重量測定装置、及び液滴吐出装置
【課題】性質の異なる複数種類の液状体の重量測定の精度を向上させることができる重量測定装置、及び、これを備えた液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】液状体の重量測定装置は、液滴吐出ヘッド３０iから吐出される複数種類の液状体の種類に応じて設けられ、液滴吐出ヘッド３０iから液状体の吐出を種類ごとに受けるとともに、受けた液状体を吸収する複数の吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂと、吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを介して収集された液状体の重量を測定する電子天秤５０とを備えている。
【解決手段】液状体の重量測定装置は、液滴吐出ヘッド３０iから吐出される複数種類の液状体の種類に応じて設けられ、液滴吐出ヘッド３０iから液状体の吐出を種類ごとに受けるとともに、受けた液状体を吸収する複数の吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂと、吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを介して収集された液状体の重量を測定する電子天秤５０とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量測定装置、及び液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液晶表示装置のカラーフィルタ、配向膜等の成膜等工業上の各種の分野に液滴吐出装置が利用されている。液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドと呼ばれる液滴吐出機構を有している。この液滴吐出ヘッドには、複数のノズルが規則的に形成されている。液滴吐出装置では、これらのノズルから液状体を液滴として吐出することにより、基板等のワーク上に液状体からなるパターンの描画を行う。
【０００３】
近年、このパターンは微細化が進んでおり、液滴吐出ヘッドから吐出される液状体の吐出量を精度良く制御することが重要となってきている。液滴吐出ヘッドから吐出される液状体の吐出量を精度良く制御するためには、当該液状体の重量を正確に測定することが極めて重要となっている。液滴吐出ヘッドから吐出された液状体の重量を測定する装置としては、液状体を吸収材に吸収保持し当該吸収材の重量を測定する重量測定装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９１３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、液状体の種類が多岐にわたり、互いに性質が異なる複数種類の液状体が、１つの液滴吐出装置で並行して使用されるようになってきている。このような液滴吐出装置に、上記特許文献１に記載された重量測定装置を適用すると、吸収材で複数種類の液状体が混合することになる。吸収材で複数種類の液状体が混合すると、化学変化等によって吸収材の表面や内部が固化してしまうことが考えられる。
【０００６】
吸収材が固化してしまうと、固化した部位に液滴が衝突し液状体が吸収材の外に飛散してしまったり、固化した部位を伝わって液状体が吸収材の外に漏洩してしまったりすることが考えられる。吸収材の外に飛散または漏洩した液状体は、重量が測定されないことになる。
【０００７】
つまり、上記特許文献１に記載された重量測定装置を、複数種類の液状体を並行して使用する液滴吐出装置に適用した構成では、液状体の重量測定の精度を向上させることが困難であるという未解決の課題がある。
【０００８】
本発明は、この未解決の課題に着目してなされたものであり、液状体の重量測定の精度を向上させることができる重量測定装置、及び、これを備えた液滴吐出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、液滴吐出ヘッドから吐出される液状体の重量を測定する重量測定装置であって、前記液滴吐出ヘッドから吐出される複数種類の前記液状体の前記種類に応じて設けられ、前記液滴吐出ヘッドから吐出された前記液状体を前記種類ごとに吸収する複数の吸収材と、前記吸収材を介して収集された前記液状体の重量を測定する測定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、液滴吐出ヘッドから吐出された互いに性質の異なる複数種類の液状体は、各々別々な吸収材に吸収されるので、当該液状体の混合による吸収材の固化の可能性が低減される。そのため、液状体の飛散、漏洩の可能性が低減され、液状体の吸収材への吸収能力を持続させやすくすることができる。従って、液滴吐出ヘッドから吐出された液状体の重量を精度良く測定することができる。ここで、吸収能力とは、液滴吐出ヘッドから吐出された液状体を受けて吸収材が当該液状体を吸収することができる能力をいう。
【００１１】
この重量測定装置において、前記複数の吸収材同士間を仕切る仕切りを備えることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、吸収材同士間が、仕切りによって仕切られているため、各吸収材に吸収された液状体が吸収材同士間を移動することが低く抑えられる。従って、各吸収材が各液状体を吸収した後に各液状体が混合してしまうことを低く抑えることが可能となる。
【００１３】
この重量測定装置において、前記複数の吸収材を支持するとともに、各前記吸収材から前記液状体の滴下を受ける受け容器を備え、前記測定手段は、前記液状体の重量を前記受け容器ごと測定することが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、液滴吐出ヘッドから吐出された液状体は、吸収材に吸収された後、受け容器の内部に滴下して液状態で溜められる。従って、吸収材内部で液状体が飽和する可能性が低減され、液状体の吸収材への吸収能力を持続させやすくすることができる。
【００１５】
この重量測定装置において、前記複数の吸収材を保持するとともに、前記受け容器に着脱可能に設けられたフレームを備え、前記複数の吸収材は、前記フレームを介して、前記受け容器に支持されていることが望ましい。
【００１６】
この構成によれば、フレームを受け容器に着脱することで、複数の吸収材をフレームごと受け容器に着脱することができる。従って、複数の吸収材をフレームごと交換することができ、吸収材の交換が容易になる。
【００１７】
本発明の液滴吐出装置は、上記の重量測定装置と、複数のノズル列を有するとともにワークに対し液状体を吐出する液滴吐出ヘッドと、を備え、前記複数の吸収材のそれぞれは、平面視で前記液滴吐出ヘッドの１本のノズル列を覆う大きさに形成されており、前記液滴吐出ヘッドは、前記液状体の重量を測定するときに、各前記吸収材に各前記液状体を前記ノズル列単位で吐出することを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、各吸収材はノズル列単位で液状体の吐出を受けることができ、液滴吐出装置が大型化してしまうことを避けやすくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
本実施形態における液滴吐出装置１は、概略斜視図である図１に示すように、ヘッドユニット９と、キャリッジ２と、基台３と、キャリッジ搬送機構４と、テーブル搬送機構５と、ワークテーブル６と、測定テーブル７と、重量測定装置１０と、制御回路８とを備えている。
【００２０】
この液滴吐出装置１は、キャリッジ２と、ワークテーブル６との相対位置を変化させつつ、キャリッジ２に搭載された複数の液滴吐出ヘッドから液状体を液滴として吐出して、ワークテーブル６に搭載されたワークＷに液状体で所望のパターンを形成するものである。なお、図中のＸ軸方向はキャリッジ２の移動方向を示し、Ｙ軸方向はワークテーブル６の移動方向を示している。Ｚ軸方向は、Ｘ軸とＹ軸とが作る面と直交する方向を示している。
【００２１】
このような液滴吐出装置１は、例えば、各種の表示装置のカラー表示を可能にするカラーフィルタの製造に適用され得る。例えば、赤、緑及び青の３色のフィルタエレメントを有するカラーフィルタを製造する場合は、液滴吐出装置１の各々の液滴吐出ヘッドから、赤、緑及び青の３色の液状体のいずれかをワークＷに液滴として吐出して、赤、緑及び青の３色のフィルタエレメントのパターンを描画する。
【００２２】
ここで、液滴吐出装置１の各構成について説明する。
ヘッドユニット９は、底面図である図２に示すように、１２個の液滴吐出ヘッド３０1〜３０12と、１２個の液滴吐出ヘッド３０i（ｉは、１〜１２の整数）が配設されるヘッドプレート２１とを備えている。１２個の液滴吐出ヘッド３０iは、６個ずつに二分されＹ方向に所定の間隔をあけて、ヘッド列４０ａ及び４０ｂを形成している。ヘッド列４０ａ及び４０ｂは、Ｙ方向から所定の角度θを有する方向に延びるように構成されている。
【００２３】
各液滴吐出ヘッド３０iは、底面図である図３に示すように、複数のノズル３１を有している。複数のノズル３１は、ノズル面３９にＸ方向に沿って所定のピッチ間隔Ｐを有して互いに平行なノズル列３２ａ及び３２ｂを形成している。ノズル列３２ａ及び３２ｂは、ノズル列３２ａ及び３２ｂのノズル３１同士がＸ方向にＰ／２の間隔だけずれた位置に形成されている。
【００２４】
本実施形態では、１２個の液滴吐出ヘッド３０iにおいて、液滴吐出ヘッド３０1，３０4，３０7，３０10に、赤の液状体が供給され、液滴吐出ヘッド３０2，３０5，３０8，３０11に、緑の液状体が供給され、液滴吐出ヘッド３０3，３０6，３０9，３０12に、青の液状体が供給される。
【００２５】
キャリッジ２は、各液滴吐出ヘッド３０iのノズル面３９がＺ方向の下方に向くようにヘッドユニット９を支持する。
【００２６】
基台３は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料から形成されており、Ｘ方向に一定の幅を有し、Ｙ方向に沿って延びるように４本の脚部１１に支持されている。また、基台３のＺ方向の下部には、制御回路８が設けられている。
【００２７】
キャリッジ搬送機構４は、図１に示すように、キャリッジ搬送軸１２と、キャリッジ搬送モータ１３と、動力伝達機構２５とを備えている。
【００２８】
キャリッジ搬送軸１２は、基台３の上部から浮いた状態でＸ方向に延びて設けられている。キャリッジ搬送軸１２は、例えばボールねじが採用され、Ｘ方向を軸として回転可能に設けられている。キャリッジ搬送軸１２は、キャリッジ２に固定された図示しないボールナットに係合している。
【００２９】
キャリッジ搬送モータ１３は、例えばステッピングモータが採用され、輪列等を備えた動力伝達機構２５を介し、キャリッジ搬送軸１２の一端に接続されている。キャリッジ搬送モータ１３は、キャリッジ搬送軸１２を回転させるための動力を発生する。
【００３０】
上記構成を有するキャリッジ搬送機構４は、キャリッジ搬送モータ１３がキャリッジ搬送軸１２を回転させることにより、ボールナットが固定されたキャリッジ２を、キャリッジ搬送軸１２に沿って、すなわちＸ方向に沿って往復移動させることができる。
【００３１】
テーブル搬送機構５は、図１に示すように、テーブル搬送軸１５と、ワークテーブル搬送モータ１６と、動力伝達機構２７と、測定テーブル搬送モータ１７と、動力伝達機構２８とを備えている。
【００３２】
テーブル搬送軸１５は、キャリッジ搬送軸１２と基台３との間の空間に、基台３から浮いた状態でＹ方向に延びて設けられている。テーブル搬送軸１５は、例えばボールねじが採用され、両端が基台３に固定されている。
【００３３】
ワークテーブル搬送モータ１６は、例えばステッピングモータが採用され、ワークテーブル６の下部に固定されている。ワークテーブル搬送モータ１６は、輪列等を備えた動力伝達機構２７を介し、図示しないボールナットに接続している。ワークテーブル搬送モータ１６に接続しているボールナットは、ボールねじであるテーブル搬送軸１５と係合している。ワークテーブル搬送モータ１６は、ボールナットを回転させるための動力を発生する。
【００３４】
測定テーブル搬送モータ１７は、例えばステッピングモータが採用され、測定テーブル７の下部に固定されている。測定テーブル搬送モータ１７は、輪列等を備えた動力伝達機構２８を介し、図示しないボールナットに接続している。測定テーブル搬送モータ１７に接続しているボールナットは、ボールねじであるテーブル搬送軸１５と係合している。測定テーブル搬送モータ１７は、ボールナットを回転させるための動力を発生する。
【００３５】
ワークテーブル６は、図１に示すように、ワークテーブル搬送モータ１６が固定されている側とは反対側に、ワークＷが載置される載置面１９を有している。また、ワークテーブル６は、載置面１９がＺ方向の上方に向くように、ボールナットを介してテーブル搬送軸１５に支持されている。
【００３６】
測定テーブル７は、図１に示すように、後述する重量測定装置１０のフレーム５３が露出するテーブル面４９を有している。測定テーブル７は、テーブル面４９がＺ方向の上方に向くように、ボールナットを介して、テーブル搬送軸１５に支持されている。
【００３７】
上記構成を有するテーブル搬送機構５は、ワークテーブル搬送モータ１６がボールナットを回転させることにより、ワークテーブル６をテーブル搬送軸１５に沿って、すなわちＹ方向に沿って往復移動させることができる。また、テーブル搬送機構５は、測定テーブル搬送モータ１７がボールナットを回転させることにより、測定テーブル７をテーブル搬送軸１５に沿って、すなわちＹ方向に沿って往復移動させることができる。
【００３８】
重量測定装置１０は、測定テーブル７に設置されており、図４に示すように、受容部５１と、電子天秤５０とを備える。ここで、測定テーブル７には、受容部５１と、電子天秤５０とを収容する空間６６が形成されている。受容部５１は、３個の吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂと、フレーム５３と、受け容器５２とを有している。
【００３９】
各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂは、受容部５１の分解斜視図である図５に示すように、それぞれ６面体に形成されている。そして、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの面Ｃは、Ｚ方向から見て、各液滴吐出ヘッド３０iのノズル面３９に位置する１本のノズル列３２ａまたは３２ｂを覆うことができる大きさに設定されている。
【００４０】
各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂは、耐食性（耐薬品性）や液状体の吸収能力の優れた材料から構成されており、例えば、ポリビニルアルコールの連続多孔質体などが採用され得る。
【００４１】
フレーム５３は、図５に示すように、天面Ａに３個の貫通孔５６がＹ方向に一定の間隔をおいて設けられている。貫通孔５６は、天面Ａの開口部が、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの面Ｃの外形よりわずかに大きい形状に形成されている。
【００４２】
この貫通孔５６は、図５中のＥ−Ｅ断面図である図６に示すように、天面Ａと反対側の面の開口部に貫通孔５６の内壁６１から中心に向かって段差５７が設けられている。この段差５７は、貫通孔５６の開口部全周にわたって設けられている。また、天面Ａから段差５７までの距離ｄは、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの厚さｔよりわずかに大きく形成されている。
【００４３】
３個の貫通孔５６は、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂが嵌挿され、貫通孔５６の内壁６１及び段差５７で各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを保持する。各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂは、貫通孔５６同士間に構成された仕切り５９により仕切られた状態でフレーム５３により保持されている。
【００４４】
なお、吸収材５５Ｒは、図２に示す液滴吐出ヘッド３０1，３０4，３０7，３０10から吐出される赤の液状体を受ける。吸収材５５Ｇは、液滴吐出ヘッド３０2，３０5，３０8，３０11から吐出される緑の液状体を受ける。吸収材５５Ｂは、液滴吐出ヘッド３０3，３０6，３０9，３０12から吐出される青の液状体を受ける。
【００４５】
また、フレーム５３は、図６に示すように、天面Ａと反対側の面に３個の貫通孔５６を囲む溝５８が設けられている。この溝５８は、後述の受け容器５２の端部６２と係合する大きさに形成されている。
【００４６】
受け容器５２は、図５に示すように、底６４を有する箱状に形成されている。受け容器５２は、耐食性に優れた材料から形成されており、例えば、ステンレス等が採用され得る。
【００４７】
フレーム５３は、受け容器５２の端部６２がフレーム５３の溝５８内にはめ込まれて、受け容器５２に対して蓋状に設けられている。フレーム５３と受け容器５２とは、フレーム５３が受け容器５２に対して着脱可能に構成されている。フレーム５３が受け容器５２に取り付けられると、受け容器５２の内部には、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを介して滴下する液状体を貯蔵する空間が形成される。
【００４８】
電子天秤５０は、図４に示すように、空間６６の底面６９に配設された状態で空間６６に収容されている。そして、受け容器５２は、電子天秤５０の被測定物載置台６３に配置されている。なお、受容部５１は、フレーム５３の天面Ａとテーブル面４９とが同等の高さとなるように空間６６内に収容されている。また、フレーム５３と測定テーブル７のテーブル貫通孔６８の内壁との間には、隙間が保たれている。
【００４９】
上記の構成を有する重量測定装置１０は、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂが各液滴吐出ヘッド３０iからノズル列単位で液滴の吐出を受けて、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを介して収集された液状体の重量を液滴吐出ヘッド３０iごとに電子天秤５０で測定する。
【００５０】
制御回路８は、液滴吐出装置１の主要構成を示すブロック図である図７に示すように、制御部１０５と、ヘッドドライバ１０７と、モータドライバ１０９と、インタフェース部１１１とを備えている。
制御部１０５は、例えば、マイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１３と、メモリ部１１５とを備えている。ＣＰＵ１１３は、描画処理等の各種処理を実行する。
【００５１】
メモリ部１１５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）や、ＲＯＭ（Read-Only Memory）などを含んだ構成を有している。ＲＡＭは、ホストコンピュータ１１７からインタフェース部１１１を介して入力される描画データを格納したり、ＣＰＵ１１３によって実行される描画処理等のプログラムを一時的に展開したり、各種データを一時的に格納したりする。
【００５２】
ここで、描画データは、液状体でワークＷに描画すべきパターンを指示するものであり、描画すべきパターンがビットマップ状に表現されている。なお、描画データは、ホストコンピュータ１１７によって生成され、ホストコンピュータ１１７からインタフェース部１１１を介して制御部１０５に入力される。
【００５３】
ＲＯＭは、例えば不揮発性半導体メモリで構成され、ＣＰＵ１１３が実行するプログラムなどが格納されている。
ヘッドドライバ１０７は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、ヘッドユニット９の各液滴吐出ヘッド３０iを個別に制御する。
【００５４】
モータドライバ１０９は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ搬送モータ１３、ワークテーブル搬送モータ１６及び測定テーブル搬送モータ１７のそれぞれを個別に制御する。
インタフェース部１１１は、ホストコンピュータ１１７から受け取った描画データを制御部１０５に出力したり、制御部１０５から受け取った各種情報をホストコンピュータ１１７に出力したりする。
【００５５】
なお、電子天秤５０は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、受容部５１の重量変化を検出するとともに、検出した結果を制御部１０５に出力する。ここで、受容部５１の重量変化とは、受容部５１に対向する各液滴吐出ヘッド３０iが液状体を液滴として受容部５１に吐出する前の重量と吐出した後の重量との変化をいう。
【００５６】
ここで、重量測定装置１０による液状体の重量測定の流れについて説明する。
液状体の重量測定は、ＣＰＵ１１３が図８に示す重量測定処理を開始することによって、動作が開始される。この重量測定処理は、ホストコンピュータ１１７から制御部１０５に重量測定指令が入力されると、ＣＰＵ１１３によって開始される。
【００５７】
ステップＳ１において、変数ｎの値をクリアして、ステップＳ２に移行する。ここで、変数ｎは、各液滴吐出ヘッド３０iの個数をカウントする変数である。
このステップＳ２において、測定準備指令をモータドライバ１０９に出力して、ステップＳ３に移行する。このとき、モータドライバ１０９は、キャリッジ搬送モータ１３及び測定テーブル搬送モータ１７のそれぞれの駆動を制御して、キャリッジ２及び測定テーブル７のそれぞれを初期位置につかせる。
【００５８】
ここで、キャリッジ２及び測定テーブル７のそれぞれの初期位置とは、赤の液状体を吐出する液滴吐出ヘッド３０1のノズル列３２ａが、重量測定装置１０の吸収材５５Ｒに対向する位置である。
【００５９】
ステップＳ３において、変数ｎの値が０であるか否かを判定し、０である（ＹＥＳ）と判定されると、ステップＳ４に移行し、０でない（ＮＯ）と判定されると、ステップＳ１３に移行する。
ステップＳ４において、変数ｎに１を加算して新たな変数ｎとし、ステップＳ５に移行する。
このステップＳ５において、電子天秤５０の指示値を読み込んで、ステップＳ６に移行する。
【００６０】
このステップＳ６において、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1の１本のノズル列３２ａに対する吐出指令をヘッドドライバ１０７に出力して、ステップＳ７に移行する。このとき、ヘッドドライバ１０７は、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1の１本のノズル列３２ａのみを駆動させて、このノズル列３２ａからその測定対象の液滴吐出ヘッド３０1が吐出する赤の液状体を受ける吸収材５５Ｒに向けて所定回数だけ液滴を吐出させる。
【００６１】
なお、このとき、ヘッドドライバ１０７は、液滴吐出ヘッド３０1のノズル列３２ｂ及び他の液滴吐出ヘッド３０2〜３０12を駆動させず待機させる。
【００６２】
ステップＳ７において、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1の１本のノズル列３２ａでの吐出が終了したか否かを判定し、終了した（ＹＥＳ）と判定されると、ステップＳ８に移行する。終了していない（ＮＯ）と判定されると、吐出が終了するまで待機する。
【００６３】
ステップＳ８において、相対移動指令をモータドライバ１０９に出力してステップＳ９に移行する。このとき、モータドライバ１０９は、キャリッジ搬送モータ１３及び測定テーブル搬送モータ１７のそれぞれの駆動を制御して、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1のノズル列３２ｂと吸収材５５Ｒとが対向するように、キャリッジ２及び測定テーブル７のそれぞれを移動させる。
【００６４】
ステップＳ９において、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1のノズル列３２ｂに対する吐出指令をヘッドドライバ１０７に出力して、ステップＳ１０に移行する。このとき、ヘッドドライバ１０７は、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1の１本のノズル列３２ｂのみを駆動させて、この測定対象の液滴吐出ヘッド３０1の１本のノズル列３２ｂから吸収材５５Ｒに向けて所定回数だけ液滴を吐出させる。
【００６５】
なお、このとき、ヘッドドライバ１０７は、液滴吐出ヘッド３０1のノズル列３２ａ及び他の液滴吐出ヘッド３０2〜３０12を駆動させず待機させる。
【００６６】
ステップＳ１０において、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1の１本のノズル列３２ｂでの吐出が終了したか否かを判定し、終了した（ＹＥＳ）と判定されると、ステップＳ１１に移行する。終了していない（ＮＯ）と判定されると、吐出が終了するまで待機する。
【００６７】
ステップＳ１１において、電子天秤５０の指示値を読み込んでステップＳ１２に移行する。これにより、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1が吸収材５５Ｒに液滴を吐出する前後での受容部５１の重量変化が把握され得る。
【００６８】
ステップＳ１２において、変数ｎの値が１２であるか否か、すなわちすべての液滴吐出ヘッド３０1〜３０12に対する測定が終了したか否かを判定する。そして、変数ｎの値が１２である（ＹＥＳ）、すなわちすべての液滴吐出ヘッド３０1〜３０12に対する測定が終了したと判定されると、吐出重量測定処理を終了する。
また、変数ｎの値が１２未満である（ＮＯ）、すなわちすべての液滴吐出ヘッド３０1〜３０12に対する測定が終了していないと判定されると、ステップＳ１３に移行する。
【００６９】
ステップＳ１３において、相対移動指令をモータドライバ１０９に出力してステップＳ４に移行する。このとき、モータドライバ１０９は、キャリッジ搬送モータ１３及び測定テーブル搬送モータ１７のそれぞれの駆動を制御して、新たな測定対象の液滴吐出ヘッド３０iのノズル列３２ａと、その測定対象の液滴吐出ヘッド３０iが吐出する液状体の種類を受ける各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂのいずれかとが対向するように、キャリッジ２及び測定テーブル７のそれぞれを移動させる。
【００７０】
ここでは、緑の液状体を吐出する液滴吐出ヘッド３０2が新たな測定対象となるため、モータドライバ１０９は、キャリッジ搬送モータ１３及び測定テーブル搬送モータ１７のそれぞれの駆動を制御して、液滴吐出ヘッド３０2のノズル列３２ａと、重量測定装置１０の吸収材５５Ｇとが対向する位置までキャリッジ２及び測定テーブル７のそれぞれを移動させる。
【００７１】
また、青の液状体を吐出する液滴吐出ヘッド３０3が新たな測定対象となるときは、モータドライバ１０９は、キャリッジ搬送モータ１３及び測定テーブル搬送モータ１７のそれぞれの駆動を制御して、液滴吐出ヘッド３０3のノズル列３２ａと、重量測定装置１０の吸収材５５Ｂとが対向する位置までキャリッジ２及び測定テーブル７のそれぞれを移動させる。
【００７２】
なお、本実施形態において、電子天秤５０が測定手段に対応している。
【００７３】
本実施形態の液滴吐出装置１では、重量測定装置１０において、各液滴吐出ヘッド３０iから吐出された性質の異なる赤、緑、及び青の液状体は、それぞれ別々な吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂに吸収される。
【００７４】
これにより、性質としての色が異なる赤、緑及び青の液状体の混合による各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの固化の可能性が抑制される。そのため、液状体の飛散、漏洩の可能性が低減され、液状体の吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂへの吸収能力を持続させやすくすることができる。従って、各液滴吐出ヘッド３０iから吐出された液状体の重量を精度良く測定することが可能となる。
【００７５】
また、重量測定装置１０において、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂは、フレーム５３の仕切り５９により仕切られている。これにより、赤、緑及び青の液状体が、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂ間を移動することが抑制され、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの固化の可能性がさらに低減される。
【００７６】
また、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂが吸収保持しきれなくなった赤、緑及び青の液状体は、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂから受け容器５２の内部に滴下する。これにより、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂが、各液状体で飽和状態となってしまうことを低く抑えることが可能となる。
【００７７】
また、本実施形態の重量測定装置１０は、受け容器５２内に液状体を貯蔵する空間を有するため、液状体を吸収材に吸収保持し当該吸収材の重量を測定する従来の重量測定装置に比較して、より多量の液状体を貯蔵することができる。従って、測定済の液状体を廃棄する頻度を低減することができ、測定の効率化を図りつつ、メンテナンスを容易にすることが可能となる。
【００７８】
また、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを保持するフレーム５３は、受け容器５２に着脱可能に設けられている。従って、フレーム５３を受け容器５２から外すことにより、劣化汚染された各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの交換が容易になるとともに、受け容器５２内に貯蔵された重量測定が終了した液状体を容易に排出することが可能となる。
【００７９】
また、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの面Ｃは、ノズル面３９に位置する１本のノズル列３２ａまたは３２ｂを覆うことができる大きさに形成されている。液滴吐出ヘッド３０iは、液状体の吐出重量を測定するときに、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂに各液状体を１本のノズル列単位で吐出することができる。
【００８０】
ここで、各液滴吐出ヘッド３０iから液状体をノズル３１単位で吐出して液状体の重量測定をしてもよいが、重量測定に時間がかかってしまう。また、各液滴吐出ヘッド３０iから各液状体を各液滴吐出ヘッド３０i単位で吐出して液状体の重量測定をもよいが、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを各液滴吐出ヘッド３０iのノズル面３９を覆うことができる大きさに形成する必要がある。そのため、液滴吐出装置１及び重量測定装置１０が大型化してしまう。
【００８１】
従って、本実施形態のように、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを１本のノズル列３２ａまたは３２ｂを覆うことができる大きさとし、１本のノズル列単位で液状体を吐出して液状体の重量を測定することは、測定の効率化や装置の小型化が図られるという点で好ましい。
【００８２】
なお、本実施形態では、電子天秤５０で液状体の重量を測定する場合を例に説明したが、これに限定されず、受容部５１の重量を精密に測定できるものであれば任意の重量測定器を採用することができる。
【００８３】
また、本実施形態では、１２個の液滴吐出ヘッド３０1〜３０12を備えた場合を例に説明したが、液滴吐出ヘッド３０iの個数は１２個に限定されず、２個以上の任意の個数とすることができる。
【００８４】
また、本実施形態では、各液滴吐出ヘッド３０iが３種類の性質の異なった液状体を吐出する場合を例に説明したが、各液滴吐出ヘッド３０iが吐出する液状体の種類は３種類に限定されず、２つ以上の任意の種類とすることができる。この場合、性質の異なった液状体の種類に応じて吸収材の個数を適宜設定すればよい。
【００８５】
また、本実施形態では、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの材料や大きさが同一の場合を例に説明したが、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの材料や大きさはこれに限定されない。各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの材料や大きさについては、各液滴吐出ヘッド３０iから吐出される液状体の性質、種類、または吐出頻度等により、適宜設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施形態における液滴吐出装置の概略斜視図。
【図２】本発明の実施形態におけるヘッドユニットの底面図。
【図３】本発明の実施形態における液滴吐出ヘッドの底面図。
【図４】本発明の実施形態における重量測定装置の構成を説明する図。
【図５】本発明の実施形態における重量測定装置の受容部の分解斜視図。
【図６】図５中のＥ−Ｅ断面図。
【図７】本発明の実施形態における液滴吐出装置の主要構成を示すブロック図。
【図８】本発明の実施形態における液滴吐出装置の重量測定処理の流れを示す図。
【符号の説明】
【００８７】
Ｗ…ワーク、１…液滴吐出装置、２…キャリッジ、６…ワークテーブル、７…測定テーブル、８…制御回路、１０…重量測定装置、３０i…液滴吐出ヘッド、３２ａ，３２ｂ…ノズル列、５０…電子天秤、５１…受容部、５２…受け容器、５３…フレーム、５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂ…吸収材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重量測定装置、及び液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液晶表示装置のカラーフィルタ、配向膜等の成膜等工業上の各種の分野に液滴吐出装置が利用されている。液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドと呼ばれる液滴吐出機構を有している。この液滴吐出ヘッドには、複数のノズルが規則的に形成されている。液滴吐出装置では、これらのノズルから液状体を液滴として吐出することにより、基板等のワーク上に液状体からなるパターンの描画を行う。
【０００３】
近年、このパターンは微細化が進んでおり、液滴吐出ヘッドから吐出される液状体の吐出量を精度良く制御することが重要となってきている。液滴吐出ヘッドから吐出される液状体の吐出量を精度良く制御するためには、当該液状体の重量を正確に測定することが極めて重要となっている。液滴吐出ヘッドから吐出された液状体の重量を測定する装置としては、液状体を吸収材に吸収保持し当該吸収材の重量を測定する重量測定装置が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９１３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、液状体の種類が多岐にわたり、互いに性質が異なる複数種類の液状体が、１つの液滴吐出装置で並行して使用されるようになってきている。このような液滴吐出装置に、上記特許文献１に記載された重量測定装置を適用すると、吸収材で複数種類の液状体が混合することになる。吸収材で複数種類の液状体が混合すると、化学変化等によって吸収材の表面や内部が固化してしまうことが考えられる。
【０００６】
吸収材が固化してしまうと、固化した部位に液滴が衝突し液状体が吸収材の外に飛散してしまったり、固化した部位を伝わって液状体が吸収材の外に漏洩してしまったりすることが考えられる。吸収材の外に飛散または漏洩した液状体は、重量が測定されないことになる。
【０００７】
つまり、上記特許文献１に記載された重量測定装置を、複数種類の液状体を並行して使用する液滴吐出装置に適用した構成では、液状体の重量測定の精度を向上させることが困難であるという未解決の課題がある。
【０００８】
本発明は、この未解決の課題に着目してなされたものであり、液状体の重量測定の精度を向上させることができる重量測定装置、及び、これを備えた液滴吐出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、液滴吐出ヘッドから吐出される液状体の重量を測定する重量測定装置であって、前記液滴吐出ヘッドから吐出される複数種類の前記液状体の前記種類に応じて設けられ、前記液滴吐出ヘッドから吐出された前記液状体を前記種類ごとに吸収する複数の吸収材と、前記吸収材を介して収集された前記液状体の重量を測定する測定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、液滴吐出ヘッドから吐出された互いに性質の異なる複数種類の液状体は、各々別々な吸収材に吸収されるので、当該液状体の混合による吸収材の固化の可能性が低減される。そのため、液状体の飛散、漏洩の可能性が低減され、液状体の吸収材への吸収能力を持続させやすくすることができる。従って、液滴吐出ヘッドから吐出された液状体の重量を精度良く測定することができる。ここで、吸収能力とは、液滴吐出ヘッドから吐出された液状体を受けて吸収材が当該液状体を吸収することができる能力をいう。
【００１１】
この重量測定装置において、前記複数の吸収材同士間を仕切る仕切りを備えることが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、吸収材同士間が、仕切りによって仕切られているため、各吸収材に吸収された液状体が吸収材同士間を移動することが低く抑えられる。従って、各吸収材が各液状体を吸収した後に各液状体が混合してしまうことを低く抑えることが可能となる。
【００１３】
この重量測定装置において、前記複数の吸収材を支持するとともに、各前記吸収材から前記液状体の滴下を受ける受け容器を備え、前記測定手段は、前記液状体の重量を前記受け容器ごと測定することが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、液滴吐出ヘッドから吐出された液状体は、吸収材に吸収された後、受け容器の内部に滴下して液状態で溜められる。従って、吸収材内部で液状体が飽和する可能性が低減され、液状体の吸収材への吸収能力を持続させやすくすることができる。
【００１５】
この重量測定装置において、前記複数の吸収材を保持するとともに、前記受け容器に着脱可能に設けられたフレームを備え、前記複数の吸収材は、前記フレームを介して、前記受け容器に支持されていることが望ましい。
【００１６】
この構成によれば、フレームを受け容器に着脱することで、複数の吸収材をフレームごと受け容器に着脱することができる。従って、複数の吸収材をフレームごと交換することができ、吸収材の交換が容易になる。
【００１７】
本発明の液滴吐出装置は、上記の重量測定装置と、複数のノズル列を有するとともにワークに対し液状体を吐出する液滴吐出ヘッドと、を備え、前記複数の吸収材のそれぞれは、平面視で前記液滴吐出ヘッドの１本のノズル列を覆う大きさに形成されており、前記液滴吐出ヘッドは、前記液状体の重量を測定するときに、各前記吸収材に各前記液状体を前記ノズル列単位で吐出することを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、各吸収材はノズル列単位で液状体の吐出を受けることができ、液滴吐出装置が大型化してしまうことを避けやすくすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
本実施形態における液滴吐出装置１は、概略斜視図である図１に示すように、ヘッドユニット９と、キャリッジ２と、基台３と、キャリッジ搬送機構４と、テーブル搬送機構５と、ワークテーブル６と、測定テーブル７と、重量測定装置１０と、制御回路８とを備えている。
【００２０】
この液滴吐出装置１は、キャリッジ２と、ワークテーブル６との相対位置を変化させつつ、キャリッジ２に搭載された複数の液滴吐出ヘッドから液状体を液滴として吐出して、ワークテーブル６に搭載されたワークＷに液状体で所望のパターンを形成するものである。なお、図中のＸ軸方向はキャリッジ２の移動方向を示し、Ｙ軸方向はワークテーブル６の移動方向を示している。Ｚ軸方向は、Ｘ軸とＹ軸とが作る面と直交する方向を示している。
【００２１】
このような液滴吐出装置１は、例えば、各種の表示装置のカラー表示を可能にするカラーフィルタの製造に適用され得る。例えば、赤、緑及び青の３色のフィルタエレメントを有するカラーフィルタを製造する場合は、液滴吐出装置１の各々の液滴吐出ヘッドから、赤、緑及び青の３色の液状体のいずれかをワークＷに液滴として吐出して、赤、緑及び青の３色のフィルタエレメントのパターンを描画する。
【００２２】
ここで、液滴吐出装置１の各構成について説明する。
ヘッドユニット９は、底面図である図２に示すように、１２個の液滴吐出ヘッド３０1〜３０12と、１２個の液滴吐出ヘッド３０i（ｉは、１〜１２の整数）が配設されるヘッドプレート２１とを備えている。１２個の液滴吐出ヘッド３０iは、６個ずつに二分されＹ方向に所定の間隔をあけて、ヘッド列４０ａ及び４０ｂを形成している。ヘッド列４０ａ及び４０ｂは、Ｙ方向から所定の角度θを有する方向に延びるように構成されている。
【００２３】
各液滴吐出ヘッド３０iは、底面図である図３に示すように、複数のノズル３１を有している。複数のノズル３１は、ノズル面３９にＸ方向に沿って所定のピッチ間隔Ｐを有して互いに平行なノズル列３２ａ及び３２ｂを形成している。ノズル列３２ａ及び３２ｂは、ノズル列３２ａ及び３２ｂのノズル３１同士がＸ方向にＰ／２の間隔だけずれた位置に形成されている。
【００２４】
本実施形態では、１２個の液滴吐出ヘッド３０iにおいて、液滴吐出ヘッド３０1，３０4，３０7，３０10に、赤の液状体が供給され、液滴吐出ヘッド３０2，３０5，３０8，３０11に、緑の液状体が供給され、液滴吐出ヘッド３０3，３０6，３０9，３０12に、青の液状体が供給される。
【００２５】
キャリッジ２は、各液滴吐出ヘッド３０iのノズル面３９がＺ方向の下方に向くようにヘッドユニット９を支持する。
【００２６】
基台３は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料から形成されており、Ｘ方向に一定の幅を有し、Ｙ方向に沿って延びるように４本の脚部１１に支持されている。また、基台３のＺ方向の下部には、制御回路８が設けられている。
【００２７】
キャリッジ搬送機構４は、図１に示すように、キャリッジ搬送軸１２と、キャリッジ搬送モータ１３と、動力伝達機構２５とを備えている。
【００２８】
キャリッジ搬送軸１２は、基台３の上部から浮いた状態でＸ方向に延びて設けられている。キャリッジ搬送軸１２は、例えばボールねじが採用され、Ｘ方向を軸として回転可能に設けられている。キャリッジ搬送軸１２は、キャリッジ２に固定された図示しないボールナットに係合している。
【００２９】
キャリッジ搬送モータ１３は、例えばステッピングモータが採用され、輪列等を備えた動力伝達機構２５を介し、キャリッジ搬送軸１２の一端に接続されている。キャリッジ搬送モータ１３は、キャリッジ搬送軸１２を回転させるための動力を発生する。
【００３０】
上記構成を有するキャリッジ搬送機構４は、キャリッジ搬送モータ１３がキャリッジ搬送軸１２を回転させることにより、ボールナットが固定されたキャリッジ２を、キャリッジ搬送軸１２に沿って、すなわちＸ方向に沿って往復移動させることができる。
【００３１】
テーブル搬送機構５は、図１に示すように、テーブル搬送軸１５と、ワークテーブル搬送モータ１６と、動力伝達機構２７と、測定テーブル搬送モータ１７と、動力伝達機構２８とを備えている。
【００３２】
テーブル搬送軸１５は、キャリッジ搬送軸１２と基台３との間の空間に、基台３から浮いた状態でＹ方向に延びて設けられている。テーブル搬送軸１５は、例えばボールねじが採用され、両端が基台３に固定されている。
【００３３】
ワークテーブル搬送モータ１６は、例えばステッピングモータが採用され、ワークテーブル６の下部に固定されている。ワークテーブル搬送モータ１６は、輪列等を備えた動力伝達機構２７を介し、図示しないボールナットに接続している。ワークテーブル搬送モータ１６に接続しているボールナットは、ボールねじであるテーブル搬送軸１５と係合している。ワークテーブル搬送モータ１６は、ボールナットを回転させるための動力を発生する。
【００３４】
測定テーブル搬送モータ１７は、例えばステッピングモータが採用され、測定テーブル７の下部に固定されている。測定テーブル搬送モータ１７は、輪列等を備えた動力伝達機構２８を介し、図示しないボールナットに接続している。測定テーブル搬送モータ１７に接続しているボールナットは、ボールねじであるテーブル搬送軸１５と係合している。測定テーブル搬送モータ１７は、ボールナットを回転させるための動力を発生する。
【００３５】
ワークテーブル６は、図１に示すように、ワークテーブル搬送モータ１６が固定されている側とは反対側に、ワークＷが載置される載置面１９を有している。また、ワークテーブル６は、載置面１９がＺ方向の上方に向くように、ボールナットを介してテーブル搬送軸１５に支持されている。
【００３６】
測定テーブル７は、図１に示すように、後述する重量測定装置１０のフレーム５３が露出するテーブル面４９を有している。測定テーブル７は、テーブル面４９がＺ方向の上方に向くように、ボールナットを介して、テーブル搬送軸１５に支持されている。
【００３７】
上記構成を有するテーブル搬送機構５は、ワークテーブル搬送モータ１６がボールナットを回転させることにより、ワークテーブル６をテーブル搬送軸１５に沿って、すなわちＹ方向に沿って往復移動させることができる。また、テーブル搬送機構５は、測定テーブル搬送モータ１７がボールナットを回転させることにより、測定テーブル７をテーブル搬送軸１５に沿って、すなわちＹ方向に沿って往復移動させることができる。
【００３８】
重量測定装置１０は、測定テーブル７に設置されており、図４に示すように、受容部５１と、電子天秤５０とを備える。ここで、測定テーブル７には、受容部５１と、電子天秤５０とを収容する空間６６が形成されている。受容部５１は、３個の吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂと、フレーム５３と、受け容器５２とを有している。
【００３９】
各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂは、受容部５１の分解斜視図である図５に示すように、それぞれ６面体に形成されている。そして、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの面Ｃは、Ｚ方向から見て、各液滴吐出ヘッド３０iのノズル面３９に位置する１本のノズル列３２ａまたは３２ｂを覆うことができる大きさに設定されている。
【００４０】
各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂは、耐食性（耐薬品性）や液状体の吸収能力の優れた材料から構成されており、例えば、ポリビニルアルコールの連続多孔質体などが採用され得る。
【００４１】
フレーム５３は、図５に示すように、天面Ａに３個の貫通孔５６がＹ方向に一定の間隔をおいて設けられている。貫通孔５６は、天面Ａの開口部が、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの面Ｃの外形よりわずかに大きい形状に形成されている。
【００４２】
この貫通孔５６は、図５中のＥ−Ｅ断面図である図６に示すように、天面Ａと反対側の面の開口部に貫通孔５６の内壁６１から中心に向かって段差５７が設けられている。この段差５７は、貫通孔５６の開口部全周にわたって設けられている。また、天面Ａから段差５７までの距離ｄは、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの厚さｔよりわずかに大きく形成されている。
【００４３】
３個の貫通孔５６は、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂが嵌挿され、貫通孔５６の内壁６１及び段差５７で各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを保持する。各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂは、貫通孔５６同士間に構成された仕切り５９により仕切られた状態でフレーム５３により保持されている。
【００４４】
なお、吸収材５５Ｒは、図２に示す液滴吐出ヘッド３０1，３０4，３０7，３０10から吐出される赤の液状体を受ける。吸収材５５Ｇは、液滴吐出ヘッド３０2，３０5，３０8，３０11から吐出される緑の液状体を受ける。吸収材５５Ｂは、液滴吐出ヘッド３０3，３０6，３０9，３０12から吐出される青の液状体を受ける。
【００４５】
また、フレーム５３は、図６に示すように、天面Ａと反対側の面に３個の貫通孔５６を囲む溝５８が設けられている。この溝５８は、後述の受け容器５２の端部６２と係合する大きさに形成されている。
【００４６】
受け容器５２は、図５に示すように、底６４を有する箱状に形成されている。受け容器５２は、耐食性に優れた材料から形成されており、例えば、ステンレス等が採用され得る。
【００４７】
フレーム５３は、受け容器５２の端部６２がフレーム５３の溝５８内にはめ込まれて、受け容器５２に対して蓋状に設けられている。フレーム５３と受け容器５２とは、フレーム５３が受け容器５２に対して着脱可能に構成されている。フレーム５３が受け容器５２に取り付けられると、受け容器５２の内部には、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを介して滴下する液状体を貯蔵する空間が形成される。
【００４８】
電子天秤５０は、図４に示すように、空間６６の底面６９に配設された状態で空間６６に収容されている。そして、受け容器５２は、電子天秤５０の被測定物載置台６３に配置されている。なお、受容部５１は、フレーム５３の天面Ａとテーブル面４９とが同等の高さとなるように空間６６内に収容されている。また、フレーム５３と測定テーブル７のテーブル貫通孔６８の内壁との間には、隙間が保たれている。
【００４９】
上記の構成を有する重量測定装置１０は、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂが各液滴吐出ヘッド３０iからノズル列単位で液滴の吐出を受けて、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを介して収集された液状体の重量を液滴吐出ヘッド３０iごとに電子天秤５０で測定する。
【００５０】
制御回路８は、液滴吐出装置１の主要構成を示すブロック図である図７に示すように、制御部１０５と、ヘッドドライバ１０７と、モータドライバ１０９と、インタフェース部１１１とを備えている。
制御部１０５は、例えば、マイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１３と、メモリ部１１５とを備えている。ＣＰＵ１１３は、描画処理等の各種処理を実行する。
【００５１】
メモリ部１１５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）や、ＲＯＭ（Read-Only Memory）などを含んだ構成を有している。ＲＡＭは、ホストコンピュータ１１７からインタフェース部１１１を介して入力される描画データを格納したり、ＣＰＵ１１３によって実行される描画処理等のプログラムを一時的に展開したり、各種データを一時的に格納したりする。
【００５２】
ここで、描画データは、液状体でワークＷに描画すべきパターンを指示するものであり、描画すべきパターンがビットマップ状に表現されている。なお、描画データは、ホストコンピュータ１１７によって生成され、ホストコンピュータ１１７からインタフェース部１１１を介して制御部１０５に入力される。
【００５３】
ＲＯＭは、例えば不揮発性半導体メモリで構成され、ＣＰＵ１１３が実行するプログラムなどが格納されている。
ヘッドドライバ１０７は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、ヘッドユニット９の各液滴吐出ヘッド３０iを個別に制御する。
【００５４】
モータドライバ１０９は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、キャリッジ搬送モータ１３、ワークテーブル搬送モータ１６及び測定テーブル搬送モータ１７のそれぞれを個別に制御する。
インタフェース部１１１は、ホストコンピュータ１１７から受け取った描画データを制御部１０５に出力したり、制御部１０５から受け取った各種情報をホストコンピュータ１１７に出力したりする。
【００５５】
なお、電子天秤５０は、ＣＰＵ１１３からの指令に基づいて、受容部５１の重量変化を検出するとともに、検出した結果を制御部１０５に出力する。ここで、受容部５１の重量変化とは、受容部５１に対向する各液滴吐出ヘッド３０iが液状体を液滴として受容部５１に吐出する前の重量と吐出した後の重量との変化をいう。
【００５６】
ここで、重量測定装置１０による液状体の重量測定の流れについて説明する。
液状体の重量測定は、ＣＰＵ１１３が図８に示す重量測定処理を開始することによって、動作が開始される。この重量測定処理は、ホストコンピュータ１１７から制御部１０５に重量測定指令が入力されると、ＣＰＵ１１３によって開始される。
【００５７】
ステップＳ１において、変数ｎの値をクリアして、ステップＳ２に移行する。ここで、変数ｎは、各液滴吐出ヘッド３０iの個数をカウントする変数である。
このステップＳ２において、測定準備指令をモータドライバ１０９に出力して、ステップＳ３に移行する。このとき、モータドライバ１０９は、キャリッジ搬送モータ１３及び測定テーブル搬送モータ１７のそれぞれの駆動を制御して、キャリッジ２及び測定テーブル７のそれぞれを初期位置につかせる。
【００５８】
ここで、キャリッジ２及び測定テーブル７のそれぞれの初期位置とは、赤の液状体を吐出する液滴吐出ヘッド３０1のノズル列３２ａが、重量測定装置１０の吸収材５５Ｒに対向する位置である。
【００５９】
ステップＳ３において、変数ｎの値が０であるか否かを判定し、０である（ＹＥＳ）と判定されると、ステップＳ４に移行し、０でない（ＮＯ）と判定されると、ステップＳ１３に移行する。
ステップＳ４において、変数ｎに１を加算して新たな変数ｎとし、ステップＳ５に移行する。
このステップＳ５において、電子天秤５０の指示値を読み込んで、ステップＳ６に移行する。
【００６０】
このステップＳ６において、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1の１本のノズル列３２ａに対する吐出指令をヘッドドライバ１０７に出力して、ステップＳ７に移行する。このとき、ヘッドドライバ１０７は、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1の１本のノズル列３２ａのみを駆動させて、このノズル列３２ａからその測定対象の液滴吐出ヘッド３０1が吐出する赤の液状体を受ける吸収材５５Ｒに向けて所定回数だけ液滴を吐出させる。
【００６１】
なお、このとき、ヘッドドライバ１０７は、液滴吐出ヘッド３０1のノズル列３２ｂ及び他の液滴吐出ヘッド３０2〜３０12を駆動させず待機させる。
【００６２】
ステップＳ７において、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1の１本のノズル列３２ａでの吐出が終了したか否かを判定し、終了した（ＹＥＳ）と判定されると、ステップＳ８に移行する。終了していない（ＮＯ）と判定されると、吐出が終了するまで待機する。
【００６３】
ステップＳ８において、相対移動指令をモータドライバ１０９に出力してステップＳ９に移行する。このとき、モータドライバ１０９は、キャリッジ搬送モータ１３及び測定テーブル搬送モータ１７のそれぞれの駆動を制御して、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1のノズル列３２ｂと吸収材５５Ｒとが対向するように、キャリッジ２及び測定テーブル７のそれぞれを移動させる。
【００６４】
ステップＳ９において、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1のノズル列３２ｂに対する吐出指令をヘッドドライバ１０７に出力して、ステップＳ１０に移行する。このとき、ヘッドドライバ１０７は、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1の１本のノズル列３２ｂのみを駆動させて、この測定対象の液滴吐出ヘッド３０1の１本のノズル列３２ｂから吸収材５５Ｒに向けて所定回数だけ液滴を吐出させる。
【００６５】
なお、このとき、ヘッドドライバ１０７は、液滴吐出ヘッド３０1のノズル列３２ａ及び他の液滴吐出ヘッド３０2〜３０12を駆動させず待機させる。
【００６６】
ステップＳ１０において、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1の１本のノズル列３２ｂでの吐出が終了したか否かを判定し、終了した（ＹＥＳ）と判定されると、ステップＳ１１に移行する。終了していない（ＮＯ）と判定されると、吐出が終了するまで待機する。
【００６７】
ステップＳ１１において、電子天秤５０の指示値を読み込んでステップＳ１２に移行する。これにより、測定対象の液滴吐出ヘッド３０1が吸収材５５Ｒに液滴を吐出する前後での受容部５１の重量変化が把握され得る。
【００６８】
ステップＳ１２において、変数ｎの値が１２であるか否か、すなわちすべての液滴吐出ヘッド３０1〜３０12に対する測定が終了したか否かを判定する。そして、変数ｎの値が１２である（ＹＥＳ）、すなわちすべての液滴吐出ヘッド３０1〜３０12に対する測定が終了したと判定されると、吐出重量測定処理を終了する。
また、変数ｎの値が１２未満である（ＮＯ）、すなわちすべての液滴吐出ヘッド３０1〜３０12に対する測定が終了していないと判定されると、ステップＳ１３に移行する。
【００６９】
ステップＳ１３において、相対移動指令をモータドライバ１０９に出力してステップＳ４に移行する。このとき、モータドライバ１０９は、キャリッジ搬送モータ１３及び測定テーブル搬送モータ１７のそれぞれの駆動を制御して、新たな測定対象の液滴吐出ヘッド３０iのノズル列３２ａと、その測定対象の液滴吐出ヘッド３０iが吐出する液状体の種類を受ける各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂのいずれかとが対向するように、キャリッジ２及び測定テーブル７のそれぞれを移動させる。
【００７０】
ここでは、緑の液状体を吐出する液滴吐出ヘッド３０2が新たな測定対象となるため、モータドライバ１０９は、キャリッジ搬送モータ１３及び測定テーブル搬送モータ１７のそれぞれの駆動を制御して、液滴吐出ヘッド３０2のノズル列３２ａと、重量測定装置１０の吸収材５５Ｇとが対向する位置までキャリッジ２及び測定テーブル７のそれぞれを移動させる。
【００７１】
また、青の液状体を吐出する液滴吐出ヘッド３０3が新たな測定対象となるときは、モータドライバ１０９は、キャリッジ搬送モータ１３及び測定テーブル搬送モータ１７のそれぞれの駆動を制御して、液滴吐出ヘッド３０3のノズル列３２ａと、重量測定装置１０の吸収材５５Ｂとが対向する位置までキャリッジ２及び測定テーブル７のそれぞれを移動させる。
【００７２】
なお、本実施形態において、電子天秤５０が測定手段に対応している。
【００７３】
本実施形態の液滴吐出装置１では、重量測定装置１０において、各液滴吐出ヘッド３０iから吐出された性質の異なる赤、緑、及び青の液状体は、それぞれ別々な吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂに吸収される。
【００７４】
これにより、性質としての色が異なる赤、緑及び青の液状体の混合による各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの固化の可能性が抑制される。そのため、液状体の飛散、漏洩の可能性が低減され、液状体の吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂへの吸収能力を持続させやすくすることができる。従って、各液滴吐出ヘッド３０iから吐出された液状体の重量を精度良く測定することが可能となる。
【００７５】
また、重量測定装置１０において、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂは、フレーム５３の仕切り５９により仕切られている。これにより、赤、緑及び青の液状体が、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂ間を移動することが抑制され、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの固化の可能性がさらに低減される。
【００７６】
また、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂが吸収保持しきれなくなった赤、緑及び青の液状体は、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂから受け容器５２の内部に滴下する。これにより、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂが、各液状体で飽和状態となってしまうことを低く抑えることが可能となる。
【００７７】
また、本実施形態の重量測定装置１０は、受け容器５２内に液状体を貯蔵する空間を有するため、液状体を吸収材に吸収保持し当該吸収材の重量を測定する従来の重量測定装置に比較して、より多量の液状体を貯蔵することができる。従って、測定済の液状体を廃棄する頻度を低減することができ、測定の効率化を図りつつ、メンテナンスを容易にすることが可能となる。
【００７８】
また、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを保持するフレーム５３は、受け容器５２に着脱可能に設けられている。従って、フレーム５３を受け容器５２から外すことにより、劣化汚染された各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの交換が容易になるとともに、受け容器５２内に貯蔵された重量測定が終了した液状体を容易に排出することが可能となる。
【００７９】
また、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの面Ｃは、ノズル面３９に位置する１本のノズル列３２ａまたは３２ｂを覆うことができる大きさに形成されている。液滴吐出ヘッド３０iは、液状体の吐出重量を測定するときに、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂに各液状体を１本のノズル列単位で吐出することができる。
【００８０】
ここで、各液滴吐出ヘッド３０iから液状体をノズル３１単位で吐出して液状体の重量測定をしてもよいが、重量測定に時間がかかってしまう。また、各液滴吐出ヘッド３０iから各液状体を各液滴吐出ヘッド３０i単位で吐出して液状体の重量測定をもよいが、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを各液滴吐出ヘッド３０iのノズル面３９を覆うことができる大きさに形成する必要がある。そのため、液滴吐出装置１及び重量測定装置１０が大型化してしまう。
【００８１】
従って、本実施形態のように、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを１本のノズル列３２ａまたは３２ｂを覆うことができる大きさとし、１本のノズル列単位で液状体を吐出して液状体の重量を測定することは、測定の効率化や装置の小型化が図られるという点で好ましい。
【００８２】
なお、本実施形態では、電子天秤５０で液状体の重量を測定する場合を例に説明したが、これに限定されず、受容部５１の重量を精密に測定できるものであれば任意の重量測定器を採用することができる。
【００８３】
また、本実施形態では、１２個の液滴吐出ヘッド３０1〜３０12を備えた場合を例に説明したが、液滴吐出ヘッド３０iの個数は１２個に限定されず、２個以上の任意の個数とすることができる。
【００８４】
また、本実施形態では、各液滴吐出ヘッド３０iが３種類の性質の異なった液状体を吐出する場合を例に説明したが、各液滴吐出ヘッド３０iが吐出する液状体の種類は３種類に限定されず、２つ以上の任意の種類とすることができる。この場合、性質の異なった液状体の種類に応じて吸収材の個数を適宜設定すればよい。
【００８５】
また、本実施形態では、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの材料や大きさが同一の場合を例に説明したが、各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの材料や大きさはこれに限定されない。各吸収材５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの材料や大きさについては、各液滴吐出ヘッド３０iから吐出される液状体の性質、種類、または吐出頻度等により、適宜設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施形態における液滴吐出装置の概略斜視図。
【図２】本発明の実施形態におけるヘッドユニットの底面図。
【図３】本発明の実施形態における液滴吐出ヘッドの底面図。
【図４】本発明の実施形態における重量測定装置の構成を説明する図。
【図５】本発明の実施形態における重量測定装置の受容部の分解斜視図。
【図６】図５中のＥ−Ｅ断面図。
【図７】本発明の実施形態における液滴吐出装置の主要構成を示すブロック図。
【図８】本発明の実施形態における液滴吐出装置の重量測定処理の流れを示す図。
【符号の説明】
【００８７】
Ｗ…ワーク、１…液滴吐出装置、２…キャリッジ、６…ワークテーブル、７…測定テーブル、８…制御回路、１０…重量測定装置、３０i…液滴吐出ヘッド、３２ａ，３２ｂ…ノズル列、５０…電子天秤、５１…受容部、５２…受け容器、５３…フレーム、５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂ…吸収材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドから吐出される液状体の重量を測定する重量測定装置であって、
前記液滴吐出ヘッドから吐出される複数種類の前記液状体の前記種類に応じて設けられ、前記液滴吐出ヘッドから吐出された前記液状体を前記種類ごとに吸収する複数の吸収材と、
前記吸収材を介して収集された前記液状体の重量を測定する測定手段と、
を備えたことを特徴とする重量測定装置。
【請求項２】
前記複数の吸収材同士間を仕切る仕切りを備えることを特徴とする請求項１に記載の重量測定装置。
【請求項３】
前記複数の吸収材を支持するとともに、各前記吸収材から前記液状体の滴下を受ける受け容器を備え、
前記測定手段は、前記液状体の重量を前記受け容器ごと測定することを特徴とする請求項１または２に記載の重量測定装置。
【請求項４】
前記複数の吸収材を保持するとともに、前記受け容器に着脱可能に設けられたフレームを備え、前記複数の吸収材は、前記フレームを介して、前記受け容器に支持されていることを特徴とする請求項３に記載の重量測定装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の重量測定装置と、
複数のノズル列を有するとともにワークに対し液状体を吐出する液滴吐出ヘッドと、を備え、前記複数の吸収材のそれぞれは、平面視で前記液滴吐出ヘッドの１本のノズル列を覆う大きさに形成されており、前記液滴吐出ヘッドは、前記液状体の重量を測定するときに、各前記吸収材に各前記液状体を前記ノズル列単位で吐出することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１】
液滴吐出ヘッドから吐出される液状体の重量を測定する重量測定装置であって、
前記液滴吐出ヘッドから吐出される複数種類の前記液状体の前記種類に応じて設けられ、前記液滴吐出ヘッドから吐出された前記液状体を前記種類ごとに吸収する複数の吸収材と、
前記吸収材を介して収集された前記液状体の重量を測定する測定手段と、
を備えたことを特徴とする重量測定装置。
【請求項２】
前記複数の吸収材同士間を仕切る仕切りを備えることを特徴とする請求項１に記載の重量測定装置。
【請求項３】
前記複数の吸収材を支持するとともに、各前記吸収材から前記液状体の滴下を受ける受け容器を備え、
前記測定手段は、前記液状体の重量を前記受け容器ごと測定することを特徴とする請求項１または２に記載の重量測定装置。
【請求項４】
前記複数の吸収材を保持するとともに、前記受け容器に着脱可能に設けられたフレームを備え、前記複数の吸収材は、前記フレームを介して、前記受け容器に支持されていることを特徴とする請求項３に記載の重量測定装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の重量測定装置と、
複数のノズル列を有するとともにワークに対し液状体を吐出する液滴吐出ヘッドと、を備え、前記複数の吸収材のそれぞれは、平面視で前記液滴吐出ヘッドの１本のノズル列を覆う大きさに形成されており、前記液滴吐出ヘッドは、前記液状体の重量を測定するときに、各前記吸収材に各前記液状体を前記ノズル列単位で吐出することを特徴とする液滴吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２２４５７７（Ｐ２００８−２２４５７７Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６６３３０（Ｐ２００７−６６３３０）
【出願日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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