JP2010240507A - Nozzle hole wiping method and apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】液体塗布機のヘッドのノズル孔を混色等が生じないように拭浄する。
【解決手段】液体を吐出する多数のノズル孔をそれらの開口部が平面上に並ぶように複数列でヘッドに設け、ヘッドと拭浄体6とを一方向Yに相対移動させつつ、ノズル孔の開口部を拭浄体に接触させることにより、ノズル孔の開口部を拭浄する。ヘッドと拭浄体が一方向に相対移動する際にノズル孔の開口部の軌跡がノズル孔列8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2同士間で重なり合わないように、あらかじめ上記平面に垂直な軸の回りでヘッドを所望角度だけ回転させておく。拭浄体を介して異種類の液体がノズル孔の開口部に付着することがなく、異種類の液体同士の混合が防止され、適正な液体の塗布が可能になる。
【選択図】図5An object of the present invention is to wipe a nozzle hole of a head of a liquid applicator so that no color mixing occurs.
A plurality of nozzle holes for discharging a liquid are provided in the head in a plurality of rows so that their openings are arranged on a plane, and the nozzle holes are moved while the head and the wiping body 6 are relatively moved in one direction Y. The opening of the nozzle hole is wiped by bringing the opening of the nozzle into contact with the wiping body. When the head and the wiper are relatively moved in one direction, the trajectory of the nozzle hole opening is perpendicular to the plane in advance so that the nozzle hole arrays 8R1, 8G1, 8B1, 8R2, 8G2, and 8B2 do not overlap each other. The head is rotated by a desired angle around a certain axis. Different types of liquid do not adhere to the opening of the nozzle hole through the wiper body, so that mixing of different types of liquids is prevented, and appropriate liquid application becomes possible.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、塗料、インク等の液体をノズル孔から微小な液滴にして吐出する液体塗布機におけるノズル孔の拭浄方法及び装置に関する。 The present invention relates to a nozzle hole wiping method and apparatus in a liquid applicator that discharges liquid such as paint and ink from a nozzle hole as fine droplets.
従来、液体塗布機である大型インクジェットプリンタは、多数のノズル孔から液体インクを微細な液滴にして紙等の被塗布体に向かって吐出するようになっている。各色のインクが所望の発射方式によりノズル孔から被塗布体に向かって微小な液滴となって発射され、この液滴の発射が各色ごとに繰り返されることにより、インクが被塗布体に所望の絵柄、パターン等として印刷され、あるいは塗布される(例えば、特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art Conventionally, large ink jet printers that are liquid applicators are configured to discharge liquid ink into fine droplets from a large number of nozzle holes toward an object to be coated such as paper. The ink of each color is fired as a fine droplet from the nozzle hole toward the object to be coated by a desired firing method, and the ink is applied to the object to be coated by repeating the firing of each droplet for each color. It is printed or applied as a pattern, pattern, or the like (see, for example, Patent Document 1).
このような液体塗布機では、インク等の液体の塗布を繰り返すとインク滓等の異物がノズル孔の開口部に付着したり堆積したりし、そのため液滴の発射方向が逸れたり、液滴の大きさ、形状が変化したりして正常な塗布ができなくなる場合がある。これを防止するために、従来の液体塗布機は拭浄装置を備えることで定期的に、或いは液体塗布に異常が発生した場合等にノズル孔の拭浄を自動的に行うようになっている(例えば、特許文献2参照。)。 In such a liquid applicator, when liquid such as ink is repeatedly applied, foreign matter such as ink fountain adheres to or accumulates on the opening of the nozzle hole, and therefore, the discharge direction of the liquid drops or the liquid drops The size and shape may change, and normal application may not be possible. In order to prevent this, the conventional liquid applicator is equipped with a wiping device so that the nozzle holes are automatically wiped regularly or when an abnormality occurs in the liquid application. (For example, refer to Patent Document 2).
液体塗布機は多数のノズル孔を一体的に保持したヘッドを有している。従来、ノズル孔を拭浄する際は、このヘッドをメンテナンス位置まで一方向に移動させた後に、作業者が拭浄シートを用いて手作業でノズル孔の開口部を拭いている。しかし、この手作業によるノズル孔の拭浄は時間と手間がかかって非効率であり、ひいては製品の生産効率の低下を招く。 The liquid applicator has a head that integrally holds a number of nozzle holes. Conventionally, when wiping a nozzle hole, after moving the head in one direction to a maintenance position, an operator manually wipes the opening of the nozzle hole using a wiping sheet. However, this manual wiping of the nozzle holes is inefficient due to the time and effort, which leads to a decrease in product production efficiency.
また、ヘッド毎に用意した拭浄装置により、ノズル孔の開口部と拭浄体とを接触させながら一方向及びこれに垂直な方向に動かして、ノズル孔の拭浄を行う場合もあるが、これは拭浄のための駆動機構が多くなるので、液体塗布機の価格が高くなる要因になる。 In addition, by the wiping device prepared for each head, the nozzle hole may be wiped by moving in one direction and a direction perpendicular thereto while bringing the nozzle hole opening and the wiping body into contact with each other. This increases the driving mechanism for wiping, which increases the price of the liquid applicator.
また、ヘッドに設けられたノズル孔の列はヘッドの移動方向に対して所望角度だけ傾斜しているが、例えばノズル孔列ごとに色違いのインクを吐出する場合は、単に一方向にヘッドと拭浄シートを相対移動させただけでは、拭浄シートの同じ箇所に互いに色違いのインクを吐出するノズル孔が接触することとなり、ある色インクを吐出するノズル孔の開口部に他の色インクが付着して混色したインクが被塗布体に向かって吐出されることになる。これはカラーフィルタ等の品質低下、不良品の発生、歩留まりの低下等の原因となる。 In addition, the nozzle hole array provided in the head is inclined by a desired angle with respect to the moving direction of the head. For example, when ejecting different color ink for each nozzle hole array, the nozzle hole array is simply arranged in one direction. By simply moving the wiping sheet relative to each other, the nozzle holes that discharge inks of different colors come into contact with the same part of the wiping sheet, and other color inks are in contact with the openings of the nozzle holes that discharge certain color inks. As a result, the mixed ink is ejected toward the object to be coated. This causes the quality of the color filter and the like, the generation of defective products, and the yield.
従って、本発明はこのような問題点を解決することができるノズル孔拭浄方法及び装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a nozzle hole cleaning method and apparatus that can solve such problems.
上記問題点を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
すなわち、請求項1に係る発明は、液体を吐出する多数のノズル孔(7)をそれらの開口部が平面(63p)上に並ぶように複数列でヘッド(63a,63b)に設け、ヘッド(63a,63b)と拭浄体(6)とを一方向(Y)に相対移動させつつ、ノズル孔(7)の開口部を拭浄体に接触させることにより、ノズル孔(7)の開口部を拭浄するノズル孔拭浄方法において、上記ヘッド(63a,63b)と上記拭浄体(6)が上記一方向(Y)に相対移動する際にノズル孔(7)の開口部の軌跡がノズル孔列(8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2)同士間で重なり合わないように、あらかじめ上記平面(63p)に垂直な軸の回りで上記ヘッド(63a,63b)を所望角度回転させておくことを特徴とするノズル孔拭浄方法である。
That is, the invention according to
請求項2に記載されるように、請求項1に記載のノズル孔拭浄方法において、上記ノズル孔列(8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2)が上記一方向(Y)と平行になるように上記ヘッド(63a,63b)を回転させておいてもよい。
As described in
請求項3に記載されるように、請求項1に記載のノズル孔拭浄方法において、上記ヘッド(63a,63b)のノズル孔(7)が列ごとに互いに異なる液滴を吐出するものとしてもよい。
As described in
請求項4に記載されるように、請求項1に記載のノズル孔拭浄方法において、上記ヘッド(63a,63b)を複数個設け、上記拭浄体(6)を上記一方向(Y)に所定の間隔を置いて複数箇所にわたって配置し、すべてのヘッド(63a,63b)を上記一方向(Y)に一列で走行させつつ、各ヘッド(63a,63b)のノズル孔(7)をヘッド(63a,63b)ごとに割り振った拭浄体(6)で拭浄するようにしてもよい。
As described in claim 4, in the nozzle hole wiping method according to
請求項5に記載されるように、請求項1に記載のノズル孔拭浄方法において、上記ヘッド(63a,63b)のノズル孔(7)の拭浄時に拭浄体(6)とノズル孔(7)の開口部とを上記一方向(Y)に垂直な方向(Z)で相対的に接触させ、拭浄後に拭浄体(6)とノズル孔(7)の開口部とを上記垂直な方向(Z)で相対的に離反させるようにしてもよい。
As described in
請求項6に記載されるように、請求項1に記載のノズル孔拭浄方法において、上記ヘッド(63a,63b)のすべてのノズル孔(7)が拭浄された後、ヘッド(63a,63b)と上記拭浄体(6)とを上記一方向(Y)で相対移動させ、ヘッド(63a,63b)が上記拭浄体(6)上を通過する際にノズル孔(7)から拭浄体(6)に向かって液体を吐出させるようにしてもよい。
As described in
また、請求項7に係る発明は、液体を吐出する多数のノズル孔(7)をそれらの開口部が平面(63p)上に並ぶように複数列でヘッド(63a、63b)に設け、ヘッド(63a、63b)と拭浄体(6)とを一方向(Y)に相対移動させつつ、ノズル孔(7)の開口部を拭浄体(6)に接触させることにより、ノズル孔(7)の開口部を拭浄するノズル孔拭浄装置において、上記ヘッド(63a、63b)と上記拭浄体(6)が上記一方向(Y)に相対移動する際にノズル孔(7)の開口部の軌跡がノズル孔列(8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2)同士間で重なり合わないように、あらかじめ上記平面(63p)に垂直な軸(Z)の回りで上記ヘッド(63a、63b)を所望角度回転させるヘッド回転手段(60)が設けられたノズル孔拭浄装置を採用する。
In the invention according to
請求項8に記載されるように、請求項7に記載のノズル孔拭浄装置において、上記ヘッド回転手段(60)が、上記ノズル孔列(8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2)の列方向が上記一方向(Y)と平行になるように上記ヘッド(63a、63b)を回転させておくものであってもよい。
As described in
請求項9に記載されるように、請求項7に記載のノズル孔拭浄装置において、上記ヘッド(63a、63b)のノズル孔(7)は、列ごとに互いに異なる液滴を吐出するものであってもよい。
As described in claim 9, in the nozzle hole wiping device according to
請求項10に記載されるように、請求項7に記載のノズル孔拭浄装置において、上記ヘッド(63a、63b)が複数個設けられ、上記拭浄体(6)が上記一方向(Y)に所定の間隔を置いて複数箇所にわたって配置され、すべてのヘッド(63a、63b)が上記一方向(Y)に一列で走行しつつ、各ヘッド(63a、63b)のノズル孔(7)がヘッド(63a、63b)ごとに割り振られた拭浄体(6)で拭浄されるようにしたものであってもよい。
As described in
請求項11に記載されるように、請求項7に記載のノズル孔拭浄装置において、上記ヘッド(63a、63b)のノズル孔(7)の拭浄時に拭浄体(6)とノズル孔(7)の開口部とが上記一方向(Y)に垂直な方向(Z)で相対的に接触し、拭浄後に拭浄体(6)とノズル孔(7)の開口部とが上記垂直な方向(Z)で相対的に離反するようになっているものであってもよい。
As described in
請求項12に記載されるように、請求項7に記載のノズル孔拭浄装置において、上記ヘッド(63a、63b)のすべてのノズル孔(7)が拭浄された後、ヘッド(63a、63b)と上記拭浄体(6)とを上記一方向(Y)で相対移動させ、ヘッド(63a、63b)が上記拭浄体(6)上を通過する際にノズル孔(7)から拭浄体(6)に向かって液体を吐出させるようにしたものであってもよい。
As described in
請求項13に記載されるように、請求項11に記載のノズル孔拭浄装置において、連続状の拭浄体(6)を繰出しロール(9)から巻取りロール(10)へと送るようにし、拭浄時に繰出しロール(9)と巻取りロール(10)との間の拭浄体(6)を昇降ロール(11)によってノズル孔(7)の開口部に向かって押し付けるようにしたものであってもよい。
As described in
請求項1に係る発明によれば、液体を吐出する多数のノズル孔(7)をそれらの開口部が平面(63p)上に並ぶように複数列でヘッド(63a,63b)に設け、ヘッド(63a,63b)と拭浄体(6)とを一方向(Y)に相対移動させつつ、ノズル孔(7)の開口部を拭浄体に接触させることにより、ノズル孔(7)の開口部を拭浄するノズル孔拭浄方法において、上記ヘッド(63a,63b)と上記拭浄体(6)が上記一方向(Y)に相対移動する際にノズル孔(7)の開口部の軌跡がノズル孔列(8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2)同士間で重なり合わないように、あらかじめ上記平面(63p)に垂直な軸の回りで上記ヘッド(63a,63b)を所望角度回転させておくので、ヘッド(63a,63b)のノズル孔(7)が列ごとに互いに異なる液体を吐出する場合であっても、各ブロックのノズル孔(7)の開口部はノズル孔(7)の列ごとに拭浄体(6)に対する接触位置が異なる。したがって、拭浄体(6)を介して異種類の液体がノズル孔(7)の開口部に付着することがなく、異種類の液体同士の混合が防止され、適正な液体の塗布が可能になる。 According to the first aspect of the present invention, a plurality of nozzle holes (7) for discharging liquid are provided in the heads (63a, 63b) in a plurality of rows so that their openings are arranged on the plane (63p). 63a, 63b) and the wiping body (6) are moved relative to each other in one direction (Y), and the opening of the nozzle hole (7) is brought into contact with the wiping body by bringing the opening of the nozzle hole (7) into contact with the wiping body. In the nozzle hole wiping method, the locus of the opening of the nozzle hole (7) is moved when the head (63a, 63b) and the wiping body (6) move relative to each other in the one direction (Y). The head (63a, 63b) is rotated by a desired angle around an axis perpendicular to the plane (63p) in advance so as not to overlap between the nozzle hole rows (8R1, 8G1, 8B1, 8R2, 8G2, 8B2). The nozzle hole (7) of the head (63a, 63b) Even when discharging a different liquid each time, the contact position for wiping body (6) for each column of the openings of the nozzle holes of the respective blocks (7) of the nozzle holes (7) are different. Therefore, different types of liquid do not adhere to the opening of the nozzle hole (7) through the wiping body (6), so that mixing of different types of liquids is prevented and appropriate liquid can be applied. Become.
請求項2に記載されるように、請求項1に記載のノズル孔拭浄方法において、上記ノズル孔列(8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2)が上記一方向(Y)と平行になるように上記ヘッド(63a,63b)を回転させておくものとすると、拭浄体(6)が例えばシートである場合にシートの蛇行や移動が防止され、適正な拭浄が可能になり、拭浄効果が向上する。
As described in
請求項3に記載されるように、請求項1に記載のノズル孔拭浄方法において、上記ヘッド(63a,63b)のノズル孔(7)が列ごとに互いに異なる液滴を吐出するものとすれば、ノズル孔(7)の拭浄に伴う異種類の液滴の混合が防止される。ことに、液滴がインクである場合は、インク同士の混色を防止することができ、従って、拭浄後も適正な印刷を行うことができる。 According to a third aspect of the present invention, in the nozzle hole wiping method according to the first aspect, the nozzle holes (7) of the heads (63a, 63b) are configured to eject different droplets for each row. For example, mixing of different kinds of droplets accompanying the wiping of the nozzle hole (7) is prevented. In particular, when the droplets are ink, color mixing between the inks can be prevented, and therefore proper printing can be performed even after wiping.
請求項4に記載されるように、請求項1に記載のノズル孔拭浄方法において、上記ヘッド(63a,63b)を複数個設け、上記拭浄体(6)を上記一方向(Y)に所定の間隔を置いて複数箇所にわたって配置し、すべてのヘッド(63a,63b)を上記一方向(Y)に一列で走行させつつ、各ヘッド(63a,63b)のノズル孔(7)をヘッド(63a,63b)ごとに割り振った拭浄体(6)で拭浄するようにした場合は、拭浄時間を短縮し、塗布効率を高めることができる。また、すべてのブロックを一列で同じ方向に相対移動させることから、拭浄体(6)の幅を狭くし、高価な拭浄体(6)の消費を低減することができる。
As described in claim 4, in the nozzle hole wiping method according to
請求項5に記載されるように、請求項1に記載のノズル孔拭浄方法において、上記ヘッド(63a,63b)のノズル孔(7)の拭浄時に拭浄体(6)とノズル孔(7)の開口部とを上記一方向(Y)に垂直な方向(Z)で相対的に接触させ、拭浄後に拭浄体(6)とノズル孔(7)の開口部とを上記垂直な方向(Z)で相対的に離反させるようにした場合は、ヘッド(63a,63b)と拭浄体(6)との相対移動を円滑化し、ノズル孔(7)の拭浄を効率的に行うことができる。
As described in
請求項6に記載されるように、請求項1に記載のノズル孔拭浄方法において、上記ヘッド(63a,63b)のすべてのノズル孔(7)が拭浄された後、ヘッド(63a,63b)と上記拭浄体(6)とを上記一方向(Y)で相対移動させ、ヘッド(63a,63b)が上記拭浄体(6)上を通過する際にノズル孔(7)から拭浄体(6)に向かって液体を吐出させるようにした場合は、ノズル孔(7)の拭浄後における捨て打ちを可能にし、ノズル孔(7)に液体の適正なメニスカスを形成することができる。
As described in
請求項7に係る発明によれば、液体を吐出する多数のノズル孔(7)をそれらの開口部が平面(63p)上に並ぶように複数列でヘッド(63a、63b)に設け、ヘッド(63a、63b)と拭浄体(6)とを一方向(Y)に相対移動させつつ、ノズル孔(7)の開口部を拭浄体(6)に接触させることにより、ノズル孔(7)の開口部を拭浄するノズル孔拭浄装置において、上記ヘッド(63a、63b)と上記拭浄体(6)が上記一方向(Y)に相対移動する際にノズル孔(7)の開口部の軌跡がノズル孔列(8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2)同士間で重なり合わないように、あらかじめ上記平面(63p)に垂直な軸(Z)の回りで上記ヘッド(63a、63b)を所望角度回転させるヘッド回転手段(60)が設けられたことから、各ヘッド(63a、63b)のノズル孔(7)が列ごとに互いに異なる液体を吐出する場合であっても、各ヘッド(63a、63b)のノズル孔(7)の開口部はノズル孔(7)の列ごとに拭浄体(6)に対する接触位置が相違する。したがって、拭浄体(6)を介して異種類の液体がノズル孔(7)の開口部に付着することがなく、したがって異種類の液体同士の混合を防止し、適正な液体の塗布を行うことができる。 According to the seventh aspect of the present invention, a plurality of nozzle holes (7) for discharging a liquid are provided in the heads (63a, 63b) in a plurality of rows so that their openings are arranged on the plane (63p). 63a, 63b) and the wiping body (6) are moved relative to each other in one direction (Y), and the nozzle hole (7) is brought into contact with the wiping body (6) by bringing the opening of the nozzle hole (7) into contact therewith. In the nozzle hole wiping device for wiping the opening of the nozzle hole (7) when the head (63a, 63b) and the wiping body (6) move relative to each other in the one direction (Y). The heads (63a, 63b) around the axis (Z) perpendicular to the plane (63p) in advance so that the trajectory of the nozzles does not overlap between the nozzle hole arrays (8R1, 8G1, 8B1, 8R2, 8G2, 8B2). ) Is provided with a head rotation means (60) for rotating the desired angle Even when the nozzle holes (7) of the heads (63a, 63b) discharge different liquids for each row, the openings of the nozzle holes (7) of the heads (63a, 63b) are nozzle holes ( The contact position with respect to the wiping body (6) is different for each row of 7). Therefore, different types of liquid do not adhere to the opening of the nozzle hole (7) via the wiping body (6), thus preventing mixing of different types of liquids and applying an appropriate liquid. be able to.
請求項8に記載されるように、請求項7に記載のノズル孔拭浄装置において、上記ヘッド回転手段(60)が、上記ノズル孔列(8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2)の列方向が上記一方向(Y)と平行になるように上記ヘッド(63a、63b)を回転させておくものである場合は、拭浄体(6)が例えばシートである場合にシートの蛇行や移動が防止され、適正な拭浄が可能になり、拭浄効果が向上する。
As described in
請求項9に記載されるように、請求項7に記載のノズル孔拭浄装置において、上記ヘッド(63a、63b)のノズル孔(7)が列ごとに互いに異なる液滴を吐出するものとすれば、ノズル孔(7)の拭浄に伴う異種類の液滴の混合が防止される。ことに、液滴がインクである場合は、インク同士の混色を防止することができ、従って、拭浄後も適正な印刷を行うことができる。
As described in claim 9, in the nozzle hole wiping device according to
請求項10に記載されるように、請求項7に記載のノズル孔拭浄装置において、上記ヘッド(63a、63b)が複数個設けられ、上記拭浄体(6)が上記一方向(Y)に所定の間隔を置いて複数箇所にわたって配置され、すべてのヘッド(63a、63b)が上記一方向(Y)に一列で走行しつつ、各ヘッド(63a、63b)のノズル孔(7)がヘッド(63a、63b)ごとに割り振られた拭浄体(6)で拭浄されるようにしたものである場合は、拭浄時間を短縮し、塗布効率を高めることができる。また、拭浄体(6)の幅を狭くし、高価な拭浄体(6)の消費を低減することができる。
As described in
請求項11に記載されるように、請求項7に記載のノズル孔拭浄装置において、上記ヘッド(63a、63b)のノズル孔(7)の拭浄時に拭浄体(6)とノズル孔(7)の開口部とが上記一方向(Y)に垂直な方向(Z)で相対的に接触し、拭浄後に拭浄体(6)とノズル孔(7)の開口部とが上記垂直な方向(Z)で相対的に離反するようになっているものである場合は、ヘッド(63a、63b)と拭浄体(6)との相対移動を円滑化し、ノズル孔(7)の拭浄を効率的に行うことができる。また、高精度に位置決めされているヘッド(63a、63b)やノズル孔(7)の位置ズレを防止することができる。
As described in
請求項12に記載されるように、請求項7に記載のノズル孔拭浄装置において、上記ヘッド(63a、63b)のすべてのノズル孔(7)が拭浄された後、ヘッド(63a、63b)と上記拭浄体(6)とを上記一方向(Y)で相対移動させ、ヘッド(63a、63b)が上記拭浄体(6)上を通過する際にノズル孔(7)から拭浄体(6)に向かって液体を吐出させるようにしたものである場合は、ノズル孔(7)の拭浄後における捨て打ちを可能にし、ノズル孔(7)に液体の適正なメニスカスを形成することができる。
As described in
請求項13に記載されるように、請求項11に記載のノズル孔拭浄装置において、連続状の拭浄体(6)を繰出しロール(9)から巻取りロール(10)へと送るようにし、拭浄時に繰出しロール(9)と巻取りロール(10)との間の拭浄体(6)を昇降ロール(11)によってノズル孔(7)の開口部に向かって押し付けるようにすれば、使用済みの拭浄体(6)と新しい拭浄体(6)との交換を速やかに行い、ノズル孔(7)の拭浄作業を円滑に行うことができる。
As described in
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に示すように、液体塗布機は、例えば液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタの製造に使用することができるインクジェットプリンタとして構成される。 As shown in FIG. 1, the liquid applicator is configured as an ink jet printer that can be used, for example, for manufacturing a color filter of a liquid crystal display device.
このインクジェットプリンタは各種インクを吐出するヘッド63a、63bと被塗布体であるガラス基板18とをXY平面上で相対移動させるためのXY駆動機構を備える。
This ink jet printer includes an XY drive mechanism for relatively moving the
XY駆動機構は、XY平面に垂直なZ方向へもヘッド63a、63bとガラス基板18とを相対移動可能にするため具体的にはXYZ駆動機構として構成される。
The XY drive mechanism is specifically configured as an XYZ drive mechanism to enable relative movement of the
すなわち、基台51上にX軸レール53,53が設けられ、X軸レール53,53上に移動テーブル52がX軸方向にスライド自在に乗せられる。この移動テーブル52は図示しないヘッド駆動部を駆動することによりX軸レール53,53上をX軸方向に往復移動可能である。
That is, the X-axis rails 53 and 53 are provided on the
移動テーブル52上には、回転テーブル55及びステージ56が上方へ順に積み重ねられる。回転テーブル55を図示しない回転駆動部を駆動して回転させることにより、移動テーブル52に対してステージ56が回転可能である。このステージ56上には、被塗布体である例えば2m×2mのガラス基板18が載置される。ステージ56は、その上面に図示しないバキューム孔を備えており、その上に載置されるガラス基板18を吸引可能である。
On the moving table 52, the rotary table 55 and the
また、基台51上には、X軸レール53,53、移動テーブル52、回転テーブル55、ステージ56及びガラス基板18を跨ぐように門形の支持アーム57が設置される。この支持アーム57の上端の水平部57aには、X軸レール53,53に対し直交方向に伸びるY軸レール58が固定される。このY軸レール58には、例えば二基のヘッド駆動部59が取り付けられる。各ヘッド駆動部59はその下側に回転部60を介し比較的低粘度の液体である赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色インクをそれぞれ吐出するためのヘッド63a、63bを保持する。各ヘッド駆動部59は、それぞれヘッド63a、63bをZ方向(XY軸に垂直方向)に移動させてヘッド63a、63bをガラス基板18に対して接近または離反させる。また、ガラス基板18上でヘッド63a、63bをY方向に移動させる。
A gate-shaped
移動テーブル52および各ヘッド駆動部59には、それぞれ原動機であるモータ、各種センサ等(図示せず)が設けられ、それらが信号線61、54を通して制御ユニット62に接続される。
The moving table 52 and each
このXYZ駆動機構の駆動により、ガラス基板18とヘッド63a、63bはZ方向で相対移動した後、XY面を相対移動し、ガラス基板18の表面にカラーフィルタのパターンを印刷する。なお、回転テーブル55と回転部60の一方または双方の駆動により、ガラス基板18とヘッド63a、63bとの相対的な交差角度が事前に調整される。
By driving the XYZ drive mechanism, the
図1及び図5(B)に示すように、上記四基のヘッド63a、63bは、三本ずつノズル孔列8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2を有し、各ヘッド63a、63bの三つのノズル孔列8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2がそれぞれR,G,Bの色インクを吐出するように割り当てられる。すなわち、インクを吐出する列状に並んだノズル孔7が複数列配置されてなるノズル孔群が、それらの開口部が平面上に並ぶように液体塗布機内に配置され、このノズル孔群が四つにブロック化されて各ヘッド63a、63bに三列ずつ分配して平行に設けられる。
As shown in FIGS. 1 and 5B, the four
ガラス基板18の大きさに変更があった場合、他の液体を吐出する場合等は、ノズル孔列を各ヘッド63a、63bに増設することも可能である。
When the size of the
各ノズル孔列8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2のノズル孔7の開口部は、図2(A)に示すように、ヘッド63a、63bごとに同じ平面63p上に設けられる。一つのノズル孔列は、ノズル孔7を例えば100個以上備える。すべてのノズル孔7の開口部は、各ヘッド駆動部59のZ方向への駆動により同一平面上に揃えることが可能である。
The openings of the nozzle holes 7 of the nozzle hole rows 8R1, 8G1, 8B1, 8R2, 8G2, and 8B2 are provided on the
各ヘッド63a,63bへは図示しないRGBの各インク供給部からインクが供給されるようになっている。インク供給部は公知のものを使用するのでその詳細な説明は省略する。図2(B)に示すように、あるヘッド63a、63bに供給された例えばRインク24は該当するノズル孔列8R1、8R2のノズル孔7内に溜り、ノズル孔7の先端においてメニスカス24aを形成する。ノズル孔7内に溜ったインク24は、制御ユニット62からの信号によりノズル孔7の先端から微小な液滴となってガラス基板18の表面に向かって発射される。インク24を発射する手段としてはピエゾ方式、サーマルインクジェット方式等があるが、所望の発射方式が採用される。
The
ヘッド63a、63bはガラス基板18の大きさに応じてその使用個数が定められ、その定め方によってステージ56のX方向への一ストロークで一枚のガラス基板18の全面に一度にパターンを形成することが可能である。また、ヘッド63a,63bの設置個数は二基に限らず、ガラス基板18の大きさ等に応じて自在に増減可能であり、ノズル孔列8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2の個数もヘッド63a,63bにつき三列に限るものではなく、ガラス基板18の大きさに変更があった場合等では、インクの使用色数に応じて自在に増減可能である。
The number of the
上記液体塗布機であるインクジェットプリンタのヘッド63a,63bのノズル孔7は、適正な印刷が行われるように、定期的に拭浄される。また、例えば、図2(B)に示すように、インクの組成分等がノズル孔7の開口部に異物aとなって付着或いは蓄積したとすると、ガラス基板18上に画素の混色、欠落等の印刷不良となって現れるので、そのような不具合が発見された場合もヘッド63a,63bについて拭浄が実行される。また、大きいメニスカス24bが形成された場合も、インクの安定的な吐出が妨げられるので、拭浄が実行される。
The nozzle holes 7 of the
図1に示すように、このインクジェットプリンタには、ヘッド63a,63bを定期的に拭浄するため或いは発見された不具合を除去するためにノズル孔拭浄装置が設けられている。
As shown in FIG. 1, this ink jet printer is provided with a nozzle hole wiping device for periodically wiping the
ノズル孔拭浄装置の二基の拭浄部1,2が、図1に示すように、例えばインクジェットプリンタに隣接するように設けられる。もちろん拭浄部1,2は他の場所に設置することも可能である。この拭浄部1,2の真上へと、インクジェットプリンタにおける支持アーム57の水平部57a及びY軸レール58が伸びている。これにより、上記二基のヘッド63a,63bは一列になってY軸レール58の延長部58aを通り、拭浄部1,2の上へと移動可能である。二基のヘッド63a,63bは、各ヘッド63a,63bを支えるヘッド駆動部59の駆動によりY軸レール58上での間隔を自在に変えることができ、拭浄部1,2の上方へと移動するときは相互間の間隔を詰めることが可能である。
As shown in FIG. 1, two wiping
ノズル孔拭浄装置の拭浄部は一基でもよいが、この実施の形態では二基の拭浄部1,2がY軸方向に所定の間隔を置いて設置される。二基の拭浄部1,2の設置間隔はそれらの上へと進行して来る上記ヘッド63a,63bの相互間の間隔にほぼ等しい。このように拭浄部1,2をY方向に所定の間隔を置いて複数箇所にわたって配置し、ヘッド63a,63bを各拭浄部1,2に割り振ってノズル孔7の拭浄を行うようにすることで、拭浄時間を短縮し、ひいては塗布効率を高めることができる。
Although the number of the wiping parts of the nozzle hole wiping device may be one, in this embodiment, two wiping
図3及び図4に示すように、ノズル孔拭浄装置の拭浄部1,2は、連続状の拭浄体6を繰り出す繰出しロール9と、繰出しロール9から繰り出された拭浄体6を巻き取る巻取りロール10と、拭浄時に繰出しロール9と巻取りロール10との間の拭浄体6をノズル孔7の開口部に対し接離させる昇降ロール11と、昇降ロール11をY方向で前後から挟むように配置される案内ロール12とを具備する。拭浄部1,2は図示しない筐体内に収納され、上記Y軸レール58の延長部58aの下方に設置される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the wiping
拭浄体6は、印刷紙、不織布、発塵の少ない化学繊維製のクロス等により細長く形成され、両側が繰出しロール9と巻取りロール10に巻き付けられる。
The wiping
繰出しロール9、巻取りロール10、昇降ロール11及び案内ロール12は、図示しない筐体に回転可能に保持され、そのうち繰出しロール9及び巻取りロール10は、ラチェット機構及びモータにより一方向に間欠的に回転し、拭浄体6を一方向に一定長さずつ供給するようになっている。あるいは、ラチェット機構が省略され、エンコーダで搬送長さを確認しながら拭浄体6を一方向に一定長さずつ送るようになっている。昇降ロール11は、図示しないがブラケット、昇降シリンダ等を介して筐体に昇降可能に保持される。昇降ロール11は、上昇したときに繰出しロール9と巻取りロール10との間で停止した拭浄体6をヘッド63a,63bのノズル孔7の開口部が並んだ平面63pに対して押し付け、下降したときにこの平面63pから拭浄体6を離反させる。繰出しロール9、巻取りロール10、昇降ロール11及び案内ロール12の各軸は、X軸に平行に設けられ、そのため拭浄体6はY方向へと伸びた状態でヘッド63a,63bに接触可能となる。
The feeding roll 9, the winding
ノズル孔拭浄装置は、上記拭浄部1,2のほかに、各ヘッド63a,63bがY方向に移動する際に図5(A)のごとくノズル孔7の開口部の軌跡がノズル孔列8R1、8G1、8B1同士間あるいは8R2、8G2、8B2同士間で重なり合わないように、ヘッド63a,63bのノズル孔7の開口部が並んだ平面63pに垂直なZ軸の回りで各ヘッド63a,63bを所望角度回転させ停止させるヘッド回転手段と、すべてのヘッド63a,63bを一列でY方向に移動させるヘッド移動手段とを含んでいる。ヘッド回転手段は具体的には上記回転部60であり、ヘッド移動手段は具体的には上記ヘッド駆動部59である。
In addition to the
次に、上記構成の拭浄装置の作用について液体塗布機の作用と共に説明する。 Next, the operation of the wiping device having the above configuration will be described together with the operation of the liquid applicator.
(1)図示しないインク供給装置の作動により、すべてのノズル孔列8R1、8R2、8G1、8G2、8B1、8B2におけるノズル孔7の先端に図2(B)に示すようにそれぞれ該当するインクのメニスカス24aが形成される。ここで符号24aで示すメニスカスが正常なメニスカスである。
(1) By the operation of an ink supply device (not shown), the corresponding ink meniscuses at the tips of the nozzle holes 7 in all the nozzle hole rows 8R1, 8R2, 8G1, 8G2, 8B1, and 8B2 as shown in FIG. 24a is formed. Here, the meniscus indicated by
(2)図1に示すように、ステージ56をXYZ駆動機構により駆動し、ステージ56上のガラス基板18を印刷開始位置へと移動させる。
(2) As shown in FIG. 1, the
また、ヘッド駆動部59の作動により、所望のヘッド63a,63bの全ノズル孔列8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2のノズル孔7が、カラーフィルタのガラス基板18を正対する。
Further, by the operation of the
さらに、各ヘッド63a,63bが回転部60の駆動により、図5(C)のごとく基準位置から所望角度βだけ回転し、各ノズル孔列8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2のノズル孔7のピッチがカラーフィルタに形成するべき画素のピッチに合致する。
Further, each
(3)しかる後、ヘッド63a,63b下でガラス基板18がX方向に移動し、ノズル孔列8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2がインクの微細な液滴をガラス基板18に対して発射する。
(3) Thereafter, the
ノズル孔列8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2の各ノズル孔7には、各種色インクが図2(B)に示すごときメニスカス24aを形成するように供給され、各ノズル孔7の先端からインクが液滴となって被塗布体であるガラス基板18に向かって吐出する。これにより、ガラス基板18上にR,G,Bのインクからなる塗膜が均一に精度良く形成される。
Various color inks are supplied to the nozzle holes 7 of the nozzle hole rows 8R1, 8G1, 8B1, 8R2, 8G2, and 8B2 so as to form a
ステージ56がX軸方向に一ストローク移動すると、ガラス基板18の表面にカラーフィルタの所定のパターンが形成される。
When the
(4)所定の印刷サイクルが完了した場合、或いは、印刷中にガラス基板18の表面にインクのドット(画素)抜けが発見された場合は、ノズル孔拭浄装置が起動し、図6、図7及び図8に示す手順で各ヘッド63a,63bのノズル孔7を拭浄する。
(4) When a predetermined printing cycle is completed, or when a missing dot (pixel) of ink is found on the surface of the
(5)所定枚数のガラス基板18についてプリント(印刷)が完了すると(ステップS1)、ヘッド駆動部59の作動により、全ヘッド63a,63bが図5に示すホームポジションに戻りながら回転部60が駆動して全ヘッド63a,63bがそれぞれ回転し、印刷中は図5(C)の位置にあった各ヘッド63a,63bのノズル孔列8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2が同図(A)の位置へとY軸と角度αをなすように回転する(ステップS2、S3)。この角度αは、図5(A)に示す如く、各ヘッド63a,63bがY方向に移動する際にノズル孔7の開口部の軌跡がノズル孔列同士間で重なり合わないようにすることができる角度である。
(5) When printing on a predetermined number of
このように所望角度αだけY方向に傾斜するように回転させておくと、ノズル孔列8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2と拭浄体6との接触面積が拭浄体6の幅方向で広がり、各ノズル孔7を拭浄体6の異なる部分で拭いやすくなるという利点がある。
Thus, if it is rotated so as to be inclined in the Y direction by a desired angle α, the contact area between the nozzle hole rows 8R1, 8G1, 8B1, 8R2, 8G2, 8B2 and the wiping
或いは、図3、図4及び図5(B)に示す如く、ノズル孔列8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2がY方向に平行になるように各ヘッド63a,63bを回転させることも可能である。その場合は、拭浄体6の蛇行を防止し、ノズル孔7の開口部を拭浄体6で円滑に拭うことができる。
Alternatively, as shown in FIGS. 3, 4 and 5B, the
(6)全ヘッド63a,63bが各々のヘッド駆動部59の駆動により必要に応じて相互の間隔を詰め、図3に示すように一列になってY方向に一定速度で進行し、図6(A)に示すクリーニング(拭浄)開始位置に到達する(ステップS4)。
(6) All the
(7)二基のヘッド63a,63bが図6(A)に示す位置に到達すると、両拭浄部1,2の昇降ロール11が上昇し、繰出しロール9と巻取りロール10との間で停止した拭浄体6を押し上げる(ステップS5、S6)。このヘッド63a,63bの位置は例えばエンコーダからなるセンサにより検知される。全ヘッド63a,63bは一定速度で進行し、同図(B)に示すように、ヘッド63a,63bのノズル孔の開口部が並んだ平面63pが、繰出しロール9と巻取りロール10との間で停止した拭浄体6に対して押し付けられ、異物a、異常なメニスカス24b等が拭い取られる(ステップS7)。
(7) When the two
このとき図5(A)に示すように、ノズル孔列8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2がY方向に角度αだけ傾斜するように各ヘッド63a,63bが回転し、あるいは図5(A)に示すように、ノズル孔列8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2がY方向に平行になっているので、各ヘッド63a,63bがY方向に移動する際にノズル孔7の開口部の軌跡がノズル孔列同士間で重なり合わないように拭浄体に接触する。これにより、拭浄体6を介して異種類のインクがノズル孔7の開口部に付着することがなく、したがって異なる色インク同士の混合が防止され、適正なインクの塗布が可能になる。
At this time, as shown in FIG. 5A, the
また、すべてのヘッド63a,63bが一列でY方向に移動するので、ヘッド63a,63b間での色違いのインクの混合も防止される。さらに、すべてのヘッド63a,63bが一列でY方向に移動することから、拭浄体6の幅を狭くすることができ、高価な拭浄体6の消費を低減することができる。
Further, since all the
(8)ヘッド63a,63bが図6(C)に示す位置に到達すると、図示しないエンコーダ等のセンサがこれを検知し、この検知信号に基づきヘッド63a,63bの拭浄が終了したと制御ユニット62が判断する(ステップS8)。これにより、昇降ロール11が下降し、繰出しロール9と巻取りロール10との間の拭浄体6がヘッド63a,63bの平面63pの延長平面から離反する(ステップS9)。
(8) When the
(9)ヘッド63a,63bはもとの位置へとY方向に移動を開始し(ステップS10)、図6(D)に示すように、ステージ56側の拭浄部2における降下した拭浄体6に向かって各ヘッド63a,63bが走行しながらノズル孔7からインクを吐出する(ステップS11、S12)。これはいわゆる捨て打ちであり、この捨て打ちにより、ノズル孔7にインクの適正なメニスカス24aが形成され、また各ヘッド63a,63bの平面63pに適度な湿り気が与えられる。
(9) The
(10)図3及び図4に示すように、繰出しロール9と繰出しロール9が回転し、連続状の拭浄体6を使用分だけ巻き取り、新しい部分を繰り出す(ステップS13)。
(10) As shown in FIGS. 3 and 4, the feeding roll 9 and the feeding roll 9 are rotated, the
(11)各ヘッド63a,63bを図5(C)の塗布角度まで回転させる(ステップS14)。
(11) The
(12)全ヘッド63a,63bがもとの位置へと移動し続け(ステップS15)、もとの位置に復帰したことがエンコーダ等のセンサにより検知されると(ステップS16)、全ヘッド63a,63bが停止し、これにより拭浄が終了する。
(12) When all the
その後、制御ユニット62からの指令を待って印刷が再開される。
Thereafter, printing is resumed after waiting for a command from the
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、上記実施の形態ではインクジェットプリンタのヘッドの拭浄を行うものとして説明したが、他の種類の液体塗布機のヘッドや、インク以外の液体を塗布するヘッドの拭浄についても適用可能である。また、三種の液体をガラス基板に塗布するヘッドの拭浄について説明したが、本発明は一種又は四種以上の液体を塗布するヘッドや、ガラス以外の基板に液体を塗布するヘッドの拭浄についても適用可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. In the above-described embodiment, the head of an inkjet printer has been described as being wiped. The present invention can also be applied to wiping of the head to which the liquid is applied. Moreover, although the wiping of the head which apply | coats three types of liquids to a glass substrate was demonstrated, this invention is about the wiping of the head which apply | coats a liquid to a board | substrate other than 1 type, or 4 or more types of liquids. Is also applicable.
6…拭浄体
7…ノズル孔
8R1、8G1、8B1、8R2、8G2、8B2…ノズル孔列
9…繰出しロール
10…巻取りロール
11…昇降ロール
59…ヘッド駆動部
60…回転部
63a,63b…ヘッド
63p…平面
Y…ヘッドの進行方向
α…ヘッドの回転角度
6 ... Wiping
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| JP2009088781A JP2010240507A (en) | 2009-04-01 | 2009-04-01 | Nozzle hole wiping method and apparatus |
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