TW202339978A - 印刷裝置及印刷方法 - Google Patents

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中谷修平
臼井幸也
土居正照
川西努
田中彰一
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日商松下知識產權經營股份有限公司
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Abstract

印刷裝置具備:噴墨頭,具有複數個噴嘴;及控制裝置,使墨水從前述複數個噴嘴中的每一個噴嘴吐出至複數個目標位置,前述複數個目標位置是在前述噴墨頭相對於印刷對象物相對地移動的掃描方向上排列,並且設定給前述複數個噴嘴中的每一個噴嘴,前述控制裝置使前述墨水的吐出量自針對前述複數個噴嘴中的每一個噴嘴所設定之基準吐出量起在預定的容許範圍內,按前述複數個目標位置來各自變化。

Description

印刷裝置及印刷方法
本揭示是有關於一種印刷裝置及印刷方法。
在液晶顯示器的彩色濾光片及有機EL顯示器等的器件的製造工序中,包含形成功能性材料的膜之工序。在該工序中,例如藉由噴墨法,將包含功能性材料的墨水之液滴(以下,有時亦僅稱為「液滴」。)透過複數個噴嘴朝向印刷對象物上的塗佈目標位置吐出。該塗佈目標位置是指在塗佈墨水時作為彈落位置的目標而決定的位置。
針對印刷對象物上的複數個塗佈目標位置之墨水的吐出量不均一的情況下,藉由墨水所形成的膜的厚度會變得不均一。例如,在彩色濾光片及有機EL顯示器中,膜厚不均一的情況下,會出現顏色不均或亮度不均。基於這種理由,開發了一種在功能性材料的膜形成中,抑制墨水的吐出量的參差,亦即,從噴嘴吐出之液滴的體積的參差之技術。
在專利文獻1及專利文獻2中,揭示有一種測定從噴墨頭的噴嘴吐出之液滴的體積之方法。專利文獻1之測定方法是一種將預定數量之液滴吐出至基板,然後測定所吐出之液滴的濃度,再依據所測定之濃度來求出液滴的體積之方法。
專利文獻2之測定方法是一種將液滴吐出至基板上,然後依據使溶劑乾燥後之液滴的形狀來求出液滴的體積,再將所求出之體積換算成乾燥前之液滴的體積之方法。又,在專利文獻2中,揭示有依據所測定之液滴的體積,來調整從複數個噴嘴吐出之液滴的體積之內容。 先前技術文獻
專利文獻 專利文獻1:日本專利特開平9-48111號公報 專利文獻2:日本專利特開2011-044340號公報
本揭示之一態樣之印刷裝置具備:噴墨頭,具有複數個噴嘴;及控制裝置,使墨水從前述複數個噴嘴中的每一個噴嘴吐出至複數個目標位置,前述複數個目標位置是在前述噴墨頭相對於印刷對象物相對地移動的掃描方向上排列,並且設定給前述複數個噴嘴中的每一個噴嘴,前述控制裝置使前述墨水的吐出量自針對前述複數個噴嘴中的每一個噴嘴所設定之基準吐出量起在預定的容許範圍內,按前述複數個目標位置來各自變化。
本揭示之一態樣之印刷方法是使用具有複數個噴嘴,並且在掃描方向上相對於印刷對象物相對地移動之噴墨頭,使墨水從前述複數個噴嘴吐出之印刷方法,前述印刷方法是以墨水的吐出量自針對前述複數個噴嘴中的每一個噴嘴所設定之基準吐出量起在預定的容許範圍內變化的方式,對在前述掃描方向上排列,並且設定給前述複數個噴嘴中的每一個噴嘴之複數個目標位置決定墨水的吐出量,並依據已決定之吐出量,使墨水從前述複數個噴嘴中的每一個噴嘴吐出。
用以實施發明之形態 在印刷對象物中,在垂直於印刷方向的方向上排列之複數個塗佈目標位置上,各自透過不同噴嘴來塗佈液滴。另一方面,在沿著印刷方向排列之複數個塗佈目標位置上,塗佈從同一噴嘴吐出之液滴。
從複數個噴嘴吐出之液滴的體積的參差為3%以上且5%以下左右。另一方面,同一噴嘴中的每次吐出之液滴的體積的參差為1%左右以下,且比不同噴嘴之液滴的體積的參差更小。據此,在垂直於印刷方向的方向上,有時會在液滴的塗佈量產生週期性差異。在該情況下,條痕會沿著印刷方向變得顯眼,且作為印刷不均而出現。
本揭示之目的在於提供一種可以抑制印刷不均的印刷裝置及印刷方法。
以下,針對本揭示之各實施形態及各變形例,一邊參照圖式一邊進行說明。 [實施形態] (印刷裝置)
圖1是顯示實施形態之印刷裝置1的整體構成的示意立體圖。圖2是實施形態之印刷裝置1的方塊圖。在本揭示中,是使用正交座標系統(X,Y,Z)來進行說明。如圖1的箭頭所示,Z軸方向為印刷裝置1的高度方向,Y軸方向為印刷裝置1的寬度方向,X軸方向為印刷裝置1的進深方向。
印刷裝置1是一邊使噴墨頭30掃描,一邊以單一線或複數線單位來進行印刷。X軸方向是印刷時噴墨頭30所掃描的線方向,且被稱為「主掃描方向」。又,在印刷時,會在Z軸的負方向上吐出墨水。
印刷裝置1是吐出墨水來對印刷對象物進行印刷的裝置。印刷裝置1具備有控制裝置15(參照圖2)、噴墨載台20、噴墨頭30、液滴觀察裝置40及彈落液滴觀察裝置50。 (控制裝置)
控制裝置15是進行印刷裝置1的整體控制的電腦,亦可為例如個人電腦。控制裝置15具備有儲存部151、輸入部152、顯示部153、CPU(Central Processing Unit,中央處理單元)154。
儲存部151例如是HDD等的大容量儲存裝置。在儲存部151中,有儲存用於控制噴墨載台20、噴墨頭30、液滴觀察裝置40及彈落液滴觀察裝置50的控制程式、噴墨頭30的特性資料(後述)、以及控制表700(後述)等。
輸入部152是用於輸入針對印刷裝置1之指示的輸入機器,且是例如鍵盤或觸控面板。顯示部153是顯示器。在顯示部153中,顯示由液滴觀察裝置40及彈落液滴觀察裝置50所進行之觀察結果等。
CPU154依據儲存部151所儲存的控制程式及透過輸入部152所輸入的指示等,來控制噴墨載台20、噴墨頭30、液滴觀察裝置40及彈落液滴觀察裝置50。 (噴墨載台)
噴墨載台20具備有基台200、第1滑動單元230A、第2滑動單元230B及控制部240(參照圖2)。
在基台200的上表面配置固定載台ST及墨水盤60。在固定載台ST載置印刷對象物。墨水盤60是為了使墨水的吐出穩定化而使用的容器,且具有例如盤子形狀。
第1滑動單元230A具有在印刷時使噴墨頭30相對於固定載台ST移動的功能。第1滑動單元230A具備有可安裝噴墨頭30的台座220A。又,第1滑動單元230A具備有例如線性馬達204A、205A來作為使第1滑動單元230A在X軸方向(主掃描方向)上移動的移動組件,且具備有例如伺服馬達221A來作為使台座220A在Y軸方向上移動的移動組件。
第2滑動單元230B具有使彈落液滴觀察裝置50相對於固定載台ST移動的功能。第2滑動單元230B具備有可安裝彈落液滴觀察裝置50的台座220B。又,第2滑動單元230B具備有例如線性馬達204B、205B來作為使第2滑動單元230B在X軸方向上移動的移動組件,且具備有例如伺服馬達221B來作為使台座220B在Y軸方向上移動的移動組件。
控制部240連接於控制裝置15的CPU154,且在CPU154的控制下,進行線性馬達204A、205A、204B、205B及伺服馬達221A、221B的驅動控制。藉此,噴墨頭30及彈落液滴觀察裝置50便會沿著X軸方向及Y軸方向往返移動。
另外,噴墨載台20亦可構成為相對於噴墨頭30及彈落液滴觀察裝置50來移動。又,噴墨載台20、噴墨頭30及彈落液滴觀察裝置50皆可構成為可沿著X軸方向及Y軸方向移動。 (噴墨頭)
接著,一面參照圖1至圖3,一面針對噴墨頭30來進行說明。圖3是顯示實施形態之噴墨頭30的頭部301(後述)的內部構成的局部剖面圖,且是沿著頭部301的長邊方向(噴嘴331的配置排列方向)的剖面圖。
噴墨頭30是將液滴狀的墨水塗佈於印刷對象物之零件。
如圖1所示,噴墨頭30具備有本體部300、頭部301及控制部310(參照圖2)。噴墨頭30是透過本體部300固定於台座220A。
在本體部300中,作為使頭部301繞著Z軸旋轉的組件,內置有例如伺服馬達304(參照圖2)。
如圖1所示,頭部301例如是形成為長方體狀。又,頭部301是上表面中央部連接於伺服馬達304的軸前端。頭部301是因應於伺服馬達304的旋轉驅動而繞著Z軸旋轉。
如圖3所示,頭部301具備有頭本體部320、噴嘴板330、振動板340及複數個壓電元件350。如圖3所示,依噴嘴板330、頭本體部320、振動板340、複數個壓電元件350的順序重疊而形成頭部301。
頭本體部320是形成為例如長方體狀。在頭本體部320中,按一定間隔呈一列地形成有複數個液室321。複數個液室321是沿著頭部301的長邊方向排列成一列。液室321是可貯存墨水的空間。
噴嘴板330配置於頭本體部320的底面。在噴嘴板330中,形成有複數個噴嘴331。複數個噴嘴331是形成為與複數個液室321各自對應的孔。噴嘴331與對應的液室321連通,液室321內的墨水是透過噴嘴331吐出至頭部301的外部。
頭本體部320及噴嘴板330例如是以不鏽鋼材(SUS)等的金屬材料或陶瓷材料所形成。頭本體部320及噴嘴板330例如是藉由機械加工、蝕刻或放電加工所形成。
振動板340是以覆蓋複數個液室321的方式配置於頭本體部320與複數個壓電元件350之間,且形成液室321的上壁。振動板340例如是由不鏽鋼或鎳所構成之薄板狀的彈性體。
複數個壓電元件350安裝在振動板340中的與液室321為相反側的面。壓電元件350與液室321是以1對1方式對應,配置有與液室321相同數量。
壓電元件350例如是壓電式元件。壓電元件350例如是作為積層體而構成,前述積層體是以一對以上的電極來夾設由鋯鈦酸鉛等所構成之板狀的壓電體之物。
在頭部301中,藉由壓電元件350、液室321、噴嘴331及振動板340中的該液室321的上壁部來構成墨水吐出機構。據此,複數個墨水吐出機構便沿著頭部301的長邊方向排列配置。在圖3中,顯示出相鄰的3個墨水吐出機構。如圖3所示,壓電元件350、液室321及噴嘴331是以1對1方式建立對應來配置。在圖3所示之例子中,雖然墨水吐出機構是以1列來配置,但並不限定於此,亦可配置有複數列。又,在圖3所示之例子中,雖然相鄰的墨水吐出機構之間的距離相等,但並不限定於此,相鄰的墨水吐出機構之間的距離亦可不同。
複數個墨水吐出機構是藉由個別地被施予後述之電壓訊號而各自獨立驅動。具體而言,壓電元件350是藉由被施予電壓訊號而在Z軸方向上伸縮。伴隨於此,振動板340中的與各液室321的上壁對應的部位會變形成朝向液室321的內側及外側成為凸狀。亦即,振動板340會變形成使液室321的容積減少或復原。在液室321的容積減少時,液室321會被加壓,液室321內的墨水便從噴嘴331吐出。
在圖4中,顯示出電壓訊號S1之一例。
電壓訊號S1具有第1脈衝波形W1及第2脈衝波形W2。第1脈衝波形W1及第2脈衝波形W2例如是具有數百Hz到數十kHz的頻率及數十µs左右的時間寬度之矩形的脈衝波形。
第1脈衝波形W1是用於使藉由振動板340的振動而在液室321內產生的壓力波共振的波形。第1脈衝波形W1是形成為:使電壓值從基準電位Emid變動至第1電位Ea,當保持在第1電位Ea後,使電壓值變動至基準電位Emid。基準電位Emid是恆定地對壓電元件350施加的電壓。藉由對壓電元件350恆定地施加基準電位Emid,噴嘴331內部中的墨水的液面(彎液面(meniscus))位置就可保持在一定位置。
第2脈衝波形W2是使振動板340振動,以使墨水從噴嘴331吐出的波形。具體而言,第2脈衝波形W2是形成為:使電壓值從基準電位Emid變動至第2電位Eb,當保持在第2電位Eb後,使電壓值變動至第3電位Ec,更且,當保持在第3電位Ec保持後,使電壓值變動至基準電位Emid。
在第2脈衝波形W2中,藉由使電壓值從基準電位Emid變動至第2電位Eb,振動板340就會變形成使液室321的容積增大。然後,藉由使電壓值變動至第3電位Ec,振動板340就會變形成使液室321的容積減少。其結果,液室321內的墨水會被加壓,而透過噴嘴331吐出墨水。
控制部310在由CPU154所進行之控制下,控制針對壓電元件350之電壓訊號的施加。詳細內容將於後敘述,但控制部310是藉由調整圖4中的第2電位Eb與第3電位Ec的電位差Ed,來控制所吐出之液滴的體積。以下,將該電位差稱為「吐出電壓」。吐出電壓相當於液滴吐出時的電壓變化量。
在圖4中,雖然顯示出電壓訊號是以矩形的脈衝波形所構成,但是電壓訊號亦可具有階梯形狀的脈衝波形及曲線形狀的波形。 (液滴觀察裝置)
液滴觀察裝置40是測定從噴墨頭30吐出之液滴的速度(以下,有時亦稱為「飛翔速度」。)的裝置。
飛翔速度過快的情況下,會變得容易產生被稱為衛星液滴(satellite)的副液滴。另一方面,飛翔速度過慢的情況下,在液滴飛翔的期間容易受到空氣阻力的影響,而導致液滴的彈落位置精度降低。藉由使用液滴觀察裝置40,可以確認從噴墨頭30吐出之液滴的飛翔速度是否在適當的速度範圍內。
液滴觀察裝置40具備有液滴觀察相機402及控制部410(參照圖1及圖2)。
液滴觀察相機402是其前端朝向噴墨頭30的頭部301。液滴觀察相機402例如是CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合元件)相機,且透過纜線404連接於控制部410。
控制部410連接於CPU154,且在由CPU154所進行之控制下,控制液滴觀察相機402的驅動。
控制部410在印刷時使液滴觀察相機402執行拍攝動作,來取得液滴的靜止圖像資料及動態圖像資料。另外,液滴的靜止圖像資料及動態圖像資料是輸出至控制裝置15,且儲存於儲存部151,並且顯示於顯示部153。
另外,液滴觀察裝置40亦可測定從各噴嘴331吐出之液滴的體積。液滴觀察裝置40例如是假設飛翔液滴為球狀,而且可以依據以二維狀觀察到之液滴的直徑來推算體積。 (彈落液滴觀察裝置)
彈落液滴觀察裝置50是觀察已彈落於印刷對象物上之液滴的裝置。如圖1所示,彈落液滴觀察裝置50固定於台座220B。如圖2所示,彈落液滴觀察裝置50具備有攝影單元501及控制部510。
攝影單元501具有拍攝已彈落於印刷對象物上之液滴的相機。
控制部510連接於CPU154,且在由CPU154所進行之控制下,進行攝影單元501的拍攝控制。
彈落液滴觀察裝置50可以觀察已彈落於印刷對象物上之液滴的彈落位置、以及液滴的體積的測定、以及是否有產生衛星液滴或霧滴(mist)等的附屬液滴。 (液滴體積資料)
即便在對複數個壓電元件350各自施加同一電壓訊號的情況下,從複數個噴嘴331吐出之液滴的體積仍有所參差。於是,控制裝置15依據後述之液滴體積資料,按每個壓電元件350來決定吐出電壓,並對壓電元件350施加依據吐出電壓之電壓訊號。液滴體積資料是顯示吐出電壓與液滴體積之關係的資料,且作為特性資料而儲存於控制裝置15的儲存部151。
圖5是顯示液滴體積的實測資料之一例的圖。如圖5所示,按每個噴嘴331將吐出電壓Ed1及Ed2時的液滴體積儲存於儲存部151。在圖5中,雖然顯示出施加了2個吐出電壓Ed1及Ed2時的各液滴體積,但亦可測定施加了3個以上的吐出電壓時的各液滴體積。控制裝置15依據液滴體積的實測資料,例如,藉由最小平方法等,按每個噴嘴331來導出液滴體積與電壓訊號的吐出電壓之關係。
在圖6中,例示有顯示從特定的噴嘴331吐出之液滴的體積與電壓訊號的吐出電壓之關係的圖表。圖6的直線是藉由控制裝置15所導出的近似直線。圖6的近似直線顯示出從特定的噴嘴331吐出之液滴的體積因為對壓電元件350施加的吐出電壓增加3V而增加0.85pL。亦即,為了使從特定的噴嘴331吐出之液滴的體積增加0.1pL,必須使電壓訊號的吐出電壓增加0.35V。據此,控制裝置15例如在對特定的噴嘴331施加了包含吐出電壓Ed1的電壓訊號時的液滴體積為3.65pL,且將從各噴嘴331吐出之液滴體積設為3.55pL(3.65pL-0.1pL)的情況下,對與特定的噴嘴331對應的壓電元件350,施加包含比Ed1小0.35V之電壓來作為吐出電壓的電壓訊號。
像這樣,控制裝置15依據液滴體積資料,導出液滴的體積與電壓訊號的吐出電壓之關係,並依據導出結果,因應於所期望的液滴體積來調整吐出電壓。藉此,可以按噴嘴331來調整從各噴嘴331吐出之液滴的體積。例如,在印刷對象物上確認到印刷不均的情況下,控制裝置15可以依據液滴體積資料,按噴嘴331來調整液滴體積。
控制裝置15是藉由依據液滴體積資料按每個壓電元件350來調整吐出電壓,而可以將從複數個噴嘴331吐出之複數個液滴的體積的參差抑制在約5%以下。 (液滴的體積的參差與印刷不均)
以下,舉出有機EL顯示器的製造作為例子,針對液滴體積的參差與印刷不均之關係來進行說明。
圖7是顯示塗佈有液滴的顯示面板520的示意圖。圖8是顯示塗佈有液滴的其他顯示面板600的示意圖。另外,在圖7及圖8中,例示有在噴墨頭30形成有15個噴嘴331之情形。另外,在圖7及圖8中,噴墨頭30是其長邊方向相對於Y軸方向傾斜預定角度θ。控制裝置15是藉由透過伺服馬達304來控制預定角度θ,而可以調整複數個液滴的彈落位置的間隔。
在圖7的顯示面板520中,藉由線狀的堤部(bank)(以下,稱為「線堤部」)而形成有墨水的塗佈對象區域521。將藉由線堤部所形成的塗佈對象區域521稱為「線區域521」。複數個線區域521是沿著X軸方向排列。線區域521在Y軸方向上,是從顯示面板520的一端部涵蓋到另一端部而延伸。
藉由將顯示器面板520在固定載台ST上配置成使線區域521的長邊方向沿著Y軸方向,就可對各線區域521塗佈從15個噴嘴331吐出之液滴。換言之,對各線區域521分配有15個噴嘴331。
在圖8的顯示面板600中,藉由被區格成像素狀的堤部(以下,稱為「像素堤部」。)而形成有墨水的塗佈對象區域601。將藉由像素堤部所形成的塗佈對象區域601稱為「單元區域601」。單元區域601與線區域521相比,長邊方向的尺寸較短。在圖8中,沿著Y軸方向排列有3個單元區域601,且該3個單元區域601的組是沿著X軸方向排列。
藉由將顯示面板600在固定載台ST上配置成使單元區域601的長邊方向沿著X軸方向,就可對各單元區域601塗佈從3個噴嘴331吐出之液滴。換言之,對各單元區域601分配有3個噴嘴331。
在塗佈對象區域521、601配置1個以上的塗佈目標位置。例如,在圖7中,在線區域521配置有在Y軸方向上排列之15個塗佈目標位置。在圖8中,在單元區域601配置有在Y軸方向上排列之3個塗佈目標位置。 <參差的緩和>
塗佈於同一塗佈對象區域之複數個液滴的體積的參差可被緩和。以下,針對液滴的體積的參差的緩和來進行說明。
從M個(M為2以上的整數)噴嘴331塗佈液滴的情況下,在將M個噴嘴331整體中的液滴體積的標準差設為σ mean,且將由M個噴嘴331各自所得之液滴體積的標準偏差設為σ 1、σ 2、σ 3、…、σ M時,下述式(1)成立。 σ 1 22 23 2+…+σ M 2mean 2…(1)
並且,M個噴嘴331各自之液滴體積的標準偏差彼此相等的情況下,可藉由將式(1)變形而獲得下述式(2)。 σ 1mean/M 1/2…(2)
例如,3個噴嘴331整體之液滴體積的標準差σ mean為n%(n為10以下)的情況下,從各噴嘴331吐出之液滴體積的標準差σ 1會成為n/3 1/2(%)。又,假設n為3%的情況下,σ 1會成為約1.7%。
又,15個噴嘴331整體之液滴體積的標準差σ mean為n%的情況下,σ 1會成為n/15 1/2(%)。又,假設n為3%的情況下,σ 1會成為約0.8%。
亦即,分配給同一塗佈對象區域的噴嘴331的數量越多,各噴嘴331中的液滴體積的參差就變得越小。
如圖7所示,在15個噴嘴331分配給線區域521的情況下,從15個噴嘴331吐出之複數個液滴的體積的參差為3%左右。又,由於在比較寬廣的區域塗佈多數個液滴,因此15個液滴的體積的參差會整平。
另一方面,如圖8所示,對單元區域601分配的噴嘴331的數量較少的情況下,藉由複數個噴嘴331塗佈於單元區域601之複數個液滴的體積的參差會變大。在此情況下,即使從複數個噴嘴331塗佈之液滴的體積的參差被抑制在3%以上且5%以下,仍會變得容易出現因應於該參差之印刷不均。
以對複數個噴嘴331中的每一個噴嘴331分配在主掃描方向上排列之複數個塗佈目標位置的方式來配置噴墨頭30,且針對一個噴嘴331之液滴體積的每次吐出(在主掃描方向上排列之每個塗佈目標位置)的參差為1%左右以下。該參差比不同噴嘴331之液滴的體積的參差更小。因此,對圖8的顯示器面板600進行印刷來形成膜的情況下,相對於Y軸方向上的單元區域601的膜厚的參差,X軸方向上的單元區域601的膜厚的參差會變小。因此,會有條痕沿著X軸方向顯眼的情況,有時會作為印刷不均而出現。
於是,本實施形態之印刷裝置1是藉由執行後述之液滴體積控制來使每次吐出之液滴體積參差,以使同一噴嘴331中的每次吐出之液滴體積與從複數個噴嘴331塗佈之液滴的體積的參差成為相同程度。具體而言,在主掃描方向上排列之複數個塗佈目標位置中,印刷裝置1按每個塗佈目標位置使液滴體積參差,以使液滴體積落在容許範圍。將基準吐出量設為H,且將容許量設為dH時,容許範圍的下限可以用H-dH來表示,上限可以用H+dH來表示。容許量是成為參差之基準的值,且是自基準吐出量H可容許的偏移量,並且是依據不同噴嘴之液滴體積的參差來設定。基準吐出量是按每個噴嘴331來設定。另外,根據形成於印刷對象物的塗佈對象區域521、601的分布等,基準吐出量不僅是按每個噴嘴331,也可以按在主掃描方向上排列之每個塗佈目標位置來設定。 (液滴體積控制)
以下,一面參照圖4及圖9至圖13,一面針對本實施形態之液滴體積控制來進行說明。圖9是例示本實施形態之電壓訊號S2的圖。圖10是例示本實施形態之電壓訊號S3的圖。圖11是例示印刷裝置1生成電壓訊號時所使用的複數個加減訊號S11~S18的圖。圖12是顯示印刷裝置1執行液滴體積控制時所參照的控制表700之一例的圖。
本實施形態之印刷裝置1在以基準吐出量使墨水從複數個噴嘴331吐出至相同種類的複數個單元內的情況下,亦即,在要以同一吐出量使墨水對印刷對象物上的複數個塗佈目標位置塗佈的情況下,是按在X軸方向(主掃描方向)上排列之每個塗佈目標位置(亦即,吐出次數)來變更針對噴嘴331之控制參數。控制參數是指與噴嘴331的墨水吐出量(亦即,液滴的體積)相關的參數。在以下的說明中,舉出控制參數為上述之吐出電壓的情形作為例子來進行說明。 <電壓波形的說明>
控制裝置15例如是藉由對壓電元件350施加圖9的電壓訊號S2,相較於施加圖4的電壓訊號S1時,可以將從噴嘴331吐出之液滴的體積增大。圖9的電壓訊號S2具有比第1電位Ea更小的第1電位Ea1、比第2電位Eb更小的第2電位Eb1及比第3電位Ec更大的第3電位Ec1。又,電壓訊號S2具有比電壓訊號S1的吐出電壓Ed(亦即Ec-Eb)更大的吐出電壓Ed1(亦即Ec1-Eb1)。
控制裝置15例如是藉由對壓電元件350施加圖10的電壓訊號S3,相較於施加圖4的電壓訊號S1時,可以將從噴嘴331吐出之液滴的體積減小。圖10的電壓訊號S3具有比第1電位Ea更大的第1電位Ea2、比第2電位Eb更大的第2電位Eb2及比第3電位Ec更小的第3電位Ec2。又,電壓訊號S3具有比電壓訊號S1的吐出電壓Ed(亦即Ec-Eb)更小的吐出電壓Ed2(亦即Ec2-Eb2)。 <液滴體積控制>
在本實施形態中,控制裝置15按每個噴嘴331及每個吐出次數,來對壓電元件350施加具有不同吐出電壓的電壓訊號。例如,控制裝置15依據基準電壓訊號及複數個加減訊號,按每個噴嘴331及每個吐出次數來生成施加用的電壓訊號。
基準電壓訊號是以基準吐出量吐出墨水時所施加的電壓訊號。在此基準電壓訊號中,包含有顯示吐出電壓Ed的波形。顯示吐出電壓Ed的波形是按每個噴嘴331而不同。為了將不同噴嘴331的墨水吐出量的參差減小到某程度,此吐出電壓Ed有在調整其大小。
更具體而言,控制裝置15從圖11的加減訊號S11~S18選擇1個,並使用所選擇的電壓訊號,對基準電壓訊號進行加法處理或減法處理,生成施加用的電壓訊號。如此一來,控制裝置15會在複數個塗佈目標位置中,改變基準吐出量與實際從噴嘴331吐出之吐出量的差分值。
加減訊號S11~S18是彼此振幅(最大電壓及最小電壓)不同的波形訊號,在圖11中,振幅是依加減訊號S11~S18的順序而變大。此加減訊號S11~S18例如是儲存於儲存部151。施加用的電壓訊號所包含的吐出電壓會因應於所選擇的加減訊號而不同。另外,在圖11中,雖然顯示出8個種類的加減訊號,但並不限定為8個種類。例如,在儲存部151中,亦可儲存經常地顯示同一電壓值的加減訊號,亦即,即使對基準電壓訊號進行加法處理及減法處理,基準電壓訊號也不變化的訊號,且將該訊號使用於液滴體積控制。
控制裝置15按每個噴嘴331及每個吐出次數來不規則地選擇加減訊號S11~S18。例如,控制裝置15依據圖12的控制表700來選擇加減訊號S11~S18。在控制表700中,設定有按每個噴嘴331,並且按每個吐出次數來使用的加減訊號S11~S18。在圖12中,例示有噴墨頭30的噴嘴331數為15個時的控制表700。
控制表700例如是藉由以下方式而生成:依據藉由梅森旋轉演算法(Mersenne twister)等的隨機數順序生成器所生成之隨機數順序,按每個噴嘴331及每個吐出次數來分配加減訊號S11~S18。
在液滴體積控制中,對壓電元件350施加的電壓訊號的基準電位Emid無關噴嘴331及吐出次數,皆無變化。據此,由於噴嘴331內部中的墨水液面的位置經常地保持在一定位置,因此可穩定地吐出液滴。
另外,控制裝置15亦可在生成施加用的電壓訊號時,使用所選擇的加減訊號來對基準電壓訊號進行減法處理。又,在控制表700中,連同應選擇的加減訊號S11~S18,亦可還包含有顯示要進行加法處理及減法處理之哪一者的資料。
藉由讓印刷裝置1執行上述之液滴體積控制,就可以將同一噴嘴331中的不同吐出次數之液滴體積的參差增大。據此,在X軸方向上排列之複數個塗佈目標位置中的液滴體積會變得與在Y軸方向上排列之複數個塗佈目標位置中的液滴體積相同程度地參差。其結果,變得不易出現沿著X軸方向的條痕,而可抑制印刷不均。 <液滴體積的控制範圍>
從噴嘴331吐出之液滴的飛翔速度會因應於液滴體積而變化。液滴的飛翔速度比較慢的情況下,會因為因噴墨頭30相對於固定載台ST相對地移動所產生的氣流,而妨礙液滴的行進。其結果,恐怕會有液滴的彈落位置從塗佈目標位置偏離之虞。另一方面,液滴的飛翔速度比較快的情況下,會變得容易產生起因於該液滴的衛星液滴。衛星液滴容易彈落於與塗佈目標位置不同的位置。因此,會導致液滴的彈落位置參差。
液滴的飛翔速度小於3m/s的情況下,會導致液滴的彈落位置紊亂。已知當飛翔速度變得比8m/s更大時,會產生起因於液滴的衛星液滴。
於是,控制裝置15是在液滴的飛翔速度成為3m/s以上且8m/s以下的範圍,使液滴體積變化。更理想的是,控制裝置15是在液滴的飛翔速度成為3.5m/s以上且6.5m/s以下的範圍,使液滴體積變化。 (噴墨頭的傾斜)
控制裝置15在進行印刷動作的情況下,驅動伺服馬達304,使噴墨頭30繞著Z軸旋轉,將複數個噴嘴331的配置排列方向相對於Y軸方向傾斜。具體而言,如圖7及圖8所示,控制裝置15將噴嘴331的配置排列方向相對於塗佈對象區域的長邊方向傾斜預定角度θ。預定角度θ比0度更大,並且小於90度。換言之,控制裝置15在比0度更大,並且小於90度的範圍調整噴嘴331的配置排列方向,以使Y軸方向上的液滴的彈落位置的間隔成為所期望的間隔。
並且,控制裝置15一邊維持噴墨頭30已傾斜預定角度θ的狀態,一邊使噴墨頭30在X軸方向上移動,並透過複數個噴嘴331將液滴朝向在印刷對象物上以二維方式排列之複數個塗佈目標位置吐出。
藉由在噴嘴331的配置排列方向已相對於塗佈對象區域的長邊方向傾斜的狀態下進行印刷,相較於噴嘴331的配置排列方向平行於塗佈對象區域的長邊方向時,可以對同一塗佈對象區域分配更多的噴嘴331。據此,可以更加抑制印刷不均的產生。 (印刷動作)
接著,針對印刷裝置1的印刷動作,舉出對相同塗佈目標位置塗佈複數次墨水的情形作為例子來進行說明。印刷裝置1是交互地執行以下印刷:一邊使噴墨頭30在X軸正方向上移動,一邊將液滴吐出至印刷對象物上的塗佈目標位置的印刷(以下,稱為「去路印刷」。)、與一邊使其在X軸負方向上移動,一邊將液滴吐出的印刷(以下,稱為「返路印刷」。)。
在以下的說明中,在已執行去路印刷或返路印刷之任一者時,設為印刷1次。又,基準吐出量是設為按每個噴嘴331,並且按每個印刷次數來設定。
又,將預定的單位吐出量設為v,且對基準電壓訊號將圖11的加減訊號S11~S18分別進行加法處理時,設為墨水吐出量比依據基準電壓訊號之墨水吐出量增加1v~8v之量。又,將加減訊號S11~S18分別進行減法處理時,設為墨水吐出量比依據基準電壓訊號之墨水吐出量減少1v~8v之量。
圖13是顯示印刷裝置1所執行的印刷動作之一例的流程圖。在各步驟中,有時會著眼於某特定的塗佈目標位置(以下,稱為「特定位置」。)來詳細地說明。
首先,在步驟S101中,在主掃描方向上排列之複數個塗佈目標位置中,控制裝置15依據針對複數個噴嘴331中的每一個噴嘴331所設定之基準吐出量及容許量,來決定與墨水的吐出量有關的選項,以使墨水吐出量落在容許範圍內,並且在容許範圍內參差。與墨水的吐出量有關的選項是指由加減訊號及處理內容的組合所構成的選項。
例如,特定位置的基準吐出量Hx為10v,容許量dHx為3v的情況下,特定位置的容許範圍成為7v以上且13v以下。控制裝置15決定加減訊號及處理內容的選項,並從其中選擇1個選項,以使特定位置中的墨水吐出量一面為容許範圍7v以上且13v以下,一面在該容許範圍內參差。
具體而言,控制裝置15決定像是比基準吐出量10v最小將少3v且最大將多3v的選項。亦即,控制裝置15將加減訊號S11~13的加法處理及加減訊號S11~13的減法處理決定為選項,並從其中決定1個選項。以下,是以控制裝置15對特定位置決定了「加減訊號S13的減法處理」的選項(吐出量為7v)來進行說明。又,控制裝置15也對其他塗佈目標位置執行與針對特定位置之處理同樣的處理。
然後,在步驟S102中,控制裝置15依據已決定之選項,按每個塗佈目標位置來生成施加用的電壓訊號,並且依據已生成之電壓訊號來執行去路印刷。藉此,對特定位置吐出7v的墨水。
控制裝置15亦可與步驟S102的執行一起,例如使用液滴觀察裝置40等的觀察裝置,來測定從噴嘴331吐出之墨水的液滴體積。
接著,在步驟S103中,控制裝置15判定是否為印刷結束的時間點。例如,控制裝置15先計數印刷次數,在計數值到達已因應於印刷對象物而事先設定之次數的情況下,判定是印刷結束的時間點,且在尚未到達已設定之次數的情況下,判定不是印刷結束的時間點。
在判定不是印刷結束的時間點的情況下(步驟S103的"否"),轉移至步驟S104。然後,控制裝置15按每個塗佈目標位置來算出在步驟S103的判定時間點的墨水的總吐出量。例如,控制裝置15藉由將每次印刷時所測定之墨水的液滴體積按每個塗佈目標位置來相加,而算出墨水的總吐出量。例如,在步驟S103的判定時間點已經印刷1次的情況下,算出特定位置中的墨水的吐出量為7v。
接著,在步驟S105中,控制裝置15依據按每個塗佈目標位置所算出之墨水的總吐出量、總基準吐出量及容許量,來決定與墨水的吐出量有關的選項,以使墨水吐出量落在容許範圍內。總基準吐出量是從第1次到下一次印刷完成為止應該對各塗佈目標位置吐出的墨水的總吐出量,更具體而言,是從第1次到下一次印刷完成為止的基準吐出量的合計。
以下,是以步驟S105是決定第2次印刷所用的選項的處理來進行說明。
例如,特定位置的第2次基準吐出量Hx為15v的情況下,特定位置中的第1~2次總基準吐出量成為25v(=10v+15v)。又,針對該總基準吐出量之容許量dHx為5v的情況下,總基準吐出量的容許範圍為20v(=25v-5v)以上且30v(=25v+5v)以下。
在特定位置中,由於已經吐出7v的墨水,因此必須在第2次吐出13v(=20v-7v)以上且23v(=30v-7v)以下的墨水。據此,控制裝置15決定加減訊號及處理內容的選項,以使特定位置中的墨水吐出量成為13v以上且23v以下。
具體而言,控制裝置15決定像是比基準吐出量15v最小將少2v且最大將多8v的選項。亦即,控制裝置15將加減訊號S11~S12的減法處理及加減訊號S11~S18的加法處理決定為選項,並從其中決定1個選項。
控制裝置15按每個塗佈目標位置來執行針對此特定位置之處理。
另外,對在主掃描方向上排列之複數個塗佈目標位置已經吐出的墨水的量各自有所參差。據此,對在主掃描方向上排列之複數個塗佈目標位置可選擇的選項因應於該墨水的量而各自不同。在上述之例子中,對特定位置可選擇的選項是加減訊號S11~S12的減法處理及加減訊號S11~S18的加法處理。另一方面,例如,對在主掃描方向上與特定位置一起排列之其他塗佈目標位置已經塗佈13v的墨水的情況下,對其他塗佈目標位置可選擇的選項有時也會是加減訊號S11~S18的減法處理及加減訊號S11~S12的加法處理。
在步驟S105是決定第i次印刷所用的加減訊號及處理內容的選項的處理的情況下,只要與第2次同樣地處理即可。具體而言,控制裝置15依據特定位置中的第1~i次總基準吐出量SH(i)、針對該總基準吐出量的容許量dSH(i)及已經吐出至特定位置的墨水的總吐出量SS(i-1),來算出第i次墨水的吐出量的容許範圍。其容許範圍是最小值為SH(i)-dSH(i)-SS(i-1),最大值為SH(i)+dSH(i)-SS(i-1)。並且,控制裝置15決定像是墨水的吐出量落在容許範圍的加減訊號及處理內容的組合的選項,並從其中決定1個選項。控制裝置15也對其他塗佈目標位置執行同樣的處理。
接著,在步驟S106中,控制裝置15使用已決定之選項,按每個塗佈目標位置來生成施加用的電壓訊號,並且依據已生成之電壓訊號來執行返路印刷或去路印刷。另外,控制裝置15在步驟S106的處理次數為奇數時執行返路印刷,並且在處理次數為偶數時執行去路印刷。
之後,轉移至步驟S103。
步驟S104~S106的處理是重複至判定是印刷結束的時間點為止。
在判定是印刷結束的時間點的情況下(步驟S103的"是"),控制裝置15結束針對印刷對象物之印刷。
藉此,在主掃描方向上排列之複數個塗佈目標位置中,可以一面在每次印刷時使每個塗佈目標位置的墨水的總吐出量落在容許範圍,一面在容許範圍內使其參差。 <複數種墨水的印刷>
接著,說明對同一塗佈目標位置吐出不同複數種類的墨水時的印刷動作之一例。以下,舉出依照圖14及圖15來對印刷對象物的特定位置塗佈第1墨水、第2墨水及第3墨水的情形作為例子來進行說明。
圖14是顯示到預定次數的印刷完成為止的總基準吐出量SH(i)與其容許量之一例的圖。在圖14中,顯示出依第1墨水、第2墨水及第3墨水的順序,分別印刷2次、3次、3次。「SH(i)」如上述,是特定位置中的由第1~i次印刷所得之墨水的總基準吐出量,且「SH(i)的容許量」是自SH(i)可容許的偏移量。
圖15是顯示複數種墨水各自的總基準吐出量與其容許量之一例的圖。在圖15中,顯示出第1墨水、第2墨水及第3墨水之不同墨水的總基準吐出量SH 1(i)、SH 2(i)及SH 3(i)分別為25v、35v、40v,且各自的容許量為5v、5v、6v。
控制裝置15以因應於印刷次數來滿足以下的條件(A0)、(A1)及(A2)之至少任一者的方式,執行印刷動作。另外,條件(A0)是藉由執行上述之圖13的步驟S101~102的處理而滿足,條件(A1)是藉由執行上述之圖13的步驟S104~S106的處理而滿足。
(A0)在主掃描方向上排列之複數個塗佈目標位置中,依據針對複數個噴嘴331中的每一個噴嘴331所設定之基準吐出量及容許量,一面使墨水吐出量落在容許範圍內,一面在容許範圍內使其參差。
(A1)依據已經吐出至複數個塗佈目標位置中的每一個塗佈目標位置的墨水量,使針對複數個塗佈目標位置中的每一個塗佈目標位置之墨水的總吐出量,自應該對各塗佈目標位置吐出的總基準吐出量起落在容許範圍內。
(A2)按每個墨水種類來設定總基準吐出量及針對該總基準吐出量之容許範圍,並且使墨水的總吐出量落在容許範圍內。
首先,控制裝置15以去路印刷來執行第1次印刷,以滿足條件(A0)。
接著,控制裝置15以返路印刷來執行第2次印刷,以滿足條件(A1)。
接著,控制裝置15分別以去路印刷、返路印刷及去路印刷來執行第3~5次印刷,以僅滿足條件(A1),或是滿足條件(A1)及條件(A2)之雙方。例如,控制裝置15執行第3~4次印刷以滿足條件(A1),並且執行第5次印刷以滿足條件(A1)及條件(A2)之雙方。以下,針對第5次印刷來進行說明。 (I)用於滿足條件(A1)的選項
在特定位置中,到第5次為止,必須吐出54v(=60v-6v)以上且66v(=60v+6v)以下的墨水(參照圖14)。又,例如,在特定位置中,第1~4次為止的總吐出量為50v的情況下,在第5次印刷時,必須吐出4v以上且16v以下的墨水。
例如,在第5次印刷時的基準吐出量為10v的情況下,為了使特定位置中的墨水吐出量設為54v以上且66v以下,只要決定用於使比基準吐出量10v最小少6v且最大多6v的墨水吐出的選項即可。亦即,只要將加減訊號S11~S16的減法處理及加減訊號S11~S16的加法處理決定為選項即可。 (II)用於滿足條件(A2)的選項
為了使第2墨水的總吐出量落在SH 2(i)的容許範圍內,必須透過第3~5次印刷,吐出30v(=35v-5v)以上且40v(=35v+5v)以下的墨水(參照圖15)。又,例如,在特定位置中,由透過第3~4次印刷所得之第2墨水的總吐出量為27v的情況下,在第5次印刷時,必須吐出3v以上且13v以下的墨水。
據此,只要決定用於使比基準吐出量10v最小少7v且最大多3v的墨水吐出的選項即可。亦即,只要將加減訊號S11~S17的減法處理及加減訊號S11~S13的加法處理決定為選項即可。
控制裝置15為了滿足條件(A1)及(A2)之雙方,而將選項縮小到加減訊號S11~S16的減法處理及加減訊號S11~S13的加法處理,並從已縮小的選項中決定1個選項。同樣地,控制裝置15也對其他塗佈目標位置決定加減訊號及處理內容的選項,並從其中決定1個選項。然後,控制裝置15依據已決定之選項,來執行印刷處理。
接著,控制裝置15分別以返路印刷、去路印刷及返路印刷來執行第6~8次印刷,以僅滿足條件(A1),或是滿足條件(A1)及條件(A2)之雙方。例如,控制裝置15執行第6~7次印刷以滿足條件(A1),並且執行第8次印刷以滿足條件(A1)及條件(A2)之雙方。以下,針對第8次印刷來進行說明。 (III)用於滿足條件(A1)的選項
在特定位置中,到第8次為止,必須吐出90v(=100v-10v)以上且110v(=100v+10v)以下的墨水(參照圖14)。又,例如,在特定位置中,第1~7次為止的總吐出量為94v的情況下,在第8次印刷時,必須吐出0v以上且16v以下的墨水。
例如,在第8次印刷時的基準吐出量為10v的情況下,為了使特定位置中的墨水吐出量設為90v以上且110v以下,只要決定用於使比基準吐出量10v最小少8v且最大多6v的墨水吐出的選項即可。亦即,只要決定加減訊號S11~S18的減法處理及加減訊號S11~S16的加法處理的選項,並從其中決定1個選項即可。 (IV)用於滿足條件(A2)的選項
為了使第3墨水的總吐出量落在SH 3(i)的容許範圍內,必須透過第6~8次印刷,吐出34v(=40v-6v)以上且46v(=40v+6v)以下的墨水(參照圖15)。在特定位置中,例如,透過第6~7次印刷的第3墨水的吐出量為28v的情況下,在第8次印刷時,必須吐出6v以上且18v以下的墨水。
據此,只要決定用於使比第8次基準吐出量10v最小少4v且最大多8v的墨水吐出的選項即可。亦即,只要決定加減訊號S11~S14的減法處理及加減訊號S11~S18的加法處理的選項,並從其中決定1個選項即可。
控制裝置15為了滿足條件(A1)及(A2),而將選項縮小到加減訊號S11~S14的減法處理及加減訊號S11~S16的加法處理,並從該已縮小的選項中決定1個選項。同樣地,控制裝置15也對其他塗佈目標位置決定加減訊號及處理內容的選項,並從其選項中決定1個選項。然後,依據已決定之選項,來執行印刷處理。
藉此,在主掃描方向上排列之複數個塗佈目標位置中,可以一面使複數種墨水的總吐出量落在該總吐出量的容許範圍,一面使其參差。此外,可以按每個墨水的種類,一面使墨水總吐出量落在該總吐出量的容許範圍內,一面使其參差。
另外,在上述之處理中,雖然是使第2墨水及第3墨水的最終印刷以滿足條件(A1)及(A2)的方式來執行,但並不限定於此。例如,亦可在第2墨水及第3墨水的印刷,亦即第3次以後的所有印刷中,以滿足條件(A1)及(A2)的方式來執行印刷。 <其他印刷控制>
以下,針對一種對具有複數個面板區域的印刷對象物之印刷動作來進行說明。
印刷對象物有時會具備:第1面板區域,配置排列有第1塗佈對象區域;及第2面板區域,配置排列有比第1塗佈對象區域更狹窄的第2塗佈對象區域。在該情況下,雖然對第1塗佈對象區域及第2塗佈對象區域各自分配有複數個塗佈目標位置,但是第1塗佈對象區域中的塗佈目標位置的配置排列與第2塗佈對象區域中的塗佈目標位置的配置排列不同。
應塗佈於第1塗佈對象區域的墨水量比應塗佈於第2塗佈對象區域的墨水量更多。因此,針對第1塗佈對象區域之基準吐出量變得比針對第2塗佈對象區域之基準吐出量更多。
據此,控制裝置15將針對第2塗佈對象區域之墨水吐出量的容許範圍設得比針對第1塗佈對象區域之墨水吐出量的容許範圍更狹窄。
控制裝置15例如在對第1面板區域執行印刷動作的情況下,決定加減訊號S11~S18的加法處理及加減訊號S11~S18的減法處理,來作為作用於基準電壓訊號的加減訊號及處理內容的選項。並且,控制裝置15按每個塗佈目標位置從其中決定1個選項。藉此,一面相對於基準吐出量,使吐出量落在±8v的容許範圍內,一面在該容許範圍內,使吐出量按每個塗佈目標位置來參差。
又,控制裝置15在對第2面板區域執行印刷動作的情況下,決定加減訊號S11~S14的加法處理及加減訊號S11~S14的減法處理,來作為作用於基準電壓訊號的加減訊號及處理內容的選項。並且,控制裝置15按每個塗佈目標位置從其中決定1個選項。藉此,一面相對於基準吐出量,使吐出量落在±4v的容許範圍內,一面在該容許範圍內,使吐出量按每個塗佈目標位置來參差。
另外,控制裝置15亦可生成將加減訊號S11~S18各自的振幅乘以k(k為0以上且小於1的數)倍之新的加減訊號S21~S28。並且,控制裝置15在對第2面板區域執行印刷動作的情況下,亦可決定加減訊號S21~S28的加法處理及加減訊號S21~S28的減法處理,來作為作用於基準電壓訊號的加減訊號及處理內容的選項。 <器件的製造例>
接著,針對由印刷裝置1所進行之器件的製造例,舉出製造有機EL顯示面板的情形作為例子來進行說明。另外,有機EL顯示面板在電極上之經堤部區劃的區域形成有電洞注入層、電洞傳輸層及發光層等的功能層。
控制裝置15將複數種墨水朝向印刷對象物即電極上之塗佈目標位置依序吐出。複數種墨水中,有包含電洞注入層之材料的墨水(以下,稱為「第4墨水」。)、包含電洞傳輸層之材料的墨水(以下,稱為「第5墨水」。)、包含發光層之材料的墨水(以下,稱為「第6墨水」。)等。具體而言,控制裝置15依照上述之<複數種墨水的印刷>,來吐出第4墨水、第5墨水及第6墨水。
藉此,控制裝置15可以將各功能層形成為使電洞注入層、電洞傳輸層及發光層的總膜厚無關電極上之塗佈目標位置,皆落在預定的容許範圍。又,藉由先按每個墨水來設定總基準吐出量及其容許範圍,可以使每個層各自的厚度落在每個層的容許範圍內。
例如,控制裝置15在電洞注入層及電洞運輸層的總膜厚(與第4墨水及第5墨水的總吐出量對應)在某個塗佈目標位置中為厚度d1,且在其他塗佈目標位置中為厚度d2(>d1)的情況下,控制裝置15決定針對各個塗佈目標位置之加減訊號及處理內容的選項,並從其中決定1個選項,以使得相較於某個塗佈目標位置,針對其他塗佈目標位置之第6墨水的吐出量變少。
具體而言,控制裝置15例如使用彈落液滴觀察裝置50等的觀察裝置,測定已經形成的膜的厚度,且依據測定結果來決定針對各塗佈目標位置之加減訊號及處理內容的選項,並從其中決定1個選項。再具體而言,控制裝置15對於總膜厚比基準厚度更大的塗佈目標位置,決定加減訊號及處理內容的選項,並從其中決定1個選項,以使吐出量變小。又,控制裝置15對於總膜厚比基準厚度更小的塗佈目標位置,決定加減訊號及處理內容的選項,並從其中決定1個選項,以使吐出量變大。
藉由這種控制,由於可以因應於已經製作出的膜的厚度之不均一,將塗佈於該膜上之墨水的吐出量按每個塗佈目標位置來變更,因此可以在膜整體上使膜厚落在預定的容許範圍,或是以所期望的厚度來形成膜。
另外,已經形成的膜在整體上較厚的情況下,也可以將形成於該膜上的膜整體減薄。同樣地,已經形成的膜在整體上較薄的情況下,也可以將形成於該膜上的膜整體增厚。
如以上所說明,實施形態之一態樣之印刷裝置1具備噴墨頭30,前述噴墨頭30具有複數個噴嘴331。又,印刷裝置1具備控制裝置15,前述控制裝置15使墨水從複數個噴嘴331吐出至複數個目標位置,前述複數個目標位置是在噴墨頭30相對於印刷對象物相對地移動的主掃描方向上排列之複數個塗佈目標位置,且是設定給複數個噴嘴331中的每一個噴嘴331之複數個塗佈目標位置。此外,控制裝置15使墨水的吐出量自針對複數個噴嘴331中的每一個噴嘴331所設定之基準吐出量起在預定的容許範圍內,按複數個塗佈目標位置來各自變化。
藉此,可以將同一噴嘴331中的不同吐出次數之液滴的體積的參差增大。據此,可以使同一噴嘴331中的不同吐出次數之液滴的體積的參差程度接近從複數個噴嘴331吐出之液滴的體積的參差程度。從而,可以在印刷對象物中抑制印刷不均。
在實施形態之一態樣中,控制裝置15亦可使墨水的吐出量按複數個塗佈目標位置各自不規則地變化。
又,控制裝置15亦可在複數個塗佈目標位置中的第1塗佈目標位置及第2塗佈目標位置中,以基準吐出量與實際吐出之吐出量的差分值不同的方式來使墨水吐出。
更具體而言,控制裝置15亦可依據控制參數來控制墨水的吐出量,而且按複數個塗佈目標位置,各自對與基準吐出量對應的控制參數,從複數個不同加減訊號選擇1個進行加減運算處理,來決定墨水的吐出量。
又,噴墨頭30亦可為以下構件:每個噴嘴331都具有可貯存墨水的液室321及壓電元件350,且藉由對壓電元件350施加電壓,使墨水從液室321吐出。並且,控制參數亦可為對壓電元件350施加的電壓的變化量。
據此,可以用簡易的方法來變更從噴嘴331吐出之液滴的體積。
控制裝置15亦可對壓電元件350施加具有基準電位Emid及電壓的變化量(吐出電壓)之電壓訊號,前述基準電位Emid無關壓電元件350及目標位置,皆顯示一定值。
藉此,由於噴嘴331內部中的墨水液面的位置保持在一定位置,因此可穩定地吐出液滴。
控制裝置15亦可將控制參數設定成使墨水的飛翔速度成為3m/s以上且8m/s以下,來使墨水從複數個噴嘴331吐出。藉此,可以將墨水正確地塗佈於目標位置。又,控制裝置15藉由將控制參數設定成使墨水的飛翔速度成為3.5m/s以上且6.5m/s以下,可以更加提高墨水的彈落精度。
噴墨頭30亦可在複數個噴嘴331的配置排列方向已相對於垂直於主掃描方向的方向(Y軸方向)傾斜的狀態下,在主掃描方向上移動。因此,可以將從複數個噴嘴331吐出之複數個液滴的彈落位置的間隔縮窄。據此,由於可以增加分配給同一塗佈對象區域的噴嘴331的數量,因此可以更加不易產生印刷不均勻。
控制裝置15在使墨水朝向相同塗佈目標位置吐出複數次的情況下,亦可依據已經吐出至複數個塗佈目標位置中的每一個塗佈目標位置的墨水量,使墨水的吐出量按複數個塗佈目標位置來各自變化,以使針對複數個塗佈目標位置中的每一個塗佈目標位置之墨水的總吐出量,自應該對各塗佈目標位置吐出的總基準吐出量起落在預定的容許範圍內。
據此,在印刷複數次的情況下,可以一面使墨水的總吐出量按每個塗佈目標位置適度地參差,一面落在一定範圍內。從而,在印刷複數次的情況下,可以更加抑制印刷不均。
又,控制裝置15亦可使不同種類的墨水朝向相同塗佈目標位置吐出。
藉此,可以一面使複數種墨水的總吐出量落在一定範圍,一面適度地使其參差。
據此,在應用於器件製造的情況下,可以對藉由複數種墨水各自所生成之複數個功能層的總膜厚,一面抑制印刷不均,一面抑制膜厚的參差。
例如,在製造具有電洞注入層、電洞傳輸層及發光層的顯示面板時,可以生成為令電洞注入層、電洞傳輸層及發光層的總膜厚成為適當的厚度。在發光層發光的光具有:第1光成分,直接提取到顯示面板的外部;及第2光成分,藉由電洞注入層的下層即電極而被反射。
根據本實施形態之一態樣,藉由製造成令上述之複數個功能層的總膜厚成為適當的厚度,就會變得容易將第2光成分輸出至顯示面板的外部。亦即,可以生成發光效率高的顯示面板。
控制裝置15亦可依據已經吐出至複數個塗佈目標位置中的每一個塗佈目標位置的墨水量,來改變作為用於決定墨水的吐出量的選項之複數個不同加減訊號的組合。
藉此,在對同一塗佈目標位置吐出複數次墨水的情況下,可以按每個次數,一面將墨水的吐出量抑制在按每個塗佈目標位置所設定之基準吐出量的容許範圍,一面使其參差。
又,根據本實施形態之一態樣,控制裝置15亦可對複數個第3塗佈目標位置(第1板區域內的塗佈目標位置)及配置排列與複數個第3塗佈目標位置不同的複數個第4塗佈目標位置(第2板區域內的塗佈目標位置),將針對複數個第3塗佈目標位置之自基準吐出量起算的容許範圍與針對複數個第4塗佈目標位置之自基準吐出量起算的容許範圍設定為不同範圍。
據此,可以對應塗佈的墨水量不同的複數個塗佈對象區域,按各區域來各自設定適合的容許範圍,因此可以抑制針對各區域之印刷不均。 [變形例]
在實施形態中,對所有噴嘴331及吐出次數選擇了不同加減訊號S11~S18。控制裝置15例如亦可依照以下(1)~(3)來選擇加減訊號S11~S18。另外,在以下的說明中使用的噴嘴的編號及塗佈目標位置的編號是與圖12的噴嘴的編號及塗佈目標位置的編號各自對應。
(1)控制裝置15亦可對沿著X軸方向排列之複數個塗佈目標位置選擇相同加減訊號S11~S18。例如,在以特定的噴嘴對相同塗佈對象區域吐出複數次液滴的情況下,亦可對該特定的噴嘴適用相同加減訊號。
(2)控制裝置15亦可在單元區域601等的塗佈對象區域沿著X軸方向排列複數個的情況下,對相鄰的2個以上的塗佈對象區域所包含的所有塗佈目標位置選擇相同加減訊號S11~S18。
(3)控制裝置15亦可對已分配給同一塗佈對象區域的複數個噴嘴331選擇相同加減訊號。例如,在編號" 1 "、" 2 "及" 3 "的噴嘴331分配給同一塗佈對象區域,編號" 7 "、" 8 "及" 9 "的噴嘴331分配給其他同一塗佈對象區域,編號" 13 "、" 14 "及" 15 "的噴嘴331分配給另一其他同一塗佈對象區域的情況下,亦可對編號" 1 "、" 2 "及" 3的噴嘴331選擇相同加減訊號,對編號" 7 "、" 8 "及" 9 "的噴嘴331選擇相同加減訊號,對編號" 13 "、" 14 "及" 15 "的噴嘴331選擇相同加減訊號。
在實施形態中,雖然是以控制參數為吐出電壓來進行了說明,但只要是與液滴的體積相關的參數,就可未必為吐出電壓,亦可為電壓以外的參數。
在實施形態中,雖然是以控制裝置15使控制參數不規則地變化來進行了說明,但亦可使控制參數變化成按每個噴嘴331具有不同週期性。
在實施形態中,雖然在噴墨頭30的頭部301形成有一列由複數個噴嘴331所構成的噴嘴列,但亦可形成複數個噴嘴列。又,亦可在頭部301呈交錯狀地配置複數個噴嘴331。在複數個噴嘴331形成為交錯狀的情況下,容易將Y軸方向上的液滴的彈落位置的間隔更加縮窄。
又,在噴墨頭30的頭部301形成有複數個噴嘴列的情況下,控制裝置15例如亦可按每個噴嘴列來執行上述之液滴體積控制。
印刷裝置1亦可具備有複數個噴墨頭30。
對上述各實施形態及各變形例施行本發明所屬技術領域中具有通常知識者所想得到的各種變形而得到的形態,或是藉由在不脫離本揭示之主旨的範圍內任意地組合上述各實施形態中的構成要件及功能而實現的形態也都包含於本揭示中。
根據本揭示之一態樣,可提供一種可以抑制印刷不均的印刷裝置。
產業上之可利用性 本揭示可適合適用於在雷射光的出射端面側配置有保護層的半導體雷射元件。
1:印刷裝置 15:控制裝置 20:噴墨載台 30:噴墨頭 40:液滴觀察裝置 50:彈落液滴觀察裝置 60:墨水盤 151:儲存部 152:輸入部 153:顯示部 154:CPU 200:基台 204A,204B,205A,205B:線性馬達 220A,220B:台座 221A,221B,304:伺服馬達 230A:第1滑動單元 230B:第2滑動單元 240,310,410,510:控制部 300:本體部 301:頭部 320:頭本體部 321:液室 330:噴嘴板 331:噴嘴 340:振動板 350:壓電元件 402:液滴觀察相機 404:纜線 501:攝影單元 520,600:顯示面板 521:線區域(塗佈對象區域) 601:單元區域(塗佈對象區域) 700:控制表 Ea,Ea1,Ea2:第1電位 Eb,Eb1,Eb2:第2電位 Ec,Ec1,Ec2:第3電位 Ed:電位差 Ed,Ed1,Ed2:吐出電壓 Emid:基準電位 S1,S2,S3:電壓訊號 S11~S18:加減訊號 S101~S106:步驟 SH(i),SH 1(i),SH 2(i),SH 3(i),SH j(i):總基準吐出量 ST:固定載台 W1:第1脈衝波形 W2:第2脈衝波形 X,Y,Z:方向
圖1是顯示實施形態之印刷裝置的整體構成的示意性立體圖。
圖2是實施形態之印刷裝置的功能方塊圖。
圖3是顯示實施形態之噴墨頭的頭部的內部構成的局部剖面圖。
圖4是顯示實施形態之電壓訊號之一例的圖。
圖5是顯示實施形態之液滴體積資料之一例的圖。
圖6是顯示從特定的噴嘴吐出之液滴的體積與電壓之關係的圖。
圖7是顯示塗佈有液滴的顯示面板的示意圖。
圖8是顯示塗佈有液滴的其他顯示面板的示意圖。
圖9是例示實施形態之其他電壓訊號的圖。
圖10是例示實施形態之另一其他電壓訊號的圖。
圖11是例示印刷裝置生成電壓訊號時所使用的複數個波形訊號的圖。
圖12是顯示印刷裝置執行液滴體積控制時所參照的控制表之一例的圖。
圖13是顯示印刷裝置所執行的印刷動作之一例的流程圖。
圖14是顯示到預定次數的印刷完成為止的總基準吐出量與其容許量之一例的圖。
圖15是顯示複數種墨水各自的總基準吐出量與其容許量之一例的圖。
700:控制表
S11~S18:加減訊號

Claims (10)

  1. 一種印刷裝置,具備: 噴墨頭,具有複數個噴嘴;及 控制裝置,使墨水從前述複數個噴嘴中的每一個噴嘴吐出至複數個目標位置,前述複數個目標位置是在前述噴墨頭相對於印刷對象物相對地移動的掃描方向上排列,並且設定給前述複數個噴嘴中的每一個噴嘴, 前述控制裝置使前述墨水的吐出量自針對前述複數個噴嘴中的每一個噴嘴所設定之基準吐出量起在預定的容許範圍內,按前述複數個目標位置來各自變化。
  2. 如請求項1之印刷裝置,其中前述控制裝置使前述墨水的吐出量按前述複數個目標位置各自不規則地變化。
  3. 如請求項1或2之印刷裝置,其中前述複數個目標位置包含第1目標位置及第2目標位置, 在前述第1目標位置與前述第2目標位置中,前述基準吐出量與實際吐出之吐出量的差分值不同。
  4. 如請求項1或2之印刷裝置,其中前述控制裝置按前述複數個目標位置,各自對與前述基準吐出量對應的控制參數,從複數個不同加減訊號選擇1個進行加減運算處理,來決定前述墨水的吐出量。
  5. 如請求項1或2之印刷裝置,其中前述控制裝置是以前述墨水的飛翔速度成為3m/s以上且8m/s以下的方式,使前述墨水從前述複數個噴嘴吐出。
  6. 如請求項1之印刷裝置,其中前述控制裝置在使前述墨水朝向相同目標位置吐出複數次的情況下,依據已經吐出至前述複數個目標位置中的每一個目標位置的墨水量,使前述墨水的吐出量按前述複數個目標位置來各自變化,以使針對前述複數個目標位置中的每一個目標位置之前述墨水的總吐出量,自應該對各前述目標位置吐出的總基準吐出量起落在預定的容許範圍內。
  7. 如請求項6之印刷裝置,其中前述控制裝置使不同種類的墨水朝向前述相同目標位置吐出。
  8. 如請求項6或7之印刷裝置,其中前述控制裝置依據已經吐出至前述複數個目標位置中的每一個目標位置的墨水量,來改變作為用於決定吐出量的選項之複數個不同加減訊號的組合。
  9. 如請求項1或2之印刷裝置,其中前述複數個目標位置包含複數個第3目標位置及配置排列與前述複數個第3目標位置不同的複數個第4目標位置, 針對前述複數個第3目標位置之自基準吐出量起算的容許範圍與針對前述複數個第4目標位置之自基準吐出量起算的容許範圍不同。
  10. 一種印刷方法,是使用具有複數個噴嘴,並且在掃描方向上相對於印刷對象物相對地移動之噴墨頭,使墨水從前述複數個噴嘴吐出之印刷方法, 前述印刷方法是以墨水的吐出量自針對前述複數個噴嘴中的每一個噴嘴所設定之基準吐出量起在預定的容許範圍內變化的方式,對在前述掃描方向上排列,並且設定給前述複數個噴嘴中的每一個噴嘴之複數個目標位置決定墨水的吐出量, 並依據已決定之吐出量,使墨水從前述複數個噴嘴中的每一個噴嘴吐出。
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