JP2011145153A - Foreign matter detector and droplet discharge apparatus equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワークの表面に付着した異物を検出する異物検出装置およびこれを備えた液滴吐出装置に関するものである。 The present invention relates to a foreign matter detection device that detects foreign matter attached to the surface of a workpiece and a droplet discharge device including the foreign matter detection device.
従来、異物検出装置として、異物検出センサによりCF基板(ワーク)表面の異物を検出するものが知られている(特許文献1参照)。
この異物検出装置は、CF基板表面の異物を検出する第1異物検出センサと、CF基板の移動方向に並んで配設され、CF基板表面の異物を検出する第2異物検出センサと、CF基板中央部における第1異物検出センサの光軸上に配設され、CF基板を検出する第1基板検出センサと、CF基板中央部における第2異物検出センサの光軸上に配設され、CF基板を検出する第2基板検出センサと、これら構成装置を制御する制御装置と、を備えている。また、第1異物検出センサおよび第2異物検出センサは、CF基板の幅方から検出光を照射して、CF基板の半部ずつ異物を検出する。
この場合、制御装置は、第1基板検出センサ(第2基板検出センサ)がCF基板を検出したら第1異物検出センサ(第2異物検出センサ)を駆動して、CF基板表面の異物を検出するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a foreign object detection device that detects a foreign object on the surface of a CF substrate (workpiece) using a foreign object detection sensor is known (see Patent Document 1).
The foreign matter detection device includes a first foreign matter detection sensor that detects foreign matter on the surface of the CF substrate, a second foreign matter detection sensor that is arranged side by side in the moving direction of the CF substrate, and that detects foreign matter on the surface of the CF substrate, and the CF substrate. A first substrate detection sensor for detecting the CF substrate disposed on the optical axis of the first foreign matter detection sensor in the central portion, and a CF substrate disposed on the optical axis of the second foreign matter detection sensor in the central portion of the CF substrate. And a control device for controlling these constituent devices. Further, the first foreign matter detection sensor and the second foreign matter detection sensor irradiate detection light from the width of the CF substrate and detect the foreign matter for each half of the CF substrate.
In this case, when the first substrate detection sensor (second substrate detection sensor) detects the CF substrate, the control device drives the first foreign matter detection sensor (second foreign matter detection sensor) to detect foreign matter on the surface of the CF substrate. It is like that.
しかしながら、このような異物検出装置では、第1異物検出センサおよび第2異物検出センサがCF基板中央部に配設されているため、CF基板がθ方向に傾いて送られた場合(送り軸のうねり等)、CF基板の先端部が第1基板検出センサ(あるいは第2基板検出センサ)より先行して送られてしまう。これにより、ワークの先行部分は、第1異物検出センサ(あるいは第2異物検出センサ)の検出領域から外れてしまい、この部分に異物が存在しても検出されない問題があった。 However, in such a foreign matter detection apparatus, since the first foreign matter detection sensor and the second foreign matter detection sensor are disposed at the center of the CF substrate, when the CF substrate is sent inclined in the θ direction (of the feed shaft) Undulation, etc.), the tip of the CF substrate is sent ahead of the first substrate detection sensor (or the second substrate detection sensor). As a result, the preceding part of the work is out of the detection area of the first foreign matter detection sensor (or second foreign matter detection sensor), and there is a problem that even if foreign matter is present in this part, it is not detected.
本発明は、ワーク表面の全域において、確実に異物を検出することができる異物検出装置およびこれを備えた液滴吐出装置を提供することをその課題としている。 An object of the present invention is to provide a foreign matter detection device that can reliably detect foreign matter over the entire surface of a workpiece surface and a droplet discharge device including the foreign matter detection device.
本発明の異物検出装置は、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに対し方形のワークを任意の1の送り方向に送りながら、機能液滴吐出ヘッドを吐出駆動してワーク上に描画を行なう液滴吐出装置に設けられ、ワークの表面に付着した異物を検出する異物検出装置であって、検出光の光軸が送り方向に直交すると共にワークを跨いで配設した発光部と受光部とを有し、検出光によりワークの表面に付着した異物を検出する異物検出手段と、それぞれが、ワークに臨んでワークの先端および尾端の光軸位置への到達を検出すると共に、光軸に平行な仮想線上において相互に離間して配設した一対のワーク検出手段と、一対のワーク検出手段による、ワークの先端の光軸位置への到達検出のうち、先の到達検出をトリガーとして異物検出手段の検出動作を開始させ、ワークの尾端の光軸位置への到達検出のうち、後の到達検出をトリガーとして異物検出手段の検出動作を終了させる検出制御手段と、を備えたことを特徴とする。 The foreign matter detection apparatus of the present invention is a droplet that performs drawing on a work by driving the functional liquid droplet ejection head to discharge while feeding a rectangular work in any one feeding direction to the ink jet type functional liquid droplet ejection head. A foreign matter detection device that is provided in the discharge device and detects foreign matter adhering to the surface of the workpiece, and has a light emitting portion and a light receiving portion that are disposed across the workpiece while the optical axis of the detection light is orthogonal to the feed direction. And foreign matter detection means for detecting foreign matter adhering to the surface of the workpiece by the detection light, and each detecting the arrival of the tip and tail ends of the workpiece at the optical axis position facing the workpiece and parallel to the optical axis. Of the detection of the arrival of the tip of the workpiece at the optical axis position by the pair of workpiece detection means arranged apart from each other on the virtual line, the foreign object detection means using the previous arrival detection as a trigger A detection control unit that starts a detection operation and terminates the detection operation of the foreign matter detection unit by using a later arrival detection as a trigger of the detection of the arrival of the tail end of the workpiece at the optical axis position. .
この構成によれば、一対のワーク検出手段による検出において、ワークの先端の光軸位置への到達検出のうち、先の到達検出をトリガーとして異物検出手段の検出動作を開始させ、ワークの尾端の光軸位置への到達検出のうち、後の到達検出をトリガーとして異物検出手段の検出動作を終了させるようにしているため、ワークがθ方向に傾いて送られることがあっても、ワークの先行先端部分から確実に異物検出を開始することができると共に、後行尾端部分まで確実に異物検出を実行することができる。すなわち、ワーク表面の全域において、異物を確実に検出することができる。なお、異物を検出したら、ワークの送りを直ちに停止させ、その旨、報知することが好ましい。 According to this configuration, in the detection by the pair of workpiece detection means, the detection operation of the foreign matter detection means is started by using the previous arrival detection as a trigger in the detection of the arrival of the tip of the workpiece at the optical axis position. The detection operation of the foreign matter detection means is terminated using the later arrival detection as a trigger to detect the arrival of the workpiece at the optical axis position. The foreign object detection can be reliably started from the leading end part, and the foreign object detection can be surely performed up to the trailing end part. That is, foreign matter can be reliably detected over the entire work surface. If foreign matter is detected, it is preferable to immediately stop the feeding of the workpiece and notify that effect.
この場合、一対のワーク検出手段は、ワークの幅方向両端部に対応させて配設されていることが、好ましい。 In this case, it is preferable that the pair of workpiece detection means is arranged corresponding to both ends in the width direction of the workpiece.
この構成によれば、ワークの幅方向両端部を確実に検出することができ、異物が検出されない領域をなくし、異物検査の検出精度を向上させることができる。なお、幅の異なる複数種のワークに描画を行なう装置では、一対のワーク検出手段を、送り方向に直交する方向に移動可能に構成しておくことが好ましい。 According to this configuration, both end portions in the width direction of the workpiece can be reliably detected, a region where no foreign matter is detected can be eliminated, and the detection accuracy of the foreign matter inspection can be improved. In an apparatus that performs drawing on a plurality of types of workpieces having different widths, it is preferable that the pair of workpiece detection means be configured to be movable in a direction orthogonal to the feeding direction.
この場合、一対のワーク検出手段は、ワークの先端および尾端を検出すると共に、少なくとも各ワーク検出手段による検出から異物検出手段の検出動作開始までにワークが送られる距離分、光軸に対し、送り方向の上流側に配設されていることが、好ましい。 In this case, the pair of workpiece detection means detects the tip and tail ends of the workpiece, and at least the distance by which the workpiece is sent from the detection by each workpiece detection means to the start of the detection operation of the foreign matter detection means, with respect to the optical axis, It is preferable to be disposed on the upstream side in the feed direction.
この構成によれば、ワーク検出手段によるワークの検出から、異物検出手段による検出動作開始までに生ずるタイムラグを解消することができる。すなわち、ワークの移動速度を考慮しつつ、ワーク表面の異物を確実に検出することができる。 According to this configuration, it is possible to eliminate the time lag that occurs between the detection of the work by the work detection means and the start of the detection operation by the foreign matter detection means. That is, foreign matter on the workpiece surface can be reliably detected while considering the moving speed of the workpiece.
この場合、光軸は、発光部からの検出光がワークに浅い角度で反射して受光部に達するように、角度設定されていることが、好ましい。 In this case, it is preferable that the angle of the optical axis is set so that the detection light from the light emitting part is reflected by the work at a shallow angle and reaches the light receiving part.
この構成によれば、異物の検出に併せてワークの存在をも検出することができる。したがって、ワークの表面に付着した異物のみを確実に検出することができ、誤検出を有効に防止することができる。 According to this configuration, it is possible to detect the presence of a workpiece in conjunction with the detection of a foreign object. Therefore, only foreign matter adhering to the surface of the workpiece can be reliably detected, and erroneous detection can be effectively prevented.
この場合、異物検出手段は、受光部の受光量が、増加して、増加した状態を維持し、減少するまでをワークとして検出し、受光部の受光量が、増加した状態で一時的に所定の閾値より下降したとき、受光量の増加割合が所定の閾値を越えたとき、および受光量の減少割合が所定の閾値を越えたとき、異物として検出することが、好ましい。 In this case, the foreign matter detecting means detects the workpiece until the amount of light received by the light receiving portion increases and maintains the increased state, and decreases until the amount of light received by the light receiving portion increases temporarily. It is preferable to detect as a foreign object when the rate of increase in the amount of received light exceeds a predetermined threshold, and when the rate of decrease in the amount of received light exceeds a predetermined threshold.
上記の検出光をワークに反射させる構成では、送り軸の機械的うねり等によりワークがθ方向に傾いて送られてくると、検出光の反射光量がワークの送りに対し比例的に増加するため、受光部における受光量も比例的に増加する。すなわち、受光部の受光量は、ワーク「無」の所定光量から比例的に増加しワーク「有」の所定の光量に達する。このため、ワーク「有」の受光量に対する閾値を定めても、比例的に増加している状態では、異物の検出を良好に行うことができない。
上記の構成によれば、受光部における受光量の変化(ワークに対する検出光の反射量)によりワークを検出するため、傾いて送られてくるワークの先行先端部分および後行尾端部分に存在する異物を、確実に検出することができる。
In the configuration in which the detection light is reflected to the workpiece, the reflected light amount of the detection light increases in proportion to the workpiece feed when the workpiece is sent tilted in the θ direction due to mechanical undulation of the feed shaft. The amount of light received at the light receiving portion also increases proportionally. That is, the amount of light received by the light receiving portion increases proportionally from the predetermined light amount of the work “none” and reaches the predetermined light amount of the work “present”. For this reason, even if the threshold value for the received light amount of the workpiece “present” is set, the foreign object cannot be detected satisfactorily in a state where it is proportionally increased.
According to the above configuration, the workpiece is detected by the change in the amount of light received by the light receiving unit (the amount of reflected detection light with respect to the workpiece), and therefore exists at the leading end portion and the trailing tail end portion of the workpiece that is sent at an angle. Foreign matter can be reliably detected.
この場合、閾値が、機能液滴吐出ヘッドのノズル面とワークの表面との間のワークギャップに相当することが、好ましい。 In this case, it is preferable that the threshold corresponds to a work gap between the nozzle surface of the functional liquid droplet ejection head and the work surface.
この構成によれば、ワークギャップ以上の大きさの異物を検出することができるため、機能液滴吐出ヘッドおよびワークの破損を確実に防止することができる。同時に、異物の引き摺りによる機能液の混色を防止することができる。 According to this configuration, foreign matters having a size larger than the work gap can be detected, so that the functional droplet discharge head and the work can be reliably prevented from being damaged. At the same time, it is possible to prevent color mixing of the functional fluid due to dragging of foreign matter.
本発明の液滴吐出装置は、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドに対し方形のワークを任意の1の送り方向に送りながら、機能液滴吐出ヘッドを吐出駆動しワーク上に描画を行なう液滴吐出装置であって、上記の異物検出装置を備えたことを特徴とする。 The droplet discharge device according to the present invention is a droplet that performs drawing on a work by driving the functional droplet discharge head while discharging a rectangular workpiece in any one feeding direction to the inkjet function droplet discharge head. A discharge device is provided with the foreign matter detection device described above.
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドおよびワークの破損を確実に防止することができるため、描画動作を安定して行うことができる。 According to this configuration, it is possible to reliably prevent the functional liquid droplet ejection head and the workpiece from being damaged, so that the drawing operation can be performed stably.
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る異物検出装置およびこれを備えた液滴吐出装置について説明する。この液滴吐出装置は、フラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれ、例えば、特殊なインクや発光性の樹脂液である機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドを用い、液晶表示装置のカラーフィルタや有機EL装置の各画素となる発光素子等を形成(描画)するものである。また、異物検出装置は、複数種のものが搭載され、描画の直前にワーク表面の小さな異物を検出する他、メンテナンス時に置き忘れた工具等の大きな異物を検出する。 Hereinafter, a foreign object detection device and a droplet discharge device including the foreign material detection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. This droplet discharge device is incorporated in a flat panel display production line, and uses, for example, a functional droplet discharge head into which a special ink or a functional liquid that is a light-emitting resin liquid is introduced. It forms (draws) a light emitting element or the like to be each pixel of the organic EL device. In addition, a plurality of types of foreign object detection devices are mounted, which detect small foreign objects on the workpiece surface immediately before drawing, and detect large foreign objects such as tools left behind during maintenance.
図1ないし図3に示すように、液滴吐出装置1は、石定盤に支持されたX軸支持ベース7上に配設され、主走査方向となるX軸方向に延在してワークWをX軸方向に移動させるX軸テーブル2と、X軸テーブル2を跨ぐように架け渡されたY軸支持ベース34上に配設され、副走査方向となるY軸方向に延在するY軸テーブル3と、Y軸テーブル3に移動自在に吊設され、複数の機能液滴吐出ヘッド6が搭載された13個のキャリッジユニット4と、機能液滴吐出ヘッド6に機能液を供給する機能液供給ユニット5と、を備えている。この液滴吐出装置1では、X軸テーブル2およびY軸テーブル3の駆動と同期して機能液滴吐出ヘッド6を吐出駆動させることにより、機能液供給ユニット5から供給された機能液を吐出させ、機能液滴吐出ヘッド6の吐出性能を検査すると共に、ワークWに所定の描画パターンを描画する。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
また、液滴吐出装置1は、撮像カメラ13およびロール紙ユニット14から成る吐出検査ユニット11と、フラッシングユニット15と、吸引ユニット16およびワイピングユニット17から成るメンテナンス装置12と、を備えている。吸引ユニット16およびワイピングユニット17は、後述するメンテナンスエリアに配設され、これらユニットを機能液滴吐出ヘッド6の保守に供して、機能液滴吐出ヘッド6の機能維持・機能回復を図るようになっている。一方、吐出検査ユニット11(ロール紙ユニット14)およびフラッシングユニット15は、X軸テーブル2に搭載され、ワークWの除給材時において、機能液滴吐出ヘッド6の吐出検査および機能維持を図るようになっている。なお、撮像カメラ13は、Y軸支持ベース34を隔てて、メンテナンスエリアとは逆側の位置に、X軸テーブル2を跨ぐように固定的に配置されている。
The
さらに、液滴吐出装置1は、これらの装置を、温度および湿度が管理された雰囲気内に収容するチャンバー18と、これらの装置を統括制御する制御装置19(図3参照)と、上記のロール紙ユニット14およびフラッシングユニット15廻りの大きな異物を検出すると共に、ワークW表面の大きな異物および小さな異物を検出する異物検出装置20と、を備えている。なお、詳細は後述するが、本願発明の異物検出装置20は、ワークW表面の小さな異物を検出するものである。
Further, the
本実施形態の液滴吐出装置1では、除給材エリアにおいてワークWの交換(搬入搬出)が行われ、このワークWの交換作業に平行して、吐出検査ユニット11による機能液滴吐出ヘッド6の吐出検査が実施される。また、給材したワークWを、X軸テーブル2とY軸テーブル3とが交わる描画エリアに移動し、これにキャリッジユニット4を臨ませて、ワークWへの描画を実施する。さらに、Y軸テーブル3とメンテナンス装置12(吸引ユニット16、ワイピングユニット17)が交わるメンテナンスエリアに、キャリッジユニット4を移動させ、機能液滴吐出ヘッド6の機能維持・機能回復を行う。一方、除給材や吐出検査に伴うロール紙ユニット14およびフラッシングユニット15の移動(詳細は、後述する。)を利用して、異物検出装置20により、ロール紙ユニット14およびフラッシングユニット15廻りの大きな異物の検出が実施されると共に、描画に伴うワークWの移動を利用して、異物検出装置20により、セットテーブル31上の大きな異物およびワークW表面の小さな異物の検出が実施される。なお、異物検出装置20によるワークW表面の小さな異物検出は、描画における第1の主走査時に行われる。すなわち、ワークWの検出済み部分に描画が行われる。
In the
図2に示すように、X軸テーブル2は、ワークWを吸着セットすると共にθ軸方向に補正可能な機構を有するセットテーブル31と、セットテーブル31をX軸方向にスライド自在に支持するX軸第1スライダー32と、上記のロール紙ユニット14およびフラッシングユニット15をX軸方向にスライド自在に支持するX軸第2スライダー33と、X軸方向に延在し、X軸第1スライダー32およびX軸第2スライダー33をX軸方向に移動させる左右一対のX軸リニアモーター(図示省略)と、を備えている。X軸第1スライダー32とX軸第2スライダー33とは、別個独立に移動可能であり、X軸テーブル2は、ワークWの除給材時には、セットテーブル31を除給材エリアに移動させると共に、ロール紙ユニット14およびフラッシングユニット15を描画エリアのキャリッジユニット4に臨ませる、また、ワークWの描画時には、セットテーブル31を描画エリアのキャリッジユニット4に臨ませると共に、ロール紙ユニット14を上記の撮像カメラ13に臨ませる。
As shown in FIG. 2, the X-axis table 2 includes a set table 31 that has a mechanism capable of sucking and setting the workpiece W and correcting in the θ-axis direction, and an X-axis that supports the set table 31 slidably in the X-axis direction. A
図1に示すように、Y軸支持ベース34は、除給材エリア側の第1Y軸支持ベース35と、第1Y軸支持ベース35に平行して配設された第2Y軸支持ベース36と、から構成されている。第1および第2Y軸支持ベース35,36は、それぞれX軸テーブル2をY軸方向から挟むように配設された第1支柱37および第2支柱38と、メンテナンスエリアに配設された第3支柱39と、を介してX軸テーブル2を跨ぐようにY軸方向に延在している。また、第1支柱37および第2支柱38には、異物検出装置20が支持されている。
As shown in FIG. 1, the Y-
Y軸テーブル3は、13個のキャリッジユニット4をそれぞれ吊設した13個のブリッジプレート41と、各ブリッジプレート41を両持ちで支持する13組のY軸スライダー(図示省略)と、一対のY軸支持ベース34上に設置され、ブリッジプレート41をY軸方向に移動させる一対のY軸リニアモーター(図示省略)と、を備えている。Y軸テーブル3は、各キャリッジユニット4を介して描画時に機能液滴吐出ヘッド6を副走査するほか、機能液滴吐出ヘッド6を吸引ユニット16およびワイピングユニット17に臨ませる。この場合、各キャリッジユニット4を独立させて個別に移動させることも可能であるし、13個のキャリッジユニット4を一体として移動させることも可能である。
The Y-axis table 3 includes 13
図2に示すように、各キャリッジユニット4は、Y軸テーブル3のブリッジプレート41に垂設したキャリッジ本体42と、キャリッジ本体42に垂設され、12個の機能液滴吐出ヘッド6を有するヘッドユニット43と、を備えている。キャリッジ本体42は、ブリッジプレート41に支持された吊設部材44と、吊設部材44に支持されたヘッドユニット43をθ補正(θ回転)可能に支持するθ回転機構27と、を有している。また、ヘッドユニット43は、12個の機能液滴吐出ヘッド6を、ヘッドプレート(図示省略)に搭載して構成されている。さらに、各機能液滴吐出ヘッド6は、圧電素子により駆動するインクジェットヘッドで構成されている。
As shown in FIG. 2, each carriage unit 4 has a
図3に示すように、異物検出装置20は、ロール紙ユニット14およびフラッシングユニット15上に置き忘れた工具等の大きな異物を検出する第1異物検出ユニット51と、セットテーブル31上(セットテーブル31のワークW上)に置き忘れた工具等の大きな異物を検出する第2異物検出ユニット52と、セットテーブル31にセットされたワークW表面の小さな異物を検出する第3異物検出ユニット53と、備えている。また、第3異物検出ユニット53は、図3において、右から左に検出光を放射する左異物検出ユニット54と、左から右に検出光を放射する右異物検出ユニット55と、一対のワーク検出センサー56と、を有している。
As shown in FIG. 3, the foreign
第1異物検出ユニット51は、Y軸支持ベース34における第2Y軸支持ベース36側に配設され、検査吐出のために移動するロール紙ユニット14やフラッシングユニット15上の異物を検出する。例えば、ロール紙ユニット14の交換やメンテナンス等で置き忘れた工具等の存在を検出する。同様に、第2異物検出ユニット52は、第1Y軸支持ベース35における除給材エリア側に配設され、セットテーブル31上あるいはセットテーブル31に搭載したワークW上の異物を検出する。例えば、前工程やメンテナンス等で置き忘れた工具等の存在を検出する。第3異物検出ユニット53は、描画動作に移行(主走査)したセットテーブル31上のワークW表面の異物を検出する。例えば、メンテナンス等でオペレータが持ち込んだ微小な塵埃のうちのワークW表面に付着したもの、あるいは交換したワークWに付着している塵埃等の異物を検出する。
The first foreign
次に、第3異物検出ユニット53について詳細に説明するが、左異物検出ユニット54および右異物検出ユニット55は、同一のものであり、以下、主に左異物検出ユニット54を例に説明を進める。
図3に示すように、左異物検出ユニット54は、検出光を照射(発光)する左発光部61と、左発光部61から照射された検出光を受光する左受光部62と、から構成されている。左発光部61および左受光部62は、ワークWを跨ぐように、且つ検出光の光軸63がワークWの送り方向に直交するように配設されている。左発光部61は、上記第1支柱37の描画エリア側の側面において、ワークW上に検出光を照射できる高さに配設されている。一方、左受光部62は、上記第2支柱38の描画エリア側の側面において、検出光を受光できる高さに配設されている。すなわち、左異物検出ユニット54は、検出光を図3における左から右へ向かって照射して、ワークWの幅方向左半部における表面の異物を主に検出する。
Next, the third foreign
As shown in FIG. 3, the left foreign
左発光部61は、発光光源となる半導体レーザ等から成る左発光素子63を有し、制御装置19から発光信号に基づいて、検出光であるレーザ光を放射する。また、左受光部62は、受光した検出光を光電変換する左受光素子64を有し、検出結果の電気信号を制御装置19に出力する。そして、制御装置19は、この電気信号に基づいて、検出光の受光量を時系列的に算出する。
The left light-emitting
左発光部61は、検出光を主にワークWの左半部に浅い角度で反射させて左受光部62に受光させるように、光軸63がワークWに向かって僅かに斜め下向きに角度調整されている。これにより、ワークWが左異物検出ユニット54の光軸63位置に到達していない場合には、左受光部62は少量の検出光を受光し、ワークWが左異物検出ユニット54の光軸63位置に到達している場合には、左受光部62はワークWへの反射量に対応した検出光を受光する。これにより、光軸63上におけるワークWの有無が検出される。
The left
同様に、右異物検出ユニット55は、右発光部65と右受光部66とから構成されている。右発光部65および右受光部66は、ワークWを跨ぐように、且つ検出光の光軸63がワークWの送り方向に直交するように配設されている。右発光部65は、上記第2支柱38において、ワークW上に検出光を照射できる高さに配設され、右受光部66は、上記第1支柱37において、検出光を受光できる高さに配設されている。すなわち、右異物検出ユニット55は、ワークWの幅方向右半部における表面の異物を主に検出する。この場合も、右発光部65は、半導体レーザ等から成る右発光素子67を有している。そして、右発光部65は、検出光を主にワークWの右半部に浅い角度で反射させて右受光部66に受光させるように、光軸63がワークWに向かって僅かに斜め下向きに角度調整されている。
このように、本実施形態における第3異物検出ユニット53において、左異物検出ユニット54および右異物検出ユニット55は、それぞれの検出光が相互に向かい合わせとなるように照射され、且つそれぞれの光軸63が同一線上(送り方向に直交する面内)に位置するように配設されている。
Similarly, the right foreign
As described above, in the third foreign
一方、一対のワーク検出センサー56は、第1Y軸支持ベース35の下面にそれぞれ下向きに配設されている。各ワーク検出センサー56は、例えば反射型の光センサーで構成され、結果的にワークWが光軸63位置に達したか否かを検出する。すなわち、一対のワーク検出センサー56は、両異物検出ユニット54,55の光軸63に平行な仮想線上において相互に離間して、且つワークWの幅方向両端部に対応させて配設されている。具体的には、左側のワーク検出センサー56は、ワークWの幅方向左側端部の移動軌跡上に配設され、右側のワーク検出センサー56は、ワークWの幅方向右側端部の移動軌跡上に配設されている。そして、一対のワーク検出センサー56(仮想線の位置)は、各ワーク検出センサー56による検出から各異物検出ユニット54,55の検出動作開始までにワークWが送られる距離分、光軸63に対し、ワークWの送り方向上流側に配設されている。なお、本実施形態における両ワーク検出センサー56は、光軸63に対し、上記の距離分以上、ワークWの送り方向上流側に配設されている(詳細は、後述する。)。
On the other hand, the pair of
詳細は後述するが、このように構成された右異物検出ユニット55、左異物検出ユニット54および一対のワーク検出センサー56に対し、制御装置19は、一対のワーク検出センサー56のうちの一方のワーク検出センサー56が検出する、最初(先の)のワークWの先端検出をトリガーとして、左・右両異物検出ユニット54,55を駆動(有効化)する。また、制御装置19は、一対のワーク検出センサー56のうちの一方のワーク検出センサー56が検出する、最後(後の)のワークWの尾端検出をトリガーとして、左・右両異物検出ユニット54,55を駆動停止(無効化)する。
Although details will be described later, in contrast to the right foreign
なお、両ワーク検出センサー56,56は、幅の異なる複数種のワークWの幅大きさに合わせてY軸方向に移動可能に構成されていてもよい(共に図示省略。)。
In addition, both the workpiece | work
図4および図5を参照して、一対のワーク検出センサー56の検出結果に基づく各異物検出ユニット54,55によるワークWの検出方法について説明する。ここで、制御装置19は、両ワーク検出センサー56,56から両異物検出ユニット54,55の光軸63までの離間距離(Ld)と、ワークWの移動速度(V)と、から、ワークWがLdを移動するのに必要な時間(td)を記憶しているものとし、左異物検出ユニット54および右異物検出ユニット55の各受光量を取得し、これを合成して異物等の有無を判定するものとする。また、この検出は、描画動作と並行して行われる。実施形態の液滴吐出装置1では、複数パスで1のワークWに描画が実施されるが、その第1パス目において、描画と並行してこの検査が実施される。
With reference to FIG. 4 and FIG. 5, a method for detecting the workpiece W by the foreign
ワークWが平面内において左側端部を先行端部として傾いた姿勢で送られた場合、まず、左側のワーク検出センサー56がワークWの左先端を検出する(図4(a)参照)。続いて、右側のワーク検出センサー56がワークWの右先端を検出する(図4(b)参照)。これとほぼ平行して、制御装置19は、左側のワーク検出センサー56による、左先端の検出時間(t1s)からtd経過後に左異物検出ユニット54を駆動し、右先端の検出時間(t2s)からtd経過後に右異物検出ユニット55を駆動する。この際、両受光部62,66の合成受光量は、左先端が光軸63を通過(t1s+td)してから右先端が光軸63を通過するまで(t2s+td)一定割合で増加する(図5参照)。すなわち、異物検出ユニット54,55は、ワークWの先端検出のうち、先の先端検出をトリガーとして検出動作を開始させると共に、ワークWの「有り」を検出する。
When the workpiece W is sent in a posture inclined with the left end as the leading end in the plane, first, the left
そして、右先端が光軸63を通過した後、左・右両受光部62,66は、所定時間、一定光量を受光する。ここで、所定時間とは、右先端が光軸63を通過(t2s+td)してから、左側のワーク検出センサー56による左尾端を検出(t1e)して(図4(c)参照)、td経過後までの時間(t1e+td)である。
Then, after the right tip passes through the
さらに、一定時間経過後、左側のワーク検出センサー56が左尾端を検出(t2e)する(図4(d)参照)。これとほぼ平行して、合成受光量は、左側のワーク検出センサー56による、左尾端を検出してtd経過後から、右尾端が光軸63を通過するまで(t2e+td)一定割合で減少する(図5参照)。すなわち、第3異物検出装置53は、ワークWの尾端検出のうち、後の尾端検出をトリガーとして検出動作を終了させると共に、ワークWを「無し」と検出する。したがって、第3異物検出装置53は、両受光部62,66の受光量が、増加してから減少までをワークWとして検出する。
Further, after a lapse of a certain time, the left
次に、図5および図6を参照して、両異物検出ユニット54,55によるワークW表面の異物検出について説明する。ここで、受光量増加時における合成受光量の増加割合および受光量減少時における合成受光量の減少割合は、ワークWの傾き角度により異なる。したがって、制御装置19は、ワークWの後の先端が異物検出ユニット54(55)の光軸63を通過するまでに、ワークWの傾き角度を数1により算出し、予め記憶されワークWの傾き角度に対応した増加割合標準線L1(増加標準受光量)、減少割合標準線L3(減少標準受光量)を決定する。なお、増加割合標準線L1および減少割合標準線L3は、傾きの符号が正逆となる関係であるため、増加割合標準線L1および減少割合標準線L3のいずれかを備えていればよい。なお、数1におけるLsは、左側のワーク検出センサー56および右側のワーク検出センサー56の離間距離である。
Next, with reference to FIGS. 5 and 6, detection of foreign matter on the surface of the workpiece W by both foreign
異物検出は、合成受光量が増加する増加領域と、合成受光量が一定の一定領域と、合成受光量が減少する減少領域と、との3つに分けて行われる。
図6(a)に示すように、増加領域における異物検出は、上記した増加標準受光量(二点鎖線)と、受光部62(66)が実際に受光した受光量(実線)と、の受光量の差異が、増加割合標準線L1におけるワークWおよび機能液滴吐出ヘッド6間のワークギャップ以上に相当する場合(Δ2)には、「異物アリ」と判定する。一方、増加標準受光量と、受光量線と、の距離が、ワークWおよび機能液滴吐出ヘッド6間のワークギャップ以下に相当する場合(Δ1)には、「異物ナシ」と判定する。すなわち、異物検出ユニット54(55)は、合成受光量の増加割合が所定の閾値を越えたとき、「異物アリ」と判定する。
The foreign object detection is performed in three parts: an increasing region where the combined received light amount increases, a constant region where the combined received light amount is constant, and a decreasing region where the combined received light amount decreases.
As shown in FIG. 6A, foreign matter detection in the increased region is performed by receiving the above-described increased standard received light amount (two-dot chain line) and the received light amount actually received by the light receiving unit 62 (66) (solid line). If the amount difference corresponds to a work gap between the work W and the functional liquid
図6(b)に示すように、一定領域での異物検出は、標準受光量L2(二点鎖線)9と、一定領域における受光量線(実線)と、の距離が、標準受光量L2におけるワークWおよび機能液滴吐出ヘッド6間のワークギャップ以上に相当する場合(Δ4)には、「異物アリ」と判定する。一方、標準受光量L2および受光量線の距離が、ワークWおよび機能液滴吐出ヘッド6間のワークギャップ以下に相当する場合(Δ3およびΔ5)には、「異物ナシ」と判定する。すなわち、異物検出ユニット54(55)は、受光量が一時的に所定の閾値を越えたとき、「異物アリ」と判定する。
As shown in FIG. 6 (b), the foreign object detection in the fixed region is performed by measuring the distance between the standard received light amount L2 (two-dot chain line) 9 and the received light amount line (solid line) in the fixed region at the standard received light amount L2. When it corresponds to the work gap between the work W and the functional liquid
図6(c)に示すように、減少領域における異物検出は、上記した減少標準受光量(二点鎖線)と、受光量線(実線)と、の受光量の差異が、減少割合標準線L3におけるワークWおよび機能液滴吐出ヘッド6間のワークギャップ以上に相当する場合(Δ6)には、「異物アリ」と判定する。一方、減少標準受光量および受光量線の距離が、ワークWおよび機能液滴吐出ヘッド6間のワークギャップ以下に相当する場合(Δ7)には、「異物ナシ」と判定する。すなわち、異物検出ユニット54(55)は、受光量の減少割合が所定の閾値を越えたとき、「異物アリ」と判定する。 As shown in FIG. 6 (c), the foreign object detection in the decrease region is based on the difference in received light amount between the above-described reduced standard received light amount (two-dot chain line) and the received light amount line (solid line). If it corresponds to the work gap between the work W and the functional liquid droplet ejection head 6 (Δ6), it is determined as “foreign matter ant”. On the other hand, when the distance between the reduced standard received light amount and the received light amount line is equal to or smaller than the work gap between the work W and the functional liquid droplet ejection head 6 (Δ7), it is determined as “no foreign matter”. That is, the foreign matter detection unit 54 (55) determines that the foreign matter ants are present when the rate of decrease in the amount of received light exceeds a predetermined threshold.
以上の構成によれば、制御装置19は、ワーク検出センサー56によるワークWの先端検出をトリガーとして異物検出ユニット54(55)を検出駆動制御する。よって、異物検出ユニット54(55)は、ワークWの先端から尾端まで確実に異物検出を実行することができる。すなわち、ワークWが異物検出ユニット54(55)の光軸63上にある間、異物検出ユニット54(55)を検出動作させることができるため、ワークW表面の全域において、確実に異物を検出することができる。また、液滴吐出装置1においては、機能液滴吐出ヘッド6およびワークWの破損を確実に防止することができるため、製品の質を向上させることができると共に、描画効率を高めることができる。
According to the above configuration, the
なお、本実施形態では、ワーク検出センサー56により、先の先端を検出してtd経過後、異物検出ユニット54(55)を駆動するようにしているが、信号の検知により調節しても良い。すなわち、異物検出ユニット54(55)を常に駆動しておき、ワークWが光軸63上に存在しないときには、信号をキャンセルしておく。そして、ワーク検出センサー56により先の先端を検出してtd経過後、信号を検知してワークWを検出するようにしても良い。これにより、検出光を安定に照射することができ、検出精度を向上させることができる。
In the present embodiment, the foreign object detection unit 54 (55) is driven after the elapse of td after the tip of the tip is detected by the
また、特に図示しないが、増加領域および減少領域における異物の判断方法を、面積により行ってもよい。この場合、制御装置19は、予めワークWの傾き角度に対応する標準面積を記憶しておき、この標準面積と、検出した結果より算出した検出面積と、を比較する。この結果、両面積の差異が、ワークギャップのもの以上に相当する場合には、「異物アリ」と判定し、逆にワークギャップのもの以下であれば、「異物ナシ」と判定する。
Although not particularly illustrated, the foreign matter determination method in the increase region and the decrease region may be performed according to the area. In this case, the
1…液滴吐出装置 6…機能液滴吐出ヘッド 19…制御装置 53…第3異物検出装置 54…左異物検出ユニット 55…右異物検出ユニット 56…ワーク検出センサー 61…左発光部 62…左受光部 65…右発光部 66…左受光部 W…ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (7)
検出光の光軸が前記送り方向に直交すると共に前記ワークを跨いで配設した発光部と受光部とを有し、前記検出光により前記ワークの表面に付着した異物を検出する異物検出手段と、
それぞれが、前記ワークに臨んで前記ワークの先端および尾端の前記光軸位置への到達を検出すると共に、前記光軸に平行な仮想線上において相互に離間して配設した一対のワーク検出手段と、
前記一対のワーク検出手段による、前記ワークの先端の前記光軸位置への到達検出のうち、先の前記到達検出をトリガーとして前記異物検出手段の検出動作を開始させ、前記ワークの尾端の前記光軸位置への到達検出のうち、後の前記到達検出をトリガーとして前記異物検出手段の検出動作を終了させる検出制御手段と、を備えたことを特徴とする異物検出装置。 Provided in a droplet discharge apparatus that performs drawing on the workpiece by discharging the functional droplet discharge head while feeding a rectangular workpiece in any one feeding direction to the inkjet functional droplet discharge head, A foreign matter detection device for detecting foreign matter attached to the surface of the workpiece,
A foreign matter detection means for detecting foreign matter attached to the surface of the workpiece by the detection light, comprising a light emitting portion and a light receiving portion disposed across the workpiece while the optical axis of the detection light is orthogonal to the feeding direction; ,
A pair of workpiece detection means, each of which faces the workpiece and detects the arrival of the tip and tail ends of the workpiece to the optical axis position, and is disposed apart from each other on a virtual line parallel to the optical axis When,
Of the arrival detection of the tip of the work to the optical axis position by the pair of work detection means, the detection operation of the foreign matter detection means is started using the previous arrival detection as a trigger, and the tail end of the work is A foreign matter detection apparatus comprising: a detection control means for ending the detection operation of the foreign matter detection means triggered by the later arrival detection among the arrival detection to the optical axis position.
前記ワークの先端および尾端を検出すると共に、
少なくとも各ワーク検出手段による前記検出から前記異物検出手段の検出動作開始までに前記ワークが送られる距離分、前記光軸に対し、前記送り方向の上流側に配設されていることを特徴とする請求項1または2に記載の異物検出装置。 The pair of workpiece detection means includes:
Detecting the tip and tail of the workpiece,
It is disposed at an upstream side in the feed direction with respect to the optical axis by a distance at which the work is sent at least from the detection by each work detection means to the start of the detection operation of the foreign matter detection means. The foreign object detection device according to claim 1 or 2.
前記受光部の受光量が、増加して、増加した状態を維持し、減少するまでを前記ワークとして検出し、
前記受光部の受光量が、増加した状態で一時的に所定の閾値より下降したとき、受光量の増加割合が所定の閾値を越えたとき、および受光量の減少割合が所定の閾値を越えたとき、前記異物として検出することを特徴とする請求項4に記載の異物検出装置。 The foreign object detection means includes
The amount of light received by the light receiving unit increases, maintains an increased state, and detects until the workpiece decreases,
When the amount of light received by the light receiving unit temporarily falls below a predetermined threshold in an increased state, the rate of increase in the amount of received light exceeds a predetermined threshold, and the rate of decrease in the amount of received light exceeds a predetermined threshold The foreign object detection device according to claim 4, wherein the foreign object is detected as the foreign object.
請求項1ないし6のいずれかに記載の異物検出装置を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 A droplet discharge device that performs drawing on the workpiece by discharging the functional droplet discharge head while feeding a rectangular workpiece in an arbitrary one feeding direction to the functional droplet discharge head of an ink jet system,
A liquid droplet ejection apparatus comprising the foreign matter detection apparatus according to claim 1.
Priority Applications (1)
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