JP4036118B2

JP4036118B2 - ターゲット移動装置

Info

Publication number: JP4036118B2
Application number: JP2003063859A
Authority: JP
Inventors: 靖彦吉久; 耕作信田; 孝一郎横山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2023-03-10
Also published as: JP2004268460A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターゲット移動装置に関する。特に本発明は、ターゲットの移動精度を向上させたターゲット移動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット式記録装置などに代表される液体噴射装置には、ターゲットを移動させる移動装置が組み込まれている。この移動装置は、例えば、ターゲットトレイに格納されているターゲットを、ローラを用いて移動させる（例えば特許文献１及び２参照）。ローラは例えばモータにより駆動される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−２５８３５４
【特許文献２】
特開平１０−２８６９７１
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ローラは、モータを停止させた後でも慣性により回転する場合がある。この慣性による回転量は、停止前のローラの回転速度によって異なる。特に液体噴射位置の精度に対する要求が高くなった場合、この慣性による回転量の差が問題になる可能性もある。
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできるターゲット移動装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、インクジェット式記録装置であって、被記録物の搬送方向に略直列に配され、前記被記録物に液体を噴射する複数のノズルと、前記被記録物を移動させるステップモータと、前記ステップモータを制御する制御部とを備え、前記制御部は、新たな被記録物を搬送するときに、前記ステップモータを第１の高速度で回転させて前記被記録物を第１の高速度で移動させた後に、前記被記録物の位置を決めるために前記ステップモータを第２の低速度で回転させ、前記制御部は、液体噴射中において、前記ノズルの間隔より小さい距離ずつ前記被記録物を動かすときに、前記ステップモータを第１の低速度で回転させ、前記被記録物を前記ノズルの間隔より大きい距離ほど動かすときに前記ステップモータを第２の高速度で回転させた後、前記第２の低速度で回転させ、速度の大きい順は、前記第１の高速度、前記第２の高速度、前記第１の低速度であり、前記第１の低速度の大きさと前記第２の低速度の大きさとが等しいインクジェット式記録装置が提供される。
このインクジェット式記録装置によれば、被記録物の移動量が大きい場合には、ステップモータを第１の高速度で移動させた後に第２の低速度で回転させる。このため、ステップモータが静止した後にローラが慣性により回転する量を常に少なくすることができる。従って、被記録物の搬送位置のばらつきは小さくなる。
【０００６】
上記インクジェット式記録装置において、ステップモータの駆動力によって回転し、被記録物を移動させるローラと、ステップモータの駆動力をローラに伝達するベルトとを更に備えてもよい。ステップモータからの動力をベルトで伝える場合、特にローラが慣性により回転しやすくなるが、第１の形態によれば、ステップモータが静止した後にローラが慣性により回転する量を少なくすることができる。従って、ベルト駆動の場合でも、被記録物の搬送位置のばらつきを小さくすることができる。
【０００９】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１１】
図１は、インクジェット式記録装置１０の斜視図であり、図２は、インクジェット式記録装置１０の側面概略図である。なお、図２において、インクジェット式記録装置１０は、記録中の被記録物１１と共に図示している。
インクジェット式記録装置１０は、搬送部３０、ステップモータ６０，及びステップモータ６０を制御する制御部８０を備える。搬送部３０は、被記録物１１を液体噴射領域に搬送する搬送ローラ３２、及び搬送ローラ３２に連れ回る搬送従動ローラ３４を有する。搬送ローラ３２は例えばステンレスなどの金属製であり、ベルト６２を介してステップモータ６０により駆動される。このため搬送ローラ３２はステップモータ６０が停止した後も慣性によって回転しやすい。
【００１２】
制御部８０は、記録中の被記録物１１を搬送するとき、ステップモータ６０の回転速度を第１の低速度に設定する。また新たな被記録物１１を液体噴射領域に搬送するとき、ステップモータ６０の回転速度を、第１の低速度より高速である高速度に設定する。
また制御部８０は、新たな被記録物１１を液体噴射領域内の目標位置に搬送するとき、被記録物１１が目標位置の手前にきたときにステップモータ６０を一時停止させる。その後、第２の低速度でステップモータ６０を回転させて被記録物１１を目標位置まで搬送する。なお、本例において第１の低速度と第２の低速度を略同じ速度とする。
【００１３】
このように、制御部８０は、被記録物１１を液体噴射領域に搬送して目標位置に停止させるとき、停止直前の搬送ローラ３２の回転速度を低速にする。このため、ステップモータ６０が静止した後搬送ローラ３２が慣性により回転する量は小さくなる。従って被記録物１１の搬送位置の精度は高くなる。特に本実施形態において制御部８０は、目標位置に停止させる直前のステップモータ６０の回転速度を、液体噴射中に被記録物１１を搬送するときのステップモータ６０の回転速度に等しくしている。このため、被記録物１１の搬送位置のばらつきは小さくなる。
【００１４】
また、インクジェット式記録装置１０は、更に、複数の被記録物１１を保持するトレイ１２、被記録物１１をトレイ１２から押し出すホッパ１２４、トレイ１２から押し出された被記録物１１を搬送部３０に給送する給送部２０、液体噴射領域において被記録物１１に記録を行う記録部４０、及び被記録物１１を液体噴射領域から排出する排出部５０を備える。
【００１５】
給送部２０は、ステップモータ６０によって回転する給送ローラ２２、及び給送ローラ２２に押圧されて連れ回るリターダローラ２４を有する。給送ローラ２２が回転するに伴い、給送ローラ２２とリターダローラ２４は押圧状態と乖離状態を繰り返す。そして、押圧状態において、ホッパ１２４によってトレイ１２から押し出された被記録物１１の束のうち、最上位に位置する被記録物１１を互いの間に挟み、被記録物１１を一つずつ搬送部３０に搬送する。
【００１６】
記録部４０は、キャリッジ４２、キャリッジ４２に搭載された記録ヘッド４４、及びキャリッジ４２を移動させるモーター４８を有する。記録ヘッド４４はノズルを複数有しており、これらのノズルから液体噴射領域にある被記録物１１に対して液体を噴射する。さらに記録部４０は、キャリッジ４２を被記録物１１の給送方向に対して直交する主走査方向にスライド可能に支持するガイド板４６を有する。
排出部５０は、排出ローラ５２、及び排出ローラ５２に連れ回る排出従動ローラ５４を有する。排出ローラ５２は、排出従動ローラ５４との間に記録後の被記録物１１を挟んで回転し、液体噴射領域から排出する。
【００１７】
なお、搬送部３０及び排出部５０には、ステップモータ６０から一本のベルト６２を介して動力が伝達される。ベルト６２には、テンショナー６４により張力が与えられている。ステップモータ６０、テンショナー６４、搬送部３０、及び排出部５０は、ベルト６２の流れ方向においてこの順に配列される。
また、給送部２０の給送ローラ２２は、搬送ローラ３２、及びローラ３２の端部に設けられた歯車機構３８を介して、ステップモータ６０によって駆動される。
【００１８】
上記した構成において、インクジェット式記録装置１０は、キャリッジ４２をガイド板４６に沿って往復させつつ記録ヘッド４４のノズルから液体を吐出する。インクジェット式記録装置１０は、キャリッジ４２が一走査する毎に被記録物１１を搬送することで、被記録物１１の全体に白黒モード又はカラーモードで記録を行う。
【００１９】
なお、インクジェット式記録装置１０は、液体噴射装置の一例である。また、インクジェット式記録装置１０の記録ヘッド４４は、液体噴射装置の液体噴射ヘッドの一例である。また、被記録物１１は、ターゲットの一例である。
しかしながら、本発明はこれらに限られない。液体噴射装置の他の例は、液晶ディスプレイのカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置である。この場合、カラーフィルタ製造装置の色材噴射ヘッドが液体噴射ヘッドの一例である。液体噴射装置のさらに他の例は、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置である。この場合、電極形成装置の電極材（電導ペースト）噴射ヘッドが液体噴射ヘッドの一例である。液体噴射装置のさらに他の例は、バイオチップを製造するバイオチップ製造装置である。この場合、バイオチップ製造装置の生体有機物噴射ヘッドおよび精密ピペットとしての試料噴射ヘッドが液体噴射ヘッドの一例である。本発明の液体噴射装置は、産業用途を有するその他の液体噴射装置も含む。
【００２０】
図３は、インクジェット式記録装置１０による記録方式を説明する模式図である。インクジェット式記録装置１０において、記録ヘッド４４は被記録物１１の搬送方向に沿って、４つ以上即ち複数のノズル４４ａから構成されるノズル列を有する。
まず、記録ヘッド４４の複数のノズル４４ａのそれぞれから液体が噴射されると、被記録物１１上には、液体が点状に付着し、記録ドットが形成される。記録ドットの間隔はノズル４４ａの間隔に略等しい（図３（Ａ））。
【００２１】
そしてステップモータ６０は、第１の低速度で回転し、被記録物１１を、ノズル４４ａの整数分の一（１／ｎ）ずつ、例えば例えばノズル間隔の半分ほど搬送する。複数のノズル４４ａのそれぞれは、被記録物１１が搬送されるたびに、再度液体を噴射する。このとき噴射された液体は、図３（Ａ）において形成された記録ドットの間に付着し、新たな記録ドットを形成する（図３（Ｂ））。このように、ノズル４４ａの間隔より小さい距離ずつ被記録物１１を動かしつつ被記録物１１に対して液体を噴射するため、インクジェット式記録装置１０は、被記録物１１に対して、ノズル４４ａの間隔より細かいピッチで記録ドットを形成することができる。なお、ここでの一回当たりの搬送量を変更することで、インクジェット式記録装置１０は、記録ドットの間隔すなわち記録品質を変更することができる。
【００２２】
そして、ステップモータ６０は、被記録物１１の新たな部分に対して液体を噴射するために、被記録物１１を、ノズル４４ａが構成するノズル列の長さとノズル４４ａの間隔の差、即ちノズル４４ａの間隔より大きい距離ほど動かす（図３（Ｃ））。このときのステップモータ６０の回転速度は、被記録物１１を図３（Ｂ）の状態まで搬送する時と比べて高速である。なお、この回転速度は被記録物１１を記録領域に搬送するときのステップモータ６０の回転速度より低速であってもよいし、同じ速度であってもよい。
このような動作を繰り返すことで、インクジェット式記録装置１０は、被記録物１１の全体に対して、ノズル４４ａの間隔より細かいピッチで液体を点状に噴射することができる。
【００２３】
図４は、制御部８０によるステップモータ６０の回転速度の制御例を示すグラフである。
制御部８０は、新たな被記録物１１を液体噴射領域に給送する場合、ステップモータ６０を起動し、その後第１の高速度（Ｖ_１）でステップモータ６０を回転させる。このため、搬送ローラ３２は被記録物１１を高速で搬送する。そして、被記録物１１が液体噴射領域の手前に位置するときに搬送ローラ３２を一時停止させるために、ステップモータ６０を一時停止させる（Ｔ_１〜Ｔ_２）。
そして、ステップモータ６０を再度起動し、第１の低速度（Ｖ_３）で回転させる。このため搬送ローラ３２は被記録物１１を液体噴射領域内の目的位置まで低速で搬送する（Ｔ_３〜Ｔ_４）。ここで搬送ローラ３２は低速で回転しているため、ステップモータ６０が停止した後に搬送ローラ３２が慣性によって回転する量は小さくなる。なお第１の低速度（Ｖ_３）は、例えば第１の高速度（Ｖ_１）の略１／５である。
【００２４】
記録ヘッド４４のノズル４４ａが液体を噴射すると、制御部８０は、被記録物１１をノズル４４ａの整数分の一（１／ｎ）ほど移動させる（Ｔ_５〜Ｔ_６）。このとき、制御部８０はステップモータ６０を第１の低速度（Ｖ_３）で回転させる。
そして（ｎ−１）回ほど移動と液体の噴射を繰り返すと、被記録物１１の一部分に対する記録は完了する。
【００２５】
そして、制御部８０は、被記録物１１の記録領域を更新させる。このとき、制御部８０は、ステップモータ６０を第２の高速度（Ｖ_２）で回転させた（Ｔ_７〜Ｔ_８）後、一時停止させる。そして、ステップモータ６０を再度起動し、第１の低速度（Ｖ_３）で回転させる。このため、搬送ローラ３２は被記録物１１を目的位置まで低速で搬送する（Ｔ_９〜Ｔ_１０）。ここで搬送ローラ３２は低速で回転しているため、ステップモータ６０が静止した後に搬送ローラ３２が慣性によって回転する量は小さくなる。なお、本例において第２の高速度（Ｖ_２）は、第１の高速度（Ｖ_１）より小さいが、第１の高速度（Ｖ_１）と同じ速度であってもよい。
【００２６】
制御部８０は、Ｔ_５〜Ｔ_１０に示す制御を繰り返すことで、インクジェット式記録装置１０に、被記録物１１の全体に対して記録を行わせる。そして被記録物１１全体への記録が終了すると、制御部８０は、排出ローラ５２に被記録物１１を液体噴射領域から排出させるためにステップモータ６０を第１の高速度（Ｖ_１）で回転させる。このときは被記録物１１の静止位置を高精度で制御する必要はないため、一回の動作で排出を完了させる（Ｔ_１１〜Ｔ_１２）。
【００２７】
上記説明から明らかなように、本実施形態によれば、ステップモータ６０が静止した後に搬送ローラ３２が慣性により回転する量は小さくなる。従って、被記録物１１の搬送位置のばらつきを小さくすることができる。特にベルト６２を介してステップモータ６０の動力を搬送ローラ３２に伝達している場合、搬送ローラ３２はステップモータ６０が静止した後に慣性により回転しやすくなる。ここで本実施形態に示した構成をとると、被記録物１１の搬送位置のばらつきは、例えば２１マイクロメートルから４マイクロメートルに低下する。このため、ベルト駆動においてステップモータ６０をオープンループ制御することができるようになる。
【００２８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることができる。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット式記録装置１０の斜視図
【図２】インクジェット式記録装置１０の側面概略図
【図３】インクジェット式記録装置１０による記録方式を説明する模式図
【図４】ステップモータ６０の回転速度の制御例を示すグラフ
【符号の説明】
１０・・液体噴射装置（ターゲット移動装置）、１１・・ターゲット、３２・・搬送ローラ、４４ａ・・ノズル、６０・・ステップモータ、６２・・ベルト、８０・・制御部

Claims

インクジェット式記録装置であって、
被記録物の搬送方向に略直列に配され、前記被記録物に液体を噴射する複数のノズルと、
前記被記録物を移動させるステップモータと、
前記ステップモータを制御する制御部と
を備え、
前記制御部は、新たな被記録物を搬送するときに、前記ステップモータを第１の高速度で回転させて前記被記録物を第１の高速度で移動させた後に、前記被記録物の位置を決めるために前記ステップモータを第２の低速度で回転させ、
前記制御部は、液体噴射中において、前記ノズルの間隔より小さい距離ずつ前記被記録物を動かすときに、前記ステップモータを第１の低速度で回転させ、前記被記録物を前記ノズルの間隔より大きい距離ほど動かすときに前記ステップモータを第２の高速度で回転させた後、前記第２の低速度で回転させ、
速度の大きい順は、前記第１の高速度、前記第２の高速度、前記第１の低速度であり、
前記第１の低速度の大きさと前記第２の低速度の大きさとが等しいインクジェット式記録装置。
前記ステップモータの駆動力によって回転し、前記被記録物を移動させるローラと、
前記ステップモータの駆動力を前記ローラに伝達するベルトと
を更に備える請求項１に記載のインクジェット式記録装置。