JP5463653B2 - 液滴吐出装置の吐出パターンデータ補正方法および液滴吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、機能液滴吐出ヘッドに対しワークを移動させながら当該ワークに描画を行う液滴吐出装置の吐出パターンデータ補正方法および液滴吐出装置に関するものである。

従来、液滴吐出装置として、記録ヘッドと、記録媒体をセットするセットテーブル（ステージ）と、セットテーブルを移動する移動手段（リニアエンコーダ）と、を備えたインクジェットプリンタが知られている（特許文献１参照）。この液滴吐出装置では、吐出パターンデータ（記録位置データ）に基づいて、記録ヘッドの吐出を制御する。
特開２００４−７４７７１号公報

ところで、このインクジェットプリンタでは、移動手段によるヨーイングの影響を緩和するため、予めヨーイングによる着弾位置の誤差情報（以下、ヨーイング誤差）を取得し、ヨーイング誤差によって吐出パターンデータを補正している。ヨーイング誤差の取得方法として、記録ヘッドに代えてレーザー光源を設置すると共に記録媒体に代えて感光フィルムをセットした状態で、セットテーブルを移動し、各移動位置において感光フィルムにレーザーを照射することで、画像認識装置によって照射位置と理想位置とのずれ量（ヨーイング誤差）を取得する方法がある。すなわち、吐出着弾に代えてレーザーを用いて、テスト描画を行う方法である。
しかしながら、吐出着弾に代えてレーザーを用いているものの、このようなテスト描画を行う方法では、テスト描画における描画結果を画像認識すると共に、認識した画像を解析する必要があり、ヨーイング誤差の補正動作が煩雑であるという問題があった。特に高精度で補正を行う場合には、高解像度で描画結果を画像認識する必要があり、画像認識および解析がさらに煩雑となる。また、少なくとも、テスト用のワーク（感光フィルム）および画像認識装置を有する必要があり、液滴吐出装置の装置構成が複雑になってしまうという問題があった。

本発明は、簡単な構成で且つ容易に、吐出パターンデータにおけるヨーイング誤差の補正を行うことができる液滴吐出装置の吐出パターンデータ補正方法および液滴吐出装置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の吐出パターンデータ補正方法は、多数の吐出ノズルで構成されたノズル列を有するインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドと、ワークをセットするセットテーブルと、セットテーブルを任意の１の方向である第１方向に移動させる移動手段と、機能液滴吐出ヘッドを制御する制御手段と、を備え、ノズル列の各吐出ノズルに対応したＸ軸とセットテーブルの移動量に対応したＹ軸とを有し且つＸＹ座標に各画素が配置されたビットマップデータである吐出パターンデータに基づいて、機能液滴吐出ヘッドに対しワークを移動させながら当該ワークに描画を行う液滴吐出装置の吐出パターンデータ補正方法であって、制御手段は、第１方向における所定ピッチ毎のセットテーブルの傾き角度を、移動手段のヨーイング特性として取得するヨーイング特性取得ステップと、所定ピッチ毎の各傾き角度と、吐出パターンデータ上でセットテーブルの重心に当たる中心座標と各画素の座標との距離と、中心座標と各画素の座標との線分の角度と、に基づいて、中心座標を中心として各傾き角度だけ回転移動させた際の各画素の座標を算出すると共に、算出した回転移動させた際の各画素の座標に基づいて、吐出パターンデータにおける各画素のＸＹ座標を補正する吐出パターン補正ステップと、を実行し、吐出パターン補正ステップでは、算出した回転移動させた際の各画素の座標におけるＸ座標が、吐出ノズルごとに定められた対応範囲内にあるか否かを求め、対応範囲内にある場合には、当該吐出ノズルに対応したＸ座標を、補正後のＸ座標とすることを特徴とする。

本発明の液滴吐出装置は、多数の吐出ノズルで構成されたノズル列を有するインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドを有し、ノズル列の各吐出ノズルに対応したＸ軸とセットテーブルの移動量に対応したＹ軸とを有し且つＸＹ座標に各画素が配置されたビットマップデータである吐出パターンデータに基づいて、機能液滴吐出ヘッドに対しワークを移動させながら、機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出してワークに描画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、セットテーブルを任意の１の方向である第１方向に移動させる移動手段と、機能液滴吐出ヘッドの吐出パターンデータを記憶する吐出パターン記憶手段と、移動手段によるヨーイング特性を記憶するヨーイング特性記憶手段と、ヨーイング特性に基づいて、吐出パターンデータを補正する吐出パターン補正手段と、補正した吐出パターンデータに基づいて、機能液滴吐出ヘッドの吐出を制御する吐出制御手段と、を備え、ヨーイング特性記憶手段は、ヨーイング特性として、第１方向における所定ピッチ毎のセットテーブルの傾き角度を記憶し、吐出パターン補正手段は、所定ピッチ毎の各傾き角度と、吐出パターンデータ上でセットテーブルの重心に当たる中心座標と各画素の座標との距離と、中心座標と各画素の座標との線分の角度と、に基づいて、中心座標を中心として各傾き角度だけ回転移動させた際の各画素の座標を算出すると共に、算出した回転移動させた際の各画素の座標に基づいて、吐出パターンデータにおける各画素のＸＹ座標を補正し、算出した回転移動させた際の各画素の座標におけるＸ座標が、吐出ノズルごとに定められた対応範囲内にあるか否かを求め、対応範囲内にある場合には、当該吐出ノズルに対応したＸ座標を、補正後のＸ座標とすることを特徴とする。

これらの構成によれば、ヨーイング特性である所定ピッチ毎の傾き角度を検出するだけで、吐出パターンデータを補正することができるため、吐出パターンデータを容易に補正することができる。また、所定ピッチ毎の傾き角度を検出する機構を設けるだけで、テスト用のワークや画像認識手段を必要とせず、簡単な構成で吐出パターンデータを補正することができる。

上記の液滴吐出装置の吐出パターンデータ補正方法において、液滴吐出装置は、機能液滴吐出ヘッドの制御に用いるための、移動手段によるセットテーブルの移動量を検出する移動量検出手段を更に備え、制御手段は、第１方向における所定ピッチ毎の移動量検出手段の検出誤差を取得する検出誤差取得ステップを更に実行し、吐出パターン補正ステップでは、所定ピッチ毎の各検出誤差に基づいて、吐出パターンデータを補正することが好ましい。

この構成によれば、移動量検出手段による移動量と吐出パターンデータとに基づいて機能液滴吐出ヘッドを制御する液滴吐出装置において、所定ピッチ毎に移動量の検出誤差を取得し、当該検出誤差に基づいて、吐出パターンデータを補正することにより、移動量の検出誤差による影響を排除することができ、機能液滴吐出ヘッドの制御を精度良く行うことができる。

この場合、ヨーイング特性取得ステップでは、所定ピッチ毎に、平面内におけるセットテーブル上の異なる２点の座標位置を検出し、検出した前記２点の座標位置における線分の角度と、ヨーイングしていない状態の当該線分の角度とを比較することで、セットテーブルの傾き角度を取得することが好ましい。

上記の構成によれば、２点の座標位置を検出するだけで、簡単且つ容易に、傾き角度を容易に取得することができる。なお、当該異なる２点は、セットテーブル上の２点でも良いし、ワーク上の２点であっても良い。ひいては、セットテーブル上の１点と、ワーク上の１点とであっても良い。

この場合、ヨーイング特性取得ステップでは、２点の座標位置を、セットテーブルの端面上の点とし、端面上の２点にレーザーを照射するレーザー距離計を用いて、座標位置を検出することが好ましい。

この構成によれば、端面上の２点にレーザーを照射するレーザー距離計を設けるだけの簡単な構成で、２点の座標位置を検出することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明を適用した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機能液滴吐出ヘッドを用い、液晶表示装置のカラーフィルタや有機ＥＬ装置の各画素となる発光素子等を形成するものである。特に、この液滴吐出装置は、移動試験で得られたヨーイング特性（各移動位置での傾き角度）を用いて機能液滴吐出ヘッドの吐出パターンデータを補正することで、描画処理を精度良く行うことができる。

ここで、液滴吐出装置１の詳細について説明する前に、処理対象となるワークＷについて説明する。図１に示すように、ワークＷは、画素を構成する複数のキャビティ部Ｗａと、これを区画するバンク部Ｗｂとを有している。複数のキャビティ部Ｗａは、マトリクス状に配置されており、機能液滴吐出ヘッド１３の吐出ノズル５７から、キャビティ部Ｗａに３回の吐出を行うことで、描画処理が行われる。

図２ないし図４に示すように、液滴吐出装置１は、石定盤に支持されたＸ軸支持ベース２１上に配設され、主走査方向となるＸ軸方向（第１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（移動手段）２と、複数本の支柱１１を介してＸ軸テーブル２を跨ぐように架け渡された１対のＹ軸支持ベース３１上に配設され、主走査方向（Ｘ軸方向）に直交した副走査方向となる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、複数個（１２個）の機能液滴吐出ヘッド１３が個々に搭載された１０個のキャリッジユニット４と、から構成されている。さらに、液滴吐出装置１は、これらの装置を、温度および湿度が管理された雰囲気内に収容するチャンバ５と、チャンバ５を貫通して、機能液滴吐出ヘッド１３に機能液を供給する機能液供給ユニット６と、液滴吐出装置１の各構成要素を制御する制御部（制御手段）１０８（図８参照）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１３を吐出駆動させることにより、機能液供給ユニット６から供給された３色の機能液滴を吐出させ、ワークＷに所定の描画パターンが描画される。

また、液滴吐出装置１は、フラッシングユニット１５、吸引ユニット１６、ワイピングユニット１７、吐出性能検査ユニット１８から成るメンテナンス装置７を備えており、これらユニットを機能液滴吐出ヘッド１３の保守に供して、機能液滴吐出ヘッド１３の機能維持・機能回復を図るようになっている。本実施形態の液滴吐出装置１では、Ｘ軸テーブル２とＹ軸テーブル３とが交わる部分（描画エリア）にキャリッジユニット４を臨ませてワークＷの描画を行い、Ｙ軸テーブル３とメンテナンス装置７（吸引ユニット１６、ワイピングユニット１７）が交わる部分（メンテナンスエリア）にキャリッジユニット４を臨ませて、機能液滴吐出ヘッド１３の機能維持・機能回復処理を行う。

図３および図４に示すように、Ｙ軸テーブル３は、１０個のキャリッジユニット４をそれぞれ吊設した１０個のブリッジプレート３２と、１０個のブリッジプレート３２を両持ちで支持する１０組のＹ軸スライダ（図示省略）と、一対のＹ軸支持ベース３１上に設置され、ブリッジプレート３２をＹ軸方向に移動させる一対のＹ軸リニアモータ（図示省略）と、を備えている。また、Ｙ軸テーブル３は、各キャリッジユニット４を介して描画時に機能液滴吐出ヘッド１３を副走査するほか、機能液滴吐出ヘッド１３を吸引ユニット１６およびワイピングユニット１７に臨ませる。この場合、各キャリッジユニット４を独立させて個別に移動させることも可能であるし、１０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である。

各キャリッジユニット４は、Ｒ・Ｇ・Ｂの３色、各４個（計１２個）の機能液滴吐出ヘッド１３と、１２個の機能液滴吐出ヘッド１３を６個ずつ２群に分けて支持するヘッドプレート４１と、から成るヘッドユニット４２を備えている（図５参照）。また、各キャリッジユニット４は、ヘッドユニット４２をθ補正（θ回転）可能に支持するθ回転機構４３と、θ回転機構４３を介して、ヘッドユニット４２をブリッジプレート３２に支持させる吊設部材４４と、を備えている。加えて、各キャリッジユニット４は、その上部にサブタンク４５が配設されており（実際には、ブリッジプレート３２上に配設）、このサブタンク４５から自然水頭を利用し、かつ圧力調整弁（図示省略）を介して各機能液滴吐出ヘッド１３に機能液が供給されるようになっている。なお、本実施形態においては上記の構成としたが、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１３の個数は任意である。

図６に示すように、機能液滴吐出ヘッド１３は、いわゆる２連のインクジェットヘッドであり、２連の接続針５４を有する機能液導入部５１と、機能液導入部５１に連なる２連のヘッド基板５２と、ヘッド基板５２の下方に連なり機能液を吐出するヘッド本体５３と、を備えている。

機能液導入部５１は、一対の接続針５４を有しており、サブタンク４５から機能液の供給を受けるようになっている。また、ヘッド本体５３は、ピエゾ素子等で構成される２連のポンプ部５５と、複数の吐出ノズル５７が形成されたノズル面５８を有するノズルプレート５６と、を有している。ノズルプレート５６のノズル面５８に形成された多数の吐出ノズル５７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た２列のノズル列ＮＬを構成しており、各ノズル列ＮＬは、等ピッチで並べた１８０個の吐出ノズル５７で構成されている。制御部１０８から出力された駆動波形がヘッド基板５２を介して各ポンプ部５５（圧電素子）に印加されることで、各吐出ノズル５７から機能液が吐出される。

液滴吐出装置１の描画動作は、ワークＷをＸ軸方向に移動させながら、機能液滴吐出ヘッド１３から機能液を吐出してワークＷに描画することで行う。厳密には、まず、ワークＷをＸ軸テーブル２により、Ｘ軸方向で移動させながら（図３中奥側へ）、第１描画動作（往動パス）を行う。その後、ヘッドユニット４２を２ヘッド分Ｙ軸方向に移動（副走査）させて、改めて、ワークＷをＸ軸方向で移動させながら（図３中手前側へ）、第２描画動作（復動パス）を行う。そして、再度ヘッドユニット４２を２ヘッド分副走査し、もう一度、ワークＷをＸ軸方向で移動させながら（図３中奥側へ）、第３描画動作（往動パス）を行う。このように、副走査により、ワークＷ上の位置に対し、対応する機能液滴吐出ヘッド１３を変更しつつ、ワークＷの移動および描画動作を３度繰り返すことにより、Ｒ・Ｇ・Ｂ３色の描画処理を効率良く行っている。

図３、図４および図７に示すように、Ｘ軸テーブル２は、ワークＷをセットするセットテーブル６１と、セットテーブル６１をＸ軸方向にスライド自在に支持する左右一対のＸ軸第１スライダ６２と、上記のフラッシングユニット１５および吐出性能検査ユニット１８をＸ軸方向にスライド自在に支持する左右一対のＸ軸第２スライダ６３と、Ｘ軸方向に延在し、一対のＸ軸第１スライダ６２を介してセットテーブル６１（ワークＷ）をＸ軸方向に移動させると共に、一対のＸ軸第２スライダ６３を介してフラッシングユニット１５および吐出性能検査ユニット１８をＸ軸方向に移動させる左右一対のＸ軸リニアモータ６４と、一対のＸ軸リニアモータ６４に並設され、Ｘ軸第１スライダ６２およびＸ軸第２スライダ６３の移動を案内する一対（２本）のＸ軸共通支持ベース６５と、一対のＸ軸第１スライダ６２および一対のＸ軸共通支持ベース６５上に配設され、セットテーブル６１の移動位置（移動量）を検出する一対のリニアエンコーダ（移動量検出手段）７６と、Ｘ軸方向からセットテーブル６１に向かって配設されたレーザー距離計６６と、を備えている。

セットテーブル６１は、ワークＷを吸着セットする吸着テーブルで構成されており、吸着セットしたワークＷの位置をθ軸方向に補正するθ回転機構（図示省略）を有している。また、セットテーブル６１のＹ軸方向と平行な一対の辺には、一対の描画前フラッシングユニット７３が添設されている。

一対のリニアエンコーダ７６は、一対のＸ軸リニアモータ６４にそれぞれ対応している。すなわち、図７中右側のＸ軸リニアモータ６４には、右側のリニアエンコーダ７６が対応しており、図７中左側のＸ軸リニアモータ６４には、左側のリニアエンコーダ７６が対応している。各リニアエンコーダ７６は、Ｙ軸方向におけるセットテーブル６１の側端部に沿って配設されており、構成要素として、Ｘ軸共通支持ベース６５側（固定側）に設けられ、Ｘ軸方向に延在するリニアスケール７７と、Ｘ軸第１スライダ６２側（移動側）に設けられ、リニアスケール７７を読み取るリニアセンサ７８と、を備えている。後述する制御部１０８（図８参照）は、対応するリニアエンコーダ７６（のリニアセンサ７８）の検出結果であるエンコーダ信号をフィードバックすることで、Ｘ軸リニアモータ６４の移動を制御する。また、このリニアエンコーダ７６からのエンコーダ信号に基づいて、機能液滴吐出ヘッド１３の吐出を制御する。

レーザー距離計６６は、セットテーブル６１の中心線上に臨んでおり、セットテーブル６１の前側（図３中手前側）の端面を向いて配設されている。レーザー距離計６６は、所望の位置にレーザーを照射し、レーザーを照射した位置とレーザー距離計６６自身の位置との距離を測定するものである。また、ＸＹ平面内でレーザーを照射する角度を調整する角度調整機構（図示省略）を有しており、セットテーブル６１端面の所望の位置に、レーザーを照射することができる。詳細は後述するが、セットテーブル６１端面の中央位置にレーザーを照射することで、セットテーブル６１の移動量（移動位置）を検出し、セットテーブル６１端面上の左右２点にレーザーを照射することで、セットテーブル６１の傾き角度を取得する。なお、レーザー距離計６６は、液滴吐出装置１に常設するものであっても良いし、後述する補正動作のデータ取得ステップのときだけ、液滴吐出装置１に取り付けるものであっても良い。

次に、図８を参照して、液滴吐出装置１の主制御系について説明する。同図に示すように、液滴吐出装置１は、ヘッドユニット４２（機能液滴吐出ヘッド１３）を有する液滴吐出部１０１と、Ｘ軸テーブル２を有し、ワークＷをＸ軸方向へ移動させるためのワーク移動部１０２と、Ｙ軸テーブル３を有し、ヘッドユニット４２をＹ軸方向へ移動させるヘッド移動部１０３と、メンテナンス装置７の各ユニットを有するメンテナンス部１０４と、機能液供給ユニット６を有し、機能液滴吐出ヘッド１３に機能液を供給する機能液供給部１０５と、レーザー距離計６６およびリニアエンコーダ７６を含む各種センサを有し、各種検出を行う検出部１０６と、各部を駆動制御する各種ドライバを有する駆動部１０７と、各部に接続され、液滴吐出装置１全体の制御を行う制御部１０８と、を備えている。

制御部１０８は、各手段を接続するためのインターフェース１１１と、制御処理のための作業領域として使用されるＲＡＭ１１２と、制御プログラムや制御データを記憶するＲＯＭ１１３と、吐出パターンデータや、検出部１０６からの各種データ等を記憶すると共に、各種データを処理するためのプログラム等を記憶するハードディスク（吐出パターン記憶手段）１１４と、ＲＯＭ１１３やハードディスク１１４に記憶されたプログラム等に従い、各種データを演算処理するＣＰＵ１１５と、これらを互いに接続するバス１１６と、を備えている。

そして、制御部１０８は、各手段からの各種データを、インターフェース１１１を介して入力すると共に、ＲＯＭ１１３やハードディスク１１４に記憶された（または、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等により順次読み出される）プログラムに従ってＣＰＵ１１５に演算処理させ、その処理結果を、駆動部１０７（各種ドライバ）を介して各手段に出力する。

ここで、液滴吐出装置１におけるワークＷ（セットテーブル６１）の移動制御について説明する。制御部１０８は、Ｘ軸テーブル２の一対のＸ軸リニアモータ６４を個々に制御することで、ワークＷの移動制御を行う。各Ｘ軸リニアモータ６４において、対応するリニアエンコーダ７６から得られたエンコーダ信号（パルス列）をフィードバックし、指令信号（パルス列）とエンコーダ信号とが一致するようにＸ軸リニアモータ６４を駆動制御する。これにより、指令信号に基づく移動速度でワークＷを移動している。

次に、液滴吐出装置１における機能液滴吐出ヘッド１３の吐出制御について説明する。制御部１０８は、吐出パターンデータと、リニアエンコーダ７６（２つのリニアエンコーダ７６のうちいずれか一方）のエンコーダ信号とに基づいて、各吐出ノズル５７の吐出タイミングを制御する（吐出制御手段）。吐出パターンデータは、ノズル列ＮＬの吐出ノズル５７に対応したＸ軸と、Ｘ軸テーブル２によるセットテーブル６１の移動量に対応したＹ軸とで、各座標に各画素を配列されたビットマップデータである。なお、詳細は後述するが、吐出パターンデータとして、ヨーイング誤差や絶対位置誤差に対する補正をしたものを用いる。

制御部１０８は、Ｘ軸テーブル２によってセットテーブル６１の移動を開始すると、リニアエンコーダ７６からエンコーダ信号を受け、そのエンコーダ信号に基づいて移動量を取得する。セットテーブル６１の移動量を取得したら、吐出パターンデータに基づいて、該当する吐出ノズル５７から液滴を吐出する。すなわち、その移動量に対応する吐出パターンデータ上のＹ軸座標の行において、画素が配置された座標の吐出ノズル５７から液滴を吐出する。

次に、図９を参照して、制御部１０８による吐出パターンデータの補正動作について説明する。この補正動作は、描画毎に再現性のある絶対位置誤差（検出誤差）とヨーイング誤差とを相殺すべく、描画動作の前に、予め吐出パターンデータを補正するものである。絶対位置誤差は、リニアエンコーダ７６のエンコーダ信号から得られた移動量と、実際の移動量との誤差であり、ヨーイング誤差は、Ｘ軸テーブル２によるセットテーブル６１の移動において、セットテーブル６１がヨーイングすることによる誤差である。

図９に示すように、補正動作では、制御部１０８は、移動試験によって補正に必要なデータを取得するデータ取得ステップ（ヨーイング特性取得ステップおよび検出誤差取得ステップ）と、取得したデータに基づいて、吐出パターンデータを補正する吐出パターン補正ステップと、を実行する。

データ取得ステップでは、移動試験を行い、描画開始位置から描画終了位置までの所定ピッチ毎（例えば、１００ｍｍピッチ）の各移動位置（移動量）での、絶対位置誤差と、セットテーブル６１の傾き角度と、を取得する。すなわち、エンコーダ信号によるセットテーブル６１の移動量と、レーザー距離計６６によるセットテーブル６１の移動量（実際の移動量）とを測定して、その差分を絶対位置誤差として取得すると共に、レーザー距離計６６により測定したセットテーブル６１の傾き角度（ヨーイング特性）を取得する。

厳密には、移動試験において、まず、セットテーブル６１を移動すると共に、レーザー距離計６６によりセットテーブル６１の移動量を取得する（Ｓ１）。すなわち、レーザー距離計６６によってセットテーブル６１端面の中央位置にレーザーを照射し、検出したセットテーブル６１端面とレーザー距離計６６との距離に基づいて、レーザー距離計６６によるセットテーブル６１の移動量を取得する。セットテーブル６１が移動し、取得した移動量が各移動位置（１００ｍｍピッチ）に達すると（Ｓ２）、エンコーダ信号による移動量と、レーザー距離計６６による傾き角度とを測定する。

すなわち、制御部１０８は、リニアエンコーダ７６からエンコーダ信号を取得し、エンコーダ信号のカウント値に基づいて、エンコーダ信号による移動量を検出する（Ｓ３）。その後、レーザー距離計６６をセットテーブル６１端面の左右２点に照射することで、セットテーブル６１の傾き角度を取得する（Ｓ４）。厳密には、レーザー距離計６６を上記左右２点に照射し、検出した距離とレーザーを照射した角度（ＸＹ平面内の基準線に対する角度）とから、三角関数を用いてＸＹ平面内の座標位置を算出する。上記左右２点の座標位置を算出したら、それらの座標位置を結ぶ線分の角度を取得し、取得した当線分の角度と、ヨーイングしていない状態でのセットテーブル６１端面の角度とを比較することで、セットテーブル６１の傾き角度を算出する。

このように、各移動位置において、エンコーダ信号によるセットテーブル６１の移動量、レーザー距離計６６によるセットテーブル６１の移動量および傾き角度を測定していき、最後の移動位置である描画終了位置で、これらを測定したら（Ｓ５：Ｙｅｓ）、各所定ピッチ間におけるエンコーダ信号による移動量と、レーザー距離計６６による移動量との差分を、各所定ピッチ間における絶対位置誤差として取得して（Ｓ６）、本ステップを終了する。

各移動位置における絶対位置と、セットテーブル６１の傾き角度とを取得したら、これらに基づいて吐出パターン補正ステップを実行する。吐出パターン補正ステップでは、制御部１０８は、まず、絶対位置誤差の補正を行う（Ｓ７）。絶対位置誤差の補正では、所定ピッチ毎に、絶対位置誤差分だけ、当該ピッチ間の吐出パターンデータをＹ軸方向に伸縮する補正をする。例えば、あるピッチ間で、エンコーダ信号による移動量が１０００１０μｍ、レーザー距離計６６による移動量が１０００００μｍであった場合、その差分である１０μｍ分だけ、Ｙ軸方向に吐出パターンデータを拡張（各画素間を広くする）する補正をする。

次に、ヨーイング誤差の補正を行う（Ｓ８）。図１０で示すように、ヨーイング誤差の補正では、ピッチ間で共通の傾き角度を用いて、各画素の座標を補正するものである。すなわち、所定ピッチを１００ｍｍとした場合、０ｍｍから１００ｍｍ間の画素の座標を、移動位置が１００ｍｍのとき取得した傾き角度を用いて補正する。各画素において、まず、吐出パターンデータ上でセットテーブル６１の中心位置（重心）に当たる中心座標（０,０）と、当該画素の座標（Ｘ１,Ｙ１）との距離Ｌを算出する。次に、中心座標と当該画素の座標との線分の角度θ（基準線に対する角度）に、上記傾き角度αを加えて合計角度（θ＋α）を算出する。その後、中心座標との距離Ｌと合計角度（θ＋α）とから、三角関数を用いて、中心座標を中心として傾き角度だけ回転移動させた際の当該画素の座標（Ｘ２,Ｙ２）を算出する（（Ｘ２,Ｙ２）＝（Ｌ×ｃｏｓ（θ＋α）,Ｌ×ｓｉｎ（θ＋α）））。制御部１０８は、算出した回転移動させた際の座標を、当該画素の座標とすることで、当該画素の座標を補正する（吐出パターン補正手段）。これにより、ヨーイングによるセットテーブル６１の回転に倣って、吐出パターンデータを回転することができるため、ヨーイング誤差を補正することができる（図１１参照）。なお、吐出パターンデータのＸ軸は、各吐出ノズル５７に対応しているため、算出したＸ座標が、各吐出ノズル５７ごとに定められた対応範囲内にあるか否かを求め、対応範囲内にある場合には、当該吐出ノズル５７に対応したＸ座標を、補正した座標とする。

以上のような構成によれば、ヨーイング特性として所定ピッチ毎の傾き角度を検出するだけで、吐出パターンデータを補正することができるため、吐出パターンデータを容易に補正することができる。また、所定ピッチ毎の傾き角度を検出する機構を設けるだけで、テスト用のワークＷや画像認識手段を必要とせず、簡単な構成で吐出パターンデータを補正することができる。

また、所定ピッチ毎に移動量の検出誤差（絶対位置誤差）を取得し、当該検出誤差に基づいて、吐出パターンデータを補正することにより、移動量の検出誤差による影響を排除することができ、機能液滴吐出ヘッド１３の制御を精度良く行うことができる。

さらに、平面内におけるセットテーブル６１上（またはワークＷ上）の異なる２点の座標位置を検出し、検出した２点の座標位置における線分の角度と、ヨーイングしていない状態の当該線分の角度とを比較することで、セットテーブル６１の傾き角度を取得することにより、２点の座標位置を検出するだけで、簡単且つ容易に、傾き角度を容易に取得することができる。

またさらに、２点の座標位置を、セットテーブル６１の端面上の点とし、端面上の２点にレーザーを照射するレーザー距離計６６を用いて、座標位置を検出することにより、レーザー距離計６６を設けるだけの簡単な構成で、２点の座標位置を検出することができる。なお、上記効果は得られないが、２点の座標位置を検出する方法として、セットテーブル６１上（またはワークＷ上）に２つのアライメントマークを形成し、画像認識装置を用いて、当該２つのアライメントマークを画像認識するものであっても良い。

なお、本実施形態の液滴吐出装置１を、インクジェットプリンタに適用しても良い。

処理対象となるワークの斜視図である。 本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の斜視図である。 液滴吐出装置の平面図である。 液滴吐出装置の側面図である。 ヘッドユニットの平面模式図である。 機能液滴吐出ヘッドの表裏外観斜視図である。 Ｘ軸テーブルの平面図（ａ）および正面図（ｂ）である。 液滴吐出装置の制御ブロック図である。 吐出パターンデータの補正動作のフローチャートである。 ヨーイング誤差の補正方法について示した図である。 ヨーイング誤差の補正の１例を示した図である。

符号の説明

１：液滴吐出装置、 ２：Ｘ軸テーブル、 １３：機能液滴吐出ヘッド、 ６１：セットテーブル、 ６６：レーザー距離計、 ７６：リニアエンコーダ、 １０８：制御部、 １１４：ハードディスク、 Ｗ：ワーク

Claims (5)

1. 多数の吐出ノズルで構成されたノズル列を有するインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドと、
   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を任意の１の方向である第１方向に移動させる移動手段と、
   前記機能液滴吐出ヘッドを制御する制御手段と、を備え、前記ノズル列の前記各吐出ノズルに対応したＸ軸と前記セットテーブルの移動量に対応したＹ軸とを有し且つＸＹ座標に各画素が配置されたビットマップデータである吐出パターンデータに基づいて、前記機能液滴吐出ヘッドに対し前記ワークを移動させながら当該ワークに描画を行う液滴吐出装置の吐出パターンデータ補正方法であって、
   前記制御手段は、
   前記第１方向における所定ピッチ毎の前記セットテーブルの傾き角度を、前記移動手段のヨーイング特性として取得するヨーイング特性取得ステップと、
   前記所定ピッチ毎の前記各傾き角度と、前記吐出パターンデータ上で前記セットテーブルの重心に当たる中心座標と各画素の座標との距離と、前記中心座標と各画素の座標との線分の角度と、に基づいて、前記中心座標を中心として前記各傾き角度だけ回転移動させた際の各画素の座標を算出すると共に、算出した前記回転移動させた際の各画素の座標に基づいて、前記吐出パターンデータにおける各画素のＸＹ座標を補正する吐出パターン補正ステップと、を実行し、
   前記吐出パターン補正ステップでは、算出した前記回転移動させた際の各画素の座標におけるＸ座標が、前記吐出ノズルごとに定められた対応範囲内にあるか否かを求め、対応範囲内にある場合には、当該吐出ノズルに対応したＸ座標を、補正後のＸ座標とすることを特徴とする液滴吐出装置の吐出パターンデータ補正方法。
2. 前記液滴吐出装置は、前記機能液滴吐出ヘッドの制御に用いるための、前記移動手段による前記セットテーブルの移動量を検出する移動量検出手段を更に備え、
   前記制御手段は、
   前記第１方向における前記所定ピッチ毎の前記移動量検出手段の検出誤差を取得する検出誤差取得ステップを更に実行し、
   前記吐出パターン補正ステップでは、前記所定ピッチ毎の前記各検出誤差に基づいて、前記吐出パターンデータを補正することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置の吐出パターンデータ補正方法。
3. 前記ヨーイング特性取得ステップでは、
   前記所定ピッチ毎に、平面内における前記セットテーブル上または前記ワーク上の異なる２点の座標位置を検出し、
   検出した前記２点の座標位置における線分の角度と、ヨーイングしていない状態の当該線分の角度とを比較することで、前記セットテーブルの傾き角度を取得する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の吐出パターンデータ補正方法。
4. 前記ヨーイング特性取得ステップでは、
   前記２点の座標位置を、前記セットテーブルの端面上の点とし、
   前記端面上の２点にレーザーを照射するレーザー距離計を用いて、前記座標位置を検出することを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置の吐出パターンデータ補正方法。
5. 多数の吐出ノズルで構成されたノズル列を有するインクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドを有し、前記ノズル列の前記各吐出ノズルに対応したＸ軸とセットテーブルの移動量に対応したＹ軸とを有し且つＸＹ座標に各画素が配置されたビットマップデータである吐出パターンデータに基づいて、前記機能液滴吐出ヘッドに対しワークを移動させながら、前記機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出してワークに描画を行う液滴吐出装置であって、
   前記ワークをセットする前記セットテーブルと、
   前記セットテーブルを任意の１の方向である第１方向に移動させる移動手段と、
   前記機能液滴吐出ヘッドの吐出パターンデータを記憶する吐出パターン記憶手段と、
   前記移動手段によるヨーイング特性を記憶するヨーイング特性記憶手段と、
   前記ヨーイング特性に基づいて、前記吐出パターンデータを補正する吐出パターン補正手段と、
   補正した前記吐出パターンデータに基づいて、前記機能液滴吐出ヘッドの吐出を制御する吐出制御手段と、を備え、
   前記ヨーイング特性記憶手段は、前記ヨーイング特性として、前記第１方向における所定ピッチ毎の前記セットテーブルの傾き角度を記憶し、
   前記吐出パターン補正手段は、
   前記所定ピッチ毎の前記各傾き角度と、前記吐出パターンデータ上で前記セットテーブルの重心に当たる中心座標と各画素の座標との距離と、前記中心座標と各画素の座標との線分の角度と、に基づいて、前記中心座標を中心として前記各傾き角度だけ回転移動させた際の各画素の座標を算出すると共に、算出した前記回転移動させた際の各画素の座標に基づいて、前記吐出パターンデータにおける各画素のＸＹ座標を補正し、
   算出した前記回転移動させた際の各画素の座標におけるＸ座標が、前記吐出ノズルごとに定められた対応範囲内にあるか否かを求め、対応範囲内にある場合には、当該吐出ノズルに対応したＸ座標を、補正後のＸ座標とすることを特徴とする液滴吐出装置。

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