专利名称：喷墨装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备喷头的喷出检查机构的大面积基板用的喷墨装置。
背景技术：
喷墨技术应用于各种技术领域，其用作将有机半导体材料或电极材料墨液化并在基板上进行印刷后使其硬化以制造期望的设备时的印刷方式。此外，在现行的喷墨技术中，即使在向喷墨装置提供用于喷出墨液的信号的情况下，根据喷嘴附近的墨液或喷嘴表面的状态的不同，也存在墨液不喷出的现象即产生不喷出状态的情况。例如，异物在喷嘴内部的堵塞、因墨液凝聚造成的堵塞、气泡的顶入(气泡进入喷嘴内部的状态)等。而且，在墨液溶剂容易乾燥的情况下，由于在喷嘴附近墨液成为高粘度的状态，从而存在产生不喷出的情况。由于这种原因，由于产生喷嘴不喷出的情况，若在涂敷前不检测喷嘴就进行涂敷， 则产生涂敷缺陷。其结果是，容易对所制造的设备的特性带来重大的不良影响。基于这种背景，以往提出了具备对从喷嘴喷出的墨液的状态进行检测的喷出检查机构的喷墨装置。例如，具备将喷出检查用基板载置到基板输送台的步骤、向该基板上印刷检查图案的步骤，通过检测该基板，可把握由喷墨装置具备的喷头喷出墨液的状态。然而，在基板的一边大型化至数米程度并且要与此匹配地使喷墨装置的喷头大型化的情况下，存在上述以往的方案不充分的情况。具体而言，根据上述以往的方案，为了评价喷头整体，喷出检查用基板也被大型化，从而检查该基板的检查单元也必然被大型化。对于这种大面积基板用喷墨装置，存在如下问题，即，不但需要与实际的基板相等的大面积喷出检查用基板，而且还会导致喷出检查功能大型化。为了解决上述问题，例如提出了专利文献1所记载的喷墨装置，如图6所示，其包括输送印刷介质P的输送带20、由喷嘴向印刷介质P涂敷液滴的喷头21、形成于输送带20 上的开口部22、利用通过该开口部22从喷头21的喷嘴喷出的液滴而进行印字的喷出检查部件23。根据上述专利文献1所记载的喷墨装置，能够不使用印刷介质P地在喷出检查部件23上涂敷液滴而形成检查用图案，从而根据该检查用图案确认喷头21的喷嘴的喷出状态。专利文献1日本特开2006-76135号公报然而，在上述以往的喷墨装置的结构中，若印刷介质P为纸或膜那样的薄且轻量的材料时，则对输送带20不要求刚性，但是在印刷介质P为玻璃基板的情况下，并且若玻璃基板的一边为数米的尺寸时，为了支承玻璃基板的重量，对输送机构要求较高的刚性。因此，需要增大装载玻璃基板的输送台的厚度或设置肋部。其结果是，即使在输送机构设置开口部，由于输送机构整体的厚度大，所以喷头21和喷出检查部件23的间隔变大。由此，喷头21和印刷介质P的间隔与喷头21和喷出检查部件23的间隔变得显著不同。 因此，产生无法取得印刷介质P上的涂敷结果与喷出检查部件23上的涂敷结果的相关性这一不合格状况。
发明内容
本发明是为了解决上述以往的问题而提出的，其目的在于提供一种即使在大面积基板上涂敷墨液时也能够正确检测不喷出喷嘴和着墨精度不良的不良喷嘴等的喷墨装置。为了达成上述目的，本发明的喷墨装置为从喷嘴喷出墨液而在印刷介质上涂敷墨液的喷墨装置，其特征在于，具备设有多个所述喷嘴的喷头、使所述喷头与所述印刷介质相对移动的输送机构、将配置在与所述印刷介质大致相同高度上的喷出检查用板沿所述喷头向与所述印刷介质的输送方向不同的方向输送的板输送机构、对被喷出到所述喷出检查用板上的墨液图案进行检查的检查单元。根据本结构，通过向配置在与印刷介质相同高度上的喷出检查用板上印刷检查用图案、并对印刷到该板上的各喷嘴的墨液图案进行检查，从而能够以与向印刷介质实际印刷时相等的正确度把握从喷头的墨液的喷出状态。发明效果如上所述，本发明的喷墨装置在向喷出检查用板印刷检查用图案时，使喷头和喷出检查用板的间隔与喷头和印刷介质的间隔成为相同的状态，来检查该喷出检查用板。由此，能够提高印刷介质上的涂敷结果与喷出检查用板上的涂敷结果的相关性，其结果是，能够正确把握从喷头的墨液的喷出状态。
图1是表示本发明的喷墨装置的实施方式的简要结构的图，(a)是俯视图，(b)是主视图。图2是表示本发明的实施方式的喷头的俯视图。图3是本发明的实施方式的喷出检查用板印刷方法的说明图。图4是表示本发明的实施方式的印刷后的喷出检查用板的俯视图。图5是表示本发明的实施方式的喷墨装置的简要结构的图，(a)是俯视图，(b)是基板印刷时的主视图，(c)是对喷出检查用板进行印刷时的主视图。图6是表示专利文献1所记载的现有喷墨装置的立体图。符号说明1 基座2基板输送台3 基板4、21 喷头5喷出检查用板输送工作台6喷出检查用板6’印刷后的喷出检查用板7检查单元8喷出控制单元9单喷头
10、A E、F 喷嘴11检查图案
具体实施例方式以下，参照
本发明的实施方式。图1是表示本发明的喷墨装置的实施方式的简要结构的图，该图(a)为俯视图， (b)为主视图。在图1中，1为喷墨装置本体的基座，2为输送基板3 (印刷介质)的基板输送台，4 为设有多个喷嘴的喷头，5为输送喷出检查用板6的喷出检查用板输送工作台，7为检查检查图案(墨液图案)的检查单元，8为对喷头4的喷出状态进行修正和/或控制的喷出修正单元。在本实施方式中，如图1所示，在基座1上设置有基板输送台2，在基板输送台2上吸附(固定)有基板3。在基座1的中央附近设置有喷头4，喷头4固定在相对于基板3的上表面和喷头4的下表面具有一定间隙的高度上。如图1所示，基板输送台2能够相对于纸面沿左右方向移动。本发明的喷墨装置与基板输送台2的位置同步，通过由喷头4喷出墨液向基板3上的期望的位置涂敷墨液。本发明的喷墨装置在喷头4的下方设置有喷出检查用板输送工作台5。喷出检查用板输送工作台5从上方被支承而向与基板输送台2正交的方向移动。印刷有检查图案的喷出检查用板6采用在其表面施加有对墨液具有防水性的覆层的板或在表面被覆有墨液的吸收体的板等。喷出检查用板6被吸附(固定)在喷出检查用板输送工作台5上，且调整成在印刷时喷出检查用板6的表面与基板3的表面成为相同尚度。当在基板3上进行墨液涂敷时(印刷时)，通常，喷出检查用板输送工作台5以与基板输送台2不干涉的方式在基座1的外侧(图1中的实线所表示的检查位置，图1 (1)的位置)待机。另外，当对喷头4的喷出状态进行确认时，在基板输送台2停止在左侧的位置 (图1中的实线所表示的位置，图1(2)的位置)的状态下，喷出检查用板输送工作台5移动到双点虚线所示的位置(图1(3)的位置)。与喷出检查用板输送工作台5的位置同步，通过从喷头4喷出墨液，对喷出检查用板输送工作台5上的喷出检查用板6的表面印刷检查图案。喷出检查用板输送工作台5到达双点虚线所表示的位置(图1(3)的位置)后，返回到图1中的实线所示的检查位置((图1(1)的位置))。在该状态下，通过检查单元7开始对喷出检查用板6上的检查图案的喷出状态进行检查。作为检查单元7，可采用使用识别摄像头进行图像识别的检查单元或条形码读取器之类的激光扫描式的检查单元。通过检查单元7能够进行检查图案的喷出检查，由此可以把握喷头4的各喷嘴的不喷出或被涂敷的液滴的位置偏差量。然后，将其结果输入到喷头4的喷出控制单元8，从而对喷头4的各喷嘴的喷出状态进行修正。例如，使不喷出喷嘴和位置偏差大的喷嘴不喷出墨液，并替代于此，使相邻的喷嘴喷出墨液，对不喷出喷嘴进行补充。另外，对于基板3的输送方向的涂敷位置偏差，可以通过错开该喷嘴的墨液喷出的时刻在期望的位置涂敷液滴而进行修正。
如上所述，根据本实施方式的喷墨装置，能够相对于喷头4将基板3和喷出检查用板6配置在相同高度上，从而能够提高基板3上的涂敷结果和喷出检查用板6上的涂敷结果间的相关性。由此，根据喷出检查用板6上的检查图案的涂敷结果，通过对涂敷液滴的位置偏差和喷嘴的不喷出状态进行修正，能够改善实际向基板3上涂敷的涂敷状态。喷出检查用板6需要在印刷时使喷出检查用板6和喷头4的距离与基板3和喷头4的距离相同，但是，在对喷出检查用板6进行检查时、待机时、输送时等，可以以任意的高度移动。例如，为了在检查时缩短检查节拍，需要在能够确保必要精度条件下尽量对大的印刷范围进行检查。此时，检查单元7的摄像头的作动距离为数十毫米以上。在检查单元 7的设置高度受到限制的情况下，通过使喷出检查用板6沿高度方向移动而进行检查，能够使喷墨装置整体节省空间。另外，在待机时、输送时同样地，在支承喷头4的喷头支承台(未图示)等的配置关系方面存在自由度，能够使设备整体节省空间。而且，能够提高喷出检查用板6的更换作业、维护等的作业性。另外，因为本实施方式的喷墨装置构成为使喷出检查用板6边向与基板3的输送方向正交的方向移动边进行涂敷，所以能够相对于喷头4的长度方向缩短喷出检查用板6 的长度。因此，能够采用比基板3小的喷出检查用板6。由于能够减小喷出检查用板6，所以能够实现喷出检查用板输送工作台5和检查单元7的小型化，从而能够抑制喷墨装置本身的大型化。而且，由于能够以高速移动小的喷出检查用板6，所以不但能够缩短用于检查的印刷时间，而且还由于检查区域小而能够缩短检查时间，从而提高生产率。图2示出了本实施方式的喷头的结构。该图为喷头的俯视图。在本实施方式中使用的那样的大型的喷头4中，通常，多个单喷头9规则地排列。单喷头9分别具有数百个喷嘴10，在该图中为了简化说明，仅举出相邻的喷嘴10来进行说明。能够利用喷出控制单元 8在任意的时刻从这些所有的喷嘴1喷出液滴。为了实现精密的印刷，需要提高涂敷的分辨率。基板3的输送方向的涂敷分辨率由基板3的输送速度和从喷嘴10喷出墨液的喷出周期来确定。另外，与基板3的输送方向正交的方向的涂敷分辨率由喷嘴10的配置密到何种程度来确定。通常，为了按照每个喷嘴10设置墨液室、用于为墨液室提供喷出压力的驱动元件，喷嘴10的孔的大小为直径20 50微米左右。因此，喷嘴10间的间距为数百微米。为了确保与基板3的输送方向正交的方向上的涂敷的分辨率，相对于基板3的输送方向倾斜地配置单喷头9。由此，即使喷嘴10的位置在基板3的输送方向上发生偏离，也能够使与基板3的输送方向正交的方向上的喷嘴孔间距P1、即与基板3的输送方向正交的方向上的涂敷分辨率成为与喷嘴孔直径相等的数十微米。对于如此配置的喷头4，印刷介质越大，与基板3的输送方向正交的方向上的宽度越增加。因此，即使在沿基板3的输送方向输送喷出检查用板6而进行喷出检查的情况下， 也需要大的喷出检查用板6和检查单元7。另外，由于喷头4的基板3的输送方向的宽度在作为印刷介质的基板3变大的情况下也不变化，所以可以使用与喷头4的宽度相等的喷出检查用板6。另外，由于基板3的输送方向的喷嘴间距P2比正交方向的喷嘴间距Pl大，所以具有在喷出检查时不会受到相邻的喷嘴10的涂敷精度的影响这一优点。图3是本实施方式的喷出检查用板的印刷方法的说明图。在本实施方式中，喷出检查用板6从喷头4的图面的左侧向右侧、沿与基板3的输送方向正交的方向被输送。根据喷出检查用板6通过喷头4的下方时的位置而控制喷出时刻，从而在喷出检查用板6上印刷检查图案11。例如，在图3中，利用喷嘴A F在印刷后的喷出检查用板6’上印刷检查图案 A’ F’。喷嘴A在喷出检查用板6来到规定的位置时喷出数滴的液滴，从而形成线状的图案A’。与以一滴的液滴进行检查的情况相比，通过以数滴的液滴形成线状的图案，能够实现包含喷出的再现性的检查。另外，对于线状图案的情况，由于给予检查的区域变大，所以能够选择激光扫描式的图像检查以外的检查方式。另外，由于检查灵敏度提高，所以不易受到灰尘和异物等检查噪音的影响。喷嘴A E为相同的单喷头9内的喷嘴，以其各检查图案11在输送方向的相同位置排列的方式印刷检查图案A’ E’。喷嘴F为与喷嘴A E不同的单喷头的喷嘴，其为在基板3的输送方向上与喷嘴A位置相同的喷嘴。在印刷后的喷出检查用板6’的检查图案 A’的左侧印刷有检查图案F’。图4是表示实施方式的印刷后的喷出检查用板的一例的俯视图。在喷出检查用板 6’上印刷有检查图案11。单点虚线为基板3的输送方向的涂敷位置的期待值。在本实施方式中，利用构成检查单元7的摄像头等对检查图案11进行检查，并通过检查图案11的有无来判定不喷出，从而对相对于期待值的涂敷位置偏差进行测定。例如，在图4所示的例子中，检查图案A’、B’、E’在几乎不存在涂敷位置偏差的情况下被涂敷。另外，检查图案C’在基板输送方向上存在位置偏差。因此，对相对于期待值的位置偏差量进行检查，而根据其位置偏差的量以使喷嘴C的喷出时刻提前而印刷的方式进行修正。另外，检查图案D’在基板输送方向的相反方向上存在位置偏差，通过使喷嘴D 的喷出时刻延迟来进行修正。进一步而言，在如检查图案F’那样本来应当印刷的图案缺失的情况下，意味着其喷嘴为不喷出喷嘴。若得知喷嘴F为不喷出喷嘴，通过相邻的喷嘴替代地进行印刷等，从而补充本应由喷嘴F印刷的印刷图案。若使用以上说明的本实施方式的喷出检查及修正方法，由于基板3和喷出检查用板6配置在相同的高度上且能够获取基板3上的涂敷结果与喷出检查用板6上的涂敷结果间的相关性，所以根据喷出检查用板6上的涂敷结果，能够修正涂敷液滴的位置偏差和喷嘴的不喷出状态，从而能够改善实际向基板3上涂敷的涂敷状态。另外，在本实施方式中，通过在与基板3的输送方向不同的方向边输送边在配置在与实际印刷对象的基板3相同的高度上的喷出检查用板6上印刷检查图案，从而通过以比基板3小的喷出检查用板6检查喷头4的喷出状态。而且，在本实施方式中，作为输送机构虽然说明了使用使基板3移动的基板输送台2的例子，但是由于只要使基板3和喷头4相对移动而进行墨液涂敷即可，所以也可以考虑使喷头4相对于基板3移动的输送机构。接下来，参照
其他实施方式。图5是表示本发明的喷墨装置的第二实施方式的简要结构的图，(a)为俯视图， (b)为基板印刷时的主视图，(c)为向喷出检查用板印刷时的主视图。在图5中，101、103为气浮式工作台，102为气浮式工作台可动部，104为基板把持部，105为引导件。气浮式工作台101、103及气浮式工作台可动部102从形成于工作台表面的细微的空气供给孔和空气吸引孔分别供给、吸引空气。利用空气供给和吸引的平衡，基板 3在保持与工作台上表面的间隙大致均勻的状态下上浮。另外，基板3通过基板把持部104 把持端部，从而实现水平方向的限制。气浮式工作台可动部102配置在喷头4的正下方，能够沿上下方向移动。如图5(b)所示，当对基板3进行印刷时，气浮式工作台可动部102位于与气浮式工作台101、103相等的高度，基板把持部103在把持基板3的状态下在引导件105上移动。 基板3以在气浮式工作台101、气浮式工作台可动部102、气浮式工作台103上浮起的状态被输送。当基板3通过喷头4下方时，墨液从喷头4喷出，从而在基板3上印刷期望的印刷图案。当在喷出检查用板6上进行印刷时，如图5(c)所示，气浮式工作台可动部102下降。搭载有喷出检查用板6的喷出检查用板输送工作台5沿与纸面垂直的方向移动。喷出检查用板6的高度配置成与作为实际印刷对象的基板3的高度相同。当喷出检查用板6通过喷头4的下方时，在喷出检查用板6上印刷检查图案。由于检查图案的检查方法、涂敷位置偏差、不喷出喷嘴的修正、补充方法与第一实施方式相同，所以省略说明。以上，若使用本实施方式的喷墨装置，则由于通过灵活运用气浮式工作台无需在工作台上铺设引导件等，所以能够使工作台的一部分离开而上下移动。由此，能够容易地确保喷出检查用板输送工作台5向喷头4下的输送路径。产业上的可利用性本发明的喷墨装置能够用作利用喷墨涂敷功能性墨液而制作的功能性元件的制造装置。例如，用作显示器领域的滤色镜、荧光体、有机半导体膜等的涂敷装置。另外，还能够用作电子设备的电气配线的形成装置。
权利要求
1.一种喷墨装置，其具备设有多个喷嘴的喷头和载置印刷介质的基板输送台，其中， 所述喷墨装置具有喷出检查用板，其能够在与所述印刷介质的输送方向大致正交的方向上移动且能够移动到所述喷头的外侧；检查单元，其对被喷出到所述喷出检查用板上的墨液图案进行检查， 所述喷出检查用板在所述喷出检查用板和所述喷头的距离与所述喷头中的面对所述输送台的表面和所述印刷介质的所述喷头侧的表面间的距离相同的状态下，被涂敷从所述喷头喷出的墨液。
2.根据权利要求1所述的喷墨装置，其中，还具有喷出控制单元，该喷出控制单元根据所述检查单元的检查结果对涂敷液滴的位置偏差或喷头的不喷出状态进行修正。
全文摘要
本发明提供一种能够应对在大面积基板上涂敷墨液的情况下能够正确地检测不喷出喷嘴和着墨精度不良的不良喷嘴等的喷墨装置。作为印刷介质的基板(3)和喷出检查用板(6)配置在相同高度上。由此，能够获取基板(3)上的涂敷结果和喷出检查用板(6)上的涂敷结果间的相关性。因此，通过根据喷出检查用板(6)上的检查图案的涂敷结果修正涂敷液滴的位置偏差和喷嘴的不喷出状态，能够改善向基板(3)上的涂敷状态。
文档编号B41J2/18GK102267289SQ20111012889
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月11日 优先权日2010年5月12日
发明者室真弘, 金田善夫 申请人:松下电器产业株式会社