JP2008149251A

JP2008149251A - 処理装置

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Publication number: JP2008149251A
Application number: JP2006339116A
Authority: JP
Inventors: Masaji Nakatani; 政次中谷
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2008-07-03
Also published as: WO2008072690A1

Abstract

【課題】処理タクトタイムを短縮化しながら、所望の精度で被処理媒体に処理を施すことができる処理装置を提供する。
【解決手段】処理装置は制御部７とＸ軸エンコーダ６ＡとＹ軸エンコーダ６Ｂを備える。制御部７は、ずれ算出部７５と範囲算出部７４と整定判定部７１と処理幅算出部１０７を備える。Ｘ軸エンコーダ６ＡとＹ軸エンコーダ６Ｂは基準点の位置を検出する。ずれ算出部７５は目標位置と基準点との位置ずれ量を算出する。処理幅算出部１０７は液晶パネル上のセル内に、インクジェットヘッドが処理を施す処理領域の幅を算出する。範囲算出部７４は、液晶パネル上のセル内にインクジェットヘッドが処理を施す処理領域が収まる、位置ずれ量の範囲（整定範囲）を算出する。整定判定部７１は、検知手段の検知した位置ずれ量が整定範囲内に収束することで、振動が整定したと判定する。整定判定後、インクジェットヘッドから液晶パネルに処理を施す。
【選択図】図７

Description

本発明は、被処理媒体と処理デバイスとの配置を変化させた後に、被処理媒体と処理デバイスとの振動が整定するまで待機してから、処理を施す処理装置に関する。

従来、被処理媒体に加工・着色・露光などの処理を施す処理デバイスと、被処理媒体および処理デバイスの配置を制御する移動機構とを備える処理装置が各種提供されている。

このような処理装置の一例としては、液晶パネルの製造工程等に用いられる印刷装置がある。液晶パネルにはセルと呼ばれる微小な彩色領域が配列される。印刷装置はステージ上に配置した液晶パネルの各セルに、インクジェットヘッドのノズルからインク滴を吐出して着色を施す。

また、処理装置の他の例としては、感光基板等を露光する露光装置がある。露光装置はステージ上に配置した感光基板の部分領域を所定のマスクパターンで露光させる。

上述の各装置では移動機構の停止制御の直後に微小な振動が生じ、処理デバイスと被処理媒体との配置に図１に例示するずれが生じる。

図示するグラフは横軸が時間軸であり、処理デバイスの目標位置に基準点が到達する時間を原点としている。また、縦軸は、基準点と目標位置との位置ずれ量を表している。

例えば、基準点が目標位置に到達して停止しようとする場合、目標位置への到達直後に基準点が一旦目標位置を通過する。その後、基準点が再び目標位置に向けて逆方向に移動する。このような移動が繰り返されることで、基準点は目標位置を中心として微小振動する。この微小振動はやがて減衰し、いずれは基準点が目標位置に完全に停止することになる。

例示するグラフでは、目標位置への到達直後、例えばＴ１時間の経過直後には、振動の振幅は略-４０μｍ〜＋４０μｍである。この振動の振幅はしだいに減衰していき、所定の時間、例えばＴ２時間の経過直後には、振動の振幅は略-２０μｍ〜＋２０μｍにまで減衰する。また例えばＴ３時間の経過後には、振動の振幅は略-１０μｍ〜＋１０μｍにまで減衰する。

この振動により、仮に停止制御の直後に処理デバイスから被処理媒体に処理を施そうとすれば、被処理媒体上の処理を施そうとする位置から大きくずれた位置に処理を施す可能性が高い。

一方、仮に完全に振動が完全に減衰して整定するのを待って、処理デバイスから被処理媒体に処理を施そうとすれば、被処理媒体上の所望の位置に処理を施すことができる。しかしながら、一回の処理に伴う整定時間が長いため処理タクトタイムが増大してしまう。なお、このことは多数回の処理を施す場合に顕著であり、１回の整定時間×処理回数となるので、合計すると極めて大きな処理タクトタイムが必要となる。

そこで従来は、基準点が目標位置へ到達した後に、予め設定した所定の整定時間だけ処理デバイスによる処理を待機してから、処理デバイスから被処理媒体に処理を行っていた。この整定時間は、被処理媒体の特性や、処理の特性、装置の状態に従って設定、選択されていた（例えば特許文献１、特許文献２参照。）。
特開平９−２８９１４７号公報特開２００６−４９６４４号公報

従来の処理装置では整定時間が予め設定されていたが、その設定によっては余分な時間がかかったり、不十分な整定状態で処理を実行してしまい、所望の位置に十分な精度で処理を施すことができなかったりした。

また、仮に外乱などによって減衰中に再び振動が加われば、振動の振幅は増大し、設定された整定時間では所望の減衰を得ることができないことがあった。

そこで、本発明は、処理タクトタイムを短縮化しながら、所望の精度で被処理媒体に処理を施すことができる処理装置の提供を図る。

本発明は制御部で、被処理媒体上の処理が施されることを許容する領域（許容領域）に、処理デバイスが処理を施す領域（処理領域）が収まるような、基準点の範囲（整定範囲）を算出する。そして、整定範囲内に検出手段の検出した基準点の位置が収束することで、振動が整定したと判定する。そして、整定の判定後に、処理デバイスから被処理媒体に処理を実行させる。

このように整定の判定基準を、所定の整定時間が経過することではなく、目標位置と基準点との位置ずれ量が整定範囲に収束することとするので、処理タクトタイムの短縮が可能になる。

整定範囲を適切に設定しておけば、所望の精度で被処理媒体に処理を施すことができる。そこで、被処理媒体上の許容領域に着目し、この許容領域に処理デバイスの処理領域が収まる程度まで基準点と目標位置との位置ずれが減衰すれば、振動が整定したものと見なす。これにより、少なくとも被処理媒体上の許容領域外に処理が及ぶことが無くなる。したがって、処理タクトタイムを短縮しながら、一定の精度で被処理媒体に処理を施すことが可能になる。また、仮に外乱により振動が増大したとしても、振動が整定範囲内になるまで待機することになるので、外乱があっても精度が悪化することが無い。

このような整定の判定基準となる整定範囲の算出の際に、処理領域のサイズや、移動機構の駆動誤差や、処理デバイスの処理誤差を考慮すれば、より高精度に被処理媒体に処理を施すことが可能になる。

また、処理デバイスがインクジェットヘッドであれば処理領域のサイズが作動中に適宜変化することになるが、その場合であっても、整定範囲の算出を処理領域のサイズに基づいて行うので、所望の精度を維持することができる。

また、被処理媒体が液晶パネルであって、インクジェットヘッドにより液晶パネルのセルに着色を施す場合には、インクの濡れ広がり性によりセル内にインクが広がる。

したがって、このインクの濡れ広がり性を考慮し、インクジェットヘッドの基準点とセル内の目標位置との位置ずれが比較的大きくても、振動が整定したものとみなすことができる。本発明の構成を採用することで、振動の整定判定が過剰な精度となることをなくす。これにより、処理タクトタイムを最大限に短縮化できる。また、整定範囲の算出を被処理媒体上の許容領域であるセルのサイズに基づいて行うので、種々のセルサイズの液晶パネルの製造にこの処理装置を用いても、所望の精度を維持することができる。

この発明により、処理タクトタイムを短縮化して、被処理媒体上の適切な位置に確実に処理を施すことができる

まず、本発明の第１の実施形態について説明する。本実施形態の処理装置は、被処理媒体である被削物に切削処理を施すフライス盤である。なお、ここでは発明の本質に直接関係しない構成部、例えば被削物の搬入搬出部などについては省略して説明および図示している。

図２は、本実施形態のフライス盤の概略構成を示す平面図である。以下の説明では図２において紙面の横方向をＸ軸方向とし、紙面の縦方向をＹ軸方向と定義する。

フライス盤１は、ステージ２とＹ軸スライドユニット３と切削加工ヘッド４とＸ軸スライドユニット５とを備えている。ステージ２は被削物１００が配置される台である。切削加工ヘッド４は被削物１００に切削処理を施す処理デバイスである。Ｙ軸スライドユニット３とＸ軸スライドユニット５とは、切削加工ヘッド４を移動させる移動機構である。

ステージ２は、経年変化が少なく熱膨張が小さい材料で構成した除振構造のものであり、底面および上面が水平となるように設置している。

ステージ２の上面には、Ｙ軸スライドユニット３を敷設している。Ｙ軸スライドユニット３は、２本のＹ軸直動ガイド３１Ａ，３１Ｂと、各Ｙ軸直動ガイド３１Ａ，３１Ｂに係合する２個のＹ軸スライドベース３２Ａ，３２Ｂと、を含む。

Ｙ軸直動ガイド３１Ａ，３１Ｂは、断面が長方形の棒材であり、ステージ２上に水平かつＹ軸方向を長手方向として、互いに所定の間隔をあけて平行に配している。

Ｙ軸スライドベース３２Ａ，３２Ｂは、断面が略コの字形の部材であり、Ｙ軸直動ガイド３１Ａ，３１Ｂそれぞれの両側面を挟み込むように上面側に配している。Ｙ軸スライドベース３２Ａ，３２Ｂは、Ｙ軸直動ガイド３１Ａ，３１ＢによりにＸ軸方向の移動が規制され、Ｙ軸方向にのみ移動する。また、Ｙ軸スライドベース３２Ａ，３２Ｂは互いに同じ距離だけ移動するようにしていて、図下側のフライス盤１の端部を原点とした時のＹ軸方向の座標が常に一致するようにしている。Ｙ軸スライドベース３２Ａ，３２Ｂは、Ｙ軸駆動部（不図示）から推進力を得て駆動する。

Ｙ軸スライドベース３２Ａ，３２Ｂ上には、Ｘ軸スライドユニット５を敷設している。Ｘ軸スライドユニット５は、１本のＸ軸直動ガイド５１と、Ｘ軸直動ガイド５１に係合する１個のＸ軸スライドベース５２と、を含む。

Ｘ軸直動ガイド５１は、断面が長方形状の棒材であり、その両端部がＹ軸スライドベース３２Ａ，３２Ｂ上にそれぞれ載置されている。このようにしてＸ軸直動ガイド５１は水平かつＸ軸方向を長手方向として敷設している。

Ｘ軸スライドベース５２は、断面が略コの字形の部材であり、Ｘ軸直動ガイド５１の両側面を挟み込むように上面側に配している。Ｘ軸スライドベース５２は、Ｘ軸直動ガイド５１によりにＹ軸方向の移動が規制され、Ｘ軸直動ガイド５１によりにＸ軸方向にのみ移動する。Ｘ軸スライドベース５２は、Ｘ軸駆動部（不図示）から推進力を得て駆動する。

Ｘ軸スライドベース５２上には、切削加工ヘッド４を配している。切削加工ヘッド４は、図示しない被削物を切削するフライスと、フライスを回転させるモータと、フライスの先端を被削物に接近させるソレノイドとを備える。フライスは周軸を中心に回転する円形の工具であり、先端に刃先を備えている。モータとソレノイドはデバイス駆動部（不図示）からトルクを得て駆動する。

したがって、切削加工ヘッド４およびＸ軸スライドベース５２、Ｘ軸直動ガイド５１およびＹ軸スライドベース３２Ａ、３２Ｂは、Ｙ軸直動ガイド３１Ａ、３１Ｂに沿って移動する。また、切削加工ヘッド４およびＸ軸スライドベース５２は、Ｘ軸直動ガイド５１に沿って移動する。

Ｘ軸スライドベース５２およびＹ軸スライドベース３２Ａ，３２Ｂは、それぞれ空気圧によってＸ軸直動ガイド５１およびＹ軸直動ガイド３１Ａ，３１Ｂ上に浮上していて、図示していないＸ軸駆動部及びＹ軸駆動部から推進力を得てＸ軸直動ガイド５１およびＹ軸直動ガイド３１Ａ、３１Ｂ上を移動する。

以上のＹ軸スライドユニット３とＸ軸スライドユニット５とにより、切削加工ヘッド４はその配置を制御される。また、被削物１００はステージ２上に固定配置される。したがって、切削加工ヘッド４と被削物１００は相対的に変位可能となる。なお、本実施形態のフライス盤１では、被削物１００は固定とし、切削加工ヘッド４を可動としているが、逆に被削物１００が可動で、切削加工ヘッド４が固定であってもよく、被削物１００と切削加工ヘッド４とが共に可動であってもよい。

Ｘ軸スライドベース５２およびＹ軸スライドベース３２Ａ，３２Ｂは空気圧によりＸ軸直動ガイドおよびＹ軸直動ガイド上に浮上しているので、摩擦抵抗が略ゼロで空気抵抗のみをうける。この場合、切削加工ヘッド４が目標位置に到達して停止しようとすると、切削加工ヘッド４は目標位置を中心として微小振動する。この微小振動はやがて減衰し、いずれは切削加工ヘッド４が目標位置に完全に停止することになる。

そこで本実施形態のフライス盤では、目標位置と基準点との位置ずれ量を検知する図３に示すブロック図の構成を採用して、被削物上の許容領域内に確実に切削処理を施しながら、処理タクトタイムを短縮する。

フライス盤１は、Ｙ軸スライドユニットを駆動するＹ軸駆動部８Ａと、Ｘ軸スライドユニットを駆動するＹ軸駆動部８Ｂと、切削加工ヘッドを駆動するデバイス駆動部９と、切削加工ヘッドの位置（Ｘ軸座標）を測定するＸ軸エンコーダ６Ａと、切削加工ヘッドの位置（Ｙ軸座標）を測定するＹ軸エンコーダ６Ｂと、そのＸ軸エンコーダ６ＡおよびＹ軸エンコーダ６Ｂの検知結果に基づいて整定を判定する整定判定演算などの各種演算を実行する制御部７とを備えている。

Ｙ軸エンコーダ６ＡおよびＸ軸エンコーダ６Ｂはそれぞれ、微細な一定間隔のピッチでスリットが設けられているリニアスケールと、そのスリットを検知するセンサとからなる。Ｙ軸エンコーダ６ＡはＹ軸スライドユニットに設けられ、Ｘ軸エンコーダ６ＢはＸ軸スライドユニットに設けられている。

制御部７は機能的に整定判定部７１と駆動制御部７２と処理制御部７３と範囲算出部７４とずれ算出部７５とを備えている。
駆動制御部７２は、所定の目標位置に切削加工ヘッドが停止するように、Ｙ軸駆動部８ＡとＸ軸移動機構８Ｂとの駆動量を制御する。また、駆動制御部７２は範囲算出部７４とずれ算出部７５とに目標位置を出力する。
範囲算出部７４は、入力される目標位置にしたがって、整定の判定基準となる整定範囲を算出する。この整定範囲は、整定判定部７１に出力する。
ずれ算出部７４は、入力される目標位置と、Ｘ軸エンコーダ６ＡおよびＹ軸エンコーダ６Ｂの検出結果とに基づいて、目標位置からの基準点の位置ずれ量を算出する。算出した位置ずれ量は整定判定部７１に出力する。
整定判定部７１は、整定範囲と位置ずれ量とに基づいて切削加工ヘッドの振動が整定したか否かを判定する。整定していれば、処理制御部７３に切削処理の実行を指示する。
処理制御部７３はデバイス駆動部９の駆動量を制御する。

このように本実施形態のフライス盤１では、Ｙ軸エンコーダ６ＡおよびＸ軸エンコーダ６Ｂにより、切削加工ヘッドの実位置をリアルタイムに計測し、その計測結果に基づいて整定判定を行う。

なお、この実施形態では位置ずれ量という相対的な値に基づいて整定判定を行っているが、Ｘ軸エンコーダ６ＡおよびＹ軸エンコーダ６Ｂの検出する絶対的な値に基づいて整定判定を行ってもよい。その場合、整定範囲も絶対座標での範囲を求めると良い。

なお現実的には、Ｘ軸移動機構８ＢとＹ軸駆動部８Ａとは駆動誤差を持ち、上記した振動がなくても被処理媒体上の目標位置に切削加工ヘッドの基準点を一致させることは困難である。この誤差は、Ｘ軸エンコーダ６ＡおよびＹ軸エンコーダ６Ｂそれぞれのピッチずれ、Ｙ軸スライドユニットおよびＸ軸スライドユニットのヨーイングなどに起因する。また、デバイス駆動部９も処理誤差を持ち、上記した振動が無くても処理位置に正確に処理を施すことが困難である。この誤差は、切削加工ヘッドの取り付け誤差、風、温度分布のばらつき等に起因する。

そこで、本実施形態のフライス盤１では、制御部でこれらの誤差についても考慮した判定を行う。なお、上記以外の要因に基づく誤差が生じる場合には、その誤差も考慮することが可能である。ここで、図４に基づいて、被削物上の許容領域に処理領域が内包させる整定範囲について説明する。

図では一点鎖線で示すＸ軸およびＹ軸の交点（原点）を目標位置とする。また、斜線で示す領域Ｓを切削加工ヘッド４の処理領域(切削痕：直径略６μｍの円)とし、処理領域中の中央に配した黒丸を切削加工ヘッドの基準点とする。ここでは、目標位置を中心とする矩形のＸ軸方向、Ｙ軸方向ともに-αμｍ〜＋αμｍの領域Ｅｐを許容領域として、この許容領域に切削痕が収まれば、必要な加工精度が得られるものとする。許容領域Ｅｐは処理領域Ｓよりも十分大きい領域である。

Ｘ軸移動機構とＹ軸駆動部との駆動誤差、デバイス駆動部の処理誤差などの各種誤差が最大限に大きい場合の合計誤差量をβμｍとすれば、各種誤差が生じても許容領域Ｅｐ外に切削処理が施されるのを防ぐには、許容領域Ｅｐよりも合計誤差量β分だけ内側の領域Ｅｓ（安全領域：Ｘ軸方向、Ｙ軸方向ともに-（α-β）μｍ〜＋（α-β）μｍの破線で示す領域）内に切削痕を内包させる必要がある。したがって、その場合の整定範囲Ｅｔは、安全領域Ｅｓよりも切削痕の半径Ｓ分だけ内側の範囲（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向ともに-（α-β-Ｓ）μｍ〜＋（α-β-Ｓ）μｍの点線で示す範囲）となる。

このような整定範囲Ｅｔ内に基準点が収束することで、本実施形態のフライス盤１では切削加工ヘッドの振動が整定したと判定する。したがって、許容領域よりも、両端の合計誤差量分と処理領域の半径分だけ内側の領域が、この切削加工ヘッドの基準点の位置ずれが許容される範囲になり、位置ずれ量がその範囲内になれば振動が整定したとみなすことで、処理タクトタイムを短縮できる。

次に図６に、制御部の行う整定判定のフローを説明する。

まず、被削物上の目標位置、即ちＸ軸スライドユニットとＹ軸スライドユニットの駆動先座標を取得する（Ｓ１）。

次に、被削物上の許容領域のサイズを予め記憶したメモリから、許容領域のサイズを読み出し、被削物上の目標位置の周囲に許容領域を設定する（Ｓ２）。

次に、切削加工ヘッドの処理誤差と移動機構の駆動誤差との最大値を予め記憶したメモリから、各誤差最大値を読み出し、その合計誤差分だけ許容領域を狭めた安全領域を設定する（Ｓ３）。なお、この処理を省いても本発明は実施できる。

次に、切削加工ヘッドの処理領域のサイズを予め記憶したメモリから、処理領域のサイズを読み出し、その処理領域のサイズに基づいて処理領域全体が安全領域内となる基準点の範囲を算出する（Ｓ４）。

次に、Ｘ軸エンコーダおよびＹ軸エンコーダの出力から位置ずれ量を検知する（Ｓ５）。

次に、基準点の位置ずれ量が整定範囲に入ったかを判断する（Ｓ６）。この判断は図１に示すように停止処理時に一定の固有周波数での振動が生じることを利用して、固有振動周期１周期以上の時間、検知した位置ずれが整定範囲内であることで判断する。

次に、基準点の位置ずれ量が整定範囲に入ったと判断すれば、デバイス駆動部に処理の実行を指示する（Ｓ７）。

以上のようにして、このフライス盤１では被削物と切削加工ヘッドとの整定判定を行う。したがって、処理タクトタイムを短縮化しながら、確実に所望の精度で被削物に切削処理を施すことができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態の処理装置は、被処理媒体である液晶パネルのセルへ彩色処理を施す印刷装置である。液晶パネルの複数のセルは互いに仕切りを介して隣接しているものとする。なお、ここでは発明の本質に直接関係しない構成部、例えば液晶パネルの搬入搬出部などについては省略して説明および図示している。以下の説明では、第１の実施形態のフライス盤と同様な構成には同じ符号を付し、場合によっては説明を省略する。

図６は、本実施形態の印刷装置の概略構成を示す平面図である。以下の説明では図２において紙面の横方向をＸ軸方向とし、紙面の縦方向をＹ軸方向と定義する。印刷装置１０１は、切削加工ヘッドに替えてインクジェットヘッド１０４を備えている。また、ステージ２には液晶パネル２００が配置される。インクジェットヘッド１０４が本実施形態の処理デバイスである。

インクジェットヘッド１０４には、ステージ２に対向する底面に複数のノズル孔が形成されている。各ノズル孔にはそれぞれに対応付けられた駆動回路が設けられ、各駆動回路がデバイス駆動部（不図示）を構成する。各駆動回路に選択的に駆動電圧が与えられることを契機に、選択されたノズル孔はインク滴を吐出する。

この構成では、Ｙ軸スライドユニット３とＸ軸スライドユニット５とにより、インクジェットヘッド１０４はその配置を制御される。液晶パネル２００はステージ２上に固定配置されるので、切削加工ヘッド４と被削物１００は相対的に変位可能である。なお、本実施形態の印刷装置１０１では、液晶パネル２００は固定とし、インクジェットヘッド１０４を可動としているが、逆に液晶パネル２００が可動で、インクジェットヘッド１０４が固定であってもよく、液晶パネル２００とインクジェットヘッド１０４とが共に可動であってもよい。

Ｘ軸スライドベース５２およびＹ軸スライドベース３２Ａ，３２Ｂは空気圧によりＸ軸直動ガイドおよびＹ軸直動ガイド上に浮上しているので、摩擦抵抗が略ゼロで空気抵抗のみをうける。この場合、インクジェットヘッド１０４が目標位置に到達して停止しようとすると、インクジェットヘッド１０４は目標位置を中心として機械的に微小振動する。この微小振動はやがて減衰し、いずれはインクジェットヘッド１０４が目標位置に完全に停止することになる。

本実施形態の印刷装置１０１では、基準点の位置を検知する図７に示すブロック図の構成を採用して、液晶パネル上の許容領域であるセル内に確実に着色処理を施しながら、処理タクトタイムを短縮する。

印刷装置１０１は、Ｙ軸駆動部８Ａと、Ｙ軸駆動部８Ｂと、インクジェットヘッドを駆動するデバイス駆動部９と、インクジェットヘッドの位置（Ｘ軸座標）を測定するＸ軸エンコーダ６Ａと、インクジェットヘッドの位置（Ｙ軸座標）を測定するＹ軸エンコーダ６Ｂと、制御部７とを備えている。

制御部７は機能的に整定判定部７１と駆動制御部７２と処理制御部７３と範囲算出部７４と処理幅算出部１０７とずれ算出部７５を備えている。
駆動制御部７２は、彩色処理を行おうとするセルの幅方向の中心位置を目標位置として、インクジェットヘッドの基準点が停止するように、Ｙ軸駆動部８ＡとＸ軸移動機構８Ｂとの駆動量を制御する。また、駆動制御部７２は範囲算出部７４とずれ算出部７５とにセルの中心位置（セル中心位置）についての情報を出力する。
処理制御部７３は彩色処理を行おうとするセルのセル幅とインクの濡れ広がり性の特性値を記憶したメモリから、セル幅とインク濡れ広がり性の特性値とを読み出し、インク滴の吐出を行う複数のノズルを決定する。決定したノズルの識別情報は処理幅算出部に出力する。また、整定判定後には、インクを吐出する複数のノズルをデバイス駆動部９に指定する。

なお、セル幅は、液晶パネルの種類ごとに異なるが、例えばパネルサイズごとに一定であるため、同一サイズの液晶パネルを製造する場合には、パラメータ（セル幅）の変更をする必要が無い。したがって、パネルサイズの変更が無い間は、パラメータの読み出し処理を省くことができる。また、インクの濡れ広がり性についても同様であり、インクの種類が同一である間は、パラメータの読み出し処理を省くことができる。

処理幅算出部１０７は、インク滴の吐出を行う複数のノズルと、各インク滴のセル着弾時の液滴半径と、ノズル間隔と、から、使用する複数のノズルによる処理領域の幅（処理幅）と処理領域の中心位置（処理領域中心位置）を算出する。算出した処理幅と処理領域中心位置についての情報は範囲算出部７４に出力する。

範囲算出部７４は、入力されるセル中心位置と複数のノズルによる処理幅と処理領域中心位置とに従って、整定の判定基準となる整定範囲を算出する。なお、整定範囲の算出の際に、各種誤差をさらに考慮してもよい。算出した整定範囲は整定判定部７１に出力する。

ずれ算出部７５は、入力されるセル中心位置と、Ｘ軸エンコーダ６ＡおよびＹ軸エンコーダ６Ｂの検出結果とに基づいて、セル中心位置からの基準点の位置ずれ量を算出する。算出した位置ずれ量は整定判定部７１に出力する。

整定判定部７１は入力される位置ずれ量と整定範囲とに基づいてインクジェットヘッドの振動が整定したか否かを判定する。整定していれば、処理制御部７３にインク滴の吐出の実行を指示する。
このように本実施形態の印刷装置１０１では、Ｙ軸エンコーダ６ＡおよびＸ軸エンコーダ６Ｂにより、インクジェットヘッド１０４の実位置をリアルタイムに計測し、その計測結果とインクジェットヘッドの処理幅とに基づいて整定判定を行う。

なお、インクジェットヘッドの複数のノズルに対して、良好にインク滴を吐出可能かを検査するようにしてもよく、その結果に基づいて、処理制御部でのノズル選択を行ってもよい。

ここで、図８に基づいて、液晶パネルの許容領域であるセル内に処理領域が内包される整定範囲について説明する。

図では実線で示す矩形の領域がセルの外形である。また、一点鎖線で示すセルの幅方向の中心位置を、座標の原点とする。ここでは、インクジェットヘッド１０４の幅方向に-αμｍ〜＋αμｍの領域を許容領域Ｅｐとする。また、斜線で示す領域Ｓは複数のノズルからのインク滴のセル内着弾時の処理領域である。処理領域Ｓ中の幅方向の中央に配した黒丸がインクジェットヘッドの基準点とする。

セルからはみ出したインクが、隣のセルとの仕切りの上に広がってしまうと、仕切りの高さ誤差となってしまうことが考えられるため望ましくない。また、セルへの着弾後のインク滴は次第に濡れ広がる。また、実際の処理領域の着弾点には誤差が生じる。したがって、この濡れ広がり性と各種誤差とを考慮して、隣のセルとの仕切りの上にインクが広がらない合計誤差量をβμｍとすれば、許容領域Ｅｐよりも合計誤差量β分だけ内側の領域Ｅｓ（安全領域：Ｘ軸方向、Ｙ軸方向ともに-（α-β）μｍ〜＋（α-β）μｍの破線で示す領域）内にインク滴を着弾させる必要がある。

また、その場合の基準点の整定範囲Ｅｔは、処理領域Ｓの処理幅（Ｘ軸方向の寸法）を２Ｓとすれば、安全領域Ｅｓよりも処理幅の半分Ｓ分だけ内側の範囲であり、-（α-β-Ｓ）μｍ〜＋（α-β-Ｓ）μｍの点線で示す範囲となる。

このような整定範囲Ｅｔ内に基準点が収束することで、本実施形態の印刷装置１０１ではインクジェットヘッドの振動が整定したと判定する。セル幅から処理幅と両端の合計誤差量とを引いた整定範囲Ｅｔ内でだけ、このインクジェットヘッドの基準点は位置ずれが許容されることになる。

図６に制御部の行う整定判定のフローを説明する。

まず、着色処理を施すセルの中心位置、即ちＸ軸スライドユニットとＹ軸スライドユニットの駆動先座標と、セルの幅とを取得する（Ｓ１１）。

次に、使用するインクジェットヘッドのノズルによるセル内での処理幅を算出する（Ｓ１２）。

次に、インクジェットヘッドの処理誤差と移動機構の駆動誤差とインクの濡れ広がりの誤差との最大値を予め記憶したメモリから、各誤差最大値を読み出し、その合計誤差分だけ許容領域であるセルのセル幅を狭めた安全領域を設定する（Ｓ１３）。なお、この処理を省いても本発明は実施できる。

次に、処理幅に基づいて処理領域全体が安全領域内となる基準点の範囲を算出し、整定判定部に出力する（Ｓ１４）。

次に、Ｘ軸エンコーダおよびＹ軸エンコーダの出力から位置ずれ量を検知する（Ｓ１５）。

次に、基準点の位置ずれ量が整定範囲に入ったかを判断する（Ｓ１６）。この判断は第１の実施形態と同様に固有振動周期に基づいて行ってもよいし、他の方法で行ってもよい。

次に、基準点の位置ずれ量が整定範囲に入ったと判断すれば、デバイス駆動部に処理の実行を指示する（Ｓ１７）。

以上のようにして、この印刷装置１０１では液晶パネルとインクジェットヘッドとの整定判定を行う。したがって、処理タクトタイムを短縮化しながら、確実に所望の精度で液晶パネルのセルに着色処理を施すことができる。

基準点と目標位置との間での振動を説明する図である。第１の実施形態に係る処理装置の外観平面図である。上記装置のブロック構成図である。上記装置での整定範囲を説明する図である。上記装置での整定判定のフローである。第２の実施形態に係る処理装置の外観平面図である。上記装置のブロック構成図である。上記装置での整定範囲を説明する図である。上記装置での整定判定のフローである。

符号の説明

１…フライス盤
２…ステージ
４…切削加工ヘッド
７…制御部
９…デバイス駆動部
７１…整定判定部
７２…駆動制御部
７３…処理制御部
７４…範囲算出部
７５…ずれ算出部
１００…被削物
１０１…印刷装置
１０４…インクジェットヘッド
１０７…処理幅算出部
２００…液晶パネル
Ｅｐ…許容領域
Ｅｓ…安全領域
Ｅｔ…整定範囲
Ｓ…処理領域

Claims

被処理媒体を保持するステージに対面し、前記被処理媒体上に処理を施す処理デバイスと、
前記処理デバイス上の基準点が目標位置に一致するよう前記ステージまたは前記処理デバイスを移動させる移動機構と、
前記処理デバイスの基準点の位置を検出する検出部と、
前記基準点の位置と前記目標位置との間の振動が整定したと判定してから、前記処理デバイスに前記処理を実行させる制御部と、を備える処理装置であって、
前記制御部は、前記被処理媒体上の処理が施されることが許容される領域である許容領域内に、前記処理デバイスが一度に処理を施す領域である処理領域が収まる、前記基準点の範囲である整定範囲を算出し、前記整定範囲内に前記検出部の検出した基準点の位置が収束することで、前記振動が整定したと判定することを特徴とする処理装置。
前記制御部は、前記処理領域のサイズに基づいて前記整定範囲を算出する請求項１に記載の処理装置。
前記制御部は、前記移動機構の駆動誤差と前記処理デバイスの処理誤差とに基づいて、前記整定範囲を算出する請求項１または２に記載の処理装置。
前記処理デバイスは、インクジェットヘッドのノズル群から複数のノズルを選択して同時にインク滴を吐出させるものであり、
前記処理領域は、前記複数のノズルが吐出したインク滴により同時に染色される領域である請求項１〜３のいずれかに記載の処理装置。
前記被処理媒体は、前記インクジェットヘッドから吐出されたインク滴を捉える複数のセルが配列された液晶パネルであり、
前記許容領域は、前記液晶パネルの各セルである請求項４に記載の処理装置。