(57)【要約】【課題】塗布精度及び生産効率を向上させることを可能とするインク塗布装置及びインク塗布方法を提供する。【解決手段】インク塗布装置１は、インクジェットヘッド３の下方においてロール紙１１を走行させる。インク塗布装置１は、吸引装置５を動作させ、インクジェットヘッド３の吸引口１７から巻取材１１表面のエアを吸引する。インク塗布装置１は、インクジェットヘッド３のノズル口１５からインクを吐出し、巻取材１１に対してインク塗布を行う。インク塗布装置１は、巻取材１１とインクジェットヘッド３との相対速度を大きくしても、インク塗布領域では巻取材１１表面におけるエア流の発生が抑制されるので、巻取材１１に対するインク塗布精度及び生産効率を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材とインクジェットヘッドとを相対移動させ、前記基材にインクの塗布を行うインク塗布装置であって、
前記インクジェットヘッドは、前記インクを吐出するノズル口と前記基材の表面のエアを吸引する吸引口とを有することを特徴とするインク塗布装置。
【請求項２】
前記吸引口にエア流路を介して接続され前記エアを吸引する吸引装置を具備することを特徴とする請求項１に記載のインク塗布装置。
【請求項３】
前記吸引口の位置は、前記ノズル口の位置に対して、前記基材の相対的な移動方向後方であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインク塗布装置。
【請求項４】
前記基材は、巻取可能な基材または枚葉の基材であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のインク塗布装置。
【請求項５】
前記吸引口は、前記ノズル口の列に平行なスリットまたは千鳥状に配置された複数の吸引口または多孔質材が有する無数の微細な穴の少なくともいずれかにより形成されることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のインク塗布装置。
【請求項６】
基材に対して相対移動しながら前記基材にインクを吐出するインクジェットヘッドであって、
前記インクを吐出するノズル口と前記基材の表面のエアを吸引する吸引口とを有することを特徴とするインクジェットヘッド。
【請求項７】
前記吸引口は、エア流路を介して前記エアを吸引する吸引装置に接続されることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットヘッド。
【請求項８】
前記吸引口の位置は、前記ノズル口の位置に対して、前記基材の相対的な移動方向後方であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のインクジェットヘッド。
【請求項９】
前記基材は、巻取可能な基材または枚葉の基材であることを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項１０】
前記吸引口は、前記ノズル口の列に平行なスリットまたは千鳥状に配置された複数の吸引口または多孔質材が有する無数の微細な穴の少なくともいずれかにより形成されることを特徴とする請求項６から請求項１０までのいずれかに記載のインクジェットヘッド。
【請求項１１】
基材とインクジェットヘッドとを相対移動させ、前記基材にインクの塗布を行うインク塗布方法であって、
前記相対移動する基材の表面のエアを吸引するエア吸引ステップと、
前記基材に対して前記インクを吐出するインク吐出ステップと、
を具備することを特徴とするインク塗布方法。
【請求項１２】
前記エア吸引ステップは、前記インクジェットヘッドに設けられる吸引口から前記エアを吸引することを特徴とする請求項１１に記載のインク塗布方法。
【請求項１３】
前記エア吸引ステップは、前記インクの吐出位置に対して、前記基材の相対的な移動方向後方から前記エアを吸引することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載のインク塗布方法。
【請求項１４】
前記基材の相対移動は、巻取可能な基材の巻取または枚葉の基材の移動により行われることを特徴とする請求項１１から請求項１３までのいずれかに記載のインク塗布方法。
【請求項１５】
前記エア吸引ステップは、１つまたは異なる複数の位置及び方向から前記エアを吸引することを特徴とする請求項１１から請求項１４までのいずれかに記載のインク塗布方法。
【請求項１６】
請求項１１から請求項１５までのいずれかに記載のインク塗布方法を用いて表示装置の構成部材を製造する表示装置構成部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻取材（ロール紙やウエブ状フィルム材）や基板にインクジェット方式によりインク塗布を行うインク塗布装置及びインク塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インク塗布装置は、塗布対象の巻取材や基板とインクジェットヘッドとを相対移動させつつインク塗布を行う。巻取材や基板に印刷やパターン形成を行う場合、巻取材や基板上の目標位置に精度よくインクを着弾させることが要求される。
また、オリフィス部の吐出口を凸形状にすることにより、インクの飛翔曲がりを防止するインクジェットヘッドが提案されている（例えば、［特許文献１］参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１４４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、塗布対象の巻取材や基板とインクジェットヘッドとの相対速度が大きくなると、塗布対象の巻取材や基板がエアを引きずって巻き込む。塗布対象とインクジェットヘッドとの間隔が非常に小さいため、巻き込まれたエアは水平方向以外に逃げ場を失う。そして、塗布面に沿ってエアの流れが生じてインクの飛翔曲がりが生じ、巻取材や基板上の目標位置に精度よくインクを着弾させることができなくなるという問題点がある。
【０００５】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、塗布精度及び生産効率を向上させることを可能とするインク塗布装置及びインク塗布方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するために第１の発明は、基材とインクジェットヘッドとを相対移動させ、前記基材にインクの塗布を行うインク塗布装置であって、前記インクジェットヘッドは、前記インクを吐出するノズル口とエアの吸引口とを有することを特徴とするインク塗布装置である。
【０００７】
インク塗布装置は、塗布対象の基材にインク塗布を行う装置である。インク塗布装置は、例えば、カラーフィルタ、有機ＥＬ（ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、電子回路、有機半導体等の微細ピッチのパターンを形成するパターン形成装置や、コーティングを行うコータや、印刷を行う印刷装置である。
【０００８】
インク塗布対象の基材は、巻取可能な基材または枚葉の基材である。基材またはインクジェットヘッドの少なくともいずれかを移動させることにより、基材とインクジェットヘッドとを相対的に移動させるが、吸引口の位置は、ノズル口の位置に対して、基材の相対的な移動方向後方であることが望ましい。吸引口は、ノズル口の列に平行なスリット、千鳥状に配置された複数の吸引口、多孔質材が有する無数の微細な穴により形成される。また、１つまたは異なる複数の位置及び方向からエアを吸引してもよい。
【０００９】
インク塗布装置は、吸引装置によりインクジェットヘッドの吸引口から基材表面のエアを吸引しつつ、インクジェットヘッドのノズル口からインクを吐出し、相対移動する基材に対してインク塗布を行う。
【００１０】
第１の発明のインク塗布装置では、インクジェットヘッドに対する基材の相対速度を大きくしても、インク塗布領域では、基材表面におけるエア流の発生が抑制されるので、基材に対するインク塗布精度及び生産効率を向上させることができる。
【００１１】
第２の発明は、基材に対して相対移動しながら前記基材にインクを吐出するインクジェットヘッドであって、前記インクを吐出するノズル口とエアの吸引口とを有することを特徴とするインクジェットヘッドである。
【００１２】
第２の発明は、基材に対して相対移動しながら基材にインクを吐出するインクジェットヘッドに関する発明である。
【００１３】
第３の発明は、基材とインクジェットヘッドとを相対移動させ、前記基材にインクの塗布を行うインク塗布方法であって、前記相対移動する基材の表面のエアを吸引するエア吸引ステップと、前記基材に対して前記インクを吐出するインク吐出ステップと、を具備することを特徴とするインク塗布方法である。
【００１４】
第３の発明は、基材とインクジェットヘッドとを相対移動させ、基材にインクの塗布を行うインク塗布方法に関する発明である。
【００１５】
第４の発明は、第３の発明のインク塗布方法を用いて表示装置の構成部材を製造する表示装置構成部材の製造方法に関する発明である。
表示装置構成部材は、例えば、有機ＥＬ（ｏｒｇａｎｉｃ  ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子やカラーフィルタ等である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、塗布精度及び生産効率を向上させることを可能とするインク塗布装置及びインク塗布方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係るインク塗布装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
【００１８】
（１．インク塗布装置１の構成）
最初に、図１を参照しながら、本発明の実施形態に係るインク塗布装置１の構成について説明する。
図１は、インク塗布装置１の構成図である。
尚、Ｘ方向は、巻取材１１の走行方向を示す。Ｙ方向は、図１の紙面に対して垂直な方向であり、インクジェットヘッド３の移動方向を示す。
【００１９】
インク塗布装置１は、インクジェットヘッド３、吸引装置５、巻出部９及び巻取部１０等から構成される。
【００２０】
インク塗布装置１は、インクジェットヘッド３のノズル口１５からインクを吐出して巻取材１１にインク塗布を行う装置である。インク塗布装置１は、例えば、ロールｔｏロール方式の印刷装置やパターン形成装置である。
巻取材１１は、インク塗布対象の基材であり、例えば、ロール紙やウエブ状フィルム材である。巻取材１１は、巻出部９から巻き出され、インクジェットヘッド３の下方を走行し、巻取部１０に巻き取られる。
【００２１】
インクジェットヘッド３は、ノズル口１５からインクを吐出して、巻取材１１にインク塗布を行う装置である。
吸引装置５は、真空発生あるいは減圧により、エアを吸引する装置である。吸引装置５は、エア流路７を介してインクジェットヘッド３の吸引口１７からエアを吸引する。
【００２２】
（２．インクジェットヘッド３）
次に、図２〜図４を参照しながら、インクジェットヘッド３の詳細について説明する。
図２〜図４は、それぞれ、インクジェットヘッド３、インクジェットヘッド３ａ、インクジェットヘッド３ｂを示す図である。
【００２３】
インクジェットヘッド３は、ノズル口１５及び吸引口１７を備える。ノズル口１５は、インクの吐出口である。吸引口１７は、エアの吸引口である。吸引口１７は、エア流路７を介して吸引装置５に接続される。吸引口１７は、ノズル口１５に対して、巻取材１１の走行方向後方（Ｘ方向後方）に設けられる。
図２に示す吸引口１７の形状は、ノズル口１５の列に平行なスリットである。吸引口１７の形状は、スリットに限られない。図３に示すインクジェットヘッド３ａの吸引口１７ａは、複数の吸引口が千鳥状に配置されて形成される。図４に示すインクジェットヘッド３ｂの吸引口１７ｂは、多孔質材が有する無数の微細な穴により形成される。
【００２４】
（３．インク塗布装置１の動作）
次に、図５を参照しながら、インク塗布装置１の動作について説明する。
【００２５】
図５は、インク塗布装置１の動作を示すフローチャートである。
インク塗布装置１は、インクジェットヘッド３の下方においてロール紙１１を走行させる（ステップ１０１）。インク塗布装置１は、吸引装置５を動作させ、インクジェットヘッド３の吸引口１７から巻取材１１表面のエアを吸引する（ステップ１０２）。インク塗布装置１は、インクジェットヘッド３のノズル口１５からインクを吐出し、巻取材１１に対してインク塗布を行う（ステップ１０３及びステップ１０４）。
【００２６】
以上の過程を経て、インク塗布装置１は、吸引装置５によりインクジェットヘッド３の吸引口１７から巻取材１１表面のエアを吸引しつつ、インクジェットヘッド３のノズル口１５からインクを吐出し、走行する巻取材１１に対してインク塗布を行う。
【００２７】
（４．インク塗布精度の比較）
次に、図６及び図７を参照しながら、エア吸引を行わない場合とエア吸引を行った場合との比較を行う。
【００２８】
（４−１．エア吸引を行わない場合）
図６は、従来のインクジェットヘッド２１によるインク塗布を示す図である。
巻取材１１がＸ方向に走行すると、巻取材１１表面のエア２８は巻取材１１に引き込まれてＸ方向の流れとなって移動する。
インクジェットヘッド２１のノズル口２２から吐出されたインク２３は、エア２８の流れのために、目標位置２４から離れた着弾位置２５に着弾する。従って、塗布精度に関して誤差２６が生じてしまう。
【００２９】
（４−２．エア吸引を行った場合）
図７は、本発明の実施形態に係るインクジェットヘッド３によるインク塗布を示す図である。
巻取材１１がＸ方向に走行すると、巻取材１１表面のエア４４は巻取材１１に引き込まれてＸ方向の流れとなって移動する。しかしながら、エア４４は、インクジェットヘッド３の吸引口１７から吸引されるので、ノズル口１５の下方ではエア４６の流れが生じない。
インクジェットヘッド３のノズル口１５から吐出されたインク４１は、目標位置４２に着弾する。従って、塗布精度に関して誤差が生じない。
【００３０】
（５．効果等）
以上詳細に説明したように、インク塗布装置は、巻取材とインクジェットヘッドとの相対速度を大きくしても、インク塗布領域では巻取材表面におけるエア流の発生が抑制されるので、巻取材に対するインク塗布精度及び生産効率を向上させることができる。
【００３１】
尚、吸引口の吸引方向に関しては、鉛直方向に限られない。巻取材表面におけるエア流発生を効果的に抑制することができるのであれば、鉛直方向に対して斜め方向であっても構わない。また、異なる複数の方向にエアを吸引するようにしてもよい。
また、吸引口の位置に関しては、ノズル口に対して、巻取材の走行方向後方に限られない。巻取材表面におけるエア流発生を効果的に抑制することができるのであれば、巻取材の走行方向後方以外の位置に配置しても構わない。
【００３２】
また、上述の実施形態では、インク塗布装置は、ロール紙やウエブ状フィルム材等の巻取材に対してインク塗布を行うものとして説明したが、ガラス基板等の枚葉の基材に対してインク塗布を行う場合についても適用することができる。
【００３３】
図８は、他の実施形態に係るインク塗布装置１ａを示す概略斜視図である。
尚、Ｘ方向は、基板６３の移動方向を示す。Ｙ方向はインクジェットヘッド３の移動方向を示す。
インク塗布装置１ａは、枚葉の基材である基板６３にインク塗布を行う装置である。インク塗布装置１ａは、例えば、カラーフィルタのパターンを形成するパターン形成装置である。
【００３４】
図８のインク塗布装置１ａでは、図１のインク塗布装置１の巻出部９及び巻取部１０に代えて、Ｘ方向移動装置６１が設けられる。Ｘ方向移動装置６１は、基板６３をＸ方向に移動させると共に位置決めを行う装置である。また、インク塗布装置１ａは、Ｙ方向移動装置６５、アライメントカメラ６７を備える。Ｙ方向移動装置６５は、インクジェットヘッド３をＹ方向に移動させると共に位置決めを行う装置である。
【００３５】
Ｘ方向移動装置６１及びＹ方向移動装置６５は、ガイド機構及び移動用アクチュエータを備える。ガイド機構としては、スライダ及びスライドレールを用いることができる。移動用アクチュエータとしては、ステップモータやサーボモータやリニアモータを用いることができる。
【００３６】
アライメントカメラ６７は、基板６３のＸＹ座標を検出してインク塗布位置を補正するために、基板６３の所定箇所（アライメントマークやパターン等）を撮像するカメラである。
【００３７】
インク塗布装置１ａは、吸引装置５によりインクジェットヘッド３の吸引口１７から基板６３表面のエアを吸引しつつ、インクジェットヘッド３のノズル口１５からインクを吐出し、移動する基板３に対してインク塗布を行う。
【００３８】
これにより、基板とインクジェットヘッドとの相対速度を大きくしても、インク塗布領域では基板表面におけるエア流の発生が抑制されるので、基板に対するインク塗布精度及び生産効率を向上させることができる。
【００３９】
以上、添付図面を参照しながら、本発明にかかるインク塗布装置の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】インク塗布装置１の構成図
【図２】インクジェットヘッド３を示す図
【図３】インクジェットヘッド３ａを示す図
【図４】インクジェットヘッド３ｂを示す図
【図５】インク塗布装置１の動作を示すフローチャート
【図６】従来のインクジェットヘッド２１によるインク塗布を示す図
【図７】本発明の実施形態に係るインクジェットヘッド３によるインク塗布を示す図
【図８】他の実施形態に係るインク塗布装置１ａを示す概略斜視図
【符号の説明】
【００４１】
１、１ａ………インク塗布装置
３、３ａ、３ｂ………インクジェットヘッド
５………吸引装置
７………エア流路
９………巻出部
１０………巻取部
１１………巻取材
１５………ノズル口
１７、１７ａ、１７ｂ………吸引口
４１………インク
４２………目標位置
４４、４６………エア
６１………Ｘ方向移動装置
６３………基板
６５………Ｙ方向移動装置
６７………アライメントカメラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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