lower portion of the substrate suction table;
a substrate transfer stage for transferring the substrate rotation mechanism and the substrate suction table;
a substrate transfer position detection means for detecting a substrate transfer position of the substrate transfer stage;
the inkjet head disposed above the substrate so as to face the substrate;
a head rotation mechanism disposed above the inkjet head and rotatably supporting the inkjet head about an axis normal to the plane of the substrate;
a head transfer stage that transfers the inkjet head and the head rotation mechanism in a direction perpendicular to a transfer direction and a rotation axis direction of the substrate transfer stage;
The inkjet printing device according to claim 4 , comprising:

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