CN112549774A - 喷墨装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种喷墨装置。在该喷墨装置中设置有位置调整机构和多个喷墨头。所述多个喷墨头具有在长度方向上相互隔开间隔地配设成直线状的多个喷嘴,且向在印刷宽度方向上相互不同的区域喷出墨水。所述位置调整机构进行旋转动作和移位动作,所述旋转动作是通过使多个喷墨头绕着与显示面板的印刷面垂直的轴旋转,从而改变喷嘴在印刷宽度方向上的间隔的动作,所述移位动作是使喷墨头在印刷宽度方向上移位的动作。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨装置,该喷墨装置通过从多个喷嘴喷出墨水而向印刷对象涂覆墨水。
背景技术
在专利文献1中公开了一种喷墨装置,其通过从在与印刷方向成直角的印刷宽度方向上隔开间隔地配置的多个喷嘴喷出墨水,从而在上述印刷宽度方向上隔开间隔地向印刷对象涂覆墨水。在该喷墨装置中,将上述多个喷嘴在长度方向上相互隔开间隔地呈直线状配设于细长形状的喷墨头。而且,通过使喷墨头绕着与印刷对象的印刷面垂直的轴旋转,能够改变喷嘴在印刷宽度方向上的间隔。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-272035号公报
然而,专利文献1所公开的喷墨装置仅具备一个喷墨头,因此在印刷对象为例如大型显示设备等较为大型的印刷对象的情况下,需要加大喷墨头在印刷宽度方向上的长度。但是,若喷墨头过长,则会导致热膨胀对喷嘴的间隔的影响增大。
另外,若在印刷宽度方向上分割印刷对象的印刷面,在结束某一分割区域的印刷方向整体的印刷之后,进行其他分割区域的印刷,则由于印刷定时(timing)的差异而导致润湿状态、干燥的程度产生偏差,产生印刷不均。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于,在不使喷墨头过长的情况下,减少在大型的印刷对象中产生的印刷不均。
解决问题的方案
为了实现上述目的,本发明的喷墨装置的特征在于,通过从在与印刷方向成直角的印刷宽度方向上隔开间隔地配置的多个喷嘴喷出墨水,从而在所述印刷宽度方向上隔开间隔地向印刷对象涂覆墨水,所述喷墨装置具备:多个喷墨头,其具有在规定的配设方向上相互隔开间隔地配设成直线状的多个所述喷嘴,且向在印刷宽度方向上相互不同的区域喷出墨水;以及位置调整机构,其进行旋转动作和移位动作,所述旋转动作是通过使所述多个喷墨头绕着与所述印刷对象的印刷面垂直的轴旋转,从而改变所述喷嘴在所述印刷宽度方向上的间隔的动作,所述移位动作是使所述多个喷墨头中的至少一个在所述印刷宽度方向上移位的动作。
由此,通过使上述多个喷墨头并行地喷出墨水,能够在短时间内向在印刷宽度方向上比各喷墨头的喷嘴配设区域更大的区域涂覆墨水。因此,能够在不使喷墨头过长的情况下,减少在大型的印刷对象中产生的印刷不均。
发明效果
根据本发明,能够在不使喷墨头过长的情况下,减少在大型的印刷对象中产生的印刷不均。
附图说明
图1是实施方式1的喷墨装置的概略俯视图。
图2是表示实施方式1的喷墨装置的可动件位置检测装置、位置调整机构和位置调整机构控制部的框图。
图3是实施方式2的喷墨装置的概略俯视图(以下,称为“相当于图1的图”)。
图4是实施方式3的相当于图1的图。
图5是表示实施方式3的喷墨装置的位置调整机构和位置调整机构控制部的框图。
图6是实施方式4的相当于图1的图。
图7是表示实施方式4的喷墨装置的可动件位置检测装置、位置调整机构、喷嘴位置检测装置和位置调整机构控制部的框图。
图8是说明通过实施方式4的喷墨装置的位置调整机构控制部进行的喷嘴位置的调整动作的流程图。
图9是实施方式5的相当于图1的图。
图10是表示实施方式5的喷墨装置的可动件位置检测装置、位置调整机构、着落位置检测装置和位置调整机构控制部的框图。
图11是实施方式6的相当于图1的图。
图12是对应于图11的XII-XII线的剖面图。
图13是对应于图11的XIII-XIII线的剖面图。
图14是表示实施方式6的喷墨装置的位置调整机构、头位置确定部和位置调整机构控制部的框图。
附图标记说明
100:喷墨装置
101:印刷装置
102:印刷台
103:显示面板(印刷对象)
103a:堤
103b:着色区域
104:墨水
105:喷墨头
105a:喷嘴
106:位置调整机构
107:可动件位置检测装置
108:位置调整机构控制部
109:旋转轴
110:旋转机构
111:移位机构
112:电机
113:动力传动机构
114:轴
115:可动件
116:线性标尺
117:读取头
200:喷墨装置
201:连结框架(连结部)
300:喷墨装置
301:位置调整机构
302:印刷方向可动件
302a:圆角
303:印刷宽度方向可动件
304:可动件连动轨道(连动机构)
305:印刷宽度方向轨道
306a~306d:第一印刷方向引导轨道~第四印刷方向引导轨道
307:印刷宽度方向引导轨道
308:动力源
309:动力传递机构
310:旋转轴
311:轴承
312:位置调整机构控制部
400:喷墨装置
401:喷嘴位置检测装置
402:位置调整机构控制部
403:摄像机
404:摄像机支撑轴
405:支撑轴引导轴
405a:连结部
406:喷嘴位置计算部
500:喷墨装置
501:着落位置检测装置
502:位置调整机构控制部
503:摄像机
504:摄像机引导轴
505:着落位置计算部
506:试验用显示面板
600:喷墨装置
601:位置调整机构
602:头位置确定部
603:位置调整机构控制部
604:吸附垫(装卸装置)
605:保持板(保持部件)
605a:平面
605b:通孔
606:移动装置
607:引导机构
608:基座部
609:摄像机
610:卡具轴
611:卡具
612:卡具轴转动装置
613:卡具轴升降装置
614:卡具驱动装置
615:移动装置支撑轴
615a:连结部
616:支撑轴引导轴
617:防落线
618:实用缆线
1051:第一喷墨头
1052:第二喷墨头
1053:第三喷墨头
1054:第四喷墨头
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
(实施方式1)
图1表示本发明的实施方式1的喷墨装置100。该喷墨装置100具备装置主体101、印刷台102以及使该印刷台102向规定的印刷方向X移动的未图示的输送装置。在印刷台102的上表面,将作为印刷对象的1张显示面板103以其表面朝向上方的方式通过吸附等方法固定。显示面板103的表面具有由堤(bank)103a分隔的多个着色区域103b。各着色区域103b相当于一个子像素。红、绿、蓝这三个子像素在印刷宽度方向Y上排列而构成一个像素。印刷宽度方向Y是与印刷方向X成直角的方向。在各着色区域103b涂覆墨水104。墨水104是呈红色、绿色或蓝色地发光的量子点墨水(quantum dot ink)。
装置主体101具备4根细长形状的喷墨头105、图2所示的位置调整机构106、可动件位置检测装置107和位置调整机构控制部108。
喷墨头105设置于印刷台102的上方。在各喷墨头105上,在长度方向上相互隔开相等的间隔而呈直线状地形成有多个喷嘴105a。各喷嘴105a的喷出方向朝向印刷台102侧,即,下方(图1的纸面里侧)。在各喷墨头105的一端部固定有旋转轴109,该旋转轴109向上方或下方突出,即,向与显示面板103的印刷面垂直的方向突出。换言之,旋转轴109在与印刷方向X和印刷宽度方向Y正交的方向上延伸。此外,只要构成为喷墨头105能够通过后面说明的电机112的动力而旋转即可,也可以没有旋转轴109。另外,多个喷嘴105a可以形成为排列在一条直线上。若在各喷墨头105中多个喷嘴105a排列在一条直线上,则能够使每一个喷嘴列分别单独地进行后面说明的旋转动作和移位动作。即,能够更高精度地调整多个喷嘴105a在印刷宽度方向Y上的间隔。另外,优选旋转轴109即喷墨头105的旋转中心轴与多个喷嘴105a一起排列在一条直线上。通过这样配置,通过后面说明的角度θ的调整,能够容易地将相邻的喷嘴105a在印刷宽度方向Y上的彼此间的间隔调整为所希望的值。
位置调整机构106调整四个喷墨头105的位置。位置调整机构106具备旋转机构110和移位机构111。
旋转机构110通过使各喷墨头105绕着各旋转轴109旋转,从而进行改变喷嘴105a在印刷宽度方向Y上的间隔的旋转动作。旋转机构110构成为能够将各喷墨头105的长度方向与印刷方向X所成的角度θ变更为0~90度的范围内的角度。具体而言,旋转机构110具备四个电机112和四个动力传动机构113。以在每一个后面说明的可动件115分别安装一组的方式,将由一个电机112和一个动力传动机构113构成的组安装于各可动件115。以在每一个电机112分别连结一个的方式,将各喷墨头105的一端部通过旋转轴109和动力传动机构113,与各电机112连结。动力传动机构113通过将电机112的动力传递至旋转轴109,使旋转轴109旋转,进而使喷墨头105旋转。此外,当然也可以不通过动力传动机构113而将电机112与旋转轴109或喷墨头105的一端部直接连结。
移位机构111进行使各喷墨头105在印刷宽度方向Y上移位的移位动作。移位机构111是具备轴114和四个可动件115的轴电机,该轴114被配设为沿着印刷宽度方向Y延伸,且组装有永磁体,该四个可动件115内置有以从外周侧包围轴114的方式卷绕的线圈(电磁体)。通过控制在各可动件115的线圈中流动的电流,能够使各可动件115向印刷宽度方向Y上的任意的位置移动。可动件115与喷墨头105通过旋转轴109连结。另外,在可动件115上安装有上述旋转机构110。因此,上述喷墨头105和旋转机构110能够与可动件115一起沿着轴114在印刷宽度方向Y上移动。
可动件位置检测装置107检测各可动件115的位置。可动件位置检测装置107具备线性标尺116和读取头117。线性标尺116被配设为与轴114平行地沿印刷宽度方向Y延伸。读取头117固定于各可动件115。各读取头117通过读取线性标尺116的位置信息来检测可动件115的位置。
位置调整机构控制部108基于可动件位置检测装置107的检测结果来控制位置调整机构106。位置调整机构控制部108预先存储有各喷墨头105的喷嘴105a在长度方向上的间隔。而且,位置调整机构控制部108基于显示面板103中的着色区域103b在印刷宽度方向Y上的间隔、以及所存储的喷嘴105a的间隔,计算各喷墨头105的角度θ、以及可动件115的印刷宽度方向Y上的位置。角度θ(以下,称为“计算角度θ”)通过以下的式1计算。
θ=sin-1(着色区域103b的间隔/喷嘴105a的间隔)(式1)
位置调整机构控制部108控制位置调整机构106,以使得四个喷墨头105向在印刷宽度方向上互不相同的区域喷出墨水104。
位置调整机构控制部108的功能通过个人计算机等的CPU(Central ProcessingUnit:中央处理器)等实现。
在如上述那样构成的喷墨装置100中,以如下方式调整喷嘴105a的位置。
首先,用户将作为印刷对象的显示面板103中的着色区域103b在印刷宽度方向Y上的间隔、以及各喷墨头105的喷嘴105a在长度方向上的间隔存储于位置调整机构控制部108。接下来,位置调整机构控制部108基于显示面板103中的着色区域103b在印刷宽度方向Y上的间隔、以及所存储的喷嘴105a的间隔,计算各喷墨头105的角度θ和可动件115的印刷宽度方向Y上的位置。其后,位置调整机构控制部108使旋转机构110进行旋转动作,以使得各喷墨头105的长度方向与印刷方向X成角度θ。由此,使电机112驱动,电机112的动力通过动力传动机构113传递到各喷墨头105的旋转轴109,使喷墨头105绕着旋转轴109旋转,从而各喷墨头105的长度方向与印刷方向X所成的角度变为θ。另外,位置调整机构控制部108参照可动件位置检测装置107的检测结果,使移位机构111进行移位动作,以使得各可动件115的印刷宽度方向Y上的位置,即,各喷墨头105的一端部的印刷宽度方向Y上的位置,成为计算出的位置。具体而言,通过控制在可动件115的线圈中流动的电流,从而使可动件115向印刷宽度方向Y上的任意的位置移动。在该状态下,各喷墨头105的多个喷嘴105a在印刷宽度方向Y上被隔开间隔地配置。
在喷墨头105的位置调整结束后,一边在将装置主体101固定了的状态下使印刷台102以恒定的速度沿印刷方向X移动,一边在每个规定的定时(timing)从四个喷墨头105的多个喷嘴105a同时喷出墨水104。四个喷墨头105向在印刷宽度方向上互不相同的区域喷出墨水104。喷出的墨水104在印刷宽度方向Y上相互隔开间隔地涂覆于着色区域103b上。此外,要求从各喷嘴105a每一次喷出的墨水104为规定的体积。若墨水104的体积不均,则显示面板103的各个像素的亮度、色泽产生偏差,显示面板103的品质降低。另外,若墨水104从着色区域103b越界而出,则导致发光不良、或因墨水104向相邻的着色区域103b侵入而引起的混色。因此,使墨水104准确地着落于各着色区域103b是十分重要的。
这样,通过将印刷对象的显示面板103中的着色区域103b在印刷宽度方向Y上的间隔设定于位置调整机构控制部108,即可自动地调整喷墨头105的位置,因此,改变印刷对象的显示面板103的种类时的设定操作较为容易。
因此,根据本实施方式1,通过使多个喷墨头105并行地喷出墨水104,能够在短时间内向在印刷宽度方向Y上比各喷墨头105的喷嘴105a配设区域更大的区域涂覆墨水104。因此,能够在不使喷墨头105过长的情况下,减少在大型的显示面板103中产生的印刷不均。
(实施方式1的变形例)
在上述实施方式1中,作为印刷对象的显示面板103为1张,但也可以是多张。另外,也可以将着色区域103b的间隔不同的多种显示面板103在印刷台102上沿印刷宽度方向Y排列。而且,也可以是,位置调整机构控制部108预先存储有各显示面板103中的着色区域103b在印刷宽度方向Y上的间隔,基于各喷墨头105的印刷对象的显示面板103中的着色区域103b的间隔和各喷墨头105的喷嘴105a的间隔来计算各喷墨头105的角度θ和在印刷宽度方向Y上的位置。另外,也可以是,当在印刷台102上的、印刷宽度方向Y上的一部分区域未配置印刷对象时,在与未配置印刷对象的区域相对的部位不配置喷墨头105,而在与配置有印刷对象的区域相对的部位集中配置喷墨头105。由此,能够减少喷墨头105的数量,使设备轻量化。
(实施方式2)
图3表示本发明的实施方式2的喷墨装置200。在本实施方式2中,在图3中的左右两侧(印刷宽度方向Y上的两侧)相邻的两个喷墨头105的各自的一端部通过作为连结部的连结框架201相互连结。该连结框架201为细长形状,且沿印刷方向X延伸。连结框架201的端部与喷墨头105的端部通过旋转机构110及旋转轴109连结。在连结框架201的长度方向中央的位置,固定有可动件115。各喷墨头105的旋转机构110不是安装于可动件115,而是安装于连结框架201的端部。即,在一个连结框架201的两端,以在每一端各安装一个电机112和一个动力传动机构113的方式,安装有构成旋转机构110的一对电机112和一对动力传动机构113。另外,相邻的两个喷墨头105中的一个喷墨头105的一端部与一对电机112中的一个电机112直接连结,或通过动力传动机构113及旋转轴109连结。另外,相邻的两个喷墨头105中的另一个喷墨头105的一端部与一对电机112中的另一个电机112直接连结,或通过动力传动机构113及旋转轴109连结。因此,相邻的两个喷墨头105和与它们连结的一个连结框架201配置为俯视时呈Z字状。此外,相邻的两个喷墨头105中的一个喷墨头105的旋转中心(例如旋转轴109)与相邻的两个喷墨头105中的另一个喷墨头105的旋转中心(例如旋转轴109)在与印刷方向X平行的直线上排列。只要满足上述关系,连结部也可以不是连结框架201那样的细长形状。
另外,在本实施方式2中,将四个喷墨头105的喷嘴105a的间隔D1设定为相同的长度。另外,位置调整机构控制部108计算一个共用的值作为四个喷墨头105的角度θ。如下的间隔D2和间隔D3的总计,与在各喷墨头105内相邻的喷嘴105a之间的间隔D1相等。即,以下的式2成立。该间隔D2是隔着连结框架201位于图3中的左侧的喷墨头105的旋转轴109侧的最外端的喷嘴105a与该旋转轴109的间隔,该间隔D3是隔着连结框架201位于图3中的右侧的喷墨头105的旋转轴109侧的最外端的喷嘴105a与该旋转轴109的间隔。
D1=D2+D3 (式2)
因此,分别属于由连结框架201相互连结的一对喷墨头105且互为相邻的两个喷嘴105a,其在印刷宽度方向Y上的间隔D4,与在各喷墨头105内相邻的两个喷嘴105a在印刷宽度方向Y上的间隔D5是相等的。
其他结构与实施方式1相同,因此对相同的结构标注相同的附图标记并省略其详细的说明。
因此,根据本实施方式2,能够使可动件115的数量减半,因此能够削减喷墨装置200的成本和重量。
(实施方式2的变形例)
在上述实施方式2中,利用连结框架201将两个喷墨头105相互连结,但也可以是,利用连结框架201将两个以上的喷墨头105连结。
(实施方式3)
图4表示本发明的实施方式3的喷墨装置300。在本实施方式3中,设置有图5所示的位置调整机构301和位置调整机构控制部312来代替实施方式1中的位置调整机构106和位置调整机构控制部108。
位置调整机构301具备:4组印刷方向可动件302和印刷宽度方向可动件303、作为连动机构的可动件连动轨道304、一对印刷宽度方向轨道305、第一印刷方向引导轨道306a~第四印刷方向引导轨道306d、印刷宽度方向引导轨道307、电机等动力源308和动力传递机构309。在本实施方式3中,将四个喷墨头105从图4中的右侧起依次称为“第一喷墨头1051”~“第四喷墨头1054”。第一喷墨头1051~第四喷墨头1054中的喷嘴105a的间隔相同。
在各喷墨头1051~1054的长度方向上的一端部的旋转轴109上,连结有印刷方向可动件302。在印刷方向可动件302的印刷方向X上的前后两个端面的、印刷宽度方向Y上的两端部,形成有圆角302a。在各喷墨头1051~1054的长度方向上的另一端部也固定有旋转轴310,该旋转轴310向上方或下方突出,即,向与显示面板103的印刷面垂直的方向突出。在该旋转轴310上连结有印刷宽度方向可动件303。喷墨头105能够相对于印刷方向可动件302和印刷宽度方向可动件303,绕着旋转轴109、310转动。即,第一喷墨头1051~第四喷墨头1054分别在自身的一端部以能够相对旋转的方式与多个印刷宽度方向可动件303中的一个印刷宽度方向可动件303连结,并且在自身的另一端部以能够相对旋转的方式与多个印刷方向可动件302中的一个印刷方向可动件302连结。
沿印刷宽度方向Y延伸并且配设为能够在印刷方向X上移位的可动件连动轨道304具有在上下方向上贯通,且在印刷宽度方向Y上较长的长方形的长孔304a。将该长孔304a的印刷方向X上的宽度设定为比印刷方向可动件302的宽度稍长。可动件连动轨道304通过在长孔304a内收容四个印刷方向可动件302,从而使四个印刷方向可动件302的印刷方向X上的位置一致。印刷方向可动件302的印刷方向X上的前后两个端面与长孔304a的内周面抵接或隔开微小间隙地从内侧对置。通过这样的结构,可动件连动轨道304使四个印刷方向可动件302以能够沿着印刷宽度方向Y即可动件连动轨道304移动的状态在沿着印刷方向X的方向上连动。即,各印刷方向可动件302被配设为能够沿着可动件连动轨道304移动。
印刷宽度方向轨道305在四个喷墨头105的印刷方向X上的前后两侧,沿印刷宽度方向Y延伸。
第一印刷方向引导轨道306a~第四印刷方向引导轨道306d形成为沿印刷方向X延伸的长条状,从图4中的右侧起依次相互平行地配设。第一印刷方向引导轨道306a~第四印刷方向引导轨道306d的两端部通过轴承311与印刷宽度方向轨道305连结,并在印刷宽度方向Y上被该印刷宽度方向轨道305引导。即,第一印刷方向引导轨道306a~第四印刷方向引导轨道306d的两端部配设为能够在印刷宽度方向Y上移位。第一印刷方向引导轨道306a~第三印刷方向引导轨道306c的一端部的周边部分依次固定于与第二喷墨头1052~第四喷墨头1054连结的印刷宽度方向可动件303。另外,在第一印刷方向引导轨道306a~第四印刷方向引导轨道306d中的、相较于靠印刷宽度方向可动件303的一端更靠另一端的位置,以能够在沿着印刷方向X的方向上滑动的方式,依次卡合有与第一喷墨头1051~第四喷墨头1054连结的印刷方向可动件302。即,第一印刷方向引导轨道306a~第三印刷方向引导轨道306c固定于与相邻的一对上述喷墨头105中的一个喷墨头105连结的印刷宽度方向可动件303,且在沿着印刷方向X的方向上引导与另一个喷墨头105连结的印刷方向可动件302。
在以沿印刷宽度方向Y延伸的方式配设的印刷宽度方向引导轨道307上,以能够沿印刷宽度方向Y滑动的方式配置有印刷宽度方向可动件303。此外,也可以是,印刷宽度方向可动件303借助于辊等滚动部件而相对于印刷宽度方向引导轨道307移动。
动力传递机构309与多个印刷宽度方向可动件303中的一个印刷宽度方向可动件303连结,在本实施方式中,动力传递机构309连结到与第一喷墨头1051连结的印刷宽度方向可动件303上。动力传递机构309通过将动力源308的动力传递至与第一喷墨头1051连结的印刷宽度方向可动件303,从而使该印刷宽度方向可动件303在印刷宽度方向Y上移动。此外,动力传递机构309也可以连结到与第一喷墨头1051连结的印刷宽度方向可动件303以外的印刷宽度方向可动件303上。
位置调整机构控制部312预先存储有第一喷墨头1051~第四喷墨头1054的喷嘴105a在长度方向上的间隔。位置调整机构控制部312基于预先存储的喷嘴105a的间隔来控制动力源308,以使得喷嘴105a在印刷宽度方向Y上的间隔成为显示面板103中的着色区域103b在印刷宽度方向Y上的间隔。
位置调整机构控制部312的功能通过个人计算机等的CPU(Central ProcessingUnit:中央处理器)等实现。
在本实施方式3的喷墨装置300中,若通过动力源308的驱动而使与第一喷墨头1051连结的印刷宽度方向可动件303向图4中的右方(印刷宽度方向Y上的一侧)移动,则第一喷墨头1051的与该印刷宽度方向可动件303连结的一侧的端部被向图4中的右方拉拽。于是,第一喷墨头1051绕着旋转轴109向增大角度θ的方向转动,与第一喷墨头1051连结的印刷方向可动件302向图4中的下方(沿着印刷方向X的方向上的一侧)和右方移动。由此,可动件连动轨道304被向图4中的下方按压,与第二喷墨头1052连结的印刷方向可动件302也与连结于第一喷墨头1051的印刷方向可动件302连动地向图4中的下方(沿着印刷方向X的方向上的一侧)移动。另外,与第一喷墨头1051连结的印刷方向可动件302向图4中的右侧的移动力通过第一印刷方向引导轨道306a传递到与第二喷墨头1052连结的印刷宽度方向可动件303,从而该印刷宽度方向可动件303向图4中的右方移动。若与第二喷墨头1052连结的印刷宽度方向可动件303向右方移动,则第二喷墨头1052向增大角度θ的方向转动。可动件连动轨道304和第一印刷方向引导轨道306a的移动力也传递到第三喷墨头1053和第四喷墨头1054,所有第一喷墨头1051~第四喷墨头1054都向增大角度θ的方向转动,并且向图4中的右方移动。
另外,能够通过动力源308的驱动,使与第一喷墨头1051连结的印刷宽度方向可动件303向图4中的左方移动,从而使所有第一喷墨头1051~第四喷墨头1054都向减小角度θ的方向转动,并且向图4中的左方移动。这样,仅通过使与第一喷墨头1051连结的印刷宽度方向可动件303在印刷宽度方向Y上移动,就能够同时改变第一喷墨头1051~第四喷墨头1054的倾斜角度θ和在印刷宽度方向Y上的间隔。
其他结构与实施方式1相同,因此对相同的结构标注相同的附图标记并省略其详细的说明。
因此,根据本实施方式3,能够利用一个动力源308来调整多个喷墨头105的位置,因此能够减少动力源308的数量,削减喷墨装置100的成本和重量。
另外,由于在印刷方向可动件302的印刷方向X上的前后两个端面的、印刷宽度方向Y上的两端部形成有圆角302a,所以能够防止在印刷方向可动件302开始在印刷宽度方向Y上移动时,摩擦力较大地作用而使印刷方向可动件302卡挂于可动件连动轨道304的长孔304a的内周面。
(实施方式3的变形例)
此外,在上述实施方式3中,也可以是位置调整机构控制部312控制动力源308,以使得与第一喷墨头1051连结的印刷宽度方向可动件303一边在印刷宽度方向Y上振动一边在印刷宽度方向Y上移动,由此来代替在印刷方向可动件302形成圆角302a。这样,能够防止在印刷方向可动件302开始在印刷宽度方向Y上移动时,印刷方向可动件302因摩擦力而卡挂于可动件连动轨道304的长孔304a的内周面。
另外,为了防止印刷方向可动件302因摩擦力而卡挂于可动件连动轨道304的长孔304a的内周面,也可以在印刷方向可动件302与可动件连动轨道304之间设置余隙。在该情况下,可通过如下方式抑制因设置余隙而引起的位置偏差:设置用于手动地对印刷方向可动件302的位置进行微调的机构,或者在进行对动力源308的速度控制时或印刷宽度方向可动件303的位置调整结束时,使印刷方向可动件302例如从图4中的右侧向左侧等,沿规定方向移动。
(实施方式4)
图6表示本发明的实施方式4的喷墨装置400。在本实施方式4中,如图7所示,喷墨装置400具备喷嘴位置检测装置401,并且,喷墨装置400具备位置调整机构控制部402来代替实施方式1的位置调整机构控制部108。
喷嘴位置检测装置401检测喷嘴105a的位置。喷嘴位置检测装置401具备摄像机403、摄像机支撑轴404、支撑轴引导轴405和喷嘴位置计算部406。
摄像机403以朝向与喷嘴105a相对的方向即上方的方式被配设于比四个喷墨头105更靠下侧的位置。
摄像机支撑轴404沿印刷宽度方向Y延伸,以使摄像机403可沿印刷宽度方向Y滑动的方式,从下方支撑摄像机403。摄像机支撑轴404具备未图示的可动件。摄像机403通过该可动件安装于摄像机支撑轴404。该可动件内置有以从外周侧包围摄像机支撑轴404的方式卷绕的线圈(电磁体),从而与摄像机支撑轴404一起构成轴电机。
支撑轴引导轴405沿印刷方向X延伸,并以使其可在沿印刷方向X的方向上滑动的方式,从下方支撑摄像机支撑轴404的印刷宽度方向Y上的一端部。支撑轴引导轴405具备连结部405a。该连结部405a内置有以从外周侧包围支撑轴引导轴405的方式卷绕的线圈(电磁体),从而与支撑轴引导轴405一起构成轴电机。由此,摄像机403能够在印刷方向X和印刷宽度方向Y上自如地移动,进而能够移动到作为拍摄对象的任意的喷嘴105a的下方。
喷嘴位置计算部406基于由摄像机403拍摄到的图像,通过图像识别来计算喷嘴105a的中心位置,并以此作为喷嘴105a的位置。
位置调整机构控制部402预先存储有各喷墨头105的喷嘴105a在长度方向上的间隔。
位置调整机构控制部402基于喷嘴位置检测装置401的检测结果,进行如图8所示的喷嘴位置的调整动作。
首先,在(S4001)中,位置调整机构控制部402基于显示面板103中的着色区域103b在印刷宽度方向Y上的间隔和所存储的喷嘴105a的间隔,来计算各喷墨头105的角度θ。在此,将最左端的喷墨头105的最左端的喷嘴105a的位置设为基准位置。位置调整机构控制部402以如下方式计算从基准位置到各喷墨头105的最左端的喷嘴105a的距离DI:将比该喷墨头105的最左端的喷嘴105a位于更左侧的其他喷墨头105的喷嘴105a的总计数,乘以所希望的喷嘴105a的间隔,即着色区域103b在印刷宽度方向Y上的间隔,来计算距离DI。在图6中,仅示出针对右端的喷墨头105计算出的距离DI。
接下来,在(S4002)中,位置调整机构控制部402基于计算出的角度θ使旋转机构110进行旋转动作,并且基于计算出的距离DI使移位机构111进行移位动作。
其后,在(S4003)中,位置调整机构控制部402计算在(S4002)的动作后由喷嘴位置检测装置401检测到的喷嘴105a的位置与所希望的喷嘴105a的位置的偏差。
然后,在(S4004)中,位置调整机构控制部402使旋转机构110进行旋转动作,并且使移位机构111进行移位动作,以使得针对四个喷墨头105中各喷墨头105的两端的喷嘴105a的位置计算出的偏差的平均值变小。由此,喷嘴105a的位置被校正。
喷嘴位置计算部406和位置调整机构控制部402的功能通过个人计算机等的CPU(Central Processing Unit:中央处理器)等实现。
其他结构与实施方式1相同,因此对相同的结构标注相同的附图标记,并省略其详细的说明。
因此,根据本实施方式4,能够使喷嘴105a更可靠地移动到所希望的位置。
另外,位置调整机构控制部402控制位置调整机构106,以使得四个喷墨头105中各喷墨头105的两端的喷嘴105a的偏差的平均值变小,由此,能够抑制由于喷墨头105的两端的喷嘴105a的位置偏差而在显示面板103的图像中出现周期性的浓淡的情况。
(实施方式4的变形例)
此外,在上述实施方式4中,位置调整机构控制部402在(S4004)中控制位置调整机构106,以使得四个喷墨头105中各喷墨头105的两端的喷嘴105a的偏差的平均值变小。但也可以是,位置调整机构控制部402在(S4004)中控制位置调整机构106,以使得四个喷墨头105中所有喷嘴105a的偏差的平均值变小。
(实施方式5)
图9表示本发明的实施方式5的喷墨装置500。在本实施方式5中,如图10所示,喷墨装置500具备着落位置检测装置501和位置调整机构控制部502来代替实施方式4的喷嘴位置检测装置401和位置调整机构控制部402。
着落位置检测装置501检测印刷后的印刷对象中的墨水104的着落位置。着落位置检测装置501具备摄像机503、摄像机引导轴504和着落位置计算部505。
摄像机503拍摄印刷后的印刷对象的印刷面。因此,以朝向与印刷台102相对的方向即下方的方式配设。此外,作为摄像机503,例如可以使用在沿印刷宽度方向Y延伸的线上配置有拍摄元件的线阵相机(line scan camera)。
摄像机引导轴504具备未图示的可动件。摄像机503通过该可动件安装于摄像机引导轴504。该可动件内置以从外周侧包围摄像机引导轴504的方式卷绕的线圈(电磁体),从而与摄像机引导轴504一起构成轴电机。因此,摄像机503能够在印刷宽度方向Y上自如地移动,进而能够移动到作为拍摄对象的、任意的着落后的墨水上方。
着落位置计算部505基于由摄像机503拍摄到的图像计算墨水104的着落位置。
位置调整机构控制部502预先存储有各喷墨头105的喷嘴105a的间隔。
位置调整机构控制部502基于着落位置检测装置501的检测结果进行如下的喷嘴位置的调整动作。
首先,位置调整机构控制部502与实施方式4的位置调整机构控制部402同样地进行上述(S4001)和(S4002)的动作。
接下来,位置调整机构控制部502使墨水104从所有的喷墨头105的所有的喷嘴105a逐滴喷出,并着落于作为印刷对象的试验用显示面板506。为了使着落后的由表面张力等引起的墨水104的移动为最低限度,作为使墨水104着落的试验用显示面板506,使用没有堤103a等结构物且没有附着污垢的清洁的显示面板。
其后,位置调整机构控制部502对计算出的着落位置与所希望的着落位置在印刷宽度方向Y上的偏差进行计算。该计算出的着落位置是基于在墨水104喷出后(印刷后)由摄像机503拍摄到的试验用显示面板506的图像,由着落位置计算部505计算出的着落位置。
然后,位置调整机构控制部502进行喷嘴105a的位置的校正,以使得针对从四个喷墨头105中的各喷墨头105的两端的喷嘴105a喷出的墨水104的位置计算出的偏差的平均值变小。位置调整机构控制部502通过使旋转机构110进行旋转动作,并且使移位机构111进行移位动作来校正喷嘴105a的位置。此外,在此,也可以是,位置调整机构控制部502以使从四个喷墨头105中的所有喷嘴105a喷出的墨水104的位置的偏差的平均值变小的方式进行喷嘴105a的位置的校正。
其后,位置调整机构控制部502使墨水104再次从所有的喷墨头105的所有的喷嘴105a逐滴喷出,使其着落于试验用显示面板506。
其后,位置调整机构控制部502计算在向试验用显示面板506喷出墨水104之后,由着落位置检测装置501检测到的着落位置与所希望的着落位置在印刷方向X上的偏差。然后,以使从各喷嘴105a喷出的墨水104的着落位置在印刷方向X上的偏差变小的方式设定从各喷嘴105a喷出墨水104的喷出定时(timing)。
着落位置计算部505和位置调整机构控制部502的功能通过个人计算机等的CPU(Central Processing Unit:中央处理器)等实现。
其他结构与实施方式4相同,因此对相同的结构标注相同的附图标记,并省略其详细的说明。
因此,根据本实施方式5,即使在喷嘴105a的墨水104的喷出角度存在偏差的情况下,也能够以使墨水104向所希望的着落位置喷出的方式调整喷墨头105的位置。
(实施方式6)
图11~图13表示本发明的实施方式6的喷墨装置600。在本实施方式6中,设置有图14所示的位置调整机构601、头位置确定部602和位置调整机构控制部603来代替实施方式1的位置调整机构106、可动件位置检测装置107和位置调整机构控制部108。另外,在本实施方式6中,在各喷墨头105上连接有用于防止喷墨头105因设备故障而落下的防落线617。为了在成为喷墨头105被防落线617悬吊的状态时,不使喷墨头105的一个端部不过度下降,优选将防落线617安装于喷墨头105的长度方向中央附近的位置。此外,图13中,附图标记618表示传递喷墨头105的控制信号且供给墨水的实用缆线。实用缆线618当然也可以是分开的信号缆线和供墨线。
位置调整机构601具备作为保持部件的保持板605、作为多个装卸装置的吸附垫604、作为移动部的移动装置606和引导机构607。
保持板605以从上方(墨水104的反喷方向)与喷墨头105对置的方式配设。保持板605具有与移动装置606对置的平面605a。该平面605a是保持板605的下表面。另外,保持板605具有至少一个通孔605b。防落线617和实用缆线618穿过通孔605b。
吸附垫604以其吸附面朝向上方的状态分别固定于喷墨头105的两端部的上表面。吸附垫604相对于保持板605被装卸,具体而言,吸附垫604相对于平面605a被装卸。吸附垫604通过在其吸附面与保持板605之间产生负压,从而能够吸附在吸附对象上。可以是,在各喷墨头105的两端部各固定有一个吸附垫604。当然,吸附垫604的位置和数量不限于这种形态。此外,优选喷墨头105的上表面由平面构成,吸附垫604以与该平面成为同一平面的状态或者以比该平面凹陷的状态配置。通过这样配置,能够使喷墨头105的上表面与保持板605的平面605a进行面接触,进而容易使各喷嘴105a与保持板605的距离均等。即,能够容易地使各喷嘴105a与作为印刷对象的显示面板103之间的距离均等。
移动装置606具备基座部608。在基座部608内置有线圈。在基座部608的上表面,摄像机609以其拍摄方向朝向上方的状态配置,并且,能够旋转和上下移动的卡具轴610朝向上方突出设置。卡具轴610的突出方向是与显示面板103的印刷面垂直的方向。在卡具轴610的前端固定有卡具611。另外,移动装置606具备使卡具轴610旋转的卡具轴转动装置612、使卡具轴610上下移动的卡具轴升降装置613和使卡具611开闭的卡具驱动装置614。即,卡具轴610以使基座部608与卡具611能够彼此相对旋转、能够彼此接近、且能够彼此远离的方式,连结基座部608与卡具611。
引导机构607具备移动装置支撑轴615和支撑轴引导轴616。引导机构607在沿着印刷方向X的方向和印刷宽度方向Y上引导移动装置606。
移动装置支撑轴615沿印刷宽度方向Y延伸,并以使移动装置606的基座部608能够在印刷宽度方向Y上滑动的方式从下方支撑移动装置606的基座部608。在移动装置支撑轴615上组装有永磁体。基座部608的线圈以从外周侧包围移动装置支撑轴615的方式配置。而且,通过控制在基座部608的线圈中流动的电流,能够使基座部608移动到印刷宽度方向Y上的任意的位置。在移动装置支撑轴615的印刷宽度方向上的一端部(图11中的右侧的端部)上设置有连结部615a。在该连结部615a也内置有线圈。
支撑轴引导轴616沿印刷方向X延伸。移动装置支撑轴615的连结部615a以能够在沿着印刷方向X的方向上滑动的方式连结到支撑轴引导轴616。在支撑轴引导轴616上也组装有永磁体。连结部615a的线圈以从外周侧包围支撑轴引导轴616的方式配置。而且,通过控制在连结部615a的线圈中流动的电流,能够使移动装置支撑轴615移动到沿着印刷方向X的方向上的任意的位置。
头位置确定部602基于由摄像机609拍摄到的图像来确定喷墨头105的当前的位置。例如通过对喷墨头105的外形的识别、或对预先附加于喷墨头105的标记的识别来进行位置的确定。头位置确定部602的功能通过个人计算机等的CPU(Central ProcessingUnit:中央处理器)等实现。此外,移动装置支撑轴615比配置有多个喷墨头105的区域在印刷宽度方向Y上的长度长。另外,支撑轴引导轴616比配置有多个喷墨头105的区域在印刷方向X上的长度长。因此,摄像机609能够移动到作为拍摄对象的任意的喷嘴105a的下方。此外,也可以是、将摄像机609以使摄像机609的拍摄方向朝向下方的状态配置于基座部608的下表面。此时,摄像机609能够拍摄着落后的墨水的位置。另外,此时,设置着落位置计算部来代替头位置确定部602。
位置调整机构控制部603针对各喷墨头105进行如下的位置的调整动作。
首先,在调整对象的喷墨头105通过吸附垫604安装于保持板605的状态下,位置调整机构控制部603使移动装置606向喷墨头105的下方移动。移动装置606的移动可以通过控制在基座部608和连结部615a的线圈中流动的电流来进行。
接下来,位置调整机构控制部603基于由头位置确定部602确定的当前的位置使移动装置606移动,以使得移动装置606的卡具611位于调整对象的喷墨头105的正下方。
而且,位置调整机构控制部603在将移动装置606的卡具611配置于调整对象的喷墨头105的正下方的状态下,通过控制卡具轴升降装置613使卡具轴610向上方移动,并通过控制卡具驱动装置614使卡具611夹住并保持喷墨头105。
然后,在该状态下,位置调整机构控制部603通过停止在吸附垫604的吸附面与保持板605之间产生负压(关闭吸附垫604的吸附功能),从而使吸附垫604从保持板605脱离。然后,位置调整机构控制部603通过控制卡具轴升降装置613使卡具轴610下降。
其后,位置调整机构控制部603使移动装置606移动到所希望的位置,以使得喷墨头105位于印刷宽度方向Y上的所希望的位置,并且通过控制卡具轴转动装置612使卡具轴610旋转,以使得喷墨头105的角度θ成为所希望的角度。由此,喷墨头105以被保持于卡具611的状态绕着卡具轴610转动。然后,位置调整机构控制部603通过卡具轴升降装置613的控制使卡具轴610向上方移动,使吸附垫604的吸附面与保持板605接触。然后,通过使吸附垫604的吸附面与保持板605之间产生负压(开启吸附垫604的吸附功能),从而将吸附垫604安装于保持板605。由此,将喷墨头105固定于保持板605。
其他结构与实施方式1相同,因此对相同的结构标注相同的附图标记,并省略其详细的说明。
因此,根据本实施方式6,由于可以不在喷墨头105安装实施方式1的旋转机构110和移位机构111,所以能够降低对从上方支撑喷墨头105的支撑体的负荷。
(实施方式6的变形例)
此外,也可以是,在上述实施方式4中设置实施方式6的位置调整机构601来代替位置调整机构106,并通过位置调整机构601来进行(S4002)和(S4004)中的喷墨头105的移动。
另外,也可以是,在上述实施方式5中设置实施方式6的位置调整机构601来代替位置调整机构106,并通过位置调整机构601来进行(S4002)中、以及喷嘴位置的校正工序中的喷墨头105的移动。
另外,虽然在上述实施方式6中,使用了吸附垫604作为装卸装置,但也可以是,使用基于磁力进行装卸的装卸装置。另外,在印刷时,吸附垫604除了通过产生负压进行吸附以外,还可以通过机械性的固定方法被固定于保持板605。由此,能够防止喷墨头105的印刷时的位置偏差。
(其他变形例)
在上述实施方式1~6和变形例中,在喷墨装置100设置了四个喷墨头105,但也可以是,设置数量并非四个的多个喷墨头105。
在上述实施方式1~6和变形例中,将喷墨头105设为细长形状,且将喷嘴105a在喷墨头105的长度方向上相互隔开间隔地配设成直线状。但也可以是,将喷墨头105设为其他形状,并将喷嘴105a在规定的配设方向上相互隔开间隔地配设成直线状。
在上述实施方式1~6和变形例中,将位置调整机构106、301、601构成为能够使所设置的所有的喷墨头105在印刷宽度方向上移位,但也可以构成为仅使一部分喷墨头105能够在印刷宽度方向上移位。
另外,在上述实施方式1~6和变形例中,也可以设置仅进行旋转动作和移位动作中的任意一个动作的位置调整机构,来代替位置调整机构106、301、601。该旋转动作是使喷墨头105旋转的动作,该移位动作是使多个喷墨头105中的至少一个在印刷宽度方向上移位的动作。
另外,在上述实施方式1~6和变形例中,在印刷动作中,在将喷墨头105固定了的状态下使显示面板103移动,但本发明也能够应用于在将印刷对象固定了的状态下使喷墨头105移动的喷墨装置。
另外,在上述实施方式1~6和变形例中,将本发明应用于显示面板103的印刷,但本发明也能够应用于以显示面板103以外的部件为印刷对象的工业用的喷墨装置。
工业实用性
由于本发明的喷墨装置能够得到即使不加长喷墨头也能够减少大型的印刷对象中产生的印刷不均这样的实用性高的效果,所以非常有用,且工业上适用性高。
Claims (10)
1.一种喷墨装置,通过从在与印刷方向成直角的印刷宽度方向上隔开间隔地配置的多个喷嘴喷出墨水,从而在所述印刷宽度方向上隔开间隔地向印刷对象涂覆墨水,所述喷墨装置的特征在于,具有:
多个喷墨头,其具有在规定的配设方向上相互隔开间隔地配设成直线状的多个所述喷嘴,且向在印刷宽度方向上相互不同的区域喷出墨水;以及
位置调整机构,其进行旋转动作和移位动作,所述旋转动作是通过使所述多个喷墨头绕着与所述印刷对象的印刷面垂直的轴旋转,从而改变所述喷嘴在所述印刷宽度方向上的间隔的动作,所述移位动作是使所述多个喷墨头中的至少一个在所述印刷宽度方向上移位的动作。
2.如权利要求1所述的喷墨装置,其中,还具备:
喷嘴位置检测装置,其检测所述多个喷墨头的喷嘴的位置;以及
位置调整机构控制部,其基于所述喷嘴位置检测装置的检测结果来控制所述位置调整机构。
3.如权利要求1所述的喷墨装置,其中,还具备:
着落位置检测装置,其检测印刷后的印刷对象上的墨水的着落位置;以及
位置调整机构控制部,其基于所述着落位置检测装置的检测结果来控制所述位置调整机构。
4.如权利要求1至3中任一项所述的喷墨装置,其中,
所述位置调整机构具备:
轴,其以沿所述印刷宽度方向延伸的方式配设;
多个可动件,其以能够沿着所述轴移动的方式配设;以及
多个电机,其以在每一个所述可动件上各安装一个电机的方式安装于所述多个可动件,
以在每一个所述电机上各连结一个喷墨头的一端部的方式,将所述多个喷墨头各自的一端部与所述多个电机连结。
5.如权利要求1至3中任一项所述的喷墨装置,其中,
所述位置调整机构具备:
轴,其以沿所述印刷宽度方向延伸的方式配设;
连结部,其以能够沿着所述轴移动的方式配设;以及
一对电机,其以在所述连结部的两端中的每一端各安装一个电机的方式安装于所述连结部的两端,
所述多个喷墨头中的一个喷墨头的一端部与所述一对电机中的一个电机连结,所述多个喷墨头中的另一个喷墨头的一端部与所述一对电机中的另一个电机连结。
6.如权利要求1或2所述的喷墨装置,其中,
所述位置调整机构具备:
印刷宽度方向引导轨道,其以沿所述印刷宽度方向延伸的方式配设;
多个印刷宽度方向可动件,其以能够沿着所述印刷宽度方向引导轨道移动的方式配设;
动力传递机构,其与所述多个印刷宽度方向可动件中的一个印刷宽度方向可动件连结且使该印刷宽度方向可动件在所述印刷宽度方向上移动;
可动件连动轨道,其以沿所述印刷宽度方向延伸且能够在所述印刷方向上移位的方式配设;
多个印刷方向可动件,其以能够沿着所述可动件连动轨道移动的方式配设;以及
多个印刷方向引导轨道,其以沿所述印刷方向延伸且能够在所述印刷宽度方向上移位的方式配设,并且在所述印刷方向上引导所述多个印刷方向可动件,
所述多个喷墨头分别在自身的一端部以能够相对旋转的方式与所述多个印刷宽度方向可动件中的一个印刷宽度方向可动件连结,并且在自身的另一端部以能够相对旋转的方式与所述多个印刷方向可动件中的一个印刷方向可动件连结。
7.如权利要求1至3中任一项所述的喷墨装置,其中,
所述位置调整机构具备:
装卸装置,其固定于所述喷墨头;
保持部件,其通过所述装卸装置保持所述喷墨头;
移动装置,其保持所述喷墨头,并使所保持的所述喷墨头绕着与所述印刷对象的印刷面垂直的轴转动;以及
引导机构,其在所述印刷宽度方向上引导所述移动装置。
8.如权利要求7所述的喷墨装置,其中,
在所述喷墨头上连接有防止所述喷墨头落下的防落线,
所述保持部件具有:
平面,其与所述移动装置对置,且所述装卸装置相对于该平面被装卸;以及
通孔,其供所述防落线通过。
9.如权利要求7所述的喷墨装置,其中,
所述移动装置具备:
基座部,其由所述引导机构引导;
卡具,其保持所述喷墨头;以及
卡具轴,其以使所述基座部与所述卡具能够彼此相对旋转、能够彼此接近、且能够彼此远离的方式连结所述基座部与所述卡具。
10.如权利要求7所述的喷墨装置,其中,
所述喷墨装置还具备安装于所述移动装置的摄像机。
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