喷墨涂敷装置以及方法

专利名称：喷墨涂敷装置以及方法
技术领域：
本发明涉及针对平滑的部件通过喷墨方式涂敷材料，特别涉及稳定地进行具有紫外线硬化(以下，还称为UV硬化)作用的材料的涂敷的喷墨涂敷装置以及方法。
背景技术：
喷墨方式是指，从作为涂敷头的利用了气泡或者压电元件的喷墨涂敷头高精度地喷出少量的墨水液滴的方式。对通过该墨水液滴的高精度的喷出而对作为对象的部件涂敷墨水液滴的处理进行装置化而得到的是喷墨涂敷装置。近年来人们开始关注作为能够实现墨水的高精细的涂敷的装置，不只是对纸的印刷，在所有产业领域中都在探索其应用可能性，且有的已经得到了实用化。有人提出了如下技术针对喷嘴真空吸引单元，覆盖涂敷头，由吸引单元将涂敷头的内部设定为适度的负压，从而去除涂敷头的内部的气泡，设成能够稳定地喷出墨水的状态(例如，参照专利文献1)。作为向具有UV硬化作用的墨水液种类(UV硬化型涂敷材料的墨水液。以下，称为UV硬化型涂敷材料)的对应，已知为了不使墨水液在喷中前硬化，而在喷中后迅速地硬化，具备在主扫描方向上移动的箱中安装的涂敷头、UV光源、以及覆盖各UV光源的罩的技术(例如，参照专利文献2)。该罩的侧面从涂敷头的下表面，进一步向下方延出而配置在涂敷头与UV光源之间，并在该罩的侧面的下端，设置了朝向弹道延出的凸缘。根据所述结构，来自UV光源的紫外线在罩的侧面被遮蔽，由此，紫外线不会到达涂敷头以及从涂敷头喷出的UV硬化型涂敷材料的墨水滴的轨道，并且由记录媒体反射的紫外线被凸缘遮蔽，该反射的紫外线不会到达头以及弹道。由此，能够在从通过头喷出到喷中记录媒体的过程中，通过遮蔽部件，降低活性光线入射到UV硬化型涂敷材料的墨水滴的弹道，所以能够降低从头喷出的该墨水滴在喷中记录媒体之前暴露于活性光线而硬化的可能性，能够记录高画质的图像。另外，由于设置了这样的遮蔽部件，所以能够进一步接近头而设置活性光线源，能够使UV硬化型涂敷材料的墨水滴从喷中记录媒体后迅速地暴露于从活性光线源发出的活性光线，因此，所述墨水滴在喷中记录媒体之后，迅速地硬化。因此，所述墨水滴不会在记录媒体上扩散至所需位置以外，且不会渗漏。另外，能够通过遮蔽部件防止从活性光线源发出的活性光线入射到UV硬化型涂敷材料的墨水滴的弹道的基点，所以能够抑制涂敷头的墨水喷出口中残存的UV硬化型涂敷材料的墨水液增稠或硬化，能够长期防止所述墨水液的喷出不良。专利文献1日本特开2008-272996号公报专利文献2日本特开2004-314304号公报
发明内容
此前，在喷墨涂敷中使用的UV硬化型涂敷材料的涂敷中，作为考虑可否硬化的状态，能够举出在涂敷头内积蓄的喷出前的阶段、从涂敷头喷出而到达对象基板前的喷出中的阶段(相当于所述专利文献2中的沿着“弹道”移动的阶段)、以及所喷出的UV硬化型涂敷材料达到对象基板后的阶段这3个阶段。在前边两个阶段中，优选使UV硬化型涂敷材料不硬化，在最后的UV硬化型涂敷材料的滴到达基板的阶段中，优选立即硬化。但是，期望不使UV硬化型涂敷材料硬化的不仅是涂敷头的内部和从涂敷头的喷出中。虽然在涂敷头的内部，填充了 UV硬化型涂敷材料，但通过连续反复涂敷，随着时间的流逝，会产生气泡逐渐混入到涂敷头的内部中的问题，所以还需要对这些问题进行处理。一旦在涂敷头的内部产生气泡，则为了使UV硬化型涂敷材料喷出，打算在各喷嘴内通过压电元件等押出该UV硬化型涂敷材料，但造成仅对气泡进行压缩。为了防止无法稳定地喷出UV硬化型涂敷材料，需要从涂敷头内去除气泡。另外，在完全消费了涂敷头内的 UV硬化型涂敷材料的情况、或者在级更换等中需要在涂敷头内更换为不同的涂敷材料的情况下，也需要在不使气泡混入的同时填充涂敷材料。在去除已经混入的气泡时、或者一边抑制气泡的混入一边向涂敷头内填充涂敷材料时，利用使用喷嘴真空吸引单元进行真空吸引，从而从喷嘴喷出口吸引的方法。在该吸引作业中，通常，UV硬化型涂敷材料的一部分飞散，而附着到喷嘴的真空吸引单元的内部的壁面、真空配管内。另一方面，在涂敷头中，具备UV光源，其UV光使该内部的壁面、真空配管内附着的UV硬化型涂敷材料硬化。进而，如果为了防止喷嘴的真空吸引单元、涂敷处理时间的降低，而将作为涂敷对象的膜等设置于接近所固定的台的位置，则每当UV光源以照射状态通过附近，UV光使喷嘴的真空吸引单元的内部壁面、真空配管内附着的UV硬化型涂敷材料硬化。因此，在喷嘴的真空吸引单元的配管中产生堵塞，而产生UV硬化型涂敷材料向涂敷头的吸引不良。甚至，还存在如下问题导致气泡混入到涂敷头内，产生喷出不良，而使所制造的产品的质量下降。本发明的目的在于，解决所述问题，提供一种喷墨涂敷装置以及方法，不会降低涂敷处理时间地，从喷墨涂敷头的喷嘴孔可靠地射出(涂敷)UV硬化型涂敷材料，从而能够提高对涂敷对象的涂敷质量。为了达成所述目的，本发明提供一种喷墨涂敷装置，包括上游侧的导辊，卷出并输送辊状的膜；吸附台，吸附保持所卷出的该膜；涂敷头，在吸附台上吸附保持的膜表面上涂敷液状的UV硬化型涂敷材料；架子构造体，能够使涂敷头在膜的上方位置且XY轴的平面内移动；Z轴驱动单元，能够使涂敷头上下动作；以及紫外线光源，能够与涂敷头一体地在 X^轴方向上移动，其特征在于，具备真空吸引单元，处于输送膜的范围的外侧的位置，具有移动到该位置的该涂敷头下降而接触的吸入口，从吸入口吸引涂敷头的喷嘴；以及遮光单元，对从紫外线光源向真空吸引单元的内部入射的紫外线光进行遮蔽，该喷墨涂敷装置构成为能够选择真空吸引单元中的紫外线光的遮蔽和遮蔽的解除。另外，本发明提供一种喷墨涂敷方法，通过上游侧的导辊卷出并输送辊状的膜，通过吸附台吸附保持所卷出的膜，通过涂敷头，在吸附台上吸附保持的膜的表面上涂敷液状的UV硬化型涂敷材料，通过架子构造体，使涂敷头能够在膜的上方位置且XY轴的平面内移动，通过Z轴驱动单元，能够使涂敷头上下移动，紫外线光源能够与涂敷头一体地在XYZ轴方向上移动，其特征在于，真空吸引单元配置在输送该膜的范围的外侧的位置，使移动到该位置的涂敷头下降，从而接触到吸引口而从涂敷头的喷嘴进行吸引，遮光单元对从紫外线光源向真空吸引单元的内部入射的紫外线光进行遮蔽，能够选择紫外线光的遮蔽和遮蔽的解除。根据本发明，能够防止喷嘴的真空吸引单元的内部中附着的UV硬化型涂敷材料的硬化，能够实现从喷嘴的UV硬化型涂敷材料的稳定的真空吸引，涂敷质量提高。


图1是示出本发明的喷墨涂敷装置以及方法的第1实施方式的概略结构的立体图。图2是示出图1所示的第1实施方式的概略结构的俯视图。图3是放大示出图1、图2中的1个涂敷头的部分的立体图。图4是示出图1中的具有真空吸引部的UV遮光的功能的喷墨涂敷的控制部的结构的框图。图5是示出图3所示的真空吸引部的真空吸引的动作的一个具体例的流程图。图6是示出本发明的喷墨涂敷装置以及方法的第2实施方式的主要部分的概略结构的立体图。(符号说明)1 太阳能电池用层叠膜(膜)；2 卷出侧膜辊；3 卷取侧膜辊；4、5 导辊；6、7 升降导辊；8、9 吸附杆；10 吸附台；11 卷出侧轴马达；12 卷取侧轴马达；13,14 膜按压杆；15 涂敷头；16 卷出部；17 涂敷部；18 卷取部；19 摄像照相机；20 :UV光源；21 真空吸引部；22 :UV挡板；23 气缸；24 :X轴驱动单元；25 :Z轴驱动单元；26 :Y轴驱动单元； 27 架子；28a,28b :Y轴载物台；29 真空泵；30 真空阀；31 加压气源；32 阀组件；33 真空配管；34 配管；35 =UV硬化型涂敷材料；36 :UV光；43 真空吸引部；44 真空吸引部驱动用的气缸；45 =UV遮光板。
具体实施例方式以下，使用附图，对本发明的实施方式进行说明。另外，在以下说明的实施方式中，作为涂敷对象的一个例子，通过在实施了非硅类的半导体材料(例如，CIGS薄膜)的太阳能电池膜上，用喷墨方式的涂敷头涂敷电极材料、 绝缘材料，进行电极、绝缘膜等的膜形成。另外，CIGS薄膜是由Cu(铜)、In(铟)、Ga(镓)、 以及Se (硒)构成的半导体材料的薄膜，“CIGS”是将这些原材料的首字母排列而得到的。在绝缘膜的膜形成中，作为涂敷材料，在涂敷头内充填UV硬化树脂的液(UV硬化型涂敷材料)，并将其喷出而涂敷。UV硬化树脂一般由单体、低聚物、光硬化开始剂和添加剂构成。如果受到UV光的照射，则通过光聚合反应，该光硬化开始剂在短时间内从单体(液体)状态转换成聚合体(固体)状态。图1是示出本发明的喷墨涂敷装置以及方法的第1实施方式中的概略结构的立体图。1是太阳能电池用层叠膜(以下，简称为膜)、2是卷出侧膜辊、3是卷取侧膜辊、4、5是导辊、6、7是升降导辊、8、9是吸附杆、10是吸附台、11是卷出侧轴马达、12是卷取侧轴马达、 13、14是膜按压杆、15是涂敷头、16是卷出部、17是涂敷部、18是卷取部、19是摄像照相机、20是UV光源、21是真空吸引部、22是UV挡板、23是气缸。在该图中，沿着膜1的长度方向(移动方向)的X轴方向的空间划分为卷出部16、 涂敷部17、以及卷取部18，在卷出部16中，在X轴方向上依次排列设置了由卷出侧轴马达 11旋转驱动的卷出侧膜辊2、上游侧的导辊4、升降导辊6、以及吸附杆8，在卷取部18中， 在X轴方向上依次排列而设置了下游侧的吸附杆9、升降导辊7、导辊5、以及卷取侧膜辊3。 另外，在涂敷部17中，设置了吸附台10、涂敷头15、以及膜按压杆13、14。在吸附杆8、9、吸附台10中，虽然未图示，但以真空泵为真空源，通过真空阀进行膜1的吸附固定、固定解除。在卷出部16中，在卷出侧膜辊2上，通过涂敷部17，辊状地缠绕了成为电极材料或绝缘材料等的涂敷对象的膜1。另外，该膜1从该卷出侧膜辊2卷出而通过涂敷部17，利用卷取部18卷取到卷取侧膜辊3上。此处，将膜1的长度方向(移动方向)设为X轴方向、 将其宽度方向设为Y轴方向、将与该面垂直的方向设为Z轴方向。在涂敷部17中，在吸附台10上，通过真空吸附，固定了膜1的位置。另外，设置了多个(这里为4个)喷墨式的涂敷头15。各个涂敷头15通过未图示的Z轴驱动单元独立地改变其高度。另外，涂敷头15与摄像照相机19、UV光源20 —体地构成，能够通过未图示的X轴驱动单元在X轴方向上移动。另外，与摄像照相机19、UV光源20—体的涂敷头15在此设置了 4个，但也可以是 1个，并且，也可以是4个以外的多个。其理由在于，为了提高处理速度，而设置了多个。在台10的外侧，针对每个涂敷头15设置了吸引其喷嘴内的真空吸引部21。另夕卜， 在各个真空吸引部21中，设置了能够通过气缸23进行往复移动(滑动)的UV挡板22。该 UV挡板22成为真空吸引部21的吸引口的盖状，在对涂敷头15的喷嘴内进行真空吸引时， 通过气23，UV挡板22从真空吸引部21的吸引口伸出而打开该吸引口，在不对涂敷头15的喷嘴内进行真空吸引时，通过气缸23，UV挡板22移动而覆盖真空吸引部21的吸引口，关闭该吸引口。图2是示出图1所示的第1实施方式的概略结构的俯视图。M是X轴驱动单元、 25是Z轴驱动单元、沈是Y轴驱动单元、27是架子、28a,28b是Y轴载物台、29是真空泵、30 是真空阀、31是加压气源、32是阀组件、33是真空配管、34是配管，对与图1对应的部分附加同一符号而省略重复的说明。在该图中，4个涂敷头15沿着X轴方向、即膜1的长度方向排列，以夹住这些涂敷头15的排列整体、并且跨越膜1的状态，在Y轴方向上相互平行地设置了两个Y轴载物台 28a,28b0跨在上述Y轴载物台28a、28b之间而与X轴平行地设置了架子27。在该架子27 的其长度方向的侧面，安装了 4个涂敷头15。架子27能够通过利用伺服马达、线性马达等未图示的驱动单元，在Y轴载物台28a、28b上在Y轴方向上移动，由此，这些Y轴载物台^a、 28b和架子27形成使涂敷头15在Y轴方向上移动的Y轴驱动单元26。另外，在各涂敷头15中，设置了 用于使其沿着架子27在X轴方向上移动的X轴驱动单元M ；以及使其沿着架子27的所述侧面在上下方向(与纸面垂直的Z轴方向)上移动的Z轴驱动单元25。这样，各涂敷头15基于X轴驱动单元M和Y轴驱动单元沈在与膜1的面平行的 X、Y轴方向上移动，基于ζ轴驱动单元25在与膜1的面垂直的Z轴方向上移动。各真空吸引部21连接真空配管33，这些真空配管33经由真空阀30与真空泵四连接。真空泵四动作，如果在所述状态下打开真空阀30，则通过各真空吸引部21进行吸引。另外，对各气缸23连接配管34，这些配管34经由阀组件32与作为缸驱动部的加压气源31连接。通常，UV挡板22以通过弹簧等塞住该真空吸引部21的吸引口的方式，对位到真空吸引部21上。在对涂敷头15的喷嘴的内部进行吸引时，加压气源31动作，并且阀组件32打开。由此，气缸23动作而UV挡板22移动，从而从真空吸引部21伸出。于是， 该真空吸引部21的吸引口被打开。与此同时，真空泵四工作而打开真空阀30，通过真空吸引部21进行吸引。如果结束该吸引，关闭阀组件32而停止加压气源31的动作，则气缸23 的动作也停止，通过弹簧等的作用，UV挡板22在真空吸引部21上移动，真空吸引部21的吸引口关闭。如上所述，通过X轴驱动单元M、Y轴驱动单元沈，使喷墨式的涂敷头15在膜1上的Χ、γ轴方向上移动，而从该头15中设置的喷嘴喷出液状的电极材料、绝缘材料等(以下， 将它们总称为“涂敷材料”)，从而在膜1上涂敷涂敷材料而形成电极、绝缘膜。在该实施方式中，作为涂敷材料，使用UV硬化型的涂敷材料、即UV硬化型涂敷材料，接下来，对UV硬化型的涂敷材料的处理进行说明。在图1、图2中，如果结束了由涂敷部17进行的膜1的规定的涂敷对象区域中的涂敷材料的涂敷，则从卷出侧膜辊2卷出膜1。另外，在卷取侧膜辊3上卷取该膜1，通过涂敷部17逐次在连续的膜1上重复涂敷材料的涂敷。为使该膜1的接下来的涂敷对象区域成为能够通过涂敷部17进行涂敷材料的涂敷的位置，从卷出侧膜辊2侧向卷取侧膜辊3侧输送膜1。此时，在卷出部16中，从通过卷出侧轴马达11旋转驱动的卷出侧膜辊2卷出的膜 1被导辊4和升降导辊6支撑。升降导辊6上升到比吸附台10的吸附面高的位置，并且， 在卷出部16中，膜1由升降导辊7和导辊5支撑而卷取在卷取侧膜辊3上。此时，升降导辊7上升到比吸附台10的吸附面高的位置。由此，在涂敷部17中，膜1被抬起，不接触到吸附杆8、9、吸附台10地在X轴方向上移动。这样，在将膜1从卷出部16侧移送到卷取部18侧时，通过升降导辊6、7抬起膜1。 膜1不接触吸附台10地被输送，所以能够防止对膜1的背面造成擦伤。这样，如果通过升降导辊6、7以不接触到吸附杆8、9、吸附台10的状态输送膜1， 而膜1的接下来的涂敷对象区域到达涂敷部17，则膜1的输送结束。进行该涂敷对象区域的涂敷部17的X轴方向的定位(该定位首先通过对卷取侧膜辊3的卷取量进行监视而进行)，粗略地进行位置调整。此时，对卷取侧轴马达12施加制动，膜1的卷取部18侧成为固定的状态。与此同时，使卷出侧轴马达11成为向与膜1的卷出的旋转方向相反的旋转方向附加了扭矩的状态，并成为对膜1附加了一定的张力的状态。由此，即使使膜1的输送结束，该膜1也仍保持对其长度方向(即，对其进行输送的X轴方向)施加了张力的状态，膜1不会松弛。在所述状态下，在涂敷部17中，通过对膜 1的下表面进行吸附保持的吸附杆8、9，膜1被吸附保持在吸附台10上。图3是放大示出图1、图2中的1个涂敷头15的部分的立体图，35是UV硬化型涂敷材料、36是UV光，对与图1、图2对应的部分附加同一符号而省略重复的说明。在该图中，在涂敷头I5的下表面，设置了 250个左右的朝向膜1的喷嘴孔(未图示)。在各喷嘴孔内通过压电元件驱动押出涂敷材料35的液滴而在膜1上点状地射出。在涂敷头15的前后(Y轴方向)，设置了 UV光源20，从各个UV光源20的下表面在膜1上照射UV光36。涂敷头15能够与摄像照相机19和紫外线的光源即UV光源20 —起，基于Z轴驱动单元25而进行Z轴方向(高度方向)的移动动作。能够进行Z轴方向的移动动作的所有结构单元安装在X轴驱动单元M中。进而，在呈现共通的架子构造体的Y轴驱动单元56的架子57中，安装了多个X轴驱动单元M。在XY轴平面内，能够使所有涂敷头15移动。由此，如图2的说明，涂敷头15的喷嘴在XY轴平面内移动，进而，进行Z轴方向的移动动作，独立地射出涂敷材料35，从而能够在膜1的涂敷面中以任意的图案精细地涂敷涂敷材料35。此处，如果向涂敷头15的内部混入了气泡，则造成涂敷材料的射出涂敷不良，所以成为大的问题。因此，需要极力避免向涂敷头15的内部混入气泡。作为有可能向涂敷头 15的内部混入气泡的现象，大致有两种现象。首先，第1是由于涂敷材料的消耗而向涂敷头15新填充UV硬化型涂敷材料的情况。第2是由于长时间的连续涂敷而在涂敷头15的内部产生微小的气泡的情况。为了防止向该涂敷头15的内部混入气泡，对涂敷头15内从喷嘴侧进行真空吸引是有效的。为了在短时间内进行真空吸引，各涂敷头15的配置与相应的真空吸引部21的配置对应，通过X轴驱动单元24、Y轴驱动单元沈(图幻，使各个涂敷头15同时移动至其喷嘴位于相应的真空吸引部21的上部。接下来，通过Z轴驱动单元25，使各个涂敷头15下降，使其喷嘴的前端进入到真空吸引部21的吸引口内。在所述状态下，在真空吸引部21中从喷嘴的喷出口同时进行各个涂敷头15的真空吸引。如果结束了由涂敷部17进行的膜1的规定的涂敷对象区域中的涂敷材料35的涂敷，则进行从卷出侧膜辊2 (图1、图2)的膜1的卷出和卷取侧膜辊3 (图1、图2)的膜1的卷取，对连续不断的膜1，通过涂敷头15，用涂敷部17反复涂敷动作。在通过真空吸引部21从涂敷头15的喷嘴进行了涂敷头15的真空吸引的情况下， 涂敷头15的内部的UV硬化型涂敷材料的一部分有飞散的情况，在真空吸引部21的内壁面、真空配管33的内面，UV硬化型涂敷材料的附着物的量也逐渐变多。另一方面，在通常的涂敷后，通过涂敷头15的肋侧从UV光源20照射UV光36，所以在该状态下，真空吸引部 21内附着的UV硬化型涂敷材料开始硬化。因此，会产生将真空配管33等真空吸引的通路塞住这样的问题。作为其对策，过去提出了将真空吸引部设置在远离UV光源的位置的方法，但由于涂敷头向真空吸引部的移动时间较长，所以存在导致处理节拍降低这样的其他问题。另外， 作为其他提案，还提出了并非真空吸引，而对涂敷头的材料供给系统追加加压系统的加压充填法，但这样一来，需要多余的空间，且会产生由于切换阀而引起的压力的变动，所以在要求精密性的射出状态下出现恶劣影响而难以实现高质量的涂敷。为了消除所述那样的问题，在该第1实施方式中，为防止由于涂敷材料35的硬化引起的真空吸引功能降低，在真空吸引部21中附加了 UV挡板22。S卩，在图3中，所输送的膜1在吸附台10上定位固定，但在吸附台10的附近，即相当于与输送方向垂直的方向的外侧位置，设置了真空吸引部21。在真空吸引部21的上表面，通过与真空泵四连结的真空配管33对膜1进行真空吸引。在该能够打开的真空吸引部21的上表面，从比真空吸引部21更外侧，在与膜1的输送方向垂直的方向上，通过挡板驱动用的气缸23进行驱动，而UV挡板22能够滑动移动。此处，将UV挡板22的驱动源设为了气缸，但也可以通过其他马达、螺线管等而进行直线运动的移动。图4是示出图1中的具有真空吸引部21的UV遮光的功能的喷墨涂敷的控制部的结构的框图，24hx是X轴驱动器、24hy是Y轴驱动器、24hz是Z轴驱动器、37是控制组件、 37a是微型计算机、37b是外部接口、37c是涂敷头控制器、37d是图像处理控制器、37e是马达控制器、37f是数据通信总线、38是USB存储器、39是硬盘、40是监视器、41是键盘、42是调节器。在该图中，控制组件37包括微型计算机37a、经由数据通信总线37f与其连接的外部接口 37b、涂敷头控制器37c、图像处理控制器37d、以及马达控制器37e。该控制组件37 的各结构部件根据微型计算机37a的控制进行控制。另外，作为微型计算机37a的外部存储器的USB存储器38、硬盘39、作为数据输出部的监视器40、以及作为操作部的键盘41与外部接口 37b连接。另外，外部接口 37b将气缸23等气体驱动机器、卷出侧轴马达11、卷取侧轴马达 12、以及其他辊用马达与微型计算机37a连接，在微型计算机37a的控制下，对它们进行驱动控制，并连接有通过吸附杆8、9、吸附台10对膜1进行真空吸附时的真空源的真空泵29、 进行之后的切换的真空阀部30，在微型计算机37a的控制下，对它们进行驱动控制。另外， 对于加压气源31、阀组件32的开关、调节器42、UV光源20的照射的开关，也同样在微型计算机37a的控制下，对它们进行控制。在微型计算机37a的控制下，涂敷头控制器37c控制从涂敷头15的各喷嘴的射出口是否喷出涂敷材料35(图3)、和喷出的定时。图像处理控制器37d在微型计算机37a的控制下，对在膜1上实施的划线、定位标志进行摄像，通过图像处理，计算出摄像照相机19的视野内位置。马达控制器37e在微型计算机37a的控制下对驱动安装了涂敷头15的X轴驱动单元M (图2)的X轴驱动马达的X轴驱动器Mhx、和驱动Z轴驱动单元25 (图2)的Z轴驱动马达的Z轴驱动器25hz进行驱动控制。另外，对驱动Y轴驱动单元沈的线性马达或者驱动马达的Y轴驱动器^hy进行驱动控制。经由马达控制器37e，通过微型计算机37a，进行与UV光源20 —体地移动的涂敷头15的XY轴方向的移动控制，把握UV光源20的当前位置和接下来的移动目的地位置。进而，根据动作时序的管理，在微型计算机37a中，还把握UV光源20的照射、非照射的定时。另外，在该实施方式中，针对每个涂敷头15，单独地设置了所滑动的UV挡板22和成为其驱动源的挡板驱动用的气23，但也可以对多个涂敷头15共同地设置一组UV挡板22 和挡板驱动用的气23。根据通过真空吸引部21稀疏地进行还是频繁地进行涂敷头15的真空吸引的执行频度，动作的方法不同。在通过真空吸引部21稀疏地对涂敷头15进行真空吸引的使用方法中，通常，UV挡板22覆盖真空吸引部21的上部而对真空吸引部21的内部进行遮光，仅在需要的定时，打开UV挡板22而使真空吸引部21的吸引口成为打开状态。以下，通过图 5所示的流程图，说明该真空吸弓I的动作的一个具体例。在所有涂敷区域中的涂敷尚未完成的情况下(步骤110、120)，需要打开UV挡板22而进行涂敷头15的真空吸引的定时是3种。第1是向涂敷头15充填各个UV硬化型涂敷材料等时(步骤130的“是”)。第2是在相同的位置停止的时间成为所设定的时间以上时(步骤140的“是”)。第3是通过手动动作对涂敷头15进行真空吸引时(步骤150的 “是”)。除了所述定时以外，都重复步骤110、120的“否”、130的“否”、140的“否”、以及150 的“否”的动作而进行UV硬化型涂敷材料的涂敷，不进行涂敷头15的真空吸引。在该3种中的某一个条件成立的情况下，首先，设成使UV挡板22移动而打开真空吸引部21的吸引口(步骤160)，且在真空吸引部21的吸引口的上方不存在任何光学上的遮蔽物的状态。接下来，通过X轴驱动单元M、Y轴驱动单元沈(图幻，使涂敷头15移动至真空吸引部21的上方位置，并确认真空吸引部21的吸引口的打开完成，之后，通过Z轴驱动单元25(图幻，使涂敷头15下降(步骤170)。然后，接下来，对真空泵四(图幻进行驱动，针对顶向真空吸引部21的上表面的吸引口上的涂敷头15，从其喷嘴的喷出口进行真空吸引，对涂敷头15内进行脱泡(步骤180)。如果脱泡结束，则通过Z轴驱动单元25 (图2) 使涂敷头15上升，使涂敷头15移动到吸附台10侧的接下来的动作目标位置(步骤190)。 最后，在确认了涂敷头15的上升之后，通过UV挡板22关闭真空吸引部21的吸引口在光学上遮蔽真空吸引部21的吸引口(步骤200)以避免向真空吸引部21的内部照射UV光36。另一方面，在频繁地利用真空吸引部21对涂敷头15进行真空吸引的使用方法中， 如果与UV光源20 —体的涂敷头15进入距真空吸引部21 —定范围内L，则UV挡板22滑动移动而关闭真空吸引部21的吸引口，在光学上对真空吸引部21的内部进行遮光。相反地， 如果涂敷头15变为处于距真空吸引部43a —定范围外，则进行UV挡板22打开的动作。与图5的步骤160和步骤200的UV挡板22的开闭定时不同，但其他个别的动作与图5相同。图6是示出本发明的喷墨涂敷装置以及方法的第2实施方式的主要部分的概略结构的立体图。43是真空吸引部、44是真空吸引部驱动用的气缸、45是UV遮光板，对与图3 对应的部分附加同一符号而省略重复的说明。在该第2实施方式中，也为了去除涂敷头15的内部的气泡，防止通过涂敷头15的内部的吸引而在真空吸引部内飞散的UV硬化型涂敷材料暴露于UV光。在第2实施方式中，如图6所示，真空吸引部43能够通过真空吸引部驱动用的气 44，在膜1的宽度方向即Y轴方向上进行往复移动(滑动)。另外，从吸附台10在Y轴方向上离开规定间隔而在固定的位置设置了 UV遮光板45。其以外的结构与图3所示的第1实施方式相同。在所述结构中，真空吸引部43在通常不使用时，处于UV遮光板45的下侧，其吸引口是被UV遮光板45塞住的状态。在需要涂敷头15中的吸引的情况下，通过气缸44使真空吸引部43从UV遮光板45的下侧的位置滑动地押出到膜1侧。由此，真空吸引部43的上表面的吸引口成为打开状态，使涂敷头15向该真空吸引部43移动而顶向其吸引口，从而能够进行涂敷头15内的真空吸引。如果所述吸引结束，则通过吸引部驱动用的气缸44，在远离吸附台10的方向上滑动地拉拽真空吸引部43，使其进入到UV遮光板52a的下侧。由此，能将真空吸引部43设为避开UV光36的遮光状态。这样，在该第2实施方式中，也可以与第1实施方式同样地，抑制通过向真空吸引部43照射UV光36而吸引到真空吸引部43内的UV硬化型涂敷材料硬化，能够使涂敷头15 在良好的状态下向膜1涂敷所述材料。
此处，通过真空吸引部驱动用的气44，真空吸引部43能够在UV遮光板5 的下侧的第1位置、与比其更靠近吸附台10侧的能够进行涂敷头15的真空吸引的第2位置之间进行往复移动。进而，还可以根据需要(例如，通过操作者的操作)，从UV遮光板45的下侧的位置移动到进一步远离吸附台10的第3位置。在该第3位置处，真空吸引部43从UV 遮光板45脱离，真空吸引部43的吸引口成为打开的状态。但是，由于与涂敷头15 —起设置的UV光源20隔开了足够的距离，所以不会从该UV光源20对真空吸引部43的吸引口照射UV光36。这样，通过使真空吸引部43对位到第3位置，照射到UV光36的情况也少，能够在涂敷作业中的工作状态下进行真空吸引部21的清扫作业，能够不降低制造节拍地实现稳定的涂敷。如上所述，在所述各实施方式中，为了去除涂敷UV硬化型涂敷材料的涂敷头15内部的气泡，通过真空吸引部21吸引喷嘴，但在不吸引时通过使用遮光单元，以往的因吸引而飞散的UV硬化型涂敷材料暴露于UV光36的情况极大地减少，真空吸引部21内不会闭塞，能够维持稳定的涂敷动作。
权利要求
1.一种喷墨涂敷装置，包括上游侧的导辊，卷出并输送辊状的膜； 吸附台，吸附保持所卷出的该膜；涂敷头，在该吸附台上吸附保持的该膜表面上涂敷液状的UV硬化型涂敷材料； 架子构造体，能够使该涂敷头在该膜的上方位置且在XY轴的平面内移动； Z轴驱动单元，能够使该涂敷头上下动作；以及紫外线光源，能够与该涂敷头一体地在XYZ轴方向上移动， 所述喷墨涂敷装置的特征在于，具备真空吸引单元，处于输送该膜的范围的外侧的位置，具有移动到该位置的该涂敷头下降而接触的吸入口，从该吸入口吸引该涂敷头的喷嘴；以及遮光单元，对从该紫外线光源向该真空吸引单元的内部入射的紫外线光进行遮蔽， 其中，该喷墨涂敷装置构成为能够选择该真空吸引单元中的该紫外线光的遮蔽和该遮蔽的解除。
2.根据权利要求1所述的喷墨涂敷装置，其特征在于， 设置了多个所述涂敷头，针对每个所述涂敷头，与所述涂敷头的配置关系相同地设置了所述真空吸引单元。
3.根据权利要求1所述的喷墨涂敷装置，其特征在于，所述遮光单元利用直线式驱动单元，在所述真空吸引单元的上表面位置与脱离所述真空吸引单元的上表面的位置之间，按照光闸方式往复移动。
4.根据权利要求1所述的喷墨涂敷装置，其特征在于， 所述遮光单元是被固定了的遮光板，所述真空吸引单元利用直线式驱动单元，在该遮光板的下表面位置与脱离该遮光板的下表面的位置之间往复移动。
5.根据权利要求1所述的喷墨涂敷装置，其特征在于， 所述遮光单元是被固定了的遮光板，所述真空吸引单元利用直线式驱动单元，进行能够在所述膜侧的脱离所述遮光板的下表面的第1位置、所述遮光板的下表面的下侧的第2位置、以及与所述膜相反一侧的脱离所述遮光板的下表面的第3位置这3个位置定位的往复移动。
6.根据权利要求1所述的喷墨涂敷装置，其特征在于，所述真空吸引单元通常由所述遮光单元遮蔽所述紫外线光的入射，在使用所述真空吸引单元来吸引所述涂敷头的涂敷材料喷出喷嘴时，解除由所述遮光单元实施的遮蔽。
7.根据权利要求1所述的喷墨涂敷装置，其特征在于，所述真空吸引单元通常由所述遮光单元遮蔽所述紫外线光的入射，取得所述涂敷头的当前位置信息，在与真空吸引单元的距离进入到预先设定的范围内时，解除由所述遮光单元实施的所述紫外线光的入射遮蔽。
8.—种喷墨涂敷方法，通过上游侧的导辊卷出并输送辊状的膜， 通过吸附台吸附保持所卷出的该膜，通过涂敷头，在该吸附台上吸附保持的该膜的表面上涂敷液状的UV硬化型涂敷材料，通过架子构造体，使该涂敷头能够在该膜的上方位置且XY轴的平面内移动， 通过Z轴驱动单元，能够使该涂敷头上下移动， 紫外线光源能够与该涂敷头一体地在XYZ轴方向上移动， 所述喷墨涂敷方法的特征在于，该真空吸引单元配置在输送该膜的范围的外侧的位置，使移动到该位置的该涂敷头下降而接触到吸引口，从而从该涂敷头的喷嘴进行吸引，该遮光单元对从该紫外线光源向该真空吸引单元的内部入射的紫外线光进行遮蔽，能够选择该紫外线光的遮蔽和遮蔽的解除。
全文摘要
本发明提供一种喷墨涂敷装置和喷墨涂敷方法，防止真空吸引单元从涂敷头的喷嘴吸引出的UV硬化型涂敷材料由于UV光而硬化，防止由于真空吸引单元中的堵塞而产生吸引不良。将输送来的膜(1)吸附固定在吸附台(10)上而从涂敷头(15)涂敷UV硬化型涂敷材料(35)，该涂敷的UV硬化型涂敷材料被照射来自与涂敷头一体的UV光源(20)的UV光(36)而硬化。在该吸附台的外侧，配置了真空吸引部(21)，使涂敷头移动到该真空吸引部，从而通过该真空吸引部吸引涂敷头内的气泡等。在不进行所述涂敷头的吸引时，UV挡板(22)通过气缸(23)移动，而塞住该真空吸引部的吸引口。由此，真空吸引部内相对UV光被遮光。
文档编号B41J3/407GK102205707SQ20111006388
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月17日 优先权日2010年3月29日
发明者中村秀男, 岸村敏治, 渡濑直树, 渡边胜义, 真锅仁志 申请人:株式会社日立工业设备技术