JP5428754B2 - 液滴吐出装置および液滴吐出装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、共通の移動軸上において、機能液滴吐出ヘッドによるワークへの描画と機能液滴吐出ヘッドの検査とを行う液滴吐出装置および液滴吐出装置の制御方法に関するものである。

従来、この種の液滴吐出装置として、ワークの除給材中に機能液滴吐出ヘッドの吐出検査を実施するものが知られている（特許文献１参照）。
この液滴吐出装置は、ワークテーブルにセットしたワークを、Ｘ軸方向に移動させるＸ軸テーブルと、Ｘ軸テーブルを跨ぐように配設されたＹ軸テーブルと、Ｙ軸テーブルに搭載され、複数の機能液滴吐出ヘッドを有する２組のキャリッジユニットと、を備えている。Ｘ軸テーブルには、ワークテーブルの他、機能液滴吐出ヘッドからの検査吐出を受けるターゲットユニットと、機能液滴吐出ヘッドからの捨て吐出（フラッシング）を受ける定期フラッシングボックスと、が移動自在に搭載され、またＹ軸テーブルのガイドレール部分には、検査シートに検査吐出された着弾ドットを画像認識する撮像ユニットが垂設されている。
Ｘ軸テーブルおよびＹ軸テーブルが交差する領域には、機能液を吐出して描画を行う描画エリアが設定され、描画エリアからＸ軸方向に外れた領域には、ワークのアライメントやワークを除給材するアライメント位置が設定されている。セットテーブルを介してワークをアライメント位置に移動させると、定期フラッシングボックスが機能液滴吐出ヘッド（キャリッジユニット）の直下に移動し、セットテーブルと定期フラッシングボックスの間に位置するターゲットユニットが、撮像ユニットの直下に移動する。この状態で、ワークの除給材およびアライメント（除給材動作）が実施され、また除給材動作を実施している間に、機能液滴吐出ヘッドから定期フラッシングボックスへの捨て吐出（保守動作）および撮像ユニットによる画像認識（吐出検査）が実施されるようになっている。

特開２００９−６２１２号公報

しかしながら、このような液滴吐出装置では、ワークテーブルおよび定期フラッシングボックスの間にターゲットユニットが配置されているため、検査吐出は、検査データを描画データに含ませることにより、描画動作に続いて実施できるが、画像認識（吐出検査）は、ワークの除給材動作の間でしか実施することができない制約があった。このため、吐出検査が除給材動作の時間より長い場合、ワーク処理のタクトタイムに影響が生じてしまう。逆に、タクトタイムを維持しようとすると、検査内容に時間的制約が生ずる問題があった。

本発明は、ワーク処理のタクトタイムに影響を与えることなく、且つ時間的制約を受けずに、機能液滴吐出ヘッドの吐出検査を実施することができる液滴吐出装置および液滴吐出装置の制御方法を提供することを課題としている。

本発明の液滴吐出装置は、描画エリアにおいて、ワークを移動させながら機能液滴吐出ヘッドを駆動してワークに描画を行なうと共に、描画エリアからワークの移動方向に外れた検査エリアにおいて、機能液滴吐出ヘッドの吐出検査を行う液滴吐出装置であって、ワークをセットするセットテーブルと、セットテーブルに対し検査エリア側に配設され、機能液滴吐出ヘッドからの捨て吐出を受けるフラッシングユニットと、フラッシングユニットに対し検査エリア側に配設され、機能液滴吐出ヘッドからの検査吐出を受ける検査シートを搭載したシートユニットと、検査エリアに配設され、検査シートへの検査吐出結果を画像認識する画像認識手段と、セットテーブル、フラッシングユニットおよびシートユニットを、描画エリアおよび検査エリア間に延在する共通の移動軸上において移動させる移動手段と、を備え、移動手段は、セットテーブルおよびフラッシングユニットに対し、シートユニットを個別に移動可能に構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、セットテーブル、フラッシングユニットおよびシートユニットは、描画エリアおよび検査エリア間に延在する移動軸上に、描画エリア側からこの順番で移動可能に配設され、画像認識手段は、検査エリアに配設されている。また、シートユニットは、セットテーブルおよびフラッシングユニットに対して個別に移動可能に構成されている。このため、描画エリアにおいてシートユニットに対して検査吐出を行った後、シートユニットを画像認識手段に臨ませて、機能液滴吐出ヘッドの吐出検査（画像認識）を実施するが、この吐出検査に並行して、セットテーブルを描画エリアに臨ませて、描画を実行することができる。また、ワークの除給材時には、機能液滴吐出ヘッドをフラッシングユニットに相対的に臨ませて捨て吐出（保守）を実施するが、この除給材に要する時間も、機能液滴吐出ヘッドの吐出検査時間として利用することができる。したがって、ワーク処理のタクトタイムに影響を与えずに、時間的制約を受けることなく、機能液滴吐出ヘッドの吐出検査を実施することができる。

この場合、移動手段は、セットテーブルおよびシートユニットに対し、フラッシングユニットを個別に移動可能に構成されていることが、好ましい。

この構成によれば、ワークの除給材時に、機能液滴吐出ヘッドをフラッシングユニットに相対的に臨ませて捨て吐出を実施することができる。このため、ワークの除給材に際し、機能液滴吐出ヘッドを良好な状態に維持することができる。

この場合、描画エリアから見て検査エリアの先方に、シートユニットを保守するためのサブメンテナンスエリアが設定され、移動軸は、検査エリアを越えてサブメンテナンスエリアまで延設され、描画エリアおよび検査エリアを覆う主チャンバーと、サブメンテナンスエリアを覆う副チャンバーと、を更に備えたことが、好ましい。

この構成によれば、検査シートを搭載したシートユニットを、主チャンバーから副チャンバーに移動して、検査シートの交換などのメンテナンス作業を実施するとこができる。これにより、主チャンバーにおける描画動作に影響を及ぼすことなく、シートユニットのメンテナンスを実施することができる。

この場合、機能液滴吐出ヘッドの検査には、機能液滴吐出ヘッドにおける各吐出ノズルの吐出不良を検査する吐出不良検査と、各吐出ノズルからの機能液の吐出量を検査する吐出量検査と、があり、機能液滴吐出ヘッド、画像認識手段および移動手段を制御する制御手段を、更に備え、制御手段は、検査シートに吐出不良検査のための第１検査吐出、および吐出量検査のための第２検査吐出を実施させると共に、第１検査吐出の吐出結果に対する画像認識、および第２検査吐出の吐出結果に対する画像認識を実施させることが、好ましい。

本発明では、描画動作中に機能液滴吐出ヘッドの吐出検査を実施することができる。すなわち、吐出検査のための時間を十分に確保することができる。したがって、機能液滴吐出ヘッドの吐出不良検査の他、吐出量検査を実施することができ、この検査結果を描画動作に反映することで、描画品質およびワークの歩留りを向上させることができる。

同様に、機能液滴吐出ヘッドの検査には、機能液滴吐出ヘッドにおける各吐出ノズルの吐出不良を検査する吐出不良検査と、各吐出ノズルからの機能液の吐出量を検査する吐出量検査と、があり、シートユニットは、吐出不良検査のための第１検査吐出を受ける第１検査シートを搭載した第１シートユニットと、吐出量検査のための第２検査吐出を受ける第２検査シートを搭載した第２シートユニットと、有し、画像認識手段は、第１シートユニットへの第１検査吐出結果を画像認識する第１画像認識ユニットと、第２シートユニットへの第２検査吐出結果を画像認識する第２画像認識ユニットと、を有していることが、好ましい。

この構成によれば、吐出不良検査のための第１検査吐出を第１シートユニット（第１検査シート）で受けると共に、吐出量検査のための第２検査吐出を第２シートユニット（第１検査シート）で受けるようにしているため、吐出不良検査および吐出量検査の吐出パターンが相互に制約を受けることがない。また同時に、吐出検査のための制御系を単純化することができる。

この場合、第１検査シートの交換頻度に対し、第２検査シートの交換頻度が高く設定されており、移動軸上において、セットテーブル側から第１シートユニットおよび第２シートユニットの順に配設され、移動手段は、第１シートユニットおよび２第シートユニットを個別に移動可能に構成されていることが、好ましい。

この構成によれば、第１検査シートおよび第２検査シートの交換頻度は、それぞれ異なるため、個別に検査シートの巻取りタイミングや交換タイミングなどを調整することができる。また、交換頻度の高い第２シートユニットが、移動軸に対して最外端に配設されているため、第２検査シートの交換に際し、第１シートユニットが邪魔になることがない。

本発明の液滴吐出装置の制御方法は、ワークを移動させながら機能液滴吐出ヘッドを駆動して、ワークに描画を行なう描画エリアと、描画エリアからワークの移動方向に外れた位置に設定され、機能液滴吐出ヘッドの吐出検査を行う検査エリアと、を有し、描画エリアおよび検査エリア間に延在する共通の移動軸上にワークをセットするセットテーブルおよび機能液滴吐出ヘッドからの検査吐出を受けるシートユニットを搭載すると共に、検査エリアに、シートユニットへの検査吐出結果を画像認識する画像認識手段を配置した液滴吐出装置の制御方法であって、ワークに描画を行なう直前に、描画エリアにおいてシートユニットに検査吐出を実施し、その後、描画エリアにおいてワークへの描画を行なっている間に、シートユニットを検査エリアに移動させ、画像認識手段による検査吐出結果の画像認識を実施することを特徴とする。

この構成によれば、ワークへの描画中に機能液滴吐出ヘッドの吐出検査（画像認識）を実施するようにしているため、吐出検査のための時間を十分にとることができる。したがって、ワーク処理のタクトタイムに影響を与えず、且つ時間的制約を受けることなく、機能液滴吐出ヘッドの吐出検査を実施することができる。

液滴吐出装置の平面模式図である。 機能液滴吐出ヘッドの外観斜視図である。 液滴吐出装置による一連の動作を説明するための説明図である。 第２実施形態に係る液滴吐出装置の平面模式図である。 第３実施形態に係る液滴吐出装置の平面模式図である。 第３実施形態に係る液滴吐出装置による一連の動作を説明するための説明図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置について説明する。この液滴吐出装置は、フラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれており、例えば、特殊なインクや発光性の樹脂液である機能液を導入したインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドを用いて、カラーフィルターや有機ＥＬ装置の各画素となる発光素子等を形成すると共に、これに並行して機能液滴吐出ヘッドの機能維持・機能回復（メンテナンス）を実施するものである。

図１に示すように、液滴吐出装置１は、描画時において主走査方向となるＸ軸方向に延在して、ワークＷをＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル２と、Ｘ軸テーブル２を跨ぐように架け渡され、描画時において副走査方向となるＹ軸方向に延在するＹ軸テーブル３と、Ｙ軸テーブル３に移動自在に吊設され、複数（１２個）の機能液滴吐出ヘッド８がそれぞれ搭載された１３個のキャリッジユニット４と、を備えている。液滴吐出装置１は、Ｘ軸テーブル２およびＹ軸テーブル３の駆動と同期して、機能液滴吐出ヘッド８を選択的に吐出駆動させることにより、ワークＷに所定の描画パターンに基づいて描画する。なお、キャリッジユニット４は、各図において４つのみ図示しており、また、機能液滴吐出ヘッド８は、各図において１つのキャリッジユニット４につき１つのみ図示している。

また、液滴吐出装置１は、吸引ユニット１５、ワイピングユニット１６およびフラッシングユニット１７を有し、機能液滴吐出ヘッド８をメンテナンスするメンテナンス装置５と、ロール紙ユニット（シートユニット）１８および画像認識ユニット（画像認識手段）１９を有し、機能液滴吐出ヘッド８の吐出検査を行う吐出検査装置６と、を備えている。吸引ユニット１５およびワイピングユニット１６は、後述するメンテナンスエリア１２に配設され、フラッシングユニット１７およびロール紙ユニット１８は、描画エリア１１と後述する検査エリア１３との間で移動自在に配設され、さらに画像認識ユニット１９は、検査エリア１３に配設されている。

さらに、液滴吐出装置１は、これら構成装置を統括制御する制御装置（図示省略）を備えると共に、これら構成装置を収容するチャンバー７を備えている。チャンバー７は、プレハブ形式のグリーンブースの形態を有し、その内部は、常時換気を行って、内部雰囲気を一定の温度等に雰囲気調和されている。

Ｘ軸テーブル２およびＹ軸テーブル３の交差領域には、ワークＷに描画処理を行う描画エリア１１が設定され、描画エリア１１からＹ軸方向に外れたＹ軸テーブル３の移動領域には、吸引ユニット１５およびワイピングユニット１６を配設したメンテナンスエリア１２が設定されている。また、描画エリア１１からＸ軸方向に外れたＸ軸テーブル２の一方の移動領域には、上記の吐出検査装置６を配設した検査エリア１３が設定され、他方の移動領域には、ワークＷを除給材するための除給材エリア１４が設定されている。

Ｘ軸テーブル２は、Ｘ軸方向に延在する一対のＸ軸ガイドレール（移動軸）２１，２１と、一対のＸ軸ガイドレール２１，２１に搭載され、ワークＷを吸着セットするセットテーブル２２と、セットテーブル２２をＸ軸ガイドレール２１に沿って移動させるセットテーブル移動機構２３と、フラッシングユニット１７をＸ軸ガイドレール２１に沿って移動させるフラッシング移動機構２４と、ロール紙ユニット１８をＸ軸ガイドレール２１に沿って移動させるロール紙ユニット移動機構２５と、を有している。

セットテーブル移動機構２３、フラッシング移動機構２４およびロール紙ユニット移動機構２５は、これら機構に対応する３つのスライダーを有するリニアモーターで構成されており、セットテーブル２２、フラッシングユニット１７およびロール紙ユニット１８は、Ｘ軸ガイドレール２１上を個別に移動可能に構成されている。また、一対のＸ軸ガイドレール２１は、除給材エリア１４、描画エリア１１および検査エリア１３を縦断するように延在している。なお、請求項に言う移動手段は、セットテーブル移動機構２３、フラッシング移動機構２４およびロール紙ユニット移動機構２５から構成されている。また、セットテーブル２２およびフラッシングユニット１７を、単一のスライダーにより一体として移動させるようにしてもよい（図示省略）。

Ｙ軸テーブル３は、Ｘ軸テーブル２を跨いでＹ軸方向に延在する一対のＹ軸ガイドレール２６，２６と、一対のＸ軸ガイドレール２１，２１に掛け渡すように搭載され、各キャリッジユニット４をそれぞれ吊設した複数のブリッジプレート（図示省略）と、各ブリッジプレートを介して複数のキャリッジユニット４をＹ軸ガイドレール２６に沿って移動させるキャリッジ移動機構２７と、を有している。キャリッジ移動機構２７は、複数のキャリッジユニット４（複数のブリッジプレート）に対応する複数のスライダーを有するリニアモーターで構成されており、各キャリッジユニット４を個別に移動可能に構成されている（１３個のキャリッジユニット４を一体として移動させることも可能）。また、一対のＹ軸ガイドレール２６，２６は、描画エリア１１を横断してメンテナンスエリア１２まで延びており、Ｙ軸テーブル３は、描画時に機能液滴吐出ヘッド８（キャリッジユニット４）を副走査するほか、メンテナンス時にキャリッジユニット４をメンテナンスエリア１２に臨ませる。

各キャリッジユニット４は、Ｒ・Ｇ・Ｂ・Ｃ・Ｍ・Ｙの６色、各２個（計１２個）の機能液滴吐出ヘッド８と、１２個の機能液滴吐出ヘッド８を６個ずつ２群に分けて支持するヘッドプレートと、から成るヘッドユニット（図示省略）を備えている。また、各キャリッジユニット４は、ヘッドユニットをθ回転可能に支持するθ回転機構と、θ回転機構を介して、ヘッドユニットをブリッジプレートに支持させる吊設部材（いずれも図示省略）と、を備えている。なお、キャリッジユニット４の個数および各キャリッジユニット４に搭載される機能液滴吐出ヘッド８の個数は任意である。

図２に示すように、機能液滴吐出ヘッド８は、２連の接続針３４を有する機能液導入部３１と、機能液導入部３１に連なる２連のヘッド基板３２と、ヘッド基板３２に連なり機能液を吐出するヘッド本体３３と、を備えている。機能液導入部３１は、図外の機能液供給装置から機能液の供給を受ける。また、ヘッド本体３３は、ピエゾ素子等で構成される２連のポンプ部３５と、複数の吐出ノズル３７が形成されたノズル面３８を有するノズルプレート３６と、を有している。ノズルプレート３６に形成された複数の吐出ノズル３７は、等間隔に並べられており、ノズル列３９を２列形成している。そして、２列のノズル列３９は、相互に平行且つ半ノズルピッチ位置ズレして列設されている。機能液滴吐出ヘッド８は、制御装置（図示省略）からの駆動波形が、ヘッド基板３２を介して各ポンプ部３５（圧電素子）に印加されることで、各吐出ノズル３７から機能液を吐出する。なお、後述するドット抜けや飛行曲がりを検査するための第１検査吐出においては、ノズル列３９単位で機能液を検査吐出し、吐出量を測定するための第２検査吐出においては、吐出位置をずらしながら、ノズル列３９単位で機能液を複数回吐出する。

メンテナンスエリア１２に配設した吸引ユニット１５は、複数のキャリッジユニット４と同数の個別吸引ユニット４８から構成されている。各個別吸引ユニット４８は、１２個の機能液滴吐出ヘッド８に対応する１２個のヘッドキャップを有するキャップユニットと、キャップユニットに連なる吸引機構と、キャップユニットを昇降させる昇降機構（いずれも図示省略）と、を備えている。個別吸引ユニット４８は、保管用・機能液吸引用の密接位置と、フラッシング用の離間位置と、ヘッドユニットの交換やキャップユニットの消耗品交換用の交換位置と、の間でキャップユニットを３段階に昇降させる。

ワイピングユニット１６は、描画エリア１１および吸引ユニット１５間に配設されており、ワイピングシートをロール状に巻回した繰出しリールと、繰出しリールから繰出されたワイピングシートを巻取る巻取りリールと、両リール間に掛け渡されたワイピングシートを機能液滴吐出ヘッド８に押し付ける押圧ローラー（いずれも図示省略）と、を有している。ワイピングユニット１６は、押圧ローラーを介して機能液滴吐出ヘッド８にワイピングシートを押し付けながら、ワイピングシートを走行させ、さらに全体をＸ軸方向に移動させて、各キャリッジユニット４の機能液滴吐出ヘッド８のノズル面３８を払拭する。

フラッシングユニット１７は、セットテーブル２２に対して検査エリア１３側に配設されており、フラッシング移動機構２４によりＸ軸ガイドレール２１に対してスライド自在に支持されている。フラッシングユニット１７は、機能液滴吐出ヘッド８から吐出された機能液を受けるフラッシングボックスと、フラッシングボックス内に溜まった機能液を吸引して排出する吸引排出機構（共に図示省略）と、を備えている。フラッシングユニット１７は、ワークＷの除給材時に、機能液滴吐出ヘッド８からの捨て吐出（フラッシング）を受けて、機能液滴吐出ヘッド８の機能液吐出を安定させる。

なお、図示では省略したが、セットテーブル２２のＸ軸方向両端部には、一対の描画前フラッシングユニットが配設されており、往動および復動の描画動作に移行した移動中の機能液滴吐出ヘッド８からフラッシングを受けるようになっている。

吐出検査装置６は、上記したように、描画エリア１１からＸ軸方向に外れたＸ軸テーブル２の一方の領域に設定された検査エリア１３（ホーム位置）に配設されており、ロール紙ユニット１８および画像認識ユニット１９から構成されている。吐出検査に際し、ロール紙ユニット１８は、キャリッジユニット４（機能液滴吐出ヘッド８）の直下に移動して検査吐出を受けた後、画像認識ユニット１９の直下に移動して画像認識に供される。

ロール紙ユニット１８は、フラッシングユニット１７に対して検査エリア１３側に配設されており、ロール紙ユニット移動機構２５によりＸ軸ガイドレール２１に対してスライド自在に支持されている。ロール紙ユニット１８は、ロール状に巻回した検査シート４４を吸着載置する検査ステージ４１と、検査ステージ４１に検査シート４４を繰出す繰出し機構４２と、検査後の検査シート４４を巻取る巻取り機構４３と、を備えている。ロール紙ユニット１８は、繰出し機構４２により繰出された検査シート４４を、検査ステージ４１に吸着させた状態で、機能液滴吐出ヘッド８からの検査吐出を受ける。そして、ロール紙ユニット１８は、巻取り機構４３により、着弾ドットで埋め尽くされた検査後の検査シート４４を巻取ると共に、新たな検査シート４４を検査ステージ４１に繰出す。また、検査ステージ４１に繰出された検査シート４４には、吐出不良検査を実施するために第１検査吐出を受ける第１検査吐出領域４６と、吐出量検査を実施するために第２検査吐出を受ける第２検査吐出領域４７と、が設定されている。

画像認識ユニット１９は、ロール紙ユニット１８に上方から臨むカメラ５１と、カメラ５１を支持するカメラ台５２と、Ｘ軸テーブル２を跨ぐように架け渡され、カメラ台５２をＹ軸方向にスライド自在に支持するカメラフレーム５３と、カメラ台５２を介してカメラ５１をカメラフレーム５３に沿ってＹ軸方向に移動させるカメラ移動機構と、を有している。カメラフレーム５３は、Ｘ軸テーブル２の両側方に配設された複数本の支柱５４と、支柱５４に支持され、Ｙ軸方向に延在する一対のカメラガイド５５，５５と、から構成されており、全体として門型に形成されている。画像認識ユニット１９は、カメラ台５２を介してカメラ５１をＹ軸方向に移動させながら、検査シート４４に検査吐出された着弾ドットを数ドットずつ連続して画像認識する。なお、カメラ５１は、複数台設けられていてもよく、係る場合には、画像認識時間を短縮することができる。

ここで、第１検査吐出領域４６への第１検査吐出結果に基づいて行われる吐出不良検査と、第２検査吐出領域４７への第２検査吐出結果に基づいて行われる吐出量検査と、について説明する。吐出不良検査は、機能液滴吐出ヘッド８における各吐出ノズル３７の吐出不良を検査するためのものであり、まず検査シート４４に対して全吐出ノズル３７から機能液滴を吐出させる（第１検査吐出）。そして、画像認識ユニット１９により第１検査吐出結果を画像認識する。認識した画像は、制御装置にて画像処理されドット抜けや飛行曲がりが検査される。この検査結果において、軽度のＮＧとなった場合には、フラッシングユニット１７にフラッシングを行って機能回復を図り、重度のＮＧとなった場合には、吸引ユニット１５およびワイピングユニット１６により機能液吸引およびワイピングを行って機能回復を図る。

一方、吐出量検査は、各吐出ノズル３７からの機能液の吐出量を検査するためのものであり、ロール紙ユニット移動機構２５を駆動しながら、検査シート４４に同一のノズル列３９により複数回機能液を吐出する（第２検査吐出）。そして、画像認識ユニット１９により第２検査吐出結果を画像認識し、画像処理を経て着弾ドットの面積から各吐出ノズル３７につき平均の吐出量が算出される。そして、算出された機能液吐出量に基づいて、機能液滴吐出ヘッド８の駆動電圧が補正される。

このように、第１検査吐出は、第２検査吐出より狭い領域でも検査吐出することができるため、第１検査吐出領域４６は、主走査方向（Ｘ軸方向）において第２検査吐出領域４７より狭く設定されている。なお、第２吐出検査は、必ずしもワークＷへの描画毎に行う必要はなく、定期的に行えばよい。係る場合には、第２検査吐出を行う場合にのみ第２検査吐出領域４７を設定し、第２検査吐出を行わない場合には検査シート４４全面を第１検査吐出領域４６に設定する（図示省略）。

次に、図３を参照して、液滴吐出装置１における一連の動作について、ワークＷへの描画および機能液滴吐出ヘッド８の吐出検査を中心に説明する。なお、ここでは機能液滴吐出ヘッド８の吐出検査として、吐出不良検査のみを行う場合について説明する。ワークＷをアライメント状態にセットしたセットテーブル２２が除給材エリア１４に位置しており、ロール紙ユニット１８が描画エリア１１におけるキャリッジユニット４の直下に位置している。この状態から、ロール紙ユニット１８、フラッシングユニット１７およびセットテーブル２２をＸ軸方向（検査エリア１３側）に移動させるが、先ず検査シート４４に対して第１検査吐出を実施する。ロール紙ユニット１８は、検査エリア１３に向って移動し、セットテーブル２２は描画エリア１１に向って移動する。フラッシングユニット１７がキャリッジユニット４の直下を通過し、セットテーブル２２の端部がキャリッジユニット４の直下に達したら、ワークＷへの描画を開始する。

第１検査吐出後のロール紙ユニット１８が画像認識ユニット１９の直下に達したら、ロール紙ユニット１８の移動を停止させる。続いて、画像認識ユニット１９を駆動して第１検査吐出の着弾ドットを画像認識して、吐出不良を検査する。一方、描画エリア１１では、ワークＷを主走査方向（Ｘ軸方向）に往復動させると共に、キャリッジユニット４を適宜、副走査方向（Ｙ軸方向）に移動させ、ワークＷに対して所定の吐出パターンに基づいて描画が行われる。すなわち、描画エリア１１において、ワークＷへの描画を実施している間に、検査エリア１３において、着弾ドットを画像認識の中心とする吐出不良の検査が実施される。

ワークＷへの描画が終了すると、セットテーブル２２は除給材エリア１４に移動し、同時に、フラッシングユニット１７がキャリッジユニット４の直下に移動する。ここで、新旧ワークＷの除給材が実施されると共に、給材されたワークＷのアライメントが実施される。またこれと並行して、キャリッジユニット４からフラッシングユニット１７にフラッシングが行われ、機能液滴吐出ヘッド８のメニスカスが良好に維持される。さらに、この間に吐出検査終了後のロール紙ユニット１８が、再び描画エリア１１に移動し、次の検査吐出に備える。以上の工程を繰り返すことで、ワークＷへの描画中およびワークＷの除給材中に、機能液滴吐出ヘッド８の吐出検査が行われる。なお、ワークＷの描画中に吐出検査を行うようにしているため、吐出検査の結果がＮＧとなった場合には、ワークＷの描画を中止し、キャリッジユニット４（機能液滴吐出ヘッド８）の機能回復と、ワークＷの交換（徐給材）と、が実施される。

このような構成では、セットテーブル２２、フラッシングユニット１７およびロール紙ユニット１８は、Ｘ軸ガイドレール２１上に、描画エリア１１側からこの順番でそれぞれ移動可能に構成されており、画像認識ユニット１９は、検査エリア１３に配設されている。これにより、描画エリア１１における描画時および除給材エリア１４におけるワークＷの除給材およびアライメント時に、時間的制約を受けることなく、機能液滴吐出ヘッド８の吐出検査を実施することができる。

次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る液滴吐出装置１について説明する。なお、重複した記載を避けるべく、第１実施形態と異なる部分を主として説明する。この液滴吐出装置１では、吐出不良検査に加えて上記の吐出量検査を実施するようになっている。このため、ロール紙ユニット１８における検査シート４４の消耗が激しく、ロール紙として検査シート４４の交換を頻繁に行う必要がある。そこで、描画エリア１１から見て検査エリア１３の先方に、サブメンテナンスエリア６１が設定し、このサブメンテナンスエリア６１にロール紙ユニット１８を移動可能としている。そして、上記のチャンバー７において、サブメンテナンスエリア６１を副チャンバー６２で覆い、他の部分を主チャンバー６３で覆うようにしている。これにより、描画動作を休止することなく、ロール紙ユニット１８における検査シート４４の交換を行えるようになっている。また、サブメンテナンスエリア６１の設定に伴い、Ｘ軸ガイドレール２１を、サブメンテナンスエリア６１まで延設するようにしている。

主チャンバー６３は、描画エリア１１、検査エリア１３およびメンテナンスエリア１２を覆うように構成されており、Ｘ軸方向における副チャンバー６２側の側壁には、Ｘ軸ガイドレール２１が挿通すると共に、ロール紙ユニット１８が通過する主チャンバー開口６４と、主チャンバー開口６４おけるＸ軸テーブル２以外の部分を開閉する開閉扉６５と、が設けられている。また、主チャンバー６３は、図外の主チャンバー調整機構により内部雰囲気を調整可能に構成されている。なお、内部雰囲気を調整は、主チャンバー６３内に配置した各種センサーを用い、主チャンバー調整機構に内蔵したヒーター、クーラー、ファン等を制御する。また、内部雰囲気を調整は、主チャンバー６３内を常時換気しながら行うことが好ましい。

副チャンバー６２は、主にロール紙ユニット１８の検査シート４４を交換する際に使用するものであり、Ｘ軸テーブル２の端部に移動したロール紙ユニット１８を収容するように構成されている。副チャンバー６２は、主チャンバー６３側の側壁にＸ軸ガイドレール２１が挿通すると共に、ロール紙ユニット１８が通過する副チャンバー開口６６が開口している。また、副チャンバー６２は、図外の副チャンバー調整機構により内部雰囲気を調整可能に構成されている。なお、内部雰囲気を調整は、主チャンバー６３の場合と同じである。

本実施形態の液滴吐出装置１おける動作では、吐出不良を検査するための第１検査吐出と、相前後して機能液の吐出量を検査するための第２検査吐出が実施される。具体的には、第１検査吐出を実施し、続いて同一の検査シート４４に対して第２検査吐出を実施する。そして、第１・第２検査吐出後のロール紙ユニット１８が画像認識ユニット１９の直下に達したら、ロール紙ユニット１８の移動を停止させ、画像認識ユニット１９を駆動して第１・第２検査吐出の着弾ドットを画像認識して、吐出不良を検査すると共に、吐出量を検査する。なお、第１検査吐出および第２検査吐出のいずれを先に実施してもよい。

この場合、副チャンバー６２は、検査シート４４の交換時において、開閉扉６５を開放して移動してきたロール紙ユニット１８を収容し、開閉扉６５を閉塞後、内部雰囲気を大気置換する。そして、作業者が副チャンバー６２内で検査シート４４を交換後、副チャンバー６２の内部雰囲気を、主チャンバー６３の内部雰囲気と同一の窒素やドライエアーに置換する。その後、開閉扉６５を開放し、ロール紙ユニット１８を主チャンバー６３に移動して検査吐出に供する。

これにより、副チャンバー６２内でロール紙ユニット１８の検査シート４４を交換するとこができため、この交換作業時に、液滴吐出装置１を停止させる必要がない。また、人的作業により発生する大気の乱れ、塵および埃などが、主チャンバー６３内の描画エリア１１における処理に影響を及ぼすことがない。なお、主チャンバー調整機構および副チャンバー調整機構を、共通（兼用）のチャンバー調整機構とし、これに接続したダクト（または配管）を、適宜、流路切替えするようにしてもよい。

次に、図５を参照して、本発明の第３実施形態に係る液滴吐出装置１について説明する。この液滴吐出装置１におけるロール紙ユニット１８は、第１検査シート７３を搭載し第１検査吐出を受ける第１ロール紙ユニット７１と、第２検査シート７４を搭載し第２検査吐出を受ける第２ロール紙ユニット７２と、から構成されており、第１ロール紙ユニット７１および第２ロール紙ユニット７２は、Ｘ軸ガイドレール２１を介して、副チャンバー６２に収容可能としている。

また、ロール紙ユニット移動機構２５は、第１ロール紙ユニット７１をＸ軸ガイドレール２１上に移動させる第１ロール紙ユニット移動機構７５と、第２ロール紙ユニット７２をＸ軸ガイドレール２１上に移動させる第２ロール紙ユニット移動機構７６と、から構成されている。すなわち、第１ロール紙ユニット７１および第２ロール紙ユニット７２は、第１ロール紙ユニット移動機構７５および第２ロール紙ユニット移動機構７６により、それぞれＸ軸ガイドレール２１に沿って個別に移動可能に構成されている。なお、第１ロール紙ユニット７１および第２ロール紙ユニット７２は、上記したロール紙ユニット１８と同一構造であるため、ここでの説明は省略する。

この場合、上記した第１検査吐出を受ける第１検査吐出領域４６は第１ロール紙ユニット７１の第１検査シート７３全面に設けられており、第２検査吐出を受ける第２検査吐出領域４７は第２ロール紙ユニット７２の第２検査シート７４全面に設けられている。さらに上記したように、第１ロール紙ユニット７１が受ける第１検査吐出（吐出不良検査）は、第２ロール紙ユニット７２が受ける第２検査吐出（吐出量検査）より、狭い領域で実施することができる、すなわち、この場合、第１検査シート７３および第２検査シート７４の交換頻度は、同一ではなく、第２検査シート７４の交換頻度が第１検査シート７３の交換頻度より高く設定されている。よって、第１検査シート７３および第２検査シート７４の巻取り時期や交換時期を個別に管理することによりで、両検査シート７３，７４の無駄を省くことができる。

一方、画像認識ユニット１９は、第１検査吐出結果を画像認識する第１画像認識ユニット５６と、第２検査吐出結果を画像認識する第２画像認識ユニット５７と、から構成されている。なお、第１画像認識ユニット５６および第２画像認識ユニット５７は、上記した画像認識ユニット１９と同一構造であるため、ここでの説明は省略する。第１画像認識ユニット５６は、第１ロール紙ユニット７１に対応して、Ｘ軸テーブル２を跨ぐように検査エリア１３の端部に配設されている。同様に、第２画像認識ユニット５７は、第２ロール紙ユニット７２に対応して、第１画像認識ユニット５６より副チャンバー６２側に、Ｘ軸テーブル２を跨ぐように配設されている。すなわち、第１画像認識ユニット５６および第２画像認識ユニット５７は、Ｘ軸テーブル２の端部において、この順番で描画エリア１１側から配設されている。

図６に示すように、本実施形態に係る液滴吐出装置１による一連の動作では、吐出不良検査をおよび吐出量検査を独立して実施するようになっている。具体的には、ワークＷをセットしたセットテーブル２２が除給材エリア１４に位置しており、第２ロール紙ユニット７２がキャリッジユニット４の直下に位置しており、第１ロール紙ユニット７１がセットテーブル２２および第２ロール紙ユニット７２の間に位置している。この状態から、各構成装置２２，７２，７１をＸ軸方向（検査エリア１３側）に移動させるが、先ず第２検査シート７４に対して第２検査吐出を実施する。第２ロール紙ユニット７２は、第２検査吐出後に検査エリア１３に向って移動し、第１ロール紙ユニット７１は、描画エリア１１に向かって移動して第１検査吐出を受ける。フラッシングユニット１７がキャリッジユニット４の直下を通過し、セットテーブル２２の端部がキャリッジユニット４の直下に達したら、ワークＷへの描画を開始する。

第２検査吐出後のロール紙ユニット１８が第２画像認識ユニット５７の直下に達したら、第２ロール紙ユニット７２の移動を停止させる。続いて、第２画像認識ユニット５７を駆動して第１検査吐出の着弾ドットを画像認識して、吐出量を検査する。これと並行して、第１検査吐出後のロール紙ユニット１８が第１画像認識ユニット５６の直下に達したら、第１ロール紙ユニット７１の移動を停止させて、第１画像認識ユニット５６を駆動して第１検査吐出の着弾ドットを画像認識して、吐出不良を検査する。一方、描画エリア１１では、ワークＷおよびキャリッジユニット４を相対的に主走査および副走査させて、ワークＷに対して所定の吐出パターンに基づいて描画が行われる。ワークＷへの描画終了後、セットテーブル２２を除給材エリア１４に移動させて、ワークＷの除給材およびワークＷのアライメントを実施する。またこれと並行して、キャリッジユニット４のフラッシングユニット１７へのフラッシングが実施される。そして、吐出検査終了後の第１ロール紙ユニット７１を、再び描画エリア１１近傍に移動させて待機状態とする。

この場合、副チャンバー６２は、検査シート４４の交換時において、開閉扉６５を開放して移動してきた第２ロール紙ユニット７２、或いは第１ロール紙ユニット７１および第２ロール紙ユニット７２を収容し、開閉扉６５を閉塞後、内部雰囲気を大気置換する。そして、作業者が副チャンバー６２内で検査シート４４を交換後、副チャンバー６２の内部雰囲気を、主チャンバー６３の内部雰囲気と同一の窒素やドライエアーに置換する。その後、開閉扉６５を開放し、第１ロール紙ユニット７１および第２ロール紙ユニット７２を主チャンバー６３に移動して検査吐出に供する。

これにより、副チャンバー６２内で、第１ロール紙ユニット７１および第２ロール紙ユニット７２のそれぞれの検査シート４４を交換するとこができため、検査シート４４の交換に際し、液滴吐出装置１を停止させる必要がない。また、人的作業により発生する大気の乱れ、塵および埃などが、主チャンバー６３内の描画エリア１１における処理に影響を及ぼすことがない。

１…液滴吐出装置 ８…機能液滴吐出ヘッド １１…描画エリア １２…メンテナンスエリア １３…検査エリア １７…フラッシングユニット １８…ロール紙ユニット １９…画像認識ユニット ２１…Ｘ軸ガイドレール ２２…セットテーブル ２３…セットテーブル移動機構 ２４…フラッシング移動機構 ２５…ロール紙ユニット移動機構 ３７…吐出ノズル ４４…検査シート ５６…第１画像認識ユニット ５７…第２画像認識ユニット ６１…サブメンテナンスエリア ６２…副チャンバー ６３…主チャンバー ７１…第１ロール紙ユニット ７２…第２ロール紙ユニット ７３…第１検査シート ７４…第２検査シート Ｗ…ワーク

Claims (7)

1. 描画エリアにおいて、ワークを移動させながら機能液滴吐出ヘッドを駆動して前記ワークに描画を行なうと共に、
   前記描画エリアから前記ワークの移動方向に外れた検査エリアにおいて、前記機能液滴吐出ヘッドの吐出検査を行う液滴吐出装置であって、
   前記ワークをセットするセットテーブルと、
   前記セットテーブルに対し前記検査エリア側に配設され、前記機能液滴吐出ヘッドからの捨て吐出を受けるフラッシングユニットと、
   前記フラッシングユニットに対し前記検査エリア側に配設され、前記機能液滴吐出ヘッドからの検査吐出を受ける検査シートを搭載したシートユニットと、
   前記検査エリアに配設され、前記検査シートへの検査吐出結果を画像認識する画像認識手段と、
   前記セットテーブル、前記フラッシングユニットおよび前記シートユニットを、前記描画エリアおよび前記検査エリア間に延在する共通の移動軸上において移動させる移動手段と、を備え、
   前記移動手段は、前記セットテーブルおよび前記フラッシングユニットに対し、前記シートユニットを個別に移動可能に構成されていることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記移動手段は、前記セットテーブルおよび前記シートユニットに対し、前記フラッシングユニットを個別に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記描画エリアから見て前記検査エリアの先方に、前記シートユニットを保守するためのサブメンテナンスエリアが設定され、
   前記移動軸は、前記検査エリアを越えて前記サブメンテナンスエリアまで延設され、
   前記描画エリアおよび前記検査エリアを覆う主チャンバーと、
   前記サブメンテナンスエリアを覆う副チャンバーと、を更に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記機能液滴吐出ヘッドの検査には、前記機能液滴吐出ヘッドにおける各吐出ノズルの吐出不良を検査する吐出不良検査と、前記各吐出ノズルからの機能液の吐出量を検査する吐出量検査と、があり、
   前記機能液滴吐出ヘッド、前記画像認識手段および前記移動手段を制御する制御手段を、更に備え、
   前記制御手段は、前記検査シートに前記吐出不良検査のための第１検査吐出、および前記吐出量検査のための第２検査吐出を実施させると共に、
   第１検査吐出の吐出結果に対する画像認識、および第２検査吐出の吐出結果に対する画像認識を実施させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出装置。
5. 前記機能液滴吐出ヘッドの検査には、前記機能液滴吐出ヘッドにおける各吐出ノズルの吐出不良を検査する吐出不良検査と、前記各吐出ノズルからの機能液の吐出量を検査する吐出量検査と、があり、
   前記シートユニットは、前記吐出不良検査のための第１検査吐出を受ける第１検査シートを搭載した第１シートユニットと、前記吐出量検査のための第２検査吐出を受ける第２検査シートを搭載した第２シートユニットと、有し、
   前記画像認識手段は、前記第１シートユニットへの第１検査吐出結果を画像認識する第１画像認識ユニットと、前記第２シートユニットへの第２検査吐出結果を画像認識する第２画像認識ユニットと、を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出装置。
6. 前記第１検査シートの交換頻度に対し、前記第２検査シートの交換頻度が高く設定されており、
   前記移動軸上において、前記セットテーブル側から前記第１シートユニットおよび前記第２シートユニットの順に配設され、
   前記移動手段は、前記第１シートユニットおよび前記第２シートユニットを個別に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置。
7. ワークを移動させながら機能液滴吐出ヘッドを駆動して、前記ワークに描画を行なう描画エリアと、前記描画エリアから前記ワークの移動方向に外れた位置に設定され、前記機能液滴吐出ヘッドの吐出検査を行う検査エリアと、を有し、
   前記描画エリアおよび前記検査エリア間に延在する共通の移動軸上に前記ワークをセットするセットテーブルおよび前記機能液滴吐出ヘッドからの検査吐出を受けるシートユニットを搭載すると共に、前記検査エリアに、前記シートユニットへの検査吐出結果を画像認識する画像認識手段を配置した液滴吐出装置の制御方法であって、
   前記ワークに描画を行なう直前に、前記描画エリアにおいて前記シートユニットに前記検査吐出を実施し、
   その後、前記描画エリアにおいて前記ワークへの描画を行なっている間に、前記シートユニットを前記検査エリアに移動させ、前記画像認識手段による前記検査吐出結果の画像認識を実施することを特徴とする液滴吐出装置の制御方法。

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