JP2010240588A - Droplet discharge apparatus and droplet discharge method - Google Patents

Droplet discharge apparatus and droplet discharge method Download PDF

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Goji Ito
剛司 伊藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a droplet discharge apparatus which reduces the time and cost required by developing a liquid and almost uniformizes the amount of droplet discharge between droplet discharge heads, and to provide a droplet discharge method. <P>SOLUTION: The droplet discharge apparatus is provided with a plurality of the droplet discharge heads 5, a plurality of liquid storing tanks 8, 9, 10 to supply the liquid via a passage 7, which are installed on every liquid discharge head 5 and temperature adjustment parts H1, H2, H3 to adjust the temperature of the liquid so that the viscosity of the liquid within the liquid discharge heads 5 may become almost equivalent between each droplet discharge head 5. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、液滴吐出装置、及び液滴吐出方法に関するものである。   The present invention relates to a droplet discharge device and a droplet discharge method.

近年、携帯電話機、携帯型コンピューターなどの電子機器の表示部に液晶装置、有機EL(Electro-Luminescent)装置等の電気光学装置が用いられている。これらの電気光学装置は、一般にフルカラー表示が行われる。例えば、液晶装置によるフルカラー表示は、液晶層によって変調される光をカラーフィルターに通すことによって表示される。このようなカラーフィルターは、液滴吐出法を用いた成膜技術によって、基板表面にインクをドット状に吐出することで形成される(例えば特許文献1を参照)。   2. Description of the Related Art In recent years, electro-optical devices such as liquid crystal devices and organic EL (Electro-Luminescent) devices have been used for display units of electronic devices such as mobile phones and portable computers. These electro-optical devices generally perform full color display. For example, full color display by a liquid crystal device is displayed by passing light modulated by a liquid crystal layer through a color filter. Such a color filter is formed by ejecting ink onto a substrate surface in a dot shape by a film forming technique using a droplet discharge method (see, for example, Patent Document 1).

特開2003−307613号公報JP 2003-307613 A

生産現場においては、さまざまな製品を同一のラインで製造するため、液滴吐出ヘッドに供給するインクの種類を頻繁に交換しなければならない。そこで、従来は、インクを交換する度に、それぞれの液滴吐出ヘッド間の液滴吐出量に差が生じないようあらかじめ粘度を調整したインクを液滴吐出ヘッドに供給していた。これ以外にも、液滴吐出ヘッドに複数の駆動波形を入力できるようにして、それぞれのインクに適した駆動波形を選択して液滴吐出量を調整していた。   In a production site, in order to manufacture various products on the same line, it is necessary to frequently change the type of ink supplied to the droplet discharge head. Therefore, conventionally, each time ink is replaced, ink whose viscosity has been adjusted in advance is supplied to the droplet discharge head so that there is no difference in the droplet discharge amount between the droplet discharge heads. In addition to this, a plurality of drive waveforms can be input to the droplet discharge head, and a drive waveform suitable for each ink is selected to adjust the droplet discharge amount.

これらの手法を用いれば、液滴吐出ヘッド間の液滴吐出量の差を抑えることができるものの、粘度を調整したインクを開発するための時間やコストが掛かるとともに、インクごとの駆動波形を設定しなければならず、液滴吐出ヘッドを駆動させるための回路が複雑になっていた。   Using these methods can reduce the difference in droplet discharge amount between droplet discharge heads, but it takes time and cost to develop ink with adjusted viscosity and sets the drive waveform for each ink. Therefore, a circuit for driving the droplet discharge head is complicated.

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、液体の開発に係る時間及びコストを低減し、液滴吐出ヘッド間における液滴吐出量をほぼ均一にした液滴吐出装置、及び液滴吐出方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and is a droplet discharge device that reduces the time and cost associated with liquid development and makes the droplet discharge amount substantially uniform between droplet discharge heads. And a droplet discharge method.

本発明の液滴吐出装置は、複数の液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドごとに設けられ、流路を介して液体を供給する複数の液体貯留タンクと、前記液滴吐出ヘッド内の前記液体の粘度がそれぞれの前記液滴吐出ヘッド間で均一になるように前記液体の温度を調整する温度調整部と、を備えていることを特徴とする。
この構成によれば、温度調整部で液体の温度を調節することにより液滴吐出ヘッド間における液体の粘度を均一にすることができる。したがって、あらかじめ液体の粘度調整をしなくてもよいので、液体の開発に係る時間及びコストを低減することができる。
また、液滴吐出ヘッド間の液体の粘度が均一にされるので、液滴吐出ヘッド間における液滴吐出量を均一にした液滴吐出装置を提供することができる。そして、液滴吐出ヘッド間の粘度が均一にされるので、液滴吐出ヘッドごとに異なる駆動波形を設定する必要がない。このため、駆動波形を生成するための回路構成を小型化することができるので、製造コストを低減した液滴吐出装置を提供することができる。
The droplet discharge device of the present invention includes a plurality of droplet discharge heads, a plurality of liquid storage tanks that are provided for each of the droplet discharge heads and supply a liquid via a flow path, A temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the liquid so that the viscosity of the liquid is uniform between the droplet discharge heads.
According to this configuration, the viscosity of the liquid between the droplet discharge heads can be made uniform by adjusting the temperature of the liquid with the temperature adjusting unit. Therefore, since it is not necessary to adjust the viscosity of the liquid in advance, the time and cost for developing the liquid can be reduced.
Further, since the viscosity of the liquid between the droplet discharge heads is made uniform, it is possible to provide a droplet discharge device in which the droplet discharge amount between the droplet discharge heads is uniform. Since the viscosity between the droplet discharge heads is made uniform, there is no need to set a different drive waveform for each droplet discharge head. For this reason, since the circuit configuration for generating the drive waveform can be reduced in size, it is possible to provide a droplet discharge device with reduced manufacturing costs.

前記液体貯留タンクに前記温度調整部を備えていることが好ましい。
この構成によれば、それぞれの液体貯留タンクで温度調整した液体を液滴吐出ヘッドに供給し、液滴吐出ヘッド間の液体の粘度を均一にすることができるので、液滴吐出ヘッド間における液滴吐出量を均一にした液滴吐出装置を提供することができる。
また、液滴吐出ヘッドに温度調整部を設けないため液滴吐出ヘッドに重量負荷がかからないので、温度調整部によって液滴吐出ヘッドの動作が影響を受けない。
It is preferable that the liquid storage tank includes the temperature adjusting unit.
According to this configuration, the liquid whose temperature is adjusted in each liquid storage tank can be supplied to the droplet discharge heads, and the viscosity of the liquid between the droplet discharge heads can be made uniform. It is possible to provide a droplet discharge device having a uniform droplet discharge amount.
In addition, since the temperature adjustment unit is not provided in the droplet discharge head, a weight load is not applied to the droplet discharge head, so that the operation of the droplet discharge head is not affected by the temperature adjustment unit.

前記流路の前記液滴吐出ヘッド側に前記温度調整部を備えていることが好ましい。
この構成によれば、液滴吐出ヘッド付近で液体の温度を調整することができるので、温度調整したあとの液体の温度変化が抑えることができる。したがって、液滴吐出ヘッド間における粘度をより均一にして、液滴吐出ヘッド間における液滴吐出量をより均一にした液滴吐出装置を提供することができる。
It is preferable that the temperature adjustment unit is provided on the liquid droplet ejection head side of the flow path.
According to this configuration, the temperature of the liquid can be adjusted in the vicinity of the droplet discharge head, so that the temperature change of the liquid after the temperature adjustment can be suppressed. Accordingly, it is possible to provide a droplet discharge device in which the viscosity between the droplet discharge heads is made more uniform and the amount of droplet discharge between the droplet discharge heads is made more uniform.

少なくとも一部の前記液滴吐出ヘッドに前記温度調整部を備えていることが好ましい。
この構成によれば、液滴吐出ヘッド内で液体の温度調整ができるので、液滴吐出ヘッド間における粘度をより均一にし、液滴吐出ヘッド間における液滴吐出量をより均一にした液滴吐出装置を提供することができる。
It is preferable that at least some of the droplet discharge heads include the temperature adjusting unit.
According to this configuration, since the temperature of the liquid can be adjusted within the droplet discharge head, the viscosity between the droplet discharge heads is made more uniform, and the droplet discharge amount between the droplet discharge heads is made more uniform. An apparatus can be provided.

前記液滴吐出ヘッドのノズルに対応して形成された液滴吐出用の圧電素子が前記温度調整部を兼ねていることが好ましい。
液滴吐出用の圧電素子を駆動すると、圧電素子に形成される寄生容量に電気エネルギーが蓄積される。そして、電気エネルギーの一部が熱エネルギーに変換されて液体の温度が上昇する。したがって、液体が吐出されない範囲で圧電素子を駆動させれば、圧電素子を温度調整部として機能させることができるので、温度調整部用の新たな構成要素を設けなくてもよい。よって、製造コストを抑えつつ液体の温度調整を行うことができる液滴吐出装置を提供することができる。
また、液滴吐出ヘッド内で液体の温度調整ができるので、液滴吐出ヘッド間における粘度を均一にし、液滴吐出ヘッド間における液滴吐出量を均一にした液滴吐出装置を提供することができる。
It is preferable that a droplet discharge piezoelectric element formed corresponding to the nozzle of the droplet discharge head also serves as the temperature adjusting unit.
When the piezoelectric element for discharging droplets is driven, electric energy is accumulated in the parasitic capacitance formed in the piezoelectric element. And a part of electric energy is converted into thermal energy, and the temperature of the liquid rises. Therefore, if the piezoelectric element is driven in a range where the liquid is not discharged, the piezoelectric element can function as a temperature adjustment unit, and thus a new component for the temperature adjustment unit may not be provided. Therefore, it is possible to provide a droplet discharge device capable of adjusting the temperature of the liquid while suppressing the manufacturing cost.
In addition, since the temperature of the liquid can be adjusted in the droplet discharge head, it is possible to provide a droplet discharge device in which the viscosity between the droplet discharge heads is uniform and the droplet discharge amount between the droplet discharge heads is uniform. it can.

本発明の液滴吐出方法は、複数の液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドごとに設けられ、流路を介して液体を供給する複数の液体貯留タンクと、温度調整部と、を備え、前記温度調整部によって前記液体の温度を調整することでそれぞれの前記液滴吐出ヘッド間で均一の粘度に設定した液滴を、前記液滴吐出ヘッドから吐出することを特徴とする。
この方法によれば、温度調整部で温度調節することにより、液滴吐出ヘッド間における液体の粘度をほぼ均一にして液体を吐出ことができる。したがって、液体の粘度調整をしなくてもよいので、液体の開発に係る時間及びコストを低減することができる。
また、液滴吐出ヘッド間の液体の粘度を均一にできるので、液滴吐出ヘッド間における液滴吐出量を均一にした液滴吐出方法を提供することができる。そして、液滴吐出ヘッド間の粘度を均一にできるので、液滴吐出ヘッドごとに異なる駆動波形を設定する必要がない。このため、それぞれの液滴吐出ヘッドに同一の駆動波形を入力すればよいので、液滴吐出に係る制御を簡素化した液滴吐出方法を提供することができる。
The droplet discharge method of the present invention includes a plurality of droplet discharge heads, a plurality of liquid storage tanks that are provided for each of the droplet discharge heads and supply a liquid via a flow path, and a temperature adjustment unit. The liquid temperature is adjusted by the temperature adjusting unit so that the liquid droplets set to have a uniform viscosity between the liquid droplet discharge heads are discharged from the liquid droplet discharge heads.
According to this method, by adjusting the temperature by the temperature adjusting unit, it is possible to discharge the liquid with substantially uniform viscosity of the liquid between the droplet discharge heads. Therefore, since it is not necessary to adjust the viscosity of the liquid, the time and cost for developing the liquid can be reduced.
In addition, since the viscosity of the liquid between the droplet discharge heads can be made uniform, it is possible to provide a droplet discharge method in which the droplet discharge amount between the droplet discharge heads is made uniform. And since the viscosity between droplet discharge heads can be made uniform, it is not necessary to set different drive waveforms for each droplet discharge head. For this reason, it is only necessary to input the same drive waveform to each droplet discharge head, so that it is possible to provide a droplet discharge method that simplifies the control relating to droplet discharge.

前記液体貯留タンクに温度調整部を備え、前記温度調整部が前記液体貯留タンク内の前記液体の温度を調整することが好ましい。
この方法によれば、それぞれの液体貯留タンクで温度調整した液体を液滴吐出ヘッドに供給し、液滴吐出ヘッド間の液体の粘度を均一にすることができるので、液滴吐出ヘッド間における液滴吐出量を均一にした液滴吐出方法を提供することができる。
Preferably, the liquid storage tank includes a temperature adjustment unit, and the temperature adjustment unit adjusts the temperature of the liquid in the liquid storage tank.
According to this method, the liquid whose temperature has been adjusted in each liquid storage tank can be supplied to the droplet discharge heads, and the viscosity of the liquid between the droplet discharge heads can be made uniform. A droplet discharge method in which the droplet discharge amount is uniform can be provided.

前記流路の前記液滴吐出ヘッド側に温度調整部を備え、前記温度調整部が前記液滴吐出ヘッドに供給される直前の前記液体の温度を調整することが好ましい。
この方法によれば、液滴吐出ヘッド付近で液体の温度を調整することができるので、温度調整したあとの液体の温度変化が抑えることができる。したがって、液滴吐出ヘッド間における粘度をより均一にして、液滴吐出ヘッド間における液滴吐出量を均一にした液滴吐出方法を提供することができる。
It is preferable that a temperature adjustment unit is provided on the liquid droplet ejection head side of the flow path, and the temperature adjustment unit adjusts the temperature of the liquid immediately before being supplied to the droplet ejection head.
According to this method, since the temperature of the liquid can be adjusted in the vicinity of the droplet discharge head, the temperature change of the liquid after the temperature adjustment can be suppressed. Therefore, it is possible to provide a droplet discharge method in which the viscosity between the droplet discharge heads is made more uniform and the amount of droplet discharge between the droplet discharge heads is made uniform.

少なくとも一部の前記液滴吐出ヘッドに温度調整部を備え、前記温度調整部が前記液滴吐出ヘッド内の前記液体の温度を調整することが好ましい。
この方法によれば、液滴吐出ヘッド内で液体の温度調整ができるので、液滴吐出ヘッド間における粘度をより均一にし、液滴吐出ヘッド間における液滴吐出量をより均一にした液滴吐出方法を提供することができる。
Preferably, at least a part of the droplet discharge heads includes a temperature adjustment unit, and the temperature adjustment unit adjusts the temperature of the liquid in the droplet discharge head.
According to this method, since the temperature of the liquid can be adjusted in the droplet discharge head, the viscosity between the droplet discharge heads is made more uniform, and the droplet discharge amount between the droplet discharge heads is made more uniform. A method can be provided.

前記液滴吐出ヘッドのノズルに対応して形成された液滴吐出用の圧電素子が温度調整部を兼ねており、前記ノズルから液滴が吐出されない範囲で前記圧電素子を振動させ、前記液体の温度を調整することが好ましい。
液滴吐出用の圧電素子を駆動すると、圧電素子に形成される寄生容量に電気エネルギーが蓄積される。そして、電気エネルギーの一部が熱エネルギーに変換されて液体の温度が上昇する。したがって、液体が吐出されない範囲で圧電素子を駆動させれば、圧電素子を温度調整部として機能させ、液滴吐出ヘッド内で液体の温度調整ができるので、液滴吐出ヘッド間における粘度をより均一にし、液滴吐出ヘッド間における液滴吐出量をより均一にした液滴吐出方法を提供することができる。
A droplet discharge piezoelectric element formed corresponding to the nozzle of the droplet discharge head also serves as a temperature adjustment unit, and vibrates the piezoelectric element in a range where no droplet is discharged from the nozzle, It is preferable to adjust the temperature.
When the piezoelectric element for discharging droplets is driven, electric energy is accumulated in the parasitic capacitance formed in the piezoelectric element. And a part of electric energy is converted into thermal energy, and the temperature of the liquid rises. Therefore, if the piezoelectric element is driven in a range where no liquid is discharged, the piezoelectric element can function as a temperature adjustment unit, and the temperature of the liquid can be adjusted in the liquid droplet discharge head. In addition, it is possible to provide a droplet discharge method in which the droplet discharge amount between the droplet discharge heads is made more uniform.

液滴吐出装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a droplet discharge apparatus. 液滴吐出ヘッドの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a droplet discharge head. インクの温度と粘度との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between the temperature of an ink, and a viscosity. 圧電素子に入力されるパルス波形を示す図である。It is a figure which shows the pulse waveform input into a piezoelectric element. 圧電素子付近におけるインクの温度分布を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the temperature distribution of the ink in the piezoelectric element vicinity. キャビティのインク温度が上昇する原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle which the ink temperature of a cavity rises. 本発明における作用説明図である。It is action explanatory drawing in this invention. 第2の実施形態に係る液滴吐出装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the droplet discharge apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態の変形例に係る液滴吐出装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the droplet discharge apparatus which concerns on the modification of 2nd Embodiment.

以下、図面を用いて本発明に係る液滴吐出装置について説明する。
なお、本実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、図面を見やすくするために実際の構成とは適宜異ならせている。
Hereinafter, a droplet discharge device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
Note that this embodiment shows one aspect of the present invention, and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Further, in the following drawings, the actual configuration is appropriately changed in order to make the drawings easy to see.

以下の説明においては、図1中に示されたXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材について説明する。XYZ直交座標系は、X軸及びY軸がワークステージ2に対して平行となるよう設定され、Z軸がワークステージ2に対して直交する方向に設定されている。
図1中のXYZ座標系は、実際にはXY平面が水平面に平行な面に設定され、Z軸が鉛直方向に設定される。
In the following description, the XYZ orthogonal coordinate system shown in FIG. 1 is set, and each member will be described with reference to this XYZ orthogonal coordinate system. The XYZ orthogonal coordinate system is set so that the X axis and the Y axis are parallel to the work stage 2, and the Z axis is set to a direction orthogonal to the work stage 2.
In the XYZ coordinate system in FIG. 1, the XY plane is actually set to a plane parallel to the horizontal plane, and the Z axis is set to the vertical direction.

[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る液滴吐出装置IJの概略構成図である。液滴吐出装置IJは、例えばインクジェット方式により液晶装置や有機EL装置用のカラーフィルター基板の所定領域上にカラーフィルター材料の液滴を吐出してカラーフィルター層を形成する装置であり、本実施形態の液滴吐出方法を行うものでもある。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a droplet discharge device IJ according to the first embodiment of the present invention. The droplet discharge device IJ is a device that forms a color filter layer by discharging droplets of a color filter material onto a predetermined region of a color filter substrate for a liquid crystal device or an organic EL device by, for example, an inkjet method. The droplet discharge method is also performed.

液滴吐出装置IJは、装置架台1、ワークステージ2、ステージ移動装置3、キャリッジ4、液滴吐出ヘッド5、キャリッジ移動装置6、チューブ(流路)7、第1のタンク(液体貯留タンク)8、第2のタンク(液体貯留タンク)9、第3のタンク(液体貯留タンク)10、及び制御装置11を備えている。   The droplet discharge device IJ includes an apparatus mount 1, a work stage 2, a stage moving device 3, a carriage 4, a droplet discharge head 5, a carriage moving device 6, a tube (flow path) 7, and a first tank (liquid storage tank). 8, a second tank (liquid storage tank) 9, a third tank (liquid storage tank) 10, and a control device 11.

装置架台1は、ワークステージ2及びステージ移動装置3の支持台である。ワークステージ2は、装置架台1上においてステージ移動装置3によってX軸方向に移動可能に設置されており、上流側の搬送装置(図示せず)から搬送されるカラーフィルター基板Pを、真空吸着機構によりXY平面上に保持する。ステージ移動装置3は、ボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、制御装置11から入力されるワークステージ2のX座標を示すステージ位置制御信号に基づいて、ワークステージ2をX軸方向に移動させる。   The device mount 1 is a support for the work stage 2 and the stage moving device 3. The work stage 2 is installed on the apparatus base 1 so as to be movable in the X-axis direction by the stage moving device 3, and the color filter substrate P transported from the upstream transport device (not shown) is transferred to the vacuum suction mechanism. Is held on the XY plane. The stage moving device 3 includes a bearing mechanism such as a ball screw or a linear guide, and moves the work stage 2 in the X-axis direction based on a stage position control signal indicating the X coordinate of the work stage 2 input from the control device 11. .

キャリッジ4は、液滴吐出ヘッド5を保持するものであり、キャリッジ移動装置6によってY軸方向及びZ軸方向に移動可能に設けられている。液滴吐出ヘッド5は、図示略の複数のノズルを備えており、制御装置11から入力される描画データや駆動制御信号に基づいて、カラーフィルター材料であるインク(液体)の液滴を吐出する。この液滴吐出ヘッド5は、R(赤)、G(緑)、B(青)のインクに対応して設けられており、それぞれの液滴吐出ヘッド5はキャリッジ4を介してチューブ7と連結されている。そして、R(赤)に対応する液滴吐出ヘッド5はチューブ7を介して第1のタンク8からR(赤)のインクの供給を受け、G(緑)に対応する液滴吐出ヘッド5はチューブ7を介して第2のタンク9からG(緑)のインクの供給を受け、また、B(青)に対応する液滴吐出ヘッド5はチューブ7を介して第3のタンク10からB(青)のインクの供給を受けるようになっている。   The carriage 4 holds the droplet discharge head 5 and is provided so as to be movable in the Y-axis direction and the Z-axis direction by the carriage moving device 6. The droplet discharge head 5 includes a plurality of nozzles (not shown), and discharges droplets of ink (liquid) that is a color filter material based on drawing data and drive control signals input from the control device 11. . The droplet discharge heads 5 are provided corresponding to R (red), G (green), and B (blue) inks, and each droplet discharge head 5 is connected to a tube 7 via a carriage 4. Has been. The droplet discharge head 5 corresponding to R (red) receives the supply of R (red) ink from the first tank 8 via the tube 7, and the droplet discharge head 5 corresponding to G (green) The G (green) ink is supplied from the second tank 9 via the tube 7, and the droplet discharge head 5 corresponding to B (blue) is supplied from the third tank 10 to the B ( (Blue) ink is received.

キャリッジ移動装置6は、装置架台1を跨ぐ橋梁構造をしており、Y軸方向及びZ軸方向に対してボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、制御装置11から入力される、キャリッジ4のY座標及びZ座標を示すキャリッジ位置制御信号に基づいて、キャリッジ4をY軸方向及びZ軸方向に移動させる。   The carriage moving device 6 has a bridge structure straddling the device mount 1, and includes a bearing mechanism such as a ball screw or a linear guide in the Y-axis direction and the Z-axis direction, and is input from the control device 11. Based on the carriage position control signal indicating the Y coordinate and the Z coordinate, the carriage 4 is moved in the Y axis direction and the Z axis direction.

制御装置11は、ステージ移動装置3にステージ位置制御信号を出力し、キャリッジ移動装置6にキャリッジ位置制御信号を出力すると共に、液滴吐出ヘッド5の駆動回路基板30に描画データ及び駆動制御信号を出力して、液滴吐出ヘッド5による液滴吐出動作、ワークステージ2の移動によるカラーフィルター基板Pの位置決め動作、キャリッジ4の移動による液滴吐出ヘッド5の位置決め動作の同期制御を行うことにより、カラーフィルター基板P上の所定の位置にインクの液滴を吐出する。   The control device 11 outputs a stage position control signal to the stage moving device 3, outputs a carriage position control signal to the carriage moving device 6, and outputs drawing data and a drive control signal to the drive circuit board 30 of the droplet discharge head 5. By outputting and performing synchronous control of the droplet discharge operation by the droplet discharge head 5, the positioning operation of the color filter substrate P by the movement of the work stage 2, and the positioning operation of the droplet discharge head 5 by the movement of the carriage 4, An ink droplet is ejected to a predetermined position on the color filter substrate P.

図2は液滴吐出ヘッド5の概略構成図である。図2(a)は液滴吐出ヘッド5をワークステージ2側から見た平面図、図2(b)は液滴吐出ヘッド5の部分斜視図、図2(c)は液滴吐出ヘッド5の1ノズル分の部分断面図である。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the droplet discharge head 5. 2A is a plan view of the droplet discharge head 5 viewed from the work stage 2 side, FIG. 2B is a partial perspective view of the droplet discharge head 5, and FIG. It is a fragmentary sectional view for 1 nozzle.

図2(a)に示すように、液滴吐出ヘッド5は、Y軸方向に配列された複数(例えば180個)のノズルN〜N180を備えている。ノズルN〜N180によってノズル列NAが形成されている。図2(a)では1列分のノズルを示したが、液滴吐出ヘッド5に設けるノズル数及びノズル列数は任意に変更可能であり、Y軸方向に配列した1列分ノズルをX軸方向に複数列設けても良い。また、キャリッジ4内に配置する液滴吐出ヘッド5の個数も任意に変更可能である。さらに、キャリッジ4をサブキャリッジ単位で複数設ける構成としても良い。 As shown in FIG. 2A, the droplet discharge head 5 includes a plurality of (for example, 180) nozzles N 1 to N 180 arranged in the Y-axis direction. A nozzle row NA is formed by the nozzles N 1 to N 180 . Although FIG. 2A shows the nozzles for one row, the number of nozzles and the number of nozzle rows provided in the droplet discharge head 5 can be arbitrarily changed, and the nozzles for one row arranged in the Y-axis direction are arranged on the X-axis. A plurality of rows may be provided in the direction. Further, the number of droplet discharge heads 5 arranged in the carriage 4 can be arbitrarily changed. Further, a plurality of carriages 4 may be provided for each sub-carriage.

図2(b)に示すように、液滴吐出ヘッド5は、チューブ7と連結される材料供給孔20aが設けられた振動板20と、ノズルN〜N180が設けられたノズルプレート21と、振動板20とノズルプレート21との間に設けられたリザーバ22と、複数の隔壁23と、複数のキャビティ24とを備えている。振動板20上には、各ノズルN1〜N180に対応して圧電素子PZ〜PZ180が配置されている。圧電素子PZ〜PZ180は、例えばピエゾ素子である。以下、圧電素子PZ〜PZ180を総称して圧電素子PZ、ノズルN〜N180を総称してノズルNと称す。 As shown in FIG. 2B, the droplet discharge head 5 includes a vibration plate 20 provided with a material supply hole 20a connected to the tube 7, and a nozzle plate 21 provided with nozzles N 1 to N 180. A reservoir 22 provided between the vibration plate 20 and the nozzle plate 21, a plurality of partition walls 23, and a plurality of cavities 24 are provided. On the vibration plate 20, piezoelectric elements PZ 1 to PZ 180 are arranged corresponding to the nozzles N1 to N180. Piezoelectric elements PZ 1 to PZ 180 is, for example, a piezoelectric element. Hereinafter, the piezoelectric elements PZ 1 to PZ 180 are collectively referred to as the piezoelectric element PZ, and the nozzles N 1 to N 180 are collectively referred to as the nozzle N.

リザーバ22には、材料供給孔20aを介してインクが充填されるようになっている。キャビティ24は、振動板20と、ノズルプレート21と、1対の隔壁23とによって囲まれるようにして形成されており、各ノズルN〜N180に1対1で対応して設けられている。また、各キャビティ24には、一対の隔壁23の間に設けられた供給口24aを介して、リザーバ22からインクが導入されるようになっている。
材料供給孔20a及びリザーバ22は、液滴吐出ヘッド5に複数設けられており、リザーバ22ごとに異なる色のインクを充填してもよいし、液滴吐出ヘッド5の内部を同色のインクのみで充填してもよい。リザーバ22ごとに異なる色を充填した場合には、1つの液滴吐出ヘッド5から複数の色の液滴を吐出することができる。また、液滴吐出ヘッド5内のすべてのリザーバ22に同色のインクを充填した場合には、1つの液滴吐出ヘッド5から同色の液滴が吐出される。
The reservoir 22 is filled with ink through the material supply hole 20a. The cavity 24 is formed so as to be surrounded by the diaphragm 20, the nozzle plate 21, and the pair of partition walls 23, and is provided in a one-to-one correspondence with each of the nozzles N 1 to N 180 . . In addition, ink is introduced from the reservoir 22 into each cavity 24 via a supply port 24 a provided between the pair of partition walls 23.
A plurality of material supply holes 20a and reservoirs 22 are provided in the droplet discharge head 5, and each reservoir 22 may be filled with a different color ink, or the inside of the droplet discharge head 5 may be filled with only the same color ink. It may be filled. When different colors are filled for each reservoir 22, a plurality of color droplets can be ejected from one droplet ejection head 5. When all the reservoirs 22 in the droplet discharge head 5 are filled with the same color ink, the same color droplet is discharged from one droplet discharge head 5.

図2(c)に示すように、圧電素子PZは、圧電材料25を一対の電極26で挟持したものであり、一対の電極26に駆動信号を印加すると圧電材料25が収縮するよう構成されたものである。そして、このような圧電素子PZが配置されている振動板20は、圧電素子PZと一体になって同時に外側(キャビティ24の反対側)へ撓曲するようになっており、これによってキャビティ24の容積が増大するようになっている。 As shown in FIG. 2C, the piezoelectric element PZ 1 has a piezoelectric material 25 sandwiched between a pair of electrodes 26, and is configured such that when a drive signal is applied to the pair of electrodes 26, the piezoelectric material 25 contracts. It is a thing. The diaphragm 20 on which such a piezoelectric element PZ 1 is disposed is integrally bent with the piezoelectric element PZ 1 and bends outward (opposite the cavity 24) at the same time. The volume of 24 is increased.

したがって、キャビティ24内に増大した容積分に相当するカラーフィルター材料が、リザーバ22から供給口24aを介して流入する。また、このような状態から圧電素子PZへのパルスの印加を停止すると、圧電素子PZと振動板20はともに元の形状に戻り、キャビティ24も元の容積に戻ることから、キャビティ24内のカラーフィルター材料の圧力が上昇し、ノズルNからカラーフィルター基板Pに向けてカラーフィルター材料の液滴Lが吐出される。 Accordingly, the color filter material corresponding to the increased volume in the cavity 24 flows from the reservoir 22 through the supply port 24a. Further, when the application of the pulse to the piezoelectric element PZ 1 is stopped from such a state, the piezoelectric element PZ 1 and the diaphragm 20 both return to the original shape, and the cavity 24 also returns to the original volume. the pressure of the color filter material is increased, the droplet L of the color filter material is ejected toward the nozzle N 1 on the color filter substrate P.

ところで、本発明の液滴吐出装置IJでは、インクの温度調整を行うことで、ノズルNから吐出される液滴の粘度がそれぞれの液滴吐出ヘッド5間においてほぼ均一にされている。すなわち、吐出された液滴の粘度が、R(赤)、G(緑)、B(青)のインク間でほぼ均一にされている。   By the way, in the droplet discharge device IJ of the present invention, the viscosity of the droplet discharged from the nozzle N is made substantially uniform between the respective droplet discharge heads 5 by adjusting the temperature of the ink. That is, the viscosity of the ejected droplets is substantially uniform among the R (red), G (green), and B (blue) inks.

図3は、インクの温度と粘度との関係の一例を示す図である。図3では、高粘度のインク、低粘度のインク、及びこれらのインクの中間の粘度を有する中間粘度のインクにおける温度と粘度との関係を示している。
図3に示すように、いずれのインクにおいても、温度が低くなると粘度が上がり、温度が高くなると粘度が下がるという関係がある。したがって、それぞれのインクの温度を調整することによって、種類の異なるインク間における粘度を均一にすることができる。
具体的には、低粘度のインクの粘度の温度上昇幅を大きくし、低粘度のインクの温度上昇幅を小さくすることによってインクの粘度を均一にする。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the relationship between ink temperature and viscosity. FIG. 3 shows the relationship between temperature and viscosity of high-viscosity inks, low-viscosity inks, and intermediate-viscosity inks having an intermediate viscosity between these inks.
As shown in FIG. 3, in any of the inks, there is a relationship that the viscosity increases as the temperature decreases, and the viscosity decreases as the temperature increases. Therefore, by adjusting the temperature of each ink, the viscosity between different types of ink can be made uniform.
Specifically, the temperature increase range of the viscosity of the low-viscosity ink is increased, and the temperature increase range of the low-viscosity ink is decreased to make the ink viscosity uniform.

本実施形態では、液滴吐出用の圧電素子PZ(PZ〜PZ180)とそれぞれの圧電素子PZに設けられた1対の電極26とがインクの温度調整を行う温度調整部としての機能を兼ねている。
図4は、圧電素子PZに入力されるパルス波形を示す図である。図5は、圧電素子PZ付近におけるインクの温度分布を示す説明図である。図6は、キャビティ24のインク温度が上昇する原理を説明する図である。
In the present embodiment, a piezoelectric element PZ (PZ 1 to PZ 180 ) for discharging droplets and a pair of electrodes 26 provided in each piezoelectric element PZ function as a temperature adjusting unit that adjusts the temperature of ink. Also serves as.
FIG. 4 is a diagram illustrating a pulse waveform input to the piezoelectric element PZ. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the temperature distribution of the ink in the vicinity of the piezoelectric element PZ. FIG. 6 is a diagram for explaining the principle that the ink temperature in the cavity 24 rises.

図4に示すように、液滴吐出時には、微振動ステップS1と液滴吐出ステップS2とを実行する。
まず、微振動ステップS1では、キャビティ24の内部のインクを加熱してインクの粘度を調整する。
具体的には、図4に示すように、ノズルNからインクが吐出されない範囲で圧電素子PZに、高電位の期間と低電位の期間とを周期的に繰り返すパルスを入力することによって、キャビティ24内のインクを振動させる。
As shown in FIG. 4, the fine vibration step S1 and the droplet discharge step S2 are executed at the time of droplet discharge.
First, in the fine vibration step S1, the ink inside the cavity 24 is heated to adjust the viscosity of the ink.
Specifically, as shown in FIG. 4, by inputting a pulse that periodically repeats a high potential period and a low potential period to the piezoelectric element PZ within a range where ink is not ejected from the nozzle N, the cavity 24 is input. The ink inside is vibrated.

圧電素子PZに入力するパルスの電位は、インクの粘度ごとにそれぞれ異ならせている。高粘度のインクが供給されたキャビティ24の圧電素子PZには、高電位Vの期間と低電位Vの期間とを周期的に繰り返すパルスを入力する。中間粘度のインクが供給されたキャビティ24の圧電素子PZには、高電位Vの期間(V<V)と低電位Vの期間とを周期的に繰り返すパルスを入力する。低粘度のインクが供給されたキャビティ24の圧電素子PZには、高電位V(V<V<V)の期間と低電位Vの期間とを周期的に繰り返すパルスを入力する。 The potential of the pulse input to the piezoelectric element PZ is made different for each ink viscosity. A pulse that periodically repeats the period of the high potential V 1 and the period of the low potential V 0 is input to the piezoelectric element PZ of the cavity 24 supplied with the high viscosity ink. A pulse that periodically repeats a period of high potential V 2 (V 2 <V 1 ) and a period of low potential V L is input to the piezoelectric element PZ of the cavity 24 supplied with ink of intermediate viscosity. A pulse that periodically repeats a period of high potential V 3 (V 3 <V 2 <V 1 ) and a period of low potential V 0 is input to the piezoelectric element PZ of the cavity 24 supplied with low viscosity ink. .

圧電素子PZに高電位(V,V,V)が印加されると圧電素子PZが収縮し、振動板20が上方に引き上げられる。そうすると、キャビティ24の内部が負圧状態となり、図5(a)に示すように、ノズルNの内部のインク面(以下メニスカスと呼ぶ)が、実線で示すようにキャビティ24側に引き込まれた状態となる。 When a high potential (V 1 , V 2 , V 3 ) is applied to the piezoelectric element PZ, the piezoelectric element PZ contracts and the diaphragm 20 is pulled upward. Then, the inside of the cavity 24 is in a negative pressure state, and as shown in FIG. 5A, the ink surface inside the nozzle N (hereinafter referred to as a meniscus) is drawn into the cavity 24 as shown by the solid line. It becomes.

一方、圧電素子PZに低電位(V)が印加されると、圧電素子PZが膨張して元の状態に戻るため、振動板20が下方に押し下げられる。そうすると、キャビティ24の内部が正圧状態となり、図5(a)に示すように、メニスカスがノズルNの先端部まで押し出されて破線で示した状態となる。圧電素子PZに印加される電位V,V,V,Vは、液滴が吐出されない程度の電位である。 On the other hand, when a low potential (V 0 ) is applied to the piezoelectric element PZ, the piezoelectric element PZ expands and returns to the original state, so that the diaphragm 20 is pushed downward. As a result, the inside of the cavity 24 is in a positive pressure state, and the meniscus is pushed out to the tip of the nozzle N as shown in FIG. The potentials V 0 , V 1 , V 2 , and V 3 applied to the piezoelectric element PZ are potentials that do not eject droplets.

圧電素子PZにパルスを入力すると、図6に示すように、圧電素子PZに対して互いに対向する1対の電極26間に寄生容量Capが構成される。そして、一対の電極26の間の電位差に相当する電気エネルギーが寄生容量Capに蓄積されるとともに、一部の電気エネルギーが熱エネルギーHeatに変換される。そうすると、振動板20を介して、キャビティ24内のインクに熱エネルギーHeatが供給されてインクが加熱され、インクの温度がTからTに上昇する。これにより、キャビティ24内のインクの加熱のみを行うことができる。 When a pulse is input to the piezoelectric element PZ, as shown in FIG. 6, a parasitic capacitance Cap is formed between a pair of electrodes 26 facing each other with respect to the piezoelectric element PZ. Then, electric energy corresponding to the potential difference between the pair of electrodes 26 is accumulated in the parasitic capacitance Cap, and a part of the electric energy is converted into heat energy Heat. Then, via the vibration plate 20, the thermal energy Heat is supplied ink is heated to the ink in the cavity 24, the temperature of the ink rises to T H from T L. Thereby, only the ink in the cavity 24 can be heated.

上述したように、圧電素子PZに印加する電位(V,V,V)は、インクの粘度に応じて異ならせており、高粘度のインクにもっとも多くの熱エネルギーHeatを供給し、温度上昇幅を大きくさせている。
このように、粘度ごとにインクの温度上昇幅を異ならせることで、異なる種類のインク間における粘度を均一にする。
異なる種類のインク間における粘度を均一にすると液滴吐出ステップS2に移行する。
As described above, the potentials (V 1 , V 2 , V 3 ) applied to the piezoelectric element PZ are varied according to the viscosity of the ink, and the most heat energy Heat is supplied to the high-viscosity ink. The temperature rise is increased.
In this way, by varying the temperature rise of the ink for each viscosity, the viscosity between different types of ink is made uniform.
When the viscosity between different types of ink is made uniform, the process proceeds to the droplet discharge step S2.

液滴吐出ステップS2では、圧電素子PZに液滴吐出用のパルスを入力してノズルNからインクを吐出する。
液滴吐出ステップS2では、高電位VIJ(VIJ>V)の期間と低電位(V)の期間とを圧電素子PZに1周期分入力する。
In the droplet discharge step S2, a droplet discharge pulse is input to the piezoelectric element PZ and ink is discharged from the nozzle N.
In the droplet discharge step S2, a period of high potential V IJ (V IJ > V 1 ) and a period of low potential (V 0 ) are input to the piezoelectric element PZ for one cycle.

圧電素子PZに高電位VIJが印加されると、圧電素子PZが収縮することによって振動板20が引き上げられる。このとき、圧電素子PZには、微振動ステップS1時よりも高い電位が印加されているので、振動板20は、より圧電素子PZ側に引き上げられる。したがって、キャビティ24の内部はより強い負圧状態となるため、液滴吐出ステップS2ではメニスカスがよりキャビティ24側に引き寄せられる。 When the high potential V IJ is applied to the piezoelectric element PZ, the diaphragm 20 is pulled up by contracting the piezoelectric element PZ. At this time, since a higher potential is applied to the piezoelectric element PZ than at the time of the fine vibration step S1, the vibration plate 20 is pulled up further to the piezoelectric element PZ side. Accordingly, since the inside of the cavity 24 is in a stronger negative pressure state, the meniscus is drawn closer to the cavity 24 side in the droplet discharge step S2.

そして、圧電素子PZに低電位Vが印加されると、圧電素子PZが収縮状態から元に戻る。そうすると、振動板20が下方に押し下げられキャビティ24が正圧状態となって、図5(b)に示すように、メニスカスがノズルNの外側に押し出され、液滴Lが吐出される。
液滴Lを吐出すると、吐出した分のインクがリザーバ22からキャビティ24に供給される。リザーバ22のインクは温度調整されていないため(T)、加熱されたインク(T)を吐出した後は温度の低いインク(T)がキャビティ24に流入する。
When the low potential VL is applied to the piezoelectric element PZ, the piezoelectric element PZ returns from the contracted state. Then, the vibration plate 20 is pushed downward, the cavity 24 is in a positive pressure state, and the meniscus is pushed out of the nozzle N as shown in FIG.
When the droplet L is ejected, the ejected ink is supplied from the reservoir 22 to the cavity 24. Since the temperature of the ink in the reservoir 22 is not adjusted (T L ), the low temperature ink (T L ) flows into the cavity 24 after ejecting the heated ink (T H ).

図7は、本発明における作用説明図であり、インクの粘度と液滴吐出量との関係を示している。インクの粘度と液滴吐出量との間には、図7に示すように、インクが低粘度であれば液滴吐出量が増大し、インクが高粘度であれば液滴吐出量が減少するという関係がある。   FIG. 7 is a diagram for explaining the operation in the present invention, and shows the relationship between the viscosity of the ink and the droplet discharge amount. As shown in FIG. 7, between the ink viscosity and the droplet discharge amount, the droplet discharge amount increases if the ink has a low viscosity, and the droplet discharge amount decreases if the ink has a high viscosity. There is a relationship.

本実施形態では、インクの粘度が増すごとにより高電位(V>V>V)のパルスを圧電素子PZに入力している。
したがって、高粘度のインクが供給されたキャビティ24では、圧電素子PZに寄生する寄生容量Capからの熱エネルギー供給量が多く、インクの温度上昇幅が大きくなって粘度が大幅に低下する。
これに対して、低粘度のインクが供給されたキャビティ24では、圧電素子PZに寄生する寄生容量Capからの熱エネルギー供給量が少なく、インクの温度上昇幅が小さいので粘度の低下幅は小さい。
このように、インクの種類ごとに熱エネルギーの供給量を異ならせて、異なる種類のインク間における粘度を均一にして、異なる液滴吐出ヘッド5の間における液滴吐出量を一定にすることができる。
In the present embodiment, a pulse having a higher potential (V 1 > V 2 > V 3 ) is input to the piezoelectric element PZ as the ink viscosity increases.
Therefore, in the cavity 24 to which the high viscosity ink is supplied, the amount of heat energy supplied from the parasitic capacitance Cap parasitic to the piezoelectric element PZ is large, and the temperature rise of the ink is increased to greatly reduce the viscosity.
On the other hand, in the cavity 24 to which the low-viscosity ink is supplied, the amount of heat energy supplied from the parasitic capacitance Cap parasitic to the piezoelectric element PZ is small, and the temperature rise width of the ink is small, so that the viscosity decrease width is small.
In this way, the supply amount of thermal energy is varied for each type of ink, the viscosity between different types of ink is made uniform, and the droplet discharge amount between different droplet discharge heads 5 can be made constant. it can.

このような構成を備えた液滴吐出装置では、以下の効果を得ることができる。
圧電素子PZに液滴吐出時よりも小さい電圧のパルスを印加することによって、圧電素子PZを駆動する1対の電極26に構成された寄生容量Capに電気エネルギーが蓄積され、一部の電気エネルギーが熱エネルギーに変換されることによって、圧電素子PZ付近のインクの温度が上昇する。そして、キャビティ24に充填されたインクの種類によって圧電素子PZに印加されるパルスの電圧を変更することにより、それぞれ異なっていたインクの粘度を、温度調整することによって異なるインク間、及び異なる液滴吐出ヘッド5間における粘度をほぼ均一にすることができる。
したがって、それぞれのノズルNからの液滴吐出量を均一にすることができ、描画性能を向上させることができる。
In the droplet discharge device having such a configuration, the following effects can be obtained.
By applying a pulse with a voltage smaller than that at the time of droplet discharge to the piezoelectric element PZ, electric energy is accumulated in the parasitic capacitance Cap formed in the pair of electrodes 26 that drive the piezoelectric element PZ, and a part of the electric energy is stored. Is converted into thermal energy, the temperature of the ink near the piezoelectric element PZ rises. Then, by changing the voltage of the pulse applied to the piezoelectric element PZ according to the type of ink filled in the cavity 24, the viscosity of the different inks is adjusted between different inks and different droplets by adjusting the temperature. The viscosity between the ejection heads 5 can be made substantially uniform.
Therefore, the droplet discharge amount from each nozzle N can be made uniform, and the drawing performance can be improved.

また、液滴吐出装置内でインクの粘度を調整しているので、粘度をあらかじめ調整したインクを開発する必要がないので、インクの開発にかかる時間及びコストを低減することができる。   In addition, since the viscosity of the ink is adjusted in the droplet discharge device, it is not necessary to develop an ink whose viscosity has been adjusted in advance, so that the time and cost for developing the ink can be reduced.

また、インクの種類により異なる微振動を与えることによって温度調整し、あらかじめインクの粘度を均一にするので、液滴吐出時において圧電素子PZに印加するパルスを共通化することができる。
これにより、インクの種類ごとに圧電素子PZを駆動するパルスを設定する必要がないので、駆動波形を生成するための回路構成を小型化することができる。そして、圧電素子PZとそれぞれの圧電素子PZに設けられた1対の電極26とが温度調整部の機能を兼ねているので、温度調整部用の構成部材を設けなくてもよい。したがって、液滴吐出装置の構成を簡素化して製造コストを低減することができる。
Further, since the temperature is adjusted by giving a minute vibration that varies depending on the type of ink and the viscosity of the ink is made uniform in advance, a pulse applied to the piezoelectric element PZ can be shared during droplet ejection.
As a result, there is no need to set a pulse for driving the piezoelectric element PZ for each type of ink, and the circuit configuration for generating the drive waveform can be reduced in size. And since the piezoelectric element PZ and the pair of electrodes 26 provided on each piezoelectric element PZ also serve as the function of the temperature adjustment unit, it is not necessary to provide a component for the temperature adjustment unit. Therefore, the configuration of the droplet discharge device can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、インクの温度調整部としてヒーターを設けている。なお、以下の説明においては、上記の実施形態と重複した構成要素に関する説明は適宜省略する。
図8は、本実施形態に係る液滴吐出装置の主要箇所を抜き出して示した図である。図8では、主要箇所として、液滴吐出ヘッド5、チューブ7、及び第1〜第3のタンク8,9,10を抜き出して示している。また、図8では、それぞれの液滴吐出ヘッド5に対して1種類のみのインクが供給された場合を示している。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, a heater is provided as an ink temperature adjustment unit. Note that in the following description, descriptions of components that are the same as those in the above embodiment will be omitted as appropriate.
FIG. 8 is a diagram showing extracted main portions of the droplet discharge device according to the present embodiment. In FIG. 8, the droplet discharge head 5, the tube 7, and the first to third tanks 8, 9, and 10 are extracted and shown as main portions. FIG. 8 shows a case where only one type of ink is supplied to each droplet discharge head 5.

ヒーターH1,H2,H3は、図8に示すように、第1〜第3のタンク8,9,10のそれぞれに設けられている。ヒーターH1,H2,H3の発熱量によってインクの温度調整を行って、第1〜第3のタンク8,9,10間におけるインクの粘度を均一にする。   As shown in FIG. 8, the heaters H1, H2, and H3 are provided in the first to third tanks 8, 9, and 10, respectively. The temperature of the ink is adjusted by the amount of heat generated by the heaters H1, H2, and H3, and the viscosity of the ink between the first to third tanks 8, 9, and 10 is made uniform.

具体的には、高粘度のインクを貯留するタンク(液体貯留タンク)では、ヒーターの発熱量を多くすることによって、インクの温度上昇幅を大きくし粘度を大幅に低下させている。
これに対して、低粘度のインクを貯留するタンク(液体貯留タンク)では、ヒーターの発熱量を少なくすることによって、インクの温度上昇幅を小さくし、粘度の低下幅を小さくしている。
このように、ヒーターH1,H2,H3からの発熱量を調整して、それぞれのタンク間におけるインクの粘度を均一にする。
Specifically, in a tank (liquid storage tank) that stores high-viscosity ink, by increasing the amount of heat generated by the heater, the temperature rise of the ink is increased to greatly reduce the viscosity.
On the other hand, in a tank (liquid storage tank) that stores low-viscosity ink, by reducing the amount of heat generated by the heater, the temperature increase range of the ink is reduced and the decrease range of the viscosity is reduced.
In this way, the amount of heat generated from the heaters H1, H2, and H3 is adjusted to make the ink viscosity uniform between the tanks.

このように、均一の粘度に調整されたインクは、チューブ7を経由して液滴吐出ヘッド5に供給される。そして、圧電素子PZに液滴吐出用のパルスを供給して、ノズルNから液滴を吐出する。   Thus, the ink adjusted to a uniform viscosity is supplied to the droplet discharge head 5 via the tube 7. Then, a droplet discharge pulse is supplied to the piezoelectric element PZ, and the droplet is discharged from the nozzle N.

このような構成を備えた液滴吐出装置によれば、ヒーターH1,H2,H3からの発熱量を調整して、粘度を均一にしたインクが液滴吐出ヘッド5に供給される。
これにより、異なる種類の(色)のインク間、及びそれぞれの液滴吐出ヘッド5の間におけるインクの粘度が均一化されるので、それぞれのノズルNからの液滴吐出量を均一にし、描画性能を向上させることができる。
According to the droplet discharge device having such a configuration, ink having a uniform viscosity is supplied to the droplet discharge head 5 by adjusting the amount of heat generated from the heaters H1, H2, and H3.
As a result, the ink viscosity between different types (colors) of ink and between the respective droplet discharge heads 5 is made uniform, so that the droplet discharge amount from each nozzle N is made uniform, and the drawing performance. Can be improved.

また、インクの粘度が均一にされているので、液滴吐出時において圧電素子PZに印加するパルスを共通化することができる。
これにより、インクの種類ごとに圧電素子PZを駆動するパルスを設定する必要がないので、駆動波形を生成するための回路構成を小型化して、製造コストを低減することができる。
In addition, since the viscosity of the ink is made uniform, it is possible to share the pulse applied to the piezoelectric element PZ when the droplet is ejected.
Thereby, it is not necessary to set a pulse for driving the piezoelectric element PZ for each type of ink, so that the circuit configuration for generating the drive waveform can be reduced in size and the manufacturing cost can be reduced.

また、液滴吐出ヘッド5から離れた第1〜第3のタンク8,9,10にヒーターH1,H2,H3を取り付けているので、液滴吐出ヘッド5に重量負荷がかからないので、液滴吐出ヘッド5の動作に影響を受けず、描画性能が保持される。   Further, since the heaters H1, H2, and H3 are attached to the first to third tanks 8, 9, and 10 separated from the droplet discharge head 5, the droplet discharge head 5 is not subjected to a weight load, so that the droplet discharge Drawing performance is maintained without being affected by the operation of the head 5.

また、それぞれのタンクが複数の液滴吐出ヘッド5にインクを供給している場合であっても、あらかじめ粘度を調整したインクが供給されるので、ヒーターH1,H2,H3の設置箇所を最低限の個数に抑えることができる。したがって、装置の大型化を抑えることができる。   Further, even when each tank supplies ink to the plurality of droplet discharge heads 5, since the ink whose viscosity has been adjusted in advance is supplied, the installation locations of the heaters H1, H2, and H3 are minimized. The number can be suppressed. Therefore, the enlargement of the apparatus can be suppressed.

(変形例)
次に、本実施形態の変形例について説明する。図9は、本実施形態の変形例に係る液滴吐出装置の主要箇所を抜き出して示した図である。図9では、図8と同様に、主要箇所として液滴吐出ヘッド5、チューブ7、及び第1〜第3のタンク8,9,10を抜き出して示している。
(Modification)
Next, a modification of this embodiment will be described. FIG. 9 is a diagram showing extracted main portions of a droplet discharge device according to a modification of the present embodiment. In FIG. 9, as in FIG. 8, the droplet discharge head 5, the tube 7, and the first to third tanks 8, 9, and 10 are extracted and shown as main portions.

まず、図9(a)に示す例では、ヒーターH1,H2,H3が、液滴吐出ヘッド5の近くのチューブ7にそれぞれ設けられている。ヒーターH1,H2,H3は、第1〜第3のタンク8,9,10と繋がったチューブ7にそれぞれ設けられている。
高粘度のインクが供給されるチューブ7では、ヒーターの発熱量を大きくし、低粘度のインクが供給されるチューブ7では、ヒーターの発熱量を小さくすることによって、それぞれの液滴吐出ヘッド5に供給されるインクの粘度を均一にしている。
First, in the example shown in FIG. 9A, heaters H <b> 1, H <b> 2, H <b> 3 are respectively provided on the tubes 7 near the droplet discharge head 5. The heaters H1, H2, and H3 are provided on the tubes 7 connected to the first to third tanks 8, 9, and 10, respectively.
In the tube 7 to which the high viscosity ink is supplied, the heating value of the heater is increased, and in the tube 7 to which the low viscosity ink is supplied, the heating value of the heater is decreased, so that each droplet discharge head 5 is provided. The viscosity of the supplied ink is made uniform.

このような構成を備えた液滴吐出装置によれば、液滴吐出ヘッド5付近でインクの温度調整を行うことができるので、液滴吐出ヘッド5に供給されたインクの粘度のばらつきを抑えることができる。
これにより、異なる種類のインク間、及び異なる液滴吐出ヘッド5の間における液滴の粘度をより均一にすることができるので、ノズルNからの液滴吐出量をより均一にし、描画性能をさらに向上させることができる。
According to the droplet discharge device having such a configuration, the temperature of the ink can be adjusted in the vicinity of the droplet discharge head 5, so that variation in the viscosity of the ink supplied to the droplet discharge head 5 can be suppressed. Can do.
As a result, the viscosity of the droplets between different types of ink and between the different droplet discharge heads 5 can be made more uniform, so that the droplet discharge amount from the nozzle N can be made more uniform, and the drawing performance can be further improved. Can be improved.

そして、図9(b)に示す例では、ヒーターH1,H2が、液滴吐出ヘッド5に設けられている。ここでは、第1及び第2のタンク8,9に高粘度及び中間粘度のインクがそれぞれ貯留され、第3のタンク10に低粘度のインクが貯留されているものとする。
ヒーターH1は、チューブ7を介して第1のタンク8と繋がる液滴吐出ヘッド5に設けられている。ヒーターH2は、チューブ7を介して第2のタンク9と繋がる液滴吐出ヘッド5に設けられている。
In the example shown in FIG. 9B, heaters H <b> 1 and H <b> 2 are provided in the droplet discharge head 5. Here, it is assumed that high and intermediate viscosity inks are stored in the first and second tanks 8 and 9, respectively, and low viscosity ink is stored in the third tank 10.
The heater H <b> 1 is provided in the droplet discharge head 5 that is connected to the first tank 8 through the tube 7. The heater H <b> 2 is provided in the droplet discharge head 5 that is connected to the second tank 9 via the tube 7.

ヒーターH1が設けられた液滴吐出ヘッド5には高粘度のインクが供給されており、ヒーターH1の発熱量を大きくしてインクの温度上昇幅を大きくする。これにより、高粘度のインクを低粘度のインクと均一の粘度にする。
ヒーターH2が設けられた液滴吐出ヘッド5には中間粘度のインクが供給されているので、発熱量をヒーターH1よりも小さくして、インクの温度上昇幅を抑える。これにより、中間粘度のインクを低粘度のインクと均一の粘度にする。
High-viscosity ink is supplied to the droplet discharge head 5 provided with the heater H1, and the amount of heat generated by the heater H1 is increased to increase the temperature rise of the ink. As a result, the high viscosity ink is made to have a uniform viscosity with the low viscosity ink.
Since the medium-viscosity ink is supplied to the droplet discharge head 5 provided with the heater H2, the calorific value is made smaller than that of the heater H1, thereby suppressing the temperature rise of the ink. As a result, the intermediate viscosity ink is made to have a uniform viscosity with the low viscosity ink.

このような構成を備えた液滴吐出装置によれば、液滴吐出ヘッド5内のインクの粘度を直接調整することができるので、異なる種類(色)のインク間、及び異なる液滴吐出ヘッド5の間におけるインクの粘度をより均一にすることができる。
したがって、ノズルNからの液滴吐出量をより均一にし、描画性能をさらに向上させることができる。
According to the droplet discharge device having such a configuration, the viscosity of the ink in the droplet discharge head 5 can be directly adjusted, so that different types (colors) of inks and different droplet discharge heads 5 can be adjusted. The viscosity of the ink during the interval can be made more uniform.
Therefore, the amount of droplets discharged from the nozzle N can be made more uniform, and the drawing performance can be further improved.

また、第3のタンク10と繋がった液滴吐出ヘッド5へのヒーターの設置を省略し、第1及び第2のタンク8,9と繋がった液滴吐出ヘッド5内のインクのみを加熱することによって、高粘度及び中間粘度のインクが低粘度のインクと均一の粘度となるようにしている。
これにより、液滴吐出ヘッド5に設置するヒーターの個数を低減することができ、装置の大型化を抑えることができる。
Further, the installation of the heater in the droplet discharge head 5 connected to the third tank 10 is omitted, and only the ink in the droplet discharge head 5 connected to the first and second tanks 8 and 9 is heated. Therefore, the high-viscosity ink and the intermediate-viscosity ink have the same viscosity as that of the low-viscosity ink.
Thereby, the number of heaters installed in the droplet discharge head 5 can be reduced, and an increase in size of the apparatus can be suppressed.

なお、上記実施形態においては、カラーフィルター用のインクを用いた例について説明したが、UV硬化型のインクを用いる液滴吐出装置にも適用することができる。
また、上記実施形態においては圧電素子を用いた液滴吐出ヘッドを用いているが、ヒーターがアクチュエーターとするサーマル方式の液滴吐出ヘッドであっても、液滴吐出ヘッドないのインクを直接加熱することができるので、本発明と同様の効果を得ることができる。
In the above-described embodiment, the example using the ink for the color filter has been described. However, the present invention can also be applied to a droplet discharge device using a UV curable ink.
In the above embodiment, a droplet discharge head using a piezoelectric element is used. However, even if a thermal droplet discharge head using a heater as an actuator is used, ink without the droplet discharge head is directly heated. Therefore, the same effect as the present invention can be obtained.

なお、上記実施形態では、液滴吐出装置IJを用いてカラーフィルターを製造する場合について説明したが、これに限らず本発明の液滴吐出装置IJは、液晶表示装置の配向膜や、TFT(薄膜トランジスタ)基板などに用いられる金属配線などの成膜工程に対しても好適に適用することができる。   In the above-described embodiment, the case where the color filter is manufactured using the droplet discharge device IJ has been described. However, the present invention is not limited to this, and the droplet discharge device IJ of the present invention is not limited to the alignment film or the TFT ( It can also be suitably applied to a film forming process such as a metal wiring used for a thin film transistor) substrate.

5…液滴吐出ヘッド、7…チューブ(流路)、8…第1のタンク(液体貯留タンク)、9…第2のタンク(液体貯留タンク)、10…第3のタンク(液体貯留タンク)、25,PZ…圧電素子(温度調整部)、26…電極(温度調整部)、Cap…寄生容量、H1,H2,H3…ヒーター、IJ…液滴吐出装置、N…ノズル、L…液滴   DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Droplet discharge head, 7 ... Tube (flow path), 8 ... 1st tank (liquid storage tank), 9 ... 2nd tank (liquid storage tank), 10 ... 3rd tank (liquid storage tank) , 25, PZ ... piezoelectric element (temperature adjusting unit), 26 ... electrode (temperature adjusting unit), Cap ... parasitic capacitance, H1, H2, H3 ... heater, IJ ... droplet ejection device, N ... nozzle, L ... droplet

Claims (10)

複数の液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドごとに設けられ、流路を介して液体を供給する複数の液体貯留タンクと、
前記液滴吐出ヘッド内の前記液体の粘度がそれぞれの前記液滴吐出ヘッド間で均一になるように前記液体の温度を調整する温度調整部と、
を備えていることを特徴とする液滴吐出装置。
A plurality of droplet discharge heads;
A plurality of liquid storage tanks that are provided for each of the droplet discharge heads and supply liquids through flow paths;
A temperature adjustment unit that adjusts the temperature of the liquid so that the viscosity of the liquid in the droplet discharge head is uniform between the droplet discharge heads;
A droplet discharge device comprising:
前記液体貯留タンクに前記温度調整部を備えていることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。   The droplet discharge device according to claim 1, wherein the temperature adjusting unit is provided in the liquid storage tank. 前記流路の前記液滴吐出ヘッド側に前記温度調整部を備えていることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。   The droplet discharge device according to claim 1, wherein the temperature adjustment unit is provided on the droplet discharge head side of the flow path. 少なくとも一部の前記液滴吐出ヘッドに前記温度調整部を備えていることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。   The droplet discharge device according to claim 1, wherein at least a part of the droplet discharge head includes the temperature adjusting unit. 前記液滴吐出ヘッドのノズルに対応して形成された液滴吐出用の圧電素子が前記温度調整部を兼ねていることを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。   2. The droplet discharge device according to claim 1, wherein a droplet discharge piezoelectric element formed corresponding to a nozzle of the droplet discharge head also serves as the temperature adjusting unit. 複数の液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドごとに設けられ、流路を介して液体を供給する複数の液体貯留タンクと、
温度調整部と、
を備え、
前記温度調整部によって前記液体の温度を調整することでそれぞれの前記液滴吐出ヘッド間で均一の粘度に設定した液滴を、前記液滴吐出ヘッドから吐出することを特徴とする液滴吐出方法。
A plurality of droplet discharge heads;
A plurality of liquid storage tanks that are provided for each of the droplet discharge heads and supply liquids through flow paths;
A temperature adjustment unit;
With
A droplet discharge method, wherein droplets set to have a uniform viscosity between the droplet discharge heads by adjusting the temperature of the liquid by the temperature adjusting unit are discharged from the droplet discharge heads .
前記液体貯留タンクに温度調整部を備え、
前記温度調整部が前記液体貯留タンク内の前記液体の温度を調整することを特徴とする請求項6に記載の液滴吐出方法。
The liquid storage tank includes a temperature adjustment unit,
The droplet discharge method according to claim 6, wherein the temperature adjustment unit adjusts the temperature of the liquid in the liquid storage tank.
前記流路の前記液滴吐出ヘッド側に温度調整部を備え、
前記温度調整部が前記液滴吐出ヘッドに供給される直前の前記液体の温度を調整することを特徴とする請求項6に記載の液滴吐出方法。
A temperature adjusting unit is provided on the liquid droplet ejection head side of the flow path,
The droplet discharge method according to claim 6, wherein the temperature adjusting unit adjusts the temperature of the liquid immediately before being supplied to the droplet discharge head.
少なくとも一部の前記液滴吐出ヘッドに温度調整部を備え、
前記温度調整部が前記液滴吐出ヘッド内の前記液体の温度を調整することを特徴とする請求項6に記載の液滴吐出方法。
At least a part of the droplet discharge head includes a temperature adjustment unit,
The droplet discharge method according to claim 6, wherein the temperature adjustment unit adjusts the temperature of the liquid in the droplet discharge head.
前記液滴吐出ヘッドのノズルに対応して形成された液滴吐出用の圧電素子が温度調整部を兼ねており、
前記ノズルから液滴が吐出されない範囲で前記圧電素子を振動させ、前記液体の温度を調整することを特徴とする請求項6に記載の液滴吐出方法。
A droplet discharge piezoelectric element formed corresponding to the nozzle of the droplet discharge head also serves as a temperature adjustment unit,
The droplet discharge method according to claim 6, wherein the piezoelectric element is vibrated within a range in which droplets are not discharged from the nozzle to adjust the temperature of the liquid.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011138883A1 (en) * 2010-05-07 2011-11-10 シャープ株式会社 Coating apparatus and coating method
JP2016203118A (en) * 2015-04-27 2016-12-08 住友重機械工業株式会社 Film formation device
TWI593463B (en) * 2014-05-07 2017-08-01 技鼎股份有限公司 A dispensing equipment with glue amount adjustment

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