JP2008307482A - 液滴吐出装置の制御方法及び液滴吐出装置 - Google Patents

液滴吐出装置の制御方法及び液滴吐出装置 Download PDF

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Abstract

【課題】複数のヘッド間での液滴量のバラツキを軽減する。
【解決手段】液状体を液滴として吐出する複数のヘッドに前記液状体を１つの供給源から分配する分配路のなかの複数の経路のうちで、前記液状体が前記液滴として吐出される吐出頻度が最多である前記経路と、他の各前記経路との間の前記吐出頻度の差の大きさに応じて多くなる量の前記液状体を、各前記他の経路につながる各前記ヘッドから、各前記他の経路につながる各前記ヘッドを駆動して、前記液滴として排出させる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、液状体を液滴として吐出するヘッドを備えた液滴吐出装置の制御方法、及び液滴吐出装置に関する。
従来、液状体を液滴として吐出するヘッドと基板などのワークとの相対位置を変化させつつ、ヘッドから液滴を吐出して、ワークに液状体で所望のパターンを描画することができる液滴吐出装置が知られている。液滴吐出装置では、１つのタンクに収容された液状体を複数のヘッドに分配する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１６９２３５号公報（第１２頁、図７）
上記特許文献１に記載された液滴吐出装置は、ヘッドを保持するキャリジと、液状体の供給源であるタンクとが互いに独立した所謂オフキャリジタイプの液滴吐出装置である。特許文献１に記載された液滴吐出装置では、液状体を収容する１つのタンクと、この１つのタンクから液状体が分配される複数のヘッドのそれぞれとが、液状体の供給路となるチューブによって連通されている。この液滴吐出装置では、１つのタンクと複数のヘッドとの間で各ヘッドに対応して設けられる複数の供給路（チューブ）が分配路を構成している。
複数のヘッドを有する液滴吐出装置においては、ワークに描画すべきパターンによって、複数のヘッド間で吐出頻度に差が発生することがある。複数のヘッド間で吐出頻度に差が発生すると、特許文献１に記載された液滴吐出装置では、各供給路内を流れる液状体の速さに、各ヘッドにつながる経路間で差が発生する。これは、液状体が消費されてタンク内の液状体が尽きたときに、各経路に残存する液状体の量に差が発生することを意味する。
各経路に残存する液状体の量に差が発生した状態で各経路に新たな液状体を供給すると、新たな液状体がヘッドに到達するタイミングが経路間で異なる。これは、各経路で新たな液状体よりも下流側に残存する従前の液状体の量が、経路間で異なるためである。なお、従前の液状体に継続して新たな液状体をヘッドに供給することを液状体の切り替えと呼ぶ。
ところで、液滴吐出装置での液滴の吐出においては、ヘッドに供給される液状体の特性を管理することが重要である。これは、液状体の粘性などの特性が異なると、同一の駆動条件でヘッドを駆動しても、吐出される液滴の大きさ（以下、液滴量と呼ぶ）などが異なってしまうことがあるからである。このため、液状体の特性は、製造ロット（以下、ロットと呼ぶ）単位で厳密に管理されている。しかしながら、液状体の特性の違いを皆無にすることは極めて困難なことである。このことは、描画すべきパターンが細かくなるほど看過できなくなる。描画すべきパターンが細かくなるほど、描画品質に対する液適量の差の影響度合いが高まるからである。
ここで、上記特許文献１に記載された液滴吐出装置では、複数のヘッド間で吐出頻度に差が発生していた場合、これらの複数のヘッドのうちで吐出頻度が高いヘッドと吐出頻度が低いヘッドとでは、ヘッド内の液状体が新たなロットに切り替わるタイミングが異なる。吐出頻度が高いヘッドの方が、吐出頻度が低いヘッドよりも先に液状体が新たなロットに切り替わる。
吐出頻度が高いヘッドでは、液状体が新たなロットに切り替わるタイミング（タイミングａとする）の前後で液滴量に差が発生することがある。タイミングａにおいては、吐出頻度が低いヘッド内の液状体は、新たなロットに切り替わっておらず、従前のロットのままである。吐出頻度が低いヘッドでは、液状体が新たなロットに切り替わるタイミング（タイミングｂとする）が、タイミングａの後に訪れる。
つまり、タイミングａからタイミングｂまでの間では、複数のヘッドの中に、液適量が変化しているヘッドと液適量が変化していないヘッドとが混在することがある。このことは、複数のヘッド間での液適量のバラツキが大きくなることを意味する。
つまり、特許文献１に記載された液滴吐出装置では、複数のヘッド間での液滴量のバラツキを軽減することが困難であるという未解決の課題がある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。
［適用例１］液状体を液滴として吐出する複数のヘッドに前記液状体を１つの供給源から分配する分配路のなかの複数の経路のうちで、前記液状体が前記液滴として吐出される吐出頻度が最多である前記経路と、他の各前記経路との間の前記吐出頻度の差の大きさに応じて多くなる量の前記液状体を、各前記他の経路につながる各前記ヘッドから、各前記他の経路につながる各前記ヘッドを駆動して、前記液滴として排出させる排出ステップを有することを特徴とする液滴吐出装置の制御方法。
適用例１では、液状体を１つの供給源から複数のヘッドに分配する分配路のなかの複数の経路のうちで、液状体が液滴として吐出される吐出頻度が最多である経路と他の各経路との吐出頻度の差の大きさに応じて多くなる量の液状体を、他の各経路につながる各ヘッドから排出させることができる。このため、分配路内での経路間において、液滴として消費される液状体の消費量の差を軽減することができる。これにより、１つの供給源における液状体が新たな液状体に切り替わったときに、分配路を介して液状体の分配を受ける複数のヘッドのそれぞれにおける液状体が新たな液状体に切り替わるタイミングを分配路内の経路間で合わせやすくすることができる。従って、複数のヘッド間での液滴量のバラツキを軽減することができる。
［適用例２］上記の液滴吐出装置の制御方法であって、前記複数のヘッドを用いてワークに前記液状体でパターンを描画するときに各前記ヘッドに割り当てられて各前記ヘッドでの前記液滴の吐出を規定する描画データに基づいて、各前記経路の前記吐出頻度を算出することを特徴とする液滴吐出装置の制御方法。
適用例２では、ワークにパターンを描画するときに各ヘッドに割り当てられて各ヘッドでの液滴の吐出を規定する描画データに基づいて、各経路の吐出頻度を算出するので、例えば各経路における液状体の消費量を計量する場合よりも容易に消費量を把握することができる。
［適用例３］上記の液滴吐出装置の制御方法であって、前記描画データが各前記ヘッドに割り当てられるたびに前記排出ステップを実施することを特徴とする液滴吐出装置の制御方法。
適用例３では、描画データが各ヘッドに割り当てられるたびに排出ステップを実施するので、描画データが各ヘッドに割り当てられるたびに分配路内での経路間での液状体の消費量の差を軽減することができる。
［適用例４］上記の液滴吐出装置の制御方法であって、前記１つの供給源における前記液状体のロットが変わったときに、前記排出ステップを実施することを特徴とする液滴吐出装置の制御方法。
適用例４では、１つの供給源における液状体のロットが変わったときに、複数のヘッドのそれぞれにおける液状体が新たなロットに切り替わるタイミングを分配路内の経路間で合わせやすくすることができる。
［適用例５］上記の液滴吐出装置の制御方法であって、前記ワークに描画すべき前記パターンが変わったときに、前記排出ステップを実施することを特徴とする液滴吐出装置の制御方法。
適用例５では、ワークに描画すべきパターンが変わったときに、分配路内の経路間での液状体の消費量の差を軽減することができる。
［適用例６］上記の液滴吐出装置の制御方法であって、所定間隔ごとに、前記排出ステップを実施することを特徴とする液滴吐出装置の制御方法。
適用例６では、所定間隔ごとに吸引ステップを実施するので、分配路内の経路間での液状体の消費量の差を、その差が累積的に大きくなる過程で軽減することができる。
［適用例７］上記の液滴吐出装置の制御方法であって、前記排出ステップの後に、前記複数のヘッドのそれぞれについて、前記ヘッドから吐出される前記液滴の量が許容範囲内におさまるように、前記液滴の量を調整する調整ステップを有することを特徴とする液滴吐出装置の制御方法。
適用例７では、吸引ステップの後に、各ヘッドの液滴の量を調整する調整ステップを有しているので、複数のヘッドに対して、分配路内の経路間での液状体の消費量の差が軽減された状態で、液滴の量を調整することができる。
［適用例８］液状体を液滴として吐出する複数のヘッドと、前記液状体を１つの供給源から前記複数のヘッドに分配する複数の経路を有する分配路と、前記複数のヘッドのそれぞれに対面した状態で各前記ヘッドから吐出される前記液滴を受ける排出部と、前記複数のヘッドを用いてワークに前記液状体でパターンを描画するときに各前記ヘッドに割り当てられて各前記ヘッドでの前記液滴の吐出を規定する描画データに基づいて、前記液状体が前記液滴として吐出される吐出頻度を、前記分配路のなかのそれぞれの前記経路について算出する算出部と、算出された前記吐出頻度が最多となる前記経路と他の各前記経路との間の前記吐出頻度の差の大きさに応じて多くなる量の前記液状体を、各前記他の経路につながる各前記ヘッドから、各前記他の経路につながる各前記ヘッドを駆動して、前記液滴として前記排出部に排出させる排出制御部と、を有することを特徴とする液滴吐出装置。
適用例８の液滴吐出装置では、液状体が１つの供給源から複数の経路を有する分配路を介して複数のヘッドに分配され得る。また、この液滴吐出装置では、分配路のなかのそれぞれの経路について、液状体が液滴として吐出される吐出頻度が算出部によって算出される。そして、この液滴吐出装置では、算出された吐出頻度が最多となる経路と他の各経路との間の吐出頻度の差の大きさに応じて多くなる量の液状体を、各他の経路につながる各ヘッドから液滴として排出部に排出させることができる。
このため、分配路内の経路間での吐出頻度の差を軽減することができ、これら経路間での液状体の消費量の差を軽減することができる。これにより、１つの供給源における液状体が新たな液状体に切り替わったときに、複数のヘッドのそれぞれにおける液状体が新たな液状体に切り替わるタイミングを、分配路内の経路間で合わせやすくすることができる。従って、複数のヘッド間での液滴量のバラツキを軽減することができる。
また、各経路の吐出頻度が描画データに基づいて算出部によって算出されるので、例えば各経路における液状体の消費量を計量する場合よりも容易に消費量を把握することができる。
本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
本実施形態における液滴吐出装置１は、平面図である図１（ａ）及び正面図である図１（ｂ）に示すように、基板などのワークＷを搬送するワーク搬送装置３と、ヘッドユニット５と、キャリジ７と、キャリジ搬送装置９と、メンテナンス部１１と、制御回路１３とを備えている。
この液滴吐出装置１は、ヘッドユニット５とワークＷとの平面視での相対位置を変化させつつ、ヘッドユニット５から液状体を液滴として吐出して、ワークＷに液状体で所望のパターンを形成するものである。なお、図中のＹ方向はワークＷの移動方向を示し、Ｘ方向は平面視でＹ方向とは直交する方向を示し、Ｚ方向は正面視でＸ方向とは直交する方向を示している。
このような液滴吐出装置１は、例えば、液晶表示パネル等に用いられるカラーフィルタの製造に適用され得る。赤、緑及び青の３色のフィルタエレメントを有するカラーフィルタの場合、液滴吐出装置１は、例えば、基板に赤、緑及び青の各着色層を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、液滴吐出装置１にヘッドユニット５から各着色層に対応する各液状体を、ワークＷに液滴として吐出させることによって、ワークＷに赤、緑及び青のそれぞれのフィルタエレメントのパターンが描画される。
ここで、液滴吐出装置１の各構成について、詳細を説明する。
ワーク搬送装置３は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、定盤２１と、ガイドレール２３ａ及び２３ｂと、ワークテーブル２５と、ワーク搬送モータ２７と、フラッシング部２８ａ及び２８ｂとを有している。
定盤２１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料から形成されており、Ｙ方向に沿って延びるように据えられている。ガイドレール２３ａ及び２３ｂは、互いにＸ方向に間隔をあけて、Ｙ方向に沿って延びるように定盤２１上に配設されている。
ワークテーブル２５は、ワークＷが載置される載置面２６を有している。ワークテーブル２５は、載置面２６が、図１（ｂ）で見てＺ方向の上方に向けられて、ガイドレール２３ａ及び２３ｂ上に、定盤２１から浮いた状態で載置されている。このワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及び２３ｂによって、定盤２１上をＹ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
ワーク搬送モータ２７は、リニアモータが採用されており、直動方向がＹ方向に沿うように定盤２１上に配設されているとともに、リニアモータの移動子がワークテーブル２５に固定されている。このワーク搬送モータ２７は、ワークテーブル２５をＹ方向に沿って往復移動させるための動力を発生する。
フラッシング部２８ａ及び２８ｂは、それぞれ、ワークＷをＹ方向に挟んで対峙する位置に設けられている。フラッシング部２８ａ及び２８ｂは、ワークテーブル２５に設けられており、ワークテーブル２５の移動にともなってＹ方向に往復移動可能に構成されている。
これらのフラッシング部２８ａ及び２８ｂは、それぞれ、吐出受容器２９と、吸収体３０とを有している。吸収体３０は、例えば、ポリエチレン系などの親水性が高い多孔質体で構成され、Ｚ方向の上方の上面が露呈した状態で、吐出受容器２９に収容されている。フラッシング部２８ａ及び２８ｂは、吸収体３０がヘッドユニット５に対向した状態で、ヘッドユニット５から吐出される液滴を受ける。
上記の構成を有するワーク搬送装置３は、ワーク搬送モータ２７からの動力がワークテーブル２５に伝達され、ワークテーブル２５並びにフラッシング部２８ａ及び２８ｂをガイドレール２３ａ及び２３ｂに沿って、すなわちＹ方向に沿って往復移動させることができる。つまり、ワーク搬送装置３は、ワークテーブル２５の載置面２６に載置されたワークＷを、Ｙ方向に沿って往復移動させることができる。
ヘッドユニット５は、底面図である図２（ａ）に示すように、ヘッドプレート３１と、１２個のヘッド３３とを備えている。１２個のヘッド３３は、６個ずつに区分けされ、２本のヘッド列３５ａ及び３５ｂを構成している。
各ヘッド３３は、各ヘッド３３の底面を拡大した図である図２（ｂ）に示すように、ノズル面３７に複数のノズル３９が形成されている。なお、この図２（ｂ）では、ノズル３９をわかりやすく示すため、ノズル３９を誇張して且つ個数を減じて図示した。
複数のノズル３９は、Ｘ方向に沿って所定のピッチＰで配列形成されており、Ｙ方向に間隔をあけて並ぶ２本のノズル列４１を構成している。これら２本のノズル列４１は、各ノズル列４１のノズル３９同士がＰ／２の距離だけＸ方向にずれた位置に形成されている。２本のノズル列４１のそれぞれの両端部の数個分（本実施形態では３個）のノズル３９は、液滴の吐出特性に特異性が見られるため、使用されないダミーノズル３９ｄとされている。なお、図２（ｂ）において、ダミーノズル３９ｄは、塗りつぶされて図示されている。
上記の構成を有する各ヘッド３３は、ノズル列４１がＸ方向に沿って延びるように、且つノズル面３７がヘッドプレート３１から突出するように、ヘッドプレート３１に配設されている。ヘッド列３５ａ及び３５ｂは、図２（ａ）に示すように、それぞれ６個のヘッド３３が、Ｙ方向に所定間隔で且つＸ方向に所定量ずつずれて、ヘッドプレート３１に並設された構成を有している。
ここで、液滴吐出装置１は、図３に示すように、各ヘッド３３に供給される液状体Ｌを収容した３個のタンクＴ１、Ｔ２及びＴ３と、タンクＴ１、Ｔ２及びＴ３ごとに設けられる分配路Ｄ１、Ｄ２及びＤ３と、を有している。また、ヘッドユニット５における１２個のヘッド３３は、４個のヘッド３３を１組とする３つのグループＧ１、Ｇ２及びＧ３に分けられている。
なお、以下においては、１２個のヘッド３３のそれぞれを識別した表現が用いられる場合がある。１２個のヘッド３３のそれぞれが識別される場合、各ヘッド３３の符号に、グループＧ１、Ｇ２及びＧ３を識別する番号１〜３と、各グループＧ１、Ｇ２及びＧ３内での４個のヘッド３３を識別する通し番号１〜４とが、この順序で付される。
つまり、グループＧ１に属する４個のヘッド３３を識別する場合、図３に示すように、ヘッド３３11、３３12、３３13及び３３14と表現される。同様に、グループＧ２に属する４個のヘッド３３は、ヘッド３３2n（ｎは１〜４の整数）と表現され、グループＧ３に属する４個のヘッド３３は、ヘッド３３3nと表現される。
分配路Ｄ１は、４本の供給路Ｋ１1、Ｋ１2、Ｋ１3及びＫ１4を有している。供給路Ｋ１1はヘッド３３11に接続され、供給路Ｋ１2はヘッド３３12に接続され、供給路Ｋ１3はヘッド３３13に接続され、供給路Ｋ１4はヘッド３３14に接続されている。
同様に、分配路Ｄ２及びＤ３のそれぞれは、分配路Ｄ２が４本の供給路Ｋ２nを有し、分配路Ｄ３が４本の供給路Ｋ３nを有している。分配路Ｄ２における供給路Ｋ２nのそれぞれは、各ヘッド３３2nに接続されている。また、分配路Ｄ３における供給路Ｋ３nのそれぞれは、各ヘッド３３3nに接続されている。
従って、タンクＴ１に収容されている液状体Ｌは、分配路Ｄ１を介してグループＧ１の各ヘッド３３1nに分配される。同様に、タンクＴ２に収容されている液状体Ｌは分配路Ｄ２を介してグループＧ２の各ヘッド３３2nに分配され、タンクＴ３に収容されている液状体Ｌは分配路Ｄ３を介してグループＧ３の各ヘッド３３3nに分配される。
なお、タンクＴ１、Ｔ２及びＴ３には、タンクＴ１、Ｔ２及びＴ３ごとに異なる種類の液状体Ｌが収容されても、タンクＴ１、Ｔ２及びＴ３間で同じ種類の液状体Ｌが収容されてもよい。前述したカラーフィルタを製造する場合、例えば、赤の着色層に対応する液状体ＬをタンクＴ１に収容し、緑の着色層に対応する液状体ＬをタンクＴ２に収容し、青の着色層に対応する液状体ＬをタンクＴ３に収容することができる。
また、本実施形態では、グループＧ１に属するヘッド３３1nのうち、ヘッド３３11及び３３12が、図４に示すように、ヘッド列３５ｂに含まれ、ヘッド３３13及び３３14がヘッド列３５ａに含まれる。同様に、グループＧ２及びＧ３のそれぞれでは、ヘッド３３21及び３３22並びにヘッド３３31及び３３32がヘッド列３５ｂに含まれ、ヘッド３３23及び３３24並びにヘッド３３33及び３３34がヘッド列３５ａに含まれる。そして、ヘッドユニット５の全体としては、図４で見てＹ方向の上方より、グループＧ１、Ｇ２及びＧ３が、この順序で且つ反復して並んでいる。
ヘッド列３５ｂにおいて、グループＧ１に属するヘッド３３11及び３３12は、図５に示すように、互いにダミーノズル３９ｄを補完する関係にある。ヘッド３３11のダミーノズル３９ｄがヘッド３３12のノズル３９で補完され、ヘッド３３12のダミーノズル３９ｄがヘッド３３11のノズル３９で補完される。ヘッド列３５ｂにおけるグループＧ２及びＧ３のそれぞれにおいても、同様である。ヘッド３３21及び３３22は、互いにダミーノズル３９ｄを補完する関係にあり、ヘッド３３31及び３３32は、互いにダミーノズル３９ｄを補完する関係にある。
また、ヘッド列３５ａにおいても、グループＧ１のヘッド３３13及び３３14間、グループＧ２のヘッド３３23及び３３24間、並びに、グループＧ３のヘッド３３33及び３３34間のそれぞれの間に、同様の関係がある。
キャリジ７は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、上述したヘッドユニット５を支持している。ここで、ヘッドユニット５は、図１（ｂ）に示すように、ノズル面３７をＺ方向の下方に向けてキャリジ７に支持されている。また、キャリジ７には、ヘッド昇降モータ４５が備えられている。
ヘッド昇降モータ４５は、図示しない昇降機構を介してヘッドユニット５を、Ｚ方向に沿って昇降させるための動力を発生する。
キャリジ搬送装置９は、図１（ａ）に示すように、ガイドレール５１ａ及び５１ｂと、キャリジ搬送モータ５３とを備えている。ガイドレール５１ａ及び５１ｂは、互いにＹ方向に間隔をあけて、Ｘ方向に沿って延びるように配設されている。前述したキャリジ７は、ガイドレール５１ａ及び５１ｂ間に架け渡されている。
ガイドレール５１ａ及び５１ｂは、図１（ｂ）に示すように、ワーク搬送装置３及びメンテナンス部１１をＸ方向にまたいで配設されている。これらのガイドレール５１ａ及び５１ｂは、キャリジ７をＸ方向に沿って、ワークテーブル２５及び後述するテーブル７３をまたぐ距離にわたって往復移動可能に案内する。
キャリジ搬送モータ５３は、リニアモータが採用されており、図１（ａ）に示すように、直動方向がＸ方向に沿うようにガイドレール５１ｂに配設されているとともに、リニアモータの移動子がキャリジ７に固定されている。このキャリジ搬送モータ５３は、キャリジ７をＸ方向に沿って往復移動させるための動力を発生する。
上記の構成を有するキャリジ搬送装置９は、キャリジ搬送モータ５３からの動力がキャリジ７に伝達され、キャリジ７をガイドレール５１ａ及び５１ｂに沿って、すなわちＸ方向に沿って往復移動させることができる。
なお、ワーク搬送装置３のガイドレール２３ａ及び２３ｂは、図１（ａ）に示すように、ガイドレール５１ａ及び５１ｂをＹ方向にまたぐ長さを有している。そして、ワーク搬送装置３は、ワークテーブル２５に載置されたワークＷと、ワークテーブル２５に設けられたフラッシング部２８ａ及び２８ｂとを、キャリジ７のＹ方向に沿った寸法よりも長い距離にわたって往復移動させることができる。
メンテナンス部１１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、定盤６１と、搬送装置６３と、キャップユニット６４と、液適量測定装置６５とを備えている。
定盤６１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料から形成されており、図１（ｂ）で見て、ワーク搬送装置３の右側に据えられている。
搬送装置６３は、ガイドレール７１ａ及び７１ｂと、テーブル７３と、テーブル移動モータ７５とを備えている。
ガイドレール７１ａ及び７１ｂは、互いにＸ方向に間隔をあけて、Ｙ方向に沿って延びるように定盤６１上に配設されている。
テーブル７３は、キャップユニット６４及び液適量測定装置６５が載置される載置面７７を有している。
テーブル７３は、載置面７７が、図１（ｂ）で見てＺ方向の上方に向けられた状態で、ガイドレール７１ａ及び７１ｂ上に、定盤６１から浮いた状態で載置されている。このテーブル７３は、ガイドレール７１ａ及び７１ｂによって、定盤６１上をＹ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
なお、ガイドレール７１ａ及び７１ｂは、図１（ａ）に示すように、ガイドレール５１ａ及び５１ｂをＹ方向にまたぐ長さを有している。そして、テーブル７３は、キャリジ７をＹ方向にまたぐ距離にわたって往復移動可能であり、且つキャップユニット６４及び液適量測定装置６５のそれぞれが、ヘッドユニット５に対面可能に構成されている。
テーブル移動モータ７５は、リニアモータが採用されており、直動方向がＹ方向に沿うように定盤６１上に配設されているとともに、リニアモータの移動子がテーブル７３に固定されている。このテーブル移動モータ７５は、テーブル７３をＹ方向に沿って往復移動させるための動力を発生する。
キャップユニット６４は、平面図である図６（ａ）、及び図６（ａ）中のＡ−Ａ線における断面図である図６（ｂ）に示すように、載置台７８と、１２個のキャップ部７９とを有している。各キャップ部７９は、図６（ｂ）に示すように、パッキン８１と、吸収体８２と、枠８３と、ばね８５と、筐体８７と、ストッパ８９と、チューブ９１とを有している。
パッキン８１は、ゴムやエラストマなどの弾性体で構成され、図６（ｂ）で見て断面が下方に凹となる形状を有している。パッキン８１がヘッド３３の周縁部に当接されると、パッキン８１の凹形状とヘッド３３とに囲まれた領域に空間９３が形成される。パッキン８１は、空間９３の機密性を高める機能を有している。これにより、各ヘッド３３の複数のノズル３９から液状体Ｌが蒸発してしまうことを軽減することができる。
吸収体８２は、例えば、ポリエチレン系などの親水性が高い多孔質体で構成され、パッキン８１の凹形状内に載置されている。吸収体８２は、パッキン８１がヘッド３３に当接した状態で、このヘッド３３から吐出される液滴を受ける。
枠８３は、パッキン８１が収容され、パッキン８１を下側から支えている。ばね８５は、枠８３の底面８３ａを上方に向けて付勢している。筐体８７は、ばね８５、枠８３、パッキン８１及び吸収体８２を収容した状態で、載置台７８に載置されている。なお、ばね８５は、筐体８７の底部８７ａと枠８３の底面８３ａとの間に設けられている。ストッパ８９は、筐体８７の上面に設けられ、ばね８５に付勢されている枠８３が筐体８７外に突出してしまうことを規制している。
チューブ９１は、一端がパッキン８１に接続され、他端が図示しない回収部に接続されている。空間９３は、チューブ９１によって、パッキン８１、枠８３、筐体８７及び載置台７８内を経て回収部に連通している。各チューブ９１は、各吸収体８２が各ヘッド３３から液滴として受けた液状体Ｌを回収部に導く。
ここで、１２個のキャップ部７９のそれぞれは、ヘッドユニット５とキャップユニット６４とが相対したときに、１２個のヘッド３３のそれぞれに相対する位置に設けられている。従って、以下においては、各ヘッド３３の識別に応じて、各キャップ部７９を識別した表現が用いられる場合がある。
各キャップ部７９が識別される場合、ヘッド３３1nに対応するキャップ部７９がキャップ部７９1nと表現され、ヘッド３３2nに対応するキャップ部７９がキャップ部７９2nと表現され、ヘッド３３3nに対応するキャップ部７９がキャップ部７９3nと表現される。
上記の構成を有するキャップユニット６４は、各キャップ部７９のパッキン８１が各ヘッド３３に当接することにより、各ヘッド３３の各ノズル面３７を保護するとともに、複数のノズル３９からの液状体Ｌの蒸発を低く抑える。
液適量測定装置６５は、平面図である図７（ａ）、及び図７（ａ）中のＢ−Ｂ線における断面図である図７（ｂ）に示すように、対面プレート１０３と、４本の支柱１０５と、電子天秤１０７と、測定容器１０９とを備えている。
対面プレート１０３には、略中央に貫通孔１１１が形成されている。
貫通孔１１１は、開口面積が、平面視で１個のヘッド３３を覆うことができる大きさに設定されている。この対面プレート１０３は、底面の４隅が、各支柱１０５を介してテーブル７３の載置面７７に支持されている。
電子天秤１０７は、４本の支柱１０５で囲まれる領域内で、対面プレート１０３との間に隙間をあけてテーブル７３の載置面７７に載置されている。
測定容器１０９は、底１１３を有するとともに、Ｚ方向の上端が開口されている。測定容器１０９の開口は、平面視で各ヘッド３３の２本のノズル列４１を覆うことができる大きさに設定されている。測定容器１０９は、Ｚ方向の上端側が貫通孔１１１に挿入された状態で、電子天秤１０７の測定皿１１５に配設されている。なお、測定容器１０９と貫通孔１１１の内壁との間には、隙間が保たれている。なお、図７（ｂ）では、電子天秤１０７及び測定皿１１５の断面の図示が省略されている。
上記の構成を有する液適量測定装置６５は、対面プレート１０３の貫通孔１１１に対向する１個のヘッド３３から測定容器１０９内へ液滴の吐出を受けて、このヘッド３３から液滴として吐出された液状体Ｌの重量を電子天秤１０７で測定する。
制御回路１３は、図８に示すように、制御部１３１と、ヘッドドライバ１３３と、モータドライバ１３５と、インタフェース部１３９とを備えている。
制御部１３１は、例えば、マイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４１と、メモリ部１４３とを備えている。ＣＰＵ１４１は、描画処理等の各種処理を実行する。
メモリ部１４３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）や、ＲＯＭ（Read-Only Memory）などを含んだ構成を有している。ＲＡＭは、ホストコンピュータ１４５からインタフェース部１３９を介して入力される描画データを格納したり、ＣＰＵ１４１によって実行される描画処理等のプログラムを一時的に展開したり、各種データを一時的に格納したりする。
ＲＯＭは、例えば不揮発性半導体メモリで構成され、ＣＰＵ１４１が実行するプログラムなどが格納されている。
ヘッドドライバ１３３は、ＣＰＵ１４１からの指令に基づいて、ヘッドユニット５の各ヘッド３３の駆動を個別に制御する。
モータドライバ１３５は、ＣＰＵ１４１からの指令に基づいて、ワーク搬送モータ２７、ヘッド昇降モータ４５、キャリジ搬送モータ５３、及びテーブル移動モータ７５のそれぞれの駆動を個別に制御する。
インタフェース部１３９は、ホストコンピュータ１４５から受け取った描画データを制御部１３１に出力したり、制御部１３１から受け取った各種情報をホストコンピュータ１４５に出力したりする。
なお、電子天秤１０７は、ＣＰＵ１４１からの指令に基づいて、測定容器１０９の重量変化を検出するとともに、検出した結果を制御部１３１に出力する。ここで、測定容器１０９の重量変化とは、対面プレート１０３の貫通孔１１１に対向するヘッド３３が液状体Ｌを液滴として測定容器１０９内に吐出する前の重量と吐出した後の重量との変化をいう。
ここで、液滴吐出装置１における描画処理、フラッシング処理及び液適量測定処理について説明する。
まず、描画処理について説明する。
液滴吐出装置１では、制御部１３１がホストコンピュータ１４５からインタフェース部１３９を介して描画データを受け取ると、ＣＰＵ１４１によって描画処理が開始される。
描画データは、液状体ＬでワークＷに描画すべきパターンを指示するものであり、描画すべきパターンがビットマップ状に表現されている。ワークＷへのパターンの描画は、ヘッドユニット５をワークＷに対向させた状態で、ワークＷをワーク搬送装置３でＹ方向に往復移動させながら、各ヘッド３３から液滴を所定周期で吐出させることによって行われる。往復移動するワークＷに対する描画では、ワークＷの往路及び復路のうちのいずれか一方だけに液滴を吐出させたり、往路及び復路の双方に液滴を吐出させたりすることができる。
いずれの場合においても、ワークＷの往路又は復路において描画すべきパターンが、描画データの１単位で指示される。そして、描画データの１単位は、１２個のヘッド３３のそれぞれに割り当てられ、各ヘッド３３に対してワークＷの往路又は復路における液滴の吐出を規定する。つまり、１単位の描画データは、ワークＷの往路ごとに、又は復路ごとに、若しくは往路及び復路のそれぞれごとに、各ヘッド３３に対して割り当てられる。
ここで、描画すべきパターンと描画データとの関係について、一例を挙げて概念的に説明する。ここでは、理解を容易にするために、１２個のヘッド３３のうちヘッド３３11及び３３12で図９（ａ）に示すパターン１５０を描画する場合を例に説明する。
図９（ａ）に示すように、各パターン１５０に対してＹ方向に交差する各ノズル３９から液滴を、各液滴がパターン１５０内に到達するタイミングで吐出させることによって、各パターン１５０内にドット１５１が形成される。ドット１５１の大きさや、複数のドットの重なり状態などを適宜に設定することによって描画パターン１５３が形成される。
つまり、パターン１５０は、図９（ｂ）に示すように、ドット１５１の配置によって規定され得る。そして、ヘッド３３ごとに、描画すべきパターンに応じてドット１５１の配置を論理値でマトリクス状に展開したデータが、図９（ｃ）に示す描画データＲである。
描画データＲは、ヘッド３３ごとに展開されて各ヘッド３３に対して割り当てられる。従って、以下においては、ヘッド３３の識別に応じた識別表現が用いられることがある。図９（ｃ）に示す例では、ヘッド３３11に対する描画データＲが描画データＲ11と表現され、ヘッド３３12に対する描画データＲが描画データＲ12と表現される。つまり、ヘッド３３1nに対する描画データＲが描画データＲ1nと表現される。同様に、ヘッド３３2nに対する描画データＲが描画データＲ2nと表現され、ヘッド３３3nに対する描画データＲが描画データＲ3nと表現される。
本実施形態では、描画データＲ11及びＲ12内の論理値“１”が、ドット１５１の配置、すなわち液滴の吐出を指示している。なお、図９（ｃ）では、ドット１５１を配置しないこと、すなわち液滴を吐出させないことを指示する論理値“０”が省略されている。
描画データＲ11と描画データＲ12とは、Ｙ方向にずれている。これは、ヘッド３３11の位置と、ヘッド３３12の位置とがＹ方向にずれていることが考慮されているためである。また、描画データＲ11及びＲ12のそれぞれにおいて、１つのパターン１５０に対応する論理値がＹ方向にずれている。これは、各ヘッド３３11及び３３12において、２本のノズル列４１間にＹ方向のずれを有していることが考慮されているためである。
ヘッド３３ごとの描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nは、図８に示すホストコンピュータ１４５によって生成され、ホストコンピュータ１４５からインタフェース部１３９を介して制御部１３１に入力される。制御部１３１に描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nが入力されると、ＣＰＵ１４１は、図１０に示す描画処理を開始する。
まず、ステップＳ１において、メモリ部１４３に格納されている変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nの値を読み込む。これらの変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nは、各ヘッド３３に対応して、１２個分の変数が用意されている。これらの変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nには、描画処理が開始される前において、各ヘッド３３が液滴を吐出した頻度（吐出頻度）が記録されている。各ヘッド３３の吐出頻度は、各ヘッド３３が複数のノズル３９を有する本実施形態の場合、各ノズル３９が液滴を吐出した回数を、１つのヘッド３３単位で合計した値である。別の観点では、吐出頻度は、各ヘッド３３から吐出された液滴の個数であるとも表現され得る。
次いで、ステップＳ２において、キャリジ搬送指令をモータドライバ１３５に出力する。このとき、モータドライバ１３５は、キャリジ搬送モータ５３の駆動を制御して、ヘッドユニット５を描画エリアに移動させる。ここで、描画エリアは、図１に示すワークＷのＹ方向に沿った軌跡と、ヘッドユニット５のＸ方向に沿った軌跡とが交差する領域である。
次いで、ステップＳ３において、ワーク搬送指令をモータドライバ１３５に出力する。このとき、モータドライバ１３５は、ワーク搬送モータ２７の駆動を制御して、ワークＷの搬送を開始させる。
次いで、ステップＳ４において、予備吐出指令をヘッドドライバ１３３に出力する。このとき、ヘッドドライバ１３３は、各ヘッド３３がフラッシング部２８ａ及び２８ｂのいずれかに対向するタイミングで各ヘッド３３の駆動を制御して、各ヘッド３３の複数のノズル３９から一様に液滴を吐出させる。各ヘッド３３の複数のノズル３９から一様に液滴を吐出させることを予備吐出と呼ぶ。この予備吐出は、描画前に、各ヘッド３３の各ノズルにおける液滴の吐出状態を、適正な状態に整えるために実施される。
次いで、ステップＳ５において、各描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nにおける論理値“１”の個数をカウントし、描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nごとのカウント値を、各変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nに加算して新たな変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nとする。
次いで、ステップＳ６において、ヘッド駆動指令をヘッドドライバ１３３に出力する。このとき、ヘッドドライバ１３３は、各描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nに基づいて、各ヘッド３３1n、３３2n及び３３3nの駆動を制御して、ワークＷにパターンを描画させる。
次いで、ステップＳ７において、新たな描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nが入力されているか否かを判定する。このとき、新たな描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nが入力されている（ＹＥＳ）と判定されると、処理がステップＳ４に移行され、入力されていない（ＮＯ）と判定されると、処理がステップＳ８に移行される。
このステップＳ８において、搬送停止指令をモータドライバ１３５に出力する。このとき、モータドライバ１３５は、ワーク搬送モータ２７の駆動を制御して、ワークＷの搬送を停止させる。
次いで、ステップＳ９において、変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nの値をメモリ部１４３に格納してから処理を終了する。
次に、フラッシング処理について説明する。なお、フラッシング処理とは、描画に関係なくヘッド３３を駆動して、液状体Ｌをヘッド３３のノズル３９から液滴として排出させる処理である。
液滴吐出装置１では、制御部１３１がホストコンピュータ１４５からインタフェース部１３９を介してフラッシング処理の実施指示を受けると、ＣＰＵ１４１によって、図１１に示すフラッシング処理が開始される。
まず、ステップＳ２１において、メモリ部１４３に格納されている変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nの値を読み込む。
次いで、ステップＳ２２において、変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nごとの最大値を判別する。このとき、変数Ｃ1nのうちで最大値となるものが最多頻度Ｃ1maxとして判別され、変数Ｃ2nのうちで最大値となるものが最多頻度Ｃ2maxとして判別され、変数Ｃ3nのうちで最大値となるものが最多頻度Ｃ3maxとして判別される。
次いで、ステップＳ２３において、各分配路Ｄ１、Ｄ２及びＤ３内の吐出頻度の差ＦＳを算出する。このとき、分配路Ｄ１における吐出頻度の差ＦＳは、最多頻度Ｃ1maxと他の変数Ｃ1nとの差として算出される。同様に、分配路Ｄ２における吐出頻度の差ＦＳが最多頻度Ｃ2maxと他の各変数Ｃ2nとの差として算出され、分配路Ｄ３における吐出頻度の差ＦＳが最多頻度Ｃ3maxと他の各変数Ｃ3nとの差として算出される。従って、分配路Ｄ１、Ｄ２及びＤ３ごとに、すなわちグループＧ１、Ｇ２及びＧ３ごとに、３つの吐出頻度の差ＦＳが算出される。
ここで、理解を容易にするために、各最多頻度Ｃ1max、Ｃ2max及びＣ3maxの一例を挙げて説明する。ここでは、変数Ｃ11が最多頻度Ｃ1maxとして判別され、変数Ｃ21が最多頻度Ｃ2maxとして判別され、変数Ｃ31が最多頻度Ｃ3maxとして判別されたと仮定される。
この場合、グループＧ１における３つの吐出頻度の差ＦＳは、下記（１）〜（３）式によって算出される。
Ｃ1max−Ｃ12＝ＦＳ11…（１）
Ｃ1max−Ｃ13＝ＦＳ12…（２）
Ｃ1max−Ｃ14＝ＦＳ13…（３）
ここで、ＦＳ11は分配路Ｄ１における１つ目の差を表し、ＦＳ12は分配路Ｄ１における２つ目の差を表し、ＦＳ13は分配路Ｄ３における３つ目の差を表している。同様にして、分配路Ｄ２における吐出頻度の差ＦＳ21、ＦＳ22及びＦＳ23、並びに、分配路Ｄ３における吐出頻度の差ＦＳ31、ＦＳ32及びＦＳ33が算出される。
次いで、ステップＳ２４において、キャリジ搬送指令をモータドライバ１３５に出力する。このとき、モータドライバ１３５は、キャリジ搬送モータ５３の駆動を制御して、ヘッドユニット５をキャッピング位置に移動させる。ここで、キャッピング位置は、図６に示す各キャップ部７９1n、７９2n及び７９3nがＹ方向に沿って描く軌跡と、各ヘッド３３1n、３３2n及び３３3nがＸ方向に沿って描く軌跡とが交差する位置である。
次いで、ステップＳ２５において、テーブル移動指令をモータドライバ１３５に出力する。このとき、モータドライバ１３５は、テーブル移動モータ７５の駆動を制御して、各キャップ部７９1n、７９2n及び７９3nがキャッピング位置に位置するように、テーブル７３を移動させる。
次いで、ステップＳ２６において、ヘッド降下指令をモータドライバ１３５に出力する。このとき、モータドライバ１３５は、ヘッド昇降モータ４５の駆動を制御して、各ヘッド３３1n、３３2n及び３３3nが各キャップ部７９1n、７９2n及び７９3nに当接するまで、ヘッドユニット５を降下させる。
次いで、ステップＳ２７において、フラッシング指令をヘッドドライバ１３３に出力する。このとき、ヘッドドライバ１３３は、各変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nに基づいて、各ヘッド３３1n、３３2n及び３３3nの駆動を個別に制御する。本実施形態では、各ヘッド３３1n、３３2n及び３３3nは、吐出頻度の差ＦＳの大きさに応じて多くなる量の液状体Ｌを排出するように駆動が制御される。
例えば、変数Ｃ11が最多頻度Ｃ1maxとして判別された上述の例では、ヘッド３３12からの排出量が、ヘッド３３11からの排出量よりも、吐出頻度の差ＦＳ11の大きさに応じて多くなるように、ヘッド３３12の駆動が制御される。同様に、ヘッド３３13及び３３14のそれぞれは、吐出頻度の差ＦＳ12及びＦＳ13のそれぞれの大きさに応じて、ヘッド３３11よりも多くなる排出量に駆動が制御される。他のグループＧ２及びＧ３に対応するヘッド３３2n及び３３3nに対しても、同様に駆動が制御される。
なお、ヘッド３３12からの排出量をヘッド３３11からの排出量よりも多くすることは、ヘッド３３12の駆動回数や１回の駆動における液滴量をヘッド３３11よりも多くすることによって実現され得る。また、フラッシングでは、各ヘッド３３の複数のノズル３９のすべてから一様に液滴を吐出させても、各ヘッド３３の複数のノズル３９の一部から液滴を吐出させてもよい。
次いで、ステップＳ２８において、各ヘッド３３1n、３３2n及び３３3nでのフラッシングが終了したか否かを判定する。そして、フラッシングが終了した（ＹＥＳ）と判定されると、処理がステップＳ２９に移行され、フラッシングが終了していない（ＮＯ）と判定されると、フラッシングが終了するまで処理が待機される。
ステップＳ２９において、ヘッド上昇指令をモータドライバ１３５に出力する。このとき、モータドライバ１３５は、ヘッド昇降モータ４５の駆動を制御して、ヘッドユニット５を上昇させる。これにより、各ヘッド３３1n、３３2n及び３３3nは、各キャップ部７９1n、７９2n及び７９3nから離隔する。
次いで、ステップＳ３０において、変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nの値をクリアする。
次いで、ステップＳ３１において、変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nの値をメモリ部１４３に格納してから処理を終了する。
フラッシング処理が実施されるタイミングとしては、描画すべきパターンが変わったとき、液状体Ｌのロットが変わったとき、所定間隔ごとなどが挙げられる。所定間隔ごととしては、例えば、所定時間ごと、ワークＷの所定枚数ごとなどが挙げられる。
描画すべきパターンが変わると、パターンの変更前後で各ヘッド３３の吐出頻度が変化する場合がある。例えば、パターンの変更前に吐出頻度が低かったヘッド３３が、パターンの変更後に吐出頻度が高くなることが発生する場合がある。従って、描画すべきパターンがかわったときにフラッシング処理を実施すれば、吐出頻度の差ＦＳが軽減された状態で新たなパターンに対する描画を開始することができる。
また、液状体Ｌのロットや描画すべきパターンが変化する間隔よりも短い間隔で定期的にフラッシング処理を実施すれば、フラッシング処理が実施される間隔を短くすることができるため、所定間隔ごとにフラッシング処理を実施することは好ましい。また、所定間隔ごとにフラッシング処理を実施すれば、累積的に大きくなる吐出頻度の差ＦＳを、累積的に大きくなる過程で軽減することができる。従って、吐出頻度の差ＦＳが大きく開いてしまう前に、各分配路Ｄ１、Ｄ２及びＤ３における供給路Ｋ１n、Ｋ２n及びＫ３n内の液状体Ｌの消費量の差を縮めることができ、消費量の差を縮めるのに要するフラッシング時間や、１回のヘッド駆動における排出量を低減することができる。
次に、液適量測定処理について説明する。
液滴吐出装置１では、制御部１３１がホストコンピュータ１４５からインタフェース部１３９を介して液適量測定処理の実施指示を受けると、ＣＰＵ１４１によって、図１２に示す液適量測定処理が開始される。
まず、ステップＳ５１において、前述したフラッシング処理を実施する。そして、図１１に示すフラッシング処理が終了すると、処理がステップＳ５２に移行される。
ステップＳ５２において、ヘッド３３の個数をカウントするための変数Ｈの値と、電子天秤１０７での計量値が代入される変数Ｍ（Ｈ）とをクリアする。なお、変数Ｍ（Ｈ）は、ヘッド３３の個数（Ｈ個）分だけ用意される。ヘッド３３の個数が１２個である本実施形態の場合、変数Ｍ（Ｈ）は、変数Ｍ（１）〜変数Ｍ（１２）までの１２個である。
次いで、ステップＳ５３において、測定準備指令をモータドライバ１３５に出力する。このとき、モータドライバ１３５は、キャリジ搬送モータ５３及びテーブル移動モータ７５のそれぞれの駆動を制御して、キャリジ７及びテーブル７３のそれぞれを初期位置につかせる。
ここで、キャリジ７及びテーブル７３のそれぞれの初期位置について説明する。
ヘッドユニット５は、キャリジ７によってＸ方向に沿って搬送されると、図１３に示すように、ヘッド３３11が軌跡１６１を描く。また、対面プレート１０３は、テーブル７３によってＹ方向に沿って搬送されると、貫通孔１１１が軌跡１６３を描く。
テーブル７３の初期位置は、図１４に示すように、平面視で、対面プレート１０３の貫通孔１１１が軌跡１６１に重なる位置である。また、キャリジ７の初期位置は、図１５に示すように、平面視で、ヘッド３３11が軌跡１６３に重なる位置である。なお、図１３、図１４及び図１５では、それぞれ構成をわかりやすく示すため、軌跡１６１及び軌跡１６３にハッチングが施されている。
キャリジ７及びテーブル７３のそれぞれが初期位置につくと、図１６に示すように、ヘッド３３11が貫通孔１１１に対向した状態となる。このとき、ヘッド３３11が測定対象ヘッドとなる。
次いで、図１２に示すステップＳ５４において、ヘッド降下指令をモータドライバ１３５に出力する。このとき、モータドライバ１３５は、ヘッド昇降モータ４５の駆動を制御して、各ヘッド３３と対面プレート１０３との間が所定の隙間となるようにヘッドユニット５を降下させる。
次いで、ステップＳ５５において、変数Ｈの値が０であるか否かを判定する。そして、０である（ＹＥＳ）と判定されると、処理がステップＳ５６に移行され、０でない（ＮＯ）と判定されると、処理がステップＳ６６に移行される。
ステップＳ５６において、変数Ｈに１を加算して新たな変数Ｈとする。
次いで、ステップＳ５７において、電子天秤の指示値を読み込む。
次いで、ステップＳ５８において、電子天秤の指示値を変数Ｍ（Ｈ）に代入する。
次いで、ステップＳ５９において、測定対象ヘッドに対する吐出指令をヘッドドライバ１３３に出力する。このとき、ヘッドドライバ１３３は、測定対象ヘッドのみを駆動させて、この測定対象ヘッドから測定容器１０９内に向けて所定回数だけ液滴を吐出させる。なお、図１６に示す状態では、ヘッド３３11が測定対象ヘッドであるため、ヘッド３３11のみを駆動させる。
次いで、ステップＳ６０において、測定対象ヘッドでの吐出が終了したか否かを判定する。そして、終了した（ＹＥＳ）と判定されると、処理がステップＳ６１に移行され、終了していない（ＮＯ）と判定されると、吐出が終了するまで処理が待機される。
次いで、ステップＳ６１において、電子天秤の指示値を読み込む。
次いで、ステップＳ６２において、電子天秤の指示値から変数Ｍ（Ｈ）の値を減じて新たな変数Ｍ（Ｈ）とする。新たな変数Ｍ（Ｈ）に代入されている値は、測定対象ヘッドが測定容器１０９に液滴を吐出する前後での測定容器１０９の重量変化を示す。
次いで、ステップＳ６３において、変数Ｍ（Ｈ）の値が適正範囲内であるか否かを判定する。そして、適正範囲内である（ＹＥＳ）と判定されると、処理がステップＳ６５に移行され、適正範囲外である（ＮＯ）と判定されると、処理がステップＳ６４に移行される。
ステップＳ６４において、測定対象ヘッドに対して新たな駆動電圧を設定する。このとき、新たな駆動電圧は、測定対象ヘッドでの液適量が適正範囲内におさまる電圧に設定される。
次いで、ステップＳ６５において、変数Ｈの値が１２であるか否か、すなわちすべてのヘッド３３に対する測定が終了したか否かを判定する。そして、変数Ｈの値が１２である（ＹＥＳ）と判定されると、液適量測定処理が終了され、変数Ｈの値が１２未満である（ＮＯ）と判定されると、処理がステップＳ６６に移行される。
ステップＳ６６において、相対移動指令をモータドライバ１３５に出力する。このとき、モータドライバ１３５は、キャリジ搬送モータ５３及びテーブル移動モータ７５のそれぞれの駆動を制御して、新たな測定対象ヘッドと貫通孔１１１とが対向するように、キャリジ７及びテーブル７３のそれぞれを移動させる。
なお、本実施形態において、各タンクＴ１、Ｔ２及びＴ３が供給源に対応し、各供給路Ｋ１n、Ｋ２n及びＫ３nが経路に対応し、フラッシング処理におけるステップＳ２７の処理が排出ステップに対応し、液適量測定処理におけるステップＳ６４の処理が調整ステップに対応し、フラッシング部２８ａ及び２８ｂ並びに各キャップ部７９のそれぞれが排出部に対応し、描画処理におけるステップＳ５の処理が算出部に対応し、フラッシング処理におけるステップＳ２２、Ｓ２３及びＳ２７の処理が排出制御部に対応している。
本実施形態では、フラッシング処理によって、液状体Ｌが各タンクＴ１、Ｔ２及びＴ３から分配される各グループＧ１、Ｇ２及びＧ３内の４つのヘッド３３1n、３３2n及び３３3nにおいて、各最多頻度Ｃ1max、Ｃ2max及びＣ3maxに対応するヘッド３３と、他の３つのヘッド３３のそれぞれとが区別される。そして、他の３つのヘッド３３のそれぞれに対するフラッシングでの排出量は、各最多頻度Ｃ1max、Ｃ2max及びＣ3maxのヘッド３３に対する排出量よりも、吐出頻度の差ＦＳ11〜13、ＦＳ21〜23及びＦＳ31〜33のそれぞれの大きさに応じて多くなるように制御される。つまり、他の３つのヘッド３３のそれぞれからフラッシングで排出される液状体Ｌの量は、吐出頻度の差ＦＳが大きいほど多くなる。
ところで、液滴吐出装置１では、描画すべきパターンの違いによって、各グループＧ１、Ｇ２及びＧ３内の４つのヘッド３３間で、各ヘッド３３の吐出頻度に差が発生することがある。図９（ａ）に示すパターン１５０の例では、ヘッド３３11の吐出頻度の方が、ヘッド３３12の吐出頻度よりも高い。この状態で、図３に示すタンクＴ１内の液状体Ｌが新たな液状体Ｌに切り替わった場合、各ヘッド３３11及び３３12内の液状体Ｌが新たな液状体Ｌに切り替わるタイミング（以下、切替タイミングと呼ぶ）に差異が発生する。
液滴吐出装置１では、上述したフラッシング処理が実施されるので、各グループＧ１、Ｇ２及びＧ３において、４つのヘッド３３間の吐出頻度の差ＦＳを軽減することができる。これにより、各グループＧ１、Ｇ２及びＧ３内の４つのヘッド３３間で、切替タイミングの差異を軽減することができる。つまり、各タンクＴ１、Ｔ２及びＴ３から分配を受ける４つのヘッド３３のそれぞれにおける切替タイミングを、これらの４つのヘッド３３間で合わせやすくすることができる。
また、本実施形態では、液適量測定処理によって、各ヘッド３３からの液適量が適正範囲内であるか否かを把握することができる。そして、液適量が適正範囲から外れているヘッド３３に対して、液適量が適正範囲内におさまるように新たな駆動電圧が設定される。液滴量測定処理では、液適量の測定を実施する前に、フラッシング処理が実施される。液適量の測定を実施するタイミングと、フラッシング処理を実施するタイミングとの間には、着目すべき重要な関係がある。
この関係について、タンクＴ１から液状体Ｌが分配される４つのヘッド３３1nのうちの２つのヘッド３３11及び３３12を例に説明する。ここでは、ヘッド３３11の方がヘッド３３12よりも吐出頻度が高いと仮定される。
タンクＴ１内の液状体Ｌのロットが変わった場合、ヘッド３３11内の液状体Ｌが新たなロットに変わるタイミング（ロット変化タイミングと呼ぶ）の方が、ヘッド３３12におけるロット変化タイミングよりも先に訪れる。
ヘッド３３11におけるロット変化タイミングで液適量測定処理を実施すると、ヘッド３３11では新たなロットで液適量測定が実施され、ヘッド３３12では従前のロットで液適量測定が実施される。そして、ヘッド３３12では、液適量測定が実施された後にロット変化タイミングが訪れる。つまり、ヘッド３３12では、新たなロットの液状体Ｌに対する液滴量の把握がされないまま、ロット変化タイミングが過ぎてしまう。
逆に、ヘッド３３12におけるロット変化タイミングで液適量測定処理を実施すると、ヘッド３３11及び３３12の双方において新たなロットでの液適量測定が実施される。しかし、ヘッド３３11では、液適量測定が実施される前にロット変化タイミングが訪れる。つまり、ヘッド３３11では、ロット変化タイミングが過ぎてしまってから新たなロットの液状体Ｌに対する液滴量の把握がされる。ヘッド３３11では、ロット変化タイミングから液適量測定が実施されるまで、新たなロットに対する液滴量の把握がされない状態が続くことになる。そこで、フラッシング処理を実施してから液適量の測定を実施することが好ましい。
また、本実施形態では、フラッシング処理において、各ヘッド３３における変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nのそれぞれが、各描画データＲに基づいて算出される。従って、本実施形態では、例えば実際の液状体の消費量を供給路Ｋ１n、Ｋ２n及びＫ３nごとに計量する場合よりも容易に且つ簡易な構成で消費量を把握することができる。なお、消費量の把握は、変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nの値に、１つの液滴に費やされる液状体Ｌの量を乗じることによって実現され得る。
また、本実施形態では、メモリ部１４３に格納されている各変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nの値は、描画データが制御部１３１に入力されるたびに更新される。このとき、各変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nの値は、描画データが制御部１３１に入力されるたびに、描画データごとの吐出頻度が加算される。つまり、各ヘッド３３における吐出頻度は、描画データごとの吐出頻度が累積されたデータとしてメモリ部１４３に格納されている。そして、各変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nの値は、各ヘッド３３に対するフラッシング動作が終了したときにクリアされる。従って、フラッシング処理ごとの吐出頻度を適切に把握することができる。
なお、本実施形態では、描画処理とフラッシング処理とが互いに別々の処理として適用される場合を例に説明したが、処理の適用はこれに限定されない。描画処理のなかにフラッシング処理を導入することができる。
ここで、フラッシング処理が導入された描画処理の流れについて、図１７を参照しながら説明する。
図１７に示す描画処理は、制御部１３１に描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nが入力されると、ＣＰＵ１４１によって処理が開始される。
まず、ステップＳ８１において、キャリジ搬送指令をモータドライバ１３５に出力する。このとき、モータドライバ１３５は、キャリジ搬送モータ５３の駆動を制御して、ヘッドユニット５を描画エリアに移動させる。
次いで、ステップＳ８２において、変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nの値をクリアする。
次いで、ステップＳ８３において、各描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nにおける論理値“１”の個数をカウントし、描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nごとのカウント値を、各変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nに加算して新たな変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nとする。
次いで、ステップＳ８４において、変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nごとの最多頻度Ｃ1max、Ｃ2max及びＣ3maxを判別する。
次いで、ステップＳ８５において、分配路Ｄ１、Ｄ２及びＤ３内の吐出頻度の差ＦＳを算出する。
次いで、ステップＳ８６において、搬送開始指令をモータドライバ１３５に出力する。このとき、モータドライバ１３５は、ワーク搬送モータ２７の駆動を制御して、ワークＷの搬送を開始させる。
次いで、ステップＳ８７において、フラッシング指令をヘッドドライバ１３３に出力する。このとき、ヘッドドライバ１３３は、各ヘッド３３がフラッシング部２８ａ及び２８ｂのいずれかに対向するタイミングで、各変数Ｃ1n、Ｃ2n及びＣ3nに基づいて、各ヘッド３３1n、３３2n及び３３3nの駆動を個別に制御する。各ヘッド３３1n、３３2n及び３３3nは、吐出頻度の差ＦＳの大きさに応じて多くなる量の液状体Ｌを排出するように駆動が制御される。
次いで、ステップＳ８８において、予備吐出指令をヘッドドライバ１３３に出力する。このとき、ヘッドドライバ１３３は、各ヘッド３３がフラッシング部２８ａ及び２８ｂのいずれかに対向している状態で各ヘッド３３の駆動を制御して、各ヘッド３３の複数のノズル３９から一様に液滴を吐出させる。
次いで、ステップＳ８９において、ヘッド駆動指令をヘッドドライバ１３３に出力する。このとき、ヘッドドライバ１３３は、各描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nに基づいて、各ヘッド３３1n、３３2n及び３３3nの駆動を制御して、ワークＷにパターンを描画させる。
次いで、ステップＳ９０において、各描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nに基づく描画が終了したか否かを判定する。そして、描画が終了した（ＹＥＳ）と判定されると、処理がステップＳ９１に移行され、描画が終了していない（ＮＯ）と判定されると、描画が終了するまで処理が待機される。
次いで、ステップＳ９１において、搬送停止指令をモータドライバ１３５に出力する。このとき、モータドライバ１３５は、ワーク搬送モータ２７の駆動を制御して、ワークＷの搬送を停止させる。
次いで、ステップＳ９２において、新たな描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nが入力されているか否かを判定する。このとき、新たな描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nが入力されている（ＹＥＳ）と判定されると、処理がステップＳ８２に移行され、入力されていない（ＮＯ）と判定されると、描画処理が終了される。
図１７に示す描画処理では、描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nが各ヘッド３３に割り当てられるたびに、すなわち描画を実施するたびにフラッシングが実施される。従って、各グループＧ１、Ｇ２及びＧ３において、４つのヘッド３３間の吐出頻度の差ＦＳを、描画データＲ1n、Ｒ2n及びＲ3nが各ヘッド３３に割り当てられるたびに軽減することができる。これにより、各グループＧ１、Ｇ２及びＧ３内の４つのヘッド３３間で、切替タイミングの差異を軽減することができる。つまり、各タンクＴ１、Ｔ２及びＴ３から分配を受ける４つのヘッド３３のそれぞれにおける切替タイミングを、これらの４つのヘッド３３間で合わせやすくすることができる。
また、図１７に示す描画処理では、フラッシングを実施した後に予備吐出を実施するようになっているので、フラッシングでメニスカスが乱れても予備吐出で整えることが可能となる。従って、安定した吐出で描画を行うことが可能となる。
なお、図１７に示す描画処理では、描画を実施する前にフラッシングを実施するようにしたが、これに限定されず、描画を実施した後にフラッシングを実施するようにしてもよい。また、描画の前後においてフラッシングを実施するようにしてもよい。
ここで、液滴吐出装置１では、フラッシング部２８ａ及び２８ｂが、図１（ａ）に示すように、ワークＷをＹ方向に挟んで対峙している。ワークＷの往路に対する描画が終了したときに、ワークＷを往路のまま移動させれば、各ヘッド３３をフラッシング部２８ａ及び２８ｂのいずれか一方に対面させることができる。つまり、ワークＷの往路に対する描画が終了したときにフラッシングを実施させる場合、ワークＷの往復移動を復路に切り替える必要がない。従って、描画を実施した後にフラッシングを実施させたり、描画の前後においてフラッシングを実施させたりしても、フラッシングにかかる時間が長期化してしまうことを避けやすくすることができる。
また、本実施形態では、各ヘッド３３を、各ノズル列４１がＸ方向に沿って延びるように配設する構成としたが、これに限定されず、各ノズル列４１の方向がＸ方向及びＹ方向の両方向に交差するように、各ヘッド３３を配設する構成としてもよい。この場合、Ｙ方向から見たノズル３９同士間の距離を短くすることができ、Ｘ方向における描画解像度を高めることが可能となる。
また、本実施形態では、各グループＧ１、Ｇ２及びＧ３に属するヘッド３３の個数を４つとしたが、各グループＧ１、Ｇ２及びＧ３のヘッド３３の個数は、これに限定されず、２個以上の任意の個数が採用され得る。また、グループＧ１、Ｇ２及びＧ３の数も３つに限定されず、１以上の任意の数が採用され得る。
また、本実施形態では、液滴吐出装置１が１つのヘッドユニット５を備えた場合を例に説明したが、ヘッドユニット５の個数は１つに限定されず、１つ以上の任意の個数とすることができる。
本発明の実施形態における液滴吐出装置の主要構成を示す外観図。 本発明の実施形態におけるヘッドユニットの構成を説明する図。 本発明の実施形態における液滴吐出装置の液状体の供給系統を説明する図。 本発明の実施形態におけるヘッドユニットのグループを説明する図。 本発明の実施形態におけるヘッド間のノズルの位置関係を説明する図。 本発明の実施形態におけるキャップユニットの構成を説明する図。 本発明の実施形態における液適量測定装置の構成を説明する図。 本発明の実施形態における液滴吐出装置の主要構成を示すブロック図。 本発明の実施形態における液滴吐出装置でのパターンと描画データとの関係を説明する図。 本発明の実施形態における液滴吐出装置での描画処理の流れを示す図。 本発明の実施形態における液滴吐出装置でのフラッシング処理の流れを示す図。 本発明の実施形態における液滴吐出装置での液適量測定処理の流れを示す図。 本発明の実施形態における液滴吐出装置のヘッドユニットと対面プレートとの相対位置を説明する平面図。 本発明の実施形態における液滴吐出装置のテーブルの初期位置を説明する平面図。 本発明の実施形態における液滴吐出装置のキャリジの初期位置を説明する平面図。 本発明の実施形態における液滴吐出装置のキャリジ及びテーブルが初期位置についた状態での各ヘッドと対面プレートとの相対位置を説明する平面図。 本発明の実施形態における液滴吐出装置での描画処理の他の例の流れを示す図。
符号の説明
１…液滴吐出装置、５…ヘッドユニット、２８ａ，２８ｂ…フラッシング部、３０…吸収体、３３…ヘッド、６４…キャップユニット、６５…液適量測定装置、７９…キャップ部、Ｗ…ワーク、Ｌ…液状体、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３…タンク、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３…分配路、Ｋ１n，Ｋ２n，Ｋ３n…供給路、Ｒ…描画データ。

Claims (8)

  1. 液状体を液滴として吐出する複数のヘッドに前記液状体を１つの供給源から分配する分配路のなかの複数の経路のうちで、前記液状体が前記液滴として吐出される吐出頻度が最多である前記経路と、他の各前記経路との間の前記吐出頻度の差の大きさに応じて多くなる量の前記液状体を、各前記他の経路につながる各前記ヘッドから、各前記他の経路につながる各前記ヘッドを駆動して、前記液滴として排出させる排出ステップを有することを特徴とする液滴吐出装置の制御方法。
  2. 前記複数のヘッドを用いてワークに前記液状体でパターンを描画するときに各前記ヘッドに割り当てられて各前記ヘッドでの前記液滴の吐出を規定する描画データに基づいて、各前記経路の前記吐出頻度を算出することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置の制御方法。
  3. 前記描画データが各前記ヘッドに割り当てられるたびに前記排出ステップを実施することを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置の制御方法。
  4. 前記１つの供給源における前記液状体のロットが変わったときに、前記排出ステップを実施することを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置の制御方法。
  5. 前記ワークに描画すべき前記パターンが変わったときに、前記排出ステップを実施することを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置の制御方法。
  6. 所定間隔ごとに、前記排出ステップを実施することを特徴とする請求項４又は５に記載の液滴吐出装置の制御方法。
  7. 前記排出ステップの後に、前記複数のヘッドのそれぞれについて、前記ヘッドから吐出される前記液滴の量が許容範囲内におさまるように、前記液滴の量を調整する調整ステップを有することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか一項に記載の液滴吐出装置の制御方法。
  8. 液状体を液滴として吐出する複数のヘッドと、
    前記液状体を１つの供給源から前記複数のヘッドに分配する複数の経路を有する分配路と、
    前記複数のヘッドのそれぞれに対面した状態で各前記ヘッドから吐出される前記液滴を受ける排出部と、
    前記複数のヘッドを用いてワークに前記液状体でパターンを描画するときに各前記ヘッドに割り当てられて各前記ヘッドでの前記液滴の吐出を規定する描画データに基づいて、前記液状体が前記液滴として吐出される吐出頻度を、前記分配路のなかのそれぞれの前記経路について算出する算出部と、
    算出された前記吐出頻度が最多となる前記経路と他の各前記経路との間の前記吐出頻度の差の大きさに応じて多くなる量の前記液状体を、各前記他の経路につながる各前記ヘッドから、各前記他の経路につながる各前記ヘッドを駆動して、前記液滴として前記排出部に排出させる排出制御部と、を有することを特徴とする液滴吐出装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108940759A (zh) * 2018-09-06 2018-12-07 深圳市雷赛控制技术有限公司 连续加工路径的恒定胶量的控制方法及系统

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