專利名稱：液滴噴頭檢查裝置及液滴噴射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液滴噴頭檢査裝置及液滴噴射裝置，該液滴噴頭檢查裝置能夠?qū)τ?從設(shè)置于噴嘴面的噴嘴孔對(duì)被處理物噴射液滴的液滴噴頭進(jìn)行檢查。
背景技術(shù)：
作為對(duì)采用噴墨技術(shù)的液滴噴射裝置所要求的能力的例子，可舉出要求在長(zhǎng)時(shí) 間內(nèi)穩(wěn)定地噴射液滴。為了滿足上述要求，以往設(shè)法努力使液滴命中正確位置、或 設(shè)法努力檢測(cè)附著于液滴噴頭的噴射面的異物。
例如，現(xiàn)有技術(shù)中存在下述技術(shù)即，設(shè)置檢測(cè)噴頭的噴嘴面的墨水附著狀態(tài) 的傳感器，根據(jù)從傳感器獲取的信息，控制墨水對(duì)被涂布的材料的涂布，從而防止 墨水不正確地命中位置(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。還存在下述技術(shù)即，在發(fā)光部 和受光部之間不噴射墨水，而是使噴頭通過(guò)，當(dāng)檢測(cè)出某種物體時(shí)，將此作為該位 置上附著有異物而通知操作人員(例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
還存在下述技術(shù)g卩，在以往的噴墨打印裝置中，包括產(chǎn)生光束的發(fā)光部， 該光束相對(duì)于打印頭的噴嘴排列傾斜地通過(guò)從打印頭噴射出的墨水；以及檢測(cè)墨滴 或噴頭噴射口面的附著墨水是否通過(guò)該光束中的受光部。
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開(kāi)2000-15838號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本專利特開(kāi)平11一179934號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本專利特開(kāi)2001-54954號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
在上述專利文獻(xiàn)1 3的發(fā)明中，雖然能夠確切地檢測(cè)出液滴噴頭的噴射不良 的情況，但有時(shí)卻無(wú)法確切地檢測(cè)出液滴噴頭的噴射面的異物附著。其原因在于， 當(dāng)液滴噴頭的噴射面上附著的異物較小時(shí)，檢測(cè)部的檢測(cè)結(jié)果無(wú)法反映該異物的存在。
另一方面，由于液滴噴頭的噴射面上附著的異物有可能會(huì)因附著于噴射面的液滴干燥而變大，所以盡早去除異物十分重要。因此，可以說(shuō)確切地檢測(cè)在液滴噴頭 的噴射面上附著的小異物十分重要。
但是，另外設(shè)置用于專門檢測(cè)在液滴噴頭的噴射面上附著的小異物的檢測(cè)部， 會(huì)使得液滴噴頭檢查裝置及液滴噴射裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，其結(jié)果導(dǎo)致這些裝置的生 產(chǎn)成本增加。
本發(fā)明的目的在于，利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)提供一種液滴噴頭檢査裝置及液滴噴射裝 置，該液滴噴頭檢査裝置能夠確切地檢測(cè)液滴的噴射不良及噴射面的異物附著的兩 個(gè)方面。
本發(fā)明的液滴噴頭檢查裝置及液滴噴射裝置包括檢測(cè)部及控制部。
檢測(cè)部包括出射檢測(cè)光使其與液滴的行進(jìn)路徑交叉的發(fā)光部；以及接收檢測(cè) 光的受光部。檢測(cè)部采用的結(jié)構(gòu)是使其至少在第一位置及第二位置進(jìn)行檢測(cè)光的出 射及接收。這里，所謂第一位置，是指檢測(cè)光的一部分被噴嘴面遮住的位置。所謂 第二位置，是指噴嘴面下方的與之相距相當(dāng)于噴嘴面和被處理物的間隔的距離的位 置。作為在第一位置及第二位置用于進(jìn)行檢測(cè)光的出射及接收的結(jié)構(gòu)例，可舉出有 使用支承發(fā)光部或受光部中的至少一個(gè)以使其自由升降的機(jī)構(gòu)。當(dāng)發(fā)光部發(fā)出的光 的直徑或受光部的受光面積非常大時(shí)，不需要升降發(fā)光部或受光部。當(dāng)發(fā)光部發(fā)出 的光的直徑非常大、但受光部的受光面積不是非常大時(shí)，只要僅支承受光部使其自 由升降即可。另一方面，當(dāng)受光部的受光面積非常大、但發(fā)光部發(fā)出的光的直徑不 是非常大時(shí)，只要僅支承發(fā)光部使其自由升降即可。
控制部采用的結(jié)構(gòu)是使其根據(jù)受光部的受光狀態(tài)，判斷是否有遮住發(fā)光部及受 光部之間的物體。作為被檢測(cè)物體的例子，可以舉出有從液滴噴頭噴射出的液滴、 以及液滴噴頭上附著的異物。當(dāng)在第一位置檢測(cè)出有遮住發(fā)光部及受光部之間的物 體時(shí)，可認(rèn)為該物體是噴嘴面上附著的異物或正在通過(guò)預(yù)定的行進(jìn)路徑的液滴。如 果此時(shí)液滴噴頭不進(jìn)行液滴的噴射，則可以判斷該物體為噴嘴面上附著的異物。
當(dāng)在第二位置檢測(cè)出有遮住發(fā)光部及受光部之間的物體時(shí)，可以判斷該物體是 正在通過(guò)預(yù)定的行進(jìn)路徑的液滴。當(dāng)液滴噴頭正在進(jìn)行液滴的噴射、卻未在第二位 置檢測(cè)出物體，則可以判斷液滴噴頭的噴嘴孔發(fā)生堵塞、或者液滴向脫離預(yù)定的行 進(jìn)路徑的方向噴射。
若采用本申請(qǐng)的發(fā)明，則能夠利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，確切地檢測(cè)出液滴的噴射不良 及噴射面的異物附著這兩個(gè)方面。


圖1是表示噴墨涂布裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的外觀圖。 圖2表示檢測(cè)出液滴噴射不良時(shí)的噴墨涂布裝置。 圖3表示檢測(cè)出異物時(shí)的噴墨涂布裝置。
圖4是表示噴墨涂布裝置的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的框圖。 圖5是表示控制部的工作步驟的流程圖。 圖6表示檢測(cè)出異物時(shí)的噴墨頭的圖。 圖7是表示噴墨涂布裝置的另一個(gè)示例圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
10-噴墨涂布裝置
12-平臺(tái)
14-噴墨頭
16-噴頭支承部
18_維護(hù)單元
26-噴嘴板 30-控制部 40-支承部
具體實(shí)施例方式
利用圖1,說(shuō)明噴墨涂布裝置IO的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)。噴墨涂布裝置IO具有從下方支 承成為被處理對(duì)象的基板22的平臺(tái)12。平臺(tái)12采用的結(jié)構(gòu)是使其通過(guò)吸引基板 22的背面來(lái)固定基板22。但是，平臺(tái)12支承基板的方法并不限于此。
在平臺(tái)12的上方配置噴墨頭14。調(diào)整基板22的上表面、和噴墨頭14的噴嘴 面之間的距離，使其為預(yù)先規(guī)定的值。作為該調(diào)整方法的例子，可考慮調(diào)整噴墨頭 14的高度，或者調(diào)整平臺(tái)12的高度。噴墨頭14對(duì)基板22進(jìn)行噴墨。噴墨頭14 被噴頭支承部16支承。噴頭支承部16支承噴墨頭14，使得噴墨頭14在平臺(tái)12 的上方沿箭頭X所示的方向自由移動(dòng)。噴頭支承部16還構(gòu)成為在箭頭Y所示的方 向上自由移動(dòng)。因此，噴墨頭14能夠移動(dòng)至平臺(tái)12的任意位置的上方。
在平臺(tái)12的附近，設(shè)置用于吸引噴墨頭14或清掃噴嘴面的維護(hù)單元18。維 護(hù)單元18具有檢査噴墨頭14不進(jìn)行噴射以及檢査噴嘴面上附著的異物的功能。利用圖2，說(shuō)明用維護(hù)單元18檢查噴墨頭14不進(jìn)行噴射的情況。噴墨頭14 包括具有噴嘴孔28的噴嘴板26。噴墨頭14通過(guò)信號(hào)線38與控制部30連接?？?制部30通過(guò)向噴墨頭14提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使其從噴嘴孔28噴射出墨水。另外，噴 墨頭14通過(guò)供墨管36與墨水槽24連接。
另一方面，維護(hù)單元18包括平臺(tái)35;光學(xué)傳感器20;以及支承部40。平
臺(tái)35從下方支承光學(xué)傳感器20。光學(xué)傳感器20具有發(fā)光部32及受光部34。發(fā)光 部32出射預(yù)定光束直徑的檢測(cè)光100，使其與墨水的行進(jìn)路徑交叉。受光部34接 收發(fā)光部34出射的檢測(cè)光100。在發(fā)光部32和受光部34之間設(shè)置至少大于噴墨 頭14的寬度的間隔來(lái)配置發(fā)光部32及受光部34，在它們之間形成檢測(cè)區(qū)域。若 檢測(cè)區(qū)域內(nèi)有液滴或異物等物體，則檢測(cè)光IOO被物體遮住，其結(jié)果，受光部34 的受光狀態(tài)發(fā)生變化。作為受光狀態(tài)的判斷要素的例子，可以舉出有光強(qiáng)、光檢測(cè) 寬度、或光檢測(cè)面積等。本實(shí)施方式中，使用基恩士公司(Keyence Corporation)制 造的LX2-100作為光傳感器20。
支承部40支承平臺(tái)35，使其自由升降。具體而言，支承部40在第一位置及 第二位置之間，使發(fā)光部32及受光部34自由移動(dòng)。第一位置是檢測(cè)光100的一部 分被噴嘴板26遮住的位置。之所以使檢測(cè)光100的一部分被噴嘴板26遮住，是由 于可能檢測(cè)出噴嘴板26上附著的小異物。第二位置是噴嘴板26下方的與之相距相 當(dāng)于噴嘴板26和基板22的間隔的距離的位置。第二位置是按照作為被處理物的基 板22的上表面原來(lái)所在的位置而設(shè)定。
支承部40通過(guò)信號(hào)線37與控制部30連接。支承部40如圖3所示，具有支承 平臺(tái)35的底面的多個(gè)軸42。支承部40具有電動(dòng)機(jī)(未圖示)，采用以下結(jié)構(gòu)艮口， 每當(dāng)該電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正向旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，與該電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸連接的軸42就發(fā) 生伸縮。其結(jié)果，每當(dāng)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正向旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，平臺(tái)35就上升或下降， 發(fā)光部32及受光部34配置于第一位置及第二位置之間的任意位置。
圖4是表示噴墨涂布裝置10的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的框圖。如該圖所示，控制部30與 ROM52及RAM54連接。ROM52中存放有控制部30的控制動(dòng)作所需的多個(gè)程序。 ROM52中還記錄有表示受光部34的受光狀態(tài)、和判定結(jié)果的對(duì)應(yīng)關(guān)系的判定表。
圖5是表示檢査處理時(shí)控制部30的工作步驟的流程圖?？刂撇?0在對(duì)基板執(zhí) 行噴墨處理前，執(zhí)行檢査處理。首先，控制部30通過(guò)使支承部40工作，執(zhí)行平臺(tái) 35的高度調(diào)整處理(S1)。在S1的步驟中，控制部30調(diào)整平臺(tái)35的高度，使得從 噴嘴面到檢查光100的光軸為止的距離、等于噴嘴面和基板22的上表面之間的距離。
然后，控制部30執(zhí)行噴射檢查步驟(S2)。在S2的噴射檢查步驟中，控制部30 在從噴墨頭14不進(jìn)行噴墨的狀態(tài)下，使發(fā)光部32出射檢測(cè)光100，并檢測(cè)受光部 34的受光狀態(tài)。本實(shí)施方式中，控制部30檢測(cè)受光部34所接收的光強(qiáng)。但是， 受光狀態(tài)的判斷要素并不限于光強(qiáng)，也可以將受光寬度等作為受光狀態(tài)的判斷要 素?？刂撇?0將檢測(cè)結(jié)果作為第一值而記錄到RAM54。接著，控制部30在從噴 墨頭14進(jìn)行噴墨的狀態(tài)下，使發(fā)光部32出射檢測(cè)光100，并檢測(cè)受光部34的受 光狀態(tài)，將檢測(cè)結(jié)果作為第二值而記錄到RAM54。當(dāng)一個(gè)噴墨頭14中設(shè)置有多個(gè) 噴嘴孔28時(shí)，對(duì)所有的噴嘴孔28執(zhí)行S2的步驟。
然后，控制部30判斷噴墨頭14的噴射是否正確(S4)。在S4的判斷步驟中， 控制部30對(duì)第一值及第二值進(jìn)行比較，若第二值小于第一值的70%，則判斷為噴 墨正在正確地進(jìn)行。另一方面，若第二值在第一值的70%以上，則判斷為噴墨異 常。作為噴墨異常的原因，可舉出有因噴嘴面上附著液滴或塵埃而導(dǎo)致噴射方向彎 曲、或墨水未噴射等。
當(dāng)在S4的判斷步驟中判斷為噴射異常時(shí)，控制部30以預(yù)定次數(shù)作為限度， 使維護(hù)單元18的維護(hù)部185執(zhí)行噴頭清洗處理(S5、S3)。在S3的噴頭清洗處理中， 執(zhí)行從噴嘴孔28強(qiáng)制排出墨水、或噴嘴面的擦拭處理。當(dāng)進(jìn)行了預(yù)定次數(shù)的噴頭 清洗處理，仍然無(wú)法消除噴射異常時(shí)，控制部30使顯示部187進(jìn)行警告顯示(Sll)。
當(dāng)在S4的判斷步驟中、判斷為噴墨頭14的噴射正常時(shí)，控制部30執(zhí)行高度 調(diào)整處理(S6)。在S6中，控制部30通過(guò)控制支承部40，如圖3所示，使發(fā)光部 32及受光部34移動(dòng)到第一位置。
然后，控制部30執(zhí)行異物檢測(cè)處理(S8)。 S8的異物檢測(cè)處理如圖6所示，使 噴墨頭14沿Y軸移動(dòng)的同時(shí)執(zhí)行。其原因在于，檢測(cè)光100的寬度小于噴嘴板26 的噴嘴面的整個(gè)寬度。如圖6所示，通過(guò)使噴墨頭14沿Y軸移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行異物 檢測(cè)處理，能夠判斷噴嘴板26的噴嘴面的整個(gè)區(qū)域中是否有異物。
當(dāng)在S9的判斷步驟中判斷為有異物時(shí)，控制部30以預(yù)定次數(shù)作為限度，使 維護(hù)單元18的維護(hù)部185執(zhí)行清洗噴頭處理(S10、 S7)。當(dāng)進(jìn)行了預(yù)定次數(shù)的噴頭 清洗處理，仍然無(wú)法消除異物時(shí)，控制部30使顯示部187進(jìn)行警告顯示(S11)。
另一方面，當(dāng)在S9的判斷步驟中未檢測(cè)出異物時(shí)，控制部30將基板22的接 收狀態(tài)完備的信號(hào)輸出到外部設(shè)備。本實(shí)施方式中，當(dāng)該信號(hào)輸出結(jié)束時(shí)，利用機(jī) 械手將基板22傳送到平臺(tái)12上。此外，這里是按照上述順序執(zhí)行噴射檢查處理及異物檢查處理，但也能夠顛倒 噴射檢査處理及異物檢查處理的順序。
此外，上述實(shí)施方式中，是采用了每當(dāng)電動(dòng)機(jī)正向旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)時(shí)平臺(tái)35 就上升或下降的結(jié)構(gòu)，但也可以利用其它的機(jī)構(gòu)使平臺(tái)35上升或下降。例如圖7 所示，利用導(dǎo)電弓機(jī)構(gòu)，可以使平臺(tái)35上升或下降。
應(yīng)認(rèn)為上述實(shí)施方式的說(shuō)明的所有內(nèi)容均為舉例表示，而不是限制性的。本發(fā) 明的范圍并不是由上述實(shí)施方式表示，而是由權(quán)利要求范圍表示。而且，本發(fā)明的 范圍應(yīng)包括與權(quán)利要求范圍均等的意義及范圍內(nèi)的所有變更。
權(quán)利要求
1.一種液滴噴頭檢查裝置，用于對(duì)具有從設(shè)置于噴嘴面的噴嘴孔對(duì)被處理物噴射液滴的液滴噴頭的液滴噴射裝置進(jìn)行檢查，該液滴噴頭檢查裝置的特征在于，包括檢測(cè)部，該檢測(cè)部具有發(fā)光部和受光部，該發(fā)光部出射檢測(cè)光使得該檢測(cè)光與所述液滴的行進(jìn)路徑交叉，該受光部接收所述檢測(cè)光；以及控制部，該控制部被構(gòu)成為，根據(jù)所述受光部的受光狀態(tài)，判斷是否有物體將所述發(fā)光部和所述受光部之間遮住，所述檢測(cè)部被構(gòu)成為，在至少所述檢測(cè)光的一部分被所述噴嘴面遮住的第一位置、以及所述噴嘴面下方的與該噴嘴面的距離相當(dāng)于所述噴嘴面和所述被處理物的間隔的距離的第二位置，進(jìn)行所述檢測(cè)光的出射及接收。
2. 如權(quán)利要求1所述的液滴噴頭檢查裝置，其特征在于，所述控制部被構(gòu)成為，根據(jù)所述液滴噴頭噴射液滴時(shí)在所述第二位置的所述受 光部的受光結(jié)果來(lái)檢測(cè)所述液滴噴頭的噴射不良，并且根據(jù)所述液滴噴頭未噴射液 滴時(shí)在所述第一位置的所述受光部的受光結(jié)果來(lái)檢測(cè)對(duì)所述液滴噴頭的噴嘴面的 異物附著。
3. —種液滴噴頭檢查裝置，用于對(duì)具有從設(shè)置于噴嘴面的噴嘴孔對(duì)被處理物 噴射液滴的液滴噴頭的液滴噴射裝置進(jìn)行檢査，該液滴噴頭檢查裝置的特征在于， 包括檢測(cè)部，該檢測(cè)部具有發(fā)光部和受光部，該發(fā)光部出射檢測(cè)光使得該檢測(cè)光與 所述液滴的行進(jìn)路徑交叉，該受光部接收所述檢測(cè)光；控制部，該控制部被構(gòu)成為，根據(jù)所述受光部的受光狀態(tài)，判斷是否有物體將 所述發(fā)光部和所述受光部之間遮?。灰约爸С兴鰴z測(cè)部使其自由升降的支承部，所述支承部在所述檢測(cè)光的一部分被所述噴嘴面遮住的第一位置、以及所述噴 嘴面下方的與該噴嘴面的距離相當(dāng)于所述噴嘴面和所述被處理物的間隔的距離的 第二位置之間，支承所述發(fā)光部及所述受光部使得所述發(fā)光部及所述受光部自由移動(dòng)。
4. 如權(quán)利要求3所述的液滴噴頭檢查裝置，其特征在于， 所述控制部被構(gòu)成為，根據(jù)所述液滴噴頭噴射液滴時(shí)在所述第二位置的所述受光部的受光結(jié)果來(lái)檢測(cè)所述液滴噴頭的噴射不良，并且根據(jù)所述液滴噴頭未噴射液 滴時(shí)在所述第一位置的所述受光部的受光結(jié)果來(lái)檢測(cè)對(duì)所述液滴噴頭的噴嘴面的 異物附著。
5. —種液滴噴射裝置，具有從設(shè)置于噴嘴面的噴嘴孔對(duì)被處理物噴射液滴的液 滴噴頭，該液滴噴射裝置的特征在于，包括檢測(cè)部，該檢測(cè)部具有發(fā)光部和受光部，該發(fā)光部出射檢測(cè)光使得該檢測(cè)光與 所述液滴的行進(jìn)路徑交叉，該受光部接收所述檢測(cè)光；以及控制部，該控制部被構(gòu)成為，根據(jù)所述受光部的受光狀態(tài)，判斷是否有物體將 所述發(fā)光部和所述受光部之間遮住，所述檢測(cè)部被構(gòu)成為，在至少所述檢測(cè)光的一部分被所述噴嘴面遮住的第一位 置、以及所述噴嘴面下方的與該噴嘴面的距離相當(dāng)于所述噴嘴面和所述被處理物的 間隔的距離的第二位置，進(jìn)行所述檢測(cè)光的出射及接收。
6. 如權(quán)利要求5所述的液滴噴射裝置，其特征在于，所述控制部被構(gòu)成為，根據(jù)所述液滴噴頭噴射液滴時(shí)在所述第二位置的所述受 光部的受光結(jié)果來(lái)檢測(cè)所述液滴噴頭的噴射不良，并且根據(jù)所述液滴噴頭未噴射液 滴時(shí)在所述第一位置的所述受光部的受光結(jié)果來(lái)檢測(cè)對(duì)所述液滴噴頭的噴嘴面的 異物附著。
7. —種液滴噴射裝置，用于對(duì)具有從設(shè)置于噴嘴面的噴嘴孔對(duì)被處理物噴射液 滴的液滴噴頭的液滴噴射裝置進(jìn)行檢查，該液滴噴頭檢查裝置的特征在于，包括檢測(cè)部，該檢測(cè)部具有發(fā)光部和受光部，該發(fā)光部出射檢測(cè)光使得該檢測(cè)光與所述液滴的行進(jìn)路徑交叉，該受光部接收所述檢測(cè)光；控制部，該控制部被構(gòu)成為，根據(jù)所述受光部的受光狀態(tài)，判斷是否有物體將 所述發(fā)光部和所述受光部之間遮住；以及支承所述檢測(cè)部使其自由升降的支承部，所述支承部在所述檢測(cè)光的一部分被所述噴嘴面遮住的第一位置、以及所述噴 嘴面下方的與該噴嘴面的距離相當(dāng)于所述噴嘴面和所述被處理物的間隔的距離的 第二位置之間，支承所述發(fā)光部及所述受光部使得所述發(fā)光部及所述受光部自由移動(dòng)。
8. 如權(quán)利要求7所述的液滴噴射裝置，其特征在于，所述控制部被構(gòu)成為，根據(jù)所述液滴噴頭噴射液滴時(shí)在所述第二位置的所述受 光部的受光結(jié)果來(lái)檢測(cè)所述液滴噴頭的噴射不良，并且根據(jù)所述液滴噴頭未噴射液滴時(shí)在所述第一位置的所述受光部的受光結(jié)果來(lái)檢測(cè)對(duì)所述液滴噴頭的噴嘴面的 異物附著。
全文摘要
噴墨涂布裝置(10)具有光學(xué)傳感器(20)及控制部(30)。光學(xué)傳感器(20)包括出射檢測(cè)光(100)使其與液滴的行進(jìn)路徑交叉的發(fā)光部(32)；以及接收檢測(cè)光(100)的受光部(34)。光學(xué)傳感器(20)在至少檢測(cè)光(100)的一部分被噴嘴板(26)遮住的第一位置、以及噴嘴板(26)下方的與之相距相當(dāng)于噴嘴板(26)和被處理物的間隔的距離的第二位置，進(jìn)行檢測(cè)光(100)的出射及接收?？刂撇?30)根據(jù)受光部(34)的受光狀態(tài)，判斷是否有遮住發(fā)光部(32)及受光部(34)之間的物體。
文檔編號(hào)B41J2/175GK101583496SQ20088000269
公開(kāi)日2009年11月18日 申請(qǐng)日期2008年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月22日
發(fā)明者永田剛史 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社