JP7691640B2 - LIQUID DISCHARGE APPARATUS AND LIQUID DISCHARGE METHOD - Google Patents
LIQUID DISCHARGE APPARATUS AND LIQUID DISCHARGE METHOD Download PDFInfo
- Publication number
- JP7691640B2 JP7691640B2 JP2021148814A JP2021148814A JP7691640B2 JP 7691640 B2 JP7691640 B2 JP 7691640B2 JP 2021148814 A JP2021148814 A JP 2021148814A JP 2021148814 A JP2021148814 A JP 2021148814A JP 7691640 B2 JP7691640 B2 JP 7691640B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid ejection
- liquid
- unit
- carriage
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
Description
本発明は、液体吐出装置および液体吐出方法に関する。 The present invention relates to a liquid ejection device and a liquid ejection method.
特許文献1には、液体を吐出する記録ヘッド10を備えたキャリッジ5と、キャリッジ5を主走査方向に走査させる走査手段と、を備えた液体を吐出する装置において、キャリッジ5は、被記録媒体Pとの接触を検出するジャム検出センサ16と、記録ヘッド10を移動させて、記録ヘッド10と被記録媒体Pの間の距離を可変する昇降手段と、を有し、検出手段が、接触を検出した場合に、走査手段によるキャリッジ5の走査を停止させる動作と、昇降手段により記録ヘッド10を被記録媒体Pとの間の距離を大きくさせる動作と、を同時に行う構成が記載されている。 Patent document 1 describes a liquid ejection device that includes a carriage 5 equipped with a recording head 10 that ejects liquid, and a scanning means for scanning the carriage 5 in the main scanning direction, in which the carriage 5 has a jam detection sensor 16 that detects contact with the recording medium P, and a lifting means that moves the recording head 10 to vary the distance between the recording head 10 and the recording medium P, and describes a configuration in which, when the detection means detects contact, it simultaneously performs an operation to stop the scanning of the carriage 5 by the scanning means, and an operation to increase the distance between the recording head 10 and the recording medium P by the lifting means.
本発明の目的は、液体吐出中における対象物と液体吐出ユニットとの衝突を防ぐことが可能な液体吐出装置を提供することにある。 The object of the present invention is to provide a liquid ejection device that can prevent collision between an object and a liquid ejection unit during liquid ejection.
本発明は、対象物に向けて液体を吐出する液体吐出口を備えるとともに、第1の方向および前記第1の方向と交差する第2の方向の少なくとも1つの方向と、前記第1の方向および前記第2の方向と交差し、前記液体吐出口から前記対象物に向けて前記液体を吐出する方向と平行な第3の方向とに移動可能な液体吐出ユニットを備えた液体吐出装置であって、前記対象物に対する前記液体吐出ユニットの位置を検知する位置検知手段を有する接触検知ユニットと、前記液体吐出ユニットの移動を制御する制御手段とを備え、前記液体吐出ユニットは、前記対象物に向けて前記液体を吐出する吐出位置と、前記吐出位置よりも前記対象物から前記第3の方向へ遠ざかった待機位置とに移動可能であり、前記接触検知ユニットは、前記待機位置にある状態の前記液体吐出ユニットに対して前記液体吐出口を覆うように装着され、前記制御手段は、前記位置検知手段が前記対象物に対する前記液体吐出ユニットの位置を検知した後、前記液体吐出ユニットが前記対象物への液体の吐出をする時の移動軌跡を算出し、前記液体吐出ユニットが前記対象物への液体の吐出をする前に、算出した前記移動軌跡に沿って前記液体吐出ユニットを移動させる第1動作を行うことを特徴とする。 The present invention provides a liquid ejection device including a liquid ejection port that ejects liquid toward a target object, and a liquid ejection unit that is movable in at least one of a first direction and a second direction intersecting the first direction, and a third direction that intersects the first direction and the second direction and is parallel to the direction in which the liquid is ejected from the liquid ejection port toward the target object, the liquid ejection device including a contact detection unit having a position detection means that detects the position of the liquid ejection unit relative to the target object, and a control means that controls movement of the liquid ejection unit, and the liquid ejection unit ejects the liquid toward the target object. and a standby position which is farther from the target in the third direction than the ejection position, the contact detection unit is attached to the liquid ejection unit in the standby position so as to cover the liquid ejection port, and the control means calculates a movement trajectory of the liquid ejection unit when ejecting liquid onto the target after the position detection means detects the position of the liquid ejection unit relative to the target, and performs a first operation of moving the liquid ejection unit along the calculated movement trajectory before the liquid ejection unit ejects liquid onto the target.
本発明によれば、液体吐出中における対象物と液体吐出ユニットとの衝突を防ぐことが可能な液体吐出装置を提供することができる。 The present invention provides a liquid ejection device that can prevent collisions between an object and a liquid ejection unit during liquid ejection.
本発明の実施形態を、図面を用いて以下に説明する。 An embodiment of the present invention is described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の液体吐出装置の全体概略構成図である。図1(a)は液体吐出装置の側面図、図1(b)は同装置の平面図である。 Figure 1 is a schematic diagram of the overall configuration of a liquid ejection device of the present invention. Figure 1(a) is a side view of the liquid ejection device, and Figure 1(b) is a plan view of the same device.
液体吐出装置1000は、対象物となる被描画物100に対向して設置する。液体吐出装置1000は、X軸レール101と、このX軸レール101と交差するY軸レール102と、X軸レール101およびY軸レール102と交差するZ軸レール103を備える。Y軸レール102は、X軸レール101がY軸方向に移動可能なようにX軸レール101を保持している。そのX軸レール101は、Z軸レール103がX軸方向に移動可能なようにZ軸レール103を保持している。そして、Z軸レール103は、キャリッジ70がZ軸方向に移動可能なようにキャリッジ70を保持している。 The liquid ejection device 1000 is installed facing the drawing target 100. The liquid ejection device 1000 includes an X-axis rail 101, a Y-axis rail 102 that intersects with the X-axis rail 101, and a Z-axis rail 103 that intersects with the X-axis rail 101 and the Y-axis rail 102. The Y-axis rail 102 holds the X-axis rail 101 so that the X-axis rail 101 can move in the Y-axis direction. The X-axis rail 101 holds the Z-axis rail 103 so that the Z-axis rail 103 can move in the X-axis direction. The Z-axis rail 103 holds the carriage 70 so that the carriage 70 can move in the Z-axis direction.
ここで、X軸は、第1の方向の一例である。また、Y軸は、第1の方向と交差する第2の方向の一例である。また、Z軸は、第1の方向および第2の方向と交差する第3の方向の一例である。キャリッジ70は、液体吐出ユニットの一例であり、キャリッジ70は、被描画物100に向けて液体の一例であるインクを吐出するためのヘッド300を備える。 Here, the X-axis is an example of a first direction. The Y-axis is an example of a second direction that intersects with the first direction. The Z-axis is an example of a third direction that intersects with the first and second directions. The carriage 70 is an example of a liquid ejection unit, and the carriage 70 is equipped with a head 300 for ejecting ink, which is an example of a liquid, toward the drawing object 100.
キャリッジ70は、キャリッジ70をZ軸レール103に沿ってZ軸方向に駆動するZ方向駆動部92を備える。Z軸レール103は、Z軸レール103をX軸レール101に沿ってX軸方向に駆動するX方向駆動部72を備える。さらに、X軸レール101は、X軸レール101をY軸レール102に沿ってY軸方向に駆動するY方向駆動部82を備える。 The carriage 70 is provided with a Z-direction drive unit 92 that drives the carriage 70 in the Z-axis direction along the Z-axis rail 103. The Z-axis rail 103 is provided with an X-direction drive unit 72 that drives the Z-axis rail 103 in the X-axis direction along the X-axis rail 101. Furthermore, the X-axis rail 101 is provided with a Y-direction drive unit 82 that drives the X-axis rail 101 in the Y-axis direction along the Y-axis rail 102.
上記の構成により液体吐出装置1000は、描画データに基づきキャリッジ70をX軸、Y軸およびZ軸の方向へ動かしながら、ヘッド300から被描画物100に向けてインクを吐出し、被描画物100に描画を行う。 With the above configuration, the liquid ejection device 1000 ejects ink from the head 300 toward the object 100 to be drawn, while moving the carriage 70 in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions based on the drawing data, thereby drawing on the object 100.
なお、キャリッジ70のZ軸方向への移動は、Z軸と平行でなくてもよく、少なくともZ軸方向の成分を含んでいれば、斜めの移動であってもよい。 Note that the movement of the carriage 70 in the Z-axis direction does not have to be parallel to the Z-axis, and may be diagonal as long as it includes at least a Z-axis component.
また、被描画物100は、平面に限るものではない。被描画物100は、車やトラックの車体、航空機の機体などのように鉛直に近い面、もしくは曲率半径の大きい面でもよい。 The object 100 to be drawn is not limited to a flat surface. The object 100 to be drawn may be a nearly vertical surface, such as the body of a car or truck, or the body of an aircraft, or a surface with a large radius of curvature.
次に、キャリッジ70の構成を説明する。 Next, the configuration of the carriage 70 will be described.
図2は、キャリッジがZ軸上の待機位置にある状態を示した斜視図である。 Figure 2 is a perspective view showing the carriage in a standby position on the Z axis.
キャリッジ70は、Z方向駆動部92からの動力によりZ軸レール103に沿ってZ軸方向へ移動可能である。 The carriage 70 can move in the Z-axis direction along the Z-axis rail 103 by power from the Z-direction drive unit 92.
キャリッジ70は、ヘッド300を取り付けるためのヘッド固定板7を備える。図2は、ヘッド固定板7に、イエロー用ヘッド300Y、マゼンタ用ヘッド300M、シアン用ヘッド300C、ブラック用ヘッド300K、ホワイト用ヘッド300Wおよび特殊色用ヘッド300Sの装着例としている。以下、これらのヘッドを総称する場合は、ヘッド300と記す。 The carriage 70 is equipped with a head fixing plate 7 for mounting the heads 300. Figure 2 shows an example of mounting a yellow head 300Y, a magenta head 300M, a cyan head 300C, a black head 300K, a white head 300W, and a special color head 300S on the head fixing plate 7. Hereinafter, these heads will be referred to collectively as heads 300.
各ヘッド300Y、300M、300C、300K、300Wおよび300Sは、それぞれ複数のノズル302を有するノズル面302aを備える。 Each of the heads 300Y, 300M, 300C, 300K, 300W and 300S has a nozzle surface 302a having a plurality of nozzles 302.
ここで、ノズル302は、液体吐出口の一例であり、ノズル面302aは、液体吐出面の一例である。 Here, the nozzle 302 is an example of a liquid ejection port, and the nozzle surface 302a is an example of a liquid ejection surface.
なお、ヘッド300で用いるインクの色の種類や数は、上記に限るものではない。例えば、ヘッド300で用いるインクは、すべて同じ色でもよい。 The types and number of ink colors used in the head 300 are not limited to those described above. For example, all inks used in the head 300 may be the same color.
ヘッド300は、ノズル面302aが水平面(X-Z面)と交差し、かつ複数のノズル302の配列方向をX軸に対して傾けた状態でヘッド固定板7に固定する。これにより、ノズル302は、重力方向と交差する方向(Z方向)にインクを吐出する。 The head 300 is fixed to the head fixing plate 7 with the nozzle surface 302a intersecting the horizontal plane (X-Z plane) and the arrangement direction of the multiple nozzles 302 tilted with respect to the X-axis. This causes the nozzles 302 to eject ink in a direction intersecting the direction of gravity (Z direction).
なお、図2において、符号4は、ヘッド300をクリーニングするためのクリーニングユニットである。 In FIG. 2, reference numeral 4 denotes a cleaning unit for cleaning the head 300.
クリーニングユニット4は、枠体80に固定したガイドレール9Rに沿ってX軸と平行な方向に移動する。 The cleaning unit 4 moves in a direction parallel to the X-axis along a guide rail 9R fixed to the frame 80.
図示しないが、枠体80内には、クリーニングユニット4をガイドレール9Rに沿って動かすためのモータ、クリーニングユニット4のX軸上の位置(待機位置、折り返し位置)を検知するための位置センサ等を配置している。 Although not shown, a motor for moving the cleaning unit 4 along the guide rail 9R, a position sensor for detecting the position of the cleaning unit 4 on the X-axis (standby position, return position), etc. are arranged inside the frame 80.
これにより、モータは、図2に示したベルト14に動力を伝達し、ベルト14に連結したクリーニングユニット4は、ガイドレール9Rに沿ってX軸方向正側に移動する。 As a result, the motor transmits power to the belt 14 shown in FIG. 2, and the cleaning unit 4 connected to the belt 14 moves in the positive X-axis direction along the guide rail 9R.
そして、クリーニングユニット4は、ノズル面302aおよびノズル302をクリーニングする。クリーニングユニット4がさらにX軸方向正側に移動して折り返し位置に到達すると、移動方向がX軸方向負側に切り替わり、クリーニングユニット4は待機位置へ戻る。 Then, the cleaning unit 4 cleans the nozzle surface 302a and the nozzle 302. When the cleaning unit 4 moves further in the positive X-axis direction and reaches the turning position, the direction of movement switches to the negative X-axis direction, and the cleaning unit 4 returns to the standby position.
図3は、キャリッジがZ軸上のインク吐出位置にある状態を示した斜視図である。 Figure 3 is a perspective view showing the carriage in the ink ejection position on the Z axis.
キャリッジ70が、被描画物100側(Z軸方向正側)へ移動している点が図2と異なる。 The difference from Figure 2 is that the carriage 70 moves toward the drawing object 100 (positive side in the Z-axis direction).
キャリッジ70は、ヘッド300から被描画物100に向けてインクを吐出するインク吐出位置(図3)と、インク吐出位置に対し被描画物100から遠ざけた位置に設けた待機位置(図2)との間でZ軸上を移動する。 The carriage 70 moves along the Z axis between an ink ejection position (Figure 3) where ink is ejected from the head 300 toward the drawing object 100, and a standby position (Figure 2) located away from the drawing object 100 relative to the ink ejection position.
なお、キャリッジ70のインク吐出位置は、一定ではなく、描画データに基づいて可変である。 The ink ejection position of the carriage 70 is not fixed, but is variable based on the drawing data.
図4は、キャリッジに接触検知ユニットを装着した状態を示した斜視図である。 Figure 4 is a perspective view showing the contact detection unit attached to the carriage.
接触検知ユニット200は、キャリッジ70に対して着脱自在な第1検知部材210と、第1検知部材210に対して着脱自在な第2検知部材220とを備える。 The contact detection unit 200 includes a first detection member 210 that is detachable from the carriage 70, and a second detection member 220 that is detachable from the first detection member 210.
ここで、第1検知部材210は、第1部材の一例であり、第2検知部材220は、第2部材の一例である。以下、接触検知ユニット200の構成を詳細に説明する。 Here, the first detection member 210 is an example of a first member, and the second detection member 220 is an example of a second member. The configuration of the contact detection unit 200 will be described in detail below.
図5は、キャリッジのヘッド付近の平面図である。図5(a)は、接触検知ユニットを装着していない状態、図5(b)はキャリッジに接触検知ユニットを装着した状態を示している。 Figure 5 is a plan view of the carriage near the head. Figure 5(a) shows the state where the contact detection unit is not attached, and Figure 5(b) shows the state where the contact detection unit is attached to the carriage.
接触検知ユニット200は、キャリッジ70に対して着脱自在な第1検知部材210と、第1検知部材210に対して着脱自在な第2検知部材220とを備える。 The contact detection unit 200 includes a first detection member 210 that is detachable from the carriage 70, and a second detection member 220 that is detachable from the first detection member 210.
第1検知部材210は、ロック部材211a、211bを備え、このロック部材211a、211bは、キャリッジ70に設けた取付部(図示せず)に対して着脱自在となっている。これにより接触検知ユニット200は、キャリッジ70に対して着脱自在となる。 The first detection member 210 is equipped with locking members 211a and 211b, which are detachable from an attachment portion (not shown) provided on the carriage 70. This allows the contact detection unit 200 to be detachable from the carriage 70.
また、第1検知部材210のヘッド300との対向部には、ヘッド300の各ノズル302の位置に対応したヘッド保護部材212を備えている。ヘッド保護部材212は、キャリッジ70に接触検知ユニット200を装着している期間中、各ノズル302を覆い、ノズル302の乾燥やノズル302への異物の付着を防止する。 The first detection member 210 is provided at a portion facing the head 300 with a head protection member 212 that corresponds to the position of each nozzle 302 of the head 300. The head protection member 212 covers each nozzle 302 while the contact detection unit 200 is attached to the carriage 70, preventing the nozzles 302 from drying out and preventing foreign matter from adhering to the nozzles 302.
図6は、接触検知ユニットの平面図である。 Figure 6 is a plan view of the contact detection unit.
図5において説明した部材には同一符号を付し、その説明を省略する。 The same components as those described in Figure 5 are given the same reference numerals, and their description will be omitted.
第1検知部材210は、プッシュスイッチ213a、213b、213c、213dを備える。以下、これらのプッシュスイッチを総称する場合は、プッシュスイッチ213と記す。プッシュスイッチ213は、第1検知部材210に装着した第2検知部材220の動きに反応して作動するスイッチである。 The first detection member 210 is equipped with push switches 213a, 213b, 213c, and 213d. Hereinafter, these push switches will be collectively referred to as push switches 213. The push switches 213 are switches that operate in response to the movement of the second detection member 220 attached to the first detection member 210.
プッシュスイッチ213は、被描画物100の表面の位置測定において、第2検知部材220がZ軸方向負側に動いた際に、第2検知部材220から受ける押圧力によって作動する構成となっている。位置測定の詳細は後述する。 The push switch 213 is configured to be activated by the pressing force received from the second detection member 220 when the second detection member 220 moves in the negative Z-axis direction during position measurement of the surface of the drawing object 100. Details of the position measurement will be described later.
ここで、プッシュスイッチ213は、位置検知手段の一例である。 Here, the push switch 213 is an example of a position detection means.
図7は、接触検知ユニットの背面方向からの斜視図である。 Figure 7 is a perspective view of the contact detection unit from the rear.
図5および図6等で既に説明した部材には同一符号を付し、その説明を省略する。 The same reference numerals are used for components already described in Figures 5 and 6, and their description will be omitted.
第1検知部材210に設けたヘッド保護部材212は、図示のようにヘッド300の各ノズル302の位置に対応しており、スポンジやゴム等の弾性体から成る。 The head protection member 212 provided on the first detection member 210 corresponds to the position of each nozzle 302 of the head 300 as shown in the figure, and is made of an elastic material such as sponge or rubber.
図7では、48個(8×6)のノズル302に対応した48個のヘッド保護部材212を設けた構成を示している。キャリッジ70に接触検知ユニット200を装着している期間中、ヘッド保護部材212は、ヘッド300の各ノズル302を覆い、ノズル302の乾燥やノズル302への異物の付着を防止する。 Figure 7 shows a configuration in which 48 head protection members 212 are provided corresponding to the 48 (8 x 6) nozzles 302. While the contact detection unit 200 is attached to the carriage 70, the head protection members 212 cover each nozzle 302 of the head 300, preventing the nozzles 302 from drying out and preventing foreign matter from adhering to the nozzles 302.
なお、ノズルの数や配列は上記に限るものではない。ノズルは、図示したような縦横の2次元配列ではなく、縦または横に一列に並んだノズル列であってもよい。また、ノズルは、複数個ではなく、1個でもよい。 The number and arrangement of nozzles are not limited to those described above. The nozzles do not have to be arranged two-dimensionally vertically and horizontally as shown in the figure, but may be arranged in a row of nozzles arranged vertically or horizontally. Also, there may be only one nozzle instead of multiple nozzles.
図8は、接触検知ユニットの第1検知部材および第2検知部材の説明図である。図8(a)および図8(b)は第1検知部材を示し、図8(a)は同部材の正面図、図8(b)は同部材の正面方向からの斜視図である。図8(c)および図8(d)は第2検知部材を示し、図8(c)は同部材の背面図、図8(d)は同部材の背面方向からの斜視図である。 Figure 8 is an explanatory diagram of the first and second detection members of the contact detection unit. Figures 8(a) and 8(b) show the first detection member, with Figure 8(a) being a front view of the member and Figure 8(b) being a perspective view of the member from the front. Figures 8(c) and 8(d) show the second detection member, with Figure 8(c) being a rear view of the member and Figure 8(d) being a perspective view of the member from the rear.
図8(a)および図8(b)に示すように、第1検知部材210は、正面部に磁力を発生する手段の一例となる磁石214a、214b、214c、214dを備える。また、第1検知部材210は、正面部に検知板215a、215bを備える。さらに、第1検知部材210は、キャリッジ70に装着する際に用いるロック部材211a、211bを備える。以下、これらの磁石を総称する場合は、磁石214と記す。 As shown in Figures 8(a) and 8(b), the first detection member 210 is provided with magnets 214a, 214b, 214c, and 214d, which are an example of a means for generating magnetic force, on the front portion. The first detection member 210 is also provided with detection plates 215a and 215b on the front portion. Furthermore, the first detection member 210 is provided with locking members 211a and 211b that are used when mounting the first detection member 210 to the carriage 70. Hereinafter, these magnets will be collectively referred to as magnet 214.
一方、図8(c)および図8(d)に示すように、第2検知部材220は、背面部に磁力を発生する手段の一例となる磁石224a、224b、224c、224dを備える。また、第2検知部材220は、背面部に導電性を有する板ばね225a、225bを備える。以下、これらの磁石を総称する場合は、磁石224と記す。 On the other hand, as shown in Figures 8(c) and 8(d), the second detection member 220 is provided with magnets 224a, 224b, 224c, and 224d, which are an example of a means for generating magnetic force, on the rear surface of the second detection member 220. In addition, the second detection member 220 is provided with conductive leaf springs 225a and 225b on the rear surface of the second detection member 220. Hereinafter, these magnets will be collectively referred to as magnet 224.
そして、第1検知部材210と第2検知部材220は、第1検知部材210の正面部と第2検知部材220の背面部とが向かい合うようにして装着する。第1検知部材210に対する第2検知部材220の装着は、上記の磁石214および磁石224の磁力で行う。 The first detection member 210 and the second detection member 220 are attached so that the front part of the first detection member 210 faces the back part of the second detection member 220. The second detection member 220 is attached to the first detection member 210 by the magnetic force of the magnets 214 and 224.
第1検知部材210の磁石214の表面は、その周囲の面(磁石214を設置しない面)よりもわずかに突出している。一方、第2検知部材220の磁石224の表面は、その周囲の面(磁石224を設置しない面)よりもわずかに低くしている。これにより、磁石214と磁石224とが凹凸を成し、第1検知部材210に第2検知部材220を装着した際に、第1検知部材210と第2検知部材220の相対位置が1箇所に定まり、位置決めしやすくなる。 The surface of the magnet 214 of the first detection member 210 protrudes slightly from the surrounding surface (the surface on which the magnet 214 is not installed). On the other hand, the surface of the magnet 224 of the second detection member 220 is slightly lower than the surrounding surface (the surface on which the magnet 224 is not installed). This makes the magnets 214 and 224 uneven, and when the second detection member 220 is attached to the first detection member 210, the relative positions of the first detection member 210 and the second detection member 220 are fixed in one place, making positioning easier.
また、第1検知部材210に第2検知部材220を装着した際に、第2検知部材220の板ばね225aは、第1検知部材210の検知板215aと接触した状態となる。また、第2検知部材220の板ばね225bは、第1検知部材210の検知板215bと接触した状態となる。 When the second detection member 220 is attached to the first detection member 210, the leaf spring 225a of the second detection member 220 comes into contact with the detection plate 215a of the first detection member 210. The leaf spring 225b of the second detection member 220 comes into contact with the detection plate 215b of the first detection member 210.
図9は、第1検知部材および第2検知部材の斜視図である。 Figure 9 is a perspective view of the first and second detection members.
第1検知部材210と第2検知部材220は、先述のように、両者に設けた磁石214、224の磁力によって装着している。ここでの磁力は、図示のように、第2検知部材220の側面に、矢印方向からの外力Fが加わった場合に、第1検知部材210と第2検知部材220との相対移動を可能にする程度の強さに設定してある。 As mentioned above, the first detection member 210 and the second detection member 220 are attached by the magnetic force of the magnets 214, 224 provided on both members. The magnetic force here is set to a strength that allows relative movement between the first detection member 210 and the second detection member 220 when an external force F is applied to the side of the second detection member 220 from the direction of the arrow, as shown in the figure.
上記の相対移動は、後述する被描画物100の位置情報の検証において、第2検知部材220が被描画物100表面に存在する突起等の障害物を検知する際に利用する。第1検知部材210に対して第2検知部材220が動いた場合に、第2検知部材220の板ばね225a、225bが第1検知部材210の検知板215a、215bから離れて、電気信号を出力する構成となっている。 The above-mentioned relative movement is used when the second detection member 220 detects obstacles such as protrusions present on the surface of the object to be drawn 100 in verifying the position information of the object to be drawn 100, which will be described later. When the second detection member 220 moves relative to the first detection member 210, the leaf springs 225a, 225b of the second detection member 220 move away from the detection plates 215a, 215b of the first detection member 210, and an electrical signal is output.
ここで、検知板215a、215bは、障害物検知手段の一例である。 Here, the detection plates 215a and 215b are an example of an obstacle detection means.
図10は、接触検知ユニットの電気的接続関係の説明図である。図10(a)は接触検知ユニットの平面方向での電気的な接続関係を表した模式図であり、図10(b)は同ユニットの正面方向での電気的な接続関係を表した模式図である。 Figure 10 is an explanatory diagram of the electrical connection relationship of the contact detection unit. Figure 10(a) is a schematic diagram showing the electrical connection relationship in the planar direction of the contact detection unit, and Figure 10(b) is a schematic diagram showing the electrical connection relationship in the front direction of the same unit.
第1検知部材210は、ロック部材211a、211b(図6参照)により、ヘッド300を備えたキャリッジ70に装着する。第1検知部材210をキャリッジ70に装着した際、第1検知部材210に設けたピン状の接続端子216a、216bが、キャリッジ70に設けたジャックに嵌り、第1検知部材210とキャリッジ70とを電気的に接続する。 The first detection member 210 is attached to the carriage 70 equipped with the head 300 by the locking members 211a and 211b (see FIG. 6). When the first detection member 210 is attached to the carriage 70, the pin-shaped connection terminals 216a and 216b provided on the first detection member 210 fit into the jack provided on the carriage 70, electrically connecting the first detection member 210 and the carriage 70.
第2検知部材220は、磁石214と磁石224の磁力により第1検知部材210に装着している。第2検知部材220を第1検知部材210に装着した際、第1検知部材210の検知板215a、215bと、第2検知部材220の板ばね225a、225bとが接触状態となり、両検知部材210、220を電気的に接続する。 The second detection member 220 is attached to the first detection member 210 by the magnetic force of magnets 214 and 224. When the second detection member 220 is attached to the first detection member 210, the detection plates 215a, 215b of the first detection member 210 and the leaf springs 225a, 225b of the second detection member 220 come into contact with each other, electrically connecting the two detection members 210, 220.
第1検知部材210の検知板215aは、プッシュスイッチ213a、プッシュスイッチ213bを介して、接続端子216aと電気的に接続している。また、もう一方の検知板215bは、プッシュスイッチ213d、プッシュスイッチ213cを介して、接続端子216bと電気的に接続している。以下、これらのプッシュスイッチを総称する場合は、プッシュスイッチ213と記す。 The detection plate 215a of the first detection member 210 is electrically connected to the connection terminal 216a via the push switches 213a and 213b. The other detection plate 215b is electrically connected to the connection terminal 216b via the push switches 213d and 213c. Hereinafter, these push switches will be collectively referred to as the push switches 213.
以上のように、第1検知部材210に設けたプッシュスイッチ213および検知板215a、215bと、第2検知部材220に設けた板ばね225a、225bとは直列に繋がっており、直列接続回路を構成する。 As described above, the push switch 213 and the detection plates 215a, 215b provided on the first detection member 210 and the leaf springs 225a, 225b provided on the second detection member 220 are connected in series to form a series connection circuit.
直列接続回路においては、キャリッジ70に対して第1検知部材210および第2検知部材220を正しい位置に装着した場合に、電気的に導通状態となるように構成している。例えば、プッシュスイッチ213は、非押圧時はオン(導通状態)、押圧時はオフ(非導通状態)となる。 The serial connection circuit is configured to be electrically conductive when the first detection member 210 and the second detection member 220 are attached to the carriage 70 in the correct position. For example, the push switch 213 is on (conductive state) when not pressed and off (non-conductive state) when pressed.
プッシュスイッチ213が導通状態の場合は、第1検知部材210および第2検知部材220が正しい位置にあり、非導通状態の場合は、第1検知部材210または第2検知部材220が正しい位置にないことを検知する。 When the push switch 213 is conductive, it detects that the first detection member 210 and the second detection member 220 are in the correct position, and when it is non-conductive, it detects that the first detection member 210 or the second detection member 220 is not in the correct position.
なお、検知手段の構成は、上記に限るものではない。プッシュスイッチや検知板のような接触式の検知手段ではなく、光学式センサなどの非接触式の検知手段を用いてもよい。また、検知手段の数や配置等についても、上記に限るものではない。キャリッジ70やヘッド300のサイズ等に応じて、適切な数、配置で構成してよい。 The configuration of the detection means is not limited to the above. Non-contact detection means such as optical sensors may be used instead of contact detection means such as push switches or detection plates. The number and arrangement of the detection means are also not limited to the above. They may be configured in an appropriate number and arrangement depending on the size of the carriage 70 and head 300, etc.
上述のように、位置検知に用いるプッシュスイッチ213と、障害物検知に用いる検知板215a、215bとを、キャリッジ70に着脱自在に設ける。 As described above, the push switch 213 used for position detection and the detection plates 215a, 215b used for obstacle detection are detachably mounted on the carriage 70.
これにより、プッシュスイッチ213および検知板215a、215bが不要なときはキャリッジ70から取り外しておけるため、プッシュスイッチ213および検知板215a、215bの不意な破損を防ぐことができる。 This allows the push switch 213 and the detection plates 215a, 215b to be removed from the carriage 70 when they are not needed, preventing accidental damage to the push switch 213 and the detection plates 215a, 215b.
また、上述のように、プッシュスイッチ213と、検知板215a、215bを接触検知ユニット200として一体的に設ける。 As described above, the push switch 213 and the detection plates 215a and 215b are integrally provided as the contact detection unit 200.
これにより、キャリッジ70に対するプッシュスイッチ213および検知板215a、215bの着脱を簡単に行うことができる。また、1つの接触検知ユニット200で、異なる種類の検知を実現することができる。 This allows the push switch 213 and the detection plates 215a, 215b to be easily attached and detached to the carriage 70. Also, different types of detection can be achieved with a single contact detection unit 200.
図11は、キャリッジの移動制御に係わる部分のブロック図である。 Figure 11 is a block diagram of the parts involved in carriage movement control.
液体吐出装置1000は、キャリッジ70、X方向駆動部72、Y方向駆動部82、Z方向駆動部92、接触検知ユニット200、制御部500、記憶部501、表示部502および操作パネル503を備える。 The liquid ejection device 1000 includes a carriage 70, an X-direction drive unit 72, a Y-direction drive unit 82, a Z-direction drive unit 92, a contact detection unit 200, a control unit 500, a memory unit 501, a display unit 502, and an operation panel 503.
キャリッジ70は、被描画物100に対してX軸、Y軸およびZ軸方向に移動可能であり、キャリッジ70は被描画物100に向けてインクを吐出するヘッド300(図1参照)を備える。 The carriage 70 is movable in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions relative to the drawing object 100, and the carriage 70 is equipped with a head 300 (see Figure 1) that ejects ink toward the drawing object 100.
X方向駆動部72は、制御部500からの指示に基づき、キャリッジ70をX軸方向に駆動する。Y方向駆動部82は、制御部500からの指示に基づき、キャリッジ70をY軸方向に駆動する。Z方向駆動部92は、制御部500からの指示に基づき、キャリッジ70をZ軸方向に駆動する。 The X-direction drive unit 72 drives the carriage 70 in the X-axis direction based on instructions from the control unit 500. The Y-direction drive unit 82 drives the carriage 70 in the Y-axis direction based on instructions from the control unit 500. The Z-direction drive unit 92 drives the carriage 70 in the Z-axis direction based on instructions from the control unit 500.
接触検知ユニット200は、キャリッジ70に対して着脱自在に設けたユニットである。接触検知ユニット200は、被描画物100へのインク吐出の実行に先立ち、被描画物100の位置測定を行う場合、ならびに当該位置測定での位置情報の検証を行う場合に、キャリッジ70に装着する。 The contact detection unit 200 is a unit that is detachably attached to the carriage 70. The contact detection unit 200 is attached to the carriage 70 when measuring the position of the drawing target 100 prior to ink ejection onto the drawing target 100, and when verifying the position information obtained by the position measurement.
接触検知ユニット200は、キャリッジ70への装着によって上述した直列接続回路を構成し、接触検知ユニット200が出力する信号は、キャリッジ70を介して制御部500に送信する。 The contact detection unit 200 forms the above-mentioned serial connection circuit by being attached to the carriage 70, and the signal output by the contact detection unit 200 is transmitted to the control unit 500 via the carriage 70.
制御部500は、液体吐出装置1000の全体の制御を司るCPUと、CPUへの描画動作等の制御を実行するためのプログラムおよびその他の固定データを格納するROMを備える。また、制御部500は、描画データ等を一時格納するRAMと、PC等のホストから描画データ等を受信するときに使用するデータおよび信号の送受信を行うためのI/F等を備える。なお、制御部500は、制御手段の一例である。 The control unit 500 includes a CPU that is responsible for the overall control of the liquid ejection device 1000, and a ROM that stores programs for executing control of the CPU for drawing operations and other fixed data. The control unit 500 also includes a RAM that temporarily stores drawing data and the like, and an I/F for transmitting and receiving data and signals used when receiving drawing data and the like from a host such as a PC. The control unit 500 is an example of a control means.
また、制御部500は、記憶部501に対して、接触検知ユニット200の検知結果等の記憶および読み出しを行う。また、制御部50は、X方向駆動部72、Y方向駆動部82およびZ方向駆動部92を制御して、キャリッジ70をX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向に駆動する。また、制御部500は、キャリッジ70に設けたヘッド300からのインク吐出を制御する。 The control unit 500 also stores and reads out the detection results of the contact detection unit 200 in the memory unit 501. The control unit 50 also controls the X-direction drive unit 72, the Y-direction drive unit 82, and the Z-direction drive unit 92 to drive the carriage 70 in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. The control unit 500 also controls the ejection of ink from the head 300 provided on the carriage 70.
さらに、制御部500は、キャリッジ70やヘッド300等の動作に異常が発生した場合等には、その旨を表示部502に表示し、ユーザに報知する。また、制御部500は、操作パネル503からの指示を受け付けて、処理を行う。 Furthermore, if an abnormality occurs in the operation of the carriage 70, the head 300, or the like, the control unit 500 displays that fact on the display unit 502 to notify the user. The control unit 500 also accepts instructions from the operation panel 503 and performs processing.
記憶部501は、接触検知ユニット200からの、位置測定での位置情報(3次元座標情報)や、当該位置情報に対する検証での情報等を格納する。 The memory unit 501 stores position information (three-dimensional coordinate information) from position measurement by the contact detection unit 200, information on verification of the position information, etc.
表示部502は、液体吐出装置1000において異常が発生した場合等に、その内容を表示し、ユーザに報知する。 If an abnormality occurs in the liquid ejection device 1000, the display unit 502 displays the details and notifies the user.
操作パネル503は、被描画物100に対する描画領域100aを特定するための値(座標)、キャリッジ70の移動速度、およびヘッド300と被描画物100との距離等を入力することが可能である。また、操作パネル503において、被描画物100の表面形状を示す3次元座標情報を指定することが可能である。なお、表示部502と操作パネル503は、タッチパネル等により1つの画面で行えるようにしてもよい。 The operation panel 503 can be used to input values (coordinates) for specifying the drawing area 100a for the drawing target 100, the moving speed of the carriage 70, and the distance between the head 300 and the drawing target 100. In addition, the operation panel 503 can be used to specify three-dimensional coordinate information that indicates the surface shape of the drawing target 100. The display unit 502 and the operation panel 503 may be operated on a single screen using a touch panel or the like.
次に、接触検知ユニット200による位置測定について説明する。 Next, we will explain position measurement using the contact detection unit 200.
図12は、被描画物と描画領域との関係を示す説明図である。 Figure 12 is an explanatory diagram showing the relationship between the object to be drawn and the drawing area.
被描画物100は、その大きさや形状が様々であり、液体吐出装置1000と被描画物100との位置関係は、設置の状態によって変わる。そのため、被描画物100に対するインク吐出の実行に先立ち、液体吐出装置1000は、被描画物100の表面の位置情報を把握する必要がある。 The object 100 to be drawn varies in size and shape, and the positional relationship between the liquid ejection device 1000 and the object 100 to be drawn varies depending on the installation conditions. Therefore, before ejecting ink onto the object 100 to be drawn, the liquid ejection device 1000 needs to grasp the positional information of the surface of the object 100 to be drawn.
例えば、描画を行う領域が、図示のような長方形の描画領域100aである場合は、描画開始位置P1と描画終了位置P2の座標情報を、液体吐出装置1000の記憶部501に格納する。これにより、描画領域100aが決まる。 For example, if the area to be drawn is a rectangular drawing area 100a as shown in the figure, the coordinate information of the drawing start position P1 and drawing end position P2 is stored in the memory unit 501 of the liquid ejection device 1000. This determines the drawing area 100a.
なお、本例の座標情報は、XYの座標情報としているが、上記に限るものではない。液体吐出装置1000および被描画物100の設置の状態により、被描画物100に対して液体吐出装置1000が傾いていたり、被描画物100の表面に突起等の障害物が存在する場合がある。そのため、座標情報は、Z方向成分を加えた3次元の座標情報で捉えることが望ましい。 In this example, the coordinate information is XY coordinate information, but is not limited to the above. Depending on the installation state of the liquid ejection device 1000 and the object to be drawn 100, the liquid ejection device 1000 may be tilted relative to the object to be drawn 100, or there may be obstacles such as protrusions on the surface of the object to be drawn 100. For this reason, it is desirable to capture the coordinate information as three-dimensional coordinate information that includes a Z-direction component.
描画領域100aは、液体吐出装置1000に設けたキャリッジ70が移動する範囲である。なお、描画領域100aは、キャリッジ70が移動する範囲であるからと言って、必ず描画領域100aの全面に描画を行うわけではない。また、キャリッジ70が移動可能な範囲であれば、同じ被描画物100の中に描画領域が複数あってもよい。 The drawing area 100a is the range in which the carriage 70 provided on the liquid ejection device 1000 moves. Note that just because the drawing area 100a is the range in which the carriage 70 moves does not necessarily mean that drawing is performed on the entire surface of the drawing area 100a. Also, there may be multiple drawing areas within the same drawing target 100 as long as they are within the range in which the carriage 70 can move.
また、描画領域100a内に突起等の障害物が存在する場合は、当該障害物の位置情報を記憶部501に記憶しておく必要がある。障害物の一例としては、被描画物100がトラックの車体である場合、車体の補強用リブなどが該当する。 If there is an obstacle such as a protrusion in the drawing area 100a, the position information of the obstacle must be stored in the memory unit 501. If the drawing target 100 is a truck body, an example of an obstacle would be a reinforcing rib on the body.
次に、接触検知ユニット200による被描画物100の描画領域100aの位置測定動作を説明する。 Next, we will explain the operation of measuring the position of the drawing area 100a of the drawing object 100 using the contact detection unit 200.
図13は、位置測定の説明図である。図13(a)は接触検知ユニットが被描画物から離れた状態の平面図、図13(b)は接触検知ユニットが被描画物に接した状態の平面図である。 Figure 13 is an explanatory diagram of position measurement. Figure 13(a) is a plan view of the contact detection unit when it is separated from the drawing object, and Figure 13(b) is a plan view of the contact detection unit when it is in contact with the drawing object.
被描画物100へのインク吐出の実行に先立ち、液体吐出装置1000は、被描画物100の描画領域100aの位置情報を得て、描画領域100aの表面形状を把握するために、位置測定を実施する。 Prior to ejecting ink onto the drawing target 100, the liquid ejection device 1000 obtains position information of the drawing area 100a of the drawing target 100 and performs position measurement to grasp the surface shape of the drawing area 100a.
位置測定は、まず、Z軸上の待機位置にあるキャリッジ70を、被描画物100に向けてZ軸方向正側へ動かす。 To measure the position, first, the carriage 70, which is in a standby position on the Z axis, is moved in the positive direction of the Z axis toward the object 100 to be drawn.
第2検知部材220の検知面220aが被描画物100と接触すると、第2検知部材220がZ軸方向負側へ動く。この第2検知部材220のZ軸方向負側への動作によって、第2検知部材220は、第1検知部材210をZ軸方向負側へ押圧する。 When the detection surface 220a of the second detection member 220 comes into contact with the drawing object 100, the second detection member 220 moves to the negative side in the Z axis direction. This movement of the second detection member 220 to the negative side in the Z axis direction causes the second detection member 220 to press the first detection member 210 to the negative side in the Z axis direction.
次に、第1検知部材210がZ軸方向負側へ動くと、第1検知部材210はプッシュスイッチ213をキャリッジ70側へ押圧する。これによりプッシュスイッチ213が作動し、接触検知ユニット200は、被描画物100の表面の位置を検知する。 Next, when the first detection member 210 moves toward the negative side in the Z-axis direction, the first detection member 210 presses the push switch 213 toward the carriage 70. This activates the push switch 213, and the contact detection unit 200 detects the position of the surface of the drawing object 100.
そして、この時のキャリッジ70の位置情報を、液体吐出装置1000の記憶部501に格納する。 Then, the position information of the carriage 70 at this time is stored in the memory unit 501 of the liquid ejection device 1000.
以上の動作を、描画領域100aの描画開始位置P1から描画終了位置P2にかけて複数回行い、描画領域100aの表面形状を示す情報を得る。 The above operation is performed multiple times from drawing start position P1 to drawing end position P2 of drawing area 100a to obtain information indicating the surface shape of drawing area 100a.
図14は、接触検知ユニットの電気的接続状態の一例を示す説明図である。 Figure 14 is an explanatory diagram showing an example of the electrical connection state of the contact detection unit.
第1検知部材210に設けたプッシュスイッチ213および検知板215a、215bと、第2検知部材220に設けた板ばね225a、225bとは直列接続回路を構成する。 The push switch 213 and the detection plates 215a, 215b provided on the first detection member 210 and the leaf springs 225a, 225b provided on the second detection member 220 form a series connection circuit.
図14は、4つのプッシュスイッチのうちプッシュスイッチ213dが被描画物100の表面位置を検知した状態を示している。作動するプッシュスイッチの位置や数は、被描画物100の表面形状によって変わる。 Figure 14 shows the state in which push switch 213d, one of the four push switches, detects the surface position of the drawing target 100. The position and number of the push switches that are activated vary depending on the surface shape of the drawing target 100.
上記の構成において、プッシュスイッチ213は、被描画物100の表面位置の検知に伴う押圧力によってオフになる。このプッシュスイッチ213のオフにより、直列接続回路は非導通状態となり、そのときの座標情報を、当該位置での被描画物100の表面位置を示す座標情報として、記憶部501に格納する。 In the above configuration, the push switch 213 is turned off by the pressing force associated with the detection of the surface position of the drawing target 100. When the push switch 213 is turned off, the series connection circuit becomes non-conductive, and the coordinate information at that time is stored in the memory unit 501 as coordinate information indicating the surface position of the drawing target 100 at that position.
図15は、被描画物の座標情報を自動取得する場合の説明図である。 Figure 15 is an explanatory diagram of how to automatically obtain coordinate information for the object to be drawn.
ユーザは、操作パネル503より描画開始位置P1および描画終了位置P2を設定後、任意の数値でXグリッドライン100bおよびYグリッドライン100cを設定する。ここでの設定は、グリッドラインの数、もしくはグリッドラインの間隔の指定等を含む。 After setting the drawing start position P1 and drawing end position P2 on the operation panel 503, the user sets the X grid line 100b and the Y grid line 100c with arbitrary numerical values. The settings here include specifying the number of grid lines or the spacing between the grid lines, etc.
Xグリッドライン100bおよびYグリッドライン100cの設定後、液体吐出装置1000は、Xグリッドライン100bとYグリッドライン100cの交点にて、被描画物100の表面の位置測定を行い、座標情報(XYZの3次元座標情報)を自動で取得する。 After setting the X grid line 100b and the Y grid line 100c, the liquid ejection device 1000 measures the position of the surface of the object 100 to be drawn at the intersection of the X grid line 100b and the Y grid line 100c, and automatically obtains coordinate information (XYZ three-dimensional coordinate information).
ユーザは、自身が設定するグリッドラインの設定値に応じて、座標情報を細かい間隔で取得することもできるし、粗い間隔で取得することもできる。また、ユーザは、描画開始位置P1とグリッドラインの設定のみを行い、描画終了位置P2はグリッドに従うようにしてもよい。さらに、被描画物100の描画領域100a内に、描画に影響する突起等の障害物が存在する場合は、ユーザが当該部位のXY座標を指定して位置測定を行い、座標情報に追加するようにしてもよい。 Depending on the grid line setting value set by the user, the user can obtain coordinate information at fine or coarse intervals. Alternatively, the user may only set the drawing start position P1 and the grid line, and the drawing end position P2 may follow the grid. Furthermore, if there is an obstacle such as a protrusion that affects the drawing within the drawing area 100a of the drawing subject 100, the user may specify the XY coordinates of that part, measure its position, and add it to the coordinate information.
図16は、位置測定と被描画物の表面形状との関係を示す説明図である。図16(a)は被描画物表面が傾斜している場合、図16(b)、(c)および(d)は被描画物表面に突起が存在する場合を示している。 Figure 16 is an explanatory diagram showing the relationship between position measurement and the surface shape of the object to be drawn. Figure 16(a) shows a case where the surface of the object to be drawn is inclined, and Figures 16(b), (c), and (d) show a case where a protrusion exists on the surface of the object to be drawn.
図16(a)のように、被描画物100が液体吐出装置1000に対して傾いている場合、座標(Xm,Ym,Zm)と座標(Xn,Yn,Zn)との2点間の座標は、比例計算で求めている。それにより、インク吐出動作時は、被描画物100の傾きに沿ってキャリッジ70が動き、被描画物100とヘッド300との距離が一定になるようにしている。 As shown in FIG. 16(a), when the drawing object 100 is tilted relative to the liquid ejection device 1000, the coordinates between the two points, coordinates (Xm, Ym, Zm) and coordinates (Xn, Yn, Zn), are calculated proportionally. As a result, during the ink ejection operation, the carriage 70 moves along the tilt of the drawing object 100, so that the distance between the drawing object 100 and the head 300 remains constant.
上記のような比例計算で求めている場合、図16(b)のように座標(Xm,Ym,Zm)と座標(Xn,Yn,Zn)との間に存在する突起や段差も斜面と認識してしまう可能性がある。 When using the proportional calculation as above, there is a possibility that protrusions or steps between the coordinates (Xm, Ym, Zm) and (Xn, Yn, Zn) as shown in Figure 16 (b) will be recognized as slopes.
また、図16(c)のように、2点の座標間に丁度、突起が存在していた場合は、当該突起を見落としてしまう可能性がある。さらに、図16(d)のように、位置測定の段階では突起の存在を認識していた場合であっても、キャリッジ70が突起を避け切れず、突起に衝突してしまう場合もある。 Also, as in Figure 16(c), if a protrusion is located exactly between the coordinates of two points, the protrusion may be overlooked. Furthermore, as in Figure 16(d), even if the presence of a protrusion is recognized at the position measurement stage, the carriage 70 may not be able to avoid the protrusion and may collide with it.
このような不具合が発生する理由としては、位置測定時とインク吐出時とでキャリッジ70の動作が異なることにある。 The reason this problem occurs is that the carriage 70 operates differently when measuring the position and when ejecting ink.
位置測定は、キャリッジ70をXY方向に動かし、キャリッジ70が測定箇所に位置した後、キャリッジ70をZ方向に動かす動作によって行う。これに対して、被描画物100へのインク吐出は、被描画物100とキャリッジ70との距離を一定に保ちながら、キャリッジ70をXYZ方向で連続的に動かす動作によって行う。 Position measurement is performed by moving the carriage 70 in the XY directions, and after the carriage 70 is positioned at the measurement location, moving the carriage 70 in the Z direction. In contrast, ink ejection onto the drawing target 100 is performed by continuously moving the carriage 70 in the XYZ directions while maintaining a constant distance between the drawing target 100 and the carriage 70.
そこで本発明では、位置測定後、インク吐出動作を実行する前に、位置測定での位置情報を検証する工程を設けている。 Therefore, in the present invention, a process is provided to verify the position information obtained from the position measurement after the position measurement and before the ink ejection operation is performed.
この検証では、位置測定での位置情報を基に得たキャリッジ70の移動軌跡を示す座標情報に沿って、キャリッジ70を被描画物100に対して動かし、位置測定で見落とした突起等が出現しないかを確かめる。検証時のキャリッジ70の動作は、インク吐出を行わないこと以外は、インク吐出動作時と同じ動作で実施する。そのため、この検証において、新たな突起等が出現しなければ、実際のインク吐出動作での描画の失敗を防ぐことができる。検証についての詳細は後述する。 In this verification, the carriage 70 is moved relative to the drawing object 100 according to coordinate information indicating the movement trajectory of the carriage 70 obtained based on the position information obtained in the position measurement, and it is checked whether any protrusions or the like that were overlooked in the position measurement have appeared. The operation of the carriage 70 during the verification is the same as that during the ink ejection operation, except that ink is not ejected. Therefore, if no new protrusions or the like appear in this verification, it is possible to prevent drawing failures during the actual ink ejection operation. Details of the verification will be described later.
図17は、接触検知ユニットの検知面と液体吐出面との関係を示す説明図である。図17(a)は接触検知ユニットの検知面、図17(b)はキャリッジの液体吐出面を示している。 Figure 17 is an explanatory diagram showing the relationship between the detection surface of the contact detection unit and the liquid ejection surface. Figure 17(a) shows the detection surface of the contact detection unit, and Figure 17(b) shows the liquid ejection surface of the carriage.
図17(a)において、キャリッジ70に装着した接触検知ユニット200は、第1検知部材210および第2検知部材220を備える。被描画物100に対する位置の測定は、第2検知部材220の検知面220aが被描画物100の表面に接触することによって行う。 In FIG. 17(a), the contact detection unit 200 mounted on the carriage 70 includes a first detection member 210 and a second detection member 220. The position of the drawing object 100 is measured by contacting the detection surface 220a of the second detection member 220 with the surface of the drawing object 100.
一方、キャリッジ70は、接触検知ユニット200が位置する部位に、液体吐出口の一例であるノズル302を備える。本例においては、複数のノズル302を備えたヘッド300を、キャリッジ70に取り付けた構成としている。 On the other hand, the carriage 70 has nozzles 302, which are an example of a liquid ejection port, at the location where the contact detection unit 200 is located. In this example, a head 300 equipped with multiple nozzles 302 is attached to the carriage 70.
ここで、ノズル302が形成する面を液体吐出面と称し、符号302aで表す。 Here, the surface formed by the nozzle 302 is referred to as the liquid ejection surface and is represented by the symbol 302a.
図17(b)は、X軸方向に8個のノズル302を備えたヘッドを、Y軸方向に6つ並べ、48個のノズル302を備えたヘッド300を例示している。本例の場合は、この48個のノズル302が形成する面が液体吐出面302aとなる。またはヘッド300の外形に対応した形状の面を液体吐出面302aとしてもよい。 Figure 17(b) illustrates a head 300 with 48 nozzles 302, with 8 nozzles 302 arranged in the X-axis direction and 6 in the Y-axis direction. In this example, the surface formed by these 48 nozzles 302 becomes the liquid ejection surface 302a. Alternatively, a surface shaped to correspond to the external shape of the head 300 may be used as the liquid ejection surface 302a.
なお、ノズル302の数や配列は、上記に限るものではない。ノズル302は、図示のような縦横の2次元配列ではなく、縦または横に一列に並んだノズル列であってもよい。また、ノズル302は、複数個ではなく、1個でもよい。 The number and arrangement of the nozzles 302 are not limited to those described above. The nozzles 302 may be arranged in a row vertically or horizontally instead of in a two-dimensional array as shown in the figure. Also, there may be only one nozzle 302 instead of multiple nozzles.
また、ここまでは、第2検知部材220の検知面220aが、キャリッジ70の液体吐出面302aよりも大きい面積を有する例を基に説明した。しかし、検知面220aは、位置測定を行う被描画物100の表面形状や表面状態に応じて、検知面220aの高さ(Y軸方向)、幅(X軸方向)、厚さ(Z軸方向)は適宜、変更してよい。 Up to this point, the description has been based on an example in which the detection surface 220a of the second detection member 220 has a larger area than the liquid ejection surface 302a of the carriage 70. However, the height (Y-axis direction), width (X-axis direction), and thickness (Z-axis direction) of the detection surface 220a may be changed as appropriate depending on the surface shape and surface condition of the drawing object 100 for which position measurement is to be performed.
ここで、検知面220aの面積とは、Z軸上において、検知面220aを被描画物100側から液体吐出面302a上に投影した投影面の面積を指す。例えば、図示のように、検知面220aが液体吐出面302aよりも大きい面積である場合、液体吐出面302aは、検知面220aの被描画物100側からの投影面の中に存在すると言い換えることができる。 Here, the area of the detection surface 220a refers to the area of the projection surface of the detection surface 220a projected onto the liquid ejection surface 302a from the drawing object 100 side on the Z axis. For example, as shown in the figure, when the detection surface 220a has a larger area than the liquid ejection surface 302a, it can be said that the liquid ejection surface 302a exists within the projection surface of the detection surface 220a from the drawing object 100 side.
図18は、接触検知ユニットの検知面の大きさを変更した場合の説明図である。図18(a)は第2検知部材の検知面が液体吐出面よりも大きい場合である。図18(b)は同部材の検知面が液体吐出面と同等の場合である。図18(c)は同部材の検知面が液体吐出面よりも小さい場合である。 Figure 18 is an explanatory diagram of when the size of the detection surface of the contact detection unit is changed. Figure 18(a) shows the case where the detection surface of the second detection member is larger than the liquid ejection surface. Figure 18(b) shows the case where the detection surface of the same member is equal to the liquid ejection surface. Figure 18(c) shows the case where the detection surface of the same member is smaller than the liquid ejection surface.
図18(a)のように、第2検知部材220の検知面220aが液体吐出面302aよりも大きい場合は、被描画物100の位置測定時に、1度に広範囲を対象に検知することが可能となる。従って、全面平坦な被描画物に対して短時間で位置検知を行うことが可能になる。 As shown in FIG. 18(a), when the detection surface 220a of the second detection member 220 is larger than the liquid ejection surface 302a, it is possible to detect a wide range at once when measuring the position of the drawing target 100. Therefore, it is possible to detect the position of a drawing target that is entirely flat in a short time.
図18(b)のように、第2検知部材220の検知面220aが液体吐出面302aと同等の場合は、ヘッド300の幅に対応した間隔での位置検知が可能となる。 As shown in FIG. 18(b), when the detection surface 220a of the second detection member 220 is equivalent to the liquid ejection surface 302a, position detection at intervals corresponding to the width of the head 300 is possible.
図18(c)のように、第2検知部材220の検知面220aが液体吐出面302aよりも小さい場合は、被描画物100に対して細かく位置検知を行うことが可能となる。従って、狭い間隔で突起等の障害物が存在する被描画物100に対して、障害物の見落としを低減することが可能になる。 As shown in FIG. 18(c), when the detection surface 220a of the second detection member 220 is smaller than the liquid ejection surface 302a, it is possible to perform precise position detection for the drawing target 100. Therefore, it is possible to reduce overlooking obstacles on the drawing target 100 where obstacles such as protrusions are present at narrow intervals.
次に、位置情報の検証について説明する。 Next, we will explain how to verify location information.
本発明の液体吐出装置は、位置測定後、インク吐出動作を実行する前に、位置測定での位置情報を検証する工程を有する。 The liquid ejection device of the present invention has a process for verifying the position information obtained by the position measurement after the position measurement and before performing the ink ejection operation.
この検証では、位置測定での位置情報を基に得たキャリッジ70の移動軌跡を示す座標情報に沿って、キャリッジ70を被描画物100に対して動かし、位置測定の際に見落とした突起等が出現しないかを確かめる。検証時のキャリッジ70の動作は、インク吐出を行わないこと以外は、インク吐出動作時と同じ動作で実施する。 In this verification, the carriage 70 is moved relative to the drawing object 100 according to coordinate information indicating the movement trajectory of the carriage 70 obtained based on the position information obtained during position measurement, and it is checked whether any protrusions or the like that were overlooked during position measurement appear. The operation of the carriage 70 during verification is the same as that during ink ejection operation, except that ink ejection is not performed.
図19は、本発明の液体吐出装置における全体のフロー図である。 Figure 19 shows the overall flow diagram of the liquid ejection device of the present invention.
先述のように、本発明の液体吐出装置は、はじめに接触検知ユニット200により、被描画物100に対するキャリッジ70の位置検知を行う(ステップS101)。 As described above, the liquid ejection device of the present invention first uses the contact detection unit 200 to detect the position of the carriage 70 relative to the drawing object 100 (step S101).
位置検知ステップS101にて被描画物100に対するキャリッジ70の位置を検知(測定)した後は、位置検知ステップS101で得た位置情報(3次元座標情報)を基に、キャリッジ70が被描画物100へのインク吐出をする時の移動軌跡を算出する(ステップS102)。 After detecting (measuring) the position of the carriage 70 relative to the drawing object 100 in the position detection step S101, the movement trajectory of the carriage 70 when ejecting ink onto the drawing object 100 is calculated based on the position information (three-dimensional coordinate information) obtained in the position detection step S101 (step S102).
次に、ステップS102で算出した移動軌跡に沿ってキャリッジ70を動かして、移動軌跡を検証する(ステップS103)。 Next, the carriage 70 is moved along the movement trajectory calculated in step S102, and the movement trajectory is verified (step S103).
この検証ステップS103の動作中は、キャリッジ70に衝突し、キャリッジ70の移動を妨げるような突起等の障害物が被描画物100上に存在しないかを検知する(ステップS104)。 During the operation of this verification step S103, it is detected whether there are any obstacles, such as protrusions, on the drawing object 100 that may collide with the carriage 70 and impede the movement of the carriage 70 (step S104).
そして、検証ステップS103において、障害物との衝突を検知しなかった場合は、被描画物100へのインク吐出の実行を可能にする(ステップS105)。 Then, if no collision with an obstacle is detected in the verification step S103, ink ejection onto the drawing target 100 is enabled (step S105).
図20は、位置情報の検証フロー図である。 Figure 20 shows the flow chart for verifying location information.
まず、接触検知ユニット200を装着したキャリッジ70は、ユーザが操作パネル503で設定した描画開始位置P1に移動する(ステップS1)。 First, the carriage 70 equipped with the contact detection unit 200 moves to the drawing start position P1 set by the user on the operation panel 503 (step S1).
次に、キャリッジ70は、液体吐出装置1000の制御部500の制御により、描画開始位置P1から移動を開始する(ステップS2)。 Next, the carriage 70 starts moving from the drawing start position P1 under the control of the control unit 500 of the liquid ejection device 1000 (step S2).
制御部500は、位置測定において位置検知手段(プッシュスイッチ213)が検知した位置情報に基づき、キャリッジ70の移動軌跡を示す3次元(XYZ)座標を決定する。そして、制御部500は、この3次元座標情報に応じて、ユーザが操作パネル503で設定した描画終了位置P2に向けて、キャリッジ70を動かす。 Based on the position information detected by the position detection means (push switch 213) during position measurement, the control unit 500 determines three-dimensional (XYZ) coordinates that indicate the movement trajectory of the carriage 70. Then, based on this three-dimensional coordinate information, the control unit 500 moves the carriage 70 toward the drawing end position P2 that the user has set on the operation panel 503.
キャリッジ70の移動中、キャリッジ70に装着した接触検知ユニット200は、被描画物100の突起の検知を行っている(ステップS3)。 While the carriage 70 is moving, the contact detection unit 200 attached to the carriage 70 detects protrusions on the drawing object 100 (step S3).
キャリッジ70が描画開始位置P1から描画終了位置P2までを移動する間、接触検知ユニット200が突起を検知しなかった場合は、キャリッジ70は移動を終了する(ステップ4)。本フローのA部の詳細は後述する。 If the contact detection unit 200 does not detect a protrusion while the carriage 70 moves from the drawing start position P1 to the drawing end position P2, the carriage 70 ends its movement (step 4). The details of part A of this flow will be described later.
キャリッジ70の移動が終了したならば、液体吐出装置1000の制御部500は、検証が完了したことを表示部502に表示して、ユーザに通知する(ステップS5)。 When the movement of the carriage 70 has finished, the control unit 500 of the liquid ejection device 1000 notifies the user that the verification has been completed by displaying the message on the display unit 502 (step S5).
そして、キャリッジ70は、描画開始位置P1に移動する(ステップS6)。描画開始位置P1に移動したキャリッジ70は、被描画物100へのインク吐出の実行に備えて待機する。 Then, the carriage 70 moves to the drawing start position P1 (step S6). After moving to the drawing start position P1, the carriage 70 waits to eject ink onto the drawing target 100.
一方、キャリッジ70が描画開始位置P1から描画終了位置P2までを移動する間に、接触検知ユニット200が突起を検知した場合は、液体吐出装置1000の制御部500は、突起の位置を示す位置情報を記録する(ステップS7)。ここでの記録は、例えば液体吐出装置1000に設けた記憶部501への格納によって行う。 On the other hand, if the contact detection unit 200 detects a protrusion while the carriage 70 is moving from the drawing start position P1 to the drawing end position P2, the control unit 500 of the liquid ejection device 1000 records position information indicating the position of the protrusion (step S7). The recording here is performed, for example, by storing it in the memory unit 501 provided in the liquid ejection device 1000.
次に、液体吐出装置1000の制御部500は、Z方向駆動部92によりキャリッジ70をZ軸方向負側へ動かし、キャリッジ70はZ軸上の待機位置へ移動する(ステップS8)。これにより、キャリッジ70が突起から退避した状態となる。 Next, the control unit 500 of the liquid ejection device 1000 causes the Z-direction drive unit 92 to move the carriage 70 to the negative side in the Z-axis direction, and the carriage 70 moves to a standby position on the Z-axis (step S8). This causes the carriage 70 to move away from the protrusion.
また、液体吐出装置1000の制御部500は、X方向駆動部72およびY方向駆動部82を停止し、キャリッジ70を停止状態にする(ステップS9)。 The control unit 500 of the liquid ejection device 1000 also stops the X-direction drive unit 72 and the Y-direction drive unit 82, and stops the carriage 70 (step S9).
次に、液体吐出装置1000の制御部500は、突起の位置情報を表示部502に表示してユーザに報知する(ステップS10)。 Next, the control unit 500 of the liquid ejection device 1000 displays the position information of the protrusion on the display unit 502 to notify the user (step S10).
次に、操作パネル503の表示画面は、位置測定の画面に移行する(ステップS11)。 Next, the display screen of the operation panel 503 transitions to the position measurement screen (step S11).
位置測定画面において、ユーザは、必要であれば突起の位置情報を、元の位置測定での位置情報に追加する。なお、突起の位置情報の追加は、ユーザが被描画物100の状態等を確認し、追加の要否をユーザが判断した上で、ユーザが手入力で行ってもよいし、液体吐出装置1000側で自動で行うようにしてもよい。 In the position measurement screen, the user adds the position information of the protrusion to the position information from the original position measurement if necessary. The user may add the position information of the protrusion manually after checking the state of the drawing target 100 and determining whether or not it is necessary to add the information, or the liquid ejection device 1000 may add the information automatically.
以上のように、ステップS3において、接触検知ユニット200が突起を検知した場合は、突起の位置情報を、元の位置測定での位置情報に追加し、再度、ステップS1からフローを実施する。そして、キャリッジ70が描画開始位置P1から描画終了位置P2までを移動する間に、接触検知ユニット200が突起を検知しなかったならば、検証は完了となり、被描画物100に向けて実際にインク吐出を行う工程に移行する。 As described above, if the contact detection unit 200 detects a protrusion in step S3, the position information of the protrusion is added to the position information from the original position measurement, and the flow is executed again from step S1. Then, if the contact detection unit 200 does not detect a protrusion while the carriage 70 moves from the drawing start position P1 to the drawing end position P2, the verification is completed, and the process proceeds to the process of actually ejecting ink toward the drawing object 100.
なお、検証終了後は、必ずインク吐出の実行に移行するとは限らない。1回目の検証を終了後、再度、位置測定を実施してもよい。被描画物100の位置測定と検証を繰り返すことで、より精密に被描画物100の3次元座標情報を得ることができ、形状に適したインク吐出を行うことができる。 Note that after verification is complete, ink ejection does not necessarily begin. Position measurement may be performed again after the first verification is completed. By repeating position measurement and verification of the object to be drawn 100, more precise three-dimensional coordinate information of the object to be drawn 100 can be obtained, and ink ejection suitable for the shape can be performed.
また、位置測定と検証によって一度作成した3次元座標情報は、液体吐出装置1000の記憶部501に格納してあるため、同じ形状の被描画物100にインク吐出を行う場合は、当該3次元座標情報の利用が可能である。 In addition, the three-dimensional coordinate information created once through position measurement and verification is stored in the memory unit 501 of the liquid ejection device 1000, so that the three-dimensional coordinate information can be used when ejecting ink onto an object 100 of the same shape.
また、液体吐出装置1000と被描画物100との相対位置が変わった場合も、被描画物100の形状に関する座標情報は利用可能である。従って、被描画物100が同じ形状のものであれば、ユーザは、位置測定での位置情報を利用することにより、検証工程の少なくとも一部を省くことが可能になる。 In addition, even if the relative position between the liquid ejection device 1000 and the drawing object 100 changes, the coordinate information regarding the shape of the drawing object 100 is available. Therefore, if the drawing object 100 has the same shape, the user can omit at least part of the verification process by using the position information in the position measurement.
また、被描画物100の突起の検知では、接触検知ユニット200の第2検知部材220に対して、被描画物100の突起が衝突した際に、第2検知部材220によって突起を検知する構成としている(詳細は後述する)。しかし、突起の検知は、上記のように物理的な接触を検知する構成ではなく、レーザ光などを用いて光学的に検知する構成や、画像処理によって検知する構成としてもよい。 In addition, when detecting a protrusion on the drawing object 100, when the protrusion on the drawing object 100 collides with the second detection member 220 of the contact detection unit 200, the protrusion is detected by the second detection member 220 (details will be described later). However, the detection of the protrusion may not be a configuration that detects physical contact as described above, but may be a configuration that detects optically using laser light or the like, or a configuration that detects by image processing.
また、検知の対象は、被描画物100の突起に限らない。上記のような光学的または画像処理によって検知する構成とすることにより、被描画物に設けた穴や、意図的に描画を避けたい箇所(例えば、既に描画してある画像やマスキング部分)を検知の対象とすることも可能になる。 The detection target is not limited to protrusions on the drawing object 100. By configuring detection using optical or image processing as described above, it is also possible to detect holes in the drawing object or areas where drawing is intentionally avoided (for example, images that have already been drawn or masked areas).
上述のように、本実施形態は、被描画物100に向けてインクを吐出するノズル302を備えるとともに、X軸の方向およびX軸と交差するY軸の方向の少なくとも1つの方向と、X軸およびY軸と交差し、ノズル302から被描画物100に向けてインクを吐出する方向と平行なZ軸の方向とに移動可能なキャリッジ70を備えた液体吐出装置1000であって、被描画物100に対するキャリッジ70の位置を検知するプッシュスイッチ213と、キャリッジ70の移動を制御する制御部500とを備え、制御部500は、プッシュスイッチ213が被描画物100に対するキャリッジ70の位置を検知した後、キャリッジ70が被描画物100へのインクの吐出をする時の移動軌跡を算出し、キャリッジ70が被描画物100へのインクの吐出をする前に、算出した移動軌跡に沿ってキャリッジ70を移動させる検証動作(第1動作)を行う。 As described above, this embodiment is a liquid ejection device 1000 that includes a nozzle 302 that ejects ink toward the drawing object 100, and a carriage 70 that can move in at least one direction of the X-axis direction and the Y-axis direction intersecting the X-axis, and in the Z-axis direction intersecting the X-axis and the Y-axis and parallel to the direction in which ink is ejected from the nozzle 302 toward the drawing object 100. The liquid ejection device 1000 includes a push switch 213 that detects the position of the carriage 70 relative to the drawing object 100, and a control unit 500 that controls the movement of the carriage 70. After the push switch 213 detects the position of the carriage 70 relative to the drawing object 100, the control unit 500 calculates the movement trajectory of the carriage 70 when ejecting ink toward the drawing object 100, and performs a verification operation (first operation) of moving the carriage 70 along the calculated movement trajectory before the carriage 70 ejects ink toward the drawing object 100.
これにより、インク吐出中における被描画物100とキャリッジ70との衝突を防ぐことが可能な液体吐出装置1000を提供することができる。 This makes it possible to provide a liquid ejection device 1000 that can prevent collision between the drawing object 100 and the carriage 70 during ink ejection.
また、上述のように、検証動作中に被描画物100上に突起を検知した場合は、突起を検知したことを表示部502に表示してユーザに報知する。検証動作中に被描画物100上に突起を検知しなかった場合は、被描画物100へのインクの吐出を実行する動作(第2動作)を可能にする。 As described above, if a protrusion is detected on the drawing object 100 during the verification operation, the fact that a protrusion has been detected is displayed on the display unit 502 to notify the user. If a protrusion is not detected on the drawing object 100 during the verification operation, an operation (second operation) of ejecting ink onto the drawing object 100 is enabled.
これにより、位置検知の工程で見落とした突起を認識することができる。 This makes it possible to recognize protrusions that may have been overlooked during the position detection process.
図21は、検証時とインク吐出実行時とのキャリッジの位置関係を示す説明図である。 Figure 21 is an explanatory diagram showing the positional relationship of the carriage during verification and when ink ejection is performed.
キャリッジ70は、位置情報の検証時は、被描画物100に対して実線で示した位置にある。被描画物100へのインク吐出を実行する時は、キャリッジ70は、破線で示すようにZ軸方向正側に距離L1だけシフトした位置にある。 When verifying the position information, the carriage 70 is in the position shown by the solid line relative to the drawing target 100. When ejecting ink onto the drawing target 100, the carriage 70 is in a position shifted by a distance L1 in the positive Z-axis direction, as shown by the dashed line.
検証時は、キャリッジ70は接触検知ユニット200を装着しているため、接触検知ユニット200のZ軸方向のサイズ等を考慮して、距離L1を設定する。従って、被描画物100へのインク吐出を実行する際は、制御部500は距離L1の分を補正した位置にて、インク吐出を行う。 During verification, the carriage 70 is equipped with the contact detection unit 200, so the distance L1 is set taking into consideration the size of the contact detection unit 200 in the Z-axis direction, etc. Therefore, when ink is ejected onto the drawing target 100, the control unit 500 ejects ink at a position corrected for the distance L1.
また、位置情報の検証時におけるキャリッジ70の移動軌跡および移動速度は、被描画物100へのインク吐出を実行する時と同じにしている。 In addition, the movement trajectory and movement speed of the carriage 70 when verifying the position information are the same as when ejecting ink onto the drawing object 100.
車やトラックの車体、航空機の機体などを被描画物とし、当該被描画物にインク吐出を行う液体吐出装置の場合、液体吐出装置は大型なシステムとなる。そのため、キャリッジ70、およびX軸、Y軸、Z軸の各レール101、102、103の自重や、キャリッジ70の動作による慣性力により、レールや装置フレームがたわむ場合がある。 When the liquid ejection device ejects ink onto an object to be drawn, such as the body of a car or truck or the fuselage of an aircraft, the liquid ejection device becomes a large system. Therefore, the rails and device frame may bend due to the weight of the carriage 70 and the rails 101, 102, and 103 of the X-axis, Y-axis, and Z-axis, or the inertial force caused by the movement of the carriage 70.
従って、位置情報の検証時は、実際に被描画物100へのインク吐出を実行する時の動作に即した動作で行うことが望ましい。位置情報の検証時におけるキャリッジの移動軌跡および移動速度を、被描画物へのインク吐出を実行する時と同じにすることで、キャリッジ70の移動軌跡を正確に検証できる。 Therefore, when verifying the position information, it is desirable to perform operations that correspond to the operations when actually ejecting ink onto the drawing object 100. By making the movement trajectory and movement speed of the carriage when verifying the position information the same as when ejecting ink onto the drawing object, the movement trajectory of the carriage 70 can be accurately verified.
上述のように、検証動作において、キャリッジ70は、インク吐出動作時と同じ速度で移動する。 As described above, during the verification operation, the carriage 70 moves at the same speed as during the ink ejection operation.
これにより、インク吐出実行時のキャリッジ70の動作の正確性を高めることができる。 This improves the accuracy of the carriage 70's operation when ejecting ink.
図22は、検証で突起を検知した場合の一例を示す説明図である。図22(a)は突起検知前の状態を示し、図22(b)は突起を検知した状態を示す。 Figure 22 is an explanatory diagram showing an example of a case where a protrusion is detected during verification. Figure 22(a) shows the state before the protrusion is detected, and Figure 22(b) shows the state after the protrusion is detected.
被描画物100の表面に、位置測定で見落とした突起110が存在していたとする。 Let's say there is a protrusion 110 on the surface of the drawing object 100 that was overlooked during position measurement.
図22(a)の状態においては、第1検知部材210に対して第2検知部材220は正しい位置に装着してある。そのため、第1検知部材210の検知板215a、215bと、第2検知部材220の板ばね225a、225bは接触しており、直列接続回路は導通状態にある。 In the state shown in FIG. 22(a), the second detection member 220 is attached in the correct position relative to the first detection member 210. Therefore, the detection plates 215a, 215b of the first detection member 210 and the leaf springs 225a, 225b of the second detection member 220 are in contact with each other, and the series connection circuit is in a conductive state.
キャリッジ70のX軸方向正側への移動に伴い、突起110がキャリッジ70の下方に来たとき、第2検知部材220は、突起110との衝突により、それ以上はX軸方向正側へ進むことができなくなる。これにより、第1検知部材210の検知板215a、215bと、第2検知部材220の板ばね225a、225bとが離れ、直列接続回路は非導通状態となる。そして、突起検知後は、図20に示したフローに基づき、処理を行う。 When the protrusion 110 comes below the carriage 70 as the carriage 70 moves in the positive X-axis direction, the second detection member 220 collides with the protrusion 110 and is unable to move any further in the positive X-axis direction. This causes the detection plates 215a, 215b of the first detection member 210 to separate from the leaf springs 225a, 225b of the second detection member 220, and the series connection circuit becomes non-conductive. After the protrusion is detected, processing is performed based on the flow shown in Figure 20.
図23は、直列接続回路の電気的接続状態の一例を示す説明図である。図23(a)はキャリッジに対して接触検知ユニットを正しく装着している状態、図23(b)は接触検知ユニットの第2検知部材を正しく装着していない状態を示す。 Figure 23 is an explanatory diagram showing an example of the electrical connection state of the series connection circuit. Figure 23 (a) shows the state in which the contact detection unit is correctly attached to the carriage, and Figure 23 (b) shows the state in which the second detection member of the contact detection unit is not correctly attached.
図23(b)に示した突起を検知した場合の状態は、図22(b)に示した状態となる。 When the protrusion shown in FIG. 23(b) is detected, the state shown in FIG. 22(b) will result.
図24は、キャリッジの移動軌跡の一例を示す説明図である。 Figure 24 is an explanatory diagram showing an example of the carriage movement trajectory.
描画開始位置P1に位置したキャリッジ70は、X軸方向正側へ移動し、折り返し位置に到達すると、Y軸方向正側へ移動量Laだけ移動(改行)する。 The carriage 70, which is positioned at the drawing start position P1, moves in the positive direction of the X axis, and when it reaches the turnaround position, it moves in the positive direction of the Y axis by a movement amount La (line break).
改行後、キャリッジ70は、X軸方向負側へ移動し、折り返し位置に到達すると、再びY軸方向正側へ移動量Laだけ改行する。この動作を繰り返しながら、矢印で示したような移動軌跡にて、キャリッジ70は、描画終了位置P2まで移動する。 After the line feed, the carriage 70 moves to the negative side in the X-axis direction, and when it reaches the turn-around position, it again starts a line feed in the positive Y-axis direction by the movement amount La. By repeating this operation, the carriage 70 moves along the movement trajectory indicated by the arrow to the drawing end position P2.
なお、キャリッジ70の改行の移動量をLaで一定にしてしまうと、最終行においてキャリッジ70が描画領域100aの外にはみ出てしまう場合がある。 If the line feed movement amount of the carriage 70 is fixed at La, the carriage 70 may go outside the drawing area 100a on the last line.
キャリッジ70が描画領域100aの外に出してしまうと、接触検知ユニット200が突起を検知した場合に、描画領域100a内で検知した突起なのか、描画領域100aの外で検知した突起なのか、区別ができなくなる。 If the carriage 70 is moved outside the drawing area 100a, when the contact detection unit 200 detects a protrusion, it will be unable to distinguish whether the protrusion is detected inside the drawing area 100a or outside the drawing area 100a.
そのため、キャリッジ70は、描画領域100aの外に出ないように、描画開始位置P1から描画終了位置P2へ移動することが望ましい。そこで、本例では、最終行におけるキャリッジ70の移動量Lbを移動量Laよりも小さくし、描画終了位置P2に一致するようにキャリッジ70の軌跡を制御している。 For this reason, it is desirable for the carriage 70 to move from the drawing start position P1 to the drawing end position P2 so as not to go outside the drawing area 100a. Therefore, in this example, the movement amount Lb of the carriage 70 in the last line is made smaller than the movement amount La, and the trajectory of the carriage 70 is controlled so as to coincide with the drawing end position P2.
本動作についても、位置情報の検証時と、被描画物へのインク吐出を実行する時とで同じにすることが望ましい。なお、上記のように最終行の移動量だけを変えるのではなく、移動量Laと移動量Lbとを均等にして、最終的に描画領域100a内に収まるようにしてもよい。 It is desirable to perform this operation the same when verifying the position information and when ejecting ink onto the drawing object. Note that instead of changing only the movement amount of the final line as described above, the movement amount La and the movement amount Lb may be made equal so that the final line fits within the drawing area 100a.
図25は、図20の検証フローのA部の詳細フロー図である。 Figure 25 is a detailed flow diagram of part A of the verification flow in Figure 20.
描画領域100aの外にキャリッジ70が出ないように、描画領域100aのY軸方向の残り量を確認しながら、キャリッジ70の移動回数および移動量を決めている。 The number of times and the amount of movement of the carriage 70 are determined while checking the remaining amount of the drawing area 100a in the Y-axis direction so that the carriage 70 does not go outside the drawing area 100a.
描画開始位置P1(図24参照)に位置したキャリッジ70は、X方向駆動部72の駆動により、X軸方向正側へ移動する(ステップS21)。 The carriage 70, which is positioned at the drawing start position P1 (see FIG. 24), is driven by the X-direction drive unit 72 to move in the positive X-axis direction (step S21).
キャリッジ70のX軸方向正側への移動に伴い、X軸方向の移動回数をカウントしているカウンタは、カウント値1を加算する(ステップS22)。 As the carriage 70 moves in the positive X-axis direction, the counter that counts the number of movements in the X-axis direction increments the count value by 1 (step S22).
キャリッジ70が、X軸方向正側の終点(折り返し位置)に到達したならば、制御部500は、描画領域100aのY軸方向に描画領域の残りがあるかを判断する(ステップS23)。 When the carriage 70 reaches the end point (turn-around position) on the positive side of the X-axis direction, the control unit 500 determines whether there is any remaining drawing area in the Y-axis direction of the drawing area 100a (step S23).
ここで描画領域の残りなしとなった場合は、キャリッジ70が描画終了位置P2に到達したことを意味するため、X軸移動回数カウントをリセットする(ステップS33)。そして、キャリッジ70の移動は終了する。 If there is no more drawing area remaining, this means that the carriage 70 has reached the drawing end position P2, so the X-axis movement count is reset (step S33). Then, the movement of the carriage 70 ends.
一方、ステップS23で描画領域の残りありとなった場合は、当該残り量がLa以上あるかを判断する(ステップS24)。 On the other hand, if step S23 determines that there is remaining drawing area, it is determined whether the remaining amount is equal to or greater than La (step S24).
ここで、移動量Laは、キャリッジ70(ノズル面302a)のY軸方向の長さ(高さ)に対応している。従って、描画領域100aのY軸方向にLa以上の残り量があるということは、キャリッジ70の高さ分だけY軸方向への改行が可能な状態であることを意味する。 Here, the movement amount La corresponds to the length (height) of the carriage 70 (nozzle surface 302a) in the Y-axis direction. Therefore, if there is a remaining amount in the Y-axis direction of the drawing area 100a that is equal to or greater than La, it means that a line break is possible in the Y-axis direction by the height of the carriage 70.
ステップS24で、残り量がLa以上ありとなった場合は、キャリッジ70は、Y方向駆動部82の駆動により、Y軸方向正側へ移動量La分だけ移動する(ステップS25)。 If the remaining amount is equal to or greater than La in step S24, the carriage 70 is driven by the Y-direction drive unit 82 to move by the movement amount La in the positive Y-axis direction (step S25).
また、ステップS24で、残り量がLa以上なしとなった場合は、キャリッジ70は、Y方向駆動部82の駆動により、Y軸方向正側へ移動量Lb分だけ移動する(ステップS26)。移動量Lbは、図24で説明したように、移動量Laよりも小さい値であり、キャリッジ70が描画終了位置P2と一致するように設定する。 Also, in step S24, if the remaining amount is less than La, the carriage 70 is driven by the Y-direction drive unit 82 to move by the movement amount Lb toward the positive side in the Y-axis direction (step S26). As described in FIG. 24, the movement amount Lb is a value smaller than the movement amount La, and is set so that the carriage 70 coincides with the drawing end position P2.
ステップS25またはステップS26によってY軸方向に移動したキャリッジ70は、X方向駆動部72の駆動により、今度はX軸方向負側へ移動する(ステップS27)。 After being moved in the Y-axis direction by step S25 or step S26, the carriage 70 is now moved in the negative X-axis direction by the drive of the X-axis drive unit 72 (step S27).
キャリッジ70のX軸方向負側への移動に伴い、X軸方向の移動回数をカウントしているカウンタは、カウント値1を加算する(ステップS28)。 As the carriage 70 moves in the negative X-axis direction, the counter that counts the number of movements in the X-axis direction increments the count value by 1 (step S28).
キャリッジ70が、X軸方向負側の終点(折り返し位置)に到達したならば、制御部500は、描画領域100aのY軸方向に描画領域の残りがあるかを判断する(ステップS29)。 When the carriage 70 reaches the end point (turnaround position) on the negative side of the X-axis direction, the control unit 500 determines whether there is any remaining drawing area in the Y-axis direction of the drawing area 100a (step S29).
ここで描画領域の残りなしとなった場合は、キャリッジ70が描画終了位置P2に到達したことを意味するため、X軸移動回数カウントをリセットする(ステップS33)。そして、キャリッジ70の移動は終了する。 If there is no more drawing area remaining, this means that the carriage 70 has reached the drawing end position P2, so the X-axis movement count is reset (step S33). Then, the movement of the carriage 70 ends.
一方、ステップS29で描画領域の残りありとなった場合は、当該残り量がLa以上あるかを判断する(ステップS30)。 On the other hand, if step S29 determines that there is remaining drawing area, it is determined whether the remaining amount is equal to or greater than La (step S30).
ステップS30で、残り量がLa以上ありとなった場合は、キャリッジ70は、Y方向駆動部82の駆動により、Y軸方向正側へ移動量La分だけ移動する(ステップS31)。 If the remaining amount is equal to or greater than La in step S30, the carriage 70 is driven by the Y-direction drive unit 82 to move by the movement amount La in the positive Y-axis direction (step S31).
また、ステップS30で、残り量がLa以上なしとなった場合は、キャリッジ70は、Y方向駆動部82の駆動により、Y軸方向正側へ移動量Lb分だけ移動する(ステップS32)。 Also, in step S30, if the remaining amount is less than La, the carriage 70 is driven by the Y-direction drive unit 82 to move by the movement amount Lb toward the positive side in the Y-axis direction (step S32).
ステップS31またはステップS32によってY軸方向にキャリッジ70が移動した後は、ステップS21へ戻り、描画領域の残り量がなくなるまで上記フローを繰り返す。 After the carriage 70 has moved in the Y-axis direction in step S31 or step S32, the process returns to step S21 and repeats the above flow until there is no more drawing area remaining.
以上のようにして、描画領域100aに対してキャリッジ70を移動させることにより、描画領域100aの外にキャリッジ70がはみ出してしまうことがなくなり、決められた描画領域を対象に、位置測定、検証およびインク吐出を正確に行うことができる。 By moving the carriage 70 relative to the drawing area 100a in this manner, the carriage 70 does not extend outside the drawing area 100a, and position measurement, verification, and ink ejection can be performed accurately for the designated drawing area.
図26は、液体吐出装置の操作パネルの表示画面の一例を示す説明図である。 Figure 26 is an explanatory diagram showing an example of a display screen of an operation panel of a liquid ejection device.
ユーザは、操作パネル503において、描画領域(印字範囲)100aの描画開始位置P1および描画終了位置P2を特定するためのXY座標情報の入力、およびキャリッジ70の移動速度の指定を行うことが可能である。また、ユーザは、操作パネル503において、被描画物100の表面形状を示す3次元座標情報(ボディデータ)の指定、およびヘッドと被描画物との距離(設定ギャップ)の入力等を行うことが可能である。 The user can use the operation panel 503 to input XY coordinate information for identifying the drawing start position P1 and drawing end position P2 of the drawing area (print range) 100a, and to specify the movement speed of the carriage 70. The user can also use the operation panel 503 to specify three-dimensional coordinate information (body data) that indicates the surface shape of the drawing target 100, and to input the distance between the head and the drawing target (set gap), etc.
図27は、接触検知ユニットの第2検知部材の落下防止部材の説明図である。 Figure 27 is an explanatory diagram of the fall prevention member for the second detection member of the contact detection unit.
接触検知ユニット200を構成する第1検知部材210と第2検知部材220とは、上述のように磁石の磁力によって装着している。 The first detection member 210 and the second detection member 220 that make up the contact detection unit 200 are attached by the magnetic force of a magnet as described above.
そのため、突起の検知によって、第1検知部材210と第2検知部材220とが磁石の面積以上に相対移動した場合は、第2検知部材220は第1検知部材210から落下し、第2検知部材220が破損するおそれがある。 Therefore, if the detection of the protrusion causes the first detection member 210 and the second detection member 220 to move relative to each other by an amount equal to or greater than the area of the magnet, the second detection member 220 may fall from the first detection member 210, which may result in damage to the second detection member 220.
そこで、第2検知部材220の落下を防ぐため、第1検知部材210と第2検知部材220とを紐状部材230で接続してもよい。紐状部材230には、紐、ワイヤ、チェーン等を用いる。なお、紐、ワイヤ、チェーン等は落下防止部材の一例である。 Therefore, in order to prevent the second detection member 220 from falling, the first detection member 210 and the second detection member 220 may be connected with a string-like member 230. The string-like member 230 may be a string, wire, chain, or the like. Note that the string, wire, chain, and the like are examples of a fall prevention member.
図28は、本発明の変形例に係る液体吐出装置の説明図、図29は同変形例における液体吐出装置の拡大斜視図である。 Figure 28 is an explanatory diagram of a liquid ejection device according to a modified example of the present invention, and Figure 29 is an enlarged perspective view of the liquid ejection device according to the same modified example.
液体吐出装置1000は、キャリッジ1が往復直線移動するリニアレール404と、リニアレール404を適宜所定の位置へ動かし、その位置で保持する多関節ロボット405とを備える。 The liquid ejection device 1000 includes a linear rail 404 along which the carriage 1 moves linearly back and forth, and an articulated robot 405 that moves the linear rail 404 to a desired position and holds it in that position.
多関節ロボット405は、複数の関節によって人間の腕のように自由な動きを可能としたロボットアーム405aを備えており、ロボットアーム405aの先端を自由に動かし、且つ、正確な位置に配置することができる。 The articulated robot 405 is equipped with a robot arm 405a that has multiple joints that allow it to move freely like a human arm, and the tip of the robot arm 405a can be moved freely and positioned accurately.
多関節ロボット405としては、例えば、6つの軸、すなわち6つの関節を備えた6軸制御型の産業用ロボットを用いることができる。6軸型の多関節ロボットによれば予め動作に関する情報をティーチングしておくことで、きわめて正確、且つ迅速にリニアレール404を被描画物702(航空機)の所定位置に対峙できる。ロボット405は、6軸に限定されるものではなく、5軸、7軸など適宜の軸数を備えた多関節ロボットを用いることができる。 As the articulated robot 405, for example, a six-axis controlled industrial robot equipped with six axes, i.e., six joints, can be used. With a six-axis articulated robot, by teaching information regarding the operation in advance, the linear rail 404 can be extremely accurately and quickly positioned at a predetermined position on the drawing object 702 (aircraft). The robot 405 is not limited to six axes, and an articulated robot equipped with an appropriate number of axes, such as five axes or seven axes, can be used.
ロボット405のロボットアーム405aは、フォーク状の支持部材424を備えている。この支持部材424の左側の枝部424aの先端には垂直リニアレール423aを、右側の枝部424bの先端には垂直リニアレール423bを平行になるようにして取り付けている。 The robot arm 405a of the robot 405 is equipped with a fork-shaped support member 424. A vertical linear rail 423a is attached to the tip of the left branch 424a of this support member 424, and a vertical linear rail 423b is attached to the tip of the right branch 424b so that they are parallel to each other.
そして、キャリッジ1を移動可能に保持したリニアレール404の両端を、2つの垂直リニアレール423a、423bが支持している。 The two ends of the linear rail 404 that holds the carriage 1 movably are supported by two vertical linear rails 423a and 423b.
キャリッジ1は、図2等で説明したヘッド300や、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、ホワイトなどの各色のインクを吐出する複数のヘッド300、または複数のノズル列を有するヘッド300を備えている。このキャリッジ1の各ヘッド300またはヘッド300の各ノズル列に対しては、インクタンク330から各色のインクを供給する。 The carriage 1 is equipped with the head 300 described in FIG. 2 etc., or a plurality of heads 300 that eject ink of each color, such as yellow, magenta, cyan, black, and white, or a head 300 having a plurality of nozzle rows. Ink of each color is supplied from an ink tank 330 to each head 300 or each nozzle row of the head 300 of the carriage 1.
この液体吐出装置1000は、ロボット405によりリニアレール404を被描画物702の描画領域に動かし、描画データに応じてキャリッジ1をリニアレール404に沿って動かしながらヘッド300を駆動して描画を行う。 This liquid ejection device 1000 uses the robot 405 to move the linear rail 404 to the drawing area of the drawing object 702, and drives the head 300 while moving the carriage 1 along the linear rail 404 according to the drawing data to perform drawing.
そして、1ライン分の描画が終了したときに、垂直リニアレール423a、423bを駆動することにより、キャリッジ1のヘッド300をあるラインから次のラインに動かす。 Then, when drawing of one line is completed, the vertical linear rails 423a and 423b are driven to move the head 300 of the carriage 1 from one line to the next line.
この動作を繰り返して、被描画物702の所要の描画領域に描画することが可能となる。以上のような変形例においても、キャリッジ1に接触検知ユニットを装着し、位置測定および検証を実施した上で、インク吐出を実行することで、本発明による上述の効果が得られる。 By repeating this operation, it is possible to draw in the required drawing area of the drawing object 702. Even in the above modified example, the above-mentioned effects of the present invention can be obtained by mounting a contact detection unit on the carriage 1, performing position measurement and verification, and then performing ink ejection.
次に、図30乃至図32を用いて本発明の適用例を説明する。本発明は、図30に示した例えばドローン(drone)のような無人航空機6000への適用も可能である。無人航空機6000は、自身に搭載した測距センサ等の検出器610の検出結果に基づき無人航空機6000の位置を制御する。無人航空機6000は、インク等の液体を吐出するヘッドを含む液体吐出ユニット620を備えており、液体タンク630に収容した液体を、ケーブル640を介して液体吐出ユニット620へ供給する。そして、上記の位置制御に基づいて、無人航空機6000は液体吐出ユニット620に備えたヘッドから対象物(本実施形態では建物の壁面)100に向けて液体を吐出し、対象物100の塗装部Pに液体を塗布する。 Next, an application example of the present invention will be described with reference to Figs. 30 to 32. The present invention can also be applied to an unmanned aerial vehicle 6000 such as a drone shown in Fig. 30. The unmanned aerial vehicle 6000 controls the position of the unmanned aerial vehicle 6000 based on the detection results of a detector 610 such as a distance measuring sensor mounted on the unmanned aerial vehicle 6000. The unmanned aerial vehicle 6000 is equipped with a liquid ejection unit 620 including a head that ejects liquid such as ink, and supplies liquid contained in a liquid tank 630 to the liquid ejection unit 620 via a cable 640. Based on the above position control, the unmanned aerial vehicle 6000 ejects liquid from the head provided on the liquid ejection unit 620 toward an object 100 (the wall surface of a building in this embodiment) and applies the liquid to a coating portion P of the object 100.
また、本発明は、図31に示した例えばウォールクライミングロボットのような無人車両7000への適用も可能である。無人車両7000は、対象物(本実施形態では建物の壁面)100を無人車両7000の底部で吸引しながらローラ710を駆動して移動することが可能である。無人車両7000は、インク等の液体を吐出するヘッドを含む液体吐出ユニット720を備えており、液体タンク730に収容した液体を、ケーブル740を介して液体吐出ユニット720へ供給する。そして、無人車両7000は液体吐出ユニット720に備えたヘッドから対象物(本実施形態では建物の壁面)100に向けて液体を吐出し、対象物100の塗装部Pに液体を塗布する。 The present invention can also be applied to an unmanned vehicle 7000 such as a wall climbing robot as shown in FIG. 31. The unmanned vehicle 7000 can move by driving a roller 710 while sucking an object (a wall of a building in this embodiment) 100 at the bottom of the unmanned vehicle 7000. The unmanned vehicle 7000 is equipped with a liquid ejection unit 720 including a head that ejects liquid such as ink, and supplies liquid contained in a liquid tank 730 to the liquid ejection unit 720 via a cable 740. The unmanned vehicle 7000 then ejects liquid from the head provided on the liquid ejection unit 720 toward the object (a wall of a building in this embodiment) 100, and applies the liquid to a coating portion P of the object 100.
さらに、本発明は、図32に示した例えば自動車の車体を塗装する塗装ロボット8000への適用も可能である。塗装ロボット8000は、複数の関節によって人間の腕のように自由な動きを可能としたロボットアーム810を備え、ロボットアーム810の先端に液体を吐出するヘッドを含む液体吐出ユニット820を備えている。また、ロボットアーム810は液体吐出ユニット820の近傍に3Dセンサ830を備えている。塗装ロボット8000としては、5軸、6軸、7軸など適宜の軸数を備えた多関節ロボットを用いることができる。塗装ロボット8000は、3Dセンサ830によって対象物(本実施形態では車体)100に対する液体吐出ユニット820の位置を検知し、その検知結果に基づきロボットアーム810を動かして対象物100を塗装する。 Furthermore, the present invention can be applied to a painting robot 8000 shown in FIG. 32, which paints, for example, the body of an automobile. The painting robot 8000 includes a robot arm 810 that can move freely like a human arm by using multiple joints, and a liquid discharge unit 820 including a head that discharges liquid at the tip of the robot arm 810. The robot arm 810 also includes a 3D sensor 830 near the liquid discharge unit 820. A multi-joint robot with an appropriate number of axes, such as 5 axes, 6 axes, or 7 axes, can be used as the painting robot 8000. The painting robot 8000 detects the position of the liquid discharge unit 820 relative to the object (in this embodiment, the vehicle body) 100 by using the 3D sensor 830, and moves the robot arm 810 based on the detection result to paint the object 100.
以上説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。 The above is just one example, and the present invention provides unique effects for each of the following aspects:
[第1態様]
第1態様は、被描画物100(対象物の一例)に向けてインク(液体の一例)を吐出するノズル302(液体吐出口の一例)を備えるとともに、X軸の方向(第1の方向の一例)およびX軸と交差するY軸の方向(第1の方向と交差する第2の方向)の少なくとも1つの方向と、X軸およびY軸と交差し、ノズル302から被描画物100に向けてインクを吐出する方向と平行なZ軸の方向(第1の方向および第2の方向と交差し、液体吐出口から対象物に向けて液体を吐出する方向と平行な第3の方向の一例)とに移動可能なキャリッジ70(液体吐出ユニットの一例)を備えた液体吐出装置1000(液体吐出装置の一例)であって、被描画物100に対するキャリッジ70の位置を検知するプッシュスイッチ213(位置検知手段の一例)と、キャリッジ70の移動を制御する制御部(制御手段の一例)とを備え、制御部500は、
プッシュスイッチ213が被描画物100に対するキャリッジ70の位置を検知した後、キャリッジ70が被描画物100へのインクの吐出をする時の移動軌跡を算出し、キャリッジ70が被描画物100へのインクの吐出をする前に、算出した前記移動軌跡に沿ってキャリッジ70を移動させる検証動作(第1動作の一例)を行うことを特徴とするものである。
[First aspect]
The first aspect is a liquid ejection device 1000 (an example of a liquid ejection device) including a nozzle 302 (an example of a liquid ejection port) that ejects ink (an example of a liquid) toward a drawing target 100 (an example of a target object), and a carriage 70 (an example of a liquid ejection unit) that is movable in at least one direction of an X-axis direction (an example of a first direction) and a Y-axis direction (a second direction intersecting with the first direction) that intersects with the X-axis, and a Z-axis direction (an example of a third direction that intersects with the first direction and the second direction and is parallel to the direction in which liquid is ejected from the liquid ejection port toward the target object) that intersects with the X-axis and Y-axis and is parallel to the direction in which ink is ejected from the nozzle 302 toward the drawing target 100, the liquid ejection device 1000 (an example of a liquid ejection device) including a push switch 213 (an example of a position detection means) that detects the position of the carriage 70 relative to the drawing target 100, and a control unit (an example of a control means) that controls the movement of the carriage 70, the control unit 500 including:
After the push switch 213 detects the position of the carriage 70 relative to the object to be drawn 100, the movement trajectory of the carriage 70 when ejecting ink onto the object to be drawn 100 is calculated, and a verification operation (an example of a first operation) is performed in which the carriage 70 is moved along the calculated movement trajectory before the carriage 70 ejects ink onto the object to be drawn 100.
本態様によれば、インク吐出中における被描画物100とキャリッジ70との衝突を防ぐことが可能な液体吐出装置1000を提供するすることができる。 According to this aspect, it is possible to provide a liquid ejection device 1000 that can prevent collision between the drawing object 100 and the carriage 70 during ink ejection.
[第2態様]
第2態様は、第1態様において、検証動作中に被描画物100上に突起110(障害物の一例)を検知した場合は、突起110を検知したことを表示部502に表示してユーザに報知(報知の一例)することを特徴とするものである。
[Second aspect]
The second aspect is characterized in that in the first aspect, if a protrusion 110 (an example of an obstacle) is detected on the drawing object 100 during the verification operation, the fact that the protrusion 110 has been detected is displayed on the display unit 502 to notify the user (an example of a notification).
[第3態様]
第3態様は、第1態様または第2態様において、検証動作中に被描画物100上に突起110を検知しなかった場合は、被描画物100へのインクの吐出を実行する動作(第2動作の一例)を可能にすることを特徴とするものである。
[Third aspect]
The third aspect is characterized in that in the first or second aspect, if no protrusion 110 is detected on the object to be drawn 100 during the verification operation, an operation of ejecting ink onto the object to be drawn 100 (an example of the second operation) is enabled.
第2態様および第3態様によれば、位置検知の工程で見落とした突起を認識することができる。 According to the second and third aspects, it is possible to recognize protrusions that may have been overlooked during the position detection process.
[第4態様]
第4態様は、第1態様乃至第3態様のいずれかにおいて、検証動作において、キャリッジ70は、インク吐出動作時と同じ速度で移動することを特徴とするものである。
[Fourth aspect]
A fourth aspect is any one of the first to third aspects, characterized in that, in the verification operation, the carriage 70 moves at the same speed as in the ink ejection operation.
第4態様によれば、インク吐出実行時のキャリッジ70の動作の正確性を高めることができる。 According to the fourth aspect, it is possible to improve the accuracy of the operation of the carriage 70 when ejecting ink.
[第5態様]
第5態様は、第1態様乃至第4態様のいずれかにおいて、プッシュスイッチ213と、突起110を検知する検知板215a、215b(障害物検知手段の一例)とを、キャリッジ70に着脱自在に設けることを特徴とするものである。
[Fifth aspect]
The fifth aspect is characterized in that, in any of the first to fourth aspects, a push switch 213 and detection plates 215a, 215b (an example of an obstacle detection means) for detecting the protrusion 110 are removably provided on the carriage 70.
第5態様によれば、プッシュスイッチ213および検知板215a、215bが不要なときはキャリッジ70から取り外しておけるため、プッシュスイッチ213および検知板215a、215bの不意な破損を防ぐことができる。 According to the fifth aspect, the push switch 213 and the detection plates 215a, 215b can be removed from the carriage 70 when they are not needed, thereby preventing accidental damage to the push switch 213 and the detection plates 215a, 215b.
[第6態様]
第6態様は、第1態様乃至第5態様のいずれかにおいて、プッシュスイッチ213および検知板215a、215bを接触検知ユニット200(接触検知ユニットの一例)として一体的に設けることを特徴とするものである。
[Sixth aspect]
The sixth aspect is characterized in that in any one of the first to fifth aspects, the push switch 213 and the detection plates 215a, 215b are integrally provided as a contact detection unit 200 (an example of a contact detection unit).
第6態様によれば、キャリッジ70に対するプッシュスイッチ213および検知板215a、215bの着脱を簡単に行うことができる。また、1つの接触検知ユニット200で、異なる種類の検知を実現することができる。 According to the sixth aspect, the push switch 213 and the detection plates 215a and 215b can be easily attached to and detached from the carriage 70. In addition, different types of detection can be achieved with a single contact detection unit 200.
70 キャリッジ(液体吐出ユニットの一例)
72 X方向駆動部
82 Y方向駆動部
92 Z方向駆動部
100 被描画物(対象物の一例)
101 X軸レール
102 Y軸レール
103 Z軸レール
200 接触検知ユニット
210 第1検知部材(第1部材の一例)
213 プッシュスイッチ(位置検知手段の一例)
214 磁石
215a、215b 検知板(障害物検知手段の一例)
220 第2検知部材(第2部材の一例)
220a 検知面
224 磁石
225a、225b 板ばね
230 紐状部材(落下防止部材の一例)
300 ヘッド
302 ノズル(液体吐出口の一例)
302a ノズル面(液体吐出面の一例)
500 制御部(制御手段の一例)
1000 液体吐出装置
70 Carriage (an example of a liquid ejection unit)
72 X-direction driving section 82 Y-direction driving section 92 Z-direction driving section 100 Drawing object (an example of a target object)
101 X-axis rail 102 Y-axis rail 103 Z-axis rail 200 Contact detection unit 210 First detection member (an example of a first member)
213 Push switch (an example of a position detection means)
214 Magnet 215a, 215b Detection plate (an example of an obstacle detection means)
220 Second detection member (an example of the second member)
220a: detection surface; 224: magnet; 225a, 225b: leaf spring; 230: string-shaped member (an example of a fall prevention member)
300 Head 302 Nozzle (an example of a liquid ejection port)
302a: Nozzle surface (an example of a liquid ejection surface)
500 Control unit (an example of a control means)
1000 Liquid discharge device
Claims (12)
前記対象物に対する前記液体吐出ユニットの位置を検知する位置検知手段を有する接触検知ユニットと、前記液体吐出ユニットの移動を制御する制御手段とを備え、
前記液体吐出ユニットは、前記対象物に向けて前記液体を吐出する吐出位置と、前記吐出位置よりも前記対象物から前記第3の方向へ遠ざかった待機位置とに移動可能であり、
前記接触検知ユニットは、前記待機位置にある状態の前記液体吐出ユニットに対して前記液体吐出口を覆うように装着され、
前記制御手段は、
前記位置検知手段が前記対象物に対する前記液体吐出ユニットの位置を検知した後、前記液体吐出ユニットが前記対象物への液体の吐出をする時の移動軌跡を算出し、前記液体吐出ユニットが前記対象物への液体の吐出をする前に、算出した前記移動軌跡に沿って前記液体吐出ユニットを移動させる第1動作を行うことを特徴とする液体吐出装置。 A liquid ejection device including a liquid ejection port that ejects liquid toward a target object, and a liquid ejection unit that is movable in at least one of a first direction and a second direction intersecting the first direction, and in a third direction intersecting the first direction and the second direction and parallel to a direction in which the liquid is ejected from the liquid ejection port toward the target object,
a contact detection unit having a position detection unit that detects a position of the liquid discharge unit with respect to the target object, and a control unit that controls a movement of the liquid discharge unit;
the liquid discharge unit is movable between a discharge position where the liquid is discharged toward the target and a standby position that is farther away from the target in the third direction than the discharge position;
the contact detection unit is attached to the liquid ejection unit in a standby position so as to cover the liquid ejection port;
The control means
A liquid ejection device characterized in that, after the position detection means detects the position of the liquid ejection unit relative to the target object, a movement trajectory along which the liquid ejection unit ejects liquid onto the target object is calculated, and before the liquid ejection unit ejects liquid onto the target object, a first operation is performed to move the liquid ejection unit along the calculated movement trajectory.
前記相対移動により前記対象物への前記第1の方向への衝突を検知することを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。The liquid ejection device according to claim 1 , wherein a collision with the object in the first direction is detected based on the relative movement.
前記制御手段は、前記検知の結果に基づき前記移動軌跡を算出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液体吐出装置。4. The liquid ejection apparatus according to claim 1, wherein the control unit calculates the movement trajectory based on a result of the detection.
前記位置検知手段および前記障害物検知手段を一体的に設けることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか一項に記載の液体吐出装置。8. The liquid ejection device according to claim 5, wherein the position detection means and the obstacle detection means are integrally provided.
前記待機位置にある状態の前記液体吐出ユニットに対して前記液体吐出口を覆うように装着された接触検知ユニットの位置検知手段が、前記対象物に対する前記液体吐出ユニットの位置を検知する位置検知ステップと、a position detection step in which a position detection means of a contact detection unit attached to the liquid discharge unit in the standby position so as to cover the liquid discharge port detects a position of the liquid discharge unit with respect to the target object;
前記位置検知ステップにて前記対象物に対する前記液体吐出ユニットの位置を検知した後、前記液体吐出ユニットが前記対象物への液体の吐出をする時の移動軌跡を算出する移動軌跡算出ステップと、a movement trajectory calculation step of calculating a movement trajectory of the liquid discharge unit when discharging liquid onto the target object after detecting a position of the liquid discharge unit with respect to the target object in the position detection step;
前記液体吐出ユニットが前記対象物への液体の吐出をする前に、算出した前記移動軌跡に沿って前記液体吐出ユニットを移動させる第1ステップとa first step of moving the liquid ejection unit along the calculated movement trajectory before the liquid ejection unit ejects liquid onto the target;
を行うことを特徴とする液体吐出方法。A liquid ejection method comprising the steps of:
前記対象物に対する前記液体吐出ユニットの位置を検知する位置検知手段を有する接触検知ユニットと、入力された情報を基に所定の移動軌跡に沿って前記液体吐出ユニットを移動させる制御手段とを備え、a contact detection unit having a position detection means for detecting a position of the liquid discharge unit with respect to the target object, and a control means for moving the liquid discharge unit along a predetermined movement trajectory based on input information,
前記液体吐出ユニットは、前記対象物に向けて前記液体を吐出する吐出位置と、前記吐出位置よりも前記対象物から前記第3の方向へ遠ざかった待機位置とに移動可能であり、the liquid discharge unit is movable between a discharge position where the liquid is discharged toward the target and a standby position that is farther away from the target in the third direction than the discharge position;
前記接触検知ユニットは、前記待機位置にある状態の前記液体吐出ユニットに対して前記液体吐出口を覆うように装着され、the contact detection unit is attached to the liquid ejection unit in a standby position so as to cover the liquid ejection port;
前記制御手段は、前記液体吐出ユニットが前記所定の移動軌跡に沿って前記対象物への液体の吐出をする前に、前記所定の移動軌跡で前記液体吐出ユニットを移動させる第1動作を行うことを特徴とする液体吐出装置。A liquid ejection device characterized in that the control means performs a first operation to move the liquid ejection unit along the predetermined movement trajectory before the liquid ejection unit ejects liquid along the predetermined movement trajectory onto the target object.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP21202179.4A EP3984760B1 (en) | 2020-10-14 | 2021-10-12 | Liquid discharge apparatus and liquid discharge method |
| US17/500,947 US11707929B2 (en) | 2020-10-14 | 2021-10-14 | Liquid discharge apparatus and liquid discharge method |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020173521 | 2020-10-14 | ||
| JP2020173521 | 2020-10-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022064848A JP2022064848A (en) | 2022-04-26 |
| JP7691640B2 true JP7691640B2 (en) | 2025-06-12 |
Family
ID=81386102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021148814A Active JP7691640B2 (en) | 2020-10-14 | 2021-09-13 | LIQUID DISCHARGE APPARATUS AND LIQUID DISCHARGE METHOD |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7691640B2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005138013A (en) | 2003-11-05 | 2005-06-02 | Seiko Epson Corp | Droplet discharge device control method and droplet discharge device |
| JP2005335247A (en) | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Mutoh Ind Ltd | Printer |
| JP2014188825A (en) | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Seiko Epson Corp | Recording apparatus |
| US20160052296A1 (en) | 2013-02-25 | 2016-02-25 | John Grimes | Automated Paint Application System and Related Method |
| KR101807102B1 (en) | 2016-06-28 | 2017-12-08 | 한국항공우주산업 주식회사 | Apparatus for auto layout of aircraft part |
| JP2019136999A (en) | 2018-02-14 | 2019-08-22 | 株式会社リコー | Liquid discharging device, and printing method |
-
2021
- 2021-09-13 JP JP2021148814A patent/JP7691640B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005138013A (en) | 2003-11-05 | 2005-06-02 | Seiko Epson Corp | Droplet discharge device control method and droplet discharge device |
| JP2005335247A (en) | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Mutoh Ind Ltd | Printer |
| US20160052296A1 (en) | 2013-02-25 | 2016-02-25 | John Grimes | Automated Paint Application System and Related Method |
| JP2014188825A (en) | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Seiko Epson Corp | Recording apparatus |
| KR101807102B1 (en) | 2016-06-28 | 2017-12-08 | 한국항공우주산업 주식회사 | Apparatus for auto layout of aircraft part |
| JP2019136999A (en) | 2018-02-14 | 2019-08-22 | 株式会社リコー | Liquid discharging device, and printing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022064848A (en) | 2022-04-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3991978B1 (en) | Liquid discharge apparatus | |
| US8967762B2 (en) | Inkjet printer with dot alignment vision system | |
| CN104085190B (en) | A kind of inkjet printing methods based on male and fomale(M&F) positioning function | |
| KR100990001B1 (en) | Droplet Discharge Method and Droplet Discharge Device | |
| US20120215354A1 (en) | Semi-Autonomous Multi-Use Robot System and Method of Operation | |
| CN110253877B (en) | 3D printing device and control method thereof | |
| WO2019041027A1 (en) | Robotic livery printing system | |
| JP2020037250A (en) | Automatic coloring method for 3D solid models | |
| JP7691640B2 (en) | LIQUID DISCHARGE APPARATUS AND LIQUID DISCHARGE METHOD | |
| EP3984760B1 (en) | Liquid discharge apparatus and liquid discharge method | |
| US9415600B2 (en) | System for detecting inoperative inkjets in three-dimensional object printing using a digital camera and strobe light | |
| EP4188712B1 (en) | Liquid discharge apparatus, liquid discharger, and method for driving liquid discharge head | |
| JP7667954B2 (en) | LIQUID EJECTION APPARATUS, LIQUID EJECTION UNIT, AND DRIVE METHOD FOR LIQUID EJECTION HEAD IN LIQUID EJECTION APPARATUS | |
| KR20210060079A (en) | Module of 3D Printer that is able to detect foreign material and are easy to remove output | |
| JP2022061472A (en) | Liquid discharge device | |
| JP2016172220A (en) | Printer | |
| US12533876B2 (en) | Liquid discharge apparatus and liquid discharge method | |
| JP2008238143A (en) | Droplet discharge apparatus and droplet discharge head replacement method | |
| EP4592059A1 (en) | Control device, printing device, and method for controlling printing device | |
| EP4480710B1 (en) | Camera calibration for robotic arrayed inkjet printing | |
| JP6414888B2 (en) | Droplet ejection device, droplet deposition accuracy inspection device, and droplet deposition accuracy inspection method | |
| US10005303B2 (en) | System for detecting inoperative inkjets in three-dimensional object printing using a profilometer and predetermined test pattern printing | |
| JP6099992B2 (en) | Inkjet recording apparatus and printing control method | |
| CN210501435U (en) | 3D printing equipment | |
| JP7742202B2 (en) | Discharge state inspection method, discharge state inspection device, and droplet inspection system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20231127 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240724 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250304 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250307 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250409 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250501 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250514 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7691640 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |