JP6968505B2 - Ink application device and ink application method - Google Patents
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Description
本発明は、インク塗布装置及びインク塗布方法に関する。 The present invention relates to an ink coating apparatus and an ink coating method.
プリント基板製造時のエッチング用マスクに用いるレジストパターンの形成、プリント基板のソルダーレジストの形成等に、インクジェットヘッドを用いたインク塗布技術が注目されている。下記の特許文献1に、薄膜を形成すべ領域を、ベタ領域とエッジ領域とに分け、ベタ領域のピクセルを間引いてインクの着弾点を抽出する方法が開示されている。これにより、ベタ領域内の着弾点の分布密度が低くなるが、液滴の体積を大きくすることによりベタ領域の膜を所望の厚さにすることができる。
Ink coating technology using an inkjet head is drawing attention for the formation of a resist pattern used for an etching mask in the manufacture of a printed circuit board, the formation of a solder resist for a printed circuit board, and the like.
ベタ領域の画素を間引いてインクの着弾点を抽出する方法では、画像データを構成する画素の個数が少なくなっているわけではない。従って、インクジェットヘッドの1つのノズル孔ではなく、全ノズル孔に着目すると、インクジェットヘッドを制御する吐出周波数が低下するわけではない。このため、走査速度を速くすることは困難である。 In the method of extracting the landing point of the ink by thinning out the pixels in the solid region, the number of pixels constituting the image data is not reduced. Therefore, focusing on all nozzle holes instead of one nozzle hole of the inkjet head does not mean that the ejection frequency that controls the inkjet head decreases. Therefore, it is difficult to increase the scanning speed.
本発明の目的は、インク塗布の処理時間を短縮することが可能なインク塗布装置及びインク塗布方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide an ink coating apparatus and an ink coating method capable of shortening the ink coating processing time.
本発明の一観点によると、
テーブルに支持された塗布対象物に向けて、インクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記塗布対象物へのインクの着弾点が前記塗布対象物の表面上を移動するように前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させる移動機構と、
前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御して、
前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させながら、塗布すべき領域の縁に沿ったエッジ領域にインクを着弾させて前記エッジ領域にインクからなるエッジ部を形成し、
前記エッジ部を形成した後、前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して、前記エッジ部を形成するときの移動速度より速い移動速度で移動させながら、前記エッジ部に囲まれた内部領域にインクを塗布するインク塗布装置が提供される。
According to one aspect of the invention
An inkjet head that ejects ink toward the object to be coated supported on the table,
A moving mechanism that moves one of the coated object and the inkjet head with respect to the other so that the landing point of the ink on the coated object moves on the surface of the coated object.
It has the inkjet head and a control device for controlling the moving mechanism.
The control device controls the inkjet head and the moving mechanism.
While moving one of the object to be coated and the inkjet head with respect to the other, the ink is landed on the edge region along the edge of the region to be coated to form an edge portion made of ink in the edge region.
After forming the edge portion, one of the coating object and the inkjet head is surrounded by the edge portion while being moved with respect to the other at a moving speed faster than the moving speed at the time of forming the edge portion. An ink application device for applying ink to the internal area is provided.
本発明の他の観点によると、
塗布対象物の表面の、インクを塗布すべき領域の縁に沿ったエッジ領域に、インクの着弾点を移動させながらインクの液滴を着弾させてインクからなるエッジ部を形成し、
前記エッジ部を形成した後、前記エッジ部に囲まれた内部領域に、前記エッジ部を形成するときの着弾点の移動速度より速い移動速度で着弾点を移動させながらインクの液滴を着弾させて前記内部領域にインクを塗布するインク塗布方法が提供される。
According to another aspect of the invention
Droplets of ink are landed on the surface of the object to be coated, along the edge of the area to be coated with ink, while moving the landing point of the ink to form an edge portion composed of ink.
After forming the edge portion, ink droplets are landed on the internal region surrounded by the edge portion while moving the landing point at a moving speed faster than the moving speed of the landing point when the edge portion is formed. An ink application method for applying ink to the internal region is provided.
本発明のさらに他の観点によると、
テーブルに支持された塗布対象物に向けて、インクを液滴化して吐出するインクジェットヘッドと、
前記塗布対象物へのインクの着弾点が前記塗布対象物の表面上を移動するように前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させる移動機構と、
前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御して、
前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させながら、インクの着弾点の位置を定義する画像データに基づいて、インクを塗布すべき領域の縁に沿ったエッジ領域の複数の着弾点にインクを着弾させてインクからなるエッジ部を形成し、
前記エッジ部を形成した後、前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させながら、前記エッジ部を形成するときの画像データの画素ピッチより広い画素ピッチを有する画像データに基づいて、前記エッジ部に囲まれた内部領域の複数の着弾点にインクを着弾させることによって前記内部領域にインクを塗布し、
前記エッジ領域の複数の着弾点を、前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの相対的な移動方向に平行な第1方向、及び前記第1方向に直交する第2方向に周期的に配置させ、前記内部領域の複数の着弾点を、全体として、前記エッジ領域の着弾点のピッチより広いピッチで、前記第1方向及び前記第2方向に周期的に配置させるインク塗布装置が提供される。
According to yet another aspect of the invention.
An inkjet head that droplets and ejects ink toward the object to be coated supported on the table.
A moving mechanism that moves one of the coated object and the inkjet head with respect to the other so that the landing point of the ink on the coated object moves on the surface of the coated object.
It has the inkjet head and a control device for controlling the moving mechanism.
The control device controls the inkjet head and the moving mechanism.
A plurality of edge regions along the edge of the region to be coated with ink based on image data defining the position of the landing point of the ink while moving one of the coating object and the inkjet head with respect to the other. Ink is landed on the landing point of the to form an edge part made of ink,
After forming the edge portion, the image data has a pixel pitch wider than the pixel pitch of the image data when the edge portion is formed while moving one of the coating object and the inkjet head to the other. Based on this, the ink is applied to the internal region by landing the ink on a plurality of landing points in the internal region surrounded by the edge portion.
A plurality of landing points in the edge region are periodically arranged in a first direction parallel to the relative moving direction of the coating object and the ink jet head, and a second direction orthogonal to the first direction. Provided is an ink coating device that periodically arranges a plurality of landing points in the internal region in the first direction and the second direction at a pitch wider than the pitch of the landing points in the edge region.
本発明のさらに他の観点によると、
塗布対象物の表面の、インクを塗布すべき領域の縁に沿ったエッジ領域に、インクの着弾点の位置を定義する画像データに基づいて、インクの着弾点を移動させながらインクの液滴を着弾させてインクからなるエッジ部を形成し、
前記エッジ部を形成した後、前記エッジ部に囲まれた内部領域に、前記エッジ部を形成するときの画像データの画素ピッチより広い画素ピッチを有する画像データに基づいて、インクの着弾点を移動させながらインクの液滴を着弾させて前記内部領域にインクを塗布し、
前記エッジ領域の複数の着弾点を、相互に直交する第1方向及び第2方向に周期的に配置させ、前記内部領域の複数の着弾点を、全体として、前記エッジ領域の着弾点のピッチより広いピッチで、前記第1方向及び前記第2方向に周期的に配置させるインク塗布方法が提供される。
According to yet another aspect of the invention.
Based on the image data that defines the position of the ink landing point on the edge area along the edge of the area to be applied with the ink on the surface of the object to be applied, the ink droplets are moved while moving the ink landing point. Landing to form an edge made of ink,
After forming the edge portion, the ink landing point is moved to the internal region surrounded by the edge portion based on the image data having a pixel pitch wider than the pixel pitch of the image data when the edge portion is formed. The ink droplets are landed while the ink is applied to the internal area, and the ink is applied to the internal area.
The plurality of landing points in the edge region are periodically arranged in the first direction and the second direction orthogonal to each other, and the plurality of landing points in the internal region are set as a whole from the pitch of the landing points in the edge region. An ink application method for periodically arranging in the first direction and the second direction at a wide pitch is provided.
エッジ領域と内部領域とに、別々の工程でインクを塗布するため、それぞれの領域に適した条件でインクを塗布することができる。例えば、エッジ領域に、相対的に高解像度でインクを塗布し、内部領域に、相対的に速い走査速度でインクを塗布することが可能になる。 Since the ink is applied to the edge region and the internal region in separate steps, the ink can be applied under conditions suitable for each region. For example, it becomes possible to apply ink to an edge region at a relatively high resolution and to apply ink to an internal region at a relatively high scanning speed.
図1A〜図3を参照して、実施例によるインク塗布装置について説明する。
図1Aは、実施例によるインク塗布装置の概略図である。架台10にXYステージ11及びθステージ12を介してテーブル15が支持されている。テーブル15の支持面に塗布対象物50が支持される。塗布対象物50は、例えばプリント基板等の基板である。例えば、テーブル15が真空チャック機構を含み、塗布対象物50は支持面の上に真空吸着されて固定される。支持面は、例えば水平面に対して平行であり、鉛直上方を向く。
An ink coating apparatus according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1A to 3.
FIG. 1A is a schematic view of an ink coating device according to an embodiment. The table 15 is supported on the
XYステージ11は、テーブル15を架台10に対して支持面に平行で、相互に直交する二方向に並進移動させる。θステージ12は、支持面に対して垂直な回転軸を中心としたテーブル15の回転方向の姿勢を変化させる。
The
テーブル15の上方に、フレーム17によってインクジェットヘッド16が支持されている。インクジェットヘッド16の、テーブル15を向く面に、複数のノズル孔が設けられている。循環系18が、インクジェットヘッド16と共にインクの循環経路19を構成し、この循環経路19にインクを循環させる。
Above the table 15, the
インクジェットヘッド16は、テーブル15に支持された塗布対象物50に向かって、インクを液滴化して吐出させる。制御装置40が、形成すべき膜パターンの平面形状を定義する画像データを記憶している。この画像データは、例えば複数の画素が行方向と列方向とに並んだラスタスキャン形式のデータである。制御装置40は、この画像データに基づいて、XYステージ11及びインクジェットヘッド16を制御することにより、塗布対象物50の上面にインクからなる膜パターンを形成する。さらに、制御装置40は、循環系18及びθステージ12を制御する。
The
図1Bは、実施例によるインク塗布装置のテーブル15の平面図である。テーブル15の支持面に塗布対象物50が支持されている。塗布対象物50の上方に、インクジェットヘッド16が支持されている。インクジェットヘッド16の各々の下方を向く面に複数のノズル孔20が設けられている。インクジェットヘッド16は、ノズル孔20から、テーブル15に支持された塗布対象物50に向けて、インクを液滴化して吐出させる。
FIG. 1B is a plan view of the table 15 of the ink coating apparatus according to the embodiment. The object to be coated 50 is supported on the support surface of the table 15. The
さらに、インクジェットヘッド16の両側(図1Bにおいて、上側と下側)に、インクを硬化させるための硬化用光源21が取り付けられている。例えば、インクが紫外線硬化型であり、硬化用光源21は紫外線を放射するLEDである。
Further, curing
テーブル15の支持面に平行で、相互に直交する二方向をx方向及びy方向とし、支持面の法線方向をz方向とするxyz直交座標系を定義する。複数のノズル孔20はx方向に等間隔に並んでいる。制御装置40(図1A)は、テーブル15をy方向(走査方向)に移動させながら、画像データに応じたタイミングでノズル孔20からインクを吐出させる。これにより、テーブル15に支持された塗布対象物50の表面の所定の位置(着弾点)にインクを着弾させることができる。
An xyz orthogonal coordinate system is defined in which the two directions parallel to the support surface of the table 15 and orthogonal to each other are the x direction and the y direction, and the normal direction of the support surface is the z direction. The plurality of nozzle holes 20 are arranged at equal intervals in the x direction. The control device 40 (FIG. 1A) ejects ink from the
画像データのy方向の画素ピッチによって、テーブル15の走査速度と、ノズル孔20からインクを吐出する時間間隔とが決まる。インクを吐出する時間間隔(インク吐出間隔)の最小値は、インクジェットヘッド16の定格値として決まっている。テーブル15の走査速度は、y方向の画素ピッチと、インクジェットヘッド16のインク吐出間隔の定格値とにより設定される。
The scanning speed of the table 15 and the time interval for ejecting ink from the nozzle holes 20 are determined by the pixel pitch in the y direction of the image data. The minimum value of the ink ejection time interval (ink ejection interval) is determined as the rated value of the
x方向の画素ピッチは、ノズル孔20のx方向のピッチに依存する。所望の画素ピッチがノズル孔20のピッチより狭い場合、インクジェットヘッド16をx方向に画素ピッチ分ずらして複数回の走査を行う。これにより、x方向に関して、画像データで設定された画素ピッチでインクを塗布することができる。
The pixel pitch in the x direction depends on the pitch in the x direction of the
図1Aでは、XYステージ11からなる移動機構が、インクジェットヘッド16に対して塗布対象物50を移動させることにより、塗布対象物50の表面上で着弾点を移動させた。その逆に、移動機構が、塗布対象物50に対してインクジェットヘッド16を移動させることにより、着弾点を移動させてもよい。すなわち、着弾点が塗布対象物50の表面上を移動するように、塗布対象物50とインクジェットヘッド16との一方を他方に対して移動させればよい。塗布対象物50とインクジェットヘッド16との相対的な移動方向が、走査方向(y方向)に相当する。
In FIG. 1A, the moving mechanism including the
図2Aは、インクを塗布すべき領域51を示す平面図である。塗布対象物50の表面に、インクを塗布すべき領域51が定義されている。図2Aでは、インクを塗布すべき領域51にハッチングを付している。本実施例において、インクを塗布すべき領域51を、縁に沿ったエッジ領域52と、エッジ領域52に取り囲まれた内部領域53とに区分し、エッジ領域52にインクを塗布した後に、内部領域53にインクを塗布する。エッジ領域52のインクの塗布条件と、内部領域53のインクの塗布条件とは異なる。
FIG. 2A is a plan view showing a
図2Bは、インクを塗布すべき領域51が長方形であるときのエッジ領域52の画素30の配置を示す図である。図2Bに示した例では、エッジ領域52の幅は、1つの画素30の大きさに相当する。画素30の各々の中心点が、インクの着弾点CEに相当する。着弾点CEは、x方向及びy方向に等ピッチで周期的に配置されている。エッジ領域52の着弾点CEのx方向のピッチをPExで表し、y方向のピッチをPEyで表す。ピッチPExとピッチPEyとは等しい。なお、エッジ領域52の幅方向に複数の画素30を配置し、エッジ領域52の幅を拡大してもよい。
FIG. 2B is a diagram showing the arrangement of the
図2Cは、インクを塗布すべき領域51が長方形であるときの内部領域53の画素31の配置を示す図である。内部領域53の画素31は、エッジ領域52の画素30より大きい。一例として、内部領域53の1つの画素31の大きさは、エッジ領域52の4個分の画素30の大きさに相当する。画素31の各々の中心点が、インクの着弾点CIに相当する。着弾点CIはx方向及びy方向に等ピッチで周期的に配置されている。内部領域53の着弾点CIのx方向のピッチをPIxで表し、y方向のピッチをPIyで表す。ピッチPIxとピッチPIyとは等しい。また、ピッチPIx及びピッチPIyは、ピッチPEx及びピッチPEyより広い。
FIG. 2C is a diagram showing the arrangement of
次に、図3〜図4Cを参照して、実施例によるインク塗布方法について説明する。
図3は、実施例によるインク塗布方法のフローチャートである。まず、塗布対象物50をテーブル15に支持させる(ステップS1)。その後、制御装置40が、XYステージ11(図1A)を制御して塗布対象物50をy方向に移動させながら、インクジェットヘッド16を制御してエッジ領域52(図2A)の着弾点CE(図2B)にインクを着弾させる(ステップS2)。このとき、硬化用光源21から硬化用の光を塗布対象物50に照射しておく。このため、塗布対象物50に着弾したインクは、着弾後、直ちに硬化する。
Next, the ink application method according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 4C.
FIG. 3 is a flowchart of an ink application method according to an embodiment. First, the object to be coated 50 is supported on the table 15 (step S1). After that, the
図4Aは、エッジ領域52に着弾したインクが硬化してエッジ部55が形成された塗布対象物50の、エッジ部55を幅方向に切断した断面図である。塗布対象物50のエッジ領域52にエッジ部55が形成されている。内部領域53にはインクが塗布されていない。
FIG. 4A is a cross-sectional view of the
エッジ部55を形成した後、制御装置40が、XYステージ11(図1A)を制御して塗布対象物50をy方向に移動させながら、インクジェットヘッド16を制御して内部領域53(図2A)の着弾点CI(図2C)にインクを着弾させる(ステップS3)。このとき、エッジ部55を形成するときの塗布対象物50の移動速度(走査速度)よりも速い速度で塗布対象物50をy方向に移動させる。内部領域53の着弾点CIのy方向のピッチPIy(図2C)が、エッジ領域52の着弾点CEのy方向のピッチPEy(図2B)より広いため、走査速度を速くしても着弾点CIにインクを着弾させることができる。内部領域53にインクを塗布するときは、硬化用光源21から硬化用の光の照射を行わない。
After forming the
図4Bは、内部領域53にインクを塗布した後の塗布対象物50の断面図である。硬化用の光の照射を行わないため、内部領域53に着弾したインクは面内方向に広がり、インクの複数の液滴同士が一体化する。その結果、内部領域53に塗布されたインクの表面が平坦になり、液状のインクの膜56が形成される。このとき、エッジ部55が液状のインクの流出を堰き止める役割を果たす。
FIG. 4B is a cross-sectional view of the object to be coated 50 after the ink is applied to the
内部領域53にインクを塗布した後、塗布対象物50を移動させながら、硬化用光源21(図1B)から硬化用の光を液状のインクの膜56に照射することにより、内部領域53のインクを硬化させる(ステップS4)。
After applying the ink to the
図4Cは、内部領域53に塗布されたインクを硬化させた後の塗布対象物50の断面図である。内部領域53に、表面の平坦な膜57が形成される。
FIG. 4C is a cross-sectional view of the object to be coated 50 after the ink applied to the
次に、図2C及び図5を参照して、本実施例の優れた効果について説明する。
図5は、比較例による方法で内部領域53(図2A)にインクを塗布するときの着弾点CIの分布を示す図である。内部領域53のy方向の画素31のピッチは、エッジ領域52の画素30のy方向のピッチPEy(図2B)と等しい。比較例では、4個の画素31から抽出した1つの画素31の中心点を着弾点CIとする。
Next, the excellent effect of this embodiment will be described with reference to FIGS. 2C and 5.
FIG. 5 is a diagram showing the distribution of the landing point CI when the ink is applied to the internal region 53 (FIG. 2A) by the method according to the comparative example. The pitch of the
着弾点CIの分布密度は、実施例(図2C)の場合と比較例(図5)の場合とで同一である。ところが、図5に示した比較例の場合には、着弾点CIのy方向のピッチの最小値は、エッジ領域52の着弾点CEのy方向のピッチPEyと同一である。このため、内部領域53にインクを塗布するときの走査速度を、エッジ領域52にインクを塗布するときの走査速度より速くすることは困難である。
The distribution density of the landing point CI is the same in the case of the example (FIG. 2C) and the case of the comparative example (FIG. 5). However, in the case of the comparative example shown in FIG. 5, the minimum value of the pitch in the y direction of the landing point CI is the same as the pitch PEy in the y direction of the landing point CE of the
例えば、図5に示した例では、1つの列に着目すると、着弾点CIの走査方向のピッチは、ピッチPEyの2倍になる。ところが、内部領域53全体としては、着弾点CIの走査方向のピッチはピッチPEyに等しくなる。これに対し、本実施例では、内部領域53の着弾点CIのy方向のピッチPIy(図2C)が、全体として、エッジ領域52の着弾点CEのy方向のピッチPEyより広く、例えば2倍である。ここで、「全体として」とは、着弾点CIの一つの列のみではなく、全ての列を対象とすることを意味する。
For example, in the example shown in FIG. 5, focusing on one row, the pitch in the scanning direction of the landing point CI is twice the pitch PEy. However, in the entire
このため、内部領域53にインクを塗布するときの走査速度を、エッジ領域52にインクを塗布するときの走査速度より速くすることができる。内部領域53にインクを塗布するときの走査速度を速くすることにより、インクの塗布に必要な時間を短縮することができる。
Therefore, the scanning speed when the ink is applied to the
また、本実施例では、図4B及び図4Cに示したように、内部領域に形成されるインクの膜の表面を平坦化することができる。このため、膜の意匠性を高めることができる。この膜をエッチングマスクとして使用する場合には、膜の厚さが均一であるため、表面に凹凸が形成された膜と比較して、エッチング耐性の観点で信頼性の向上を図ることができる。 Further, in this embodiment, as shown in FIGS. 4B and 4C, the surface of the ink film formed in the internal region can be flattened. Therefore, the design of the film can be enhanced. When this film is used as an etching mask, the thickness of the film is uniform, so that reliability can be improved from the viewpoint of etching resistance as compared with a film having irregularities on the surface.
次に、図6A〜図6Eを参照して、他の実施例について説明する。以下、図1A〜図4Cに示した実施例と共通の構成については説明を省略する。 Next, another embodiment will be described with reference to FIGS. 6A to 6E. Hereinafter, the description of the configuration common to the examples shown in FIGS. 1A to 4C will be omitted.
図6Aは、エッジ領域52の一部分の複数の画素30の配置を示す図である。複数の画素30が並んで配置されており、画素30の各々の中心が着弾点CEに相当する。図6Bは、エッジ領域52に塗布されたインクの平面形状を示す図である。塗布対象物50に着弾したインクがほぼ円形に広がり、隣接する2つの着弾点CEに着弾したインク同士が連続してエッジ部55が形成される。
FIG. 6A is a diagram showing the arrangement of a plurality of
図6Cは、内部領域53の一部分の複数の画素31の配置を示す図である。複数の画素31がx方向及びy方向に二次元的に分布している。画素31は、エッジ領域52の画素30(図6A)より大きい。このため、内部領域53の着弾点CIのピッチは、エッジ領域52の着弾点CEのピッチより広くなる。
FIG. 6C is a diagram showing the arrangement of a plurality of
図6Dは、内部領域53に塗布された液状の広がりを示す平面図である。塗布対象物50に着弾したインクがほぼ円形に広がる。インクが広がる領域を広がり領域58ということとする。着弾点CIのピッチと、インクの液滴の体積とによっては、インクの広がり領域58が内部領域53の全域を隈なく覆わず、塗布漏れが生じる場合がある。
FIG. 6D is a plan view showing the spread of the liquid applied to the
図6Eは、塗布漏れの発生を防止することができる本実施例による方法でインクを塗布するときのインクの広がり領域を示す平面図である。本実施例では、内部領域53の着弾点CIに着弾させるインクの液滴の体積を、エッジ領域52の着弾点CE(図6A)に着弾させるインクの液滴の体積より大きくする。液滴の体積は、インクの広がり領域58が、内部領域53の全域を隈なく覆う大きさに設定される。
FIG. 6E is a plan view showing an ink spreading region when ink is applied by the method according to the present embodiment, which can prevent the occurrence of coating leakage. In this embodiment, the volume of the ink droplets landing on the landing point CI of the
次に、本実施例の優れた効果について説明する。本実施例では、内部領域53の着弾点CIに着弾させるインクの液滴の体積を、エッジ領域52の着弾点CEに着弾させるインクの液滴の体積より大きくすることにより、内部領域53にインクの塗布漏れが発生することを抑制することができる。着弾点CIに着弾させるインクの液滴の体積を大きくする手法として、1つの液滴の体積を大きくしてもよいし、1つの着弾点CIに着弾させる液滴の個数を増やして液滴の総体積を大きくしてもよい。
Next, the excellent effect of this embodiment will be described. In this embodiment, the volume of the ink droplets landing on the landing point CI of the
次に、図7A〜図8Bを参照して、さらに他の実施例について説明する。以下、図1A〜図4、及び図6Eに示した実施例と共通の構成については説明を省略する。 Next, still another embodiment will be described with reference to FIGS. 7A-8B. Hereinafter, the description of the configuration common to the embodiments shown in FIGS. 1A to 4 and 6E will be omitted.
図7Aは、内部領域53の着弾点CIに着弾したインクの広がり領域58の一例を示す図である。着弾点CIに着弾させるインクの液滴の体積を大きくすると、広がり領域58も大きくなり、エッジ部55を超えて外側まで広がってしまう場合がある。
FIG. 7A is a diagram showing an example of an
図7Bは、本実施例によるインク塗布装置及びインク塗布方法を採用した場合のインクの広がり領域58を示す図である。本実施例では、内部領域53の着弾点CIに着弾したインクの広がり領域58がエッジ部55を越えて外側まで広がることを防止するために、図7Aの構成と比べて、内部領域53の最も外側の着弾点CIをエッジ部55から遠ざけている。
FIG. 7B is a diagram showing an
図8Aは、図1A〜図4、及び図6Eに示した実施例で用いる画像データの画素及び着弾点の分布を示す図である。エッジ領域52の着弾点CEは、x方向及びy方向にピッチPEで配置されている。内部領域53の着弾点CIは、x方向及びy方向にピッチPIで配置されている。内部領域53の最外周の着弾点CIと、当該着弾点CIに対してx方向に隣り合うエッジ領域52の着弾点CEとのx方向の間隔をGxで表す。内部領域53の最外周に位置する画素31は、エッジ領域52の画素30に接しているため、間隔Gxは、ピッチPEの1/2とピッチPIの1/2との和に等しい。y方向に関しても同様である。
FIG. 8A is a diagram showing the distribution of pixels and landing points of the image data used in the examples shown in FIGS. 1A to 4 and 6E. The landing point CE of the
図8Bは、本実施例で用いる画像データの画素及び着弾点の分布を示す図である。本実施例では、内部領域53を構成する複数の画素31で占められる領域を、x方向及びy方向に縮めている。このため、内部領域53の最外周に位置する画素31とエッジ領域52の画素30との間に間隙32が形成される。このため、間隔Gxは、ピッチPEの1/2とピッチPIの1/2との和よりも広い。最外周以外の内側の画素31の位置は、最外周の画素31の変位に応じて画素31が均一に分布するように調整する。y方向に関しても同様である。制御装置40は、調整後の画素31の位置に基づいて、インクの吐出タイミング、及びインクを吐出すべきノズル孔20の制御を行う。
FIG. 8B is a diagram showing the distribution of pixels and landing points of the image data used in this embodiment. In this embodiment, the area occupied by the plurality of
本実施例では、内部領域53の画像データを構成する複数の画素31を、x方向及びy方向に縮めることにより、内部領域53の最外周に位置する着弾点CIの位置をエッジ領域52から遠ざかる方向に変位させている。これにより、図7Bに示したように、内部領域53に着弾したインクがエッジ部55の外側まで広がってしまうことを抑制することができる。
In this embodiment, the position of the landing point CI located on the outermost circumference of the
エッジ部55の外側までインクが広がってしまうことを抑制するために、間隔Gxを、内部領域53に着弾させるインクの1つの液滴が広がる円形領域の半径以上にすることが好ましい。また、間隔Gxを広げすぎると、エッジ領域52と内部領域53との境界に、インクが塗布されない領域が発生してしまう。間隔Gxの上限値は、インクが塗布されない領域が発生しない程度とすることが好ましい。
In order to prevent the ink from spreading to the outside of the
次に、図9A及び図9Bを参照して、さらに他の実施例について説明する。以下、図8Bに示した実施例と共通の構成については説明を省略する。 Next, still another embodiment will be described with reference to FIGS. 9A and 9B. Hereinafter, the description of the configuration common to the embodiment shown in FIG. 8B will be omitted.
図9Aは、本実施例で用いる画像データの画素の分布を示す図である。図8Bに示した実施例では、内部領域53を構成する複数の画素31で占められる領域を、x方向及びy方向の両方向に縮めた。本実施例では、内部領域53を構成する複数の画素31で占められる領域を、x方向(走査方向に対して直交する方向)に縮めるが、y方向(走査方向)には縮めない。このため、内部領域53の最外周に位置する画素31と、当該画素に対してy方向に隣り合うエッジ領域52の画素30とが接する。
FIG. 9A is a diagram showing the distribution of pixels of the image data used in this embodiment. In the embodiment shown in FIG. 8B, the region occupied by the plurality of
図9Bは、ノズル孔20(図1B)からのインクの吐出タイミングを示すタイミングチャートである。以下、着弾点が図9Aのy軸の正の方向に向かって移動し、y方向に一列に並ぶ7個の画素31にインクを着弾させるときの走査の例について説明する。7個の画素31の両端の画素31が、内部領域53の最外周に位置する。一列に並ぶ7個の画素31にy軸の正の方向に向かって1から7までの通し番号を付す。i番目の画素31の中心位置をC(i)で表し、i番目の画素31に対応する着弾点をCI(i)で表す。
FIG. 9B is a timing chart showing the ink ejection timing from the nozzle hole 20 (FIG. 1B). Hereinafter, an example of scanning when the landing point moves in the positive direction of the y-axis of FIG. 9A and the ink is landed on the seven
図9Bの上段のタイミングチャートは、画像データに対応した吐出タイミングを示し、下段のタイミングチャートは、実際の吐出タイミングを示す。着弾点CI(1)の吐出タイミングを、画素31の中心位置C(1)に対応する吐出タイミングより遅らせる。また、着弾点CI(7)の吐出タイミングを、画素31の中心位置C(7)に対応する吐出タイミングより早める。両端の着弾点CI(1)及びCI(7)以外の内側の着弾点CI(2)〜CI(6)の吐出タイミングについては、実際の吐出タイミングの時間間隔が一定になるように、中心位置C(2)〜C(6)に対応した吐出タイミングからずらす。
The upper timing chart of FIG. 9B shows the ejection timing corresponding to the image data, and the lower timing chart shows the actual ejection timing. The ejection timing of the landing point CI (1) is delayed from the ejection timing corresponding to the center position C (1) of the
このように、実際の吐出タイミングをずらすことにより、内部領域53の最外周に位置する着弾点CI(1)、CI(7)をエッジ領域52から遠ざけることができる。その結果、図8Bに示した実施例と同様に、内部領域53に着弾したインクがエッジ部55の外側まで広がってしまうことを抑制することができる。
By shifting the actual ejection timing in this way, the landing points CI (1) and CI (7) located on the outermost circumference of the
次に、図10A〜図10Dを参照して、さらに他の実施例について説明する。以下、図1A〜図4Cに示した実施例と共通の構成については説明を省略する。 Next, still another embodiment will be described with reference to FIGS. 10A to 10D. Hereinafter, the description of the configuration common to the examples shown in FIGS. 1A to 4C will be omitted.
図10Aは、本実施例で用いられるエッジ領域52の画素30の分布を示す図である。図2Bに示した実施例では、エッジ領域52の各辺の幅は、画素30の1つ分であった。本実施例においては、エッジ領域52の各辺の幅方向に、複数の画素30、例えば3個の画素30が並んでいる。すなわち、エッジ領域52の各辺の幅方向に、複数の着弾点CEが並んでいる。幅方向に並ぶ3個の着弾点CEに、外側から内側に向かって通し番号を付す。内部領域53がエッジ領域52によって囲まれている。
FIG. 10A is a diagram showing the distribution of
次に、図10B〜図10Dを参照して、エッジ領域52の各辺の幅方向に並ぶ複数の着弾点CEにインクを着弾させる順序について説明する。
Next, with reference to FIGS. 10B to 10D, the order in which the ink is landed on the plurality of landing point CEs arranged in the width direction of each side of the
図10Bは、図10Aの一点鎖線10B−10Bにおける塗布対象物50の断面図であり、エッジ領域52の最も外側の着弾点CE(1)にインクを着弾させた状態を示している。着弾点CE(1)に着弾したインク61は、硬化されるまでの間に面内方向に広がり、隣の着弾点CE(2)を越える位置まで達する。このため、着弾点CE(1)の位置を中心とするインクの凸部が形成される。隣の着弾点CE(2)は、インク61からなる凸部の斜面に対応する箇所に位置することになる。
FIG. 10B is a cross-sectional view of the object to be coated 50 in the alternate long and
図10Cは、エッジ領域52の外側から2番目の着弾点CE(2)にインク62を着弾させたときの状態を示している。着弾点CE(2)に着弾したインクは、直前に吐出されたインク61からなる凸部の斜面に沿って内部領域53に向かって流れ、隣の着弾点CE(3)を越える位置まで達する。
FIG. 10C shows a state when the
図10Dは、エッジ領域52の最も内側の着弾点CE(3)にインク63を着弾させたときの状態を示している。着弾点CE(3)に着弾したインクは、直前に吐出されて硬化されたインク62の斜面に沿って内部領域53に向かって流れる。着弾点CE(1)〜CE(3)に着弾したインク61、62、63が硬化することによってエッジ部55が形成される。
FIG. 10D shows a state when the
次に、本実施例の優れた効果について説明する。本実施例では、エッジ領域52の各辺の幅方向に関して、外側の着弾点CE(1)から内側の着弾点CE(3)に向かって順番にインクを着弾させる。後から着弾したインクは、先に着弾して硬化されたインクの斜面に沿って、内部領域53(図10A)に向かって流れるため、エッジ部55(図10D)の内部領域53側の斜面の傾斜が、外側の斜面の傾斜より緩やかになる。言い換えると、エッジ部55の外側の斜面の傾斜を急峻にすることができる。
Next, the excellent effect of this embodiment will be described. In this embodiment, the ink is landed in order from the outer landing point CE (1) toward the inner landing point CE (3) in the width direction of each side of the
図10B〜図10Dでは、x方向に平行な辺(走査方向に対して直交する辺)について説明した。y方向(走査方向)に平行な辺についても、幅方向に並ぶ複数の着弾点CEに、外側から内側に向かって順番にインクを着弾させるとよい。例えば、複数回の走査によってエッジ領域52の着弾点CEにインクを着弾させる場合には、1回目の走査で最も外側の着弾点CEにインクを着弾させ、その後の走査によって、内側の着弾点CEに順番にインクを着弾させるとよい。
In FIGS. 10B to 10D, sides parallel to the x direction (sides orthogonal to the scanning direction) have been described. For the sides parallel to the y direction (scanning direction), it is preferable to land the ink on the plurality of landing points CE arranged in the width direction in order from the outside to the inside. For example, when ink is landed on the landing point CE of the
次に、図11A及び図11Bを参照して、さらに他の実施例について説明する。以下、図1A〜図4Cに示した実施例と共通の構成については説明を省略する。図1A〜図4Cに示した実施例では、エッジ領域52及び内部領域53(図2A)にインクを塗布するために、共通のインクジェットヘッド16(図1B)を用いた。本実施例では、エッジ領域にインクを塗布するためのインクジェットヘッドと、内部領域にインクを塗布するためのインクジェットヘッドとを設けている。
Next, still another embodiment will be described with reference to FIGS. 11A and 11B. Hereinafter, the description of the configuration common to the examples shown in FIGS. 1A to 4C will be omitted. In the examples shown in FIGS. 1A to 4C, a common inkjet head 16 (FIG. 1B) was used to apply ink to the
図11Aは、エッジ領域用のインクジェットヘッド16Eの底面図であり、図11Bは、内部領域用のインクジェットヘッド16Iの底面図である。エッジ領域用のインクジェットヘッド16Eの底面に、x方向に並ぶ複数のノズル孔20Eが設けられており、内部領域用のインクジェットヘッド16Iの底面に、x方向に並ぶ複数のノズル孔20Iが設けられている。ノズル孔20Iのx方向のピッチは、ノズル孔20Eのx方向のピッチより広い。また、内部領域用のインクジェットヘッド16Iが吐出するインクの液滴の体積は、エッジ領域用のインクジェットヘッド16Eが吐出するインクの液滴の体積より大きい。
11A is a bottom view of the
エッジ領域用のインクジェットヘッド16Eの両側に、それぞれ硬化用光源21Eが配置されている。内部領域用のインクジェットヘッド16Iの両側に、それぞれ硬化用光源21Iが配置されている。硬化用光源21E、21Iは、塗布対象物50に向けてインクを硬化させる硬化用の光を照射する。
Curing
内部領域用のインクジェットヘッド16Iのノズル孔20Iと硬化用光源21Iとのy方向の間隔WIyは、エッジ領域用のインクジェットヘッド16Eのノズル孔20Eと硬化用光源21Eとのy方向の間隔WEyより広い。
The distance WIy between the nozzle hole 20I of the inkjet head 16I for the internal region and the curing light source 21I in the y direction is wider than the distance WEy between the
図3に示した実施例では、ステップS3で内部領域53にインクを塗布する走査を行った後に、ステップS4で内部領域53のインクを硬化させた。本実施例では、内部領域用のインクジェットヘッド16Iを用いて内部領域53にインクを塗布する走査を行っているときに、硬化用光源21Iから硬化用の光を塗布対象物50に照射する。
In the embodiment shown in FIG. 3, after scanning for applying ink to the
次に、本実施例の優れた効果について説明する。
間隔WIyが間隔WEyより広いため、内部領域53へのインクの着弾から硬化までの時間が、エッジ領域52へのインクの着弾から硬化までの時間より長くなる。これにより、内部領域53に着弾したインクが広がってインクの膜の上面がほぼ平坦になり、その後インクを硬化させることができる。その結果、図4A〜図4Cに示した実施例と同様に、内部領域53のインクの膜57の表面を平坦化することができる。本実施例では、インクの硬化のための処理を別途行う必要がないため、処理時間を短縮することができる。
Next, the excellent effect of this embodiment will be described.
Since the interval WIy is wider than the interval WEy, the time from the impact of the ink on the
内部領域用のインクジェットヘッド16Iから吐出されるインクの液滴の体積が、エッジ領域用のインクジェットヘッド16Eから吐出されるインクの液滴の体積より大きいため、内部領域53(図2A)の塗り残しを防止することができる。
Since the volume of the ink droplets ejected from the inkjet head 16I for the internal region is larger than the volume of the ink droplets ejected from the
上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。 It goes without saying that each of the above embodiments is exemplary and the configurations shown in different examples can be partially replaced or combined. Similar actions and effects due to the same configuration of a plurality of examples will not be mentioned sequentially for each example. Furthermore, the present invention is not limited to the above-mentioned examples. For example, it will be obvious to those skilled in the art that various changes, improvements, combinations, etc. are possible.
10 架台
11 XYステージ
12 θテーブル
15 テーブル
16 インクジェットヘッド
16E エッジ領域用のインクジェットヘッド
16I 内部領域用のインクジェットヘッド
17 フレーム
18 循環系
19 循環経路
20、20E、20I ノズル孔
21、21E、21I 硬化用光源
30 エッジ領域の画素
31 内部領域の画素
32 間隙
40 制御装置
50 塗布対象物
51 インクを塗布すべき領域
52 エッジ領域
53 内部領域
55 エッジ部
56 内部領域に塗布された液状のインクの膜
57 硬化したインクの膜
58 インクの広がり領域
61、62、63 エッジ領域に着弾したインク
10
Claims (8)
前記塗布対象物へのインクの着弾点が前記塗布対象物の表面上を移動するように前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させる移動機構と、
前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御して、
前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させながら、塗布すべき領域の縁に沿ったエッジ領域にインクを着弾させて前記エッジ領域にインクからなるエッジ部を形成し、
前記エッジ部を形成した後、前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して、前記エッジ部を形成するときの移動速度より速い移動速度で移動させながら、前記エッジ部に囲まれた内部領域にインクを塗布するインク塗布装置。 An inkjet head that ejects ink toward the object to be coated supported on the table,
A moving mechanism that moves one of the coated object and the inkjet head with respect to the other so that the landing point of the ink on the coated object moves on the surface of the coated object.
It has the inkjet head and a control device for controlling the moving mechanism.
The control device controls the inkjet head and the moving mechanism.
While moving one of the object to be coated and the inkjet head with respect to the other, the ink is landed on the edge region along the edge of the region to be coated to form an edge portion made of ink in the edge region.
After forming the edge portion, one of the coating object and the inkjet head is surrounded by the edge portion while being moved with respect to the other at a moving speed faster than the moving speed at the time of forming the edge portion. An ink application device that applies ink to the internal area.
前記エッジ部を形成した後、前記エッジ部に囲まれた内部領域に、前記エッジ部を形成するときの着弾点の移動速度より速い移動速度で着弾点を移動させながらインクの液滴を着弾させて前記内部領域にインクを塗布するインク塗布方法。 Droplets of ink are landed on the surface of the object to be coated, along the edge of the area to be coated with ink, while moving the landing point of the ink to form an edge portion composed of ink.
After forming the edge portion, ink droplets are landed on the internal region surrounded by the edge portion while moving the landing point at a moving speed faster than the moving speed of the landing point when the edge portion is formed. An ink application method for applying ink to the internal region.
前記塗布対象物へのインクの着弾点が前記塗布対象物の表面上を移動するように前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させる移動機構と、
前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御して、
前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させながら、インクの着弾点の位置を定義する画像データに基づいて、インクを塗布すべき領域の縁に沿ったエッジ領域の複数の着弾点にインクを着弾させてインクからなるエッジ部を形成し、
前記エッジ部を形成した後、前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させながら、前記エッジ部を形成するときの画像データの画素ピッチより広い画素ピッチを有する画像データに基づいて、前記エッジ部に囲まれた内部領域の複数の着弾点にインクを着弾させることによって前記内部領域にインクを塗布し、
前記エッジ領域の複数の着弾点を、前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの相対的な移動方向に平行な第1方向、及び前記第1方向に直交する第2方向に周期的に配置させ、前記内部領域の複数の着弾点を、全体として、前記エッジ領域の着弾点のピッチより広いピッチで、前記第1方向及び前記第2方向に周期的に配置させるインク塗布装置。 An inkjet head that droplets and ejects ink toward the object to be coated supported on the table.
A moving mechanism that moves one of the coated object and the inkjet head with respect to the other so that the landing point of the ink on the coated object moves on the surface of the coated object.
It has the inkjet head and a control device for controlling the moving mechanism.
The control device controls the inkjet head and the moving mechanism.
A plurality of edge regions along the edge of the region to be coated with ink based on image data defining the position of the landing point of the ink while moving one of the coating object and the inkjet head with respect to the other. Ink is landed on the landing point of the to form an edge part made of ink,
After forming the edge portion, the image data has a pixel pitch wider than the pixel pitch of the image data when the edge portion is formed while moving one of the coating object and the inkjet head to the other. Based on this, the ink is applied to the internal region by landing the ink on a plurality of landing points in the internal region surrounded by the edge portion.
A plurality of landing points in the edge region are periodically arranged in a first direction parallel to the relative moving direction of the coating object and the ink jet head, and a second direction orthogonal to the first direction. An ink coating device that periodically arranges a plurality of landing points in the internal region in the first direction and the second direction at a pitch wider than the pitch of the landing points in the edge region.
前記エッジ部を形成した後、前記エッジ部に囲まれた内部領域に、前記エッジ部を形成するときの画像データの画素ピッチより広い画素ピッチを有する画像データに基づいて、インクの着弾点を移動させながらインクの液滴を着弾させて前記内部領域にインクを塗布し、
前記エッジ領域の複数の着弾点を、相互に直交する第1方向及び第2方向に周期的に配置させ、前記内部領域の複数の着弾点を、全体として、前記エッジ領域の着弾点のピッチより広いピッチで、前記第1方向及び前記第2方向に周期的に配置させるインク塗布方法。
Based on the image data that defines the position of the ink landing point on the edge area along the edge of the area to be applied with the ink on the surface of the object to be applied, the ink droplets are moved while moving the ink landing point. Landing to form an edge made of ink,
After forming the edge portion, the ink landing point is moved to the internal region surrounded by the edge portion based on the image data having a pixel pitch wider than the pixel pitch of the image data when the edge portion is formed. The ink droplets are landed while the ink is applied to the internal area, and the ink is applied to the internal area.
The plurality of landing points in the edge region are periodically arranged in the first direction and the second direction orthogonal to each other, and the plurality of landing points in the internal region are set as a whole from the pitch of the landing points in the edge region. An ink application method in which inks are periodically arranged in the first direction and the second direction at a wide pitch.
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