JP5200905B2 - Method of drawing a straight line with a droplet discharge head - Google Patents
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本発明は液滴吐出ヘッドによる直線の描画方法に関し、詳しくは、互いに方向の異なる2以上の直線の各々を被記録材上に高精細に描画することのできる液滴吐出ヘッドによる直線の描画方法に関する。 The present invention relates to a straight line drawing method using a droplet discharge head, and more particularly, to a straight line drawing method using a droplet discharge head capable of drawing each of two or more straight lines having different directions on a recording material with high definition. About.
液滴吐出ヘッドを用いて被記録材上に液滴を着弾させることにより描画を行う描画装置は、例えば半導体基板の配線パターンや液晶表示装置におけるカラーフィルターの画素パターンの描画等といった産業用途にも広く利用されている。液滴吐出ヘッドには、各々液滴を吐出する多数のノズルが配列されており、そのノズル列方向を副走査方向とし、液滴吐出ヘッドとそのノズル面に対面する被記録材を支持するステージとを、主走査方向及び副走査方向に相対的に移動させながら液滴を吐出することで、所定パターンの描画を行う。 A drawing apparatus that performs drawing by landing droplets on a recording material using a droplet discharge head is also suitable for industrial applications such as drawing a wiring pattern of a semiconductor substrate and a pixel pattern of a color filter in a liquid crystal display device. Widely used. In the droplet discharge head, a number of nozzles each discharging droplets are arranged, the nozzle row direction being the sub-scanning direction, and a stage that supports the recording material facing the droplet discharge head and the nozzle surface Are ejected while relatively moving in the main scanning direction and the sub-scanning direction, thereby drawing a predetermined pattern.
ところで、このような描画装置において、例えば互いに直交する方向の2つの直線を同一の被記録材上に描画する場合、液滴を吐出しながら液滴吐出ヘッドと被記録材とを主走査方向に沿って相対的に直線移動させることで、一方向の直線をノズル列と直交する方向に沿って描画した後、この直線と直交する方向の直線を、液滴吐出ヘッドのノズル列方向に沿う方向に描画している。 By the way, in such a drawing apparatus, for example, when drawing two straight lines orthogonal to each other on the same recording material, the droplet discharge head and the recording material are moved in the main scanning direction while discharging the droplet. A straight line in one direction is drawn along a direction perpendicular to the nozzle row by relatively moving along the straight line, and then the straight line in the direction perpendicular to the straight line is a direction along the nozzle row direction of the droplet discharge head. Is drawing.
しかし、液滴吐出ヘッドのノズル列方向に沿って直線を描画する場合、ノズルの加工精度のばらつきやステージ精度のばらつきによって高精細な直線を描画することが困難であるという問題がある。特に、多数の液滴吐出ヘッドを千鳥状等に配列してノズル列方向に長尺なラインヘッドを構成した場合には、各液滴吐出ヘッド間の取り付け位置のばらつきも大きく影響する。 However, when a straight line is drawn along the nozzle row direction of the droplet discharge head, there is a problem that it is difficult to draw a high-definition straight line due to variations in nozzle processing accuracy and stage accuracy. In particular, when a large number of droplet discharge heads are arranged in a staggered manner to form a line head that is long in the nozzle row direction, variations in the mounting position between the droplet discharge heads are also greatly affected.
また、主走査方向に沿う直線は、液滴吐出ヘッドと被記録材とを相対的に直線移動させることで一気に描画することができるが、直線をノズル列方向に沿って描画する場合は、液滴吐出ヘッドのノズルピッチ間を液滴によって埋める必要があるために、液滴を吐出した後、隣の液滴がくるまでタイムラグができる場所が存在することになる。このため、直線の描画面の平面度が悪くなる問題がある。描画面の平面度は、特に液滴に導電性インクを用いて半導体の配線パターンを描画する用途においては電気的適性劣化の問題を引き起こす。 In addition, the straight line along the main scanning direction can be drawn at a stroke by relatively moving the droplet discharge head and the recording material relatively, but when drawing the straight line along the nozzle row direction, Since it is necessary to fill the gap between the nozzle pitches of the droplet discharge head with the droplets, there is a place where a time lag can be generated after the droplet is discharged until an adjacent droplet comes. For this reason, there is a problem that the flatness of the straight drawing surface is deteriorated. The flatness of the drawing surface causes a problem of deterioration in electrical aptitude, particularly in applications where a semiconductor wiring pattern is drawn using a conductive ink as a droplet.
更に、ノズル列方向に沿う直線を液滴吐出ヘッドの全ノズルを使用して描画すると、直線の直進性が悪くなり、直線の縁部分に、隣接する液滴のつなぎ目が凹凸となって現われてしまい、高精細な直線とならない問題もある。
そこで、本発明は、互いに方向の異なる2以上の直線の各々を被記録材上に高精細に描画することのできる液滴吐出ヘッドによる直線の描画方法を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a straight line drawing method using a droplet discharge head capable of drawing each of two or more straight lines having different directions on a recording material with high definition.
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。 Other problems of the present invention will become apparent from the following description.
上記課題は、以下の各発明によって解決される。 The above problems are solved by the following inventions.
請求項1記載の発明は、ノズル面に多数のノズルが直線状に配列された液滴吐出ヘッドを用い、前記ノズル面に対面するステージ上に支持された被記録材に向けて前記ノズルから液滴を吐出しながら前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを前記ノズルの配列方向とは異なる方向に相対的に直線移動させて走査することにより、前記被記録材上に互いに方向が異なる2以上の直線を描画する方法であって、
前記被記録材上に、前記液滴吐出ヘッドによる所定の描画方向を規定する位置確認用マークを形成しておき、描画に先立って、前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対的に直線移動させながら、前記被記録材上の所定位置に描画方向に沿う確認用直線を形成した後、前記位置確認用マークと前記確認用直線とを画像認識手段を用いて画像認識することにより、前記確認用直線の前記位置確認用マークによって規定される描画方向に対する平行度を確認し、平行でない場合に、前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとをθ方向に相対的に回転移動させ、前記確認用直線が前記位置確認用マークによって規定される描画方向に対して所定の角度となるように位置調整を行い、
次いで、前記2以上の直線のうち、一方向の直線を前記被記録材における第1の方向に沿って前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対的に直線移動させて走査して描画した後、前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとをθ方向に相対的に回転させて、相対的な走査方向を異ならせ、前記被記録材に対して該被記録材における前記第1の方向とは異なる前記被記録材における第2の方向に沿って前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対的に直線移動させて走査して描画することにより、前記一方向の直線とは前記被記録材に対する方向が異なる他の直線を描画することを特徴とする液滴吐出ヘッドによる直線の描画方法。
The invention described in
A position confirmation mark for defining a predetermined drawing direction by the droplet discharge head is formed on the recording material, and the droplet discharge head and the stage are relatively linearly moved prior to drawing. Then, after forming a confirmation straight line along the drawing direction at a predetermined position on the recording material, the confirmation is performed by recognizing the position confirmation mark and the confirmation straight line using an image recognition means. The degree of parallelism of the straight line for drawing with respect to the drawing direction defined by the mark for position confirmation is confirmed. If the parallelism is not parallel, the droplet discharge head and the stage are relatively rotated in the θ direction, and Adjust the position so that is at a predetermined angle with respect to the drawing direction defined by the position confirmation mark,
Next, after drawing the one of the two or more straight lines by scanning the liquid droplet ejection head and the stage relatively linearly along the first direction of the recording material. The liquid droplet ejection head and the stage are rotated relative to each other in the θ direction to change the relative scanning direction, which is different from the first direction in the recording material with respect to the recording material. The straight line in the one direction is a direction with respect to the recording material by performing scanning by drawing the droplet discharge head and the stage relatively linearly along the second direction in the recording material. A method of drawing a straight line by a droplet discharge head, wherein another straight line having a different diameter is drawn.
請求項2記載の発明は、一方向に沿って描画される同一の直線は、前記液滴吐出ヘッドにおける同一ノズルを用いて描画することを特徴とする請求項1記載の液滴吐出ヘッドによる直線の描画方法。
According to a second aspect of the invention, the same straight line drawn along the one direction, a straight line by the liquid droplet ejection head according to
請求項3記載の発明は、前記液滴吐出ヘッドを不動とし、前記ステージ側を前記液滴吐出ヘッドに対して移動させることを特徴とする請求項1又は2記載の液滴吐出ヘッドによる直線の描画方法。
According to a third aspect of the invention, the liquid droplet ejection head and immobile, the stage side of the straight line by the liquid droplet ejection head according to
本発明によれば、互いに方向の異なる2以上の直線の各々を被記録材上に高精細に描画することのできる液滴吐出ヘッドによる直線の描画方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a straight line drawing method using a droplet discharge head capable of drawing each of two or more straight lines having different directions on a recording material with high definition.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明を適用可能な描画装置の一例を示す概略斜視図であり、描画装置1は、装置基台2上に、インクジェット描画を行うためのヘッドモジュール3、上面に被記録材であるワークWを載置して支持するためのワークステージ4、ワークステージ4をθ方向に回転移動させるためのθ回転機構5、ワークステージ4及びθ回転機構5を共にY方向に沿って直線移動させるY移動機構6、ワークステージ4及びθ回転機構5を共にX方向に沿って直線移動させるX移動機構7、ワークステージ4上を視認可能な画像認識手段であるカメラ8をそれぞれ備えている。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a drawing apparatus to which the present invention can be applied. The
なお、X方向とY方向とは水平面上で互いに直交する方向である。 The X direction and the Y direction are directions orthogonal to each other on the horizontal plane.
ヘッドモジュール3は、装置基台2上の端部近傍においてX方向に沿って平行に架設されたガントリ9に、スライダ10及びθ回転機構11を介して取り付けられており、スライダ10がガントリ9に沿ってスライド移動することによりX方向に沿って往復移動し、また、θ回転機構11によって、X、Y方向と直交する法線方向であるZ方向に沿う方向を軸としてθ方向に回転移動し、更に、Z移動機構12によってθ回転機構11と共にZ方向に昇降移動することができるようになっている。
The
図2はヘッドモジュール3をノズル面側から見た底面図であり、このヘッドモジュール3は、各々がインクジェット方式によるインク滴下処理を行うことができる複数の液滴吐出ヘッド(以下、単にヘッドという。)31を有して構成されており、そのヘッド31のノズル面が下向きとなり、その下方に配置されるワークステージ4上のワークWの表面と対向可能となるように配置されている。
FIG. 2 is a bottom view of the
各ヘッド31は、多数のノズル32がX方向に沿って直線状に配列されたノズル列を有しており、ヘッド固定具33に開口形成された取付け枠部34にそれぞれ取り付けられ、隣接するヘッド31、31間のノズル32のピッチが同一ピッチとなるように千鳥状に配列されることで一つの長尺状のラインヘッドからなるヘッドモジュール3を構成している。各取付け枠部34にはヘッド31との間にアクチュエータ35が設けられており、駆動することによってヘッド固定具33に対する各ヘッド31のX方向に沿った位置を微調整し、各ヘッド31間の相対的な位置を調整することができるようになっている。アクチュエータ35は、例えば電圧を印加することによって機械的な伸縮運動を行う圧電素子や、モータ駆動によって回転して伸縮動作するネジ機構等によって構成することができる。
Each
ワークステージ4は、X方向に沿って延びるX移動機構7上に、θ回転機構5を介して設けられた平面視矩形状の定盤であり、その上面はヘッドモジュール3からのインク滴下処理によって描画を行う対象であるワークWを載置するための水平な載置面とされ、該載置面がヘッドモジュール3のノズル面に対して所定の高さ位置となるように配設されている。このワークステージ4は、θ回転機構5と共にX移動機構7に沿ってスライド移動することによってX方向に沿って直線移動し、このX移動機構7が、それぞれY方向に沿って延びるY移動機構6、6に沿ってスライド移動することによって、θ回転機構5と共にY方向に沿って直線移動し、更に、θ回転機構5によって、Z方向に沿う方向を軸としてθ方向に回転移動することができるようになっている。
The
なお、ワークステージ4のX方向、Y方向及びθ方向の各位置並びにヘッドモジュール3のX方向、Z方向及びθ方向の各位置は、X移動機構7、Y移動機構6、6、θ移動機構5、スライダ10、θ回転機構11、Z移動機構12にそれぞれ設けられた不図示のエンコーダによってnmオーダーで高精度に検出可能となるように構成されている。
Each position of the
図3はかかる描画装置1の内部の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration inside the
100は全体を制御する演算部(CPU)であり、ステージコントローラ101、画像処理部102、微調整機構ドライバ103、吐出制御部104をそれぞれ制御する。
ステージコントローラ101は、演算部100からの制御信号に基づいてステージドライバ105〜107の駆動を制御し、スライダ10をX方向に移動させるためのX軸モータ108、ヘッドユニット3をθ方向に回転させるためのθ回転機構11を駆動させるθ軸モータ109、ヘッドユニット3をZ軸方向に沿って昇降移動させるためのZ移動機構12を駆動させるZ軸モータ110をそれぞれ駆動させる。
The
また、ステージコントローラ101は、演算部100からの制御信号に基づいてステージドライバ111〜113の駆動を制御し、ワークステージ4をX方向に移動させるためのX移動機構7を駆動させるX軸モータ114、Y方向に移動させるためのY移動機構6を駆動させるY軸モータ115、θ方向に回転移動させるためのθ回転機構5を駆動させるθ軸モータ116をそれぞれ駆動させる。
Further, the
画像処理部102は、演算部100からの制御信号に基づいてカメラコントローラ117の駆動を制御し、ヘッドユニット3に一体に設けられたカメラ8の撮像動作及び撮像された画像の処理を行う。
The
微調整機構ドライバ103は、演算部100からの制御信号に基づいてヘッドユニット3の各ヘッド31に設けられたアクチュエータ35の駆動を制御し、各ヘッド31のX方向の取り付け位置の微調整を行う。
The fine
吐出制御部104は、演算部100からの制御信号に基づいてヘッドユニット3の各ヘッド31の駆動を制御し、所定の描画データに基づくインク滴下処理を行う。
The
かかる描画装置1は、ヘッドモジュール3とワークステージ4とを相対的に移動させ、そのときの各位置情報に応じて、所定の吐出パターンデータに基づいてヘッドモジュール3の各ヘッド31からの液滴の吐出を制御し、ワークステージ4上のワークW表面に着弾させることで、所望の描画を行うように構成される。
The
次に、かかる描画装置1を用いて互いに方向が異なる2以上の直線を描画する方法について説明する。なお、以下に説明する各種動作は、演算部100内の所定の記録領域又は不図示の記憶装置に予め記憶された所定のプログラムに従って演算部100の制御によって実行される。
Next, a method for drawing two or more straight lines having different directions from each other using the
図4は本発明に係る描画方法のフローチャート、図5はワークWの平面図、図6(a)〜(d)は本発明に係る描画方法の各工程におけるワークWの平面図である。なお、図6において、図示上側が描画装置1における装置基台2上の奥側(ガントリ9側)に相当する。
4 is a flowchart of the drawing method according to the present invention, FIG. 5 is a plan view of the work W, and FIGS. 6A to 6D are plan views of the work W in each step of the drawing method according to the present invention. In FIG. 6, the upper side in the drawing corresponds to the back side (
ここではワークW上において互いに直交する2方向の直線を描画する場合について説明する。 Here, a case where two straight lines perpendicular to each other are drawn on the workpiece W will be described.
まず、ワークステージ4上に被記録材であるワークWを載置し(S1)、ワークWがXY方向に適正位置となるようにワークステージ4のθ方向の位置を微調整して位置合わせを行う(S2)。
First, a work W, which is a recording material, is placed on the work stage 4 (S1), and the position of the
このワークステージ4の微調整方法は、適宜公知の方法を採用することができる。例えば図5に示すように、ワークWの表面に予め位置確認用マークm1、m2を形成しておく。ここでは、位置確認用マークm1をワークWの四隅にそれぞれ形成したL字状のマークとし、位置確認用マークm2をワークWの四辺にそれぞれ形成した直線状のマークとした。そして、ワークステージ4がある位置で静止しているときの位置確認用マークm1、m2をヘッドモジュール3に一体に設けられたカメラ8によって画像認識することで、例えば3箇所の位置確認用マークm1の位置座標をそれぞれ取得し、それら3箇所の位置座標からワークWのY方向及びX方向に対する角度ずれを算出し、この角度ずれを解消するようにθ回転機構5の駆動を調整することで、ワークステージ4のθ方向の位置の微調整を行う。
As the fine adjustment method of the
なお、図5において、破線で囲って示す矩形状の領域w1は描画領域であり、ワークW上に所定の描画作業を行うための領域である。また、その周囲の端部の領域w2は試験領域であり、ワークW上に描画される直線の平行度を確認するための後述する確認用直線を試し描きするための領域である。 In FIG. 5, a rectangular area w1 surrounded by a broken line is a drawing area, and is an area for performing a predetermined drawing work on the workpiece W. An area w2 at the peripheral edge is a test area, and is an area for trial-drawing a confirmation straight line to be described later for confirming the parallelism of the straight line drawn on the workpiece W.
次に、ヘッドユニット3のいずれかのヘッド31を用い、ワークW上のY方向に沿って延びる試験領域w2に向けて液滴を吐出しながらワークステージ4をY方向に直線移動させ、図6(a)に示すように、ワークW上にY方向に沿う確認用直線Ltaを形成する(S3)。
Next, using any
この確認用直線Ltaは、ワークステージ4をY方向へ直線移動することによって描画される直線が、ワークW上においてY方向に対して平行な角度で適正に描画されているかどうかを確認するための直線であり、1ヘッドの少なくとも1ノズルから吐出される液滴によって少なくとも1本形成されればよい。
This confirmation straight line Lta is used to confirm whether or not the straight line drawn by moving the
確認用直線Ltaを試し描きしたら、カメラ8を用いてワークW上の例えば3箇所の位置確認用マークm1と確認用直線Ltaとを画像認識する(S4)。
When the verification straight line Lta is drawn on a trial basis, the
この時点では、既にワークWはY方向及びX方向に対して適正な位置にあり、Y方向及びX方向に隣接する2箇所の位置確認用マークm1は、それぞれY方向及びX方向に対して平行な適正位置にあるため、これら3箇所の位置確認用マークm1と確認用直線Ltaとを画像認識することで、確認用直線LtaがY方向に対して平行な角度で描画されたかどうかを判別することができる。 At this time, the workpiece W is already in an appropriate position with respect to the Y direction and the X direction, and the two position confirmation marks m1 adjacent to the Y direction and the X direction are parallel to the Y direction and the X direction, respectively. Therefore, it is determined whether the confirmation straight line Lta is drawn at an angle parallel to the Y direction by recognizing images of the three position confirmation marks m1 and the confirmation straight line Lta. be able to.
ここで、平行でない場合は、Y方向に対する確認用直線Ltaの角度差を算出し、その角度差を解消するようにθ回転機構5の駆動を調整することで、ワークステージ4のθ方向の位置の微調整を行う(S5)。この微調整の後は、試し描きされる確認用直線LtaがY方向に対して平行となるまで上記ステップS2からの処理を繰り返す。
If not parallel, the angle difference of the confirmation straight line Lta with respect to the Y direction is calculated, and the drive of the
また、平行であった場合は、ワークステージ4をY方向に直線移動させることによってワークW上にY方向に対して平行な適正な直線を描画可能であると判断され、調整作業を完了し(S6)、その後、ヘッドユニット3の各ヘッド31から所定の描画データに基づく液滴の吐出動作とワークステージ4のY方向の直線移動動作とを協働させ、図5(b)に示すように、ワークW上の描画領域w1に対してY方向に沿う一方向の直線(第1の直線)L1を描画する(S7)。
If it is parallel, it is determined that an appropriate straight line parallel to the Y direction can be drawn on the workpiece W by linearly moving the
この一方向の直線を描画する際、一方向に沿って描画される同一の直線L1は、ヘッドユニット3のヘッド31における同一ノズルを用いて描画される。同一ノズルで描画することで、直進性の良好な直線とすることができ、直線の縁部分に凹凸の少ない高精細な直線を描画することができる。
When drawing a straight line in one direction, the same straight line L1 drawn along one direction is drawn using the same nozzle in the
ワークW上に一方向の直線L1を描画し終えたら、この直線L1に直交する方向の他の直線(第2の直線)L2を描画するため、θ回転機構5を所定量駆動させ、ヘッドユニット3の各ヘッド31とワークステージ4上のワークWとを互いに対面させたままワークステージ4を90°回転させ(S8)、上記ステップS1と同様にしてワークステージ4のθ方向の位置の微調整を行う(S9)。これにより、それまでのワークW上のY方向は角度が90°変化してX査方向となり、それまでのワークW上のX方向は角度が90°変化してY方向となる。
After drawing the straight line L1 in one direction on the workpiece W, the
その後、上記ステップS3と同様にして、ヘッドユニット3のいずれかのヘッド31を用い、ワークW上のY方向に沿って延びる試験領域w2に向けて液滴を吐出しながらワークステージ4をY方向に直線移動させ、図6(c)に示すように、ワークW上にY方向に沿う確認用直線Ltbを形成する(S10)。
Thereafter, in the same manner as in the above step S3, the
確認用直線Ltbを試し描きしたら、上記ステップS4〜S6と同様に、ワークW上の例えば3箇所の位置確認用マークm1と確認用直線Ltbとの画像認識動作(S11)、平行でない場合のワークステージ4のθ方向の位置の微調整動作(S12)を行い、ワークステージ4をY方向に直線移動させることによってワークW上にY方向に対して平行な適正な直線を描画可能であると判断されたら調整作業を完了する(S13)。
When the confirmation straight line Ltb is drawn on a trial basis, the image recognition operation (S11) of, for example, the three position confirmation marks m1 and the confirmation straight line Ltb on the work W, as in steps S4 to S6, the work in the case where they are not parallel. It is determined that an appropriate straight line parallel to the Y direction can be drawn on the work W by performing a fine adjustment operation (S12) of the position of the
その後、ヘッドユニット3の各ヘッド31から所定の描画データに基づく液滴の吐出動作とワークステージ4のY方向の直線移動動作とを協働させ、図6(d)に示すように、ワークW上の描画領域w1に対して直線L1に直交する方向のY方向に沿う他の直線(第2の直線)L2を描画し(S14)、描画を終了する。
Thereafter, the droplet discharge operation based on the predetermined drawing data from each
かかる方法によれば、同一のワークW上に互いに直交する方向の直線L1、L2を描画する場合でも、直線L1、L2の各々をヘッドユニット3の各ヘッド31のノズル列方向と直交する方向であるY方向に沿って描画することになるので、直線L1とL2との描画条件を同一とすることができ、直線L1とL2とでノズルの加工精度やステージ精度のばらつき、各ヘッド31の取り付け位置のばらつき等による影響をなくすことができる。また、直線L1、L2のいずれもY方向に沿って一気に描画することができるため、描画面の平面度が悪くなったり、直進性が悪くなって縁部分に凹凸が現れたりするおそれもない。従って、各直線L1、L2をワークW上に高精細に描画することができるようになる。
According to such a method, even when the straight lines L1 and L2 in the directions orthogonal to each other are drawn on the same workpiece W, each of the straight lines L1 and L2 is a direction orthogonal to the nozzle row direction of each
なお、ここでは、一方向の直線L1を描画した後、他の方向の直線L2を描画するためにワークステージ4を90°回転移動させた際、上記ステップS10〜S13において再度確認用直線Ltbを形成して角度の確認を行うようにしたが、ワークステージ4の角度調整動作に十分な信頼が置ける場合には、上記ステップS10〜S13の処理を省略してもよい。
Here, after drawing the straight line L1 in one direction and then rotating the
以上説明した態様は、ワークW上に互いに直交する方向の直線L1、L2を描画するようにしたが、本発明において、描画すべき直線の方向は互いに異なる方向であればよく、直交するものに限定されず、互いに斜めとなる方向の直線を描画する場合にも同様に適用可能である。この場合も、一方向の直線L1を描画した後、他の方向の直線L2を描画するためにワークステージ4を所定角度回転させた際、上記ステップS8において、その回転角度をワークW上の位置確認用マークm1又はm2を用いて画像認識することによって確認すればよい。
In the embodiment described above, the straight lines L1 and L2 in the direction orthogonal to each other are drawn on the workpiece W. However, in the present invention, the directions of the straight lines to be drawn may be different from each other, and they are orthogonal to each other. The present invention is not limited, and the present invention can be similarly applied when drawing straight lines in directions that are oblique to each other. Also in this case, when the
また、互いに方向が異なる直線は2以上の直線とすることができ、以上説明した2方向の直線L1、L2に限らず、互いに異なる3方向以上の直線を描画する場合にも同様に適用可能である。 In addition, the straight lines having different directions can be two or more straight lines, and are not limited to the two-direction straight lines L1 and L2 described above, and can be similarly applied to drawing straight lines having three or more different directions. is there.
ワークW上に互いに異なる方向の2以上の直線をY方向に沿って描画するために描画方向の角度を変化させる場合、ヘッドユニット3とワークW(ワークステージ4)側の回転移動は相対的であればよく、以上説明したように、ヘッドユニット3を不動としてワークW(ワークステージ4)側のみをθ回転機構5によって回転移動させる態様の他にも、ワークW(ワークステージ4)側を不動にしてヘッドユニット3のみをθ回転機構11によって回転移動させる態様としたり、両者を共に互いに反対方向に回転移動させる態様とすることもできるが、高い精度が要求されるヘッドユニット3の精度維持を図る観点からは、ヘッドユニット3を不動としてワークW(ワークステージ4)側のみを回転移動させる態様とすることが好ましい。
When the angle of the drawing direction is changed in order to draw two or more straight lines in different directions along the Y direction on the workpiece W, the rotational movement between the
また、同様に、ヘッドユニット3とワークW(ワークステージ4)との直線移動も相対的であればよく、以上説明したように、ヘッドユニット3を不動にしてワークW(ワークステージ4)側のみをY方向に直線移動させる態様の他にも、ワークW(ワークステージ4)側を不動にしてヘッドユニット3のみをY方向に直線移動させる態様としたり、両者を共にY方向に沿って互いに反対方向に直線移動させる態様とすることもできるが、上記同様の観点から、ヘッドユニット3を不動にしてワークW(ワークステージ4)側のみを直線移動させる態様とすることが好ましい。
Similarly, the linear movement between the
ヘッドユニット3は多数のヘッド31を配列したX方向に長尺なラインヘッドを構成するものに限らず、単一のヘッド31からなるものであってもよい。この場合、X方向に沿うノズル列の幅を越える幅に亘って複数本の直線を描画する際には、一旦、Y方向に沿ってヘッド31のノズル列の幅に亘る直線を描画した後、ワークW(ワークステージ4)をX方向に沿ってノズル列の幅に相当する所定距離ずつ移動させる動作が行われる。
The
また、以上説明した態様では、X方向に沿ってノズルが直線状に配列された複数のヘッド31を有する1つのヘッドユニット3のみを使用して互いに方向が異なる2以上の直線を描画するようにしたが、互いに方向が異なる2以上の直線は、各々異なるヘッド又はヘッドユニットを使用して描画することもできる。
In the embodiment described above, two or more straight lines having different directions are drawn by using only one
図7はこのような描画方法の概念図であり、この態様では、ワークステージ4上に載置されたワークWに対するノズル列の配列方向が各々異なる第1のヘッド3Aと第2のヘッド3Bとを使用する点に特徴がある。ここでは第1のヘッド3Aのノズル列はX方向に沿って配列され、第2のヘッド3Bのノズル列はY方向に沿って配列されているものとする。これら第1のヘッド3Aと第2のヘッド3Bはそれぞれ単一ヘッド構造のものに限らず、複数ヘッドからなるヘッドユニットであってもよい。
FIG. 7 is a conceptual diagram of such a drawing method. In this embodiment, the
ここで、互いに直交する方向の直線を描画する場合、まず、第1のヘッド3Aを使用し、Y方向(第1の方向)に沿って第1のヘッド3Aとワークステージ4とを相対的に直線移動させて走査して直線L1を描画し(図7(a))、次いで、第2のヘッド3Bを使用し、X方向(第2の方向)に沿って第2のヘッド3Bとワークステージ4とを相対的に直線移動させて走査して直線L2を描画する(図7(b))。これにより、ワークW上に互いに直交する方向の2つの直線L1、L2を描画することができる。いずれの直線L1、L2も、各ヘッド3A、3Bのノズル列方向と直交する方向に沿って描画することになるので、直線L1とL2との描画条件を同一とすることができ、上記同様に高精細な直線を描画することができる。
Here, when drawing straight lines in directions orthogonal to each other, first, the
なお、2直線L1、L2の互いに異なる方向は、第1のヘッド3Aと第2のヘッド3Bとがなす角度及びこれら第1のヘッド3Aと第2のヘッド3Bとワークステージ4との相対的な直線移動方向とを適宜に設定することによって、直交する方向に限らず、様々な方向の直線を描画することができる。
The different directions of the two straight lines L1 and L2 are the angles formed by the
また、互いに異なる3以上の直線を描画する場合には、第1のヘッド3A又は第2のヘッド3Bとワークステージ4とを相対的にθ方向に回転移動させた後、上記と同様に相対的に直線移動させることによって描画してもよいし、描画すべき直線の方向の数に応じて更に第3のヘッド、第4のヘッドという具合にヘッド数又はヘッドユニット数を増加させることによって対応してもよい。
Further, when drawing three or more straight lines different from each other, the
第1のヘッド3Aと第2のヘッド3Bは同一装置上に設置することにより、同一装置で描画できるようにすることができる。
By installing the
例えば、図8は、第1のヘッド3Aと第2のヘッド3Bを同一装置上に設置した態様の描画装置1Aの平面図であり、図1と同一符号の部位は同一構成の部位を示している。
For example, FIG. 8 is a plan view of a drawing apparatus 1A in a mode in which the
装置基台2上にはX方向に沿うガントリ91とY方向に沿うガントリ92とが設けられており、ガントリ91に第1のヘッド3Aが配置され、ガントリ92に第2のヘッド3Bが配置されている。第1のヘッド3AはX方向に沿ってノズル列が配列され、第2のヘッド3BはY方向に沿ってノズル列が配列されている。そして、ワークステージ4上のワークWに対して互いに直交する2直線L1、L2を描画する場合、ワークステージ4をY方向に沿って直線移動させて第1のヘッド3Aによって直線L1を描画した後、ワークステージ4をX方向に沿って直線移動させ、第2のヘッド3Bによって直線L2を描画する。
A
この態様では、直線L1の描画の後、ワークW(ワークステージ4)をθ方向に回転移動させる必要なく直線L2を描画することができる。 In this aspect, after drawing the straight line L1, the straight line L2 can be drawn without having to rotate the workpiece W (work stage 4) in the θ direction.
また、図9は、第1のヘッド3Aと第2のヘッド3Bを同一装置上に設置した別の態様の描画装置1Bの平面図であり、図1と同一符号の部位は同一構成の部位を示している。
FIG. 9 is a plan view of another embodiment of the drawing apparatus 1B in which the
装置基台2はY方向に長尺に形成されており、それぞれX方向に沿うガントリ91、92が間隔をおいては位置されている。ガントリ91には第1のヘッド3Aが配置され、ガントリ92には第2のヘッド3Bが配置されている。第1のヘッド3A及び第2のヘッド3Bは共にX方向に沿ってノズル列が配列されている。そして、ステージ4上のワークWに対して互いに直交する2直線L1、L2を描画する場合、ステージ4をY方向に沿って直線移動させて第1のヘッド3Aによって直線L1を描画した後、ステージ4をθ方向に90°回転移動させ、更にステージ4をY方向に沿って直線移動させ、第2のヘッド3Bによって直線L2を描画する。
The
この態様では、ワークW上に方向の異なる2直線を連続的に描画処理することができる。 In this aspect, two straight lines with different directions can be continuously drawn on the workpiece W.
更に、第1のヘッド3Aと第2のヘッド3Bは、このように同一装置上に設置するものに限らず、描画する直線の方向に対応した異なるステーションに分けて描画するようにしてもよい。
Further, the
1:描画装置
2:装置基台
3:ヘッドユニット
31:ヘッド
32:ノズル
33:ヘッド固定具
34:取付け枠部
35:ヘッド位置微調整機構
4:ワークステージ
5:θ回転機構
6:Y移動機構
7:X移動機構
8:カメラ
9:ガントリ
10:スライダ
11:θ回転機構
12:Z移動機構
W:ワーク
L1、L2:直線
1: Drawing device 2: Device base 3: Head unit 31: Head 32: Nozzle 33: Head fixture 34: Mounting frame 35: Head position fine adjustment mechanism 4: Work stage 5: θ rotation mechanism 6: Y movement mechanism 7: X movement mechanism 8: Camera 9: Gantry 10: Slider 11: θ rotation mechanism 12: Z movement mechanism W: Workpiece L1, L2: Straight line
Claims (3)
前記被記録材上に、前記液滴吐出ヘッドによる所定の描画方向を規定する位置確認用マークを形成しておき、描画に先立って、前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対的に直線移動させながら、前記被記録材上の所定位置に描画方向に沿う確認用直線を形成した後、前記位置確認用マークと前記確認用直線とを画像認識手段を用いて画像認識することにより、前記確認用直線の前記位置確認用マークによって規定される描画方向に対する平行度を確認し、平行でない場合に、前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとをθ方向に相対的に回転移動させ、前記確認用直線が前記位置確認用マークによって規定される描画方向に対して所定の角度となるように位置調整を行い、
次いで、前記2以上の直線のうち、一方向の直線を前記被記録材における第1の方向に沿って前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対的に直線移動させて走査して描画した後、前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとをθ方向に相対的に回転させて、相対的な走査方向を異ならせ、前記被記録材に対して該被記録材における前記第1の方向とは異なる前記被記録材における第2の方向に沿って前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対的に直線移動させて走査して描画することにより、前記一方向の直線とは前記被記録材に対する方向が異なる他の直線を描画することを特徴とする液滴吐出ヘッドによる直線の描画方法。 Using a droplet discharge head in which a large number of nozzles are linearly arranged on the nozzle surface, the droplet is discharged while discharging droplets from the nozzle toward a recording material supported on a stage facing the nozzle surface. A method of drawing two or more straight lines having different directions on the recording material by scanning the ejection head and the stage while linearly moving in a direction different from the nozzle arrangement direction. ,
A position confirmation mark for defining a predetermined drawing direction by the droplet discharge head is formed on the recording material, and the droplet discharge head and the stage are relatively linearly moved prior to drawing. Then, after forming a confirmation straight line along the drawing direction at a predetermined position on the recording material, the confirmation is performed by recognizing the position confirmation mark and the confirmation straight line using an image recognition means. The degree of parallelism of the straight line for drawing with respect to the drawing direction defined by the mark for position confirmation is confirmed. If the parallelism is not parallel, the droplet discharge head and the stage are relatively rotated in the θ direction, and Adjust the position so that is at a predetermined angle with respect to the drawing direction defined by the position confirmation mark,
Next, after drawing the one of the two or more straight lines by scanning the liquid droplet ejection head and the stage relatively linearly along the first direction of the recording material. The liquid droplet ejection head and the stage are rotated relative to each other in the θ direction to change the relative scanning direction, which is different from the first direction in the recording material with respect to the recording material. The straight line in the one direction is a direction with respect to the recording material by performing scanning by drawing the droplet discharge head and the stage relatively linearly along the second direction in the recording material. A method of drawing a straight line by a droplet discharge head, wherein another straight line having a different diameter is drawn.
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