特許 7555022 インクジェット印刷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-12

(45)【発行日】2024-09-24

(54)【発明の名称】インクジェット印刷装置

(51)【国際特許分類】

   B05C 5/00 20060101AFI20240913BHJP

   B05C 15/00 20060101ALI20240913BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20240913BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20240913BHJP

   B41J 2/165 20060101ALI20240913BHJP

【ＦＩ】

B05C5/00 101

B05C15/00

B05C11/10

B41J2/01 301

B41J2/01 401

B41J2/01 451

B41J2/01 305

B41J2/165 301

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2020087524

(22)【出願日】2020-05-19

(65)【公開番号】P2021181056

(43)【公開日】2021-11-25

【審査請求日】2023-03-09

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 英博

(72)【発明者】

【氏名】若林 大介

(72)【発明者】

【氏名】木村 悌一

【審査官】清水 晋治

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１６－５１８６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５０８１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１６４９３２（ＷＯ，Ａ２）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３７４９８５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／０４７３９１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｃ ５／００－２１／００

Ｂ０５Ｄ １／００－７／２６

Ｂ４１Ｊ ２／０１

２／１６５－２／２０

２／２１－２／２１５

Ｈ０５Ｂ ３３／００－３３／２８

４４／００

４５／６０

Ｈ１０Ｋ ５０／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ステージと、
前記ステージに対して相対的に移動するインクジェットヘッドと、
前記ステージおよび前記インクジェットヘッドを覆い、開閉可能な仕切りによって複数のサブエリアに区分けされているブースと、
前記複数のサブエリアの雰囲気を個別に制御する雰囲気制御装置と、
を備え、
前記複数のサブエリアは、前記インクジェットヘッドが印刷対象物にインクを塗布する時に位置する印刷側ブースエリアと、インクジェットヘッドがメンテナンスされるときに位置するメンテナンス側ブースエリアとを含み、
前記雰囲気制御装置は、１つのサブエリアに配置されたセンサーに基づいて他のサブエリアの雰囲気を制御する、
インクジェット印刷装置。

【請求項2】

ステージと、
前記ステージに対して相対的に移動するインクジェットヘッドと、
前記ステージおよび前記インクジェットヘッドを覆い、開閉可能な仕切りによって複数のサブエリアに区分けされているブースと、
前記複数のサブエリアの雰囲気を個別に制御する雰囲気制御装置と、
前記サブエリア内の気体を吸引する吸引機構と、
を備え、
前記複数のサブエリアは、前記インクジェットヘッドが印刷対象物にインクを塗布する時に位置する印刷側ブースエリアと、インクジェットヘッドがメンテナンスされるときに位置するメンテナンス側ブースエリアとを含み、
前記吸引機構は、前記ステージが移動する際に、前記ステージが移動するサブエリアの気体を吸引する、
インクジェット印刷装置。

【請求項3】

ステージと、
前記ステージに対して相対的に移動するインクジェットヘッドと、
前記ステージおよび前記インクジェットヘッドを覆い、開閉可能な仕切りによって複数のサブエリアに区分けされているブースと、
前記複数のサブエリアの雰囲気を個別に制御する雰囲気制御装置と、
を備え、
前記複数のサブエリアは、前記インクジェットヘッドが印刷対象物にインクを塗布する時に位置する印刷側ブースエリアと、インクジェットヘッドがメンテナンスされるときに位置するメンテナンス側ブースエリアとを含み、
１つのサブエリアの端は、他のサブエリアの端とダクト装置で接続されている、
インクジェット印刷装置。

【請求項4】

ステージと、
前記ステージに対して相対的に移動するインクジェットヘッドと、
前記ステージおよび前記インクジェットヘッドを覆い、開閉可能な仕切りによって複数のサブエリアに区分けされているブースと、
前記複数のサブエリアの雰囲気を個別に制御する雰囲気制御装置と、
を備え、
前記複数のサブエリアは、前記インクジェットヘッドが印刷対象物にインクを塗布する時に位置する印刷側ブースエリアと、インクジェットヘッドがメンテナンスされるときに位置するメンテナンス側ブースエリアとを含み、
前記ステージが移動する２つのサブエリアの端は、ダクト装置で接続されている、
インクジェット印刷装置。

【請求項5】

ステージと、
前記ステージに対して相対的に移動するインクジェットヘッドと、
前記ステージおよび前記インクジェットヘッドを覆うブースと、
前記ブースによって覆われるエリアの雰囲気を制御する雰囲気制御装置と、
を備え、
前記ブースは、前記エリアを開閉可能な仕切りによって複数のサブエリアに区分けし、
前記複数のサブエリアは、前記インクジェットヘッドが印刷対象物にインクを塗布するときに位置するエリアである印刷側ブースエリアと、前記インクジェットヘッドがメンテナンスされるときに位置するエリアであるメンテナンス側ブースエリアとを含み、
前記ステージの位置を検出するレーザー干渉計、および
前記レーザー干渉計のパス経路に向けて気体を供給する気体供給機構をさらに備える、
インクジェット印刷装置。

【請求項6】

前記雰囲気制御装置は、前記複数のサブエリア毎に雰囲気を制御する、
請求項５に記載のインクジェット印刷装置。

【請求項7】

前記印刷側ブースエリアに配置された雰囲気検出センサーをさらに備え、
前記雰囲気制御装置は、前記雰囲気検出センサーの検出結果に基づいて、前記複数のサブエリアの少なくとも１つの雰囲気を制御する、
請求項５に記載のインクジェット印刷装置。

【請求項8】

前記雰囲気検出センサーは、酸素濃度センサー、窒素濃度センサー、オゾン濃度センサー、水分濃度センサーおよび温度センサーの中の少なくとも１つを含み、
前記雰囲気制御装置は、前記エリアへ供給する窒素流量、窒素濃度、クリーンドライエアー流量、クリーンドライエアー純度の中の少なくとも１つを個別に調整する、
請求項７に記載のインクジェット印刷装置。

【請求項9】

前記雰囲気制御装置は、前記印刷側ブースエリアの雰囲気を制御する、
請求項７または８に記載のインクジェット印刷装置。

【請求項10】

前記印刷側ブースエリア内の気体を吸引する吸引機構をさらに備え、
前記ステージは、前記印刷側ブースエリア内で所定方向に移動可能に構成されており、
前記吸引機構は、前記所定方向における前記印刷側ブースエリアの端部に配置されている、
請求項５又は７から９のいずれかに記載のインクジェット印刷装置。

【請求項11】

前記印刷側ブースエリアの両端部を通気可能に接続するダクト装置をさらに備える、
請求項５又は７から１０のいずれかに記載のインクジェット印刷装置。

【請求項12】

前記ステージを移動させるステージ駆動部をさらに備える、
請求項５又は７から１１のいずれかに記載のインクジェット印刷装置。

【請求項13】

前記印刷側ブースエリアは、ステージおよび印刷実行時に前記ステージとともに移動する部材と干渉しない面によって下面が画定されている、
請求項１２に記載のインクジェット印刷装置。

【請求項14】

前記メンテナンス側ブースエリアは、前記インクジェットヘッドを、前記メンテナンス側ブースエリアに移動させる際に、前記インクジェットヘッドおよび前記インクジェットヘッドとともに移動する部材と干渉しない面によって下面が画定されている、
請求項５又は７から１３のいずれかに記載のインクジェット印刷装置。

【請求項15】

前記印刷側ブースエリアと前記メンテナンス側ブースエリアとの間に、仕切りが設けられている、
請求項５又は７から１４のいずれかに記載のインクジェット印刷装置。

【請求項16】

前記メンテナンス側ブースエリアの下方にワイピングユニットが配置されている、
請求項５又は７から１５のいずれかに記載のインクジェット印刷装置。

【請求項17】

前記インクジェットヘッドを支持する駆動ガントリーをさらに備える、
請求項１から５のいずれかに記載のインクジェット印刷装置。

【請求項18】

ステージと、
前記ステージに対して相対的に移動するインクジェットヘッドと、
前記ステージおよび前記インクジェットヘッドを覆うブースと、
前記ブースによって覆われるエリアの雰囲気を制御する雰囲気制御装置と、
前記エリアに配置された体積可変ユニットをさらに備える、
を備える、
インクジェット印刷装置。

【請求項19】

前記体積可変ユニットは、前記体積可変ユニットの体積が小さくなるときに、前記体積可変ユニットの内部に存在していた気体を噴出する穴を有している、
請求項１８に記載のインクジェット印刷装置。

【請求項20】

前記ブースには、前記インクジェットヘッドを交換する際に、前記インクジェットヘッドを出し入れする開口部および印刷対象物を出し入れする開口部の少なくとも一方が形成されている、
請求項１から１９のいずれかに記載のインクジェット印刷装置。

【請求項21】

前記ステージを支持するフレームをさらに備え、
前記ブースは、前記フレームと一体的に構成されている、
請求項１から２０のいずれかに記載のインクジェット印刷装置。

【請求項22】

前記ステージを支持するフレームをさらに備え、
前記ブースには前記エリアに気体を供給するファンが取り付けられており、
前記ブースは前記フレームとは別体に構成されている、
請求項５に記載のインクジェット印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インクジェット印刷装置に関する。特に、大型の対象物にインクを塗布するためのインクジェット印刷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、有機ＥＬディスプレイの発光材料の形成方法として、蒸着工法が用いられている。蒸着工法は、発光材料を形成したいピクセルエリアに対応する開口部を設けたマスクを使用して、材料を加熱することによって行われる。蒸着工法では、マスク全体および蒸着チャンバー全体に材料が付着する。よって、蒸着工法は、材料利用効率が極めて悪いという問題を抱えている。また、蒸着工法は、マスクを利用しているためにマスクの交換等を行う必要があり、マスクのランニングコストが高価になるという問題も抱えている。

【0003】

そこで、近年、蒸着工法からインクジェット工法への置換が進みつつある。インクジェット工法によれば、必要な箇所にのみインクを塗布することにより、材料利用効率を格段に向上させることができる。また、従来用いられていたマスクも不要になる。また、インクジェット工法では、任意のパターンを形成することができるために、有機ＥＬディスプレイの機種切り替えにも容易に対応することが可能となる。また、蒸着工法と異なり、チャンバーを用いる必要がないために投資コストを抑制することが可能になる。

【0004】

有機ＥＬディスプレイのピクセル部は、陽極（Ａｎｏｄｅ）、正孔輸送層（Ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ）、正孔注入層（Ｈｏｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）、発光層（Ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ）、電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）、陰極（Ｃａｔｈｏｄｅ）、および、封止材料層（Ｓｅａｌｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）から構成されている。これらの中の任意の層をインクジェット印刷工法により形成する取組が盛んに行われてきている。

【0005】

また、有機ＥＬを構成する材料だけでなく、次世代のデバイスとして量子ドットを用いた自発光素子として、ＥＬ－ＱＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ）、波長変換材料として用いるＰＬ－ＱＤ（Ｐｈｏｔｏ ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ）を構成する材料についてもインクジェット印刷工法にて形成することが盛んに検討されている。

【0006】

有機ＥＬまたは量子ドットを構成する材料は、酸素、オゾン、水のいずれか、またはその組み合わせにより、材料が劣化しやすくなるという特性を有しているものが多い。材料の劣化を防ぐために、これらを印刷するインクジェット印刷装置は、例えば、特許文献１に記載されているように、窒素雰囲気環境、あるいはクリーンドライエアー（Ｃｌｅａｎ ｄｒｙ ａｉｒ：ＣＤＡ）環境で囲う必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】国際公開第２０１７／０４７３９１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

インクジェット装置で塗布する材料の劣化を抑制するためには窒素雰囲気、あるいはＣＤＡ雰囲気でインクジェット装置を囲う必要がある。しかしながら、それらの初期投資コストが高価となってしまい、窒素あるいはＣＤＡのランニングコストも高くなってしまう。

【0009】

本発明の課題は、装置全体を、理想的な窒素雰囲気、あるいはＣＤＡ雰囲気にせずに、材料劣化の抑制を行うことができるインクジェット装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明にかかるインクジェット印刷装置は、ステージと、前記ステージに対して相対的に移動するインクジェットヘッドと、前記ステージおよび前記インクジェットヘッドを覆い、開閉可能な仕切りによって複数のサブエリアに区分けされているブースと、前記複数のサブエリアの雰囲気を個別に制御する雰囲気制御装置と、を備え、前記複数のサブエリアは、前記インクジェットヘッドが印刷対象物にインクを塗布する時に位置する印刷側ブースエリアと、インクジェットヘッドがメンテナンスされるときに位置するメンテナンス側ブースエリアとを含み、前記雰囲気制御装置は、１つのサブエリアに配置されたセンサーに基づいて他のサブエリアの雰囲気を制御する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、装置全体を、理想的な窒素雰囲気、あるいはＣＤＡ雰囲気にせずに、材料劣化の抑制を行うことができるインクジェット装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施の形態１のインクジェット印刷装置の構成を示す図

【図2】実施の形態１のインクジェット印刷装置からブースを取り外した状態を示す図

【図3】図１の断面ＡＡを示した図

【図4】図１の断面ＢＢを示した図

【図5】実施の形態２のインクジェット印刷装置の構成を示す図

【図6】図５の断面ＣＣを示した図

【図7】図５の断面ＤＤを示した図

【図8】実施の形態３のインクジェット印刷装置の構成を示す図

【図9】図８の断面ＥＥを示した図

【図10】図８の断面ＦＦを示した図

【図11】実施の形態４のインクジェット印刷装置の構成を示す図

【図12】図１１の断面ＧＧを示した図

【図13】図１１の断面ＨＨを示した図

【図14】実施の形態５のインクジェット印刷装置の構成を示す図

【図15】実施の形態５のインクジェット印刷装置の構成を示す図

【図16】実施の形態６のインクジェット印刷装置の構成を示す図

【図17】実施の形態６のインクジェット印刷装置からブースを取り外した状態を示す図

【図18】変形例にかかるインクジェット印刷装置の断面図

【図19】変形例にかかるインクジェット印刷装置の断面図

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

【0014】

（実施の形態１）
実施の形態１を、図１～図４を用いて説明する。図３は図１のＡＡ断面を、図４は図１のＢＢ断面を示す。図１において符号２０は、後述するブースを示している。また、ブース２０で覆われるエリアのうち、第１ブースエリア（印刷側ブースエリアの一例）が符号２１によって示されており、第２ブースエリア（メンテナンス側ブースエリアの一例）が符号２２によって示されている。なお、ブース２０の内部に配置されている各機器を見やすくするために、ブース２０は点線で描かれている。

【0015】

図１は、有機ＥＬ材料、量子ドットインク、ペロブスカイトインク等を用いて、ＲＧＢの塗布を行うインクジェット印刷装置１００を示している。また、図２は、インクジェット印刷装置１００からブース２０を取り外した状態を示している。インクジェット印刷装置１００は、ＲＧＢのインクジェット印刷を一括で行うシステムである。

【0016】

このインクジェット印刷装置１００は、ＲＧＢ材料を同時塗布することができるシステムであり、複数のインクジェットヘッド１を備えている。複数のインクジェットヘッド１の一部はＲインクを一括で塗布するヘッド群１１を構成し、他の一部はＧインクを一括で塗布するヘッド群１２を構成し、さらに他の一部はＢインクを一括で塗布するヘッド群１３を構成している。

【0017】

このインクジェット印刷装置１００は、２つの駆動部を備えている。第１の駆動部は、図示されないインクジェットヘッド駆動部である。ヘッド群１１、ヘッド群１２、ヘッド群１３は、ガントリー４１に搭載されているとともに、インクジェットヘッド駆動部によって、図１中の矢印５の方向に移動可能に構成されている。ヘッド群１１、ヘッド群１２、ヘッド群１３は、メンテナンス時、あるいはインク塗布時に、矢印５の方向に移動することができる。インクジェットヘッド駆動部は、ボールねじ、リニアガイド、リニアモータ、リニアガイド、または、静圧軸受等によって構成することができる。

【0018】

なお、インクジェットヘッド１の横には、インクジェットヘッド１にインクを供給するインク供給ユニット６、７、８が配置されている。インク供給ユニット６は、Ｒインクのヘッド群１１にインクを供給する。インク供給ユニット７は、Ｇインクのヘッド群１２にインクを供給する。インク供給ユニット８は、Ｂインクのヘッド群１３にインクを供給する。本実施の形態では、各インク供給ユニット６、７、８は、インクジェットヘッド１と共に移動する構造となっている。しかし、インク供給ユニット６、７、８は、固定されていて移動しない構造となっていてもよい。

【0019】

また、インクジェットヘッド１が移動可能な領域内には、インクジェットヘッド１のワイピングエリア（クリーニング領域、図示せず）等がある。また、印刷対象物の表面の濡れ性を変化させるためにプラズマユニット（図示せず）を搭載し、印刷対象物の濡れ性を変化させてもよい。また、静電気を防ぐために軟Ｘ線の静電気除去ユニット（図示せず）を搭載してもよい。

【0020】

インクジェット印刷装置１００が備える第２の駆動部は、図示されないステージ駆動部である。ステージ駆動部は、矢印５によって示されるインクジェットヘッド駆動部による移動方向と直行する方向である矢印３の方向に、印刷対象物とともにステージ２を移動させる。

【0021】

ステージ２は、ステージ駆動部を介してフレーム３２によって支持されている。ステージ２上には、印刷対象物がセットされる。ステージ２は、矢印３によって示される移動方向に往復運動をすることができる。ステージ駆動部は、ボールねじまたはリニアガイド等によって構成することができ、高精度の位置決めをするために、リニアモータまたは静圧軸受等を用いて構成することが望ましい。

【0022】

また、インクジェット印刷装置１００は、印刷対象物をアライメントするアライメント部（図示せず）、および、印刷対象物上の液滴を観測する検査ユニット部４を備えている。

【0023】

本実施の形態では、ＲＧＢ３色のインクジェット塗布を行うことができる。ただし、３色のインクの代わりに、陽極（Ａｎｏｄｅ）、正孔輸送層（Ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ）、正孔注入層（Ｈｏｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）、発光層（Ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ）、電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）、陰極（Ｃａｔｈｏｄｅ）および封止材料層（Ｓｅａｌｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）のいずれかの層あるいはそれらの組合を形成する材料を、インクジェットのインクとして、塗布してもよい。

【0024】

また、本実施形態において、インクジェットヘッド１は、一回で所定の印刷範囲にインクを塗布する。ただし、印刷範囲がインクジェットヘッド１の限られた印刷幅を超える場合は、インクジェットヘッド１が移動しながら、複数回インクを塗布することにより、印刷対象物にインクを塗布してもよい。また、インクジェットヘッドの解像度が低いときには、印刷範囲の一部が互いに重なるようにヘッドをずらしながら、インクを複数回塗布することにより、印刷対象物にインクを塗布してもよい。

【0025】

インクジェット印刷装置１００を構成するインクジェットヘッド１およびステージ２等は、ブース２０で覆われている。ブース２０は、例えば、樹脂製の比較的硬質な板部材、または、比較的柔軟なシート状部材等で構成されている。ブース２０は、ブース２０の内側と外側との間における通気を遮断する。

【0026】

ブース２０によって覆われるエリアは、複数のサブエリアに区分けされており、本実施形態においては、第１ブースエリア２１と第２ブースエリア２２に区分けされている。第１ブースエリアは、インクジェットヘッド１が印刷対象物にインクと塗布する時に位置するエリア、つまり、インクジェットヘッド１による印刷が行われるエリアである。第２ブースエリアは、インクジェットヘッド１がメンテナンスされるときに位置するエリアである。

【0027】

ブース２０によって覆われるエリア、つまり、本実施形態の場合、第１ブースエリア２１と第２ブースエリア２２は、図示されない雰囲気制御装置によって、窒素雰囲気またはＣＤＡ雰囲気とされている。雰囲気制御装置は、第１ブースエリア２１と第２ブースエリア２２の雰囲気を個別に制御することができる。

【0028】

第１ブースエリア２１には、雰囲気検出センサーが配置されていてもよい。雰囲気検出センサーは、酸素濃度センサー、窒素濃度センサー、オゾン濃度センサー、水分濃度センサーおよび温度センサーの中の少なくとも１つを含む。

【0029】

雰囲気制御装置は、ブース２０によって覆われるエリアから気体を吸引し、清浄化処理を行った後、ブース２０によって覆われるエリアに戻す清浄機等で構成することができ、窒素ガス供給装置およびクリーンドライエアー供給装置の少なくとも一方を含んでいる。雰囲気制御装置は、ブース２０によって覆われるエリアへ供給する窒素流量、窒素濃度、クリーンドライエアー流量、クリーンドライエアー純度の中の少なくとも１つを個別に調整することができる。雰囲気制御装置は、上記雰囲気検出センサーの検出結果に基づいて、第１ブースエリア２１の雰囲気を制御してもよい。雰囲気制御装置は、雰囲気検出センサーの検出結果に基づいて、第２ブースエリア２２の雰囲気を制御してもよい。

【0030】

ブース２０によって覆われるエリアの酸素濃度は１０ｐｐｍ以下、水分濃度は１０ｐｐｍ以下、温度は２３±１℃の範囲であることが望ましい。また、オゾン濃度は１０ｐｐｂ以下の範囲であることが望ましい。

【0031】

第１ブースエリア２１と、第２ブースエリア２２とが、第１ブースエリア２１に配置された雰囲気検出センサーの検出結果に基づいて１つの雰囲気制御装置にて雰囲気制御される場合、第１ブースエリア２１の情報に基づいて制御されることとなる。この場合、第１ブースエリア２１は、例えば２３±０．５℃の範囲内で温度制御できる一方、第２ブースエリア２２は、第１ブースエリア２１よりも温度のバラツキが大きくなる可能性がある。しかしながら、第２ブースエリア２２は、メンテナンス時に使用されるエリアなので、第２ブースエリア２２の温度のバラツキは大きくなってもよい。

【0032】

一方、第１ブースエリア２１の中でも特にインクジェットヘッド１を配置しているエリアの雰囲気は、印刷対象物の品質に最も影響を与える。よって、インクジェットヘッド１周辺の酸素濃度、水分濃度、オゾン濃度、空調温度を厳密に管理することが望ましい。したがって、雰囲気検出センサーは、インクジェットヘッド１、または、インクジェットヘッド１の周辺に配置するのが好ましい。

【0033】

プラズマユニットを用いて印刷対象物の表面の改質を行うと、オゾンが発生する可能性がある。よって、プラズマユニットを備える場合、オゾン濃度センサーを備え、かつ、プラズマユニット周辺の気体を排気しやすくする構造をとることが好ましい。そのような構造としては、プラズマユニット周辺から気体を吸引するために、あるいは、プラズマユニット周辺に窒素ガスまたはＣＤＡを供給するために、ブース２０のプラズマユニットに近い部位に通気口を配置することが例示される。

【0034】

本実施の形態では、第１ブースエリア２１と、第２ブースエリア２２の境界には、壁などの仕切りはない。しかしながら、第１ブースエリア２１と、第２ブースエリア２２の境界には仕切りがあってもよい。すなわち、ブース２０は仕切りを備えていてもよい。仕切りとしては、開閉可能な扉またはカーテン等を用いることができる。仕切りを設けることにより、必要最小限のエネルギーで、印刷が行われる第１ブースエリア２１の雰囲気を、あるいは、メンテナンスが行われる第２ブースエリア２２の雰囲気を管理することができる。

【0035】

雰囲気制御装置による第１ブースエリア２１または第２ブースエリア２２への窒素あるいはＣＤＡの供給は、ブース２０の上面および側面のいずれか一方または両方から、フィルターを通じて行われる。また、雰囲気制御装置による第１ブースエリア２１または第２ブースエリア２２からの気体の回収は、ブース２０の下面および側面のいずれか一方または両方から行われる。ブース２０の内部から、溶媒トラップを通じて回収された窒素あるいはＣＤＡの一部は、純度を調整された後、再びブースエリアに供給される。なお、一部の窒素、あるいはＣＤＡは、溶媒トラップを通じて排気されてもよい。

【0036】

また、雰囲気制御装置は、新たに生成された窒素またはＣＤＡのみをブース２０によって覆われるエリアに供給してもよいし、ブース２０から回収された気体に新しく生成された窒素またはＣＤＡを混ぜた気体を供給してもよい。

【0037】

なお、ブース２０の第１ブースエリア２１を覆う部位には、印刷対象物である基板を取り出すための開口部（図示せず）が形成されていてもよい。また、ブース２０の第２ブースエリア２２を覆う部位には、インクジェットヘッド１を取り出すための開口部（図示せず）、および、インク供給ユニット６、７、８を取り出すための開口部（図示せず）が形成されていてもよい。また、ブース２０の第２ブースエリア２２を覆う部位には、インクジェットヘッド１の表面を手でもメンテナンスできるようにするためのグローブを設けてもよい。

【0038】

上記の構成とすることで、最小限のエネルギーで各ブースエリアの雰囲気を制御することが可能となる。

【0039】

（実施の形態２）
実施の形態２を、図５～図７を用いて説明する。図５に示されるインクジェット印刷装置１００は、図２に示されるインクジェット印刷装置１００と比較して、ブース２０の形状が異なっている点が異なる。具体的には、ブース２０は、第２ブースエリア２２のよりも容積が小さい第３ブースエリア２３（メンテナンス側ブースエリアの一例）を覆っている。図６は図５のＣＣ断面を、図７は図５のＤＤ断面を示す。本実施形態において説明しない事項は、実施の形態１と同様である。

【0040】

第３ブースエリア２３は、インクジェットヘッド１を、インクジェットヘッド１のメンテナンスをするための領域に移動させる際に、インクジェットヘッド１およびインクジェットヘッド１とともに移動する部材と干渉しない面によって下面が画定されるエリアである。なお、インクジェットヘッド１およびインクジェットヘッド１とともに移動する部材と干渉しない面とは、例えば、これらの移動部材とこれらの移動部材の下側において接する面、または、これらの移動部材の下端が描く軌跡よりも余裕代（例えば０．５ｍｍ以上）の長さだけ下側に位置する面が挙げられる。あるいは、鉛直方向においてインクジェットヘッド１の下端とステージ２の上面との間に位置する面が挙げられる。

【0041】

第３ブースエリア２３をこのような容積が小さいエリアとすることにより、窒素あるいはＣＤＡの必要量を低減させることが可能となる。

【0042】

また、本実施形態おいては、第３ブースエリア２３の下面を画定する位置の一部において、ブース２０にワイピングユニット９が設けられている。ワイピングユニット９は、インクジェットヘッド１が第３ブースエリア２３に位置するときに、インクジェットヘッド１の真下となる位置に配置されている。ワイピングユニット９は、インクジェットヘッド１のメンテナンス時に、インクジェットヘッド１を下方から吸引する。なお、ワイピングユニット９は、インクジェットヘッド１をメンテナンスするために開閉可能となっていてもよい。

【0043】

（実施の形態３）
実施の形態３を、図８～図１０を用いて説明する。図８に示されるインクジェット印刷装置１００は、図５に示されるインクジェット印刷装置１００と比較して、ブース２０の形状が異なっている点が異なる。具体的には、ブース２０は、第１ブースエリア２１よりも容積が小さい第４ブースエリア２４（印刷側ブースエリアの一例）を覆っている。図９は図８のＥＥ断面を、図１０は図８のＦＦ断面を示す。本実施形態において説明しない事項は、先に説明した実施の形態と同様である。

【0044】

第４ブースエリア２４は、ステージ２および印刷実行時にステージ２とともに移動する部材と干渉しない面によって下面が画定されるエリアである。なお、ステージ２およびステージ２とともに移動する部材と干渉しない面とは、例えば、これらの移動部材とこれらの移動部材の下側において接する面、または、これらの移動部材の下端が描く軌跡よりも余裕代（例えば０．５ｍｍ以上）の長さだけ下側に位置する面が挙げられる。あるいは、鉛直方向においてステージ２の下端とフレーム３２の上端との間に位置する面が挙げられる。

【0045】

第４ブースエリア２４をこのような容積が小さいエリアとすることにより、窒素あるいはＣＤＡの必要量を低減させることが可能となる。

【0046】

（実施の形態４）
第４の実施形態を、図１１～図１３を用いて説明する。図１１に示されるインクジェット印刷装置１００は、図８に示されるインクジェット印刷装置１００と比較して、ブース２０の形状が異なっている点が異なる。具体的には、ブース２０は、合計容積が第４ブースエリア２４よりも小さくなる第５ブースエリア２５（印刷側ブースエリアの一例）、第６ブースエリア２６（印刷側ブースエリアの一例）および第７ブースエリア２７（印刷側ブースエリアの一例）を覆っている。図１２は図１１のＧＧ断面を、図１３は図１１のＨＨ断面を示す。図１１において、点線エリアが第３ブースエリア２３、第５ブースエリア２５、第６ブースエリア２６、第７ブースエリア２７の範囲を表す。本実施形態において説明しない事項は、先に説明した実施の形態と同様である。

【0047】

第５ブースエリア２５は、ガントリー４１、およびガントリー４１上に配置されたインクジェットヘッド１および検査ユニット部４を囲む。つまり、第５ブースエリア２５は、印刷実行時にステージ駆動部によって移動させられない部材を囲むエリアである。なお、第５ブースエリア２５の下面は、実施の形態３の第４ブースエリアの下面と同じ面とすることができる。

【0048】

第６ブースエリア２６は、ステージ２および印刷実行時にステージ２とともに移動する部材と干渉しない面によって上面および下面が画定されるエリアである。なお、ステージ２およびステージ２とともに移動する部材と干渉しない面とは、例えば、これらの移動部材とこれらの移動部材の上側または下側において接する面、または、これらの移動部材の上端または下端が描く軌跡よりも余裕代（例えば０．５ｍｍ以上）の長さだけ上側または下側に位置する面が挙げられる。なお、第６ブースエリア２６の下面は、実施の形態３の第４ブースエリアの下面と同じ面とすることができる。

【0049】

第７ブースエリア２７は、ステージ２および印刷実行時にステージ２とともに移動する部材（図示されない基板のアライメント部を含む）と干渉しない面によって上面および下面が画定されるエリアである。なお、ステージ２およびステージ２とともに移動する部材と干渉しない面とは、例えば、これらの移動部材とこれらの移動部材の上側または下側において接する面、または、これらの移動部材の上端または下端が描く軌跡よりも余裕代（例えば０．５ｍｍ以上）の長さだけ上側または下側に位置する面が挙げられる。なお、第７ブースエリア２７の下面は、実施の形態３の第４ブースエリアの下面と同じ面とすることができる。

【0050】

第５ブースエリア２５、第６ブースエリア２６および第７ブースエリア２７をこのような容積が小さいエリアとすることにより、窒素あるいはＣＤＡの必要量をさらに低減させることが可能となる。

【0051】

なお、本実施形態のように移動するステージ２を囲むエリアの容積を小さくすると、ステージ２が移動した際に、ブース２０の内面、特に第６ブースエリア２６および第７ブースエリア２７を覆う内面に、インクジェットヘッド１から噴出されたインクに起因するミストがあたり、ひいては、印刷対象物にミストが付着する可能性が高くなる。そこで、第６ブースエリア２６、第７ブースエリア２７の両端または何れかの一端に、ブース２０によって覆われるエリアの気体を吸引する吸引機構を設けてもよい。また、第６ブースエリア２６の端と第７ブースエリア２７の端を通気可能なダクト装置で接続し、ステージ２の移動に伴って、第６ブースエリア２６内の気体がダクト装置を介して第７ブースエリア２７に移動するようにしてもよい。これらの対策をとることで、ミスト濃度が高い気体が滞留することを防止でき、ひいては、印刷対象物にミストが付着することを防止することができる。

【0052】

また、ステージ２の位置をレーザー干渉計で測定し、測定結果に基づいてステージ駆動部を制御することにより、ステージ２の位置制御の高精度化を実現することができる。しかしながら、前述のミストの濃度が高くなると、レーザー干渉計による測定が正確に行えなくなるおそれがある。また、気体のゆらぎが発生すると正確に測定を行えなくなってしまう。このような状況を防ぐため、レーザー干渉計のパス経路に向けて、ブース２０の外部から窒素またはＣＤＡ等の気体を供給する気体供給機構を設けることが好ましい。これにより、気体の均一な流れを発生させ、レーザー干渉計の精度を安定して確保することが可能となる。レーザー干渉計のパス経路への窒素またはＣＤＡの供給は、上方または側方から行うことが好ましい。また、一定の間隔で複数箇所から供給することが好ましい。

【0053】

（実施の形態５）
実施の形態５を、図１４～図１５を用いて説明する。図１４に示されるインクジェット印刷装置１００は、図１１～図１３に示されるインクジェット印刷装置１００と比較して、体積可変ユニット３１を備えている点が異なる。図１４は、図１２に対応する図である。本実施形態において説明しない事項は、先に説明した実施の形態と同様である。

【0054】

体積可変ユニット３１は、膨らんだりしぼんだりすることで、自身の体積を変化させることができる部材、例えば風船であり、例えば第３ブースエリア２３に配置されている。図１４に示されるように体積可変ユニット３１の体積が大きくなると、その分、第３ブースエリア２３の容積は小さくなる。すなわち、体積可変ユニット３１を、ブース２０で覆われるエリア内に配置することにより、窒素あるいはＣＤＡの必要量を低減させることが可能となる。

【0055】

一方、図１５に示されるように体積可変ユニット３１の体積を小さくすることで、インクジェットヘッド１等が移動する際に、これらの部材と干渉すること防ぐことができる。

【0056】

体積可変ユニット３１の設置位置は、例えば、インク供給ユニット６に一端が接触する位置でもよいし、インク供給ユニット６から離れた位置でもよい。

【0057】

インクジェットヘッド１がステージ２に移動した際（図１５）に、体積可変ユニット３１の体積が大きくなることを特徴とする。この体積可変ユニット３１は、インクジェットヘッド１の横に設置してあるインク供給ユニット６に接触していてもいいし、離れていてもいい。

【0058】

第３ブースエリア２３の体積可変ユニット３１により、体積を削減することにより、窒素、あるいはＣＤＡの使用量を最小限にすることができ、ランニングコストを削減することができる。

【0059】

体積可変ユニット３１は、第６ブースエリア２６または第７ブースエリア２７等のステージ２が移動するサブエリアに配置されてもよい。また、体積可変ユニット３１は、移動する部材例えばインクジェットヘッド１またはステージ２の移動とともに伸縮すなわち体積の増減を行うように構成されていてもよい。

【0060】

また、体積可変ユニット３１の一部に小さな穴を設けてもよい。このような穴が設けられていると、体積可変ユニット３１の体積が小さくなる際に、体積可変ユニット３１ないに存在していた気体を体積可変ユニット３１の外部であって、ブース２０によって覆われているエリアの内部に噴出させることができる。これによって、ブース２０によって覆われるエリア内にダウンフローを実現させることができ、ひいては、気体の循環、パーティクル（上記ミスト由来、またはその他の塵埃等由来）の滞留防止を実現することができる。

【0061】

なお、本実施形態は、実施形態４をベースとしているが、実施形態４以外の実施形態に体積可変ユニット３１を適用してもよいことは言うまでも無い。

【0062】

（実施の形態６）
実施の形態６を、図１６～図１７を用いて説明する。本実施形態において説明しない事項は、先に説明した実施の形態と同様である。

【0063】

図１６は、本実施形態にかかるインクジェット印刷装置１００を示している。また、図１７は、インクジェット印刷装置１００からブース２０を取り外した状態を示している。ブース２０は、第８ブースエリアという単一のエリアを覆っている。

【0064】

本実施形態にかかるインクジェット印刷装置１００は、駆動ガントリー４２を備えている。駆動ガントリー４２にはインクジェットヘッド１およびインク供給ユニット６が搭載されている。インクジェット塗布の際、ステージ２は移動せず、駆動ガントリー４２が矢印３の方向に移動する。駆動ガントリー４２の位置制御は、駆動ガントリー４２に取り付けられたエンコーダまたはレーザー干渉計によって得られた位置情報に基づいて行われる。本実施形態によれば、駆動ガントリー４２が移動する構成をとっているので、インクジェット印刷装置１００のフットプリントを削減することができる。

【0065】

第８ブースエリア２８は、駆動ガントリー４２および印刷実行時に駆動ガントリー４２とともに移動する部材と干渉しない面によって上面および下面が画定されるエリアである。なお、駆動ガントリー４２および駆動ガントリー４２とともに移動する部材と干渉しない面とは、例えば、これらの移動部材とこれらの移動部材の上側または下側において接する面、または、これらの移動部材の上端または下端が描く軌跡よりも余裕代（例えば０．５ｍｍ以上）の長さだけ上側または下側に位置する面が挙げられる。第８ブースエリア２８の下面の一例は、鉛直方向において駆動ガントリー４２の下端とフレーム３２の上端との間に位置する面である。

【0066】

ブース２０によって覆われる空間を小さくすることにより、ブースエリアの初期投資コストをおさえると共に、窒素、あるいはＣＤＡのランニングを削減することが可能となる。

【0067】

なお、本実施形態においても、実施の形態４にて説明した構成と同様に、駆動ガントリー４２が移動する方向の両端に、ブース２０によって覆われるエリアの気体を吸引する機構を設けてもよい。また、第８ブースエリア２８の両端をダクト装置で接続し、ステージ２の移動に伴って、第８ブースエリア２８内の一端側の気体がダクト装置を介して第８ブースエリア２８の他端側に移動するようにしてもよい。これらの対策をとることで、ミスト濃度が高い気体が滞留することを防止でき、ひいては、印刷対象物にミストが付着することを防止することができる。

【0068】

これまでに説明してきた各実施形態において、ブース２０は、インクジェット印刷装置１００を構成するブース２０以外の部材、例えばフレーム３２と一体的に構成されてよい。このように構成することによって、インクジェット印刷装置１００を構築する際の初期コストを抑えることができる。

【0069】

一方、ブース２０は、インクジェット印刷装置１００を構成するブース２０以外の部材と別体で構成されてもよい。

【0070】

図１８、図１９には、実施の形態２の変形例が示されている。すなわち、ブース２０がファン５１とともにファン支持部５２によって支持されている一方、フレーム３２等からは分離されている様子が示されている。なお、図１８および図１９は、図６および図７に対応している。

【0071】

このように構成することにより、ブース２０に、ヘパフィルター付きのファン５１または吸引装置等の震動源が取り付けられている場合に、インクジェットヘッド１またはステージ２に振動が伝わることをより確実に防止することができる。よって、より高精細の印刷を確実に行うことができる。

【0072】

なお、各実施形態または変形例にて具体的に説明された事項は、その説明の順序にかかわらず、他の実施形態にも適宜適用することができることは言うまでも無い。

【産業上の利用可能性】

【0073】

本発明は、インクジェット印刷装置はもちろん、スクリーン印刷を行う装置など印刷装置一般に利用できる。

【符号の説明】

【0074】

１００ インクジェット印刷装置
１ インクジェットヘッド
２ ステージ
３、５ 矢印（移動方向）
４ 検査ユニット部
６、７、８ インク供給ユニット
９ ワイピングユニット
１１、１２、１３ ヘッド群
２０ ブース
２１ 第１ブースエリア
２２ 第２ブースエリア
２３ 第３ブースエリア
２４ 第４ブースエリア
２５ 第５ブースエリア
２６ 第６ブースエリア
２７ 第７ブースエリア
２８ 第８ブースエリア
３１ 体積可変ユニット
３２ フレーム
４１ ガントリー
４２ 駆動ガントリー
５１ ファン
５２ ファン支持部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】