印刷装置以及印刷方法

印刷装置以及印刷方法
【专利摘要】本发明提供印刷装置以及印刷方法，能够抑制由于头间隙的测定导致印刷速度受限的情况，该测定用于抑制由于被印刷介质的变形导致附着位置精度受损的情况。印刷方法，通过使具备将液状体作为液滴排出的排出喷嘴的排出头与被印刷介质相对移动，并且从排出喷嘴使液滴排出，在被印刷介质上配置液状体而形成图像，包括：存储被印刷介质的变形形状图形的图形形状存储步骤；对被印刷介质的至少一点的位置信息进行检测的检测步骤；将检测出的位置信息与变形形状图形对照、以计算被印刷介质的变形形状，根据变形形状计算喷嘴面与被印刷面的距离的头距离计算步骤；和相应于喷嘴面与被印刷面的距离地对液滴的附着位置进行控制以使液滴附着于被印刷面的液状体配置步骤。
【专利说明】印刷装置以及印刷方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及印刷装置以及印刷方法。
【背景技术】
[0002]以往，已知如下的印刷装置:通过将液状体的液滴从排出头排出并使其在被印刷介质上的任意位置附着，利用液状体在被印刷介质上形成(印刷)图像。
[0003]排出头一边相对于被印刷介质相对移动一边在与附着的位置相对应的地点(定时)将液滴排出。从排出头被排出的液滴行进至被印刷介质为止，附着于被印刷介质中的附着位置。行进时间为:来自于排出头的排出孔的液滴的排出方向上的排出孔与被印刷介质中的附着位置的距离(以下标记为“头间距”)除以液滴的行进速度所得的时间。排出头与被印刷介质的相对移动方向上的、排出孔与附着位置的距离，为相对移动速度与行进时间之积。因此，为了高精度地维持附着位置的位置精度，需要将相对移动速度和行进时间维持为一定。
[0004]但是，存在由于自重和/或印刷的前处理步骤中的加热等发生翘曲等的被印刷介质变形的情况。在被印刷介质变形了的情况下，头间距变得不为一定，所以液滴的行进时间变得不为一定。有时因此导致附着位置精度受损。
[0005]专利文献I中公开了以下喷墨式印刷记录装置:具备对打印头与被印刷体的距离进行测定的距离测定单元和与测定出的距离相应地使打印头的墨滴的喷射速度变化的控制单元。根据专利文献1，通过该喷墨式印刷记录装置，即使在打印头与被印刷体的距离变化了的情况下，印刷文字也不失真，能够进行高精度的印刷。
[0006]专利文献1:日本特开平9-29958号公报
[0007]但是，为了按每个附着点对打印头与被印刷体的距离(头间距)进行测定，不能使打印头的排出周期比距离测定单元的测定周期短，所以存在印刷速度受限制这一问题。为了维持印刷速度，也可使得对头间距进行测定的位置间断开，但在该情况下，在不对头间距进行测定的位置附着精度受损，由于该附着位置的偏差，存在印刷图像的品质受损的可能性升高这样的问题。

【发明内容】

[0008]本发明是为了解决上述问题中的至少一部分而完成的，能够作为以下的方式或应用例来实现。
[0009]应用例I
[0010]本应用例涉及的印刷装置，其特征在于，具备:对被印刷介质进行保持的介质保持单元；排出头，其具备喷嘴面，将所述喷嘴面配设为能够与所述介质保持单元中的对所述被印刷介质进行保持的保持面相对，在该喷嘴面开口有将液滴排出的排出喷嘴；使所述排出头与所述介质保持单元相对移动的相对移动单元；存储所述被印刷介质的变形形状图形的图形形状存储单元；对被所述介质保持单元保持的所述被印刷介质的至少一点的位置信息进行检测的检测单元；头距离计算单元，其将检测出的所述至少一点的位置信息与所述变形形状图形对照，计算所述被印刷介质的变形形状，根据所述变形形状计算所述喷嘴面与所述被印刷介质的被印刷面的距离；和控制单元，其与所述变形形状相应地对所述排出头以及所述相对移动单元中的至少一方进行控制。
[0011]根据本应用例涉及的印刷装置，由检测单元对被印刷介质的至少一点的位置信息进行检测，由头距离计算单元将该位置信息与在图形形状存储单元中存储的变形形状图形对照，从而能够计算被印刷介质的变形形状。通过对被印刷介质的至少一点的位置信息进行检测，将该位置信息与变形形状图形对照，而计算被印刷介质的变形形状，所以能够迅速地求出被印刷介质的变形形状。
[0012]能够根据被印刷介质的变形形状和介质保持单元与排出头的位置关系，计算喷嘴面与被印刷面的距离。与直接计测喷嘴面与被印刷面的距离的情况相比较，能够迅速地求出该距离。另外，喷嘴面与被印刷面的距离的计算，能够在从排出头排出液滴之前预先实施，所以能够实质性地消除由于实施距离的计算而导致印刷速度低下的情况。
[0013]通过相应于与变形形状对应的喷嘴面与被印刷面的距离地由控制单元对排出头以及相对移动单元中的至少一方进行控制，能够与由于被印刷介质变形所产生的喷嘴面与被印刷面的距离的变化相对应地，对液滴的附着位置进行校正。由此，能够抑制由该距离的变化导致的附着位置的偏离。即，能够抑制由于被印刷介质变形导致印刷品质受损的情况。
[0014]应用例2
[0015]在上述应用例涉及的印刷装置中，优选，所述头距离计算单元，根据所述变形形状进一步计算:基于所述相对移动单元达到的相对移动方向上的距离与沿所述被印刷面的距离的关系，所述控制单元，基于相对移动方向上的距离与沿所述被印刷面的距离的关系，使所述液滴附着于使得所述被印刷面中的附着位置之间的距离变为预定距离的附着位置。
[0016]根据该印刷装置，由头距离计算单元计计算相对移动方向上的距离与沿被印刷面的距离的关系。由此，计算从排出头起的排出间隔(距离)与对应于该排出间隔的被印刷面上的附着位置之间的距离的关系。在被印刷介质变形了的情况下，因为被印刷面相对于相对移动方向倾斜，所以相对于相对移动方向上的排出间隔(距离)，被印刷面上的附着位置之间的距离变长。控制单元，基于由头距离计算单元计算的与排出间隔所对应的被印刷面上的附着位置之间的距离的关系，使液滴附着在被印刷面上的附着位置之间的距离变为预定的距离的附着位置，由此能够抑制由于被印刷介质变形导致被印刷面上的附着位置之间变长的情况。
[0017]应用例3
[0018]在上述应用例涉及的印刷装置中，优选，所述检测单元具备:至少出射向与所述保持面平行的方向行进的光的发光部；对从所述发光部出射的光进行检测的受光部；和距离变更单元，其对从所述发光部到所述受光部的光路与所述保持面的、在与所述保持面垂直的方向上的距离进行变更。
[0019]根据该印刷装置，通过用受光部对从发光部射出的光进行检测，能够对在从发光部至受光部的光路上存在物体的情况进行检测。能够通过距离变更单元改变光路与保持面的距离。由此，能够对保持面上的被印刷介质遮挡光路时的光路与保持面的距离进行检测，来测定保持面上的被印刷介质的高度。[0020]应用例4
[0021]在上述应用例涉及的印刷装置中，优选，所述检测单元具备多组成组的所述受光部与所述发光部。
[0022]根据该印刷装置，能够通过多组成组的受光部和发光部来测定多个位置的高度。另外，例如，通过将2组成组的受光部和发光部配置在光路相互交叉的位置，能够将与保持面平行的方向上的高度测定位置特定为光路的交叉部分。
[0023]应用例5
[0024]在上述应用例涉及的印刷装置中，优选，所述检测单元还具备位置变更单元，该位置变更单元对所述受光部以及所述发光部与所述保持面的、在与所述保持面平行的方向上的相对位置进行变更。
[0025]根据该印刷装置，能够通过位置变更单元，对受光部以及发光部与保持面的、在与保持面平行的方向上的相对位置进行变更。由此，能够将从受光部至发光部的光路与保持面的在与保持面平行的方向上的相对位置设定为任意的相对位置。即，能够将高度测定位置设定为任意的位置。另外，能够用I组受光部以及发光部对多个位置的高度进行测定。
[0026]应用例6
[0027]在上述应用例涉及的印刷装置中，优选，所述控制单元具备对从所述排出喷嘴排出的所述液滴的行进速度进行调整的排出速度调整单元，通过对所述液滴的行进速度进行调整来控制附着位置。
[0028]根据该印刷装置，能够通过排出速度调整单元来调整液滴的行进速度。从排出喷嘴排出的液滴至附着于被印刷面为止的行进时间，为用喷嘴面与被印刷面的距离除以液滴的行进速度所得的时间。该行进时间也是所排出的液滴沿相对移动方向移动的时间。通过该行进时间，确定液滴从被排出的位置到附着位置为止的相对移动方向上的距离。即，确定附着位置。即使喷嘴面与被印刷面的距离变化，通过对行进速度进行调整，也能够抑制行进时间变化的情况。即，能够将附着位置维持在适当的位置。
[0029]应用例7
[0030]在上述应用例涉及的印刷装置中，优选，所述控制单元具备对来自于所述排出喷嘴的排出周期进行调整的排出周期调整单元，通过对所述液滴的排出周期进行调整来控制
附着位置。
[0031]根据该印刷装置，能够通过排出周期调整单元对来自于排出喷嘴的排出周期进行调整。在排出头与被印刷介质的相对移动速度一定的情况下，相对移动方向上的液滴的附着位置之间的距离与排出周期成比例。通过对排出周期进行调整，能够调整附着位置。即，能够进行调整使得附着位置维持在适当的位置。
[0032]应用例8
[0033]在上述应用例涉及的印刷装置中，优选，所述控制单元具备对基于所述相对移动单元得到的相对移动速度进行调整的相对移动速度调整单元，通过调整所述相对移动速度来控制附着位置。
[0034]根据该印刷装置，能够通过相对移动速度调整单元对基于相对移动单元得到的相对移动速度进行调整。在来自于排出头的排出周期一定的情况下，相对移动方向上的液滴的附着位置之间的距离与相对移动速度成比例。通过对相对移动速度进行调整，能够调整附着位置。即，能够进行调整使得附着位置维持在适当的位置。
[0035]应用例9
[0036]在上述应用例涉及的印刷装置中，优选，所述控制单元具备使所述排出头与所述介质保持单元在与所述喷嘴面垂直的方向上离开接近的头离开接近单元，通过调整所述喷嘴面与所述被印刷面的距离来控制附着位置。
[0037]根据该印刷装置，能够通过头离开接近单元使排出头和介质保持单元在与喷嘴面垂直的方向上离开接近。即，能够使被介质保持单元保持的被印刷介质与喷嘴面离开接近。由此，对被印刷介质与喷嘴面的距离进行调整，能够对附着位置进行控制而抑制由于被印刷介质与喷嘴面的距离的变动所致的附着位置的变动。
[0038]应用例10
[0039]本应用例涉及的印刷方法，其特征在于，使具备开口有将液状体作为液滴排出的排出喷嘴的喷嘴面的排出头和被印刷介质相对移动，并且从所述排出喷嘴使所述液滴排出，由此在所述被印刷介质上配置所述液状体，来形成图像，该印刷方法包括:存储所述被印刷介质的变形形状图形的图形形状存储步骤；对所述被印刷介质的至少一点的位置信息进行检测的检测步骤；将检测出的所述至少一点的位置信息与所述变形形状图形对照，计算所述被印刷介质的变形形状，根据所述变形形状，计算所述喷嘴面与所述被印刷介质的被印刷面的距离的头距离计算步骤；和与所述变形形状相应地对所述液滴的附着位置进行控制以使所述液滴附着于所述被印刷面的液状体配置步骤。
[0040]根据本应用例涉及的印刷方法，在检测步骤中对被印刷介质的至少一点的位置信息进行检测，在头距离计算步骤中，通过将该位置信息与图形形状存储步骤中所存储的变形形状图形进行对照，能够计算被印刷介质的变形形状。通过对被印刷介质的至少一点的位置信息进行检测，将该位置信息与变形形状图形进行对照，而计算被印刷介质的变形形状，所以能够迅速地求出被印刷介质的变形形状。
[0041]能够根据被印刷介质的变形形状和介质保持单元与排出头的位置关系，计算喷嘴面与被印刷面的距离。与直接计测喷嘴面与被印刷面的距离的情况相比较，能够迅速地求出该距离。另外，喷嘴面与被印刷面的距离的计算，能够在从排出头排出液滴之前预先实施，所以能够实质性地消除由于实施距离的计算导致印刷速度低下的情况。
[0042]在液状体配置步骤中，通过相应于与变形形状对应的喷嘴面与被印刷面的距离地对液滴的附着位置进行控制，能够与由于被印刷介质变形所致的喷嘴面与被印刷面的距离的变化相对应地，对液滴的附着位置进行校正。由此，能够抑制由于该距离的变化所致的附着位置的偏离。即，能够抑制由于被印刷介质变形导致的印刷品质受损的情况。
[0043]应用例11
[0044]在上述应用例涉及的印刷方法中，优选，在所述头距离计算步骤中，还根据所述变形形状计算相对移动方向上的距离与沿所述被印刷面的距离的关系，在所述液状体配置步骤中，基于所述相对移动方向上的距离与沿所述被印刷面的距离的关系，使所述液滴附着在使得所述被印刷面中的所述附着位置之间的距离变为预定距离的附着位置。
[0045]根据该印刷方法，在头距离计算步骤中，计算相对移动方向上的距离与沿被印刷面的距离的关系。由此，计算从排出头起的排出间隔(距离)与该排出间隔所对应的被印刷面上的附着位置之间的距离的关系。在被印刷介质变形了的情况下，被印刷面相对于相对移动方向倾斜，所以相对于相对移动方向上的排出间隔(距离)，被印刷面上的附着位置之间的距离变长。液状体配置步骤中，基于在头距离计算步骤中计算的与对应于排出间隔的被印刷面上的附着位置之间的距离的关系，使液滴附着在被印刷面上的附着位置之间的距离变为预定距离的附着位置，从而能够抑制由于被印刷介质变形导致被印刷面上的附着位置之间变长的情况。
【专利附图】

【附图说明】
[0046]图1 (a)是表不印刷有标记图像的半导体封装体的说明图。图1 (b)是表不半导体封装体在保持基板上直线对准所成的封装体印刷体的说明图。图1 (C)是表示在半导体芯片上印刷的标记图像的说明图。图1 (d)是表示将半导体芯片在保持基板上直线对准的状态的说明图。
[0047]图2是表示印刷系统的结构的说明图。
[0048]图3 (a)是表示液滴排出装置的概略结构的外观立体图。图3(b)是表示液滴排出装置的介质机构部的结构的说明图。
[0049]图4 (a)是表示液滴排出头的概略结构的外观立体图。图4(b)是表示液滴排出头的结构的立体剖视图。图4( c )是表示液滴排出头的排出喷嘴的一部分的结构的剖视图。
[0050]图5是表示液滴排出装置的电结构的电结构框图。
[0051]图6是表示液滴排出头的电结构与信号流向的说明图。
[0052]图7 (a)是表示对压电元件施加的驱动信号的驱动波形的基本波形的图。图7(b)是表示与驱动波形相对应的压电元件的工作所实现的液滴排出头的排出工作的示意截面图。
[0053]图8 (a)是表示排出喷嘴的配置位置的说明图。图8 (b)是表示使液滴沿喷嘴列的延伸方向按直线状附着的状态的说明图。图8 (c)是表示使液滴沿主扫描方向按直线状附着的状态的说明图。图8 (d)是表示使液滴按面状附着的状态的说明图。
[0054]图9 (a)是表示被印刷面为通常状态时的附着位置和被印刷面倾斜时的附着位置的说明图。图9 (b)是表示对液滴的行进速度进行调整以控制附着位置的方法的说明图。
[0055]图10(c)是表示对液滴的排出周期进行调整以控制附着位置的方法的说明图。图10(d)是表示对液滴排出头与被印刷物的相对移动速度进行调整以控制附着位置的方法的说明图。图10 (e)是表示对液滴排出头与被印刷物的距离进行调整以控制附着位置的方法的说明图。
[0056]图11是表示印刷步骤中的各步骤的流程图。
[0057]图12是表示被印刷介质的变形形状图形的说明图。
[0058]图13是表示被印刷介质的变形形状图形的说明图。
[0059]图14是表示被印刷介质的变形形状图形的说明图。
[0060]图15 (a)是表示液滴排出装置的概略结构的外观立体图。图15 (b)是表示高度检测单元的结构的俯视说明图。图15 (c)是表示高度检测单元的结构的侧视说明图。
[0061]图16是表示被印刷介质的变形形状图形的说明图。
[0062]符号说明
[0063]I…液滴排出装置、2…头机构部、3…介质机构部、7…排出装置控制部、15…芯片印刷体、20...液滴排出头、20d...头驱动器、24...排出喷嘴、25...喷嘴基板、26...Y轴扫描机构、30…介质载置台、32…高度检测单元、33…高度检测传感器、33a…发光部、33b…受光部、34...传感器升降机构、44"<?145吣1?(^85"?移位寄存器、86"?锁存电路、87"?电平变换器、88...开关、100...印刷系统、101...液滴排出装置、107…印刷系统控制装置、108…输入输出装置、109…显示装置、150…芯片图像、150A…芯片印刷图像、201，202，203，211…变形形状图形、231…介质机构部、232…高度检测单元、234…传感器保持机构、330…光束。【具体实施方式】
[0064]以下关于本发明涉及的印刷装置以及印刷方法的一个实施方式，参照附图进行说明。本实施方式以在标记对象物上印刷标记图像的印刷系统中的液滴排出装置为例进行说明。液滴排出装置是具备液滴排出头、并从液滴排出头将功能液的液滴排出以印刷图像的装置。此外，在以下说明中参照的附图中，为了图示的方便，有时以与实际情况不同的方式表示部件或部分的纵横的比例尺。
[0065]液滴排出法
[0066]首先，关于在图像的印刷中使用的液滴排出法进行说明。液滴排出法具有材料的使用上浪费少、而且能够在预期位置高精度地配置预期量的材料这样的优点。作为液滴排出法的排出技术，可以列举带电控制方式、加压振动方式、电-机械变换方式、电-热变换方式、静电吸引方式等。
[0067]其中，电-机械变换方式，利用piezo元件(压电元件)接收脉冲性电信号而变形的性质，通过压电元件变形将压力经由用具有柔性的材料形成的部件对贮存有液状材料的空间施加，从该空间挤出液状材料而使其从排出喷嘴排出。压电方式，因为没有加热液状材料，所以具有对材料的组分等的影响小这样的优点。另外，具有通过对驱动电压进行调整能够容易地调整液滴的大小、并且/或者通过对驱动波形的形状进行调整能够调整液滴的行进速度等优点。本实施方式中，因为不影响材料的组分等所以液状材料选择的自由度高、以及因为能够容易地调整液滴的大小和/或行进速度所以液滴的控制性好，所以以具备利用上述压电方式的液滴排出头的液滴排出装置为例进行说明。
[0068]标记对象物
[0069]接下来，关于作为被印刷介质的标记对象物，参照图1进行说明。图1是表示标记对象物和印刷在标记对象物上的标记图像的说明图。图1 (a)是表示印刷有标记图像的半导体封装体的说明图，图1 (b)是表示将半导体封装体在保持基板上直线对准所成的封装体印刷体的说明图，图1 (C)是表示在半导体芯片上印刷的标记图像的说明图，图1 (d)是表示半导体芯片在保持基板上直线对准的状态的说明图。
[0070]图1 (a)所示的半导体封装体11是用倒装芯片连接安装的封装体。在形成有突起(bump)的面的相反侧的面印刷有标记图像即封装体图像110。封装体图像110例如是标识(logo)标记、产品名称、产品型号、批次编号等图像。
[0071]如图1 (b)所示，将半导体封装体11在保持基板12上直线对准并暂时固定，构成封装体印刷体10。将在封装体印刷体10上印刷的图像记为封装体印刷图像110A。通过将封装体印刷体10载置于液滴排出装置I (参照图3)的介质载置台30 (参照图3)、在封装体印刷体10上印刷封装体印刷图像110A，从而在半导体封装体11上印刷封装体图像110。封装体印刷体10与被印刷介质相当。
[0072]图1 (c)所示的半导体芯片16，在形成有焊盘的面的相反侧的面印刷有标记图像即芯片图像150。芯片图像150例如为标识标记、产品名称、产品型号、批次编号等图像。
[0073]如图1 (d)所示，将半导体芯片16在保持基板17上直线对准并暂时固定，构成芯片印刷体15。将在芯片印刷体15上印刷的图像记为芯片印刷图像150A。通过将芯片印刷体15载置在液滴排出装置I的介质载置台30、在芯片印刷体15上印刷芯片印刷图像150A，从而在半导体芯片16上印刷芯片图像150。芯片印刷体15与被印刷介质相当。
[0074]印刷系统
[0075]接下来，关于在上述的芯片印刷体15那样的印刷对象物上印刷芯片印刷图像150A那样的图像的印刷系统，参照图2进行说明。图2是表示印刷系统的结构的说明图。
[0076]如图2所示，印刷系统100具备:液滴排出装置1、输送机器人102、前处理装置103、温度调整装置104a、温度调整装置104b、装载装置105、卸载装置106、印刷系统控制装置107、输入输出装置108和显示装置109。
[0077]芯片印刷体15等被装在预定的收置架(省略图示)中。通过将装有芯片印刷体15等的收置架装填于装载装置105，使得芯片印刷体15等被供给至印刷系统100。
[0078]印刷系统100中的印刷结束了的芯片印刷体15等，被移动到卸载装置106的待机台(省略图示)上，被装到已装填于卸载装置106的收置架。通过将该收置架从卸载装置106取出，从印刷系统100取走印刷完毕的芯片印刷体15等。
[0079]输送机器人102将从装填于装载装置105的收置架中取出并放置在待机台上的芯片印刷体15等，载置在液滴排出装置I和/或前处理装置103等中的预定位置。另外，将用液滴排出装置I和/或前处理装置103等实施了印刷等处理的芯片印刷体15等，从液滴排出装置I和/或前处理装置103等取走，向实施下一处理的装置供给。
[0080]液滴排出装置I在芯片印刷体15那样的印刷对象物上印刷芯片印刷图像150A那样的图像。液滴排出装置I通过输送机器人102保持被供给到介质载置台30上的芯片印刷体15那样的印刷对象物，印刷芯片印刷图像150A那样的图像。液滴排出装置I与印刷装置相当。
[0081]前处理装置103，对芯片印刷体15等实施下述前处理:用于使其成为对于由液滴排出装置I进行印刷而言适当的状态。另外，有时也作为照射用于使构成芯片印刷图像150A等的功能液固化的固化光的固化装置来使用。前处理装置103通过输送机器人102保持被供给到前处理台71上的芯片印刷体15那样的印刷对象物，并实施前处理等。
[0082]温度调整装置104a以及温度调整装置104b，将芯片印刷体15等的温度调整为:用于实施由前处理装置103进行的处理和/或由液滴排出装置I进行的印刷而适当的温度。另外，有时也用于实施用于使构成芯片印刷图像150A等的功能液固化的加热等后处理。
[0083]印刷系统控制装置107按照图像数据，对上述的各装置等进行控制，在芯片印刷体15那样的印刷对象物上印刷芯片印刷图像150A那样的图像。
[0084]输入输出装置108连接于印刷系统控制装置107。输入输出装置108作为输入单元发挥作用，该输入单元用于输入印刷系统控制装置107的存储装置所要存储的程序和/或数据等。印刷系统控制装置107按照存储装置所存储的程序和/或数据等，对上述的各装置等进行控制。另外，输入输出装置108也作为伴随各装置等的工作所获取的数据的输出单元发挥作用。
[0085]显示装置109作为显示各装置等的工作状态等的单元发挥作用。
[0086]液滴排出装置
[0087]接下来，关于液滴排出装置I的结构的整体，参照图3进行说明。图3是表示液滴排出装置的概略结构的图。图3 (a)是表示液滴排出装置的概略结构的外观立体图。图3(b )是表示液滴排出装置的介质机构部的结构的说明图。
[0088]如图3所示，液滴排出装置I具备头机构部2、介质机构部3、功能液供给部4和维护装置部5。头机构部2具有将功能液作为液滴排出的液滴排出头20。介质机构部3具有载置从液滴排出头20排出的液滴的排出对象即工件W的介质载置台30。功能液供给部4有贮存罐、中继罐和供液管，该供液管连接于液滴排出头20。经由供液管，从功能液供给部4向液滴排出头20供给功能液。维护装置部5具备实施液滴排出头20的检查或维护的各装置。液滴排出装置1，还具备汇总地对这些各机构部等进行控制的排出装置控制部7。
[0089]进而，液滴排出装置I具备:在地面上设置的多个支撑腿8 ;和在支撑腿8的上侧设置的平板9。在平板9的上侧，介质机构部3以沿平板9的长度方向(X轴方向)延伸的状态配设。在介质机构部3的上方，由在平板9上竖立设置的2根支撑柱支撑的头机构部2，以沿与介质机构部3正交的方向(Y轴方向)延伸的状态配设。另外，在平板9附近，配置有具有连通于头机构部2的液滴排出头20的供液管的功能液供给部4的贮存罐等。在头机构部2的一方的支撑柱的附近，维护装置部5与介质机构部3并排地沿X轴方向配设。而且，在平板9的下侧收置有排出装置控制部7。
[0090]头机构部2具备:有液滴排出头20的头单元21 ;有头单元21的头滑架；悬挂设置有头滑架的移动框22 ;和使移动框22沿Y轴方向移动的Y轴扫描机构26。
[0091]通过Y轴扫描机构26使移动框22沿Y轴方向移动，由此使液滴排出头20沿Y轴方向自如地移动。另外，将其保持在移动到的位置。
[0092]介质机构部3具备介质载置台30、X轴扫描机构31和高度检测单元32。X轴扫描机构31具备滑动台30A和滑动基座31A。滑动基座31A在平板9的上侧被固定并沿X轴方向延伸。滑动台30A沿X轴方向滑动自如地被支撑于滑动基座31A。通过驱动马达(省略图示)使滑动台30A沿滑动基座31A在X轴方向上自如地移动。另外，被保持在移动到的位置。介质载置台30经由转动机构(省略图示)被支撑于滑动台30A。介质载置台30以能够通过转动机构绕铅垂轴(Z轴)转动自如且在任意位置保持的方式，被支撑于滑动台30A。
[0093]介质机构部3通过X轴扫描机构31使介质载置台30沿X轴方向移动，由此使载置在介质载置台30上的工件W沿X轴方向自如地移动。另外，将其保持在移动到的位置。介质载置台30与介质保持单元相当。X轴扫描机构31与相对移动单元相当。
[0094]液滴排出头20移动到Y轴方向的排出位置停止，与处于下方的工件W的沿X轴方向的移动同步地将功能液作为液滴排出。通过相对地对沿X轴方向移动的工件W和沿Y轴方向移动的液滴排出头20进行控制，使液滴附着于工件W上的任意位置，从而能够实施预期的平面形状的描绘。液滴排出头20与排出头相当。
[0095]介质机构部3所具备的高度检测单元32具备高度检测传感器33和传感器升降机构34。高度检测传感器33具备发光部33a和受光部33b。发光部33a以及受光部33b分别固定在传感器升降机构34的顶端。将支撑发光部33a的传感器升降机构34标记为传感器升降机构34a，将支撑受光部33b的传感器升降机构34标记为传感器升降机构34b。发光部33a以及受光部33b能够通过传感器升降机构34沿Z轴方向移动，能够保持为任意高度。传感器升降机构34a和传感器升降机构34b，在Y轴方向上将滑动基座3IA夹在其间的位置，在平板9上竖立设置。
[0096]发光部33a以射出的光束330的光轴成为Y轴方向的姿势被保持于传感器升降机构34a。受光部33b将光检测面朝向发光部33a侧地被保持于传感器升降机构34b。发光部33a与受光部33b在Z轴方向的高度关系，将光束330的光轴与受光部33b的光检测面的中心一致的状态标记为发光部33a与受光部33b为相同高度。
[0097]发光部33a与受光部33b为相同高度，在发光部33a的发光量一定的情况下，能够根据由受光部33b所检测的光量，对遮挡光束330的物体的有无进行检测。另外，在光束330以边界线为界分成光被遮挡的区域和光到达受光部33b的区域的情况下，能够根据由受光部33b所检测的光量，来特定边界线的位置。例如，能够对介质载置台30的载置工件W等的面的位置进行检测。通过预先求出发光部33a以及受光部33b的高度，能够对在介质载置台30上载置的芯片印刷体15等的被印刷面的高度进行检测。通过使载置在介质载置台30上的芯片印刷体15等沿X轴方向移动，依次对X轴方向的位置与光束330的光轴的位置一致的部分的高度进行检测，能够检测芯片印刷体15等被印刷面的概略形状。高度检测单元32与检测单元相当。
[0098]维护装置部5具备各种检查装置、各种维护装置以及维护装置扫描机构。检查装置是实施液滴排出头20的排出状态的检查的排出检查单元等、实施液滴排出头20的检查的装置。维护装置是实施液滴排出头20的各种维护的装置。维护装置扫描机构是支撑这些各装置的装置，使得这些各装置能够沿X轴方向移动且能够将它们保持在任意位置。
[0099]在实施液滴排出头20的检查和/或维护时，利用Y轴扫描机构使头单元21 (液滴排出头20)移动到面对维护装置部5的位置。另外，通过维护装置扫描机构，使实施的检查或维护所对应的检查装置或维护装置移动到面向头单元21 (液滴排出头20)的位置。
[0100]液滴排出头
[0101]接下来，关于液滴排出头20参照图4进行说明。图4是表示液滴排出头的概略结构的图。图4 (a)是表示液滴排出头的概略结构的外观立体图，图4 (b)是表示液滴排出头的结构的立体剖视图，图4 (c)是表示液滴排出头的排出喷嘴的部分的结构的剖视图。图4所示的Y轴方向以及Z轴方向，在液滴排出头20装配于液滴排出装置I的状态下，与图3所示的Y轴方向或Z轴方向一致。
[0102]如图4 Ca)所示，液滴排出头20具备喷嘴基板25。在喷嘴基板25形成2列喷嘴列24A，该喷嘴列24A中，多个排出喷嘴24按大致一条直线状地排列。通过从排出喷嘴24将功能液作为液滴排出并使其在处于对置位置的描绘对象物等上附着，在该位置配置功能液。喷嘴列24A，在液滴排出头20装配于液滴排出装置I的状态下，沿图3所示的Y轴方向延伸。喷嘴列24A中排出喷嘴24以等间隔的喷嘴间距排列，在2列喷嘴列24A之间，排出喷嘴24的位置沿Y轴方向错开半个喷嘴间距。因此，作为液滴排出头20，能够沿Y轴方向以半个喷嘴间距的间隔配置功能液的液滴。喷嘴基板25的外侧(压力室58的相反侧)的面与喷嘴面相当。[0103]如图4 (b)以及(c)所示，液滴排出头20，对喷嘴基板25层叠有压力室板51，对压力室板51层叠有振动板52。
[0104]在压力室板51形成有液体积存部55，该液体积存部55始终被填充要向液滴排出头20供给的功能液。液体积存部55为被振动板52、喷嘴基板25、压力室板51的壁包围的空间。功能液从功能液供给部4被供给到液滴排出头20，经由振动板52的液供给孔53被供给到液体积存部55。另外，在压力室板51，形成有由多个头分隔壁57划分开的压力室58。由振动板52、喷嘴基板25和2个头分隔壁57包围而成的空间是压力室58。
[0105]压力室58与各个排出喷嘴24相对应地设置，压力室58的数量与排出喷嘴24的数量相同。经由位于2个头分隔壁57之间的供给口 56从液体积存部55将功能液供给到压力室58。成组的头分隔壁57、压力室58、排出喷嘴24与供给口 56，沿液体积存部55排成I列，排成I列的排出喷嘴24形成喷嘴列24A。图4 (b)中省略图示，但是相对于包括图示的排出喷嘴24的喷嘴列24A，在关于液体积存部55大致对称位置，排成I列地配设的排出喷嘴24形成另I列喷嘴列24A。该喷嘴列24A所对应的成组的头分隔壁57、压力室58和供给口 56排成I列。
[0106]在振动板52的构成压力室58的部分分别固定有压电兀件59的一端。压电兀件59的另一端，介由固定板54 (参照图7)固定于对液滴排出头20整体进行支撑的基台(省略图示)。
[0107]压电元件59具有将电极层与压电材料层叠所得的有源部。压电元件59，通过对电极层施加驱动电压，使得有源部沿长度方向(图4 (b)或(c)中的振动板52的厚度方向)收缩。通过解除施加于电极层的驱动电压，使得有源部回到原长度。
[0108]通过对电极层施加驱动电压使压电元件59的有源部收缩，使得固定有压电元件59的一端的振动板52受到被向压力室58的相反侧拉伸的力。振动板52被向压力室58的相反侧拉伸，因此振动板52向压力室58的相反侧弯曲。由此，压力室58的容积增加，所以功能液从液体积存部55经供给口 56被供给到压力室58。接着，如果解除施加于电极层的驱动电压，则有源部回到原长，由此压电元件59按压振动板52。振动板52被按压，回到压力室58侧。由此，压力室58的容积急速复原。即，增加后的容积减少，所以对被填充在压力室58内的功能液施加压力，功能液从与该压力室58连通地形成的排出喷嘴24成为液滴地排出。
[0109]液滴排出装置的电结构
[0110]接下来，关于用于对具有上述那样的结构的液滴排出装置I进行驱动的电结构，参照图5进行说明。图5是表示液滴排出装置的电结构的电结构框图。
[0111]液滴排出装置1，通过经由上述的印刷系统控制装置107进行数据的输入和/或、工作开始和/或停止等控制指令的输入，受控制。印刷系统控制装置107具有进行运算处理的主计算机66，该主计算机66经由接口(I/F) 67与排出装置控制部7连接。
[0112]如参照图2说明了地那样，输入输出装置108以及显示装置109与印刷系统控制装置107连接。输入输出装置108作为用于输入用于对液滴排出装置I进行控制的程序和/或数据等的输入单元发挥作用。另外，输入输出装置108也作为伴随液滴排出装置I的工作所获得的数据的输出单元发挥作用。显示装置109作为显示液滴排出装置I的工作状态等的单元发挥作用。输入输出装置108例如是能够输入信息的键盘、经由记录介质输入输出信息的外部输入输出装置、预先保存经由外部输入输出装置输入的信息的存储部、监视装置等。
[0113]液滴排出装置I的排出装置控制部7具有:输入输出接口(I/F)47、CPU (CentralProcessing Unit,中央处理单兀)44、R0M (Read Only Memory,只读存储器)45、RAM (RandomAccess Memory,随机存取存储器)46和硬盘48。另外还具有头驱动器20d、驱动机构驱动器40d、供液驱动器4d、维护检查驱动器5d和检测部接口(I/F) 43。它们经由数据总线49相互电连接。
[0114]输入输出接口 47与印刷系统控制装置107进行数据发送接收，CPU44基于来自于印刷系统控制装置107的指令进行各种运算处理，输出对液滴排出装置I的各部分的工作进行控制的控制信号。RAM46按照来自于CPU44的指令，暂时保存从印刷系统控制装置107获取的控制指令和/或印刷数据。R0M45存储有用于CPU44进行各种运算处理的例程等。硬盘48，保存有从印刷系统控制装置107获取的控制指令和/或印刷数据、和/或者存储有用于CPU44进行各种运算处理的例程等。
[0115]在头驱动器20d连接有构成头机构部2的头单元21所具有的液滴排出头20。头驱动器20d按照来自于CPU44的控制信号对液滴排出头20进行驱动使其排出功能液的液滴。
[0116]在驱动机构驱动器40d连接有Y轴扫描机构26的头移动马达、X轴扫描机构31的X轴驱动马达、传感器升降机构34的驱动源和包括具有各种驱动源的各种驱动机构的驱动机构41。各种驱动机构为用于移动校准相机的相机移动马达和/或介质载置台30的Θ驱动马达等。驱动机构驱动器40d按照来自于CPU44的控制信号对上述马达等进行驱动，使液滴排出头20与芯片印刷体15那样的印刷对象物相对移动使印刷对象物的任意位置与液滴排出头20对置，与头驱动器20d协同工作使功能液的液滴附着于印刷对象物上的任意位置。
[0117]对维护检查驱动器5d连接有构成维护装置部5的维护单元5A的吸引单元和擦拭单元。对维护检查驱动器5d还连接有构成维护装置部5的检查单元5B所具有的排出检查单元和/或、重量测定单元等。
[0118]维护检查驱动器5d按照来自于CPU44的控制信号，对吸引单元或擦拭单元进行驱动，使其实施液滴排出头20的维护作业。另外，对排出检查单元进行驱动，使其实施排出的有无和/或附着位置精度等液滴排出头20的排出状态的检查。另外，对重量测定单元进行驱动，使其实施从液滴排出头20排出的功能液的液滴的重量即排出重量的测定。
[0119]在供液驱动器4d连接有功能液供给部4。供液驱动器4d按照来自于CPU44的控制信号对功能液供给部4进行驱动，对液滴排出头20供给功能液。在检测部接口(I/F)43连接有具有高度检测传感器33等各种传感器的检测部42。由检测部42的各传感器检测出的检测信息经由检测部接口 43被传输到CPU44。
[0120]液滴的排出
[0121]接下来，关于从液滴排出装置I的液滴排出头20排出液滴的排出控制方法，参照图6进行说明。图6是表示液滴排出头的电结构与信号流向的说明图。
[0122]如上所述，液滴排出装置I具备对液滴排出装置I的各部分的工作进行控制的排出装置控制部7。排出装置控制部7具备输出控制信号的CPU44、和进行液滴排出头20的电驱动控制的头驱动器20d。
[0123]如图6所示，头驱动器20d经由FFC缆线与各液滴排出头20电连接。另外，液滴排出头20与按每个排出喷嘴24 (参照图4)设置的压电元件59相对应地具备移位寄存器(SL) 85、锁存电路(LAT) 86、电平变换器(LS) 87和开关(SW) 88。
[0124]液滴排出装置I的排出控制如下述这样进行。首先，CPU44将使芯片印刷体15那样的印刷对象物中的功能液的配置图形数据化所得的点图形数据传送到头驱动器20d。接着，头驱动器20d，对点图形数据进行译码、生成每个排出喷嘴24的0N/0FF(排出/非排出)信息即喷嘴数据。喷嘴数据被串行信号(SI)化，与时钟信号(CK)同步地被传送到各移位寄存器85。
[0125]被传送到移位寄存器85的喷嘴数据，在锁存信号(LAT)被输入锁存电路86的定时被锁存，进而在电平变换器87中被变换成开关88用的栅信号。即，在喷嘴数据为“0N”的情况下开关88打开，对压电元件59供给驱动信号(C0M)，在喷嘴数据为“OFF”的情况下开关88关闭，不对压电元件59供给驱动信号(COM)。而且，从与“0N”相对应的排出喷嘴24，功能液成为液滴被排出，被排出的功能液的液滴在芯片印刷体15那样的印刷对象物上附着，在印刷对象物上配置功能液。
[0126]驱动波形
[0127]接下来，关于施加于压电元件59的驱动信号(COM)的驱动波形、以及基于被施加该驱动波形的驱动信号的压电元件59的工作实现的排出工作，参照图7进行说明。图7是表示驱动波形的基本波形以及与驱动波形相对应的压电元件的工作的图。图7 (a)是表示施加于压电元件的驱动信号的驱动波形的基本波形的图，图7 (b)是表示基于与驱动波形相对应的压电元件的工作实现的液滴排出头的排出工作的模式剖视图。
[0128]如图7 Ca)所示，在施加驱动信号前的待机状态下，对压电元件59施加一定的电压(图7 (a)的A)。将该电压标记为中间电位。实施排出时，在排出开始前，将施加于压电元件59的电压提升到中间电位，在排出结束后将其返回接地电平。
[0129]在将压电元件59维持在中间电位的待机状态下，压电元件59微微收缩。如上所述，压电兀件59的一端固定于振动板52,另一端固定于固定板54。如图7 (b)所不,压电元件59微微收缩，由此振动板52被向压电元件59侧拉曳，因此振动板52向压力室58的相反侧弯曲(图7 (b)的A)。
[0130]驱动周期的最初的步骤，将施加于压电元件59的电压从中间电位起提升到高电位(升压、图7 (a)的B)。通过使施加于压电元件59的电压变高，压电元件59进一步收缩，振动板52受到将其向压力室58的相反侧拉曳的力。振动板52向压力室58的相反侧被拉曳，由此由具有柔性的材料形成的振动板52向压力室58的相反侧弯曲。由此，压力室58的容积增加，所以功能液从液体积存部55经供给口 56被供给到压力室58 (供液、图7 (b)的B)。将该步骤标记为升压供液步骤。在升压供液步骤中，使压电元件59缓缓地移位，使得空气不会从排出喷嘴24进入压力室。施加于压电元件59的高电位的电压与为了驱动液滴排出头20而施加的驱动电压相当。
[0131]升压供液步骤后，维持将施加于压电元件59的电压保持在高电位的状态。将该状态标记为排出前待机状态(图7 Ca)的C)。构成压电元件59的压电材料，即使电压变化结束后仍残留有机械振动，所以待机直至该机械振动收敛为止的步骤为排出前待机状态。[0132]按机械振动收敛的时间维持排出前待机状态后，使施加于压电兀件59的电压一下子(一口气、不停顿地)降压(图7 (a)的D)。通过使施加于压电元件59的电压一下子降压，压电元件59的移位一下子变为零，压力室58急剧变窄。由此，压力室58内的压力急剧变高，填充在压力室58的内部的功能液从排出喷嘴24排出(图7 (b)的D)。将该步骤标记为降压排出步骤。
[0133]压电元件59的收缩的量因高电位的电压值而不同。压电元件59收缩的量不同，因此压力室58的容积增加的量也不同。因此，通过改变该高电位的电压值，能够对填充在压力室58内被排出的功能液的量、即从液滴排出头20的排出喷嘴24排出的排出量进行调
M
iF.0
[0134]另外，压电元件59的移位一下子变为零时的时间，因高电位的电压值而不同。因此，通过改变该高电位的电压值，能够对从排出喷嘴24排出的液滴的排出速度进行调整。即，能够对所排出的液滴的行进速度进行调整。进而，通过综合地对排出前待机状态的时间和/或、高电位的电压值和/或使电压降压的时间等进行调整，还能够一边将排出量维持为一定一边对液滴的排出速度进行调整。
[0135]在降压排出步骤之后，维持将施加于压电元件59的电压保持为低电位的状态。将该状态标记为排出后待机状态(图7 (a)的E)。按压电元件59的机械振动收敛的时间维持低电位状态的步骤为排出后待机状态。
[0136]在按压电元件59的机械振动收敛的时间维持排出后待机状态后，将施加于压电元件59的电压提升到中间电位(图7 Ca)的F)，再次变为待机状态(中间电位)。
[0137]附着位置
[0138]接下来，关于液滴排出头20的排出喷嘴24与从各个排出喷嘴24排出的液滴的附着位置的关系，参照图8进行说明。图8是表示排出喷嘴与从各个排出喷嘴排出的液滴的附着位置的关系的说明图。图8 (a)是表示排出喷嘴的配置位置的说明图，图8 (b)是表示使液滴沿喷嘴列的延伸方向按直线状附着的状态的说明图，图8 (c)是表示使液滴沿主扫描方向按直线状附着的状态的说明图，图8 (d)是表示使液滴按面状附着的状态的说明图。图8所示的X轴方向以及Y轴方向，在头单元21安装在液滴排出装置I上的状态下，与图3所示的X轴方向或Y轴方向一致。X轴方向为主扫描方向，通过一边使排出喷嘴24(液滴排出头20)沿图8所示的箭头a的方向相对移动，一边在任意位置排出功能液的液滴，能够使液滴附着在X轴方向的任意位置。
[0139]如图8 (a)所示，构成喷嘴列24A的排出喷嘴24沿Y轴方向以喷嘴间距P为中心间距离排列。如上所述，分别构成2列喷嘴列24A的排出喷嘴24彼此的位置，沿Y轴方向相互各错开喷嘴间距P的I / 2。
[0140]如图8 (b)所示，通过表示附着位置的附着点91和表示附着的液滴洇渗扩展状态的附着圆91A，示出附着的I滴液滴的状态。通过从2列喷嘴列24A的所有排出喷嘴24，按使其附着于图8 (b)中用单点划线所示的假想线L上的定时，分别使液滴排出，由此形成附着圆91A以喷嘴间距P的I / 2为中心间间隔相连而成的直线。
[0141]如图8 (C)所示，通过从I个排出喷嘴24连续地使液滴排出，沿X轴方向形成附着圆91A相连而成的直线。将X轴方向上的附着点91间的中心间距离的最小值标记为最小附着距离d。最小附着距离d为主扫描方向的相对移动速度与排出喷嘴24的最小排出间隔之积。
[0142]最小附着距离d，能够通过调整主扫描方向的相对移动速度来调整。另外，最小附着距离d能够通过调整最小排出间隔来调整。
[0143]如图8 Cd)所示，通过按使其在用单点划线示出的假想线L1、L2、L3上附着的定时，分别使液滴排出，形成附着面，该附着面上附着圆91A以喷嘴间距P的I / 2为中心间间隔相连而成的直线沿X轴方向并排。图8 (d)所示的假想线L1、L2、L3间的距离为最小附着距离d的情况下的各个附着点91为能够通过液滴排出装置I配置功能液的液滴的位置。
[0144]图像的描绘时，关于图8 Cd)所示的各个附着点91的位置，按照图像信息确定对液滴进行配置的位置。例如，形成指定了该配置位置以及对该配置位置排出液滴的排出喷嘴24的配置表，通过按照配置表使功能液附着，描绘由图像信息规定的图像。此外，在图8Cd)所示的例子中，在附着圆91A之间存在间隙，但通过相对于喷嘴间距P和/或最小附着距离d，适当地确定所排出的液滴的每I滴的排出重量，能够无间隙地配置功能液。当然，也能够不与其他液滴重叠地使I滴独立地进行配置。
[0145]附着位置的控制
[0146]接下来，参照图9以及图10，对通过调整对附着位置产生影响的各要素对附着位置进行控制的例子进行说明。图9以及图10是一并表示从液滴排出头的排出位置与被印刷面上的附着位置的关系、和对附着位置产生影响的各要素的说明图。图9 (a)是表示被印刷面为通常状态的情况下的附着位置和被印刷面倾斜的情况下的附着位置的说明图，图9 (b)是表示对液滴的行进速度进行调整以控制附着位置的方法的说明图，图10 (c)是表示对液滴的排出周期进行调整以控制附着位置的方法的说明图。图10 (d)是表示对液滴排出头与被印刷物的相对移动速度进行调整以控制附着位置的方法的说明图，图10 (e)是表示对液滴排出头与被印刷物的距离进行调整以控制附着位置的方法的说明图。图9以及图10所示的X轴方向以及Z轴方向与图3所示的X轴方向或Z轴方向一致。
[0147]如图9 Ca)所示，将喷嘴基板25的面与被印刷面H)的距离标记为头间隙G0。被印刷面Fl示出被印刷物变形而相对于液滴排出头20的相对移动方向倾斜了的状态。
[0148]将液滴排出头20与被印刷面H)的相对移动速度标记为相对速度W。将排出喷嘴24排出的液滴的Z轴方向的速度标记为行进速度V0。在使液滴附着在了被印刷面H)的情况下，在排出位置Xl排出的液滴，在行进时间to (秒)期间行进经过行进路径S0，附着到被印刷面H)中的附着位置X0。将排出位置Xl与附着位置XO的X轴方向的距离标记为距离DO。Xl以及XO示出排出位置Xl或附着位置XO的X轴方向的坐标值。相对速度U0、行进速度V0、排出位置X1、附着位置XO和行进时间to的关系，如下示出。
[0149]DO = XO — Xl
[0150]DO = t0 X UO
[0151]GO = tOXVO
[0152]t0 = DO / UO = GO / VO
[0153]在使其附着于被印刷面Fl的情况下，在排出位置Xl排出的液滴，在行进时间tl(秒)期间行进经过行进路径SI，附着到被印刷面Fl中的附着位置X2。将排出位置Xl与附着位置X2的X轴方向的距离标记为D2。Xl以及X2示出排出位置Xl或附着位置X2的X轴方向的坐标值，为D2 = X2 — XI。将距离(D2 — DO)标记为距离D02。将附着位置X2处的喷嘴基板25的面与被印刷面Fl的距离标记为头间隙G21。将附着位置XO处的喷嘴基板25的面与被印刷面Fl的距离标记为头间隙G01。将附着位置X2处的被印刷面H)与被印刷面Fl的Z轴方向的距离标记为头间隙G20。将附着位置XO处的被印刷面H)与被印刷面Fl的Z轴方向的距离标记为头间隙G10。头间隙GlO以及头间隙G20如下示出。
[0154]GlO = GO I —GO
[0155]G20 = G21 - GO
[0156]使其附着于被印刷面Fl的情况下，在液滴行进了行进时间t0 (秒)的时间点(时刻)，在Z轴方向上按头间隙GO行进了，距被印刷面Fl的距离为间隙G10，没有附着上。液滴在又沿Z轴方向按间隙G20行进到的位置、即在行进了行进时间tl (秒)的时间点附着。液滴，在沿Z轴方向按间隙G20行进期间，沿X轴方向按D02 = D2 — DO行进。由于被印刷面H)像被印刷面Fl那样倾斜，发生偏离量为距离D02的附着位置的偏离。
[0157]如图9 (b)所示，通过将液滴的Z轴方向的速度设为行进速度VI，能够在附着位置XO使得液滴附着于被印刷面F1。行进速度Vl如下这样求得。
[0158]Vl = VOX (G01 / G0)
[0159]按行进速度Vl行进GOl的距离的行进时间t2如下这样求得。
[0160]t2 = GOl / Vl = GOl / (VOX (G01 / GO)) = GO / VO = t0
[0161]因此，为t2 = t0，这之间的相对移动方向(X轴方向)上的移动量为tOXUO = DO。这样，在排出位置Xl按行进速度Vi排出的液滴，在行进时间to (秒)期间行进经过行进路径S2，附着于被印刷面Fl上的附着位置X0。
[0162]这样，通过对液滴的Z轴方向的行进速度进行调整，能够对附着位置进行控制，以抑制由于头间隙的变化导致的附着位置的偏离。
[0163]如图10 (C)所示，通过将排出液滴的位置设为排出位置X3，能够在附着位置X0，使液滴附着于被印刷面F1。为了设为排出位置X3，通过缩短排出周期来提前排出液滴的时间点。通过改变排出周期，能够改变排出液滴的时间点，所以能够改变排出液滴的位置。
[0164]将排出喷嘴24位于排出位置Xl的时间点标记为时间点Tl，将位于排出位置X3的时间点标记为时间点T3。将从排出位置X3到排出位置Xl相对移动的时间标记为移动时间t31。为 t31 = Tl - T3。
[0165]将从排出位置X3到排出位置Xl的相对移动距离标记为移动距离D31。
[0166]D31 = t31XU0。
[0167]将从排出位置X3到附着位置XO的相对移动距离标记为移动距离D3。
[0168]D3 = D31 + D0。
[0169]移动时间t31为按行进速度VO行进GlO的距离的时间。
[0170]t31 = GlO / VO0
[0171]将按行进速度VO行进GOl的距离的时间标记为行进时间t3。
[0172]t3 = t31 + t0。
[0173]行进时间t3期间的相对移动距离为U0Xt3。
[0174]U0Xt3 = UOX (t31 + t0) = U0Xt31 + UOXtO = D31 + DO = D3。
[0175]行进时间t3期间的Z轴方向的移动距离为V0Xt3。[0176]V0Xt3 = VOX (t31 + tO) = V0Xt31 + VOXtO = GlO + GO = G01。
[0177]这样，在排出位置X3按行进速度VO排出的液滴，在行进时间t3 (秒)期间沿Z轴方向行进GOl，沿相对移动方向(X轴方向)行进D3。S卩，在排出位置X3按行进速度VO排出的液滴，在行进时间t3 (秒)期间行进经过行进路径S3，附着于被印刷面Fl中的附着位置XOo
[0178]通过调整液滴的排出周期以调整排出液滴的位置，能够控制附着位置以抑制由于头间隙的变化导致的附着位置的偏离。
[0179]如图10 (d)所示，通过将液滴排出头20与被印刷面Fl的相对移动速度设为相对移动速度U1，能够在附着位置XO使液滴附着于被印刷面F1。相对移动速度Ul如下求得。
[0180]Ul = UOX (GO / G01)
[0181]将按相对移动速度Ul沿相对移动方向(X轴方向)行进距离DO的时间标记为行进时间t4。
[0182]UlXt4 = DO
[0183]行进时间t4期间的Z轴方向的行进距离为V0Xt4。
[0184]如上所述，存在下面的关系。
[0185]DO = tOXUO
[0186]GO = tOXVO
[0187]根据该关系求出V0Xt4。
[0188]V0Xt4 = VOX (DO / Ul) = VOX (DO / (U0X (GO / GOl))) = VOX(tOXUO) XGOl / (UOXtOXVO) = GOl
[0189]这样,在排出位置Xl按Z轴方向的行进速度VO排出并按相对移动方向的相对移动速度Ul行进的液滴，在行进时间t4 (秒)期间，沿Z轴方向行进G01，沿相对移动方向(X轴方向)行进DO。S卩，在排出位置Xl按Z轴方向的行进速度V0、按X轴方向的行进速度(相对移动速度)Ul排出的液滴，在行进时间t4 (秒)期间行进经过行进路径S4，附着于被印刷面Fl中的附着位置XO。
[0190]通过调整液滴排出头20与被印刷面Fl的相对移动速度以调整排出液滴的位置，从而能够对附着位置进行控制以抑制由于头间隙的变化导致的附着位置的偏离。
[0191]如图10 Ce)所示，通过调整液滴排出头20的喷嘴基板25与被印刷面Fl在Z轴方向上的距离，能够在附着位置XO使液滴附着于被印刷面F1。图10 (e)所示的移动量为与间隙GlO相当的量。通过将被印刷面Fl与喷嘴基板25的距离按与间隙GlO相当的量接近，使得被印刷面Fl中的附着位置XO在Z轴方向上的位置(与喷嘴基板25的距离)变得与被印刷面H)相同。由此，与使液滴附着于被印刷面H)的情况相同地，在排出位置Xl按Z轴方向的行进速度VO排出并按相对移动方向的相对移动速度UO行进的液滴，附着于被印刷面Fl中的附着位置XO。
[0192]通过与头间隙的变化相对应地调整液滴排出头20与被印刷面Fl的头间隙，能够对附着位置进行控制以控制由于头间隙的变化导致的附着位置的偏离。
[0193]印刷步骤
[0194]接下来，关于利用液滴排出装置I在芯片印刷体15等被印刷介质上进行印刷的印刷步骤，参照图11到图14进行说明。这里说明的印刷步骤为与变形了的被印刷介质相对应的印刷步骤。图11为表示印刷步骤中的各步骤的流程图。图12到图14是表示被印刷介质的变形形状图形的说明图。图12到图14所示的X轴方向以及Z轴方向与图3所示的X轴方向或Z轴方向一致。
[0195]首先，在图11的步骤SI中，获取与被印刷介质相关的信息。与被印刷介质相关的信息为被印刷介质的厚度和/或平面形状的各尺寸等。
[0196]接下来，步骤S2中，获取将被印刷介质的变形形状图形化所得的变形形状图形，并将其存储于R0M45等。变形形状图形为表示被印刷介质的典型的变形形状的特征的图形。步骤S2与图形形状存储步骤相当。R0M45等与图形形状存储单元相当。
[0197]图12所示的变形形状图形201为被印刷介质按圆弧状翘曲所成的变形形状图形。为按圆弧状翘曲、两端抵接于介质载置台30且中央变高的图形。
[0198]图13所示的变形形状图形211为被印刷介质在中央附近弯折所得的变形形状图形。为变为两端抵接于介质载置台30且中央高的三角形状的山形的图形。例如，参照图1Ca)说明了的封装体印刷体10，在保持基板12形成有槽孔，强度小的槽孔的部分主要容易变形，所以有可能像变形形状图形211那样变形。
[0199]图14所示的变形形状图形202为被印刷介质按圆弧状翘曲所得的变形形状图形。为按圆弧状翘曲、中央部分抵接于介质载置台30且两端变高了的图形。
[0200]接下来，图11的步骤S3中，利用高度检测单元32对在介质载置台30上载置的被印刷介质的印刷面的高度进行计测。通过X轴扫描机构31使介质载置台30沿X轴方向移动，使计测被印刷介质的高度的位置与高度检测传感器33的位置一致。在该状态下通过传感器升降机构34使高度检测传感器33升降，对遮挡从发光部33a到受光部33b的光束330的高度进行检测，由此求出该位置处的被印刷面的高度。
[0201]步骤S3与检测步骤相当。高度检测单元32与检测单元相当。传感器升降机构34与距离变更单元相当。用于使对被印刷介质的高度进行计测的位置与高度检测传感器33的位置一致的情况下的X轴扫描机构31，与位置变更单元相当。
[0202]对高度进行测定的位置(部分)，从在步骤S2中存储于R0M45等的变形形状图形中、选择能够特定符合测定出的被印刷介质的变形形状的变形形状图形的位置(部分)。另夕卜，选择能够通过使高度成为已知而从变形形状图形中特定形状的位置(部分)。例如，在存储的变形形状图形为变形形状图形201和/或变形形状图形211的情况下，对被印刷面的中央的高度进行计测。例如，在存储的变形形状图形为变形形状图形201以及变形形状图形211的情况下，对被印刷面的中央的高度以及中央与端部之间的位置的高度进行计测。例如，在存储的变形形状图形为变形形状图形201以及变形形状图形202的情况下，对被印刷面的中央的高度以及两端的高度进行计测。
[0203]接下来，步骤S4中，根据步骤S3中计测出的被印刷面的高度判定被印刷介质的变形的有无。例如，当在步骤S2中存储于R0M45等中的变形形状图形为变形形状图形201和/或变形形状图形211的情况下，如果被印刷面的中央的高度与被印刷介质的厚度相当，则能够判定为没有变形。例如，当在步骤S2中存储的变形形状图形为变形形状图形201或变形形状图形202的情况下，如果被印刷面的中央的高度以及两端的高度与被印刷介质的厚度相当，则能够判定为没有变形。
[0204]在被印刷介质没有变形(步骤S4中“否”)的情况下，进入步骤S5。在被印刷介质变形了(步骤S4中“是”)的情况下，进入步骤S6。
[0205]在步骤S4之后、在步骤S5中，使得来自于液滴排出头20的排出速度为一定的速度地实施印刷。即，不调整从液滴排出头20排出的液滴的行进速度地实施印刷。
[0206]在步骤S4之后、在步骤S6中，依照在步骤S3中计测出的被印刷面的高度，从在步骤S2中存储于R0M45等中的变形形状图形之中，选择在介质载置台30上载置的被印刷介质的变形形状符合的变形形状图形。
[0207]例如，在存储的变形形状图形为变形形状图形201以及变形形状图形211的情况下，根据被印刷面的中央的高度以及中央与端部之间的位置的高度，判定被印刷面为直线状还是为圆弧状，选择变形形状图形201或变形形状图形211作为相应的变形形状图形。例如，在存储的变形形状图形为变形形状图形201以及变形形状图形202的情况下，根据被印刷面的中央的高度以及两端的高度，能够判定中央或两端是不是变高了，选择变形形状图形201或变形形状图形202作为相应的变形形状图形。
[0208]接下来，步骤S7中，根据在步骤S3中计测出的被印刷面的高度与所选择的变形形状图形，计算变形形状。通过计算变形形状，能够根据X轴方向的位置求出头间隙G01。CPU44按照预先输入的程序实施变形形状的计算。该情况下的CPU44与头距离计算单元相当。步骤S7与头距离计算步骤相当。
[0209]如图12所示，用X表示从变形形状图形201的中央起的X轴方向的位置坐标，用z(介质高度z)表示与坐标X相对应的变形形状图形201的距介质载置台30的高度。将变形形状图形201的最闻点的闻度标记为最闻点闻度hi,将变形形状图形201的宽度的I /2标记为宽度W1。最高点高度hi以及宽度Wl能够通过步骤S3的计测步骤实际测定。将变形形状图形201的曲率半径标记为半径r。
[0210]在变形形状图形201中，最高点高度h1、宽度Wl与半径r具有下式的关系。
[0211]【式I】
[0212]
【权利要求】
1.一种印刷装置，其特征在于，具备: 对被印刷介质进行保持的介质保持单元； 排出头，其具备喷嘴面，将所述喷嘴面配设为能与所述介质保持单元的对所述被印刷介质进行保持的保持面相对，其中，在所述喷嘴面开口有将液滴排出的排出喷嘴； 使所述排出头与所述介质保持单元相对移动的相对移动单元； 存储所述被印刷介质的形状图形的图形形状存储单元； 对被所述介质保持单元保持的所述被印刷介质的至少一点的位置信息进行检测的检测单元； 头距离计算单元，其将检测出的所述至少一点的位置信息与所述形状图形对照，来计算所述被印刷介质的形状，根据所述形状来计算所述喷嘴面与所述被印刷介质的被印刷面的距离；和 控制单元，其与所述形状相应地对所述排出头以及所述相对移动单元中的至少一方进行控制。
2.根据权利要求1所述的印刷装置，其特征在于， 所述头距离计算单元，还根据所述形状计算:基于所述相对移动单元达成的相对移动方向上的距离与沿所述被印刷面的距离的关系， 所述控制单元，基于相对移动方向上的距离与沿所述被印刷面的距离的关系，使所述液滴附着于使得所述被印刷面中的附着位置之间的距离变为预定距离的附着位置。`
3.根据权利要求1或2所述的印刷装置，其特征在于， 所述检测单元具备: 至少出射向与所述保持面平行的方向行进的光的发光部； 对从所述发光部出射的光进行检测的受光部；和 距离变更单元，其对从所述发光部到所述受光部的光路与所述保持面的、在垂直于所述保持面的方向上的距离进行变更。
4.根据权利要求3所述的印刷装置，其特征在于， 所述检测单元具备多组成组的所述受光部和所述发光部。
5.根据权利要求3或4所述的印刷装置，其特征在于， 所述检测单元还具备位置变更单元，该位置变更单元对所述受光部以及所述发光部与所述保持面的、在平行于所述保持面的方向上的相对位置进行变更。
6.根据权利要求1到5中的任一项所述的印刷装置，其特征在于， 所述控制单元具备对从所述排出喷嘴排出的所述液滴的行进速度进行调整的排出速度调整单元，通过对所述液滴的行进速度进行调整来控制附着位置。
7.根据权利要求1到5中的任一项所述的印刷装置，其特征在于， 所述控制单元具备对从所述排出喷嘴排出液滴的排出周期进行调整的排出周期调整单元，通过对所述液滴的排出周期进行调整来控制附着位置。
8.根据权利要求1到5中的任一项所述的印刷装置，其特征在于， 所述控制单元具备对基于所述相对移动单元得到的相对移动速度进行调整的相对移动速度调整单元，通过调整所述相对移动速度来控制附着位置。
9.根据权利要求1到5中的任一项所述的印刷装置，其特征在于，所述控制单元具备使所述排出头与所述介质保持单元在垂直于所述喷嘴面的方向上离开接近的头离开接近单元，通过调整所述喷嘴面与所述被印刷面的距离来控制附着位置。
10.一种印刷方法,其特征在于， 使具备开口有将液状体作为液滴排出的排出喷嘴的喷嘴面的排出头与被印刷介质相对移动，并且从所述排出喷嘴使所述液滴排出，由此在所述被印刷介质上配置所述液状体，来形成图像， 该印刷方法包括: 存储所述被印刷介质的形状图形的图形形状存储步骤； 对所述被印刷介质的至少一点的位置信息进行检测的检测步骤； 将检测出的所述至少一点的位置信息与所述形状图形对照，来计算所述被印刷介质的形状，根据所述形状，计算所述喷嘴面与所述被印刷介质的被印刷面的距离的头距离计算步骤；和 与所述形状相应地对所述液滴的附着位置进行控制以使所述液滴附着于所述被印刷面的液状体配置步骤。
11.根据权利要求10所述的印刷方法，其特征在于， 在所述头距离计算步骤中，还根据所述形状计算相对移动方向上的距离与沿所述被印刷面的距离的关系， 在所述液状体配置步骤中，基于所述相对移动方向上的距离与沿所述被印刷面的距离的关系，使所述液滴附着在使得所述被印刷面中的所述附着位置之间的距离变为预定距离的附着位置。
【文档编号】B41J29/38GK103507415SQ201310255932
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年6月25日 优先权日:2012年6月25日
【发明者】长谷川史彰 申请人:精工爱普生株式会社