JP2013176714A - Liquid-droplet ejection apparatus and method for detecting ejection state of liquid droplet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗布対象とする媒体への液滴塗布技術に関する。 The present invention relates to a technique for applying droplets to a medium to be applied.
塗布対象とする媒体(塗布対象媒体)への液滴の塗布方式としては、例えば、液滴ジェット方式が存在する(例えば、特許文献1)。当該液滴ジェット方式を採用すれば、塗布対象媒体の必要部分に対して塗布液を効率的に塗布することが可能になる。 As a method for applying droplets to a medium to be applied (application target medium), for example, there is a droplet jet method (for example, Patent Document 1). If the droplet jet method is adopted, it becomes possible to efficiently apply the coating liquid to a necessary portion of the medium to be coated.
上記液滴ジェット方式では、吐出ヘッドにおいて塗布液の液滴を吐出するノズルが複数設けられているが、これらのノズルは、目詰まり等によって不吐出となる可能性が高く、一旦、不吐出の異常ノズルが発生した場合は、媒体に塗布される塗布量が減少することになる。このため、ノズルから吐出される液滴の吐出状態を検出することによって、異常ノズルの発生を監視することが好ましい。 In the above-described droplet jet method, a plurality of nozzles for discharging droplets of the coating liquid are provided in the discharge head, but these nozzles are likely to be non-discharge due to clogging or the like. When an abnormal nozzle occurs, the amount of application applied to the medium decreases. For this reason, it is preferable to monitor the occurrence of abnormal nozzles by detecting the discharge state of droplets discharged from the nozzles.
特許文献1には、ノズルから吐出される液滴の吐出状態を検出する手法として、光源から出た光の液滴を透過する際の光量の落ち込み量から液滴の吐出状態を検出する手法が記載されている。
しかし、特許文献1に記載の吐出状態検出手法では、ノズルの配列方向と同方向から入射された光の光量の落ち込み量に基づいて、液滴の吐出状態が検出されているため、塗布動作の実行中に、各ノズルの液滴の吐出状態を精度良く検出することが困難となっていた。
However, in the discharge state detection method described in
そこで、本発明は、塗布動作の実行中に、各ノズルの吐出口から吐出される液滴の吐出状態を精度良く検出することが可能な技術を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a technique capable of accurately detecting the discharge state of a droplet discharged from the discharge port of each nozzle during the execution of a coating operation.
本発明に係る液滴吐出装置の第1の態様は、一定方向に搬送される搬送帯上の基材シートに対して、液滴を吐出する複数の吐出口を有する吐出手段と、光源と、前記光源から出射された光を受光して画像を取得する撮像手段と、前記撮像手段に入射される光束中に吐出された飛翔中の液滴を、前記撮像手段によって撮像して得られる画像を用いて、液滴の吐出状態を検出する検出手段とを備え、前記撮像手段は、前記光束中に飛翔中の各液滴の影が他の液滴に重ならない位置であって、前記搬送帯の側方に配置される。 A first aspect of a droplet discharge device according to the present invention includes a discharge unit having a plurality of discharge ports for discharging droplets to a base sheet on a conveyance band conveyed in a certain direction, a light source, An imaging unit that receives light emitted from the light source and obtains an image; and an image obtained by imaging the flying droplet discharged into a light beam incident on the imaging unit by the imaging unit. And detecting means for detecting the discharge state of the droplets, wherein the imaging means is a position where the shadow of each droplet in flight does not overlap other droplets in the light flux, It is arranged on the side.
また、本発明に係る液滴吐出装置の第2の態様は、上記第1の態様であって、前記複数の吐出口は、前記吐出手段において、一定方向に配列され、前記撮像手段は、前記複数の吐出口の配列方向に対して斜めの位置に配置される。 The second aspect of the droplet discharge apparatus according to the present invention is the first aspect, wherein the plurality of discharge ports are arranged in a fixed direction in the discharge unit, and the imaging unit includes the imaging unit It arrange | positions in the diagonal position with respect to the sequence direction of a some discharge outlet.
また、本発明に係る液滴吐出装置の第3の態様は、上記第1の態様または上記第2の態様であって、前記光源および前記撮像手段を、互いに対向した状態で支持する支持手段をさらに備え、前記支持手段は、前記搬送方向に垂直な方向に前記撮像手段を移動させることが可能な第1移動機構と、前記搬送方向と同方向に前記撮像手段を移動させることが可能な第2移動機構と、前記第1移動機構および前記第2移動機構のうち少なくともどちらか一方を同一平面内で回転移動させることが可能な回転移動機構とを有する。 A third aspect of the droplet discharge device according to the present invention is the first aspect or the second aspect, wherein the light source and the imaging means are supported in a state of being opposed to each other. The supporting means further includes a first moving mechanism capable of moving the imaging means in a direction perpendicular to the transport direction, and a first mechanism capable of moving the imaging means in the same direction as the transport direction. A second moving mechanism, and a rotational moving mechanism capable of rotating at least one of the first moving mechanism and the second moving mechanism in the same plane.
また、本発明に係る液滴吐出装置の第4の態様は、上記第3の態様であって、前記撮像手段は、塗布動作の実行前において、前記吐出状態の検出に用いる情報を取得する際には、前記複数の吐出口の配列方向に対して垂直の位置に配置される。 A fourth aspect of the droplet discharge apparatus according to the present invention is the third aspect described above, wherein the imaging unit acquires information used for detecting the discharge state before the application operation is performed. Is arranged at a position perpendicular to the arrangement direction of the plurality of discharge ports.
本発明に係る液滴吐出装置の第5の態様は、一定方向に搬送される搬送帯上の基材シートに対して、液滴を吐出する複数の吐出口を有する吐出手段と、光源と、当該光源から出射された光を受光して画像を取得する撮像手段とを有する撮像ユニットを2組有し、各撮像手段に入射される各光束中に吐出された飛翔中の液滴を、前記各撮像手段によって撮像して得られる各画像を用いて、液滴の吐出状態を検出する検出手段とを備え、2組の前記撮像ユニットはそれぞれ、撮像手段に入射される光束中に飛翔中の各液滴の影が他の液滴に重ならない位置であって、前記搬送帯を挟んで両側の位置に配置される。 A fifth aspect of the droplet discharge device according to the present invention includes a discharge unit having a plurality of discharge ports for discharging droplets to a base sheet on a transport band that is transported in a fixed direction, a light source, Two sets of imaging units having an imaging unit that receives light emitted from the light source and acquires an image, and the droplets in flight discharged into each light beam incident on each imaging unit Detecting means for detecting the discharge state of the droplet using each image obtained by imaging by each imaging means, and each of the two sets of the imaging units is in flight in a light beam incident on the imaging means It is a position where the shadow of each droplet does not overlap other droplets, and is disposed on both sides of the transport band.
本発明に係る液滴の吐出状態の検出方法は、液滴の吐出手段に設けられた複数の吐出口から吐出される液滴の吐出状態を検出する方法であって、a)光源から出射された光を受光して画像を取得する撮像手段を、前記光束中に飛翔中の各液滴の影が他の液滴に重ならない位置であって、前記搬送帯の側方に配置する工程と、b)一定方向に搬送される搬送帯上の基材シートに対して、複数の吐出口から液滴を吐出する工程と、c)前記撮像手段に入射される光束中に吐出された飛翔中の液滴を、前記撮像手段によって撮像して得られる画像を用いて、液滴の吐出状態を検出する工程とを備える。 A method for detecting a discharge state of a droplet according to the present invention is a method for detecting the discharge state of a droplet discharged from a plurality of discharge ports provided in a droplet discharge unit, and a) emitted from a light source. An image pickup means for receiving the received light to obtain an image, and a step of disposing the shadow of each droplet in flight in the light flux so as not to overlap other droplets and on the side of the transport band; and B) a step of discharging liquid droplets from a plurality of discharge ports to a base sheet on a transport belt that is transported in a certain direction; and c) during flight ejected into a light beam incident on the imaging means And a step of detecting a discharge state of the droplets using an image obtained by imaging the droplets by the imaging means.
本発明によれば、塗布動作の実行中に、各ノズルの吐出口から吐出される液滴の吐出状態を精度良く検出することが可能になる。 According to the present invention, it is possible to accurately detect the discharge state of the liquid droplets discharged from the discharge ports of each nozzle during the execution of the coating operation.
以下、本発明の第1実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<1.第1実施形態>
[1−1.外観構成および概要]
図1は、本発明の第1実施形態に係る液滴吐出装置1Aの外観構成を示す図である。
<1. First Embodiment>
[1-1. Appearance configuration and overview]
FIG. 1 is a diagram showing an external configuration of a
図1に示されるように、液滴吐出装置1Aは、塗布ヘッド10と撮像ユニット70と撮像ユニット70を支持する支持機構(支持手段)80とを有している。液滴吐出装置1Aは、所定方向TDに搬送される帯状の搬送帯92上に貼設された塗布対象の媒体(基材シート)に、塗布ヘッド10によって薬液を塗布する塗布動作を実行する。
As illustrated in FIG. 1, the
また、液滴吐出装置1Aは、塗布動作の実行中に、撮像ユニット70によって、塗布ヘッド10から吐出された液滴を撮影し、飛翔中の液滴の様子を表した画像(「液滴画像」または「飛翔画像」とも称する)を取得する。取得された液滴画像は、塗布ヘッド10に設けられた、液滴を吐出する複数のノズルの中から、液滴を吐出しない異常ノズルを特定するために用いられる。また、液滴画像は、塗布ヘッド10から吐出される液滴の液滴量を推定するために用いられる。
In addition, the
以下に、このような液滴吐出装置1Aの各構成要素についてさらに詳述する。図2では、液滴吐出装置1Aの上面図、および正面図が示されている。図3には、液滴吐出装置1Aの上面図、正面図および側面図が示されている。
Hereinafter, each component of the liquid
図1に示されるように、液滴吐出装置1Aは、帯状の搬送帯92を水平方向に沿って搬送する搬送手段としての搬送機構(不図示)と、基材シートに薬剤を含む薬液を吹き付けて塗布する塗布ヘッド10と、液滴画像を撮像する撮像ユニット70と、当該撮像ユニット70を支持する支持手段80とを備えている。また、液滴吐出装置1Aは、装置に設けられた上記の各構成要素を制御する全体制御部40を備えている。
As shown in FIG. 1, the
塗布ヘッド10は、薬剤を含む薬液を微滴化して微小液滴を生成し、その液滴を搬送機構によって搬送される基材シートの上面に吹き付ける。具体的には、塗布ヘッド10は、搬送帯92の全幅と同等の幅を有し、搬送方向TDに垂直な方向(搬送帯92の幅方向)に沿って、所定ピッチで配列された複数のノズル11(図2参照)を備えている。全体制御部40(詳細には、後述の塗布動作制御部45)は、各ノズル11に印加する電圧を制御して、各ノズル11からの液滴の吐出を制御する。なお、塗布ヘッド10としては、液滴ジェット方式によって薬液を噴出する液滴ジェットヘッド(例えば、駆動方式が積層ピエゾドロップオンデマンド方式のインクジェットヘッド)を採用することができるが、液滴を吐出する方式はこれに限定されない。
The
このような構成を有する塗布ヘッド10は、全体制御部40からの制御に応じて、薬液を液滴として吐出し、搬送機構によって搬送される基材シートに所定の塗布パターンを形成する。
The
なお、塗布ヘッド10から吐出される薬液とは、薬剤を含む液体である。薬剤の具体的な種類は特に限定されないが、人体が皮膚を通して吸収し得るもの、すなわち経皮吸収可能な薬剤が好ましい。そのような薬剤としては、例えば、インドメタシン、ケトプロフェン、フルルビプロフェン、イブプロフェン、ビロキシカム、サリチル酸メチル、サリチル酸グリコール、l-メントール、dl-カンフル、ノニル酸ワリニリルアシド、カプサイシン等の鎮痛消炎剤が挙げられる。また、ニトログリセリン、ニフェジピン、イソソルバイドナイトレート等の冠血管拡張剤、または、プロカテロール、ツロブテロール等の喘息薬を薬剤として使用してもよい。さらに、上記の他にも薬剤として、全身性麻酔薬、催眠・鎮静薬、抗てんかん薬、鎮暈薬、精神神経用薬、骨格筋弛緩薬、自律神経用薬、鎮痙薬、抗パーキンソン薬、抗ヒスタミン薬、強心薬、不整脈用薬、利尿薬、血圧降下薬、血管収縮薬、末梢血管拡張薬、動脈硬化用薬、循環器用薬、呼吸促進薬、鎮咳去痰薬、ホルモン薬、化膿性疾患用外用薬、鎮痛・鎮痒・収斂・消炎用薬、寄生性皮膚疾患用薬、止血用薬、痛風治療用薬、糖尿病用薬、抗悪性腫瘍用薬、抗生物質、化学療法薬、麻薬、抗うつ用薬、禁煙補助薬(ニコチン)等を使用することができる。
In addition, the chemical | medical solution discharged from the
このような薬剤が溶媒中に溶解されて薬液とされている。溶媒としては、薬剤の性質に応じて、水、または、アルコールを用いることができる。薬剤が溶媒中に溶解された所定濃度の薬液が調合タンクにて調合され、その薬液が調合タンクから供給されて薬液タンクに貯留される。薬液タンクに貯留されている薬液は、塗布ヘッド10が薬液を噴出したときにノズル11内に生じる毛管現象によって供給配管を介して各ノズル11に送給される。なお、薬液には、基材シートへの密着性を高めるバインダー、および/または、添加剤がさらに含まれていてもよい。また、薬液には、薬液の粘度および表面張力を調整するために薬剤の溶媒が添加されてもよい。また、薬液には、薬液の乾燥を防ぐために保湿剤が添加されてもよい。
Such a drug is dissolved in a solvent to form a drug solution. As the solvent, water or alcohol can be used depending on the properties of the drug. A chemical solution of a predetermined concentration in which a drug is dissolved in a solvent is prepared in a preparation tank, and the chemical solution is supplied from the preparation tank and stored in the chemical tank. The chemical solution stored in the chemical solution tank is fed to each
撮像ユニット70は、LED、EL、ランプ等の光源71と、当該光源71からの出射光を受光可能な位置に配置された撮像手段72とを備えている。撮像手段72は、受光した光を電気信号に変換する撮像素子(例えば、CCD(Charge Coupled Device)センサ、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)センサ等)を有し、光源71からの出射光を受光して画像信号を生成する。
The
図1に示されるように、光源71と撮像手段72とは、互いに対向した位置で支持機構80によって保持される。これにより、撮像手段72は、光源71からの出射光を受光することが可能になる。
As shown in FIG. 1, the
そして、このような構成を有する撮像ユニット70は、図2に示されるように、光源71から出射され、撮像手段72に入射される光束LHの光路と、塗布ヘッド10から吐出される液滴の飛翔軌跡FCとが重なる位置に配置される。
As shown in FIG. 2, the
当該位置に配置された状態で、撮像手段72は、光束LHの光路上に飛翔中の液滴を撮像して液滴画像を取得する。このようにして撮像された液滴画像では、液滴の影が映し出されることになる。
In the state of being arranged at the position, the
なお、液滴画像の撮像は、塗布ヘッド10の液滴の吐出と、光源71の発光と、撮像素子の露光とを複数回に渡って同期させて行われる。このような多重露光を行うことで、鮮明な液滴画像が取得されることになる。また、撮像手段72として高速度カメラ(ハイスピードカメラ)を採用した場合は、このような複数回の露光を行うことなく、液滴画像を取得することができる。
In addition, the imaging of a droplet image is performed by synchronizing the discharge of the droplet of the
支持機構80は、撮像ユニット70を支持するとともに、撮像ユニット70の位置を変更可能な移動手段として機能する。
The support mechanism 80 functions as a moving unit that supports the
具体的には、図1に示されるように、支持機構80は、ノズル11の配列方向(X軸方向)に支持物(ここでは、撮像ユニット70)を移動させることが可能なX軸移動機構(第1移動機構)81と、X軸に垂直な基材シートの搬送方向TD(Y軸方向)に支持物を移動させることが可能なY軸移動機構(第2移動機構)83とを有している。また、支持機構80は、X軸移動機構81とY軸移動機構83との間に回転移動機構(第3移動機構)82をさらに有している。回転移動機構(第3移動機構)82は、X軸およびY軸を含む座標平面内でY軸移動機構83を回転移動させる機構である。
Specifically, as shown in FIG. 1, the support mechanism 80 is capable of moving a support (here, the imaging unit 70) in the arrangement direction (X-axis direction) of the
このような支持機構80によれば、図3に示されるように、X軸およびY軸を含む座標平面内において、搬送方向TDに対する撮像手段72の角度θを−90°から90°まで変更することが可能になる。 According to such a support mechanism 80, as shown in FIG. 3, the angle θ of the imaging means 72 with respect to the transport direction TD is changed from −90 ° to 90 ° in a coordinate plane including the X axis and the Y axis. It becomes possible.
以上が、液滴吐出装置1Aの主たる構成要素である。なお、液滴吐出装置1Aは、上記の構成以外にも説明を省略する種々の機構を備えている。例えば、液滴吐出装置1Aは、搬送帯92が搬送機構により所定距離搬送される度にパルス信号を出力するエンコーダをさらに備えている。当該エンコーダとしては、例えば、搬送帯92の搬送量に応じて回転し、所定の回転量毎にパルス信号を出力するロータリーエンコーダを採用することができる。エンコーダから出力されたパルス信号は、ノズルからの液滴の吐出タイミングの特定、或いは撮像手段72による撮影タイミングの特定等に用いられる。
The above is the main component of the
[1−2.機能構成]
次に、液滴吐出装置1Aの機能構成について説明する。図4は、液滴吐出装置1Aの機能ブロックを示す図である。
[1-2. Functional configuration]
Next, the functional configuration of the
図4に示されるように、液滴吐出装置1Aの全体制御部40は、マイクロコンピュータとして構成され、主にCPU41、ROM42およびRAM43等を備えている。全体制御部40は、ROM42内に格納されたプログラムを読み出し、当該プログラムをCPU41で実行することによって、各種機能を実現する。
As shown in FIG. 4, the
具体的には、全体制御部40は、上述のプログラムの実行によって、塗布動作制御部45、撮影制御部46、および吐出状態検出部47を機能的に実現する。
Specifically, the
塗布動作制御部45は、所望の塗布パターンを規定する塗布データに基づいて、塗布ヘッド10内のノズルに印加する電圧を調整することによって、各ノズルからの液滴の吐出を制御し、塗布動作を実行させる。
The application
撮影制御部46は、撮像ユニット70による撮影動作を制御し、液滴画像を撮像手段72に取得させる。取得された液滴画像の画像データは、高速アクセス可能な画像メモリ54に一時的に記憶される。
The
吐出状態検出部47は、液滴画像に基づいて、各ノズルに関する液滴の吐出状態を検出する機能を有している。具体的には、吐出状態検出部47は、液滴画像中の液滴領域に含まれる画素数を数えて、液滴領域の大きさを求める。そして、吐出状態検出部47は、当該液滴領域の大きさと撮影倍率とに基づいて、実際の液滴の大きさ(面積)を特定する。
The ejection
ここで、塗布動作実行前に得られた、ノズル11への印加電圧(駆動電圧)と液滴の大きさとの関係を示す基準検量線を用いれば、現在の駆動電圧から、現在吐出されるべき理想的な液滴の大きさを求めることができる。
Here, if a reference calibration curve showing the relationship between the applied voltage (driving voltage) to the
吐出状態検出部47は、このようにして求められた理想的な液滴の大きさと、実際の液滴の大きさとを比較することによって、各ノズル11の吐出状態を検出することができ、液滴を吐出しなかった異常ノズル、および吐出量の少ない異常ノズルを特定することが可能になる。
The discharge
また、吐出状態検出部47は、異常ノズルの特定の他に、液滴画像を用いて特定される実際の液滴の大きさに基づいて、現在吐出されている液滴の液滴量を推定することもできる。
In addition to specifying an abnormal nozzle, the discharge
現在の液滴量の推定には、駆動電圧と液滴の大きさとの関係を示す上記基準検量線(第1基準検量線)に加えて、実際の塗布動作実行前に得られる、駆動電圧と液滴量との関係を示す第2基準検量線が用いられる。これら第1基準検量線および第2基準検量線は、駆動電圧を共通のパラメータとして有していることから、第1基準検量線と第2基準検量線とに基づいて、液滴の大きさと液滴量との関係を示す第3基準検量線を得ることができる。 In order to estimate the current droplet amount, in addition to the reference calibration curve (first reference calibration curve) indicating the relationship between the drive voltage and the droplet size, the drive voltage obtained before the actual application operation is performed A second reference calibration curve indicating the relationship with the droplet amount is used. Since the first reference calibration curve and the second reference calibration curve have the drive voltage as a common parameter, the droplet size and liquid are determined based on the first reference calibration curve and the second reference calibration curve. A third reference calibration curve showing the relationship with the drop volume can be obtained.
吐出状態検出部47は、このようにして得られた第3基準検量線を参照することによって、実際の液滴の大きさに基づいて現在の液滴量を推定する。
The discharge
また、全体制御部40は、液晶ディスプレイ等で構成される表示装置51への表示動作を制御する。当該表示動作によって、表示装置51には、処理結果およびメッセージ等の種々の情報が表示される。
Further, the
また、全体制御部40は、キーボードおよびマウス等の入力装置52を介してコマンドおよびパラメータ等の入力を受け付ける。装置の操作者(使用者)は、表示装置51に表示された内容を確認しつつ入力装置52から入力操作を行うことができる。なお、表示装置51と入力装置52とは、一体化してタッチパネルとして構成してもよい。
In addition, the
またさらに、全体制御部40は、DVDまたはCDなどの記録媒体RMから記録内容を読み取る読取装置53を制御することによって、処理プログラムまたは動作パラメータ等を取得することができる。
Still further, the
[1−3.吐出状態検出動作]
次に、液滴吐出装置1Aの動作について説明する。図5は、液滴吐出装置1Aの動作を示すフローチャートである。
[1-3. Discharge state detection operation]
Next, the operation of the
図5に示されるように、ステップSP11では、液滴の吐出状態を検出するために用いる基本情報が取得される。 As shown in FIG. 5, in step SP <b> 11, basic information used to detect the droplet discharge state is acquired.
基本情報としては、ノズル11の駆動電圧と液滴の大きさとの関係を示す第1基準検量線がある。当該第1基準検量線は、撮像ユニット70を初期位置NQ1(図3参照)に配置した状態で、駆動電圧を変更しつつ、液滴画像を撮像することによって作成される。
As basic information, there is a first reference calibration curve indicating the relationship between the driving voltage of the
撮像ユニット70を初期位置NQ1に配置すると、撮像手段72はノズル11の配列方向に対して略垂直な位置に配置されることになる。したがって、液滴画像に基づいて各ノズル11から吐出された液滴の大きさを求める際に、撮影倍率および撮影距離を考慮した補正処理を行う必要性が低減されるので、各ノズル11についての検量線の作成および校正を効率良く行うことが可能になる。なお、第1基準検量線は、数本の代表ノズルまたは1本のノズルから吐出された液滴を撮影した液滴画像に基づいて作成してもよい。
When the
また、現在の液滴量を推定する場合は、駆動電圧と液滴量との関係を示す第2基準検量線も基本情報として取得されることになる。 When estimating the current droplet amount, a second reference calibration curve indicating the relationship between the drive voltage and the droplet amount is also acquired as basic information.
次のステップSP12では、撮像ユニット70が基材シートの搬送に干渉しない位置であって、各ノズル11の配列方向に対して斜めに配置される。具体的には、図3に示されるように、撮像ユニット70の位置が初期位置NQ1から位置NQ2に変更される。位置NQ2は、搬送帯92の側方であって、各ノズル11の配列方向に対して斜めの位置である。このような撮像ユニット70の位置変更は、ノズル11の配列方向および当該配列方向に垂直な搬送方向TDに撮像手段72の位置を変更可能にするとともに、同一平面内において、搬送方向TDに対する撮像手段72の角度θを−90°から90°まで変更可能な支持機構80によって実現される。なお、液滴画像を取得する際の撮像ユニット70の位置NQ2は、「検出位置」とも称される。
In the next step SP12, the
ステップSP13では、塗布動作制御部45からの指令に応じて塗布ヘッド10が動作され、基材シートへの薬液の塗布が開始される。
In step SP13, the
ステップSP14では、撮影制御部46からの指令に応じて撮像手段72が動作し、液滴画像が取得される。
In step SP14, the
次のステップSP15では、吐出状態検出部47によって、液滴画像に基づいて液滴の吐出状態が検出される。
In the next step SP15, the ejection
このように、液滴吐出装置1Aは、撮像ユニット70を搬送帯92の側方であって、各ノズル11の配列方向に対して斜めの位置に配置した状態で、液滴画像を取得し、当該液滴画像に基づいて液滴の吐出状態を検出する。
As described above, the
撮像ユニット70を搬送帯92の側方に配置すれば、撮像ユニット70が基材シートの搬送の障害となることを避けることができるので、塗布動作の実行中にリアルタイムで、吐出状態の検出を行うことが可能になる。また、液滴吐出装置1Aは、吐出された液滴に関する液滴画像に基づいて、吐出状態の検出を行うので、塗布後のパターンを確認する場合に比べて、現在の吐出状態をタイムラグなく把握することが可能になる。
If the
なお、撮像ユニット70が配置される位置、すなわち各ノズル11の配列方向に対して斜めの位置は、撮像手段72に入射される光束の光路が、各ノズル11の配列方向に対して斜めになる位置とも表現することができる。
Note that the position where the
また、撮像手段72に入射される光束の光路が、各ノズル11の配列方向に対して斜めにすると、撮像ユニット70の位置は、光束中に飛翔中の各液滴の影が重ならない位置となる。このように、撮像ユニット70を、光束中に飛翔中の各液滴の影が重ならない位置に配置することによれば、各ノズル11から吐出された各液滴に関する画像を取得することができ、各ノズルから吐出される液滴の吐出状態を精度良く検出することが可能になる。
Further, when the optical path of the light beam incident on the imaging means 72 is inclined with respect to the arrangement direction of the
<2.第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態に係る液滴吐出装置1Bでは、液滴画像が2方向から同時に取得される。第2実施形態に係る液滴吐出装置1Bは、液滴画像を2つの撮像ユニット70を用いて2方向から同時に取得する点以外は、上記液滴吐出装置1Aとほぼ同様の構成および機能を有しており、共通する部分については同じ符号を付して説明を省略する。図6には、第2実施形態に係る液滴吐出装置1Bの上面図および正面図が示されている。
<2. Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the
図6に示されるように、第2実施形態に係る液滴吐出装置1Bは、2組の撮像ユニット70A,70Bを有している。そして、撮像ユニット70A,70Bそれぞれを、基材シートの搬送方向に対して斜めの位置であって、基材シートを搬送する搬送帯92を挟んで両側の位置に配置した状態で、液滴画像を取得する。
As shown in FIG. 6, the
そして、液滴吐出装置1Bは、取得された2枚の液滴画像それぞれから得られる、液滴の面積を平均することによって、実際の液滴の大きさを特定する。
Then, the
このように2方向から液滴画像を取得し、取得された2枚の液滴画像を用いて、ノズル11から吐出された液滴の大きさを特定することによれば、各ノズル11の吐出状態をより正確に検出することが可能になる。
In this way, by acquiring droplet images from two directions and specifying the size of the droplets discharged from the
具体的には、各ノズル11から吐出された液滴は、通常、ノズル11の軸に対して軸対象に飛翔し、さらに、ノズル11面から800μm程度離れた場所では、ほぼ球状となる。しかし、ノズル11から吐出された液滴が、尾(テイル)を有した縦長の形状を有し、ノズル11の軸に対して傾いている場合は、撮像手段72の配置位置に応じて、液滴画像中の液滴の形状が大きく変化することになる。
Specifically, the liquid droplets ejected from each
そこで、本実施形態のように、2方向から液滴画像を取得し、取得された2枚の液滴画像を用いて、ノズル11から吐出された液滴の大きさを特定することによれば、液滴の形状に左右されることなく、液滴の大きさを精度良く特定することができ、各ノズル11の吐出状態をより正確に検出することが可能になる。
Therefore, as in the present embodiment, by acquiring droplet images from two directions and specifying the size of the droplets discharged from the
<3.変形例>
以上、この発明の実施の形態について説明したが、この発明は、上記に説明した内容に限定されるものではない。
<3. Modification>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the contents described above.
例えば、上記各実施形態では、光源71と撮像手段72とが、互いに対向した位置で支持機構80によって保持された態様を例示していたが、光源71と撮像手段72とは、光源71からの出射光を受光可能であれば、必ずしも対向した位置に配置されていなくてもよい。
For example, in each of the above embodiments, the
また、上記各実施形態では、初期位置NQ1で撮影した液滴画像に基づいて第1基準検量線を作成していたがこれに限定されず、検出位置NQ2で撮影した液滴画像に基づいて第1基準検量線を作成するようにしてもよい。 In each of the above embodiments, the first reference calibration curve is created based on the droplet image photographed at the initial position NQ1, but the present invention is not limited to this. The first reference calibration curve is based on the droplet image photographed at the detection position NQ2. A one-standard calibration curve may be created.
また、上記第2実施形態では、液滴吐出装置1Bが2組の撮像ユニットを有する場合を例示していたがこれに限定されず、3組以上の撮像ユニットを有する態様であってもよい。3組以上の撮像ユニットを有する場合も、各撮像ユニットは、搬送帯92の側方であって、各ノズル11の配列方向に対して斜めの位置に配置される。
Moreover, in the said 2nd Embodiment, although the case where the
1A,1B 液滴吐出装置
10 塗布ヘッド
11 ノズル
40 全体制御部
45 塗布動作制御部
46 撮影制御部
47 吐出状態検出部
70,70A,70B 撮像ユニット
71 光源
72 撮像手段
80 支持機構(支持手段)
81 X軸移動機構(第1移動機構)
82 回転移動機構(第3移動機構)
83 Y軸移動機構(第2移動機構)
92 搬送帯
FC 飛翔軌跡
LH 光束
NQ1 初期位置
NQ2 検出位置
TD 搬送方向
DESCRIPTION OF
81 X-axis moving mechanism (first moving mechanism)
82 Rotary movement mechanism (third movement mechanism)
83 Y-axis moving mechanism (second moving mechanism)
92 Transport band FC Flight trajectory LH Luminous flux NQ1 Initial position NQ2 Detection position TD Transport direction
Claims (6)
光源と、
前記光源から出射された光を受光して画像を取得する撮像手段と、
前記撮像手段に入射される光束中に吐出された飛翔中の液滴を、前記撮像手段によって撮像して得られる画像を用いて、液滴の吐出状態を検出する検出手段と、
を備え、
前記撮像手段は、前記光束中に飛翔中の各液滴の影が他の液滴に重ならない位置であって、前記搬送帯の側方に配置される液滴吐出装置。 An ejection means having a plurality of ejection openings for ejecting liquid droplets on a substrate sheet on a conveyance zone conveyed in a certain direction;
A light source;
Imaging means for receiving light emitted from the light source and acquiring an image;
Detecting means for detecting a discharge state of the droplet using an image obtained by imaging the flying droplet ejected in the light beam incident on the imaging means by the imaging means;
With
The image pickup means is a droplet discharge device disposed at a position where a shadow of each droplet in flight does not overlap other droplets in the light beam and on the side of the transport zone.
前記撮像手段は、前記複数の吐出口の配列方向に対して斜めの位置に配置される請求項1に記載の液滴吐出装置。 The plurality of discharge ports are arranged in a certain direction in the discharge means,
The liquid droplet ejection apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit is disposed at an oblique position with respect to an arrangement direction of the plurality of ejection ports.
前記支持手段は、
前記搬送方向に垂直な方向に前記撮像手段を移動させることが可能な第1移動機構と、
前記搬送方向と同方向に前記撮像手段を移動させることが可能な第2移動機構と、
前記第1移動機構および前記第2移動機構のうち少なくともどちらか一方を同一平面内で回転移動させることが可能な回転移動機構と、
を有する請求項1または請求項2に記載の液滴吐出装置。 And further comprising support means for supporting the light source and the imaging means in a state of facing each other,
The support means is
A first moving mechanism capable of moving the imaging means in a direction perpendicular to the transport direction;
A second moving mechanism capable of moving the imaging means in the same direction as the transport direction;
A rotational movement mechanism capable of rotationally moving at least one of the first movement mechanism and the second movement mechanism in the same plane;
The droplet discharge device according to claim 1, comprising:
光源と、当該光源から出射された光を受光して画像を取得する撮像手段とを有する撮像ユニットを2組有し、
各撮像手段に入射される各光束中に吐出された飛翔中の液滴を、前記各撮像手段によって撮像して得られる各画像を用いて、液滴の吐出状態を検出する検出手段と、
を備え、
2組の前記撮像ユニットはそれぞれ、撮像手段に入射される光束中に飛翔中の各液滴の影が他の液滴に重ならない位置であって、前記搬送帯を挟んで両側の位置に配置される液滴吐出装置。 An ejection means having a plurality of ejection openings for ejecting liquid droplets on a substrate sheet on a conveyance zone conveyed in a certain direction;
Having two sets of imaging units each having a light source and an imaging unit that receives the light emitted from the light source and obtains an image;
Detecting means for detecting the discharge state of the droplet using each image obtained by imaging each flying droplet ejected in each light beam incident on each imaging means by each imaging means;
With
The two sets of the imaging units are respectively arranged at positions on both sides of the transport belt so that the shadow of each flying droplet does not overlap other droplets in the light beam incident on the imaging means. Droplet ejection device.
a)光源から出射された光を受光して画像を取得する撮像手段を、前記光束中に飛翔中の各液滴の影が他の液滴に重ならない位置であって、前記搬送帯の側方に配置する工程と、
b)一定方向に搬送される搬送帯上の基材シートに対して、複数の吐出口から液滴を吐出する工程と、
c)前記撮像手段に入射される光束中に吐出された飛翔中の液滴を、前記撮像手段によって撮像して得られる画像を用いて、液滴の吐出状態を検出する工程と、
を備える液滴の吐出状態の検出方法。 A method for detecting a discharge state of droplets discharged from a plurality of discharge ports provided in a droplet discharge means,
a) An imaging unit that receives light emitted from a light source to acquire an image is located at a position where a shadow of each droplet in flight does not overlap another droplet in the light beam, The process of arranging
b) a step of discharging liquid droplets from a plurality of discharge ports to a base sheet on a transport band transported in a fixed direction;
c) detecting an ejection state of the droplet using an image obtained by imaging the flying droplet discharged into the light beam incident on the imaging unit by the imaging unit;
A method for detecting a discharge state of a droplet.
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