喷墨头的喷出异常检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种喷墨头的喷出异常检测方法及检测装置，其基于拍摄从喷墨头的喷嘴喷出的液状材料后的图像，在喷嘴的喷出方向的至少两处以上的位置计算液状材料的位置或液幅，从而检测喷嘴的喷出异常。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及喷墨头及对喷墨头的喷出异常进行检测的喷墨头的喷出异常检测方 法和其装置，以及使用该喷墨头的膜形成方法(膜涂敷方法)和其装置。
技术介绍
近年来，利用墨在纸等印刷介质上进行印刷的情况下，在液晶显示器等基板(透 明基板)上进行配向膜的形成和UV墨的涂敷的情况下，或在有机EL显示器的基板上涂敷 滤色片的情况下，广泛采用使用了喷墨头的所谓喷墨法。 例如，专利第3073493号公开了具备配设有一列的喷嘴的线型喷墨嘴。此外，在该 专利中，如图5 图7所示，也公开有考虑线型喷墨嘴的配置，从而使涂敷液状材料的处理 的速度提高(专利文献1)。 此外，特开平9-138410号公报公开有如下的喷墨嘴，即作为形成均匀的膜厚的喷墨头，在规定的区域内多行、多列地配置喷嘴，且使任意的行的喷嘴相对于邻接的行的喷嘴的排列错开半个间距地配置。此外，在该公报中也公开了，锯齿状地移动串联地配设了喷出液状材料的喷嘴的线型喷墨嘴，同时进行涂敷，形成均匀的膜厚(专利文献2)。 此外，作为检测喷墨头的喷出异常的装置，例如特开平5-149769号公报中记载了，将从喷墨头喷出并飞行的液滴的飞行图像在与该飞行方向正交的方向上捕获，并假定液滴相对于飞行方向的中心轴为旋转对称形，相对于液滴的中心轴，对飞行图像进行积分，并计算出液滴的体积(专利文献3)。 此外，特开平11-227172号公报中记载有，设置时间差，多次摄像从喷墨头喷出的 液滴，并由被摄像的多个液滴图像的位置差与时间差，测量液滴的滴速(专利文献4)。 此外，特开2001-322295中记载有拍摄时光的照射方法，使光源和摄像机构与散 射板相对地配置，并使作为被测定对象的液滴位于光源及摄像机构与散射板之间，由散射 板使从光源照射的光发生散射，并利用摄像机构对液滴进行摄像(专利文献5)。 另一方面，作为液晶显示元件的制造工序之一，有在透明基板上形成取向膜的工 序。取向膜是用于控制液晶取向的，在基板上涂敷形成聚酰亚胺等取向材料而形成取向膜。 作为该取向膜涂敷形成方法，通常为基于苯胺印刷装置的苯胺印刷法，但近年来， 提出了使用打印头在透明基板上形成取向膜的所谓喷墨法的方案(参照专利文献6及专利 文献7)。 在苯胺印刷法的情况下，取向膜的图案形成容易且生产率高，但相反的，存在如下 的问题1)在凸版表面附着有灰尘的情况下，取向膜材料未被涂敷在透明基板上的不良重 复地产生，2)取向膜材料的使用量多，3)在由于故障而停止了装置的情况下，需要解锁(7 二 口 '7々)和洗净凸版等，因此复位时间变长，装置的运转率降低，4)对于凹凸大的基板或具有曲面的基板无法涂敷。 喷墨法能够解决这些苯胺印刷法的问题点，可得到稳定的品质。喷墨法使用的喷 墨打印机具有移动式的喷墨头单元。喷墨头单元中通常搭载有如图22所示一至六个位(图 22中为四个)的喷墨头。喷墨头单元在相对于作为涂敷物的透明基板的行进方向(图22 中为右向)90度的方向(图22中为上下方向)上沿透明基板的宽度方向往复移动。并与 该往复移动同步，使透明基板沿行进方向(长度方向)断续地移动，从而在透明基板上形成 取向膜。 专利文献1 :特许3073493号公报(图5 图7) 专利文献2 :特开平9-138410号公报(图1、图4、图5) 专利文献3 :特开平5-149769号公报 专利文献4 :特开平11-227172号公报 专利文献5 :特开2001-322295号公报 专利文献6 :特开平3-249623号公报 专利文献7 :特开平7-92468号公报 然而，为精细地涂敷液状材料，需要将配设于喷墨头中的喷嘴间距变窄。但是，使 喷嘴间距变窄存在物理上的界限。因此，在上述的专利文献2中所述的区域型喷墨嘴中，使 喷嘴间距变窄存在界限。此外，锯齿状地移动线型喷墨嘴同时进行涂敷的方法，因为喷墨嘴 的移动复杂，因此处理速度缓慢。此外，如果使喷墨嘴复杂地移动，则液滴易产生飞行弯曲， 难以高精度地控制液滴的弹附位置。 因此，本专利技术的第一技术课题在于能够尽可能地縮窄喷嘴间距，此外，能够适宜地 进行液滴的弹附位置的调整。 另一方面，如上所述，公知有从拍摄液滴后的图像中计算液滴的位置、速度，并检测喷出异常，但在以往难以利用对液滴进行拍摄后的图像，检测喷墨头的喷出异常。 此外，以往，在对从喷墨头的喷嘴喷出液状材料的状态进行拍摄的情况下，使照相机与光源(频闪光源)夹着液状材料相对配置，或使光源的光被液滴反射后的反射光入射到照相机的取景器。但是，在此情况下，入射到照相机的取景器中的光过强，存在产生光晕的情况。 因此，本专利技术的第二技术课题在于能够容易且确实地进行喷墨头的喷出异常的检 此外，在欲使用喷墨头高精度地形成膜厚均匀的膜的情况下，存在以下所示的问 题。即，在使用喷墨头形成膜的情况下，即使在均匀地将液状材料涂敷于被涂敷物的情况 下，利用喷出液状材料后产生的液滴，液状材料的厚度暂时地大致均匀，但然后，液滴融合 后的干燥过程中的膜厚发生变化，膜厚产生差。认为这是由于从涂敷后的液状材料的表面 开始干燥的原因。特别在将液状材料均匀地涂敷于被涂敷物的情况下，在膜的中央部液滴 的厚度易变得均匀，在膜的周缘部(边缘部或角部)，在液滴融合后的干燥过程中膜厚易产 生差。从而，仅单纯地考虑喷墨头的喷出特性，并均匀地涂敷液状材料，难以高精度地形成 膜厚均匀的膜。此外，在使用多个喷墨头的情况下，因为各喷墨头的喷出特性也受到影响， 难以均匀地形成膜的厚度。 因此，本专利技术的第三技术问题在于利用喷墨头尽可能地形成均匀的厚度的膜。 除此以外，喷墨法中的重要点在于，稳定地从打印头喷出取向膜材料，和在透明基 板上如何将作为无数的点而附着的取向膜材料形成均匀的取向膜。即，如果被涂敷物为如 纸或布的易吸收液体(墨)的材料，则在被涂敷物的表面不会产生涂敷液的不附着，但如果 被涂敷物为玻璃或薄膜等完全不吸收或非常难以吸收液体(墨)的材料，则在涂敷面形成 涂敷液的点膜，因此，在点膜的一部分或者全部重复的情况下，存在产生膜斑(膜厚度不均 匀)之虞。因此，打印头的正确的移动控制是理所当然的，还需要涂敷液的粘度调整和打印 头内的脱气处理。 典型的膜斑为产生膜的接缝。图24表示涂敷后的膜的接缝B的放大图像。喷墨法中，为消除接缝等膜斑并实现涂敷膜厚的均匀化，有重叠涂敷或部分重叠涂敷的技术。艮P， 如图25(A)，在X方向及Y方向上进行错开间距的重叠涂敷，或如图25(B)所示，进行部分的 重叠涂敷。但是，并未达到足够地防止膜的接缝的膜斑的程度，实际上，关于膜品质上的问 题仍然被指责。 为消除如以上的喷墨法的膜的接缝中的问题点，需一次涂敷大的涂敷面，考虑在 打印头单元中排列多个打印头单元，并使被涂敷物沿与该排列方向正交的方向移动的结 构。即，如图23遍及整个涂敷宽度地配置多个打印头，在固定了打印头的状态下使被涂敷 物G移动，或者如图18，在固定了被涂敷物70的状态下，使打印头整体同时沿涂敷方向移 动。利用此种结构，由打印头及被涂敷物的一次移动完成涂敷，所以能够形成没有膜的接缝 及膜斑的高品质的涂膜。 但是，在前者的情况下(图23)，膜涂敷装置的尺寸需要为被涂敷物G的长度的 两倍以上。即，在将被涂敷物的长度设为L、打印头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷墨头的喷出异常检测方法，其特征在于，基于拍摄从喷墨头的喷嘴喷出的液状材料后的图像，在喷嘴的喷出方向的至少两处以上的位置计算液状材料的位置或液幅，从而检测喷嘴的喷出异常。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：中野辉幸，小泽康博，
申请(专利权)人：株式会社石井表记，
类型：发明
国别省市：JP[日本]