JP2013244449A - Drawing apparatus and drawing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、描画装置、及び描画方法等に関する。 The present invention relates to a drawing apparatus, a drawing method, and the like.
近年、インクジェットプリンターなどの装置は、業務用及び産業用として使用されている。例えば、インクジェットプリンターは、看板や巨大ポスターの印刷、又はカラーフィルターの製造に使用されている。このような業務用、産業用のプリンターは、消費者向けのプリンターと比較して、インクを吐出するヘッドが動く幅(スキャン幅)が長大である。また、プリンターには、ヘッドの位置を制御するために、スケールが設けられている。プリンターは、スケールの目盛りを読み取ることで、印刷の制御を行う。業務用、産業用のプリンターでは、スキャン幅が長大になるので、スケールも長大となる。
ところで、このスケールには、温度変化等によって伸縮するものがある。業務用、産業用のプリンターは、消費者向けのプリンターと比較してスケールが長大なので、スケールの伸縮の影響が顕著に現れてしまう。
In recent years, apparatuses such as inkjet printers have been used for business and industrial purposes. For example, inkjet printers are used for printing signboards and huge posters, or for producing color filters. Such business and industrial printers have a longer width (scan width) in which the head for ejecting ink moves than a consumer printer. In addition, the printer is provided with a scale for controlling the position of the head. The printer controls printing by reading the scale scale. In business and industrial printers, the scan width is long, so the scale is also long.
By the way, some of these scales expand and contract due to temperature changes and the like. Since the scale for business and industrial printers is longer than that for consumer printers, the effects of scale expansion and contraction are prominent.
これに対して、特許文献1には、リニアスケール手段から出力される所定長毎の信号を用いて制御用パルスを生成し、この制御用パルスに基づいて表示用パネルにパターンを形成するパターン形成装置において、前記リニアスケール手段から出力される信号を分割することによって前記制御用パルスよりも小さな周期のパルス信号を生成するパルス信号生成手段と、前記パルス信号を所定数だけカウントすることによって前記制御用パルスを生成する制御パルス生成手段であって、前記パターン形成装置の環境温度の変化に応じて前記リニアスケール手段から出力される信号の所定長が変化した場合、その変化の割合に応じてカウントする前記所定数を可変して前記制御用パルスを生成する制御パルス生成手段とを備えたことを特徴とするパターン形成装置が記載されている。そして、特許文献1には、リニアスケールを装置に装着後にレーザー測長などを用いて実際に測長することが記載されている。
On the other hand,
しかしながら、特許文献1記載の技術では、リニアスケールを装置に装着後にレーザー測長などを用いて実際に測長しなければならず、この作業に負荷がかかるという問題があった。また、正しく測長されなかった場合や、測長後にリニアスケールの長さや伸縮具合が変化した場合には、インクの吐出位置の精度を高めることができないという問題がある。このように、特許文献1記載の技術では、描画品位を向上できない場合があるという問題があった。
However, the technique described in
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、液状体を吐出する吐出ヘッドを変位させる変位部と、前記変位の方向に沿って並ぶ複数の目盛りが設けられたスケールと、前記吐出ヘッドの変位に伴って前記目盛りを検出する第1の検出部と、前記吐出ヘッドの位置を示すヘッド位置情報を検出する第2の検出部と、前記第1の検出部が検出した目盛りと、前記第2の検出部が検出したヘッド位置情報に基づいて、前記吐出ヘッドが前記液状体を吐出するタイミングを制御する制御部と、を備える描画装置である。 The present invention has been made to solve the above problems, and one aspect of the present invention includes a displacement portion that displaces a discharge head that discharges a liquid material, and a plurality of scales arranged along the direction of the displacement. A scale provided; a first detection unit that detects the scale in accordance with displacement of the ejection head; a second detection unit that detects head position information indicating a position of the ejection head; and the first detection unit. A drawing apparatus comprising: a scale detected by a detection unit; and a control unit that controls a timing at which the discharge head discharges the liquid material based on head position information detected by the second detection unit.
また、本発明の一態様は、上記の描画装置において、前記制御部は、前記第1の検出部が検出した目盛りの数と前記第2の検出部が検出したヘッド位置情報に基づいて前記タイミングの補正量を算出する。 According to another aspect of the present invention, in the above drawing apparatus, the control unit is configured to perform the timing based on the number of scales detected by the first detection unit and head position information detected by the second detection unit. The amount of correction is calculated.
また、本発明の一態様は、上記の描画装置において、前記第2の検出部は、前記吐出ヘッドが予め定めた位置に到達したことを検出し、前記制御部は、前記吐出ヘッドが予め定めた位置に到達するまでに、前記第1の検出部が検出した目盛りの数に基づいて、前記タイミングの補正量を算出する。 In one embodiment of the present invention, in the above drawing apparatus, the second detection unit detects that the ejection head has reached a predetermined position, and the control unit is configured so that the ejection head is predetermined. The timing correction amount is calculated based on the number of scales detected by the first detection unit before reaching the position.
また、本発明の一態様は、上記の描画装置において、前記第2の検出部は、前記吐出ヘッドが予め定めた第1の位置と、第2の位置と、に到達したことを検出し、前記制御部は、前記吐出ヘッドが予め定めた第1の位置から第2の位置に到達するまでに、前記第1の検出部が検出した目盛りの数に基づいて、前記タイミングの補正量を算出する。 In one embodiment of the present invention, in the above drawing apparatus, the second detection unit detects that the ejection head has reached a predetermined first position and a second position, The control unit calculates the correction amount of the timing based on the number of scales detected by the first detection unit until the ejection head reaches the second position from the predetermined first position. To do.
また、本発明の一態様は、描画装置における描画方法であって、前記描画装置が、液状体を吐出する吐出ヘッドを変位させる変位過程と、前記吐出ヘッドの変位に伴って、前記変位の方向に沿って並ぶ複数の目盛りを検出する第1の検出過程と、前記描画装置が、前記吐出ヘッドの位置を示すヘッド位置情報を検出する第2の検出過程と、前記描画装置が、前記第1の検出過程で検出した目盛りと、前記第2の検出過程で検出したヘッド位置情報に基づいて、前記吐出ヘッドが前記液状体を吐出するタイミングを制御するヘッド制御過程と、を有する描画方法である。 Another embodiment of the present invention is a drawing method in a drawing apparatus, wherein the drawing apparatus displaces a discharge head that discharges a liquid material, and a direction of the displacement in accordance with the displacement of the discharge head. A first detection process for detecting a plurality of scales arranged along the line, a second detection process in which the drawing apparatus detects head position information indicating the position of the ejection head, and the drawing apparatus has the first detection process. And a head control process for controlling the timing at which the discharge head discharges the liquid material based on the head position information detected in the second detection process. .
図面を参照しながら、描画装置の1つである液滴吐出装置を例に、実施形態について説明する。なお、各図面において、それぞれの構成を認識可能な程度の大きさにするために、構成や部材の縮尺が異なっていることがある。 Embodiments will be described with reference to the drawings, taking as an example a droplet discharge device that is one of the drawing devices. In addition, in each drawing, in order to make each structure the size which can be recognized, the structure and the scale of a member may differ.
本実施形態における液滴吐出装置1は、概略の構成を示す斜視図である図1に示すように、ワーク搬送装置3と、キャリッジ7と、キャリッジ搬送装置11と、を有している。
キャリッジ7には、ヘッドユニット13が設けられている。
図1に示す液滴吐出装置1では、ヘッドユニット13と基板などのワーク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13から液状体を液滴として吐出させることによって、ワークWに液状体で所望のパターンを描画(記録)することができる。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方向と直交する方向を示している。また、X方向及びY方向によって規定されるXY平面と直交する方向は、Z方向として規定される。
As shown in FIG. 1, which is a perspective view showing a schematic configuration, a
The
In the
このような液滴吐出装置1は、種々のワークWへの描画(記録)に適用され得る。
また、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ーの製造や有機EL装置の製造などにも適用され得る。
赤、緑及び青の3色のフィルターエレメントを有するカラーフィルターの場合、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、ヘッドユニット13から各着色層に対応する各液体を、基板であるワーク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ーエレメントのパターンが描画される。
また、有機EL装置の製造では、例えば、赤、緑及び青の画素ごとに、各色に対応する機能層(有機層)を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、ヘッドユニット13から各色の機能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機能層のパターンが描画される。
記録媒体としてのワークWは、上述した基板などに限定されず、樹脂フィルム、紙、布、金属箔など、種々の記録媒体が採用され得る。
Such a
The
In the case of a color filter having three color filter elements of red, green, and blue, the
Further, in the manufacture of an organic EL device, for example, it can be suitably used in a step of forming a functional layer (organic layer) corresponding to each color for each of red, green and blue pixels. In this case, each liquid material corresponding to the functional layer of each color is ejected from the
The workpiece W as a recording medium is not limited to the above-described substrate, and various recording media such as a resin film, paper, cloth, and metal foil can be employed.
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に示すように、定盤21と、ガイドレール23aと、ガイドレール23bと、ワークテーブル25と、テーブル位置検出装置27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で構成されており、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及びガイドレール23bは、それぞれY方向に沿って延在している。ガイドレール23aとガイドレール23bとは、互いにX方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
Here, the details of each component of the
As shown in FIG. 1, the
The
ワークテーブル25は、ガイドレール23a及びガイドレール23bを挟んで定盤21の上面21aに対向した状態で設けられている。ワークテーブル25は、定盤21から浮いた上体でガイドレール23a及びガイドレール23b上に載置されている。ワークテーブル25は、ワークWが載置される面である載置面25aを有している。載置面25aは、定盤21側とは反対側(上側)に向けられている。ワークテーブル25は、ガイドレール23a及びガイドレール23bによってY方向に沿って案内され、定盤21上をY方向に延在している。テーブル位置検出装置27は、ワークテーブル25のY方向における位置を検出する。
The work table 25 is provided in a state facing the
ワークテーブル25は、図示しない移動機構及び動力源によって、Y方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、本実施形態では、ワークテーブル25をY方向に沿って移動させるための動力源として、後述するワーク搬送モーターが採用されている。ワーク搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
ワーク搬送モーターからの動力は、移動機構を介してワークテーブル25に伝達される。これにより、ワークテーブル25の載置面25a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。このとき、ワークテーブル25は、テーブル位置検出装置27による検出結果に基づいて、Y方向における位置が制御される。
The work table 25 is configured to reciprocate in the Y direction by a moving mechanism and a power source (not shown). As the moving mechanism, for example, a mechanism combining a ball screw and a ball nut, a linear guide mechanism, or the like may be employed. In the present embodiment, a work transfer motor described later is employed as a power source for moving the work table 25 along the Y direction. As the work transfer motor, various motors such as a stepping motor, a servo motor, and a linear motor can be adopted.
The power from the work transport motor is transmitted to the work table 25 through the moving mechanism. Thereby, the workpiece | work W mounted on the mounting
ヘッドユニット13は、キャリッジ7を図1中のA視方向に見たときの正面図である図2に示すように、ヘッドプレート31と、吐出ヘッド33と、を有している。
吐出ヘッド33は、底面図である図3に示すように、ノズル面35を有している。ノズル面35には、複数のノズル37が形成されている。なお、図3では、ノズル37をわかりやすく示すため、ノズル37が誇張され、且つノズル37の個数が減じられている。
吐出ヘッド33において、複数のノズル37は、Y方向に沿って配列するノズル列39を構成している。ノズル列39において、複数のノズル37は、Y方向に沿って所定のノズル間隔Pで形成されている。
The
As shown in FIG. 3 which is a bottom view, the
In the
吐出ヘッド33は、図2中のB−B線における断面図である図4に示すように、ノズルプレート46と、キャビティープレート47と、振動板48と、複数の圧電素子49と、を有している。
ノズルプレート46は、ノズル面35を有している。複数のノズル37は、ノズルプレート46に設けられている。
キャビティープレート47は、ノズルプレート46のノズル面35とは反対側の面に設けられている。キャビティープレート47には、図示しないタンクから機能液53が供給される。
The
The
The
振動板48は、キャビティープレート47のノズルプレート46側と反対側の面に設けられている。振動板48は、Z方向に振動(縦振動)することによって、キャビティー51内の容積を拡大したり、縮小したりする。
複数の圧電素子49は、それぞれ、振動板48のキャビティープレート47側とは反対側の面に設けられている。各圧電素子49は、各キャビティー51に対応して設けられており、振動板48を挟んで各キャビティーに対向している。各圧電素子49は、駆動信号に基づいて、伸長する。これにより、振動板48がキャビティー51内の容積を縮小させる。このとき、キャビティー51内の機能液53に圧力が付与される。その結果、ノズル37から、機能液53が液滴55として吐出される。吐出ヘッド33による液滴55の吐出法は、インクジェット法の1つである。インクジェット法は、塗負法の1つである。
The
The plurality of
上記の構成を有する吐出ヘッド33は、図2に示すように、ノズル面35がヘッドプレート31から突出した状態で、ヘッドプレート31に支持されている。
キャリッジ7は、図2に示すように、ヘッドユニット13を支持している。ここで、ヘッドユニット13は、ノズル面35がZ方向の下方に向けられた状態でキャリッジ7に支持されている。
上記により、ワークWには吐出ヘッド33から機能液53が塗布され得る。
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子49が採用されているが、機能液53に圧力を付与するための加圧手段は、これに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子も採用され得る。また、加圧手段としては、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電気式アクチュエータなども採用され得る。さらに、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって機能液に圧力を付与する構成も採用され得る。
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIG. 2, the
As described above, the
In the present embodiment, the longitudinal vibration type
キャリッジ搬送装置11は、図1に示すように、架台61と、ガイドレール63と、キャリッジ位置検出装置65と、を有している。
架台61は、X方向に延在しており、ワーク搬送装置3をX方向にまたいでいる。架台61は、ワークテーブル25の定盤21側とは反対側で、ワーク搬送装置3に対向している。架台61は、一対の支柱67によって支持されている。一対の支柱67は、定盤21を挟んでX方向に互いに対峙する位置に設けられている。
なお、以下においては、一対の支柱67のそれぞれを識別する場合に、支柱67a及び支柱67bという表記が用いられる。支柱67a及び支柱67bは、それぞれ、ワークテーブル25よりもZ方向の上方に突出している。これにより、架台61とワークテーブル25との間には、隙間が保たれている。
As shown in FIG. 1, the carriage conveyance device 11 includes a
The
In the following, when identifying each of the pair of
ガイドレール63は、架台61の定盤21側に設けられている。ガイドレール63は、X方向に沿って延在しており、架台61のX方向における幅にわたって設けられている。
前述したキャリッジ7は、ガイドレール63に支持されている。キャリッジ7がガイドレール63に支持された状態において、吐出ヘッド33のノズル面35は、Z方向においてワークテーブル25側に向いている。キャリッジ7は、ガイドレール63によってX方向に沿って案内され、X方向に往復動可能な状態でガイドレール63に支持されている。
なお、平面視で、キャリッジ7がワークテーブル25に重なっている状態において、ノズル面35とワークテーブル25の載置面25aとは、互いに隙間を保った状態で対向する。
キャリッジ位置検出装置65は、架台61とキャリッジ7との間に設けられており、X方向に延在している。キャリッジ位置検出装置65は、キャリッジ7のX方向における位置を検出する。
The
The
In a plan view, in a state where the
The carriage
キャリッジ7は、図示しない移動機構及び動力源によって、X方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじとボールナットとを組み合わせた機構や、リニアガイド機構などが採用され得る。また、キャリッジ搬送装置11は、キャリッジ7をX方向に沿って移動させるための動力源として、後述するキャリッジ搬送モーターを有している。キャリッジ搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
キャリッジ搬送モーターからの動力は、移動機構を介してキャリッジ7に伝達される。
これにより、キャリッジ7は、ガイドレール63に沿って、すなわちX方向に沿って往復運動させることができる。このとき、キャリッジ7は、キャリッジ位置検出装置65による検出結果に基づいて、X方向における位置が制御される。
上記の構成を有する液滴吐出装置1では、吐出ヘッド33をワークWに対向させた状態で、吐出ヘッド33とワークWとを相対的に移動させながら、吐出ヘッド33から液滴55を吐出させることによって、ワークWへのパターンの描画(記録)が行われる。本実施形態では、吐出ヘッド33とワークWとの相対的な移動は、ワーク搬送装置3及びキャリッジ搬送装置11によって達成される。
The
The power from the carriage transport motor is transmitted to the
Thereby, the
In the
ここで、キャリッジ位置検出装置65は、図5に示すように、リニアスケール71と、エンコーダー73と、を有している。
リニアスケール71は、架台61に設けられており、X方向に沿って延在している。リニアスケール71には、X方向に沿って複数の目盛り75が刻まれている。これらの目盛り75は、キャリッジ7のX方向における変位量の指標となる。なお、本実施形態では、架台61は、鋼材で構成されている。
エンコーダー73では、図6に示すように発光素子73aと光学センサー73bとは、互いに対面している。光学センサー73bは、発光素子73aからの光の明暗を検出することができる。
Here, the carriage
The
In the
リニアスケール71は、エンコーダー73の発光素子73aと光学センサー73bとの間に位置している。本実施形態において、リニアスケール71は、光透過性を有する樹脂製の本体71aに、光吸収性が高い目盛り75を印刷法で形成した構成を有している。このため、リニアスケール71とエンコーダー73とが互いに相対変位すると、発光素子73aから光学センサー73bに至る光の強さが、複数の目盛り75によって変化する。
エンコーダー73は、発光素子73aからの光の強弱を光学センサー73bによって検出することによって、リニアスケール71の目盛り75を検出することができる。エンコーダー73は、リニアスケール71の目盛り75を検出するたびに、パルス状の信号である検出パルスを出力する。
The
The
リニアスケール71は、図5に示すように、一端78a側がスペーサー81を介してビス82によって架台61に支持されている。リニアスケール71の他端78b側は、引張りばね83とスペーサー84とを介して、ビス85によって架台61に支持されている。リニアスケール71には、引張りばね83によって、他端83b側からX方向に沿って張力が付与されている。
スペーサー81及びスペーサー84によって、リニアスケール71と架台61との間には、Y方向に隙間が保たれている。この隙間にエンコーダー73が挿入されている。
エンコーダー73は、キャリッジ7に固定されている。このため、キャリッジ7が変位すると、リニアスケール71とエンコーダー73とが互いに相対変位する。
上記の構成を有するキャリッジ位置検出装置65は、エンコーダー73でリニアスケール71の目盛り75を検出することによって、キャリッジ7の変位量を検出することができる。そして、液滴吐出装置1では、キャリッジ位置検出装置65による検出結果に基づいて、キャリッジ7の変位量や位置が制御される。
As shown in FIG. 5, the
A gap is maintained in the Y direction between the
The
The carriage
本実施形態では、図5に示すように、基準センサーS1は、リニアスケール71の他端78b側に設けられている。なお、基準センサーS1は、キャリッジ7やエンコーダー73と接触しない位置に設けられている。基準センサーS1は、例えば発光素子と光学センサーで構成される。基準センサーS1は、エンコーダー73が予め定められた検出位置に到達したことを検出する。すなわち、基準センサーS1は、キャリッジ7(ヘッドユニット13、吐出ヘッド33)の位置を示す位置情報を検出する。具体的には、エンコーダー73が検出位置に到達した場合に、発光素子が発光した光は、エンコーダー73に反射する。基準センサーS1は、この反射した光を、光学センサーで検出することで、エンコーダー73が検出位置に到達したことを検出する。なお、検出位置とは、エンコーダー73が最も他端78a側に移動した場合に、エンコーダー73の他端78b側の端がある位置である。
基準センサーS1は、エンコーダー73が検出位置に到達したことを示すキャリッジ検出信号CPを生成し、生成したキャリッジ検出信号CPをCPU113に出力する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the reference sensor S <b> 1 is provided on the
The reference sensor S1 generates a carriage detection signal CP indicating that the
図7は、エンコーダーを図5中のE視方向に見たときの正面図である。図8は、図7中のH−H線における断面図である。ただし、図8では、基準センサーS1を、図5中のE視方向に見たときの側面図として、模式的に示している。
図8に示すように、本実施形態では、発光素子73aと光学センサー73bの検出方向(光路の方向;Y方向)と、基準センサーS1の検出方向(光路の方向;Z方向)は、直交している。また、リニアスケール71と、基準センサーS1からの光が直進した場合の光路L1(一点鎖線)とは、Y方向にずれて、重ならないようになっている。これにより、基準センサーS1は、発光素子73aと光学センサー73bの検出の影響を受けずに、例えば、基準センサーS1からの光がリニアスケール71に反射される又は遮られることなく、エンコーダー73が検出位置に到達したことを検出できる。
FIG. 7 is a front view when the encoder is viewed in the E viewing direction in FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line HH in FIG. However, in FIG. 8, the reference sensor S1 is schematically shown as a side view when viewed in the E viewing direction in FIG.
As shown in FIG. 8, in this embodiment, the detection direction (optical path direction; Y direction) of the
基準センサーS1は、架台61にガイドレール63を介して固定されている。このガイドレール63は、例えば鋼材で構成され、リニアスケール71と比較して、例えば温度変化による伸縮が小さく、ほとんど伸縮しない。つまり、基準センサーS1の位置や基準センサーS1が検出する検出位置は、温度変化等によって変わらない。また、図5に示すように、予め定められた基準起点から、検出位置までの距離を、Gで表す。なお、基準起点とは、エンコーダー73が最も一端78a側に移動した場合に、エンコーダー73の他端78b側の端がある位置である。つまり、距離Gは、スキャン幅である。また、エンコーダー73が基準起点から移動を開始した直後に、後述する検出パルスKPの1パルス目が出力される。
ただし、本発明はこれに限らず、検出位置や基準点は他の位置であってもよい。その場合、距離Gは、スキャン幅と異なっていてもよい。
The reference sensor S1 is fixed to the
However, the present invention is not limited to this, and the detection position and the reference point may be other positions. In that case, the distance G may be different from the scan width.
なお、基準センサーS1は、フォトインタラプタ、レーザーセンサー、メカニカルスイッチであってもよい。例えば、光学センサーは、発光素子と対面する位置に設けれられ、エンコーダー73が検出位置に到達した場合に、発光素子から光学センサーへの光がエンコーダー73に遮られるような位置に設けれられてもよい。また例えば、エンコーダー73が検出位置に到達した場合に、互い接触する電極が設けられてもよく、この場合、電極が接触したに信号を出力することで、エンコーダー73が検出位置に到達したことを検出する。また、基準センサーS1は、キャリッジ7が移動した距離(変位量)を、直接検出するものであってもよい。
また、基準センサーS1は、他の場所に設けられてもよい。また、発光素子又は光学センサーのいずれか一方は、他の場所に設けられていてもよい。例えば、発光素子は、エンコーダー73に設けられ、エンコーダー73が検出位置に到達した場合に、基準センサーS1の光学センサーと対面するように設けられていてもよい。
The reference sensor S1 may be a photo interrupter, a laser sensor, or a mechanical switch. For example, the optical sensor is provided at a position facing the light emitting element, and is provided at a position where the light from the light emitting element to the optical sensor is blocked by the
Further, the reference sensor S1 may be provided in another place. In addition, either the light emitting element or the optical sensor may be provided in another place. For example, the light emitting element may be provided in the
液滴吐出装置1は、図9に示すように、上記の各構成の動作を制御する制御部111を有している。制御部111は、CPU(Central Processing Unit)113と、駆動制御部115と、メモリー部117と、を有している。駆動制御部115及びメモリー部117は、バス119を介してCPU113に接続されている。
また、液滴吐出装置1は、キャリッジ搬送モーター121と、ワーク搬送モーター123と、入力装置129と、表示装置131と、を有している。
キャリッジ搬送モーター121及びワーク搬送モーター123、並びに、エンコーダー73及びテーブル位置検出装置27は、それぞれ、入出力インターフェイス133とバス119とを介して制御部111に接続されている。また、入力装置129及び表示装置131も、それぞれ、入出力インターフェイス133とバス119とを介して制御部111に接続されている。
As shown in FIG. 9, the
The
The
キャリッジ搬送モーター121は、キャリッジ7を駆動するための動力を発生させる。
ワーク搬送モーター123は、ワークテーブル25を駆動するための動力を発生させる。
入力装置129は、各種の加工条件を入力する装置である。表示装置131は、加工条件や、作業状況を表示する装置である。液滴加工装置1を操作するオペレーターは、表示装置131に表示される情報を確認しながら、入力装置129を介して種々の情報を入力することができる。
なお、吐出ヘッド33も、入出力インターフェイス133とバス119とを介して制御部111に接続されている。
The
The work conveyance motor 123 generates power for driving the work table 25.
The
The
CPU113は、プロセッサーとして各種の演算処理を行う。駆動制御部115は、各構成の駆動を制御する。メモリー部117は、RAM(Random Access Memory)や、ROM(Read Only Memory)などを含んでいる。メモリー部117には、液滴吐出装置1における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト135を記憶する領域や、各種のデータを一時的に展開する領域であるデータ展開部137などが設定されている。データ展開部137に展開されるデータとしては、例えば、描画すべきパターンが示される描画データや、描画処理等のプログラムデータなどが挙げられる。
駆動制御部115は、モーター制御部141と、ヘッド制御部145と、表示制御部151と、を有している。
The
The
モーター制御部141は、CPU113からの指令に基づいて、キャリッジ搬送モーター121の駆動と、ワーク搬送モーター123の駆動とを、個別に制御する。
ヘッド制御部145は、CPU113からの指令に基づいて、吐出ヘッド33の駆動を制御する。
表示制御部151は、CPU113からの指令に基づいて、表示装置131の駆動を制御する。
The
The
The
上記の構成を有する液滴吐出装置1では、制御部111が入力装置129から入出力インターフェイス133及びバス119を介して描画データを受け取ると、CPU113によって描画処理が開始される。
ここで、描画データは、機能液53(液状体)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、液滴55で形成すべきドットがビットマップ状に表現されている。ワークWに描画されるパターンは、液滴55で形成される複数のドットの集合として表現される。ワークWへのパターンの描画は、吐出ヘッド33をワークWに対向させた状態で、吐出ヘッド33とワークWとを相対的に移動させながら、吐出ヘッド33から液滴55を所定周期で吐出させることによって行われる。本実施形態では、ワークWの搬送を停止させた状態でキャリッジ7をX方向に沿って駆動させながら、吐出ヘッド33から液滴55を吐出させることによって、ワークWへのパターンの描画が行われる。なお、ワークWへの描画においては、ワークWを改行することがある。ワークWの改行は、吐出ヘッド33からの液滴55の吐出を停止させた状態で、ワークWをY方向に搬送することによって行われる。
In the
Here, the drawing data indicates a pattern to be drawn on the workpiece W with the functional liquid 53 (liquid material), and dots to be formed with the
本実施形態では、ヘッド制御部145は、図10に示すように、吐出タイミング信号生成部171と、ヘッド駆動制御部と、ヘッド駆動回路175と、を有している。
吐出タイミング信号生成部171は、吐出タイミング信号TSを出力する。吐出タイミング信号TSには、液滴55の吐出を許可するタイミングで、後述するパルス状の吐出タイミングパルスが出現する。液滴55の吐出は、吐出タイミングパルスの立ち上がりに基づいて許可される。つまり、本実施形態では、CPU113が吐出ヘッド33に対して描画の実行を指示している間において、吐出タイミングパルスの立ち上がりごとに、吐出ヘッド33での液滴55の吐出が許可される。
In the present embodiment, the
The discharge timing
吐出タイミング信号生成部171には、エンコーダー信号EPと、補正信号HSと、が入力される。エンコーダー信号EPは、エンコーダー73から出力される。エンコーダー信号EPには、リニアスケール71の目盛り75が検出されるたびに、パルス状の信号である検出パルスが出現する。
補正信号HSは、パルス間隔に対する時間間隔の補正量ΔTを示す信号であり、CPU113から出力される。ここで、パルス間隔とは、エンコーダー信号EPにおいて隣り合う検出パルス同士間の間隔である。エンコーダー信号EPは、CPU113にも入力される。CPU113は、入力されるエンコーダー信号EP及びキャリッジ検出信号CPに基づいて、補正信号HSを生成する。
Encoder signal EP and correction signal HS are input to discharge timing
The correction signal HS is a signal indicating a time interval correction amount ΔT with respect to the pulse interval, and is output from the
吐出タイミング信号生成部171は、エンコーダー信号EPにおけるパルス間隔を、補正信号HSに基づいて補正する。吐出タイミング信号生成部171は、パルス間隔を補正した補正時間間隔Thで、吐出タイミングパルスを出力する。
吐出タイミング信号TSは、ヘッド駆動制御部に入力される。ヘッド駆動制御部173には、吐出タイミング信号TSと、描画指令信号ISと、が入力される。描画指令信号ISは、CPU113から出力される信号であり、吐出ヘッド33に対して描画を実行させるか否かを指示する情報を示す。ヘッド駆動制御部は、描画指令信号ISが吐出ヘッド33に対して描画の実行を指示するものである(以下、オン状態と呼ぶ)ときに、吐出タイミング信号TSをヘッド駆動回路175に出力する。ヘッド駆動回路175は、入力された吐出タイミング信号TSに基づいて、吐出ヘッド33を駆動して、ノズル37から液滴55を吐出させる。このとき、吐出ヘッド33は、ビットマップ状の描画データに基づいて、複数のノズルから選択的に、吐出タイミングパルスの立ち上がり(又は立ち下り)ごとに液滴55を吐出させる。
上記により、ワークWに対する描画が行われ得る。
The ejection timing
The ejection timing signal TS is input to the head drive control unit. The head
As described above, drawing on the workpiece W can be performed.
ところで、本来、キャリッジ7を駆動すると、エンコーダー信号EPには、所定の変位量ごとに、目盛り75の検出に対応した検出パルスKPが出現する。このため、本来、検出パルスKPごとに吐出ヘッド33からワークWに向けて液滴55を吐出させれば、このワークWには、図11(a)に示すように所定の間隔F(距離)でドットDtが形成され得る。
間隔Fは、本来、キャリッジ7の変位速度(搬送速度)によって変化しない。この場合、本来、キャリッジ7を一定の速度で駆動すると、エンコーダー73から出力されるエンコーダー信号EPには、図11(b)に示すように目盛り75の検出に対応した検出パルスKPが一定の間隔S(時間)で出現する。
なお、間隔Fは、距離に関する間隔である。また、間隔Sは、時間に関する間隔である。以下において、距離に関する間隔と、時間に関する間隔とを区別するため、距離に関する間隔を距離間隔と呼び、時間に関する間隔を時間間隔と呼ぶ。
By the way, originally, when the
The interval F originally does not change depending on the displacement speed (conveyance speed) of the
Note that the interval F is an interval related to distance. The interval S is a time interval. In the following, in order to distinguish between an interval related to distance and an interval related to time, an interval related to distance is called a distance interval, and an interval related to time is called a time interval.
このように、本来、キャリッジ7を一定の速度で駆動すると、目盛り75の検出に対応した検出パルスKPが一定の時間間隔S、且つ一定の距離間隔Fで出現する。しかしながら、例えば環境温度などによって、リニアスケール71が伸縮した場合、検出パルスKPの出現は、時間間隔Sや距離間隔Fからずれる。これは、リニアスケール71の伸縮によって、目盛り75の間隔も伸縮するためである。
Thus, when the
例えば、ある温度T0(例えば、20°C)において、基準起点から検出位置まで(キャリッジ7の移動距離がGの場合)の検出パルスの出現数(目盛り75の数)が10,000個である場合について説明する。なお、基準起点から検出位置までの検出パルスの出現数を、パルスカウント数とも称する。
温度T0よりも高い温度T1(T1>T0)では、リニアスケール71は、温度T0の場合よりも伸びて長くなる。温度T1の場合、図12(a)に示すように、パルスカウント数は、例えば、9,900個である。つまり、パルスカウント数は、温度T0のときよりも温度T1のときの方が少なくなる。
一方、温度T0よりも高い温度T2(T2<T0)では、リニアスケール71は、温度T0の場合よりも縮んで短くなる。温度T2の場合、図12(b)に示すように、パルスカウント数は、例えば、10,100個である。つまり、パルスカウント数は、温度T0のときよりも温度T2のときの方が多くなる。
For example, at a certain temperature T 0 (for example, 20 ° C.), the number of detection pulses (number of scales 75) from the reference start point to the detection position (when the movement distance of the
At a temperature T 1 (T 1 > T 0 ) higher than the temperature T 0 , the
On the other hand, at a temperature T 2 (T 2 <T 0 ) that is higher than the temperature T 0 , the
リニアスケール71が伸びた場合、隣り合うドットDt同士の距離間隔Lが、図13(a)に示すように、距離間隔Fよりも大きくなる。逆に、リニアスケール71が縮んだ場合、隣り合うドットDt同士の距離間隔Lは、距離間隔Fよりも小さくなる。
When the
本実施形態では、リニアスケール71の伸縮による距離間隔Fに対する距離間隔Lのズレ量ΔLが図5に示す距離Gにわたって一様であるとする。
図13(a)に示す例では、1番目のドットDt(1)と2番目のドットDt(2)との距離間隔L(1)は、距離間隔FよりもΔLのズレ量だけ大きい。同様に、k番目のドットDt(k)とk+1番目のドットDt(k+1)との距離間隔L(k)も、距離間隔FよりもΔLのズレ量だけ大きい。
また、この場合、キャリッジ7を一定の速度で駆動しても、エンコーダー73から出力されるエンコーダー信号EPにおいて、図13(b)に示すように、隣り合う検出パルスKP同士の時間間隔Tが、時間間隔Sよりも大きくなる。図13(b)に示す例では、1番目の検出パルスKP(1)と2番目の検出パルスKP(2)との時間間隔T(1)は、時間間隔SよりもΔTだけ大きい。同様に、k番目の検出パルスKP(k)とk+1番目の検出パルスKP(k+1)との時間間隔T(k)も、時間間隔SよりもΔTだけ大きい。
In the present embodiment, it is assumed that the shift amount ΔL of the distance interval L with respect to the distance interval F due to expansion and contraction of the
In the example shown in FIG. 13A, the distance interval L (1) between the first dot Dt (1) and the second dot Dt (2) is larger than the distance interval F by a deviation amount ΔL. Similarly, the distance interval L (k) between the kth dot Dt (k) and the (k + 1) th dot Dt (k + 1) is also larger than the distance interval F by a deviation amount of ΔL.
In this case, even if the
本実施形態では、CPU113は、パルスカウント数に基づいて、パルス間隔に対する時間間隔の補正量ΔTを算出する。
本実施形態では、常温環境下(例えば、温度T0)でのパルスカウント数N0(N0は、2以上の整数)と、距離間隔Fとが予め記憶部(図示せず)に記憶されている。例えば、距離間隔Fは、下記(1)式で表される。
In the present embodiment, the
In the present embodiment, the pulse count number N 0 (N 0 is an integer of 2 or more) in a normal temperature environment (for example, temperature T 0 ) and the distance interval F are stored in advance in a storage unit (not shown). ing. For example, the distance interval F is expressed by the following equation (1).
F=G/N0・・・(1) F = G / N 0 (1)
例えば、パルスカウント数N0を10000pls(個;パルス)、距離Gを1000mmとすると、距離間隔F=1000mm/10000pls=100μm(マイクロメートル)となる。
CPU113は、キャリッジ7を距離G(スキャン幅)だけ移動させて、パルスカウント数Nを算出する。このとき(例えば、温度T1)の距離間隔Lは、下記(2)式で表される。
For example, if the pulse count number N 0 is 10,000 pls (pieces; pulses) and the distance G is 1000 mm, the distance interval F = 1000 mm / 10000 pls = 100 μm (micrometer).
The
L=G/N・・・(2) L = G / N (2)
例えば、パルスカウント数Nを9900pls、距離Gを1000mmとすると、距離間隔F=1000mm/9900pls=101μmとなる。つまり、補正をしない場合には、1パルスあたりΔL=1μmの誤差が生じることとなる。 For example, if the pulse count number N is 9900 pls and the distance G is 1000 mm, the distance interval F = 1000 mm / 9900 pls = 101 μm. That is, when correction is not performed, an error of ΔL = 1 μm per pulse occurs.
ここで、検出パルスKPは、搬送速度Vに従って、時間間隔で到達する。常温環境下での時間間隔Sと検出時の時間間隔Tとは、それぞれ、下記(3)、(4)式で表される。 Here, the detection pulse KP arrives at time intervals according to the transport speed V. The time interval S in the normal temperature environment and the time interval T at the time of detection are expressed by the following equations (3) and (4), respectively.
S=F/V・・・(3)
T=L/V・・・(4)
S = F / V (3)
T = L / V (4)
したがって、補正時間間隔Th(=時間間隔S)は下記(5)式で表され、また、補正量ΔTは、下記(6)式で表される。 Therefore, the correction time interval Th (= time interval S) is expressed by the following equation (5), and the correction amount ΔT is expressed by the following equation (6).
Th=S=F/V=T×(F/L)・・・(5)
ΔT=T−Th=T×{1−(F/L)}・・・(6)
Th = S = F / V = T × (F / L) (5)
ΔT = T−Th = T × {1− (F / L)} (6)
つまり、CPU113は、取得したパルスカウント数Nと、予め記憶する距離Gに基づいて、(2)式を用いて、距離間隔Lを算出する。CPU113は、算出した距離間隔L、予め記憶する距離間隔F、及び、検出した時間間隔Tに基づいて、(6)式を用いて、補正量ΔTを算出する。なお、CPU113は、搬送速度Vを予め記憶し、(4)式を用いてTを算出してもよい。
That is, the
なお、CPU113は、取得したパルスカウント数N、予め記憶するパルスカウント数N0、及び、検出した時間間隔Tに基づいて、下記(7)式を用いて、補正量ΔTを算出してもよい。
Note that the
ΔT=T×{1−(N/N0)}・・・(7) ΔT = T × {1− (N / N 0 )} (7)
これにより、液滴吐出装置1は、ズレ量ΔLを補正できる。例えば、ズレ量ΔLを補正するには、図13(a)に示すドットDt同士間の距離間隔Lを距離間隔Fにすればよいのだから、図13(b)に示す時間間隔Tを時間間隔Sにすればよい。時間間隔Tを時間間隔Sに補正するには、ズレ量ΔLに対応する時間であるΔTを補正量とすればよい。
リニアスケール71が伸びた例を示す図13では、時間間隔Tから補正量ΔTを減じた時間が時間間隔Sであるから、時間間隔Tから補正量ΔTを減じた時間ごとに液滴55を吐出させればよい。これにより、距離間隔Lを距離間隔Fに補正することができる。
Thereby, the
In FIG. 13 showing an example in which the
前述したように、CPU113は、補正信号HSを生成する。補正信号HSには、上記の補正量ΔTを示すデータが含まれる。補正信号HSは、図10に示すように、吐出タイミング信号生成部171に入力される。吐出タイミング信号生成部171には、エンコーダー信号EPも入力される。吐出タイミング信号生成部171は、エンコーダー信号EPにおける時間間隔Tを補正信号HSに基づいて補正した吐出タイミング信号TSをヘッド駆動制御部に出力する。
このとき、吐出タイミング信号TSには、図14に示すように、補正時間間隔Thで吐出タイミングパルスTP(k)が出現する。補正時間間隔Thは、エンコーダー信号EPにおける時間間隔Tを時間間隔Sに補正した時間である。つまり、リニアスケール71が伸びた例では、時間間隔Tから補正量ΔTを減じた時間が補正時間間隔Thである。
As described above, the
At this time, as shown in FIG. 14, the ejection timing pulse TP (k) appears in the ejection timing signal TS at the correction time interval Th. The correction time interval Th is a time obtained by correcting the time interval T in the encoder signal EP to the time interval S. That is, in the example in which the
なお、本実施形態では、1番目の吐出タイミングパルスTP(1)の出力は、例えば、1番目の検出パルスKP(1)が出力されてから3番目の検出パルスKP(3)が出力されるまで遅延する。
吐出タイミング信号TSは、図10に示すように、ヘッド駆動制御部171に入力される。吐出タイミング信号TSが入力されるヘッド駆動制御部171は、描画指令信号ISがオン状態であるときに、吐出タイミング信号TSをヘッド駆動回路175に出力する。
ヘッド駆動回路175は、吐出タイミング信号TSの吐出タイミングパルスTSの立ち上がりごとに、吐出ヘッド33に液滴55の吐出を許可する。これにより、図14に示すように、距離間隔FでドットDtを形成することができる。
In the present embodiment, the first ejection timing pulse TP (1) is output, for example, after the first detection pulse KP (1) is output, the third detection pulse KP (3) is output. Delay until.
The ejection timing signal TS is input to the
The
次に、本実施形態における液滴吐出装置1の動作について説明する。
図15は、本実施形態における描画処理を表すフローチャートである。
(ステップS101)CPU113は、キャリッジ7を移動させることで、エンコーダー73を基準起点に移動させる。その後、CPU113は、検出位置へ向けて移動を開始させる。その結果、CPU113には、エンコーダー73からエンコーダー信号EPが入力される。CPU113は、エンコーダー信号EPから検出パルスKPを検出し、その数を計数する。その後、ステップS102へ進む。
Next, the operation of the
FIG. 15 is a flowchart showing the drawing process in this embodiment.
(Step S <b> 101) The
(ステップS102)キャリッジ7が、距離G(スキャン幅)だけ移動する、つまり、エンコーダー73が検出位置に到達すると、CPU113には、基準センサーS1からキャリッジ検出信号CPが入力される。CPU113は、キャリッジ検出信号CPが入力されるまでに計数したパルスKPの数を、パルスカウント数Nとする。つまり、CPU113は、パルスカウント数Nを計数する。その後、ステップS103へ進む。
(Step S102) When the
(ステップS103)CPU113は、補正時間間隔Thを算出し、また、補正量ΔTを算出する。CPU113は、算出した補正量ΔTを示す補正信号HSを生成する。その後、ステップS104へ進む。
(ステップS104)吐出タイミング信号生成部171には、ステップS103で生成された補正信号HSが示す補正量ΔTに基づいて、エンコーダー信号EPを補正する。その後、ステップS105へ進む。
(Step S103) The
(Step S104) The ejection
(ステップS105)吐出タイミング信号生成部171は、ステップS104の補正の結果、吐出タイミング信号TSを生成する。この吐出タイミング信号TSは、補正時間間隔Thごとに、吐出タイミングパルスの立ち上がる信号である。吐出タイミング信号生成部171は、生成した吐出タイミング信号TSを出力する。その後、ステップS106へ進む。
(ステップS106)ヘッド駆動制御部173は、ステップS105で出力された吐出タイミング信号TSに基づいて、ヘッドを駆動する。具体的には、ヘッド駆動制御部173は、吐出タイミング信号TSをヘッド駆動回路175へ出力する。ヘッド駆動回路175は、入力された吐出タイミング信号TSに基づいて吐出ヘッド33を駆動し、吐出タイミングパルスの立ち上がるタイミングでノズル37から液滴55を吐出させる。その後、動作を終了する。
(Step S105) The ejection timing
(Step S106) The head
このように、本実施形態における液滴吐出装置1(描画装置)では、キャリッジ搬送装置11(変位部)は、液状体を吐出する吐出ヘッド33を変位させる。リニアスケール71は、変位の方向に沿って並ぶ複数の目盛りが設けられている。エンコーダー73(第1の検出部)は、吐出ヘッド33の変位に伴って目盛りを検出する。基準センサーS1(第2の検出部)は、吐出ヘッド33の位置を示すヘッド位置情報を検出する。制御部111は、エンコーダー73が検出した目盛りの数と、基準センサーS1が検出したヘッド位置情報に基づいて、前記吐出ヘッドが前記液状体を吐出するタイミングを制御する。
これにより、液滴吐出装置1は、距離間隔Fからズレ量ΔLを有する距離間隔Lを、距離間隔Fに補正することができる。つまり、液滴吐出装置1は、キャリッジ7の変位量を補正することができる。そして、本実施形態では、キャリッジ7の補正された変位量に基づいて、吐出ヘッド33から液滴55を吐出させるので、液滴55によってワークWに形成されるドットDtの位置精度を高めることができる。この結果、リニアスケール71に伸縮が発生していても、ドットDtの位置精度を高めることができるので、ワークWにおける描画品位を向上させることができる。
また、本実施形態では、温度を検出しなくても、リニアスケール71の伸縮に起因するキャリッジ7の変位量のずれを補正することができるので、温度の検出にかかる構成や時間を省略することができる。
Thus, in the droplet discharge device 1 (drawing device) in this embodiment, the carriage transport device 11 (displacement unit) displaces the
Thereby, the
In the present embodiment, the displacement of the displacement of the
また、液滴吐出装置1では、制御部111は、エンコーダー73が検出した目盛りの数と基準センサーS1が検出したヘッド位置情報に基づいて、タイミングの補正量ΔTを算出する。また、基準センサーS1は、吐出ヘッド33が予め定めた検出位置に到達したことを検出し、制御部111は、制御部は、吐出ヘッド33が検出位置に到達するまでに、エンコーダー73が検出した目盛りの数に基づいて、タイミングの補正量ΔTを算出する。
In the
次に、本実施形態の変形例について説明する。以下の変形例は、上記実施形態と比較して、検出位置や検出位置の数が異なる。 Next, a modification of this embodiment will be described. The following modifications differ in the detection positions and the number of detection positions compared to the above embodiment.
(変形例1)
上記実施形態の変形例1において、キャリッジ位置検出装置65には、図16に示すように、基準センサーS2が設けられている。ここで、基準センサーS2は、基準起点から検出位置までの距離G2がスキャン幅より小さくなるように、設けられている。なお、基準センサーS2の構成は、基準センサーS1の構成と同じである。また、距離G2は、スキャン幅より大きくなってもよい。つまり、距離G2は、スキャン幅と異なっていてもよい。変形例1では、CPU113は、距離Gに変えて距離G2を用いて、補正量ΔTを算出する。また、パルスカウント数は、基準起点から検出位置までの検出パルスの出現数であり、つまり、変形例1では、キャリッジ7が距離G2を移動した場合の検出パルスの出現数となる。
このように、本変形例では、基準センサーS2の位置(又は、検出位置)を自由に配置できる。また例えば、本変形例では、製造での位置ずれや位置の設計変更の影響を受けることなく、正確な位置へインクを吐出できる。これにより、変形例1における液滴吐出装置1は、描画品位を向上させることができる。
(Modification 1)
In the first modification of the above embodiment, the carriage
Thus, in this modification, the position (or detection position) of the reference sensor S2 can be freely arranged. Further, for example, in this modification, ink can be ejected to an accurate position without being affected by a positional deviation in manufacturing or a design change of the position. Thereby, the
(変形例2)
上記実施形態の変形例2において、キャリッジ位置検出装置65には、図17に示すように、複数の基準センサーS3m(m=1、2、3)が設けられている。すなわち、変形例2における液滴吐出装置1は、エンコーダー73が、予め定められた複数の検出位置各々に、到達したことを検出する。以下、基準センサーS3mが検出する検出位置を第m検出位置とも称する。基準起点(第1基準起点とも称する)から第1検出位置までの区間を第1区間と称し、図17に示すように、この区間の距離をG31で表す。同様に、第(m−1)検出位置(第m基準起点とも称する)から第m検出位置までの区間を第m区間と称し、図17に示すように、この区間の距離をG3mで表す。また、第m基準起点から第m検出位置までの(第m区間での)検出パルスの出現数を、第mパルスカウント数Nmとも称する。
基準センサーS3mは、エンコーダー73が第m検出位置に到達したことを示すキャリッジ検出信号CPm(m=1、2、3)を生成し、生成したキャリッジ検出信号CPmをCPU113に出力する。
(Modification 2)
In the second modification of the above embodiment, the carriage
The reference sensor S3m generates a carriage detection signal CPm (m = 1, 2, 3) indicating that the
CPU113は、複数のパルスカウント数に基づいて、対応する区間での補正量ΔTm(m=1、2、3)を算出する。
変形例2では、常温環境下(例えば、温度T0)での第mパルスカウント数Nm0(Nm0は、2以上の整数)と、距離間隔Fmとが予め記憶部(図示せず)に記憶されている。例えば、距離間隔Fは、下記(8)式で表される。
The
In the second modification, the m-th pulse count number Nm 0 (Nm 0 is an integer of 2 or more) in a room temperature environment (for example, temperature T 0 ) and the distance interval Fm are stored in advance in a storage unit (not shown). It is remembered. For example, the distance interval F is expressed by the following equation (8).
Fm=G3m/Nm0・・・(8) Fm = G3m / Nm 0 (8)
CPU113は、取得したパルスカウント数Nと、予め記憶する距離G3mに基づいて、(9)式を用いて、第m区間における距離間隔Lmを算出する。
The
Lm=G3m/Nm・・・(9) Lm = G3m / Nm (9)
CPU113は、算出した距離間隔Lm、予め記憶する距離間隔Fm、及び、検出した時間間隔Tmに基づいて、(10)式を用いて、第m区間における補正量ΔTmを算出する。
The
ΔTm=Tm−Th=Tm×{1−(Fm/Lm)}・・・(10) ΔTm = Tm−Th = Tm × {1− (Fm / Lm)} (10)
このように、変形例2における液滴吐出装置1は、複数の基準センサーS3m(第2の検出部)は、吐出ヘッド33が予め定めた第(m−1)検出位置(第m基準起点)と第m検出位置に到達したことを検出する。制御部111は、吐出ヘッド33が第(m−1)検出位置から第(m−1)検出位置に到達するまでに、エンコーダー73が検出した目盛りの数に基づいて、第m区間のタイミングの補正量ΔTm(例えば、ΔT2)を、複数のmについて算出する。
これにより、変形例2における液滴吐出装置1は、第m区間におけるズレ量ΔLmを補正できる。つまり、変形例2における液滴吐出装置1は、例えば、リニアスケール71の温度が位置によって異なっていても、区間毎の温度に基づいて吐出ヘッド33に対する吐出タイミングを補正することができる。
As described above, in the
Thereby, the
なお、本実施形態(変形例を含む)において、補正量ΔTを算出する工程は、適宜に実施され得る。
例えば、1つのワークWに描画を行うたびに補正量ΔTを算出すれば、ワークWごとにドットDtの位置精度を高い状態に維持しやすくすることができる。
また、例えば、キャリッジ7をワークWに交差させるたびに補正量ΔTを算出することにより、1つのワークW内でのドットDtの位置精度のばらつきを低く抑えやすくすることができる。
液滴吐出装置1を稼働したときの経過時間による環境温度の変化や、液滴吐出装置1が置かれている環境における温度変化の特性、気候変動などに応じて、補正量ΔTを算出するタイミングを決定することが好ましい。これにより、補正量ΔTを算出する頻度を適正に設定することができるので、ワークWに対する描画品位を維持しつつ、描画効率の低下を抑えやすくすることができる。
In the present embodiment (including modifications), the step of calculating the correction amount ΔT can be appropriately performed.
For example, if the correction amount ΔT is calculated every time drawing is performed on one work W, the positional accuracy of the dots Dt can be easily maintained in a high state for each work W.
Further, for example, by calculating the correction amount ΔT each time the
Timing for calculating the correction amount ΔT according to a change in environmental temperature due to an elapsed time when the
なお、本実施形態では、リニアスケール71の一端78a側をビス82で支持する形態が採用されているが、一端78a側の支持形態は、これに限定されない。一端78a側の支持形態としては、例えば、架台61に鉤状のフックを設け、リニアスケール71の一端78a側に形成した貫通孔をこのフックに引っ掛けることによって支持する形態も採用され得る。この形態では、ビス82を省略できるので、ビス82の締結にかかる手間を省略することができる。一端78a側の支持形態としては、これらの他にも、例えば、架台61にクリップを設け、このクリップでリニアスケール71の一端78a側を挟持する形態や、接着、溶着、カシメなど、種々の支持形態が採用され得る。
また、本実施形態では、引張りばね83でリニアスケール71に張力を付与する形態が採用されているが、張力の付与形態は、これに限定されない。張力の付与形態としては、例えばゴム材などの種々の弾性体で張力を付与する形態も採用され得る。
In this embodiment, a form in which the one
Moreover, in this embodiment, although the form which provides tension | tensile_strength to the
なお、本実施形態では、描画を行う方法としてインクジェット法が採用されている。しかしながら、描画を行う方法は、これには限定されない。描画を行う方法としては、例えば、シリンジやディスペンサーなどを用いて機能液53をワークWに塗布するディスペンス法なども採用され得る。
なお、本実施形態では、距離Gにおける目盛り75の個数をカウントするカウント工程での結果に基づいて、ズレ量ΔLを算出する方法が採用されている。しかしながら、ズレ量ΔLの算出方法は、これに限定されず、カウント工程での結果に基づいて、リニアスケール71の伸縮量を把握してから、この伸縮量を用いてズレ量ΔLを算出する方法も採用され得る。
In the present embodiment, an ink jet method is employed as a method for drawing. However, the drawing method is not limited to this. As a drawing method, for example, a dispensing method in which the
In the present embodiment, a method of calculating the shift amount ΔL based on the result of the counting process for counting the number of the
また、本実施形態では、リニアスケール71、及びエンコーダー73の構成をキャリッジ位置検出装置65に適用した例が示されているが、エンコーダー73の構成の適用は、キャリッジ位置検出装置65に限定されない、エンコーダー73及び隠し部材91の構成は、テーブル位置検出装置27にも適用されうる。エンコーダー73の構成をテーブル位置検出装置27に適用すれば、ワークWの位置制度を高めることができる。
さらに、エンコーダー73の構成を、キャリッジ位置検出装置65及びテーブル位置検出装置27の双方に適用すれば、ワークWにおける描画品位を一層向上させることができる。
In this embodiment, an example in which the configuration of the
Furthermore, if the configuration of the
また、本実施形態では、搬送速度Vは、エンコーダー73が基準起点から検出位置へ移動するまでの、搬送速度の平均速度であってもよい。
In the present embodiment, the conveyance speed V may be an average speed of the conveyance speed until the
1…液滴吐出装置(描画装置)、3…ワーク搬送装置、7…キャリッジ、11…キャリッジ搬送装置(変位部)、23a…ガイドレール、23b…ガイドレール、25…ワークテーブル、27…テーブル位置検出装置、33…吐出ヘッド、53…機能液、55…液滴、61…架台、63…ガイドレール、65…キャリッジ位置検出装置、71…リニアスケール、71a…本体、73…エンコーダー(第1の検出部)、75…目盛り、78a…一端、78b…他端、81…スペーサー、82…ビス、83…引張りばね、84…スペーサー、85…ビス、111…制御部、113…CPU、115…駆動制御部、121…キャリッジ搬送モーター、123…ワーク搬送モーター、145…ヘッド制御部、171…吐出タイミング信号生成部、173…駆動制御部、175…ヘッド駆動回路、S1、S2、S31〜S33…基準センサー(第2の検出部)、W…ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記変位の方向に沿って並ぶ複数の目盛りが設けられたスケールと、
前記吐出ヘッドの変位に伴って前記目盛りを検出する第1の検出部と、
前記吐出ヘッドの位置を示すヘッド位置情報を検出する第2の検出部と、
前記第1の検出部が検出した目盛りの数と、前記第2の検出部が検出したヘッド位置情報に基づいて、前記吐出ヘッドが前記液状体を吐出するタイミングを制御する制御部と、
を備える描画装置。 A displacement portion for displacing the ejection head for ejecting the liquid material;
A scale provided with a plurality of scales arranged along the direction of the displacement;
A first detector that detects the scale in accordance with the displacement of the ejection head;
A second detector for detecting head position information indicating the position of the ejection head;
A control unit that controls the timing at which the ejection head ejects the liquid material based on the number of scales detected by the first detection unit and the head position information detected by the second detection unit;
A drawing apparatus comprising:
前記制御部は、前記吐出ヘッドが予め定めた位置に到達するまでに、前記第1の検出部が検出した目盛りの数に基づいて、前記タイミングの補正量を算出する請求項1又は請求項2に記載の描画装置。 The second detection unit detects that the ejection head has reached a predetermined position;
The said control part calculates the correction amount of the said timing based on the number of the scales which the said 1st detection part detected until the said discharge head arrives at a predetermined position. The drawing apparatus described in 1.
前記制御部は、前記吐出ヘッドが予め定めた第1の位置から第2の位置に到達するまでに、前記第1の検出部が検出した目盛りの数に基づいて、前記タイミングの補正量を算出する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の描画装置。 The second detection unit detects that the ejection head has reached a predetermined first position and a second position;
The control unit calculates the correction amount of the timing based on the number of scales detected by the first detection unit until the ejection head reaches the second position from the predetermined first position. The drawing apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記描画装置が、液状体を吐出する吐出ヘッドを変位させる変位過程と、
前記吐出ヘッドの変位に伴って、前記変位の方向に沿って並ぶ複数の目盛りを検出する第1の検出過程と、
前記描画装置が、前記吐出ヘッドの位置を示すヘッド位置情報を検出する第2の検出過程と、
前記描画装置が、前記第1の検出過程で検出した目盛りと、前記第2の検出過程で検出したヘッド位置情報に基づいて、前記吐出ヘッドが前記液状体を吐出するタイミングを制御する制御過程と、
を有する描画方法。 A drawing method in a drawing apparatus,
A displacement process in which the drawing apparatus displaces an ejection head that ejects a liquid; and
A first detection step of detecting a plurality of scales arranged along the direction of the displacement in accordance with the displacement of the ejection head;
A second detection process in which the drawing apparatus detects head position information indicating a position of the ejection head;
A control process for controlling the timing at which the ejection head ejects the liquid material based on the scale detected by the drawing apparatus in the first detection process and the head position information detected in the second detection process; ,
A drawing method comprising:
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