(57)【要約】【課題】工業用途に適した画像などを形成できる液滴吐出装置を提供すること。【解決手段】本発明の液滴吐出装置５０は、液相プロセスによって機能層を形成するための液滴吐出装置であって、機能層を形成するための機能層形成用インクを吐出する第１インクジェットヘッドと、色材を含有する有色インクを吐出する第２インクジェットヘッドとを有している。この構成によれば、工業用途において求められていた機能の拡充に加えて、製造工程の合理化および製品の歩留りや品質改善を実現する液滴吐出装置を提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液相プロセスによって機能層を形成するための液滴吐出装置であって、
前記機能層を形成するための、機能層形成用インクを吐出する第１インクジェットヘッドと、
色材を含有する有色インクを吐出する第２インクジェットヘッドと、を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記第１インクジェットヘッドおよび前記第２インクジェットヘッドが搭載されたキャリッジと、
被吐出物に対して前記キャリッジを相対的に走査可能な移動手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記第１インクジェットヘッドが搭載された第１キャリッジと、
前記第２インクジェットヘッドが搭載された第２キャリッジと、を有することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記有色インクによって、前記機能層の形成工程において使用される、情報またはパターンを形成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記有色インクによって、前記機能層を搭載する製品に使用される、文字情報または画像情報を形成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記有色インクが、紫外線硬化型インクまたは電子線硬化型インクであることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
紫外線照射装置または電子線照射装置を有することを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記機能層が、有機ＥＬ素子の発光層を含む機能層であることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
前記機能層が形成される被吐出物が、ロール状のフィルムであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】
前記機能層が形成される被吐出物が、シート状のフィルムであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットヘッドのノズルから液滴を吐出して、被記録媒体上に画像などを形成する、液滴吐出装置が知られていた。特に、それらの液滴吐出装置において、有色インクと無色インクとを用い、それぞれのインクを吐出可能とする装置が知られていた。
例えば、特許文献１では、有色インクと、有色インクを不溶化または凝集させる無色の機能インクとを組み合わせて使用し、有色インクが形成する画像の耐水性を向上させる装置が提案されている。また、例えば、特許文献２では、水性の有色インクと、疎水性の無色インクとを組み合わせて使用し、被記録媒体上での有色インクの滲みを抑制する装置が提案されている。さらに、例えば、特許文献３では、有色インクと無色インクとを組み合わせて使用し、被記録媒体である紙の湾曲の発生を低減する装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−７７９８４号公報
【特許文献２】特開２００９−２１４４９７号公報
【特許文献３】特開２００８−１９５０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、以上に挙げた特許文献の液滴吐出装置では、液滴吐出装置を工業用として利用する場合に、その用途に適した画像などを形成できないという課題があった。詳しくは、液体吐出装置を用いて、素子そのものの製造だけではなく、当該素子の設計、製造、販売などに関わる種々の情報を素子の製造過程で一緒に形成したいという要望があった。従って、有色インクおよび有色インクに関連して機能する無色インクという、従来の組み合わせでは、上記の要望に応えることが難しかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例に係る液滴吐出装置は、液相プロセスによって機能層を形成するための液滴吐出装置であって、機能層を形成するための機能層形成用インクを吐出する第１インクジェットヘッドと、色材を含有する有色インクを吐出する第２インクジェットヘッドとを有することを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、機能層形成用インクを吐出する第１インクジェットヘッドおよび有色インクを吐出する第２インクジェットヘッドを備えることにより、液相プロセスの主用途としての機能層形成と、有色インクによる副用途向けの印刷とが、同一の液滴吐出装置を用いて可能となる。詳しくは、液相プロセスとしてのインクジェット法（液滴吐出法）による製造過程において、加工装置（液滴吐出装置）を変更することなしに、製造工程や製品に有用な種々の画像や情報を、有色インクによって印刷することができる。これによって、工業用途において液滴吐出装置に求められていた機能を拡充することができる。即ち、製造工程の合理化や製品の付加価値向上にも利用可能な、液滴吐出装置を提供することができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例に記載の液滴吐出装置は、第１インクジェットヘッドおよび第２インクジェットヘッドが搭載されたキャリッジと、被吐出物に対してキャリッジを相対的に走査可能な移動手段とを有することが好ましい。
【０００９】
本適用例によれば、機能層形成用インクを吐出する第１インクジェットヘッドと有色インクを吐出する第２インクジェットヘッドとが、同一のキャリッジに搭載されるため、インクジェットヘッド双方の相対位置が変化しにくくなる。これにより、機能層形成用インクが吐出される機能層の形成領域と有色インクが吐出される印刷領域との相対的な位置精度が向上し、また両方の領域の位置合わせが容易になる。また、被吐出物（基材）に対して、キャリッジを相対的に走査可能とすることにより、液滴（インク）の吐出領域が拡大され、インクジェットヘッドの数を低減することができる。以上によって、製品の品質向上や製造工程の合理化を進めることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例に記載の液滴吐出装置は、第１インクジェットヘッドが搭載された第１キャリッジと、第２インクジェットヘッドが搭載された第２キャリッジとを有することが好ましい。
【００１１】
本適用例によれば、機能層形成用インクを吐出する第１インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジと、有色インクを吐出する第２インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジとが異なるため、使用しないインクジェットヘッドが搭載されたキャリッジを、メンテナンスエリアに移動させて休止状態としてキャッピングし、インクジェットヘッドにおけるノズルの乾燥を抑制することができる。従って、ノズルの乾燥を回復させるための、フラッシング吐出（捨て打ち）やクリーニングによるインクの消費を抑えることができる。また、第１インクジェットと第２インクジェットの両方を同時に稼働させることで、機能層形成と印刷とを並行で実施させ、加工時間を短縮することができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例に記載の液滴吐出装置は、有色インクによって、機能層の形成工程において使用される、情報またはパターンを形成することが好ましい。
【００１３】
本適用例によれば、有色インクによって、アライメントマーク、フレームライン、製造ロット、識別情報などの、製造工程において使用されるパターンや情報が印刷される。これによって、上記の印刷工程が機能層形成用の液滴吐出装置で実施可能となり、工程が削減できる。また、機能層形成領域の位置合わせに用いる、アライメントマークやフレームラインなどのマーキングを、機能層形成用インクと同一の液滴吐出装置で実施することができるため、別々の装置を用いる場合と比べて、被吐出物における機能層形成領域と有色インクの印刷領域との位置精度を向上させることができる。これにより、製品の品質や歩留りを改善することができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例に記載の液滴吐出装置は、有色インクによって、機能層を搭載する製品に使用される、文字情報または画像情報を形成することが好ましい。
【００１５】
本適用例によれば、有色インクによって、ブランド名などの文字や意匠の形成、木目調や模様などの加飾が可能となる。これにより、製品の付加価値を向上させることができる。また、この液滴吐出装置を用いれば、上記を形成する工程を、機能層を形成する工程と並行して実施することが可能であるため、製造工程を合理化できる。
【００１６】
［適用例６］上記適用例に記載の液滴吐出装置は、有色インクが紫外線硬化型インクまたは電子線硬化型インクであることが好ましい。
【００１７】
本適用例によれば、有色インクが紫外線硬化型インクまたは電子線硬化型インクであることにより、熱硬化型インクである場合に比べて、短時間に有色インクを硬化させることができる。
【００１８】
［適用例７］上記適用例に記載の液滴吐出装置は、紫外線照射装置または電子線照射装置を有することが好ましい。
【００１９】
本適用例によれば、紫外線または電子線の照射によって有色インクの固化、乾燥が短時間で完了するため、次工程へ速やかに移行可能になり、製造時間を短縮できる。また、紫外線照射装置または電子線照射装置が、有色インクと同一の液滴吐出装置に搭載されることにより、有色インクの硬化工程を別途設ける必要がなく、製造工程を合理化できる。
【００２０】
［適用例８］上記適用例に記載の液滴吐出装置は、機能層が有機ＥＬ素子の発光層を含む機能層であることが好ましい。
【００２１】
本適用例によれば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子の発光層を含む機能層形成を、インクジェット法で行うため、所定量の機能層形成用インクを精度よく塗布することができる。これにより、製品の品質や歩留りを向上させることができる。
【００２２】
［適用例９］上記適用例に記載の液滴吐出装置は、機能層が形成される被吐出物が、ロール状のフィルムであることが好ましい。
【００２３】
本適用例によれば、機能層の形成に加えて、被吐出物（基材）がロール状のフィルムであるため、製造工程でロール状であることに起因する、アライメントマーク、フレームライン、製造ロット、識別情報などを有色インクで形成することができる。また、ロール状の被吐出物を用いることにより、有色インクによる印刷や機能層形成を連続的に実施することが可能となり、製造工程の効率を改善できる。
【００２４】
［適用例１０］上記適用例に記載の液滴吐出装置は、機能層が形成される被吐出物が、シート状のフィルムとしてもよい。
【００２５】
本適用例によれば、機能層の形成に加えて、被吐出物（基材）がシート状（単票）のフィルムであるため、製造工程でシート状であることに起因する、アライメントマーク、フレームライン、製造ロット、識別情報などを有色インクで形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態１に係わる液滴吐出装置の構成を示す概略側面図。
【図２】液滴吐出装置の構成を示す概略上面図。
【図３】キャリッジの構成を示す概略平面図。
【図４】有機ＥＬ素子の構造を示す概略断面図。
【図５】有機ＥＬ装置部品の構成を示す概略上面図。
【図６】実施形態２に係わる液滴吐出装置の構成を示す概略側面図。
【図７】キャリッジの構成を示す概略平面図。
【図８】変形例２に係わる有機ＥＬ装置部品を示す概略上面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。
【００２８】
（実施形態１）
まず、実施形態１に係わる液滴吐出装置の構成について、図１を参照して説明する。図１は、液滴吐出装置の構成を示す概略側面図である。本実施形態では、有機ＥＬ素子を液相プロセスとしてのインクジェット法にて形成するための機能層形成用インクと、有機ＥＬ装置の製造工程などで用いる画像や情報を印刷するための有色インクとを吐出可能な、液滴吐出装置を例に挙げて説明する。
【００２９】
《液滴吐出装置》
図１に示した液滴吐出装置５０は、機能層形成用インクと、この機能層形成用インクとは別用途に用いられる有色インクとしての紫外線硬化型インクとを吐出可能としている。この点が、有色インクと有色インクに関連して作用する無色インクとを組み合わせている、従来の液滴吐出装置と異なっている。
液滴吐出装置５０は、ロール状のベースフィルム１７に対して機能層形成用インクの吐出と、有色インクの吐出とを並行して行える装置である。
【００３０】
液滴吐出装置５０は、キャリッジ支持部１３、プラテン１４、支持体１５などを備えている。支持体１５は、４本の柱のそれぞれが略矩形の角部に配置されている。この４本の柱の下端部が床面と接して、液滴吐出装置５０が設置される構成となっている。上記４本の柱の長手方向のほぼ中間位置に、プラテン１４が略水平に設置されている。プラテン１４の上面は、略平面のステージを形成している。
ここで、図１におけるプラテン１４が配置される略水平方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向と直行する上下方向をＺ軸方向、Ｘ軸方向およびＺ軸方向と直行する方向をＹ軸方向と定義する。
【００３１】
このプラテン１４上面の、Ｘ軸方向の延長位置には、巻出しローラー１６ａおよび巻取りローラー１６ｂが設置されている。図１に向かって右側（上流側）に巻出しローラー１６ａが配置され、左側（下流側）に巻取りローラー１６ｂが配置されている。このとき、上記の両ローラー１６ａ，１６ｂの軸心は、Ｙ軸方向と略平行となっている。巻出しローラー１６ａのさらに上流側には、基材（被吐出物）としてのベースフィルム１７の原反ロール（図示せず）が設置されている。
【００３２】
以上により、ベースフィルム１７は、巻出しローラー１６ａによって原反ロールから巻出され、プラテン１４上において加工された後、搬送されて下流側の巻取りローラー１６ｂによって巻取られる構成となっている。このとき、ベースフィルム１７の搬送方向は、Ｘ軸方向とほぼ一致している。
【００３３】
また、上記４本の柱の上端部付近には、キャリッジ支持部１３が設置されている。キャリッジ支持部１３の下方には、第１キャリッジ１０Ａが取り付けられている。第１キャリッジ１０Ａの下方には、プラテン１４の上面に対向して、複数のインクジェットヘッド１が配列されている。さらに、上記４本の柱のうちの下流側２本には、プラテン１４とキャリッジ支持部１３との間に、紫外線照射装置１２が設置されている。この紫外線照射装置１２は、紫外線照射によって紫外線硬化型の有色インクを反応硬化させる機能を有している。紫外線照射装置１２からの紫外線がＺ軸方向下向きに照射される構成となっている。
【００３４】
ここで、プラテン１４上面における、巻取りローラー１６ｂ側端部から紫外線照射装置１２に対向する位置までの領域には、プラテンヒーター（図示せず）が設置されている。このプラテンヒーターは、塗布された機能層形成用インクを予備乾燥する機能を有している。
【００３５】
引続き、液滴吐出装置５０の構成について、図２を参照して説明する。図２は、液滴吐出装置の構成を示す概略上面図である。
【００３６】
上記４本の柱の上端は、上流側２本同士および下流側２本同士が、Ｙ軸方向に延伸する梁状の構造体でそれぞれ連結され、液滴吐出装置５０の骨組みを構成している。また、キャリッジ支持部１３は、この梁状の構造体に設けられたガイドレール（図示せず）に挟持され、Ｙ軸方向を往復運動することが可能な構成となっている。従って、キャリッジ支持部１３の往復運動によって、キャリッジ支持部１３に取り付けられた第１キャリッジ１０Ａを、ベースフィルム１７のＹ軸方向の全域に対して、相対的に走査することが可能となっている。
【００３７】
次に、前述した紫外線照射装置１２は、プラテン１４のＹ軸方向（幅）の全域に亘って、Ｙ軸と略平行なライン状に配列した複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）ライトを備えている。また、紫外線照射装置１２は、複数のＬＥＤライトのそれぞれが独立して点灯可能であり、有色インクが印刷された領域へ選択的に紫外線を照射する機能を有している。
ここで、本実施形態では紫外線照射装置１２をＬＥＤライトとしたが、この方式に限定されるものではなく、例えば紫外線ランプであっても良い。また、紫外線照射装置１２をキャリッジ支持部１３または第１キャリッジ１０Ａに設置し、紫外線照射装置１２が第１キャリッジ１０Ａと一体となって走査されながら、紫外線を照射する構成であっても良い。
【００３８】
なお、図１および図２では、液滴吐出装置５０に付随するメンテナンス機構、インクタンクおよびインク配管、電源及び配線、位置補正機構、ベースフィルム１７の幅を検知する機構などのセンサー類、動力ユニットなどの図示を省略している。ここで、位置補正機構とは、機能層形成用インクや有色インクの印刷領域の位置合わせに用いられる、画像読取り機構やベースフィルム１７の搬送制御機構などの総称である。
【００３９】
《キャリッジおよびインクジェットヘッド》
次に、本実施形態に係わる液滴吐出装置のキャリッジの構成について、図３を参照して説明する。図３は、キャリッジの構成を示す概略平面図である。
【００４０】
図３は、第１キャリッジ１０Ａの下方、プラテン１４に対向する面を表している。この第１キャリッジ１０Ａには、複数のインクジェットヘッド１として、インクジェットヘッド１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇが、Ｙ軸方向に配列されている。そのうち、第１インクジェットヘッドとしてのインクジェットヘッド１ａ，１ｂ，１ｃには、機能層形成用インクとしてインクジェットヘッド１ａから順に、発光層形成用インク、正孔注入層形成用インク、正孔輸送層形成用インクがそれぞれ充填されている。
【００４１】
ここで、正孔注入層形成用インクとは、正孔注入層材料を含む機能層形成用インクである。正孔注入層材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）などのポリチオフェン誘導体に、ドーパントとしてのポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）を加えた混合物（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）や、ポリスチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレンやその誘導体などが用いられる。
本実施形態では、正孔注入層材料としてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳが約０．５質量％配合され、溶媒としてジエチレングリコールおよび純水を含有させた、正孔注入層形成用インクを用いている。また、当該インクの粘度が約２０ｍＰａ・ｓ（秒）以下となるように、溶媒の含有比率が調整されている。
【００４２】
正孔輸送層形成用インクとは、正孔輸送層材料を含む機能層形成用インクである。正孔輸送層材料としては、例えば、トリフェニルアミン系ポリマーを含む成分が用いられる。
本実施形態では、正孔輸送層材料としてトリフェニルアミン系ポリマーが約０．１質量％配合され、溶媒としてシクロヘキシルベンゼンを含有させた、正孔輸送層形成用インクを用いている。
【００４３】
発光層形成用インクとは、発光層材料を含む機能層形成用インクである。発光層材料としては、例えば、赤色、緑色、青色の発光が得られるポリフルオレン誘導体（ＰＦ）、ポリパラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ＰＥＤＯＴなどのポリチオフェニレン誘導体、ポリメチルフェニレンシラン（ＰＭＰＳ）、などが用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子材料や、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドンなどの低分子材料を配合しても良い。
本実施形態では、発光層材料としてＰＦが約０．７質量％配合され、溶媒としてシクロヘキシルベンゼンを含有させた、発光層形成用インクを用いている。
【００４４】
また、第２インクジェットヘッドとしてのインクジェットヘッド１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇには、紫外線硬化型の有色インクとして順に、シアンインク（Ｃｙａｎ）、マゼンタインク（Ｍａｇｅｎｔａ）、イエローインク（Ｙｅｌｌｏｗ）、ブラックインク（Ｂｌａｃｋ）がそれぞれ充填されている。これらの有色インクは、共通してアクリル系樹脂を主体とする紫外線硬化樹脂、光重合開始剤、色材としての顔料、分散剤などを含んでいる。
【００４５】
顔料には、既存の有機顔料、無機顔料が使用できる。例えば、本実施形態では顔料として、シアンインクにはＣ．Ｉ．（Colour Index International）ＰＢ（ピグメントブルー）−１５：３、マゼンタインクにはＣ．Ｉ．ＰＲ（ピグメントレッド）−１２２、イエローインクにはＣ．Ｉ．ＰＹ（ピグメントイエロー）−１５５、ブラックインクにはＣ．Ｉ．ＰＢ（ピグメントブラック）−７を用いている。また、例えば、上記顔料の代わりに光輝顔料、オレンジやグリーンなど顔料、染料などを色材として適用しても良く、色材種および色種は上記の具体例に限定されない。さらには、有色インクを電子線硬化型インクとしても良い。この場合には、紫外線照射装置１２は電子線照射装置に換装される。
【００４６】
上述した各インクジェットヘッドは、それぞれ所定の機能層形成用インクまたは有色インクのインクタンク（図示せず）と接続され、必要量のインクが随時供給される構成としている。
【００４７】
次に、インクジェットヘッド１ａを代表例として、インクジェットヘッドの構成を説明する。インクジェットヘッド１ａのプラテン１４に対向する面には、液滴を吐出するためのノズル１９ａが配置されている。複数のノズル１９ａがＸ軸方向に並んで、ノズル列１９が形成されている。インクジェットヘッド１ａは、Ｙ軸方向に平行に配列した２列のノズル列１９を有している。なお、本実施形態におけるインクジェットヘッドの液滴吐出手段は圧電素子であって、圧電素子によりインク室を変形させることによりインク室に充填されたインクを加圧して、インク室に連通するノズル１９ａからインクを液滴として吐出する構成となっている。
なお、インクジェットヘッド１ａ以外のインクジェットヘッドについても、同様な構成としている。また、インクジェットヘッド１ａにおける液滴吐出手段は圧電素子に限定されず、例えば静電気を利用して振動板を動かす電気機械変換素子や、インクを加熱することで生ずる気泡の力を利用する電気熱変換素子であってもよい。
【００４８】
上述した第１キャリッジ１０Ａにおける複数のインクジェットヘッド１の台数、ノズル１９ａおよびノズル列１９の個数、配列順などは、上記の具体例に限定されない。
【００４９】
《有機ＥＬ素子》
次に、本実施形態に係わる有機ＥＬ素子の構造および製造方法について、図４を参照して説明する。図４は、有機ＥＬ素子の構造を示す概略断面図である。本実施形態では単色発光の有機ＥＬ素子を例に挙げ、インクジェット法による有機ＥＬ素子の機能層形成について説明する。
【００５０】
図４に示した有機ＥＬ素子１００は、素子基板１０１上に設けられた反射層１０２、絶縁層１０３、画素電極１０４、対向電極１０５、画素電極１０４と対向電極１０５との間に設けられた、発光層１３３を含む機能層１３６、隔壁１０６などを有している。この隔壁１０６は、有機ＥＬ素子１００の外縁および発光が取り出される開口部１０６ａを形成している。
なお、有機ＥＬ素子１００は、発光方式がトップエミッション方式である構成を例としている。また図４においては画素回路の図示を省略している。
【００５１】
機能層１３６は、画素電極１０４側から、正孔注入層１３１、正孔輸送層１３２、発光層１３３、電子輸送層１３４、電子注入層１３５が順に積層されたものである。この発光層１３３は発光色に応じて構成材料が選ばれる。機能層１３６の中でも、特に正孔注入層１３１、正孔輸送層１３２、発光層１３３については、有機ＥＬ素子１００の発光特性や品質を確保するため、各層を所望の膜厚で形成する必要がある。そのため、これら正孔注入層１３１、正孔輸送層１３２、発光層１３３をインクジェット法で形成している。
なお、機能層１３６の構成は、これに限定されるものではなく、これらの層以外に、キャリア（正孔や電子）の移動を制御する中間層などを備えていても良い。
【００５２】
上述した有機ＥＬ素子１００を、素子基板１０１上にマトリックス状に配置することにより、有機ＥＬ装置の部品が形成される。本実施形態では発光層１３３を単一種の単色発光としているため、例えば照明などに用いられる。また、発光層１３３からＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の発光が得られるように形成し、Ｒ，Ｇ，Ｂを１つの表示画素単位として有機ＥＬ素子１００を配列すれば、映像表示装置などにも適用が可能となる。
【００５３】
次に、機能層１３６における、インクジェット法を用いた膜（層）形成方法について説明する。
【００５４】
まず、素子基板１０１として、上述したベースフィルム１７を用いている。このベースフィルム１７は、ＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）樹脂製の透明フィルムを基材とし、予め、素子形成用の樹脂プライマー層（図示せず）を介して、反射層１０２、絶縁層１０３、画素電極１０４が形成され、さらに上層には隔壁１０６が形成されている。上記の各層の形成には、公知の方法を採用できる。例えば、隔壁１０６は感光性樹脂材料を転写法やスリットコート法などで塗付し、露光用マスクを用いて露光・現像して形成される。また、隔壁１０６の形成後に、機能層形成用インクがむらなく濡れ広がるように、エキシマ紫外線処理などの表面処理を施しても良い。
【００５５】
次に、隔壁１０６が形成された素子基板１０１に、機能層１３６のうち、正孔注入層１３１、正孔輸送層１３２、発光層１３３をインクジェット法で形成する。
【００５６】
まず、正孔注入層形成用インクを、開口部１０６ａに塗布する。正孔注入層形成用インクの塗付方法は、当該インクをインクジェットヘッド１ｂのノズル１９ａから液滴として吐出して行う。このとき、ノズル１９ａから吐出される液滴の吐出量は、ｐｌ（ピコリットル）単位で制御され、所定量を液滴の吐出量で除した数の液滴が開口部１０６ａに吐出される。
【００５７】
次いで乾燥工程において、塗布された正孔注入層形成用インクを乾燥、成膜する。具体的には、正孔注入層形成用インクが塗布された素子基板１０１を減圧下に放置し、正孔注入層形成用インクから溶媒を蒸発させて乾燥させる減圧乾燥を用いている。これにより、正孔注入層形成用インクが固化して、図４に示すように正孔注入層１３１が形成される。
【００５８】
次に、正孔輸送層１３２および発光層１３３を順次形成する。その方法は、上述した正孔注入層１３１と同様に行う。具体的には、まず、正孔輸送層形成用インクを、開口部１０６ａへインクジェットヘッド１ｃから液滴として吐出、塗布した後、乾燥工程を経て正孔輸送層１３２が形成される。次いで、発光層形成用インクを、開口部１０６ａへインクジェットヘッド１ａから液滴として吐出、塗布して乾燥した後、例えば窒素などの不活性ガス雰囲気下で焼成して固化することにより、発光層１３３が形成される。
【００５９】
次に、電子輸送層１３４、電子注入層１３５、陰極としての対向電極１０５を真空蒸着法などの気相プロセスによって形成し、有機ＥＬ素子１００が製造される。
【００６０】
《有機ＥＬ装置部品》
次に、本実施形態に係わる有機ＥＬ装置部品について、図５を参照して説明する。図５は、有機ＥＬ装置部品の構成を示す概略上面図である。有機ＥＬ装置部品は、有機ＥＬ素子１００が中央に形成された、有機ＥＬ装置の主要部品の一つである。
【００６１】
まず、図５に示した有機ＥＬ装置部品２０の構成について説明する。有機ＥＬ装置部品２０は、少なくとも一部が液滴吐出装置５０を用いて製造されている。
この有機ＥＬ装置部品２０は、ベースフィルム１７、有色インク印刷領域２１、機能層形成領域２２などを有している。機能層形成領域２２は、ベースフィルム１７のＹ軸方向の幅に対して、狭い幅の長方形の領域を占めている。この機能層形成領域２２には、上述した有機ＥＬ素子１００が形成されてマトリックス状に配列されている。
【００６２】
機能層形成領域２２の外周には、略額縁状に有色インク非印刷領域２１ａが配置されている。即ち、機能層形成領域２２および有色インク非印刷領域２１ａは、有色インクが印刷されない領域としている。
【００６３】
また、有色インク非印刷領域２１ａの外周からベースフィルム１７のＹ軸方向の外縁までは、有色インク印刷領域２１が占めている。有色インク印刷領域２１のＸ軸方向については範囲を特に限定せず、任意に設定が可能としている。
【００６４】
有色インク印刷領域２１には、液滴吐出装置５０から有色インクを吐出することにより、フレームライン２３、アライメントマーク２４、情報記録２５などが印刷されている。これらは、例えば発光層などの機能層の形成工程のような、有機ＥＬ素子１００や有機ＥＬ装置の製造工程、または製品において利用されるパターンや情報である。フレームライン２３は、有機ＥＬ装置部品２０をベースフィルム１７から切り出して、有機ＥＬ装置に実装する際の切断位置を示す表示である。アライメントマーク２４は、液滴吐出装置５０を用いる工程、または後工程において、位置合わせの基準点を示す表示である。また、情報記録２５として、有機ＥＬ装置部品２０の製造番号や識別情報などが印刷されている。なお、本実施形態ではアライメントマークは十字形状としているが、本発明はこれに限らず、例えばバーニアのような位置ずれ量を取得可能なものであってもよい。
【００６５】
次に、有機ＥＬ装置部品２０の製造方法について説明する。
有機ＥＬ装置部品２０の基材としてのベースフィルム１７には、前述したように、機能層１３６形成用の隔壁１０６などが予め形成され、ロール状とされている。このベースフィルム１７のロールを液滴吐出装置５０に取り付け、巻出しローラー１６ａ（図１）によって巻出されて、所望の位置までベースフィルム１７が搬送される。このとき、液滴吐出装置５０の位置補正機構により位置合わせが行われる。
【００６６】
次に、紫外線硬化型の有色インクを、インクジェットヘッド１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇから液滴として吐出して、フレームライン２３、アライメントマーク２４、情報記録２５が有色インク印刷領域２１に印刷される。このとき、第１キャリッジ１０ＡをＹ軸方向の往復によって走査させると共に、ベースフィルム１７をＸ軸方向に順次搬送させている。そして、ベースフィルム１７の搬送によって、有色インク印刷領域２１が紫外線照射装置１２（図１）の下方に到達すると、紫外線が照射されて有色インクが硬化される。
【００６７】
有色インク印刷領域の印刷および硬化が終了すると、巻出しローラー１６ａを逆回転させ、ベースフィルム１７を上流側に逆搬送させる。このとき、有色インクで形成したアライメントマーク２４などを基準として、位置合わせを行う。ベースフィルム１７が再び所定の位置まで巻戻された後、機能層１３６の形成を開始する。ベースフィルム１７上の機能層形成領域２２に形成された、有機ＥＬ素子１００用の開口部１０６ａに、機能層形成用インクの液滴を吐出する。ここで、上述した有色インクの場合と同様に、第１キャリッジ１０Ａとベースフィルム１７を移動させながら実施する。
【００６８】
上述したように、機能層１３６のうち、正孔注入層１３１、正孔輸送層１３２、発光層１３３が順次インクジェット法によって形成される。これらの層形成には乾燥工程が必要であるため、上述したプラテンヒーター（図示せず）によって予備乾燥を施し、塗付された機能層形成用インク中の溶媒を、巻取り可能な状態まで蒸発させている。次いで、巻取りローラー１６ｂによって一旦ロール状に巻取った後、乾燥工程を通している。
【００６９】
以上では、有色インク印刷領域２１と機能層形成領域２２の位置精度を重視して、有機ＥＬ装置部品２０の１台ごとに、有色インク印刷領域２１の印刷および機能層形成領域２２の形成を実施したが、この方法に限定されない。例えば、効率を優先させて、複数台用の有色インク印刷領域２１を印刷した後に、機能層形成領域２２の機能層の形成を実施しても良い。また、例えば、先に機能層を形成した後に、有色インク印刷領域２１を印刷しても良い。
【００７０】
以上に述べたように、本実施形態に係わる液滴吐出装置５０によれば、以下の効果を得ることができる。
液滴吐出装置５０によれば、液滴吐出装置を工業用として利用する場合に、その用途に適した画像などを形成することができる。詳しくは、従来技術の液滴吐出装置では、単一の用途に対応したインクが搭載されていたが、本実施形態の液滴吐出装置５０には、機能層形成用インクに加えて、有色インクも搭載されている。そのため、本実施形態によれば、主用途である機能層の形成と、製造工程や製品において有用なフレームライン２３や情報記録２５などの印刷とが、同一の液滴吐出装置５０によって可能になる。これにより、液滴吐出装置５０の機能が拡大されて製造の効率が向上し、製造工程を合理化することができる。
【００７１】
また、有色インクおよび機能層形成用インクのそれぞれを吐出するインクジェットヘッドを、同一の第１キャリッジ１０Ａに搭載したため、インクジェットヘッド双方の相対位置が変化しにくくなり、有色インク印刷領域２１と機能層形成領域２２との位置精度が向上する。さらには、フレームライン２３やアライメントマーク２４などを、機能層形成と同一の液滴吐出装置５０で印刷するため、別々の装置を用いる場合と比べて機能層形成領域２２の位置精度が向上する。これらにより、有機ＥＬ装置部品２０の歩留りや品質を改善することができる。
【００７２】
また、有色インクとして紫外線硬化型インクを用いることにより、強固な塗膜が迅速に形成されるため、印刷領域の耐擦性向上と加工時間の短縮による合理化が可能となる。加えて、ロール状のベースフィルム１７を用いることで、仕掛かり品や中間製品もロールとして保管や運搬が可能になり、製造工程の省力化や省スペース化を進めることができる。さらには、第１キャリッジ１０ＡをＹ軸方向に走査可能としたことにより、有色インク印刷領域２１および機能層形成領域２２がＹ軸方向に拡大され、複数のインクジェットヘッド１の設置個数を低減することができる。
【００７３】
以上により、工業用途において求められていた機能の拡充に加えて、製造工程の合理化および製品の歩留りや品質改善を実現する、液滴吐出装置を提供することができる。
【００７４】
（実施形態２）
以下、実施形態２に係わる液滴吐出装置の構成について、図６を参照して説明する。図６は、液滴吐出装置の構成を示す概略側面図である。なお、本実施形態では、実施形態１と同一の構成部位には同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
【００７５】
本実施形態に係わる液滴吐出装置６０は、図６に示したように、第１インクジェットヘッドとして複数のインクジェットヘッド１が搭載された第１キャリッジ１０Ａと、第２インクジェットヘッドとして複数のインクジェットヘッド２が搭載された第２キャリッジ１０Ｂとを備えている点が、実施形態１と異なっている。
【００７６】
詳しくは、液滴吐出装置６０は、キャリッジ支持部１３，６３、支持体６５などを備えている。液滴吐出装置６０の骨組みとしての支持体６５は、Ｚ軸方向上方へ延伸する６本の柱が、上端においてＹ軸方向に配置された梁状の構造体で連結されている。つまり、梁状の構造体は、Ｘ軸方向に並列する柱同士である、上流側２本、中央２本、下流側２本をそれぞれ連結する構成としている。
【００７７】
この梁状の構造体によって、キャリッジ支持部１３，６３が挟持されている。Ｘ軸方向上流側にキャリッジ支持部６３が配置され、中央２本の柱を挟んで、下流側にキャリッジ支持部１３が配置されている。キャリッジ支持部１３，６３は、梁状の構造体に設けられたガイドレール（図示せず）によって、Ｙ軸方向を別々に往復運動することができる構成としている。従って、第１キャリッジ１０Ａと第２キャリッジ１０Ｂとは、その稼働状態を個別に制御されることが可能になっている。また、上述した中央２本の柱の上流側には、プラテン１４とキャリッジ支持部６３との間に、紫外線照射装置１２が設置されている。
【００７８】
次に、第２キャリッジ１０Ｂの構成について、図７を参照して説明する。図７は、キャリッジの構成を示す概略平面図である。
【００７９】
本実施形態に係わる第２キャリッジ１０Ｂには、図７に示したように、第２インクジェットヘッドとして、複数のインクジェットヘッド２であるインクジェットヘッド２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅが、Ｙ軸方向に配列されている。このインクジェットヘッド２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅには、紫外線硬化型の有色インクとしてインクジェットヘッド２ａから順に、ブラックインク（Ｂｌａｃｋ）、シアンインク（Ｃｙａｎ）、マゼンタインク（Ｍａｇｅｎｔａ）、イエローインク（Ｙｅｌｌｏｗ）、ホワイトインク（Ｗｈｉｔｅ）がそれぞれ充填されている。ここで、本実施形態では、実施形態１で用いた有色インクに新たにホワイトインクを追加している。このホワイトインクは、色材としてＣ．Ｉ．ＰＷ（ピグメントホワイト）−６を用いている。色材以外のインク組成は、実施形態１の有色インクと同様としている。
【００８０】
また、第１キャリッジ１０Ａには、図３に示したように、第１インクジェットヘッドとして、複数のインクジェットヘッド１であるインクジェットヘッド１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇが配列されている。このインクジェットヘッド１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇには、機能層形成用インクとしてインクジェットヘッド１ａから順に、Ｒ発光層形成用インク、Ｇ発光層形成用インク、Ｂ発光層形成用インク、正孔注入層形成用インク、正孔注入層形成用インク、正孔輸送層形成用インク、正孔輸送層形成用インクがそれぞれ充填されている。ここで、上記のＲＧＢ各色の発光層形成用インクは、上述した発光層形成材料からＲＧＢ各色用の材料を選択し、実施形態１と同様に作製している。
【００８１】
以上に述べたように本実施形態によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
【００８２】
本実施形態によれば、機能層形成用インクを吐出する第１インクジェットヘッドと、有色インクを吐出する第２インクジェットヘッドとが、別のキャリッジに搭載されていることから、それらを同時かつ個別に稼働させることが可能となる。詳しくは、第２キャリッジに搭載された第２インクジェットヘッドから有色インクを吐出し、紫外線を照射してインクを硬化させる。次いで、下流側において、第１キャリッジに搭載された第１インクジェットヘッドから、機能層形成用インクを吐出させる。このとき、機能層形成用インクの吐出と並行して、上流側では第２インクジェットヘッドから次の新たな有色インク印刷領域２１（図５）に対して、有色インクを吐出させることができる。これによって、有色インクの印刷と機能層の形成とを並行して進めることが可能となり、加工時間を短縮することができる。
【００８３】
また、上述した有色インクの印刷と機能層の形成とを並行して実施せずに、片方のインクジェットヘッドを休止状態とすることも可能である。このとき、休止させるインクジェットヘッドを、保湿材などを装備したメンテナンス機構に圧着させ、キャッピング状態で待機させることでノズルの乾燥を抑制することができる。これに対して、第１インクジェットヘッドと第２インクジェットヘッドとが同一のキャリッジに搭載されている場合には、常に両方のインクジェットヘッドが一体で稼働されるため、使用されないインクジェットヘッドのノズル１９の乾燥防止や回復には、フラッシング吐出やクリーニングが必要であった。
これにより、本実施形態によれば、ノズル１９の乾燥防止または回復のためのフラッシング吐出やクリーニングが低減され、インクの消費を抑えることができる。
【００８４】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【００８５】
（変形例１）
以下、変形例１について説明する。なお、本変形例では、実施形態１と同一の構成部位には同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
本変形例では、有機ＥＬ装置部品２０を形成する基材として、シート状のベースフィルム（図示せず）を用いる点が実施形態１と異なっている。詳しくは、図１に示した液滴吐出装置５０において、巻出しローラー１６ａの上流側にベースフィルム１７のロールを設置せず、シート状のベースフィルムを上流側から給材、搬送して加工を行うこととしている。このベースフィルムは単票であるため、加工後には巻取りローラー１６ｂによって巻取られずに、シートの形態のまま取り上げられる。
以上に述べたように本変形例によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
本変形例によれば、ベースフィルムがシート状であることにより、巻出しローラー１６ａや巻取りローラー１６ｂなどの、ロール軸の調整が簡略化できる。詳しくは、ロール状の基材を連続的に加工する場合には、巻出し、巻取り、搬送による位置ずれを低減するために、ロール軸芯のアライメント調整などを精度良く行う必要がある。これは、連続的に加工を行うため、上記調整の精度が低いと軽微なずれが累積されて拡大し、ベースフィルム１７のインクの吐出領域からの逸脱や、規則正しく巻取ることができないなどの不具合が起きやすくなるためである。これに対して、シート状の基材であればバッチ加工となるため、ロール状の基材ほどの精度は不要となる。これにより、上記調整を簡略化することが可能となり、製造工程の合理化を進めることができる。
【００８６】
（変形例２）
以下、変形例２について説明する。なお、本変形例では、実施形態１と同一の構成部位には同一の符号を使用し、重複する説明は省略する。
本変形例では、有色インクとしてホワイトインクを用いる点が実施形態１と異なっている。詳しくは、図３に示した第１キャリッジ１０Ａの構成において、インクジェットヘッド１ｇに充填する有色インクを、ブラックインクから実施形態２で用いたホワイトインクに交換している。
本変形例に係わる有機ＥＬ装置部品について、図８を参照して説明する。図８は、有機ＥＬ装置部品の構成を示す概略上面図である。
まず、図８に示した有機ＥＬ装置部品３０の構成について説明する。有機ＥＬ装置部品３０は、加飾印刷領域３１、商品情報印刷部３２を有している。加飾印刷領域３１は、上述した有色インク非印刷領域２１ａの外周に沿って、略額縁状に配置されている。この加飾印刷領域３１は、有機ＥＬ装置部品３０を使用する製品において、外部から視認可能な領域に配置されている。即ち、加飾印刷領域３１には、製品を加飾するための文字情報や画像情報などが、有色インクによって印刷されている。
本変形例では、加飾印刷領域３１に木目調の印刷が施されている。また、加飾印刷領域３１には、商品情報印刷部３２が含まれている。商品情報印刷部３２には、例えば製品のブランド名、商品名、意匠、注意書きなどが印刷可能であり、本変形例では製品のブランド名が印刷されている。
次に、有機ＥＬ装置部品３０における加飾の印刷方法について説明する。
有機ＥＬ装置部品３０に用いるベースフィルム１７は、透明フィルムであるため加飾を施す場合には、下地を形成する必要がある。下地が形成されていないと、加飾による印刷の隠蔽性が確保しにくく、裏が透けて見えてしまうためである。従って、加飾印刷領域３１には、加飾目的の模様や情報の印刷の下層に、上述したホワイトインクを用いたベタ印刷による下地が形成されている。
そのため、加飾の印刷方法としては、まずホワイトインクをインクジェットヘッド１ｇから吐出して加飾印刷領域３１にベタ印刷を施し、紫外線照射装置１２（図１）によって硬化させて下地を形成する。その後、ベースフィルム１７を逆搬送し、再び加飾印刷領域３１へ有色インクによって加飾を印刷する方法としている。
以上に述べたように本変形例によれば、実施形態１での効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
本変形例によれば、液滴吐出装置５０によって、機能層の形成と製品として有用な加飾や商品情報などの印刷とが可能になる。詳しくは、例えば、有機ＥＬ装置を使用する照明や計器などに、デザイン性を有する加飾や文字、数字などを、有機ＥＬ素子の機能層形成工程において、同一の装置によって作り込むことができる。これにより、加飾や商品情報などの付与で製品における付加価値が向上すると共に、それらの印刷工程を別途設ける必要がなくなり、製造工程の効率を改善することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１０Ａ…第１キャリッジ、１０Ｂ…第２キャリッジ、１，２…複数のインクジェットヘッド、１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ…インクジェットヘッド、１２…紫外線照射装置，１３，６３…キャリッジ支持部、１４…プラテン、１５，６５…支持体、１６ａ…巻出しローラー、１６ｂ…巻取りローラー、１７…ベースフィルム、１９…ノズル列、１９ａ…ノズル、２０，３０…有機ＥＬ装置部品、２１…有色インク印刷領域、２２…機能層形成領域、２３…フレームライン、２４…アライメントマーク、２５…情報記録、３１…加飾印刷領域、３２…商品情報印刷部、５０，６０…液滴吐出装置、１００…有機ＥＬ素子、１３６…機能層。
【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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