CN111421968B - 搬运台以及使用该搬运台的喷墨装置 - Google Patents

搬运台以及使用该搬运台的喷墨装置 Download PDF

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CN111421968B CN202010021204.9A CN202010021204A CN111421968B CN 111421968 B CN111421968 B CN 111421968B CN 202010021204 A CN202010021204 A CN 202010021204A CN 111421968 B CN111421968 B CN 111421968B
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Abstract

本发明涉及搬运台以及使用该搬运台的喷墨装置。搬运台包括:基台部(1),其沿着第一扫描方向(41)在第一分割基台(1a)的两侧隔开距离地以与第一分割基台(1a)的高度不同的方式配置第二分割基台(1c);引导件(2),其在基台部上沿着第一扫描方向延伸且与第一分割基台为相同材料;搬运工作台(3),其沿着引导件移动;轴承部(12),其配置在引导件与工作台之间且将工作台支承为沿着引导件移动自如;以及驱动部(9),其与工作台连结且使工作台移动。搬运工作台从一方的第二区域遍及第一区域、以及第一区域的另一相反一侧的另一方的第二区域而行进,搬运工作台追随引导件(2)的弯曲而变形。

Description

搬运台以及使用该搬运台的喷墨装置
技术领域
本发明涉及搬运台以及使用该搬运台的喷墨装置。本发明尤其涉及大型搬运台以及使用该大型搬运台的喷墨装置。
背景技术
近年来,使用喷墨装置来制造设备的方法受到关注。喷墨装置具有进行液滴喷出的多个喷嘴,通过一边控制喷嘴与印刷对象物的位置关系一边从喷嘴喷出液滴,从而向印刷对象物涂敷液滴。
作为这种喷墨装置之一,已知有具备被称为行式头的沿印刷对象物的宽度方向排列设置的多个模块头(换言之,具有多个喷出口的液滴喷出头)的喷墨装置。通过将该行式头沿与主扫描方向在同一水平面内正交的方向即副扫描方向排列设置,从而能够在一次搬运工序中一次性向宽度大的印刷对象物涂敷墨液。
此外,通过在主扫描方向上也搭载多个将模块头沿副扫描方向排列设置的行式头,能够在一次搬运工序的期间一次性向印刷对象物涂敷例如颜色不同等的多种墨液。
根据该结构,例如,针对G4尺寸(680mm x 880mm)以上的大型的印刷对象物也能够在一次搬运工序中一次性涂敷多种墨液,因此,能够降低向印刷对象物涂敷墨液的生产节拍,并且,容易使墨液涂敷后的干燥条件等变得均匀,因此,具有例如能够均匀地控制墨液膜厚等印刷工艺上的优点。
然而,近年来,为了提高生产率,谋求印刷对象物的进一步的大型化。当印刷对象物变大时,搬运距离相应地变长,搭载印刷对象物并沿主扫描方向移动的引导件也必然需要变长。因此,产生无法用一个构件以所需的精度进行加工以及制作这样的问题。同样地,支承引导件的基台的所需尺寸也变大,产生无法用一个构件进行加工以及制作这样的问题。另外,即使在能够用一个构件进行加工以及制作的情况下,当尺寸变大时,会产生采购成本变得非常高或由于各国的交通法而无法搬运等问题,因此谋求将各构件的尺寸减小。
即,谋求高平面度的引导件和基台优选使用容易进行高精度的加工且热变形也较少的石材构件。然而,如今,一方面谋求印刷对象物的进一步的大型化,另一方面从资源枯竭的观点出发,大型的石材构件的采购的困难度增加。因此,即使能够进行采购以及加工,从成本以及采购期限的观点出发也会成为较大的缺点。另外,由于装置重量变重,认为也需要进行设置有装置的工场的加强等,从而会产生成本进一步增加这样的问题。
因此,公开有一种方法,其中导轨以及支承导轨的架台分别由多个构件构成,且设置定位基准面从而使导轨以及支承导轨的架台能够结合(例如,专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-124831号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,根据所述方法,在谋求搬运工作台不产生振动且以高行进精度进行扫描的情况下,难以确保支承导轨的多个基台的高度方向的平面度,且由于该影响而难以确保导轨的高度方向的平面度,从而导致行进精度变差。另外,由于该影响,产生以下问题:在连结多个导轨的接缝部处容易产生台阶,导致搬运工作台在通过接缝部时容易产生振动。
因此,例如在如喷墨装置那样的谋求搬运工作台不产生振动且高精度地行进的装置中,产生由于搬运工作台的振动等而引起从喷墨头喷出的墨液的附着位置不一致等问题,进而产生无法制作高分辨率的印刷对象物等问题。
即,本发明的课题在于提供一种搬运台以及使用该搬运台的喷墨装置,该搬运台将利用处理部实施处理的区域的基台的尺寸抑制为所需的最小限度,且确保处理范围内的移动精度。
用于解决课题的方案
根据本发明的一个方式,提供一种搬运台,其中,所述搬运台具备:基台部,其包括第一分割基台、以及沿着第一扫描方向在所述第一分割基台的两侧隔开空间地配置的第二分割基台,所述基台部沿着所述第一扫描方向延伸;引导件,其具有与所述第一分割基台相同材料的多个引导构件,所述引导构件以沿着所述第一扫描方向延伸的方式配置在所述基台部上;搬运工作台,其沿着所述引导件移动;轴承部,其配置在所述引导件与所述搬运工作台之间且将所述搬运工作台支承为沿着所述引导件移动自如;以及驱动部,其与所述搬运工作台连结且使所述搬运工作台移动,在将所述引导件的所述第一扫描方向上的所述第一分割基台的铅垂方向的上方的区域设为第一区域,将所述引导件被所述两侧的所述第二分割基台支承且为所述引导件的所述第一扫描方向上的所述第一区域以外的区域分别设为第二区域时,所述搬运工作台从一方的所述第二区域遍及所述第一区域、以及所述第一区域的另一相反一侧的另一方的所述第二区域而行进,所述搬运工作台追随所述引导件的弯曲而变形。
发明效果
根据本发明的所述方式,能够将利用处理部实施处理的区域的基台的尺寸抑制为所需的最小限度,且能够确保处理范围内的移动精度。
附图说明
图1A是在第一实施方式中俯视观察喷墨装置时的示意图。
图1B是主视观察喷墨装置时的示意图。
图2A是示出喷墨装置的轴承部的配置的示意图。
图2B是示出轴承部的配置的立体图。
图2C是示出旋转轴承部的配置的说明图。
图3A是从侧面观察喷墨装置时的示意图。
图3B是示出喷墨装置的基台与引导件的位置关系的示意图。
图4A是示出在第一实施方式中,在准基准基台配置在辅助基台上的状态下,基台前端部比中央部更抬起时的、基台、引导件、搬运工作台、以及行式头的位置关系的示意图。
图4B是示出在第一实施方式中,在准基准基台配置在辅助基台上的状态下,在基台前端部比中央部更下降时的、基台、引导件、搬运工作台、以及行式头的位置关系的示意图。
图5A是示出轴承部的第二配置的图。
图5B是示出轴承部的第三配置的图。
图5C是示出轴承部的第四配置的图。
图6A是示出在向搬运工作台的铅垂方向下方存在引导件的拐点的情况下,搬运工作台的弯曲的示意图。
图6B是示出在向搬运工作台的铅垂方向下方不存在引导件的拐点的情况下,搬运工作台的弯曲的示意图。
图7A是示出在作为比较例而使用厚度恒定的搬运工作台的情况下,在引导件向上方弯曲的状态下施加于轴承部的反作用力的解析结果的曲线图。
图7B是示出在作为比较例而使用厚度恒定的搬运工作台的情况下,在引导件向下方弯曲的状态下施加于轴承部的反作用力的解析结果的比较曲线图。
图8A是主视观察作为比较例而将搬运工作台在维持恒定厚度的状态下减薄的情况下的喷墨装置时示意图。
图8B是用于对作为比较例而将搬运工作台在维持恒定厚度的状态下减薄的情况下的喷墨装置的搬运工作台的变形状态进行说明的示意图。
图9是示出将搬运工作台在维持恒定厚度的状态下减薄的情况下的用于对搬运工作台的变形进行抑制的轴承部的配置的图。
图10是示出第一实施方式的在引导件向下方弯曲的状态下施加于轴承部的反作用力的解析结果的曲线图。
图11是高度调整部的细节图。
图12A是在第二实施方式中俯视观察喷墨装置时的示意图。
图12B是在第二实施方式中主视观察喷墨装置时的示意图。
图12C是第二实施方式中的喷墨装置的剖面的示意图。
图13A是示出喷墨装置的轴承部的配置的示意图。
图13B是示出喷墨装置的轴承部的配置的立体图。
图13C是示出旋转轴承部的配置的说明图。
图14是示出喷墨装置的基台与引导件的位置关系的示意图。
图15是示出第二实施方式中的喷墨装置的搬运工作台的变形形状的图。
图16是示出轴承部的第二配置的图。
图17A是在搬运工作台的厚度较薄且宽度方向(即图17A的左右方向)的三处未由轴承支承的部分处,主视观察搬运工作台下垂的情况下的喷墨装置时的示意图。
图17B是用于对减薄了搬运工作台的厚度的情况下的喷墨装置的搬运工作台的变形状态进行说明的示意图。
图18是示出用于对减薄了搬运工作台的厚度的情况下的搬运工作台的下垂进行抑制的轴承部的配置的图。
图19是高度调整部的细节图。
图20A是在第三实施方式中俯视观察喷墨装置时的示意图。
图20B是在第三实施方式中主视观察喷墨装置时的示意图。
图20C是第三实施方式中的喷墨装置的剖面的示意图。
图21A是在第四实施方式中俯视观察喷墨装置时的示意图。
图21B是在第四实施方式中主视观察喷墨装置时的示意图。
图21C是第四实施方式中的喷墨装置的剖面的示意图。
图22A是俯视观察作为比较例而不设置有准基准基台的喷墨装置时的示意图。
图22B是主视观察作为比较例而不设置有准基准基台的喷墨装置时的示意图。
图22C是作为比较例而不设置有准基准基台的喷墨装置的剖面的示意图。
图23A是对比较例的喷墨装置的辅助基台发生了变形的状态进行说明的示意图。
图23B是示出比较例的喷墨装置的辅助基台发生了变形的情况下的搬运工作台的变形形状的图。
图24A是在第三实施方式中剖视观察使用框架部来代替辅助基台形成台阶结构的喷墨装置时的示意图。
图24B是在第三实施方式中剖视观察不设置框架部而将喷墨装置直接设置于地面的情况时的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1A是从印刷对象物6的主面方向示出实施方式1的喷墨装置10的俯视图。通过图1A来对喷墨装置10的整体情况进行说明。
如图1A所示,喷墨装置10至少具备搬运台20、作为支承构件的一例的门型形状的台架4以及作为印刷头的一例的行式头5。
搬运台20至少具备基台部1、引导件2、搬运工作台3、轴承部12以及驱动部9。
基台部1由在主扫描方向(例如,第一扫描方向的一例)41上具有呈长条的长方形的俯视形状的长方体构成。
台架4的从主扫描方向41观察时的主视形状为门型形状,且在俯视观察时,台架4以横跨基台部1的宽度方向42的方式固定在基台部1的规定位置,例如固定在基台部1的主扫描方向41的中间位置。
引导件2沿着基台部1的长度方向即主扫描方向41固定在基台部1的上表面。作为一例,引导件2由沿与主扫描方向41正交的方向的剖面为矩形的长方体形状的构件构成。引导件2由至少一个但优选为多个的轨道状的引导构件2c构成,该引导构件2c以沿着第一扫描方向41延伸的方式配置在基台部1上,且将多个分割引导构件2a、2b连结(参照图3B)。
矩形的搬运工作台3能够在其下表面被引导件2引导的同时沿基台部1的主扫描方向41进行搬运。在搬运工作台3的上表面能够保持例如基板等印刷对象物6。详细内容见后述,搬运工作台3构成为以下形状:搬运工作台3的厚度在主扫描方向41上变薄的部分3b存在有多处,并且与搬运工作台3的表面平行且与搬运工作台3的第一扫描方向41及铅垂方向垂直的方向42上的厚度恒定。
行式头5被与基台部1连结的台架4支承。与搬运工作台3沿主扫描方向41通过行式头5下方的时刻相对应地,行式头5朝向搬运工作台3喷出墨液。即,在搬运工作台3沿着主扫描方向41从图1A的左侧向右侧在行式头5的下方移动的同时,从行式头5喷出墨液,从而向由搬运工作台3的上表面保持的印刷对象物6的涂敷区域涂敷墨液。
需要说明的是,在本结构中,如图1A所示,行式头5构成为将两种行式头5分别配置在台架4的两面(即,在图1A中为台架4的左右面)。然而,也可以在台架4仅配置一个行式头5,或者也可以配置两个台架4,并在各台架4的两面配置合计四个行式头5。对于行式头5的个数及配置等结构,根据想使用行式头5对印刷对象物6进行的处理来决定即可。
需要说明的是,在以后的说明中,将搬运印刷对象物6的方向设为主扫描方向41,将与主扫描方向41在同一水平面内且与主扫描方向41正交的方向设为副扫描方向(例如,第二扫描方向的一例)(或宽度方向)42,将印刷对象物6的主面方向即通常而言的铅垂方向设为上下方向43(参照图1B)。
需要说明的是,沿主扫描方向41驱动搬运工作台3,因此将至少一个以上的驱动部9沿主扫描方向41配置在基台部1并将驱动部9与搬运工作台3连结,从而能够驱动搬运工作台3沿主扫描方向41搬运。在图1A以及图1B中,作为驱动部9的一例,将两个驱动部9沿着主扫描方向41配置在基台部1的宽度方向的两端部附近。各驱动部9可以是线性马达,或者也可以是与旋转马达连结的滚珠丝杠等。在第一实施方式的结构中,采用容易形成长条结构的线性马达。
图1B是从图1A的Y-Y线的剖面观察喷墨装置10时的剖视图。
如图1B所示,引导件2固定在基台部1上。为了不直接受到地面21的不平即凹凸等影响,经由保持基台部1的框架部7来设置基台部1。
需要说明的是,框架部7与地面21之间、以及框架部7与基台部1之间优选由能够分别独立地进行高度方向的调整的多个高度调整部8来进行支承。通过这样构成,能够根据设置喷墨装置10的基台部1的地面21,使用多个高度调整部8对基台部1的上表面进行高度调整以获得基台部1的上表面的平面度。
需要说明的是,也可以构成为不使用框架部7而经由高度调整部8直接保持基台部1。
高度调整部8例如是所谓的校平块(leVeling block)。如图11所示,高度调整部8可以由以下机构构成:在使用楔形机构18的情况下,通过横向安装的螺栓18c的正反旋转将楔子18d沿横向向安装台18e上的多个块18a、18b之间推拉,从而使块18a、18b的高度发生变动。
在引导件2与搬运工作台3之间连结有至少一个以上的轴承部12。详细而言,在引导件2的上表面与搬运工作台3的下表面之间的例如搬运工作台3配置轴承部12,从而经由轴承部12将搬运工作台3支承为在引导件2上滑动自如。
轴承部12可以由轴承部12A与轴承部12B这双方构成,轴承部12A支承于引导件2的上表面与搬运工作台3的下表面这双方,以支承搬运工作台3的自重并防止搬运工作台3的以副扫描方向42为轴的旋转方向(俯仰方向)的旋转,轴承部12B支承于引导件2的侧面,以防止搬运工作台3的水平方向的蛇行。
需要说明的是,也可以将轴承部12仅配置在引导件2的上方且支承为滑动自如,以支承搬运工作台3的自重并防止搬运工作台3的俯仰方向的旋转。在本结构中,采用以下结构:将轴承部12支承为在引导件2的上表面滑动自如,以支承搬运工作台3的自重并防止搬运工作台3的俯仰方向的旋转,将轴承部12支承为在引导件2的副扫描方向42的两侧面滑动自如,以防止搬运工作台3的水平方向的蛇行,详细内容见后述。
需要说明的是,为了实现高精度且振动较少的搬运,优选轴承部12的形式使用静压轴承,该静压轴承通过从轴承部12向引导件2喷出空气等气体而使轴承部12与引导件2在非接触状态下对置。需要说明的是,在将轴承部12设为静压轴承的情况下,可以采用自节流或小孔节流的衬垫,也可以在搬运工作台3的背面切开槽而采用表面节流的形式。在本结构中,为了更不容易产生振动,采用了多孔质节流的衬垫。
需要说明的是,在将轴承部12设为静压轴承的情况下,轴承刚性根据由从轴承部12喷出的空气而引起的从引导件2浮起的浮起量而变化,因此,优选设计为轴承刚性为最大的浮起量。在本结构中,作为一例,将目标浮起量设为轴承部12的刚性为最高的10μm。
图2A是从图1B的Z-Z向视观察搬运工作台3时的图。图2B是从下侧观察搬运工作台的情况下的立体图。使用图2A及图2B示出本结构中的搬运工作台3和轴承部12的配置结构。需要说明的是,在图2A中,虽实际上并未出现在剖视图中,但为了便于说明,以虚线假想地示出引导构件2c。
在本结构中,搬运工作台3构成为,板厚较厚的部分3a与板厚较薄的部分3b沿着扫描方向41交替地配置,并且,沿着副扫描方向42为恒定厚度。
在本结构中,对于轴承部12,将滑动自如地支承于引导构件2c的上表面的轴承部12A配置在搬运工作台3的板厚较厚的部分3a,以支承搬运工作台3的自重并防止搬运工作台3的俯仰方向的旋转。另外,具有对中央的引导构件2c的两侧面进行支承的轴承部12B,以防止搬运工作台3的水平方向的蛇行。
需要说明的是,轴承部12A的合计受压面积根据轴承部12A的负载容量和搬运工作台3的重量而决定。
在本结构中,作为一例,对于搬运工作台3,将主扫描方向41的尺寸设为3.2m,将副扫描方向42的尺寸设为3.2m,将厚度较厚的部分(例如T2=60mm)3a设置多处(例如五处)。在相邻的厚度较厚的部分3a与厚度较厚的部分3a之间,将厚度较薄的部分(例如T1=40mm)3b设置多处(例如四处)。如图2B所示,对于该厚度较薄的部分3b,将靠近外侧的部分的长度L2(例如310mm)设为比靠近中心的部分的长度L1(例如240mm)更长。通过这样构成,使搬运工作台3的俯仰方向上的弯曲刚性在外侧比在中央部更小。
在此,当将厚度较薄的部分3b定义为相对于搬运工作台3的平面的槽形状时,以与搬运工作台3的副扫描方向42的长度相同的长度沿着副扫描方向42在搬运工作台3的表面构成槽形状。并且,构成为在各引导构件2c的主扫描方向41的多个点(例如五点)承接板厚较厚的部分3a上的将受压面设为例如120mm见方的俯视形状呈正方形的轴承部12A。需要说明的是,在本结构中,构成为在副扫描方向42上也在多个点(例如三点)进行承接。即,如图2A所示,作为一例,构成为轴承部12A在主扫描方向41上配置有五列,在副扫描方向42上配置有三列,共计在搬运工作台3的背面配置有十五个。
需要说明的是,作为一例,与轴承部12A的配置相对应地,将引导构件2c的上表面的副扫描方向42的宽度设为150mm,并将引导构件2c配置为在副扫描方向42上等间隔地排列三列。
需要说明的是,如后述那样,在本结构中,构成为搬运工作台3的厚度在主扫描方向41上变薄的部分3b存在有多处,并且与搬运工作台3的第一扫描方向41及铅垂方向垂直的方向(即副扫描方向)42上的厚度恒定。通过这样的结构,搬运工作台3的俯仰方向上的弯曲刚性小于搬运工作台3的横摇方向上的弯曲刚性,搬运工作台3容易追随引导件2的弯曲而变形,即在搬运工作台3容易产生挠曲,因此搬运工作台3容易追随引导构件2c的主扫描方向41的挠曲。
另外,对于轴承部12B,作为一例,构成为采用将受压面设为90mm见方的俯视形状呈正方形的轴承部,且其仅在搬运工作台3的中心部对引导构件2c的两侧面进行支承。需要说明的是,与轴承部12B的配置相对应地,作为一例,将引导构件2c的高度设为120mm。
需要说明的是,在本结构中,将驱动部9在搬运工作台3的副扫描方向42上的两端附近配置两列,进行两轴驱动。另外,在行进中以及停止中,使两轴分别进行微动,从而成为能够进行横摇方向的位置修正的控制结构,对此省略图示。通过这样构成,抑制搬运工作台3的横摇方向的旋转。此时,在搬运工作台3的中心部设置旋转轴承部13,以防止以非接触状态与引导构件2c对置的静压轴承的轴承部12B由于驱动部9的驱动力而与引导构件2c接触。
如图2C所示,旋转轴承部13包括旋转轴承主体部13b和旋转轴承支承部13a,旋转轴承主体部13b配置在搬运工作台3的中心部的下表面且由环状的轴承构件构成,旋转轴承支承部13a在配置于搬运工作台3的中心部的下表面的旋转轴承主体部13b与轴承部12A之间配置且纵剖面呈U字状。搬运工作台3能够通过旋转轴承支承部13a而相对于旋转轴承主体部13b绕旋转轴承主体部13b的旋转轴自如地旋转。通过这样的结构,即使搬运工作台3相对于中央的引导件2而旋转以进行横摇方向的位置修正,该旋转也能够被旋转轴承部13吸收,从而能够使轴承部12B不受影响。
需要说明的是,优选驱动部9具有线性标尺等自身位置把握功能,但在线性标尺等自身位置把握功能可能会由于温度变化而伸缩的情况下,优选预先在各线性标尺附近设置激光测量器以能够准确地校正各自的线性标尺值,并在每次扫描时对照激光测量的测定结果,基于测定结果进行自身位置修正。
需要说明的是,在该情况下,可以在扫描时实时地进行修正。但是,在热变形仅随时间而缓慢地发生变化的情况下,可以基于上一次扫描时的测定结果来进行下一次扫描时的修正。
接下来,使用图3A及图3B来主要对基台部1与引导件2的结构进行说明。
图3A是从图1A的X-X线向视观察时的剖视图。如图3A所示,基台部1位于引导件2的主扫描方向41上的规定位置,例如位于中央部。基台部1至少包括主基准基台1a和辅助基台1b,优选包括主基准基台1a、辅助基台1b、以及至少一个以上的准基准基台1c。作为一例,在图3A中,在主扫描方向41上,辅助基台1b夹着间隙与主基准基台1a相邻地配置在主基准基台1a的两侧。在各辅助基台1b的与主基准基台1a相反一侧的端部侧具有从上表面向下方凹陷的凹部1d,且在凹部1d内配置有准基准基台1c。作为一例,主基准基台1a作为第一分割基台而发挥功能,辅助基台1b作为第二分割基台而发挥功能。
主基准基台1a由与引导件2相同的材料构成。辅助基台1b由与主基准基台1a的材料不同的材料形成,且配置为与主基准基台1a的主扫描方向41上的两端连结。
准基准基台1c由与主基准基台1a相同的材料构成,不与主基准基台1a接触而与主基准基台1a分离地配置于在辅助基台1b的与主基准基台1a相反一侧的端部侧设置的凹部1d内。准基准基台1c以其侧面与辅助基台1b分离的方式配置在凹部1d内。
在本结构中,作为一例,主基准基台1a和准基准基台1c分别由石材料构成。作为石材料的例子使用花岗岩。
作为一例,辅助基台1b选用铁系材料即钢材,该铁系材料的热膨胀系数大于石材料因而容易产生热变形,且难以获得加工精度,但容易实现轻量化且廉价。
需要说明的是,主基准基台1a和准基准基台1c分别由大致长方体构成,且为了轻量化而设置有所希望的空洞部,另一方面,辅助基台1b为框架结构。作为一例,将准基准基台1c设为在副扫描方向42上细长的大致长方体。
需要说明的是,辅助基台1b也与主基准基台1a和准基准基台1c同样地在由石材料构成时容易进行高精度的加工以及调整,但重量以及成本会上升。在本结构中,如后述那样,在辅助基台1b中精度并不重要,因此作为一例,如上所述,主基准基台1a以及准基准基台1c由石材料构成,辅助基台1b由铁系材料构成。需要说明的是,作为一例,要求平面度的引导件2也构成为使用石材料。
在主基准基台1a的上表面直接地支承引导件2,并且在准基准基台1c的上表面也直接地支承引导件2。
需要说明的是,辅助基台1b构成为经由高度调整部8a而间接地支承引导件2,而并非在辅助基台1b的上表面直接地支承引导件2。在本结构中,在辅助基台1b上的引导件2的上表面与在主基准基台1a的上部中的引导件2的上表面相比,无需较高的平面度,但构成为在辅助基台1b的上部,经由高度调整部8a而在主扫描方向41上不连续地支承引导件2,以容易在设置时调整引导件2的平面度,关于该内容将后述。高度调整部8a与图11所示的高度调整部8为相同的构件。
因此,引导件2、例如多个分割引导构件2a、2b分别被主基准基台1a的上表面、准基准基台1c的上表面、以及多个高度调整部8a的上表面支承。需要说明的是,在准基准基台1c的上表面支承分割引导构件2a或2b时,如图3A所示,通过在沿主扫描方向41的两侧配置高度调整部8a,并在高度调整部8a的上表面支承分割引导构件2a或2b,构成为能够更稳定且高精度地进行支承。
需要说明的是,也可以构成为不经由高度调整部8a而直接在辅助基台1b的上表面支承引导件2。需要说明的是,在以下的说明中,存在将高度调整部8a作为构成辅助基台1b的构件的一部分进行说明的情况。
需要说明的是,由于辅助基台1b与引导件2的构成材料互不相同,因此辅助基台1b的热膨胀系数大于引导件2的热膨胀系数。因此,若使用螺钉等将辅助基台1b与引导件2固定为无法移动而完全约束,则会存在由于辅助基台1b的热膨胀而在引导件2产生形变的可能性。因此,优选辅助基台1b与引导件2进行通过辅助基台1b仅支承引导件2的自重且能够进行相对移动的滑动约束,而并非使用螺钉等进行将辅助基台1b与引导件2固定为无法相对移动的完全约束。即,并非使用螺钉等将辅助基台1b与引导件2紧固而在全方向上对其进行约束,而是例如使用螺钉将高度调整部8a在彼此正交的主扫描方向41、副扫描方向42以及铅垂方向43这三个方向的全方向上约束于辅助基台1b,并在高度调整部8a的上方不使用螺钉等而是仅通过高度调整部8a来支承引导件2的自重从而使引导件2成为能够沿着主扫描方向41进行相对移动的状态,进而使高度调整部8a与引导件2的接触面彼此成为能够相互滑动的状态。
通过这样构成,即使在辅助基台1b由于周围的温度变化而伸缩的情况下,由于辅助基台1b与引导件2能够进行相对移动,因此能够防止在引导件2产生形变,从而减轻从辅助基台1b侧施加于引导件2的负载。需要说明的是,也考虑到由于辅助基台1b的伸缩而导致引导件2的上表面的平面度变差的情况,但如后述那样,在辅助基台1b的上部中,引导件2的上表面的平面度并不重要,因此采用所述结构。需要说明的是,也可以在高度调整部8a中具有无源的被动型旋转机构。通过这样构成,即使在辅助基台1b与引导件2的对置面的角度主要由于辅助基台1b的热变形而产生变化的情况下,也通过无源的旋转机构而使辅助基台1b与引导件2的对置面的角度变化并追随,从而能够使得难以在引导件2产生形变。
另一方面,由于主基准基台1a与引导件2使用相同的石材料,因此由于热变形而产生形变的可能性也较小,另外,为了将引导件2稳固地紧固在将平面确保为高精度的主基准基台1a从而也将引导件2的平面度保持为高精度,作为一例而经由螺钉将主基准基台1a与引导件2紧固。需要说明的是,对于准基准基台1c与引导件2,为了防止引导件2向副扫描方向42的蛇行且容易进行高度方向(即铅垂方向)的调整,作为一例采用经由螺钉将准基准基台1c与引导件2紧固的结构。
图3B是从印刷对象物6的主面方向示出基台1与引导件2的俯视图,即是向铅垂方向的下方观察时的图。
引导件2沿着主扫描方向41以横跨主基准基台1a和准基准基台1c的方式设置,且由主基准基台1a和准基准基台1c支承引导件2的自重。作为一例,引导件2可以由彼此平行的多个轨道状的引导构件2c构成,该引导构件2c沿着主扫描方向41以横跨主基准基台1a和准基准基台1c的方式延伸。另外,引导件2的自重除了由主基准基台1a支承以外,也由准基准基台1c支承,还经由高度调整部8a而由辅助基台1b辅助地支承。需要说明的是,在本第一实施方式中,构成为辅助基台1b与引导件2不直接接触,仅由主基准基台1a和准基准基台1c作为基台1来直接支承引导件2。
需要说明的是,在以下的说明中,如图3B所示,将主基准基台1a的铅垂方向的上方的区域设为第一区域A,将第一区域A以外的区域、即准基准基台1c或辅助基台1b或这双方的铅垂方向的上方的区域设为第二区域B。
需要说明的是,在本结构中,引导件2由在副扫描方向42上隔开间隔地排列有三列且彼此平行的引导构件2c构成。优选上述的三列引导构件2c的上表面高度至少在第一区域A内尽可能相同。通过这样构成,能够抑制以主扫描方向41为轴的旋转方向(横摇方向)的旋转。此时,若为仅是主基准基台1a与辅助基台1b的结构,则将三列引导构件2c的上表面高度调整为相同的作业的困难度上升。
因此,在本结构中,构成为在与主基准基台1a分离的位置设置有准基准基台1c。需要说明的是,作为一例,将主基准基台1a的主扫描方向41的长度设为4m,将包括主基准基台1a~1c的基台1的主扫描方向41的长度设为13m,将基台1c的主扫描方向41的长度设为0.3m。
需要说明的是,在仅通过主基准基台1a与辅助基台1b也能够进行引导构件2c的高度调整的情况下,也可以构成为不使用准基准基台1c,而主要仅通过主基准基台1a与辅助基台1b来支承引导构件2c。
需要说明的是,关于上述的说明,准基准基台1c包括在辅助基台1b中,将准基准基台1c与辅助基台1b合并视为辅助基台1b也是相同的意思。
需要说明的是,优选各引导构件2c在主扫描方向41上由一个构件构成,但例如,在印刷对象物的尺寸为G8(即,2200mm x 2400mm)以上那样较大的尺寸的情况下,由于引导构件2c为长条而使材料采购以及加工变得困难。因此,作为引导构件2c,优选将多个轨道状的分割引导构件2a、2b沿着主扫描方向41连结使用。
在本结构中,作为一例,引导构件2c的所需长度为12.5m,由于用一个构件进行加工较为困难,因此三根引导构件2c分别在主扫描方向41上由两个分割引导构件2a、2b构成。
此时,产生分割引导构件2a、2b的接缝14,优选接缝14位于第一区域A内。通过这样构成,能够实现难以在接缝14处产生台阶的结构。即,能够通过同时加工等将引导构件2a、2b加工为大致相同高度,因此是否容易在接缝14处产生台阶会受到承接引导构件2a、2b的基台1的平面度的较大影响。在第一区域A内,能够使基台1的平面度较高,因此难以在接缝14处产生台阶。
需要说明的是,优选多个接缝14的主扫描方向41上的位置坐标配置于在主扫描方向41上互不相同的位置。通过这样构成,能够避免多个轴承部12沿着主扫描方向41同时通过接缝14,从而能够抑制搬运工作台3的振动。
需要说明的是,接缝14是使用纵弹性系数小于引导件2的材料的密封件的材料来将主扫描方向41的间隙填埋,优选将密封件配置在接缝14中的比引导构件2c的上表面低的位置。通过这样构成,从轴承部12喷出的空气从接缝14处的间隙漏出,从而能够防止接缝14成为搬运工作台3的振动源。作为密封件的一例使用蜡。
图4A及图4B是示出基台1、引导件2、搬运工作台3以及行式头5的位置关系的示意图。需要说明的是,图4A及图4B是第一实施方式,在图4A中,引导件2构成为向铅垂方向的下方凸起地弯曲,与此相对,在图4B中,引导件2构成为向铅垂方向的上方凸起地弯曲。在图4A、图4B中,都构成为准基准基台1c的下部经由高度调整部8而被辅助基台1b支承。
如上所述,主基准基台1a以及准基准基台1c由石材料构成,辅助基台1b使用铁系材料,其由于热膨胀系数大于石材料而容易产生热变形,且较难以获得加工精度。因此,即使能够在第一区域A内使引导件2的上表面的平面度获得高精度,也难以在第二区域B同样地获得引导件2的上表面的平面度。另外,在第二区域B中,辅助基台1b容易由于周围的温度变化而变形,因此也难以在第二区域B中与在第一区域A中同样地获得引导件2的上表面的平面度。即,容易产生第二区域B中的引导件2的上表面的高度Tr2与第一区域A中的引导件2的上表面的高度Tr1的高低差ΔTr(=Tr2-Tr1)。因此,例如成为以下的状态:如图4A所示,引导件2在向下方凸起的方向上弯曲,如图4B所示,引导件2在向上方凸起的方向上弯曲,或者双方混合存在。
然而,在本结构中,构成为使搬运工作台3的俯仰方向上的弯曲刚性值小于搬运工作台3的横摇方向上的弯曲刚性值,从而使搬运工作台3沿着引导件2变形。通过这样构成,构成为即使引导件2在第二区域B弯曲,搬运工作台3也能够在配置有行式头5的下部的范围、即第一区域A中确保引导件2的上表面的平面度。
即,与引导件2不发生变形时的搬运工作台3的挠曲量相比,存在向搬运工作台3的铅垂方向的上方或下方弯曲的引导件2的拐点15时的搬运工作台3的挠曲量更大。
需要说明的是,对于挠曲量而言,如图6A所示,在包括主扫描方向41以及上下方向的轴的剖面中观察经由轴承部12而被支承在弯曲的引导件2上的搬运工作台3时,以直线3x连接搬运工作台3的主扫描方向41上的两端,将从该直线3x到搬运工作台3的上表面为止的最大长度设为挠曲量ΔT。如图6A所示,搬运工作台3的俯仰方向上的弯曲刚性值小于搬运工作台3的横摇方向上的弯曲刚性值,因此在存在向搬运工作台3的铅垂方向的下方弯曲的引导件2的拐点15的情况下,搬运工作台3沿着引导件2弯曲,挠曲量ΔT增大。
然而,如图6B所示,在不存在向搬运工作台3的铅垂方向的下方弯曲的引导件2的拐点15的情况下(例如,在图6B中,搬运工作台3位于比拐点15更靠左侧的情况下),在不存在轴承部12的部分略微产生挠曲,但该挠曲量与存在向搬运工作台3的铅垂方向的下方弯曲的引导件2的拐点15时的挠曲量ΔT相比非常小。
通过采用上述构成,即使引导件2在第二区域B弯曲,搬运工作台3在配置有行式头5的下部的范围、即第一区域A中也成为沿着引导件2的上表面的形状,因此搬运工作台3的上表面能够保持高精度的平面度。因此,第二区域B的辅助基台1b中的精度并不重要,将主基准基台1a加工调整为高精度较为重要。因此,如上所述,以轻量化及成本降低为目的,例如构成为主基准基台1a使用容易进行高精度的加工的石材料,辅助基台1b使用容易进行轻量化及成本降低的铁系材料,且如上所述,能够在第一区域A内将搬运工作台3的上表面的平面度保持为高精度。
需要说明的是,如图4A及图4B所示,优选将行式头5配置在第一区域A内。通过这样构成,能够从行式头5向上表面保持了高精度的平面度的状态的搬运工作台3喷出墨液,从而能够将墨液准确地向搬运工作台3上的印刷对象物的目标位置喷出。
需要说明的是,在本结构中,行式头5构成为固定在台架4,但行式头5也可以不固定于台架4而固定在例如悬臂上,只要在引导件2与行式头5之间具有供搬运工作台3通过的空间即可。
另外,行式头5为处理部的一例,也可以使用进行印刷以外的规定处理的处理部来代替该行式头5。
需要说明的是,如图4A所示,准基准基台1c可以设置在辅助基台1b的上部,但也可以贯穿辅助基台1b而直接设置在高度调整部8上。通过构成为后者,容易对准基准基台1c高精度地进行加工调整,但重量和成本也相应地上升。在本结构中,如图4A或图4B所示,构成为将准基准基台1c设置在辅助基台1b的上部。
如上所述,在本结构中,引导件2可以弯曲,但优选该弯曲量处于适当的范围内。
以下,使用图7A~图10对引导件2的弯曲量的适当的范围进行说明。
需要说明的是,引导件2的弯曲量根据第一区域A中的引导件2的上表面的高度Tr1与第二区域B中的引导件2的上表面的高度Tr2的高低差的最大值ΔTr(参照图4A及图4B)决定。因此,能够通过将高低差的最大值Δn设计为所希望的值来使引导件2的弯曲量成为所希望的值。
图7A及图7B是针对作为比较例而搬运工作台63没有槽形状且是均匀的厚度(例如60mm)的情况的说明图。在上述的比较例中,假定为以下情况:在以使引导件2的一方的前端部(即,在图7A及图7B中为右端部)位于例如比引导件2的中央部高或低如±100μm的位置的方式弯曲的引导件2上,搬运工作台63中的与沿着主扫描方向41的长度的一半相当的部分位于第一区域A内,与剩余的一半相当的部分位于第二区域B内。图7A及图7B示出了使用有限元法解析出的该情况下的施加于轴承部12的反作用力的结果。
需要说明的是,在施加于轴承部12的反作用力不均匀的状态下,例如在反作用力集中于一个轴承部12的状态下,会导致该轴承部12的浮起量向减少的方向变动,进而引起搬运工作台63的振动。以下,对其理由进行说明。
若不在引导件2与搬运工作台63之间夹设构件,则搬运工作台63基本上会沿着引导件2变形。然而,由于在引导件2与搬运工作台63之间隔有轴承部12,因此在施加于轴承部12的反作用力不均匀的情况下,各轴承部12的浮起量发生变化从而保持力的平衡。因此,各轴承部12中的浮起量动态地发生变化,从而引起搬运工作台63的振动。因此,在搬运工作台63沿着引导件2变形的状态下,优选施加于轴承部12的反作用力均匀。
如图7A所示,在引导件2朝向主扫描方向41的前端(例如在图7A中为右端)向铅垂方向的上方翘曲的情况下,即在引导件2在向铅垂方向的下方凸起的方向上弯曲的情况下,对于施加于五个第一至第五轴承部12a~12e的反作用力而言,在第二轴承部12b中最大,在第三轴承部12c中最小,其差为约5%。
与此相对,如图7B所示,在引导件2朝向主扫描方向41的前端(例如在图7A中为右端)向铅垂方向的下方下垂的情况下,即在引导件2在向铅垂方向的上方凸起的方向上弯曲的情况下,对于施加于五个第一至第五轴承部12a~12e的反作用力而言,在第三轴承部12c中最大,在第二轴承部12b中最小,其差为约10%。即,在引导件2的上表面在向上方凸起的方向上弯曲的图7B的情况下,与引导件2的上表面在向下方凸起的方向上弯曲的图7A的情况相比,反作用力的偏差增大为2倍以上。
其理由在于,在引导件2的上表面在向下方凸起的方向上弯曲的情况下,搬运工作台63成为以下状态:搬运工作台63首先被主扫描方向41的两端的两点支承,且搬运工作台63的中心部由于自重而下垂的自重的部分被其他轴承部12支承。与此相对,在引导件2在向上方凸起的方向上弯曲的情况下,搬运工作台63首先被向上方凸起地弯曲的引导件2的拐点15这一点支承,从而载荷容易集中在拐点15附近的轴承部12。
另一方面,图10是示出搬运工作台3具有槽形状的第一实施方式的结构的情况的解析结果的图。
第一实施方式的搬运工作台3构成为厚度较厚的部分3a与较薄的部分(即,槽形状的部分)3b沿主扫描方向41交替地配置,通过将较薄的部分3b的宽度设为:与搬运工作台3的中央部相比前后两端部(即,在图10中为左右的两端部)较大,从而对于俯仰方向上的弯曲刚性而言,与中央部相比前后两端部较小。因此,搬运工作台3容易追随引导件2的弯曲而变形,即搬运工作台3容易沿着引导件2的弯曲,与图7B同样地,即使在引导件2的上表面向朝上方凸起的方向弯曲例如100μm的情况下,也能够将施加于第三轴承部12c与第二轴承部12b的反作用力之差抑制为5%以下。
如上所述,搬运工作台3的板厚构成为沿主扫描方向41交替地配置较厚的部分3a与较薄的部分3b,将该较薄的部分3b的宽度设为:与位于搬运工作台3的中央部的较薄的部分3b的宽度相比,位于前后两端部的较薄的部分3b的宽度较大,并将引导件2的高低差抑制在100μm以内,从而施加于轴承部12载荷的平衡变好,能够难以产生搬运工作台3的振动。
需要说明的是,为了降低俯仰方向上的搬运工作台3的弯曲刚性,如图8A所示,存在将搬运工作台3的厚度在维持均匀的状态下减薄的方法。但是,在该情况下,如图8B所示,在副扫描方向42的三处轴承部12A之间,搬运工作台73下垂而平面度变差。平面度的降低会导致喷墨印刷时的附着精度的降低,进一步也会导致振动产生。为了消除该问题,如图9所示,存在配置比图8B更多(例如五个)的轴承部12A的方法。但是,在该情况下,需要增加引导件2的根数,从成本方面、重量方面、以及组装调整方面考虑并不优选。
与此相对,如第一实施方式那样,通过将搬运工作台3的厚度设为沿副扫描方向42恒定,来抑制横摇方向上的弯曲刚性的降低,并且搬运工作台3的板厚构成为较厚的部分3a与较薄的部分3b沿主扫描方向41交替。通过这样的结构,使俯仰方向上的弯曲刚性低于横摇方向上的弯曲刚性,从而能够在不增加轴承部12A的配置位置的情况下使搬运工作台3容易变形,即使搬运工作台3能够追随引导件2的弯曲。
在第一实施方式中,如图2B所示,将搬运工作台3的厚度较薄的部分3b的宽度设为:与工作台中央部相比,在工作台前端部较大。这是因为,在使工作台中央部在俯仰方向上弯曲的情况下,工作台3的自重或反作用力沿拐点的行进方向的前后施加,但工作台前端部由于前端部侧的自重较小而难以弯曲,与此相对,即使在该情况下工作台前端部也容易弯曲。
需要说明的是,在第一实施方式中,构成为将轴承部12A配置在三列×五列的十五处,将搬运工作台3的较薄的部分3b配置在三处。但是,也可以根据要求的平面度的水平,构成为将轴承部12A配置在图5A所示的三列×三列的九处。并且,若通过使搬运工作台3的较厚的部分3a的厚度更厚,来提高横摇方向上的弯曲刚性,则如图5B及图5C所示,可以将副扫描方向42的轴承部位设为两处,将中央的引导件2设为引导左右方向的轴承部12B专用。在该情况下,不需要中央的引导件2的上表面的平面度,因此能够降低成本,组装时的调整变得容易。在此,“使搬运工作台3的较厚的部分3a的厚度更厚”意味着相对于以下情况而更厚:在图1B的第一实施方式中,在使中央与左右的三根导轨2c的三根各自的上表面由于静压轴承而浮起时,该情况下的搬运工作台3的厚度(较厚的部分)。通过这样构成,如上所述,搬运工作台3的横摇方向的弯曲刚性提高,即使没有中央的导轨2c的上表面的静压轴承而仅通过左右的导轨2c的上表面两处也能够使搬运工作台3不向横摇方向挠曲。
通过以上的结构,能够将构成基台1的构件中的、优选使用石材料等容易进行高精度的加工的材料的主基准基台1a的尺寸抑制为最小限度,并且能够在为了通过喷墨等进行工艺处理所需的行进精度的范围内高精度地搬运印刷对象物6。因此,能够消除关于重量、成本以及搬运等的问题。
需要说明的是,并不限定于喷墨装置10,通过将第一实施方式的搬运台应用于对大型的处理对象物进行某种工艺处理的装置中,能够得到与应用于喷墨装置时相同的效果。
因此,根据所述第一实施方式,构成为例如搬运工作台3的厚度在主扫描方向41上变薄的部分3b存在有多处,并且与搬运工作台3的第一扫描方向41及铅垂方向垂直的方向(即副扫描方向)42上的厚度恒定,与搬运工作台3的第一扫描方向41平行的方向上的弯曲刚性小于在与搬运工作台3的表面平行的面内且与搬运工作台3的第一扫描方向41垂直的方向上的弯曲刚性。换言之,通过所述结构,搬运工作台3的俯仰方向上的弯曲刚性小于搬运工作台3的横摇方向上的弯曲刚性,搬运工作台3容易追随引导件2的弯曲而变形,即在搬运工作台3容易产生挠曲,因此搬运工作台3容易追随引导构件2c的主扫描方向41的挠曲。因此,能够将利用行式头5等处理部实施规定的处理的第一区域A的主基准基台1a的尺寸抑制为所需的最小限度,且能够确保处理范围内的移动精度。
即,在长条且要求高精度的搬运的搬运台20中,能够在大幅度降低由于将基台部1分割为包括由石材料等相同材料构成的主基准基台1a在内的多个基台1a、1b、1c而产生的基台间的高度之差的影响的状态下实现小型化,从而能够实现装置的成本降低、采购容易化以及轻量化。因此,例如,能够实现在一次搬运中将墨液从行式头5高精度地涂敷于大型的印刷对象物的喷墨装置10的成本降低,由此能够提高印刷对象物6的生产效率。
(第二实施方式)
图12A是从印刷对象物6的主面方向示出第二实施方式的喷墨装置10的俯视图。通过图12A来对喷墨装置10的整体情况进行说明。在此,将印刷对象物6作为处理对象物的一例,将印刷作为规定的处理的一例,将印刷头作为处理部的一例。
如图12A所示,喷墨装置10至少具备搬运台20、作为支承构件的一例的门型形状的台架4以及作为印刷头的一例的行式头5。
搬运台20至少具备基台部1、引导件2、搬运工作台3、轴承部12以及驱动部9。
基台部1由在主扫描方向(例如,第一扫描方向的一例)41上具有呈长条的长方形的俯视形状且中央部设置有在宽度方向即副扫描方向42上较宽的部分的形状构成。
台架4的从主扫描方向41观察时的主视形状为门型形状,且在俯视观察时,台架4即横跨基台部1的宽度方向即副扫描方向42的方式固定在基台部1的规定位置,例如固定在基台部1的主扫描方向41的中间位置。
引导件2沿着基台部1的长度方向即主扫描方向41固定在基台部1的上表面。作为一例,引导件2由沿与主扫描方向41正交的方向的剖面为矩形的长方体形状的构件构成。引导件2由至少一个但优选为多个的轨道状的引导构件2c构成,该引导构件2c以沿着主扫描方向41延伸的方式配置在基台部1上,且将多个分割引导构件2a、2b连结(参照图14)。
搬运工作台3为矩形的平板状,且能够在被引导件2引导的同时沿基台部1的主扫描方向41进行搬运。在搬运工作台3的上表面能够保持基板等印刷对象物6。
行式头5被与基台部1连结的台架4支承。与搬运工作台3沿主扫描方向41通过行式头5下方的时刻相对应地,行式头5朝向搬运工作台3喷出墨液。即,在搬运工作台3沿着主扫描方向41从图12A的左侧向右侧在行式头5的下方移动的同时,从行式头5喷出墨液,从而向由搬运工作台3的上表面保持的印刷对象物6的涂敷区域涂敷墨液。
需要说明的是,在本结构中,如图12A所示,行式头5构成为将两种行式头5分别配置在台架4的两面(即,在图12A中为台架4的左右面),但也可以在台架4仅配置一个行式头5,也可以配置两个台架4,并在各台架4的两面配置合计四个行式头5。对于行式头5的个数及配置等结构,根据想使用行式头5对印刷对象物6进行的处理来决定即可。
需要说明的是,在以后的说明中,将搬运印刷对象物6的方向设为主扫描方向41,将与主扫描方向41在同一水平面内且与主扫描方向41正交的方向设为副扫描方向(例如,第二扫描方向的一例)(或宽度方向)42,将印刷对象物6的主面方向即通常而言的铅垂方向设为上下方向43(参照图12B)。
需要说明的是,沿主扫描方向41驱动搬运工作台3,因此将至少一个以上的驱动部9沿主扫描方向41配置在基台部1并将驱动部9与搬运工作台3连结,从而能够驱动搬运工作台3沿主扫描方向41搬运。在图12A及图12B中,作为驱动部9的一例,将两个驱动部9沿着主扫描方向41配置在基台部1的宽度方向的两端部附近。各驱动部9可以是线性马达,或者也可以是与旋转马达连结的滚珠丝杠等,在第二实施方式的结构中采用了容易形成长条结构的线性马达。
图12B是从图12A的Y-Y线观察喷墨装置10时的主视图。
如图12B所示,引导件2固定在基台部12上。为了不直接受到地面21的不平即凹凸等影响,经由保持基台部1的框架部7来设置基台部1。
需要说明的是,框架部7与地面21之间、以及框架部7与基台部1之间优选由能够分别独立地进行高度方向的调整的多个高度调整部8来进行支承。通过这样构成,能够根据设置喷墨装置10的基台部1的地面21,使用多个高度调整部8对基台部1的上表面进行高度调整以获得基台部1的上表面的平面度。
高度调整部8例如是所谓的校平块,如图19所示,高度调整部8可以由以下机构构成:在使用楔形机构18的情况下,通过横向安装的螺栓18c的正反旋转将楔子18d沿横向向安装台18e上的多个块18a、18b之间推拉,从而使块18a、18b的高度发生变动。
在引导件2与搬运工作台3之间连结有至少一个以上的轴承部12。详细而言,在引导件2的上表面与搬运工作台3的下表面之间配置轴承部12,从而经由轴承部12将搬运工作台3支承为在引导件2上滑动自如。
轴承部12可以由轴承部12A与轴承部12B这双方构成,轴承部12A支承于引导件2的上表面与搬运工作台3的下表面这双方,以支承搬运工作台3的自重并防止搬运工作台3的以副扫描方向42为轴的旋转方向(俯仰方向)的旋转,轴承部12B支承于引导件2的侧面,以防止搬运工作台3的水平方向的蛇行(参照图16~图18)。
需要说明的是,也可以将轴承部12仅配置在引导件2的上方且支承为滑动自如,以支承搬运工作台3的自重并防止搬运工作台3的俯仰方向的旋转。在本结构中,采用以下结构:将轴承部12支承为在引导件2的上表面滑动自如,以支承搬运工作台3的自重并防止搬运工作台3的俯仰方向的旋转,将轴承部12支承为在引导件2的副扫描方向42的两侧面滑动自如,以防止搬运工作台3的水平方向的蛇行,详细内容见后述。
需要说明的是,轴承部12的形式可以是使用了轴承的直线引导件,但为了实现高精度且振动较少的搬运,优选轴承部12的形式使用静压轴承,该静压轴承通过从轴承部12向引导件2喷出空气等气体而使轴承部12与引导件2在非接触状态下对置。需要说明的是,在将轴承部12设为静压轴承的情况下,可以采用自节流或小孔节流的衬垫,也可以在搬运工作台3的背面切开槽而采用表面节流的形式。在本结构中,为了更不容易产生振动,采用了多孔质节流的衬垫。
需要说明的是,在将轴承部12设为静压轴承的情况下,轴承刚性根据由从轴承部12喷出的空气而引起的从引导件2浮起的浮起量而变化,因此,优选设计为轴承刚性为最大的浮起量。在本结构中,作为一例,将目标浮起量设为轴承部12的刚性为最高的10μm。
图13A是从图12B的Z-Z向视观察搬运工作台3时的图。图13B是从下侧观察搬运工作台的情况下的立体图。使用图13A、图13B示出本结构中的轴承部12的配置结构和搬运工作台3。需要说明的是,在图13A中,虽实际上并未出现在剖视图中,但为了便于说明,以虚线假想地示出引导构件2c。
在本结构中,对于轴承部12而言,将滑动自如地支承于引导构件2c的上表面的轴承部12A以与引导构件2c的上表面对置的方式配置在搬运工作台3的背面,以支承搬运工作台3的自重并防止搬运工作台3的俯仰方向的旋转。另外,具有对中央的引导构件2c的两侧面进行支承的轴承部12B,以防止搬运工作台3的水平方向的蛇行。
需要说明的是,轴承部12A的合计受压面积根据轴承部12A的负载容量和搬运工作台3的重量而决定。
在本结构中,作为一例,对于搬运工作台3而言,将主扫描方向41的尺寸设为3.2m,将副扫描方向42的尺寸设为2.6m,将厚度设为30mm。并且,构成为在各引导构件2c的主扫描方向41的多个点(例如五点)承接搬运工作台3的下表面上的将受压面设为例如120mm见方的俯视形状呈正方形的轴承部12A。需要说明的是,在本结构中,如图16~图18所示,构成为在副扫描方向42上也在多个点(例如三点)进行承接。即,如图13A所示,作为一例,构成为轴承部12A在主扫描方向41上配置有五列,在副扫描方向42上配置有三列,共计在搬运工作台3的背面配置有十五个。
需要说明的是,作为一例,与轴承部12A的配置相对应地,将引导构件2c的上表面的副扫描方向42的宽度设为150mm,并将引导构件2c配置为在副扫描方向42上等间隔地排列三列。
需要说明的是,如后述那样,在本结构中,通过使搬运工作台3预先在俯仰方向上弯曲,与横摇方向相比搬运工作台3更容易在俯仰方向上弯曲,从而搬运工作台3容易追随引导构件2c的主扫描方向41的挠曲形状。
另外,对于轴承部12B而言,作为一例,构成为采用将受压面设为90mm见方的俯视形状呈正方形的轴承部,且其仅在搬运工作台3的中心部对引导构件2c的两侧面进行支承。需要说明的是,与轴承部12B的配置相对应地,作为一例,将引导构件2c的高度设为120mm。
需要说明的是,在本结构中,将驱动部9在搬运工作台3的副扫描方向42上的两端附近配置两列,进行两轴驱动。另外,在行进中以及停止中,使两轴分别进行微动,从而成为能够进行横摇方向的位置修正的控制结构,对此省略图示。通过这样构成,抑制搬运工作台3的横摇方向的旋转。此时,在搬运工作台3的中心部设置旋转轴承部13,以防止以非接触状态与引导构件2c对置的静压轴承的轴承部12B由于驱动部9的驱动力而与引导构件2c接触。
如图13C所示,旋转轴承部13包括旋转轴承主体部13b和旋转轴承支承部13a,旋转轴承主体部13b配置在搬运工作台3的中心部的下表面且由环状的轴承构件构成,旋转轴承支承部13a在配置于搬运工作台3的中心部的下表面的旋转轴承主体部13b与轴承部12A之间配置且纵剖面呈U字状。搬运工作台3能够通过旋转轴承支承部13a而相对于旋转轴承主体部13b绕旋转轴承主体部13b的旋转轴自如地旋转。通过这样的结构,即使搬运工作台3相对于中央的引导件2而旋转以进行横摇方向的位置修正,该旋转也能够被旋转轴承部13吸收,从而能够使轴承部12B不受影响。
需要说明的是,此时,对于由于中央的引导件2的形变而产生的横摇而言,该旋转偏移能够如前述那样通过左右两个驱动部9和未图示的控制机构来修正。
需要说明的是,优选驱动部9具有线性标尺等自身位置把握功能,通过沿着线性标尺所把握的位置喷出墨液,从而能够向印刷对象物6准确地涂敷液滴。
需要说明的是,在线性标尺等自身位置把握功能可能会由于温度变化而伸缩的情况下,优选预先在各线性标尺附近设置激光测量器以能够准确地校正各自的线性标尺值,并在每次扫描时对照激光测量的测定结果,基于测定结果进行自身位置修正。
需要说明的是,在该情况下,可以在扫描时实时地进行修正,但在热变形仅随时间而缓慢地发生变化的情况下,可以基于上一次扫描时的测定结果来进行下一次扫描时的修正。另外,通过使被调节为恒温的空气流经激光束的路径,能够更准确地进行校正。
在此,作为一例,在图16中示出搬运工作台3的结构。在图16的搬运工作台3中,构成为轴承部12A在主扫描方向41上配置有三列,在副扫描方向42上配置有三列,共计在搬运工作台3的背面配置有9个。
然而,在搬运工作台3中,由于可动部重量的轻量化这样的理由,期望减薄搬运工作台3的厚度。
为了应对这样的期望,如图17A及图17B所示,在仅将所述的图16的搬运工作台3的厚度减薄了的薄型的搬运工作台73中,存在搬运工作台73沿着宽度方向(即副扫描方向42)起伏,搬运工作台73向下方下垂的情况。具体而言,图17A是由于搬运工作台73的厚度较薄,在宽度方向(即,图17A的左右方向即副扫描方向42)的三处未由轴承部12A支承的部分处,主视观察搬运工作台73下垂的情况下的喷墨装置时的示意图。在图17A中,附图标记73表示减薄了厚度的薄型的搬运工作台,附图标记74用虚线将减薄了厚度的薄型的搬运工作台73的周边部表示为椭圆形的区域。图17B是用于对薄型的搬运工作台73的喷墨装置的搬运工作台73的变形状态进行说明的示意图。在搬运工作台73的宽度方向的三处未由轴承部12A支承的部分,搬运工作台73向下方下垂。
为了防止这样的不良情况,增加轴承部12A的配置并缩小配置间隔即可。图18是示出用于对薄型的搬运工作台73的下垂进行抑制的轴承部12A的配置例的图。在图18中,作为一例,构成为轴承部12A在主扫描方向41上配置有五列,在副扫描方向42上配置有五列,共计在搬运工作台73的背面配置有二十五个。由此,与图16的搬运工作台3相比,能够缩小轴承部12A与轴承部12A的间隔,从而能够防止搬运工作台73向下方下垂。
接下来,使用图12C及图14对基台部1与引导件2的结构进行说明。
图12C是从图12A的X-X线向视观察时的剖视图。如图12C所示,基台部1位于引导件2的主扫描方向41上的规定位置,例如位于中央部。基台部1至少由主基准基台1a和一个以上的准基准基台1c构成。
作为一例,在图12C中,在主扫描方向41上,在中央部配置有主基准基台1a,在两端附近配置有准基准基台1c。
作为一例,主基准基台1a作为第一分割基台而发挥功能,准基准基台1c作为第二分割基台而发挥功能。
主基准基台1a由与引导件2相同的材料构成,且上表面被高精度地加工。准基准基台1c也由与主基准基台1a相同的材料构成,且在主扫描方向41上与主基准基台1a分离地配置,在主基准基台1a与准基准基台1c的上表面的高度上设置台阶90,详细内容将后述。
在本结构中,作为一例,主基准基台1a以及准基准基台1c分别由石材料构成。作为石材料的例子使用花岗岩。
需要说明的是,主基准基台1a以及准基准基台1c分别由大致长方体构成,且为了轻量化而设置有所希望的空洞部。作为一例,将准基准基台1c设为在副扫描方向42上细长的大致长方体,且将准基准基台1c的对引导件2进行支承的上表面的平面度设为与主基准基台1a同等的高精度。
需要说明的是,作为一例,要求平面度的引导件2也构成为使用石材料。
在主基准基台1a的上表面直接地支承引导件2,并且在准基准基台1c的上表面也直接地支承引导件2。
因此,引导件2、例如多个分割引导构件2a、2b分别被主基准基台1a的上表面与准基准基台1c的上表面支承。
需要说明的是,在准基准基台1c的上表面支承多个分割引导构件2a或2b时,通过将准基准基台1c的上表面设为高精度的平面,且如图12C及图12B所示那样在准基准基台1c的下方将高度调整部8在副扫描方向42的方向上配置多处(例如两处),并在多个高度调整部8的上表面支承准基准基台1c,从而能够高精度地对排列在准基准基台1c上的多个分割引导构件2a或2b的高度进行调整。
由于主基准基台1a与引导件2使用相同的石材料,因此由于热变形而产生形变的可能性也较小,另外,通过将引导件2稳固地紧固在将平面确保为高精度的主基准基台1a,引导件2的平面度也被保持为高精度。因此,作为一例,经由螺钉将主基准基台1a与引导件2紧固。需要说明的是,对于与主基准基台1a同样将平面度确保为高精度的准基准基台1c与引导件2而言,为了防止引导件2向副扫描方向42的蛇行且容易得到高度方向(即,铅垂方向)的精度,作为一例采用经由螺钉将准基准基台1c与引导件2紧固的结构。
图14是从印刷对象物6的主面方向示出基台1与引导件2的俯视图,即是向铅垂方向的下方观察时的图。
引导件2沿着主扫描方向41以横跨准基准基台1c、主基准基台1a以及准基准基台1c的方式设置,且引导件2的自重被准基准基台1c、主基准基台1a以及准基准基台1c支承。作为一例,引导件2可以由彼此平行的多个轨道状的引导构件2c构成,该引导构件2c沿着主扫描方向41以横跨准基准基台1c、主基准基台1a以及准基准基台1c的方式延伸。需要说明的是,在本第二实施方式中,作为基台部1而构成为,通过主基准基台1a、以及在主扫描方向41上与主基准基台1a隔开距离地配置的准基准基台1c来直接支承引导件2。
需要说明的是,在以下的说明中,如图14所示,将主基准基台1a的铅垂方向的上方的区域设为第一区域A,将第一区域A以外的、第一区域A的主扫描方向41的两侧的各自的区域设为第二区域B。
需要说明的是,在本结构中,引导件2由在副扫描方向42上隔开间隔地排列有三列且彼此平行的引导构件2c构成。优选上述的三列引导构件2c的上表面高度至少在第一区域A内尽可能相同,在准基准基台1c上,副扫描方向42上的三列引导构件2c的上表面高度尽可能相同。
并且,在本结构中,在主基准基台1a的上表面的高度上、以及与主基准基台1a隔开距离地配置的准基准基台1c的上表面的高度上设置台阶90,从而相对于主基准基台1a上的引导构件2c的上表面,将准基准基台1c上的引导构件2c的上表面的高度设置得较高或较低。
即,使准基准基台1c的上表面与主基准基台1a的上表面在副扫描方向42的方向上平行,在主扫描方向41上设置有台阶90。
通过这样构成基台1,使以横跨主基准基台1a和准基准基台1c的方式设置的导构件2c沿着主扫描方向41向上方凸起或向下方凸起地弯曲。
为了发挥所述的本发明的效果,将主基准基台1a与准基准基台1c的台阶90的范围设为:至少0.1mm以上,且需要使由于弯曲而施加于引导件的最大应力处于允许应力以内,例如最大为3mm以下的尺寸。
即,通过主基准基台1a、以及设置在与主基准基台1a分离的场所且高度与主基准基台1a不同的准基准基台1c来支承引导构件2c,从而能够以相对于铅垂面弯曲的形状、例如描绘平缓的曲线的形状来支承引导构件2c。作为这样的具体的形状的一例,可以作为向上方凸起或向下方凸起地弯曲的形状而例示。
通过如上述那样构成基台部1与引导件2,可以使沿着引导件2的上表面经由轴承部12而被搬运的搬运工作台3在第一区域A内成为平面状,在第一区域A以外的第二区域B中,使搬运工作台3沿着主扫描方向41成为相对于铅垂面而弯曲的形状30(参照图12C)。
该弯曲形状在图15中详细示出。图15是示出将搬运工作台3搬运至第二区域B时的搬运工作台3的弯曲形状的图。
图15中的以虚线示出的31的形状表示用于比较而示出的、搬运工作台3的未弯曲的状态的形状。当搬运工作台3被搬运至第一区域A内时,成为31的形状。与此相对,图15中的以实线示出的131表示搬运工作台3的弯曲的状态的形状。50是表示搬运工作台3的主扫描方向41的主基准基台1a侧的端部的沿着副扫描方向42的直线状态的箭头。51是表示与箭头50相反的一侧即准基准基台1c侧的端部的沿着副扫描方向42的直线状态的箭头。52、53是表示搬运工作台3的沿着主扫描方向41的方向的弯曲形状的箭头。在本结构中,主基准基台1a的上表面与准基准基台1c的上表面在副扫描方向42上平行,因此图15的箭头50与箭头51成为平行,在主基准基台1a的上表面与准基准基台1c的上表面的铅垂方向43上设置有台阶90,因此图15的箭头52、53成为在沿主扫描方向41的方向上向下方凸起的弯曲形状。即,通过采用本结构,在第二区域B中,如以附图标记30(参照图12C)所示那样,能够使搬运工作台3仅在主扫描方向41这一个方向上弯曲。
与此相对,基于图22A~图23B对作为比较例而不设置准基准基台1c,也不使引导件2弯曲的情况进行说明。图22A是俯视观察比较例的喷墨装置110时的示意图。图22B是从图22A的Y-Y方向观察时的向视图,图22C是图22A的X-X方向的剖视图。
比较例的基台部101构成为,在地面21上经由高度调整部8而配置有框架部7,在框架部7上的中央部经由高度调整部8而配置有主基准基台111a,在主基准基台111a的主扫描方向41的相邻部配置有辅助基台111b,在辅助基台111b的上部配置有多个高度调整部8。
引导件2被在主基准基台111a的上表面与辅助基台111b的上表面配置的多个高度调整部8支承,且设置为调整多个高度调整部8来使引导件2的上表面成为平面。
主基准基台111a由石材料构成,辅助基台111b由钢材构成,该钢材的热变形较大且难以获得加工精度,但容易实现轻量化且廉价。
在图23A、图23B中说明在该比较例的情况下,辅助基台111b由于热量而引起变形的情况下的问题点。
图23A是辅助基台111b发生热变形的情况下的喷墨装置110的主视图,图23B是示出在图23A中将搬运工作台3搬运至第二区域B时的变形状态的详细情况的图。60是表示搬运工作台3的主扫描方向41的主基准基台111a侧的端部的沿着副扫描方向42的变形状态的箭头。61是表示与箭头60相反的一侧即辅助基台111b侧的端部的沿着副扫描方向42的变形状态的箭头。62、63是表示搬运工作台3的沿着主扫描方向41的方向的形状的箭头。
在比较例中,引导件2的主扫描方向41的中央部以外被热变形较大的辅助基台111b支承。因此,在辅助基台111b中产生热变形的情况下,如图23A所示那样,构成引导件2的三根引导构件2c的高度在辅助基台111b的上部没有对齐,从而由三根引导构件2c构成的上表面的平面性被损害。其结果是,如图23B所示,沿着引导件2的上表面经由轴承部12而被搬运的搬运工作台3在主基准基台111a侧的端部成为如箭头60所示那样的接近直线的形状,但相反一侧的引导件2的前端侧如箭头61所示那样较大地弯曲。其结果是,对于搬运工作台3整体而言,由于其在副扫描方向42方向上弯曲,因此相对于主扫描方向41的弯曲(俯仰方向的弯曲)的剖面二次矩增大,难以在主扫描方向41上弯曲(难以在俯仰方向上弯曲),在沿着主扫描方向41的方向上如箭头62、63所示那样呈直线。因此,即使搬运工作台3进入第一区域A,到搬运工作台3的整面全部进入第一区域A内为止,搬运工作台3都无法仿形于主基准基台111a的上表面而成为平面。
需要说明的是,以热变形作为比较例的辅助基台111b的变形的例子进行了说明,但实际上,并不限定于热变形,在使用难以获得精度的钢材制作的辅助基台111b的上表面排列多个高度调整部8且欲进行平面调整时,将三根引导构件2c的高度在副扫描方向42上高精度对齐是非常困难的,且由于其调整误差也会产生三根引导件的高度之差,从而会产生同样的问题。
相对于该比较例,在第二实施方式中,在将平面度确保为高精度的刚性较高的准基准基台1c的上表面支承引导件2的两端部,并设置准基准基台1c与主基准基台1a的台阶90,从而构成引导件2的三根引导构件2c能够在主基准基台1a上对齐高度,并且也能够在引导件2的两端部对齐三根引导构件2c的副扫描方向42上的高度。因此,在第二区域B中,能够使引导构件2c仅沿着主扫描方向41弯曲。其结果是,在以沿着引导件2的上表面的形式被搬运的搬运工作台3位于第二区域B时,能够使其仅在主扫描方向41上预先弯曲,因此与比较例相比,能够使搬运工作台3容易在主扫描方向41上(在俯仰方向上)弯曲。其结果是,随着搬运工作台3从第二区域B进入到第一区域A内,能够使搬运工作台3的进入结束部分依次仿形于第一区域A内的引导件2的平面。
需要说明的是,作为第二实施方式的一例,将主基准基台1a的主扫描方向41的长度设为4m,将包括主基准基台1a~1c的基台部1的主扫描方向41的长度设为13m,将准基准基台1c的主扫描方向41的长度设为0.3m,将主基准基台1a与准基准基台1c的台阶90设为0.5mm。
需要说明的是,优选各引导构件2c在主扫描方向41上由一个构件构成,但例如,在印刷对象物的尺寸为G8(即,2200mm x 2400mm)以上那样较大的尺寸的情况下,由于引导构件2c为长条而使材料采购以及加工变得困难。因此,作为引导构件2c,优选将多个轨道状的分割引导构件2a、2b沿着主扫描方向41连结使用。
在本结构中,作为一例,引导构件2c的所需长度为12.5m,由于用一个构件进行加工较为困难,因此三根引导构件2c分别在主扫描方向41上由两个分割引导构件2a、2b构成。
此时,产生分割引导构件2a、2b的接缝14,优选接缝14位于第一区域A内。通过这样构成,能够实现难以在接缝14处产生台阶的结构。即,能够通过同时加工等将引导构件2a、2b加工为大致相同高度,因此是否容易在接缝14处产生台阶会受到承接引导构件2a、2b的基台1的平面度的较大影响。在第一区域A内,能够使基台部1的平面度较高,因此难以在接缝14处产生台阶。
需要说明的是,优选多个接缝14的主扫描方向41上的位置坐标配置于在主扫描方向41上互不相同的位置。通过这样构成,能够避免多个轴承部12沿着主扫描方向41同时通过接缝14,从而能够抑制搬运工作台3的振动。
需要说明的是,接缝14是使用纵弹性系数小于引导件2的材料的密封件的材料来将主扫描方向41的间隙填埋,优选将密封件配置在接缝14中的比引导构件2c的上表面低的位置。通过这样构成,从轴承部12喷出的空气从接缝14处的间隙漏出,从而能够防止接缝14成为搬运工作台3的振动源。作为密封件的一例使用蜡。
这样,根据所述第二实施方式,构成为在主基准基台1a与准基准基台1c的上表面的高度上设置台阶90,在将引导件2的主扫描方向41上的第一分割基台1a的铅垂方向的上方的区域设为第一区域A,将引导件2被两侧的第二分割基台1c支承且为引导件2的主扫描方向41上的第一区域A以外的区域分别设为第二区域B时,搬运工作台3从一方的第二区域B遍及第一区域A、以及第一区域A的另一相反一侧的另一方的第二区域B而行进,并且,搬运工作台3的第二区域B内的主扫描方向41的变形量大于搬运工作台3的第一区域A内的主扫描方向41的变形量。通过采用这样的结构,搬运工作台3容易追随引导件2的弯曲而变形,即搬运工作台3由于预先在第二区域B中的主扫描方向41上弯曲从而容易在主扫描方向41上弯曲,随着搬运工作台3进入配置有行式头5的下部的范围、即第一区域A,搬运工作台3的上表面成为沿着被高精度的平面即主基准基台1a支承的引导件2的高精度的上表面的形状。因此,能够对搬运工作台3的上表面保持高精度的平面度。
(第三实施方式)
对于第三实施方式,仅对与第二实施方式不同的部分进行说明。
图20A是俯视观察第三实施方式的喷墨装置10时的示意图。图20B是从图20A的Y-Y方向观察时的向视图。图20C是图20A的X-X方向的剖视图。
如图20C所示,第三实施方式与第二实施方式的不同点在于,在主扫描方向41上的构成基台部1的主基准基台1a与准基准基台1c之间配置有辅助基台1b,在辅助基台1b与引导件2之间配置有多个高度调整部8。
作为一例,主基准基台1a作为第一分割基台而发挥功能,准基准基台1c作为第二分割基台而发挥功能,辅助基台1b作为第三分割基台而发挥功能。
在第三实施方式中,与第二实施方式同样地,主基准基台1a和准基准基台1c由与引导件2相同的材料构成,且上表面被高精度地加工。辅助基台1b由与主基准基台1a不同的材料构成,且构成为刚性低于引导件2。在本结构中,作为一例,主基准基台1a以及准基准基台1c、引导件2分别由石材料构成,作为一例,辅助基台1b选用铁系材料、即钢材的框架结构,该铁系材料的热膨胀系数大于石材料因而容易产生热变形,且难以获得加工精度,但容易实现轻量化且廉价。
在第三实施方式中,与第二实施方式同样地,在主基准基台1a的上表面直接地支承引导件2,并且在准基准基台1c的上表面也直接地支承引导件2。
另一方面,辅助基台1b构成为经由一个或多个高度调整部8,在主扫描方向41上不连续地支承引导件2,而并非在辅助基台1b的上表面直接地支承引导件2。因此,引导件2的多个引导构件2c分别被主基准基台1a的上表面、准基准基台1c的上表面、以及设置在辅助基台1b上的多个高度调整部8的上表面支承。
并且,构成为主基准基台1a的上表面的高度与准基准基台1c的上表面的高度不同,并且以使辅助基台1b上的高度调整部8的上表面的高度插补主基准基台1a的上表面的高度与准基准基台1c的上表面的高度之间的方式,即以使辅助基台1b上的高度调整部8的上表面的高度成为主基准基台1a的上表面的高度与准基准基台1c的上表面的高度之间的高度的方式进行高度调整,从而使引导件2平缓地弯曲。
需要说明的是,辅助基台1b由于材料不同而热膨胀系数大于主基准基台1a和准基准基台1c,因此考虑到辅助基台1b沿高度方向延伸而抬起引导件2的情况,但由于辅助基台1b的刚性低于引导件2,因此能够将抬起引导件2的作用抑制为较小,从而能够使引导件2的由温度变化而引起的弯曲形状的变化较小。
需要说明的是,辅助基台1b和引导件2的构成材料不同,辅助基台1b的热膨胀系数大于引导件2的热膨胀系数。因此,若使用螺钉等将辅助基台1b与引导件2固定为无法移动而完全约束,则会产生由于辅助基台1b的热膨胀而在引导件2产生形变的可能性。因此,优选辅助基台1b与引导件2进行通过辅助基台1b支承引导件2的自重且能够进行相对移动的滑动约束,而并非使用螺钉等进行将辅助基台1b与引导件2固定为无法相对移动的完全约束。即,并非使用螺钉等将辅助基台1b与引导件2紧固而在全方向上对其进行约束,而是例如使用螺钉将高度调整部8在彼此正交的主扫描方向41、副扫描方向42以及铅垂方向43这三个方向的全方向上约束并固定于辅助基台1b,另一方面,在高度调整部8的上表面上不使用螺钉等而是仅通过高度调整部8的上表面支承引导件2的自重,从而在引导件2成为能够沿着主扫描方向41进行相对移动的状态下进行支承。通过这样构成,高度调整部8与引导件2的接触面彼此成为能够相互滑动的状态。
通过这样构成,即使在辅助基台1b由于周围的温度变化而伸缩的情况下,由于辅助基台1b与引导件2能够进行相对移动,因此能够防止在引导件2产生形变,从而减轻从辅助基台1b侧施加于引导件2的负载。
需要说明的是,也考虑到引导件2的上表面的平面度由于辅助基台1b的热变形而恶化的情况,但在该情况下,也可以在高度调整部8中具有无源的被动型旋转机构。通过这样构成,即使在辅助基台1b与引导件2的对置面的角度主要由于辅助基台1b的热变形而产生变化的情况下,也通过无源的旋转机构而使辅助基台1b与引导件2的对置面的角度变化并追随,从而能够使得难以在引导件2产生形变。
如上所述,如第三实施方式这样,构成为在主基准基台1a与准基准基台1c之间配置辅助基台1b,在辅助基台1b的上部配置多个高度调整部8,从而能够缩小引导件2的支承点的间隔,与第二实施方式那样仅通过主基准基台1a和准基准基台1c进行支承的情况相比,能够降低引导构件2c的高度,从而能够缩小引导构件2c的尺寸。
因此,以轻量化及成本降低为目的,例如构成为主基准基台1a与准基准基台1c使用容易进行高精度的加工的石材料,辅助基台1b使用容易进行轻量化及成本降低的铁系材料,并且能够在第一区域A内将搬运工作台3的上表面的平面度保持为高精度。
需要说明的是,在第三实施方式中,基台部1构成为在框架部7上搭载有主基准基台1a、准基准基台1c以及辅助基台1b,如图24A所示,可以在框架部7设置相当于辅助基台1b的向上方突出的台阶7b并取消辅助基台1b,也可以根据需要在基准基台1c的外侧也配置高度调整部8。
需要说明的是,如图24B所示,也可以构成为不使用框架部7而经由高度调整部8直接保持基台部1。
(第四实施方式)
对于第四实施方式,仅对与第三实施方式不同的部分进行说明。
图21A是俯视观察第四实施方式的喷墨装置10时的示意图。图21B是从图21A的Y-Y方向观察时的向视图。图21C是图21A的X-X方向的剖视图。
第四实施方式与第三实施方式不同点在于,如图21A、图21B、图21C所示,在台架4与行式头5之间具备引导件44以及驱动部45,构成为行式头5能够相对于台架4沿副扫描方向42进行相对移动。需要说明的是,行式头5构成为,能够通过未图示的行式头位置检测机构和控制机构而在台架4上方与搬运工作台3的动作同步地沿副扫描方向42精密地移动。
通过采用所述的结构,引导件2的笔直性并非完全的直线,在印刷对象物6通过台架4的下方时,即使在印刷对象物6相对于台架4而在副扫描方向42上产生位置偏移的情况下,也能够通过以追随该偏移的方式一边移动行式头5,一边从行式头5喷出墨液,来对印刷对象物6呈一直线状地进行印刷。
(第二至第四实施方式)
通过以上的第二至第四实施方式的结构,能够将构成基台部1的构件中的、优选使用石材料等容易进行高精度的加工的材料的主基准基台1a及准基准基台1c的尺寸抑制为最小限度,并且能够在为了通过喷墨等进行工艺处理所需的行进精度的范围内高精度地搬运印刷对象物6。因此,能够消除关于重量、成本以及搬运等的问题。
需要说明的是,并不限定于喷墨装置10,通过将第二至第四实施方式的搬运台应用于对大型的处理对象物进行某种工艺处理的装置中,能够得到与应用于喷墨装置时相同的效果。
因此,根据所述第二至第四实施方式,构成为,例如通过在引导件2的主扫描方向41的中央部配置主基准基台1a,在引导件2的两端附近以与主基准基台1a的高度不同的方式配置准基准基台1c,而能够使第二区域B内的引导件2沿着主扫描方向41弯曲,并使经由轴承部12搬运的搬运工作台3在第二区域B内预先沿着主扫描方向41弯曲,从而使搬运工作台3容易在主扫描方向41上弯曲并变形。
换言之,通过所述结构,在第二区域B中,通过使搬运工作台3预先在俯仰方向上弯曲,使搬运工作台3的俯仰方向的弯曲刚性小于搬运工作台3的横摇方向的弯曲刚性,从而搬运工作台3容易追随引导件2的弯曲而变形,即搬运工作台3容易追随引导构件2c的主扫描方向41的挠曲。
因此,能够将利用行式头5等处理部实施规定的处理的第一区域A的主基准基台1a的尺寸抑制为所需的最小限度,且能够确保处理范围内的移动精度。
即,在长条且要求高精度的搬运的搬运台20中,构成为将由石材料等需要高精度的加工的材料构成的主基准基台1a及准基准基台1c抑制为最小限度的尺寸,并通过在主基准基台1a与准基准基台1c设置台阶90,对引导件2的中央部和两端部进行支承,从而能够实现装置的成本降低、采购容易化以及轻量化。因此,例如,能够实现在一次搬运中将墨液从行式头5高精度地涂敷于大型的印刷对象物的喷墨装置10的成本降低,由此能够提高印刷对象物6的生产效率。
需要说明的是,在第二至第四实施方式中,构成为在搬运工作台3的上表面保持印刷对象物6,但保持搬运工作台3和印刷对象物的工作台也可以是其他构件,只要是能够与搬运工作台一起同样地变形的结构即可,也可以采用将保持印刷对象物的工作台配置在搬运工作台3上的结构。
需要说明的是,通过适当组合上述各种实施方式或者变形例中的任意的实施方式或者变形例,能够起到各自所具有的效果。另外,能够实现实施方式彼此的组合或者实施例彼此的组合或者实施方式与实施例的组合,并且能够实现不同实施方式或者实施例中的特征彼此的组合。
产业上的可利用性
本发明的所述方式的搬运台以及使用该搬运台的喷墨装置在向大型的印刷对象物涂敷墨液等的装置中有效,且能够应用于在有机EL的发光体、空穴输送层、电子输送层的印刷或彩色滤光片的印刷等中高效地向大型的印刷对象物涂敷墨液等材料的装置。

Claims (18)

1.一种搬运台,具备:
基台部,其包括第一分割基台、以及沿着第一扫描方向在所述第一分割基台的两侧隔开空间地配置的第二分割基台,所述基台部沿着所述第一扫描方向延伸;
引导件,其具有与所述第一分割基台相同材料的多个引导构件,所述引导构件以沿着所述第一扫描方向延伸的方式配置在所述基台部上;
搬运工作台,其沿着所述引导件移动;
轴承部,其配置在所述引导件与所述搬运工作台之间且将所述搬运工作台支承为沿着所述引导件移动自如;以及
驱动部,其与所述搬运工作台连结且使所述搬运工作台移动,
在将所述引导件的所述第一扫描方向上的所述第一分割基台的铅垂方向的上方的区域设为第一区域,将所述引导件被所述两侧的所述第二分割基台支承且为所述引导件的所述第一扫描方向上的所述第一区域以外的区域分别设为第二区域时,所述搬运工作台从一方的所述第二区域遍及所述第一区域、以及所述第一区域的另一相反一侧的另一方的所述第二区域而行进,所述搬运工作台追随所述引导件的弯曲而变形,
通过构成为与所述搬运工作台的所述第一扫描方向平行的方向上的弯曲刚性小于在与所述搬运工作台的表面平行的面内且与所述搬运工作台的所述第一扫描方向垂直的方向上的弯曲刚性,从而所述搬运工作台追随所述引导件的弯曲而变形。
2.根据权利要求1所述的搬运台,其中,
通过采用所述搬运工作台的所述第二区域内的所述第一扫描方向的变形量大于所述搬运工作台的所述第一区域内的所述第一扫描方向的变形量的结构,从而所述搬运工作台追随所述引导件的弯曲而变形。
3.根据权利要求2所述的搬运台,其中,
所述第一分割基台、所述第二分割基台及所述引导构件由石材料构成。
4.根据权利要求2所述的搬运台,其中,
所述基台部还具有第三分割基台,所述第三分割基台配置在所述第一扫描方向上的、所述第一分割基台与所述第二分割基台之间,且刚性低于所述引导件的刚性,
在将所述引导件的所述第一扫描方向上的所述第一分割基台的铅垂方向的上方的区域设为所述第一区域,将所述引导件被所述两侧的所述第二分割基台和所述第三分割基台支承且为所述引导件的所述第一扫描方向上的所述第一区域以外的区域分别设为所述第二区域时,所述搬运工作台从一方的所述第二区域遍及所述第一区域、以及所述第一区域的另一相反一侧的另一方的所述第二区域而行进,并且,通过采用所述搬运工作台的所述第二区域内的所述第一扫描方向的变形量大于所述搬运工作台的所述第一区域内的所述第一扫描方向的变形量的结构,从而所述搬运工作台追随所述引导件的弯曲而变形。
5.根据权利要求4所述的搬运台,其中,
所述第一分割基台与所述第二分割基台由石材料构成,所述第三分割基台由铁系材料构成。
6.根据权利要求2所述的搬运台,其中,
所述搬运台具有处理部,所述处理部对所述搬运工作台上的处理对象物进行规定的处理,且配置为在该处理部与所述引导件之间具有供所述搬运工作台通过的空间,
所述处理部进行所述规定的处理的处理位置包含在所述第一区域内。
7.根据权利要求2所述的搬运台,其中,
在将与所述搬运工作台的所述第一扫描方向及所述铅垂方向正交的方向设为第二扫描方向时,所述引导构件在所述第二扫描方向上的坐标互不相同的位置处隔开间隔地配置有至少三个以上。
8.根据权利要求2所述的搬运台,其中,
沿着所述第一扫描方向的所述多个引导构件的端部彼此对置的接缝位于所述第一区域内。
9.根据权利要求4所述的搬运台,其中,
所述搬运台还具备高度调整部,所述高度调整部在所述第二区域中的所述引导件与所述第三分割基台之间配置有多个且能够调整高度,
构成所述第三分割基台的至少一个以上的材料中的、占有体积最大的材料的热膨胀系数大于构成所述第一分割基台及所述第二分割基台的材料的热膨胀系数,所述第二区域中的所述引导件被所述高度调整部通过对置面能够相互滑动的滑动约束而不连续地支承。
10.一种喷墨装置,具有:
权利要求6所述的搬运台;以及
至少一个以上的印刷头,所述处理部由配置为横跨所述引导构件的支承构件支承,并通过该至少一个以上的印刷头向所述搬运工作台上的印刷对象物喷出墨液,
所述印刷头配置在所述第一区域内。
11.根据权利要求1所述的搬运台,其中,
所述搬运工作台构成为:对于与所述搬运工作台的所述第一扫描方向平行的方向上的弯曲刚性而言,与所述搬运工作台的所述第一扫描方向的中央部相比,所述搬运工作台的前端部和后端部的弯曲刚性较小。
12.根据权利要求1所述的搬运台,其中,
对于所述搬运工作台的厚度而言,沿着与所述第一扫描方向平行的方向设置较厚的部分、以及厚度比所述较厚的部分薄的部分,与所述搬运工作台的表面平行且与所述搬运工作台的所述第一扫描方向及所述铅垂方向垂直的方向上的厚度恒定。
13.根据权利要求1所述的搬运台,其中,
所述第一分割基台由石材料构成,所述第二分割基台由铁系材料构成。
14.根据权利要求1所述的搬运台,其中,
所述搬运台具有处理部,所述处理部对所述搬运工作台上的处理对象物进行规定的处理,且配置为在该处理部与所述引导件之间具有供所述搬运工作台通过的空间,
所述处理部的处理位置包含在所述第一区域内。
15.根据权利要求1所述的搬运台,其中,
在将与所述搬运工作台的所述第一扫描方向及所述铅垂方向正交的方向设为第二扫描方向时,所述引导件在所述第二扫描方向上的坐标互不相同的位置处隔开间隔地配置有至少三个以上。
16.根据权利要求1所述的搬运台,其中,
沿着所述第一扫描方向的所述多个引导构件的端部彼此对置的接缝位于所述第一区域的区域内。
17.根据权利要求1所述的搬运台,其中,
所述搬运台还具备高度调整部,所述高度调整部在所述第二区域中的所述引导件与所述第二分割基台之间配置有多个且能够调整高度,
构成所述第二分割基台的至少一个以上的材料中的、占有体积最大的材料的热膨胀系数大于构成所述第一分割基台的材料的热膨胀系数,所述第二区域中的所述引导件被所述高度调整部通过对置面能够相互滑动的滑动约束而不连续地支承。
18.一种喷墨装置,具有:
权利要求14所述的搬运台;以及
至少一个以上的印刷头,所述处理部由配置为横跨所述引导构件的支承构件支承,并通过该至少一个以上的印刷头向所述搬运工作台上的印刷对象物喷出墨液,
所述印刷头配置在所述第一区域内。
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