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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024078701
(43)【公開日】2024-06-11
(54)【発明の名称】印刷方法およびロボットシステム
(51)【国際特許分類】
B05D 1/26 20060101AFI20240604BHJP
B25J 13/08 20060101ALI20240604BHJP
B41J 2/01 20060101ALI20240604BHJP
B05C 5/00 20060101ALI20240604BHJP
B05C 11/10 20060101ALI20240604BHJP
B05B 12/00 20180101ALI20240604BHJP
B05D 3/00 20060101ALI20240604BHJP
【ＦＩ】
B05D1/26 Z
B25J13/08 A
B41J2/01 203
B41J2/01 451
B41J2/01 401
B05C5/00 101
B05C11/10
B05B12/00 A
B05D3/00 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022191196
(22)【出願日】2022-11-30
(71)【出願人】
【識別番号】000002369
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100179475
【弁理士】
【氏名又は名称】仲井 智至
(74)【代理人】
【識別番号】100216253
【弁理士】
【氏名又は名称】松岡 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100225901
【弁理士】
【氏名又は名称】今村 真之
(72)【発明者】
【氏名】斎藤 英俊
【テーマコード（参考）】
2C056
3C707
4D075
4F035
4F041
4F042
【Ｆターム（参考）】
2C056EA07
2C056EB03
2C056EB07
2C056EB36
2C056EC07
2C056EC35
2C056FA04
2C056FA09
2C056FB09
3C707AS13
3C707BS10
3C707KS17
3C707KT01
3C707KT05
3C707LS15
3C707LT06
3C707LT14
3C707LV04
3C707LV05
4D075AA37
4D075AA85
4D075AC06
4D075AC08
4D075AC88
4D075AC93
4D075CA48
4D075DA23
4D075EA33
4F035AA03
4F035BB35
4F035BC02
4F041AA01
4F041AB00
4F041BA13
4F041BA23
4F041BA34
4F042AA01
4F042AB00
4F042BA08
4F042BA25
4F042DH09
(57)【要約】
【課題】ロボットを用いて対象物に複数行の印刷を行うとき、行間において空白や重なりが目立ってしまう印刷不良の発生を抑制し得る印刷方法およびロボットシステムを提供すること。
【解決手段】インクを吐出するインク吐出ヘッドと、対象物に対してインク吐出ヘッドを印刷方向に沿って相対的に移動させるロボットと、対象物に対するインク吐出ヘッドの相対的な軌跡を検出する検出部と、を用い、複数行の印刷を行う印刷方法であって、検出部が、印刷方向と直交する方向における軌跡のうねり量を取得し、取得したうねり量に基づいて、複数行の印刷を行うときの軌跡の重なり幅を設定する重なり幅設定工程と、複数行の印刷において重なり幅に応じた重なりが生じるように、インク吐出ヘッドが相対的に移動しながら、対象物に複数行の印刷を行う印刷工程と、を有することを特徴とする印刷方法。
【選択図】図５
【解決手段】インクを吐出するインク吐出ヘッドと、対象物に対してインク吐出ヘッドを印刷方向に沿って相対的に移動させるロボットと、対象物に対するインク吐出ヘッドの相対的な軌跡を検出する検出部と、を用い、複数行の印刷を行う印刷方法であって、検出部が、印刷方向と直交する方向における軌跡のうねり量を取得し、取得したうねり量に基づいて、複数行の印刷を行うときの軌跡の重なり幅を設定する重なり幅設定工程と、複数行の印刷において重なり幅に応じた重なりが生じるように、インク吐出ヘッドが相対的に移動しながら、対象物に複数行の印刷を行う印刷工程と、を有することを特徴とする印刷方法。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
インクを吐出するインク吐出ヘッドと、対象物に対して前記インク吐出ヘッドを印刷方向に沿って相対的に移動させるロボットと、対象物に対する前記インク吐出ヘッドの相対的な軌跡を検出する検出部と、を用い、複数行の印刷を行う印刷方法であって、
前記検出部が前記印刷方向と直交する方向における前記軌跡のうねり量を取得し、取得した前記うねり量に基づいて、複数行の印刷を行うときの前記軌跡の重なり幅を設定する重なり幅設定工程と、
複数行の印刷において前記重なり幅に応じた重なりが生じるように、前記インク吐出ヘッドが相対的に移動しながら、対象物に複数行の印刷を行う印刷工程と、
を有することを特徴とする印刷方法。
前記検出部が前記印刷方向と直交する方向における前記軌跡のうねり量を取得し、取得した前記うねり量に基づいて、複数行の印刷を行うときの前記軌跡の重なり幅を設定する重なり幅設定工程と、
複数行の印刷において前記重なり幅に応じた重なりが生じるように、前記インク吐出ヘッドが相対的に移動しながら、対象物に複数行の印刷を行う印刷工程と、
を有することを特徴とする印刷方法。
【請求項2】
前記重なり幅設定工程は、前記検出部が、前記印刷方向における前記軌跡の前後量を取得し、取得した前記うねり量および前記前後量に基づいて、複数行の印刷を行うときの前記軌跡の前記重なり幅を設定する工程である請求項１に記載の印刷方法。
【請求項3】
前記重なり幅設定工程を行うときの前記対象物、および、前記印刷工程を行うときの前記対象物は、互いに別の物体である請求項１または２に記載の印刷方法。
【請求項4】
前記重なり幅設定工程は、
前記ロボットが前記印刷方向に沿って前記インク吐出ヘッドを相対的に移動させながら、前記インク吐出ヘッドが対象物に第１パターンを印刷する第１パターン印刷動作と、
前記検出部が前記第１パターンを検出し、検出結果に基づいて、前記第１パターンの前記印刷方向と直交する方向におけるずれ量を取得する第１ずれ量取得動作と、
前記第１パターンから取得した前記ずれ量に基づいて、前記ずれ量を低減させる方向に前記インク吐出ヘッドを相対的に移動させる量を補正量として算出する補正量算出動作と、
前記ロボットが、前記印刷方向に沿って前記インク吐出ヘッドを相対的に移動させ、かつ、前記補正量に基づいて前記印刷方向と直交する方向に前記インク吐出ヘッドを相対的に移動させながら、前記インク吐出ヘッドが対象物に第２パターンを印刷する第２パターン印刷動作と、
前記検出部が前記第２パターンを検出し、検出結果に基づいて、前記第２パターンの前記印刷方向と直交する方向におけるずれ量を取得する第２ずれ量取得動作と、
前記第２パターンから取得した前記ずれ量を前記うねり量とし、前記うねり量に基づいて、前記重なり幅を設定する重なり幅設定動作と、
を含む工程である請求項１に記載の印刷方法。
前記ロボットが前記印刷方向に沿って前記インク吐出ヘッドを相対的に移動させながら、前記インク吐出ヘッドが対象物に第１パターンを印刷する第１パターン印刷動作と、
前記検出部が前記第１パターンを検出し、検出結果に基づいて、前記第１パターンの前記印刷方向と直交する方向におけるずれ量を取得する第１ずれ量取得動作と、
前記第１パターンから取得した前記ずれ量に基づいて、前記ずれ量を低減させる方向に前記インク吐出ヘッドを相対的に移動させる量を補正量として算出する補正量算出動作と、
前記ロボットが、前記印刷方向に沿って前記インク吐出ヘッドを相対的に移動させ、かつ、前記補正量に基づいて前記印刷方向と直交する方向に前記インク吐出ヘッドを相対的に移動させながら、前記インク吐出ヘッドが対象物に第２パターンを印刷する第２パターン印刷動作と、
前記検出部が前記第２パターンを検出し、検出結果に基づいて、前記第２パターンの前記印刷方向と直交する方向におけるずれ量を取得する第２ずれ量取得動作と、
前記第２パターンから取得した前記ずれ量を前記うねり量とし、前記うねり量に基づいて、前記重なり幅を設定する重なり幅設定動作と、
を含む工程である請求項１に記載の印刷方法。
【請求項5】
前記重なり幅設定工程は、
前記ロボットが前記インク吐出ヘッドを前記印刷方向に沿って相対的に移動させながら、前記インク吐出ヘッドが対象物に第１パターンを印刷する第１パターン印刷動作と、
前記検出部が前記第１パターンを検出し、検出結果に基づいて、前記第１パターンの前記印刷方向と直交する方向におけるずれ量を取得する第１ずれ量取得動作と、
前記第１パターンから取得した前記ずれ量を前記うねり量とし、前記うねり量に基づいて、前記重なり幅を設定する重なり幅設定動作と、
を含む工程である請求項１に記載の印刷方法。
前記ロボットが前記インク吐出ヘッドを前記印刷方向に沿って相対的に移動させながら、前記インク吐出ヘッドが対象物に第１パターンを印刷する第１パターン印刷動作と、
前記検出部が前記第１パターンを検出し、検出結果に基づいて、前記第１パターンの前記印刷方向と直交する方向におけるずれ量を取得する第１ずれ量取得動作と、
前記第１パターンから取得した前記ずれ量を前記うねり量とし、前記うねり量に基づいて、前記重なり幅を設定する重なり幅設定動作と、
を含む工程である請求項１に記載の印刷方法。
【請求項6】
前記重なり幅設定工程は、
前記ロボットが前記インク吐出ヘッドを前記印刷方向に沿って相対的に移動させるヘッド移動動作と、
前記検出部が前記インク吐出ヘッドの軌跡を検出し、検出結果に基づいて、前記軌跡の前記印刷方向と直交する方向におけるずれ量を取得するずれ量取得動作と、
前記軌跡から取得した前記ずれ量を前記うねり量とし、前記うねり量に基づいて、前記重なり幅を設定する重なり幅設定動作と、
を含む工程である請求項１に記載の印刷方法。
前記ロボットが前記インク吐出ヘッドを前記印刷方向に沿って相対的に移動させるヘッド移動動作と、
前記検出部が前記インク吐出ヘッドの軌跡を検出し、検出結果に基づいて、前記軌跡の前記印刷方向と直交する方向におけるずれ量を取得するずれ量取得動作と、
前記軌跡から取得した前記ずれ量を前記うねり量とし、前記うねり量に基づいて、前記重なり幅を設定する重なり幅設定動作と、
を含む工程である請求項１に記載の印刷方法。
【請求項7】
前記印刷工程は、前記インク吐出ヘッドが、前記重なり幅に対応する範囲のドットを間引いて複数行の印刷を行う工程である請求項１または２に記載の印刷方法。
【請求項8】
対象物に対して複数行の印刷を行うロボットシステムであって、
インクを吐出するインク吐出ヘッドと、
対象物に対して前記インク吐出ヘッドを印刷方向に沿って相対的に移動させるロボットアームを有するロボットと、
対象物に対する前記インク吐出ヘッドの相対的な軌跡を検出する検出部と、
前記インク吐出ヘッドおよび前記ロボットの動作を制御する印刷制御部と、
を備え、
前記印刷制御部は、
前記印刷方向と直交する方向における前記軌跡のうねり量を取得するうねり量取得部と、
取得した前記うねり量に基づいて、複数行の印刷を行うときの前記軌跡同士の重なり幅を設定する重なり幅設定部と、
を有し、
複数行の印刷において前記重なり幅に応じた重なりが生じるように、前記ロボットが前記インク吐出ヘッドを相対的に移動させながら、前記インク吐出ヘッドが対象物に複数行の印刷を行うことを特徴とするロボットシステム。
インクを吐出するインク吐出ヘッドと、
対象物に対して前記インク吐出ヘッドを印刷方向に沿って相対的に移動させるロボットアームを有するロボットと、
対象物に対する前記インク吐出ヘッドの相対的な軌跡を検出する検出部と、
前記インク吐出ヘッドおよび前記ロボットの動作を制御する印刷制御部と、
を備え、
前記印刷制御部は、
前記印刷方向と直交する方向における前記軌跡のうねり量を取得するうねり量取得部と、
取得した前記うねり量に基づいて、複数行の印刷を行うときの前記軌跡同士の重なり幅を設定する重なり幅設定部と、
を有し、
複数行の印刷において前記重なり幅に応じた重なりが生じるように、前記ロボットが前記インク吐出ヘッドを相対的に移動させながら、前記インク吐出ヘッドが対象物に複数行の印刷を行うことを特徴とするロボットシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、印刷方法およびロボットシステムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
複数の可動部の動作を組み合わせてインクジェットプリントヘッドを移動させ、立体物の表面に印刷を行う立体物印刷装置が知られている。
【0003】
例えば、特許文献１には、三次元的な対象物に印刷を行うシステムであって、ジョイントアーム・ロボットと、印刷ヘッドと、これらの間に配置されたピエゾアクチュエーターと、印刷点の位置を把握する検出器と、を備えるシステムが開示されている。ロボットは、対象物の表面に沿って印刷ヘッドを移動させるように構成されている。これにより、互いに隣り合う印刷軌道を含むマルチパスで印刷を行うことができる。
【0004】
また、特許文献１には、ピエゾアクチュエーターが、ロボットに対して印刷ヘッドを相対運動させることが開示されている。そして、特許文献１には、このシステムを用いて互いに隣り合う２つの印刷軌道で印刷ヘッドを移動させながらマルチパスで印刷を行うとき、第１の印刷軌道の印刷点の実際位置を把握すること、目標位置と実際位置とのずれを算出すること、および、第２の印刷軌道において前記ずれを解消するように補整運動を行わせること、が開示されている。これにより、印刷パス同士のずれが抑えられ、エラーのない像を印刷することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１３－２０２７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献１に記載のシステムでは、ロボットに発生する振動等の原因により、目標位置と実際位置とのずれを十分に解消することができない。ずれの解消が不十分な場合、印刷パス同士の間に空白が生じたり、印刷パス同士の重なりが目立ったりする印刷不良が生じる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の適用例に係る印刷方法は、
インクを吐出するインク吐出ヘッドと、対象物に対して前記インク吐出ヘッドを印刷方向に沿って相対的に移動させるロボットと、対象物に対する前記インク吐出ヘッドの相対的な軌跡を検出する検出部と、を用い、複数行の印刷を行う印刷方法であって、
前記検出部が前記印刷方向と直交する方向における前記軌跡のうねり量を取得し、取得した前記うねり量に基づいて、複数行の印刷を行うときの前記軌跡の重なり幅を設定する重なり幅設定工程と、
複数行の印刷において前記重なり幅に応じた重なりが生じるように、前記インク吐出ヘッドが相対的に移動しながら、対象物に複数行の印刷を行う印刷工程と、
を有する。
インクを吐出するインク吐出ヘッドと、対象物に対して前記インク吐出ヘッドを印刷方向に沿って相対的に移動させるロボットと、対象物に対する前記インク吐出ヘッドの相対的な軌跡を検出する検出部と、を用い、複数行の印刷を行う印刷方法であって、
前記検出部が前記印刷方向と直交する方向における前記軌跡のうねり量を取得し、取得した前記うねり量に基づいて、複数行の印刷を行うときの前記軌跡の重なり幅を設定する重なり幅設定工程と、
複数行の印刷において前記重なり幅に応じた重なりが生じるように、前記インク吐出ヘッドが相対的に移動しながら、対象物に複数行の印刷を行う印刷工程と、
を有する。
【0008】
本発明の適用例に係るロボットシステムは、
対象物に対して複数行の印刷を行うロボットシステムであって、
インクを吐出するインク吐出ヘッドと、
対象物に対して前記インク吐出ヘッドを印刷方向に沿って相対的に移動させるロボットアームを有するロボットと、
対象物に対する前記インク吐出ヘッドの相対的な軌跡を検出する検出部と、
前記インク吐出ヘッドおよび前記ロボットの動作を制御する印刷制御部と、
を備え、
前記印刷制御部は、
前記印刷方向と直交する方向における前記軌跡のうねり量を取得するうねり量取得部と、
取得した前記うねり量に基づいて、複数行の印刷を行うときの前記軌跡同士の重なり幅を設定する重なり幅設定部と、
を有し、
複数行の印刷において前記重なり幅に応じた重なりが生じるように、前記ロボットが前記インク吐出ヘッドを相対的に移動させながら、前記インク吐出ヘッドが対象物に複数行の印刷を行う。
対象物に対して複数行の印刷を行うロボットシステムであって、
インクを吐出するインク吐出ヘッドと、
対象物に対して前記インク吐出ヘッドを印刷方向に沿って相対的に移動させるロボットアームを有するロボットと、
対象物に対する前記インク吐出ヘッドの相対的な軌跡を検出する検出部と、
前記インク吐出ヘッドおよび前記ロボットの動作を制御する印刷制御部と、
を備え、
前記印刷制御部は、
前記印刷方向と直交する方向における前記軌跡のうねり量を取得するうねり量取得部と、
取得した前記うねり量に基づいて、複数行の印刷を行うときの前記軌跡同士の重なり幅を設定する重なり幅設定部と、
を有し、
複数行の印刷において前記重なり幅に応じた重なりが生じるように、前記ロボットが前記インク吐出ヘッドを相対的に移動させながら、前記インク吐出ヘッドが対象物に複数行の印刷を行う。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１実施形態に係るロボットシステム（印刷装置）の全体構成を示す斜視図である。
【図4】第１実施形態に係る印刷方法の概略を示す模式図である。
【図5】第１実施形態に係る印刷方法を説明するためのフローチャートである。
【図9】２方向Ｄ１、Ｄ２における残留誤差と、それに対応する重なり幅と、の関係を示すグラフである。
【図10】重なり幅に対応する範囲ＯＬでドットを間引く方法を説明するための模式図である。
【図11】重なり幅に対応する範囲ＯＬでドットを間引く方法を説明するための模式図である。
【図12】第２実施形態に係る印刷方法を説明するためのフローチャートである。
【図13】第３実施形態に係る印刷方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の印刷方法およびロボットシステムの好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【0011】
１．第１実施形態
まず、第１実施形態に係る印刷方法およびロボットシステムについて説明する。
まず、第１実施形態に係る印刷方法およびロボットシステムについて説明する。
【0012】
１．１．印刷装置
図１は、第１実施形態に係るロボットシステム（印刷装置１００）の全体構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す印刷装置１００の機能ブロック図である。図３は、図１に示す移動ステージ３００および液体吐出ヘッド（インク吐出ヘッド）４００を示す平面図である。
図１は、第１実施形態に係るロボットシステム（印刷装置１００）の全体構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す印刷装置１００の機能ブロック図である。図３は、図１に示す移動ステージ３００および液体吐出ヘッド（インク吐出ヘッド）４００を示す平面図である。
【0013】
図１に示す印刷装置１００は、ロボット２００と、液体吐出ヘッド４００と、対象物Ｑを支持および固定する固定部材７００と、カメラ８００と、制御装置９００と、を備える。
【0014】
ロボット２００は、６つの駆動軸を有する６軸の垂直多関節ロボットである。ロボット２００は、床に固定された基台２１０と、基台２１０に接続されたロボットアーム２２０と、ロボットアーム２２０に取り付けられた移動ステージ３００と、を有する。なお、ロボット２００が有する駆動軸は、６つより少なくても多くてもよい。また、ロボット２００は、水平多関節ロボットであってもよいし、複数のロボットアームを有する多腕ロボットであってもよい。
【0015】
ロボットアーム２２０は、複数のアーム２２１、２２２、２２３、２２４、２２５、２２６が回動自在に連結されたロボティックアームであり、６つの関節Ｊ１～Ｊ６を備えている。このうち、関節Ｊ２、Ｊ３、Ｊ５は、曲げ関節であり、関節Ｊ１、Ｊ４、Ｊ６は、ねじり関節である。また、ロボットアーム２２０には、図２に示すアーム駆動機構２３０が設けられている。アーム駆動機構２３０は、図１に示す関節Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４、Ｊ５、Ｊ６にそれぞれ設けられたモーターＭおよびエンコーダーＥで構成されている。モーターＭは、関節Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３、Ｊ４、Ｊ５、Ｊ６をそれぞれ駆動する駆動源である。エンコーダーＥは、モーターＭの回転量（アームの回動角）を検出する。
【0016】
アーム２２６の先端部には、図３に示すように、移動ステージ３００を介して液体吐出ヘッド４００が取り付けられている。図３に示す液体吐出ヘッド４００は、図示しないインク室およびインク室の壁面に配置された振動板と、インク室に繋がるインク吐出孔４１１と、を有し、振動板が振動することによりインク室内のインクがインク吐出孔４１１から吐出する構成となっている。ただし、液体吐出ヘッド４００の構成は、特に限定されない。
【0017】
また、印刷装置１００は、プリントコントローラー４２０を備える。液体吐出ヘッド４００は、図２に示すように、プリントコントローラー４２０に接続されている。図１の例では、プリントコントローラー４２０が液体吐出ヘッド４００と同様、移動ステージ３００を介してアーム２２６の先端部に取り付けられている。プリントコントローラー４２０は、制御装置９００から出力される制御信号に基づいて、液体吐出ヘッド４００の動作を制御する。
【0018】
プリントコントローラー４２０は、例えば、１個以上のＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサー、メモリー、外部インターフェース等を含む。なお、プリントコントローラー４２０は、ＣＰＵに代えて、または、ＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを含んでいてもよい。また、プリントコントローラー４２０は、制御装置９００に組み込まれていてもよい。
【0019】
移動ステージ３００は、図３に示すように、アーム２２６に接続された基部３１０と、基部３１０に対して移動するステージ３２０と、基部３１０に対してステージ３２０を移動させる移動機構３３０と、を有する。図３に示すように、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸としたとき、ステージ３２０は、基部３１０に対してＹ軸に沿う方向に移動可能なＹステージ３２０Ｙと、Ｙステージ３２０Ｙに対してＸ軸に沿う方向に移動可能なＸステージ３２０Ｘと、を有する。Ｘステージ３２０ＸおよびＹステージ３２０Ｙは、図示しないリニアガイドによってＸ軸方向およびＹ軸方向に直動案内されており、滑らかに移動することができる。そして、液体吐出ヘッド４００は、Ｘステージ３２０Ｘに取り付けられている。
【0020】
移動機構３３０は、Ｙステージ３２０Ｙを基部３１０に対してＹ軸に沿う方向に移動させるＹ移動機構３３０Ｙと、Ｘステージ３２０ＸをＹステージ３２０Ｙに対してＸ軸に沿う方向に移動させるＸ移動機構３３０Ｘと、を有する。
【0021】
Ｙ移動機構３３０ＹおよびＸ移動機構３３０Ｘは、それぞれ、駆動源として圧電アクチュエーター３４０を有する。圧電アクチュエーター３４０は、圧電素子の伸縮を利用して振動し、その振動をＸステージ３２０ＸおよびＹステージ３２０Ｙに伝達することによって移動させる。これにより、移動ステージ３００の小型化および軽量化を図ることができる。また、移動ステージ３００の駆動精度が向上する。さらに、圧電アクチュエーター３４０は、停止時の保持トルクが大きいため、ブレーキを追加する必要がない点、および、停止時のステージ３２０の位置安定性が高い点でも有用である。なお、駆動源には、圧電アクチュエーター３４０以外の機構、例えば、ラック・アンド・ピニオンギアと回転モーターとを組み合わせた機構、ボールネジと回転モーターとを組み合わせた機構等が用いられてもよい。
【0022】
また、印刷装置１００は、ロボットコントローラー２４０を備える。モーターＭおよびエンコーダーＥは、ロボットコントローラー２４０に接続されている。ロボットコントローラー２４０は、制御装置９００から出力される制御信号に基づいて、ロボット２００の動作を制御する。
【0023】
ロボットコントローラー２４０は、機能部として、アーム制御部２４２、移動ステージコントローラー２４４、および、記憶部２４６を有する。
【0024】
アーム制御部２４２は、アーム駆動機構２３０の動作を制御する制御信号を出力することにより、ロボットアーム２２０を目的とする姿勢に制御する。
【0025】
移動ステージコントローラー２４４は、移動ステージ３００の動作を制御する制御信号を出力することにより、ロボットアーム２２０に対して液体吐出ヘッド４００を目的とする位置に移動させる。なお、移動ステージコントローラー２４４は、ロボットコントローラー２４０から独立していてもよい。
【0026】
記憶部２４６は、ロボットコントローラー２４０の動作に必要なプログラム、プログラムの実行に必要なデータ等を格納する。
【0027】
ロボットコントローラー２４０は、例えば、１個以上のＣＰＵのようなプロセッサー、メモリー、外部インターフェース等を含む。なお、ロボットコントローラー２４０は、ＣＰＵに代えて、または、ＣＰＵに加えて、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを含んでいてもよい。
【0028】
カメラ８００は、ロボットアーム２２０の先端側を向いた状態でアーム２２５に配置されている。このようにカメラ８００をロボットアーム２２０に配置することにより、比較的近距離から対象物Ｑを撮像することができ、より鮮明な画像を得ることができる。
【0029】
なお、カメラ８００の配置は、特に限定されず、例えばアーム２２１～２２４、２２６に配置されていてもよいし、ロボット２００から離れた位置に配置されていてもよい。カメラ８００としては、例えば、モノクロカメラ、カラーカメラ、分光カメラ等が挙げられる。
【0030】
制御装置９００は、ロボットコントローラー２４０、プリントコントローラー４２０、および、カメラ８００の動作を制御して、対象物Ｑに対する印刷を実行させる。制御装置９００は、機能部として、印刷制御部９１０、および、記憶部９３０を有する。印刷制御部９１０は、印刷データ生成部９１２、うねり量取得部９１４、前後量取得部９１６、補正量設定部９１８、および、重なり幅設定部９２０を含む。
【0031】
印刷データ生成部９１２は、印刷データを生成し、ロボットコントローラー２４０およびプリントコントローラー４２０に出力する。
【0032】
うねり量取得部９１４および前後量取得部９１６は、後述する「うねり量」および「前後量」を取得する。うねり量および前後量は、液体吐出ヘッド４００の軌跡について取得される、走査軌道からのずれ量である。
【0033】
補正量設定部９１８は、うねり量や前後量に基づいて、走査軌道に対して液体吐出ヘッド４００を移動させる量（補正量）を設定する。そして、設定した補正量を、ロボットコントローラー２４０に出力する。
【0034】
重なり幅設定部９２０は、うねり量や前後量に基づいて、複数行の印刷を行うときの液体吐出ヘッド４００の軌跡同士の重なり幅を設定する。そして、設定した重なり幅を、ロボットコントローラー２４０に出力する。
【0035】
記憶部９３０は、制御装置９００の動作に必要なプログラム、プログラムの実行に必要なデータ等を格納する。
【0036】
制御装置９００は、例えば、コンピューターで構成され、情報を処理するプロセッサー（ＣＰＵ）と、プロセッサーに通信可能に接続されたメモリーと、外部インターフェースと、を有する。また、メモリーにはプロセッサーにより実行可能な各種プログラムが保存され、プロセッサーは、メモリーに記憶された各種プログラム等を読み込んで実行することにより、前述した機能を実現する。
【0037】
以上、第１実施形態に係るロボットシステム（印刷装置１００）の構成について説明したが、移動ステージ３００は、ロボット２００の一部ではなく、ロボット２００から離れた位置において対象物Ｑを支持するように配置されていてもよい。この場合も、対象物Ｑを支持する移動ステージ３００が動作することにより、対象物Ｑに対して液体吐出ヘッド４００を相対的に移動させることができる。
【0038】
１．２．印刷方法
次に、第１実施形態に係る印刷方法について説明する。なお、以下の説明では、一例として、前述した印刷装置１００を用いた方法について説明する。
第１実施形態に係る印刷方法は、対象物Ｑに対し、複数行の印刷を行う印刷方法である。
次に、第１実施形態に係る印刷方法について説明する。なお、以下の説明では、一例として、前述した印刷装置１００を用いた方法について説明する。
第１実施形態に係る印刷方法は、対象物Ｑに対し、複数行の印刷を行う印刷方法である。
【0039】
【0040】
図４に示すように、第１実施形態に係る印刷方法では、互いに隣り合う第１行Ｌ１および第２行Ｌ２を含む複数行の印刷を行う。行とは、液体吐出ヘッド４００が通過する経路（走査行）のことをいう。つまり、液体吐出ヘッド４００からインクを吐出させながら、ロボット２００の動作によって液体吐出ヘッド４００を印刷方向Ｄ２に走査することにより、第１行Ｌ１の印刷を行える。また、ロボットアーム２２０の動作によって液体吐出ヘッド４００を印刷方向Ｄ２と直交する直交方向Ｄ１にずらす。そして、再び、液体吐出ヘッド４００を印刷方向Ｄ２に走査することにより、第２行Ｌ２の印刷を行う。
【0041】
このような方法では、前述したように、ロボットアーム２２０に発生する振動等が、液体吐出ヘッド４００の軌跡をずらしてしまう原因となる。その結果、行間に空白が生じたり、行間の重なりが目立ったりする印刷不良が生じる。
【0042】
そこで、第１実施形態に係る印刷方法では、液体吐出ヘッド４００の軌跡のずれを検出し、検出結果に基づいて、行間の重なり幅を設定する。重なり幅とは、第１行Ｌ１と第２行Ｌ２とが重なっている範囲の、直交方向Ｄ１における幅のことを指す。これにより、重なり幅を最適化することができ、行間に空白が生じたり、行間の重なりに伴って濃度の変化が生じたりしても、それを目立たなくすることができる。その結果、対象物Ｑに対し、高品質の印刷を行うことができる。
【0043】
第１実施形態に係る印刷方法は、図５に示すように、重なり幅設定工程Ｓ１００と、印刷工程Ｓ２００と、を有する。以下、各工程について説明する。
【0044】
１．２．１．重なり幅設定工程
重なり幅設定工程Ｓ１００は、ステップＳ１０２からステップＳ１１８までの各動作を有する。
重なり幅設定工程Ｓ１００は、ステップＳ１０２からステップＳ１１８までの各動作を有する。
【0045】
ステップＳ１０２では、印刷対象の物体とは別の物体、つまり、仮の物体を対象物Ｑとして用意する。これは、図６に示すように、テストパターンである第１パターンＰ１を印刷することによって、印刷対象の物体が汚損されるのを避けるためである。仮の物体は、印刷対象の物体と同じ形状を持つ別の物体であってもよいし、印刷対象の物体の表面に被覆層を成膜したものであってもよい。被覆層の構成材料としては、例えば、紙、樹脂等が挙げられる。この被覆層は、重なり幅設定工程Ｓ１００の終了後、除去されればよい。
【0046】
そして、ステップＳ１０２では、制御装置９００の印刷データ生成部９１２が、第１パターンＰ１に対応する印刷データを生成する。そして、ロボットコントローラー２４０が、印刷データに対応する液体吐出ヘッド４００の走査軌道Ｔ０を作成する。作成した走査軌道Ｔ０に基づいて、対象物Ｑの第１行Ｌ１に相当する範囲に対し、液体吐出ヘッド４００が第１パターンＰ１を印刷する。なお、本願では、ステップＳ１０２での印刷を「１回目の印刷」ともいう。第１パターンＰ１は、印刷方向Ｄ２にドットｄが等間隔に並ぶパターンである。また、ステップＳ１０２では、液体吐出ヘッド４００が印刷方向Ｄ２に沿って移動するように、ロボットアーム２２０が動作する。さらに、ステップＳ１０２では、移動ステージ３００を動作させない。つまり、走査軌道Ｔ０は、ロボットアーム２２０のみによって走査される液体吐出ヘッド４００の軌道である。そして、ロボットアーム２２０によって液体吐出ヘッド４００を印刷方向Ｄ２に沿って移動させながら、液体吐出ヘッド４００が対象物Ｑに対して印刷を行う。このようなロボット２００および液体吐出ヘッド４００の動作を、第１パターン印刷動作という。
【0047】
ステップＳ１０４では、第１パターン印刷動作によって得られた第１パターンＰ１を、カメラ８００が検出する。具体的には、カメラ８００が、第１パターンＰ１の画像を取得する。そして、制御装置９００のうねり量取得部９１４は、カメラ８００が取得した画像から、ドットｄの位置を算出する。これにより、対象物Ｑに対する液体吐出ヘッド４００の相対的な軌跡Ｔ１を検出する。つまり、ドットｄの位置を液体吐出ヘッド４００の軌跡Ｔとみなす。本明細書では、ロボットコントローラー２４０が作成し、ロボット２００によって走査される液体吐出ヘッド４００の経路およびその経路上での速度を含む概念を「走査軌道」という。また、液体吐出ヘッド４００が実際に移動した経路やその経路上での速度を含む概念を「軌跡」という。
【0048】
そして、ステップＳ１０４では、制御装置９００のうねり量取得部９１４が、少なくとも、印刷方向Ｄ２と直交する方向（直交方向Ｄ１）におけるずれ量を取得する。直交方向Ｄ１におけるずれ量とは、図６に示すように、ドットｄごとに取得された、直交方向Ｄ１における走査軌道Ｔ０とドットｄ（軌跡Ｔ１）との距離をいう。なお、本願の図６およびその他の図では、説明の便宜上、走査軌道Ｔ０よりも上方にずれた場合を正のずれ量とし、走査軌道Ｔ０よりも下方にずれた場合を負のずれ量とする。このような制御装置９００の動作を、第１ずれ量取得動作という。また、第１パターンＰ１から取得されたずれ量を「初期ずれ量」ともいう。
【0049】
なお、図６に示す第１パターンＰ１は、全部で８つのドットｄを含むが、直交方向Ｄ１における初期ずれ量、および、印刷方向Ｄ２における初期ずれ量が、いずれも０ｍｍである。つまり、図６に示す第１パターンＰ１は、液体吐出ヘッド４００の軌跡Ｔ１が、走査軌道Ｔ０と一致しており、理想的な状態であることを示している。
【0050】
一方、図７に示す第１パターンＰ１は、非理想的な状態を示している。
図７に示す例では、３つのドットｄが、直交方向Ｄ１においてずれており、５つのドットｄが、印刷方向Ｄ２においてずれている。このような走査軌道Ｔ０からのずれは、様々な原因によって発生する。原因としては、例えば、ロボット２００に発生する振動等が挙げられる。
図７に示す例では、３つのドットｄが、直交方向Ｄ１においてずれており、５つのドットｄが、印刷方向Ｄ２においてずれている。このような走査軌道Ｔ０からのずれは、様々な原因によって発生する。原因としては、例えば、ロボット２００に発生する振動等が挙げられる。
【0051】
また、本実施形態では、制御装置９００の前後量取得部９１６が、印刷方向Ｄ２における初期ずれ量も取得する。印刷方向Ｄ２における初期ずれ量とは、図７に示すように、例えば１ｍｍ間隔でドットｄを印刷するパターンを理想状態とするとき、ドットｄごとに取得された、印刷方向Ｄ２における理想状態と印刷結果との距離をいう。なお、本願の各図では、説明の便宜上、理想状態よりも印刷方向Ｄ２の前方にずれた場合を正のずれ量とし、後方にずれた場合を負のずれ量とする。また、図６ないし図８の印刷方向Ｄ２における理想状態とは、走査軌道Ｔ０と、それに直交する線と、の交点にドットｄが配置される状態を指す。
【0052】
ステップＳ１０６では、制御装置９００の補正量設定部９１８が、第１ずれ量取得動作によって得られた初期ずれ量に基づいて、ずれ量を低減させる方向に液体吐出ヘッド４００を移動させる量（補正量）を算出する。補正量は、初期ずれ量に基づいて算出される。算出方法は、実験やシミュレーションに基づく方法であってもよく、特に限定されないが、一例として、図７に示すように、取得した初期ずれ量と同じ移動量で、反対方向に移動させる方法が挙げられる。つまり、図７に示す補正量は、いずれも、取得した初期ずれ量に－１を乗じた値になっている。制御装置９００の記憶部９３０は、この補正量を、走査行ごと、液体吐出ヘッド４００の走査に同期させた状態、つまり、液体吐出ヘッド４００の位置に紐づけた状態で格納する。このような制御装置９００の動作を、補正量算出動作という。
【0053】
なお、この補正量は、後述する印刷工程Ｓ２００における走査軌道Ｔ０に反映させるようにしてもよいが、好ましくは、印刷工程Ｓ２００における移動ステージ３００の動作に反映させる。つまり、この補正量は、ロボットアーム２２０の動作に反映することによって軌跡Ｔ１を補正するための制御値であってもよいが、移動ステージ３００の動作に反映することによって軌跡Ｔ１を補正するための制御値として用いられるのが好ましい。これにより、軌跡Ｔ１をより的確に補正することができ、最終的に、良好な印刷結果を得ることができる。また、そもそも、ロボットアーム２２０では、走査速度によっては振動等の影響を抑え込むことが難しい場合も多いため、移動ステージ３００を用いて補正を行うことが有用である。
【0054】
ステップＳ１０８では、ステップＳ１０２で用意した仮の物体とは別の仮の物体を、対象物Ｑとして用意する。そして、ステップＳ１０８では、ロボットアーム２２０および移動ステージ３００を用いて、対象物Ｑの第１行Ｌ１に相当する範囲に対し、第２パターンＰ２を印刷する。なお、本願では、ステップＳ１０８での印刷を「２回目の印刷」ともいう。第２パターンＰ２は、印刷方向Ｄ２にドットｄが等間隔に並ぶパターンであって、第１パターンＰ１と同じパターンである。また、ステップＳ１０８では、液体吐出ヘッド４００が印刷方向Ｄ２に沿って移動するように、ロボット２００が動作する。なお、２回目の印刷でロボットコントローラー２４０が作成する走査軌道Ｔ０は、１回目の印刷と同じであるのが好ましい。さらに、ステップＳ１０８では、液体吐出ヘッド４００が直交方向Ｄ１および印刷方向Ｄ２に沿って移動するように、移動ステージ３００が動作する。
【0055】
本実施形態では、ステップＳ１０８において、補正量算出動作で算出した補正量を、移動ステージ３００の動作に反映させる。この補正量は、前述したように、ロボット２００に発生する振動等の原因によって発生した理想状態からのずれを、補正する目的で設定される。２回目の印刷では、ロボットコントローラー２４０が作成する走査軌道Ｔ０として、好ましくは１回目の印刷と同じ走査軌道Ｔ０が用いられる。これにより、上記原因によって発生する理想状態からのずれが、２回目の印刷でも、１回目の印刷と同程度になる確率が高くなる。その結果、補正量算出動作で算出した補正量を用いて補正を行えば、ずれを的確に補正できる蓋然性が高くなる。このような液体吐出ヘッド４００の動作を、第２パターン印刷動作という。
【0056】
ステップＳ１１０では、第２パターン印刷動作によって得られた第２パターンＰ２を、カメラ８００が検出する。具体的には、カメラ８００が、第２パターンＰ２の画像を取得する。そして、制御装置９００は、カメラ８００が取得した画像から、ドットｄの位置を算出する。これにより、対象物Ｑに対する液体吐出ヘッド４００の相対的な軌跡Ｔ２を検出する。
【0057】
そして、ステップＳ１１０では、制御装置９００のうねり量取得部９１４が、少なくとも直交方向Ｄ１におけるずれ量を取得する。本実施形態では、直交方向Ｄ１および印刷方向Ｄ２の双方において、ずれ量を取得する。このような制御装置９００の動作を、第２ずれ量取得動作という。なお、第２パターンＰ２から取得されたずれ量を「補正後ずれ量」ともいう。また、本実施形態では、直交方向Ｄ１における補正後ずれ量を「うねり量」とし、印刷方向Ｄ２における補正後ずれ量を「前後量」とする。
【0058】
ステップＳ１１４では、第２パターンＰ２の各ドットｄについて、うねり量（直交方向Ｄ１における補正後ずれ量）の絶対値を求める。そして、図８に示すように、求めた絶対値を第２パターンＰ２の全体で合算する。得られた絶対値の合計を、直交方向Ｄ１における残留誤差という。また、ステップＳ１１４では、第２パターンＰ２の各ドットｄについて、前後量（印刷方向Ｄ２における補正後ずれ量）の絶対値を求める。そして、図８に示すように、求めた絶対値を第２パターンＰ２の全体で合算する。得られた絶対値の合計を、印刷方向Ｄ２における残留誤差という。
【0059】
また、ステップＳ１１４では、図８に示すように、直交方向Ｄ１における残留誤差と、印刷方向Ｄ２における残留誤差と、を合算する。これにより、２方向Ｄ１、Ｄ２における残留誤差を算出する。この残留誤差は、第１行Ｌ１が持つ残留誤差である。
【0060】
このような制御装置９００の動作を、残留誤差算出動作という。なお、残留誤差の算出は、必要に応じて行えばよく、省略されてもよい。その場合、うねり量や前後量に基づいて、直接、後述する重なり幅を設定するようにしてもよいし、うねり量や前後量に対し、上記とは異なる演算を行い、得られた演算結果に基づいて、重なり幅を設定するようにしてもよい。
【0061】
ステップＳ１１６では、２方向Ｄ１、Ｄ２における残留誤差に基づいて、制御装置９００の重なり幅設定部９２０が、重なり幅を設定する。この重なり幅は、第１行Ｌ１が持つ残留誤差に基づいて、第２行Ｌ２を第１行Ｌ１に重ね合わせるとき、設定すべき重ね合わせ幅を意味している。したがって、制御装置９００の記憶部９３０は、この重なり幅を、第１行Ｌ１に紐づけた状態で格納する。このような制御装置９００の動作を、重なり幅設定動作という。
【0062】
２方向Ｄ１、Ｄ２における残留誤差に基づいて重なり幅を求める方法は、特に限定されないが、一例として、図９に示す、２方向Ｄ１、Ｄ２における残留誤差と、重なり幅と、の相関関係を用いる方法が挙げられる。図９は、２方向Ｄ１、Ｄ２における残留誤差と、それに対応する重なり幅と、の関係を示すグラフである。図９に示す関係を用いることにより、２方向Ｄ１、Ｄ２における残留誤差に適した重なり幅を導くことができる。図９の例では、２方向Ｄ１、Ｄ２における残留誤差が５ｍｍである場合、重なり幅を６ｍｍに設定すればよいことがわかる。
【0063】
図９に示す関係は、２方向Ｄ１、Ｄ２における残留誤差が大きいほど、重なり幅を広く設定するように、右肩上がりの関係になっている。これは、残留誤差に応じて重なり幅を広くすることにより、残留誤差が存在していたとしても、印刷不良が目立たなくなる現象を利用したものである。つまり、残留誤差があると、印刷濃度に急激な変化が生じやすい。しかし、重なり幅を広く設定することで、印刷濃度の変化を緩和することができ、印刷濃度の変化を目立ちにくくすることができる。
【0064】
ステップＳ１１８では、ロボットアーム２２０により、液体吐出ヘッド４００の走査行を改行する。つまり、直交方向Ｄ１に沿って、第１行Ｌ１の位置から第２行Ｌ２の位置に液体吐出ヘッド４００を移動させる。このときの改行幅は、通常、直交方向Ｄ１における液体吐出ヘッド４００の長さに等しく設定される。一方、重なり幅設定動作で設定した重なり幅がゼロ超であった場合には、通常の改行幅から、重なり幅を差し引いた分を、設定すべき改行幅とする。例えば、直交方向Ｄ１における液体吐出ヘッド４００の長さが２４ｍｍであって、重なり幅が６ｍｍであった場合、ステップＳ１１８で設定すべき改行幅は、１８ｍｍとなる。このようなロボットアーム２２０の動作を、改行動作という。
【0065】
なお、直交方向Ｄ１における初期ずれ量のみ取得する場合には、ステップＳ１１４を省略し、ステップＳ１１６において、直交方向Ｄ１における残留誤差のみから重なり幅を算出するようにすればよい。その場合、図９に示すグラフの横軸を、直交方向Ｄ１における残留誤差とした新たなグラフ等に基づいて、重なり幅を設定すればよい。
【0066】
ステップＳ１２０では、新たな走査行について、重なり幅を設定する必要があるか否か、判断する。つまり、複数行の印刷において、最終の走査行まで重なり幅の設定を終えたか否か判断する。設定を終えていない場合、ステップＳ１０２に戻る。設定を終えた場合、印刷工程Ｓ２００に移行する。
【0067】
ステップＳ１０２に戻った場合、２回目のステップＳ１０２～Ｓ１１８では、第２行Ｌ２が持つ残留誤差を求め、それに基づいて重なり幅を設定する。この動作を最終の走査行まで繰り返すことにより、全ての走査行について、重なり幅を設定することができる。以上のようにして設定した重なり幅に基づいて、後述する印刷工程Ｓ２００では、適切な重なり幅で印刷を行うことができる。
【0068】
１．２．２．印刷工程
印刷工程Ｓ２００では、重なり幅設定工程Ｓ１００で設定した重なり幅に応じた重なりが生じるように、ロボットアーム２２０および移動ステージ３００が液体吐出ヘッド４００を相対的に移動させながら、液体吐出ヘッド４００が対象物Ｑに複数行の印刷を行う。つまり、制御装置９００は、各走査行に紐づけた状態で記憶されている重なり幅に基づいて、走査行同士を重ね合わせるように、ロボット２００の動作を制御する。また、制御装置９００は、各走査行において、液体吐出ヘッド４００の位置に紐づけた状態で記憶されている補正量に基づいて、液体吐出ヘッド４００の位置を補正するように、移動ステージ３００の動作を制御する。これにより、各行間では、残留誤差に応じた適切な重なり幅で、走査行同士を重なり合わせることができる。このため、各行間に空白が生じたり、印刷濃度の変化が目立ったりすることなく、高品質な印刷を行うことができる。特に、この印刷方法は、対象物Ｑが立体物であっても印刷可能な方法である。立体物に印刷する場合、走査行の位置によって、ロボットアーム２２０の姿勢が大きく異なり、ロボットアーム２２０の振動も変化する。したがって、本実施形態のように、走査行ごとに適切な重なり幅を実験的に見出し、それに基づいて複数行の印刷を行うことにより、ロボットアーム２２０の振動が変化しても、印刷結果への影響を抑制することができる。
印刷工程Ｓ２００では、重なり幅設定工程Ｓ１００で設定した重なり幅に応じた重なりが生じるように、ロボットアーム２２０および移動ステージ３００が液体吐出ヘッド４００を相対的に移動させながら、液体吐出ヘッド４００が対象物Ｑに複数行の印刷を行う。つまり、制御装置９００は、各走査行に紐づけた状態で記憶されている重なり幅に基づいて、走査行同士を重ね合わせるように、ロボット２００の動作を制御する。また、制御装置９００は、各走査行において、液体吐出ヘッド４００の位置に紐づけた状態で記憶されている補正量に基づいて、液体吐出ヘッド４００の位置を補正するように、移動ステージ３００の動作を制御する。これにより、各行間では、残留誤差に応じた適切な重なり幅で、走査行同士を重なり合わせることができる。このため、各行間に空白が生じたり、印刷濃度の変化が目立ったりすることなく、高品質な印刷を行うことができる。特に、この印刷方法は、対象物Ｑが立体物であっても印刷可能な方法である。立体物に印刷する場合、走査行の位置によって、ロボットアーム２２０の姿勢が大きく異なり、ロボットアーム２２０の振動も変化する。したがって、本実施形態のように、走査行ごとに適切な重なり幅を実験的に見出し、それに基づいて複数行の印刷を行うことにより、ロボットアーム２２０の振動が変化しても、印刷結果への影響を抑制することができる。
【0069】
また、本実施形態では、移動ステージ３００によって残留誤差の低減が図られているため、結果として重なり幅をより少なく抑えることができる。さらに、移動ステージ３００は、ロボットアーム２２０よりも高い精度でかつ高速で液体吐出ヘッド４００の位置を補正できる。その結果、より高品質な印刷を、より高速に行うことができる。
【0070】
なお、印刷工程Ｓ２００において印刷を行うとき、重なり幅設定部９２０が、重なり幅に対応する範囲の印刷データを改変してもよい。この機能は、例えば、重なり幅に対応する範囲のドットを間引くように印刷データを改変する機能である。これにより、重なり幅に対応する範囲の印刷濃度が過度に高くなるのを抑制することができる。
【0071】
図１０および図１１は、重なり幅に対応する範囲ＯＬでドットを間引く方法を説明するための模式図である。図１０および図１１では、隣り合う走査行ＬＡ、ＬＢ同士が互いに重なり合っている範囲ＯＬにおいて、走査行ＬＡを構成するドットｄａおよび走査行ＬＢを構成するドットｄｂが、それぞれ間引かれている例を示している。
【0072】
そして、図１０では、ドットｄａ、ｄｂが、それぞれ、重なり幅に対応する範囲ＯＬで、くし歯状に間引かれている。つまり、図１０に示す範囲ＯＬでは、くし歯状をなすドットｄａの集合と、くし歯状をなすドットｄｂの集合とが、互いにかみ合わされている。これにより、範囲ＯＬにおける印刷濃度の過度な上昇が抑えられる。
【0073】
また、図１１では、ドットｄａ、ｄｂが、それぞれ、重なり幅に対応する範囲ＯＬで、諧調分散に基づいて間引かれている。諧調分散とは、視覚的に特定の周波数にならないように、ドットを分散させる処理である。つまり、図１１に示す範囲ＯＬでは、諧調分散に基づいて間引かれたドットｄａの集合と、諧調分散に基づいて間引かれたドットｄｂの集合とが、互いにかみ合わされている。これにより、範囲ＯＬにおける印刷濃度の過度な上昇が抑えられる。また、諧調分散では、他の間引き方に比べて、残留誤差による印刷不良がより目立ちにくくなる。このため、残留誤差を十分に抑えることができない場合でも、重なり幅を必要以上に大きく確保することなく、印刷不良をより目立ちにくくすることができる。その結果、印刷速度を著しく低下させることなく、高品質の印刷を行うことができる。
【0074】
【0075】
以下、第２実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図１２において、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付している。
【0076】
第２実施形態に係る印刷方法は、重なり幅を設定するための「うねり量」および「前後量」の算出方法が異なること以外、第１実施形態に係る印刷方法と同様である。
【0077】
前述した第１実施形態では、重なり幅設定工程Ｓ１００において、初期ずれ量および補正後ずれ量を順次求めた後、補正後ずれ量を「うねり量」および「前後量」とみなしている。そして、うねり量および前後量から算出した残留誤差に基づいて、重なり幅を設定している。
【0078】
これに対し、本実施形態では、初期ずれ量を「うねり量」および「前後量」とみなしている。
【0079】
【0080】
一方、ステップＳ１０４では、直交方向Ｄ１における初期ずれ量を「うねり量」とし、印刷方向Ｄ２における初期ずれ量を「前後量」とする。そして、ステップＳ１１４では、このうねり量の絶対値および前後量の絶対値を求めるとともに、それぞれ合算して、直交方向Ｄ１における残留誤差、および、印刷方向Ｄ２における残留誤差を求める。
以上のような第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
以上のような第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【0081】
また、第２実施形態では、第２パターンＰ２の印刷および検出を省略することができるため、重なり幅を設定するときの工数を削減することができる。これにより、重なり幅をより短時間に設定することができる。
【0082】
【0083】
以下、第３実施形態について説明するが、以下の説明では、第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。なお、図１３において、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付している。
【0084】
第３実施形態に係る印刷方法は、重なり幅を設定するための「うねり量」および「前後量」の算出方法が異なること以外、第１、第２実施形態に係る印刷方法と同様である。
【0085】
前述した第１、第２実施形態では、液体吐出ヘッド４００によって印刷された第１パターンＰ１および第２パターンＰ２がそれぞれ含むドットｄを検出し、その位置に基づいてうねり量および前後量を求めている。
【0086】
これに対し、本実施形態では、液体吐出ヘッド４００自体をカメラ８００で検出し、その位置に基づいてうねり量および前後量を求める。
【0087】
【0088】
図１３に示すステップＳ１２１は、パターンを印刷する点では第１実施形態のステップＳ１０２と同様であるが、第１実施形態とは異なり、任意のパターンでもよいという点で相違する。なお、ステップＳ１２１では、液体吐出ヘッド４００からインクを吐出しなくてもよいという利点も持つ。つまり、図１３に示すステップＳ１２１では、ロボットコントローラー２４０が作成した走査軌道Ｔ０に沿ってロボットアーム２２０が液体吐出ヘッド４００を走査すればよい。このようなロボット２００および液体吐出ヘッド４００の動作を、ヘッド移動動作という。
【0089】
ステップＳ１２２では、ヘッド移動動作を行っている液体吐出ヘッド４００自体を、カメラ８００が検出する。したがって、カメラ８００をロボット２００から離れた位置に配置しておくのが好ましい。そして、制御装置９００のうねり量取得部９１４は、対象物Ｑに対する液体吐出ヘッド４００の相対的な軌跡Ｔ１を検出する。
【0090】
また、ステップＳ１２２では、制御装置９００のうねり量取得部９１４が、直交方向Ｄ１における走査軌道Ｔ０と軌跡Ｔ１との距離を、直交方向Ｄ１における初期ずれ量として取得する。本実施形態では、直交方向Ｄ１における初期ずれ量として、一定の時間周期で検出された、直交方向Ｄ１における走査軌道Ｔ０と軌跡Ｔ１との距離が用いられる。一定の時間周期とは、例えば、初期ずれ量を取得する距離周期が１ｍｍ程度となる時間が挙げられる。
【0091】
さらに、制御装置９００の前後量取得部９１６は、印刷方向Ｄ２における初期ずれ量も取得する。本実施形態では、印刷方向Ｄ２における初期ずれ量として、一定の時間周期で検出された、印刷方向Ｄ２における理想状態と実際の位置との距離が用いられる。
このような制御装置９００の動作を、ずれ量取得動作という。
このような制御装置９００の動作を、ずれ量取得動作という。
【0092】
ステップＳ１２４では、制御装置９００の補正量設定部９１８が、ずれ量取得動作によって得られた初期ずれ量に基づいて、補正量を算出する。そして、ステップＳ１２４では、算出した補正量を移動ステージ３００の動作にリアルタイムに反映させる。これにより、移動ステージ３００は、初期ずれ量を低減させる方向に液体吐出ヘッド４００をリアルタイムに移動させることができる。その結果、軌跡Ｔ１がリアルタイムに補正される。このような制御装置９００の動作を、補正量算出動作という。
【0093】
本実施形態のステップＳ１１４では、補正後の軌跡Ｔ１をカメラ８００が検出する。そして、制御装置９００は、走査軌道Ｔ０と補正後の軌跡Ｔ１とのずれ量を取得する。本実施形態では、直交方向Ｄ１における上記ずれ量を「うねり量」とし、印刷方向Ｄ２における上記ずれ量を「前後量」とする。これ以外は、第１実施形態のステップＳ１１４と同様である。また、ステップＳ１１６以降も、第１実施形態と同様である。
【0094】
以上のような第３実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
また、第３実施形態では、重なり幅設定工程Ｓ１００において、実際には印刷を行わなくても、重なり幅を設定することができる。このため、対象物として仮の物体を用意する必要がなく、実際に印刷を行う物体を用いて重なり幅の設定を行うことが可能になる。
また、第３実施形態では、重なり幅設定工程Ｓ１００において、実際には印刷を行わなくても、重なり幅を設定することができる。このため、対象物として仮の物体を用意する必要がなく、実際に印刷を行う物体を用いて重なり幅の設定を行うことが可能になる。
【0095】
４．各実施形態が奏する効果
以上のように、前記実施形態に係る印刷方法は、インクを吐出する液体吐出ヘッド４００と、対象物Ｑに対して液体吐出ヘッド４００を印刷方向に沿って相対的に移動させるロボット２００と、対象物Ｑに対する液体吐出ヘッド４００の相対的な軌跡を検出するカメラ８００（検出部）と、を用い、複数行の印刷を行う印刷方法であって、重なり幅設定工程Ｓ１００と、印刷工程Ｓ２００と、を有する。重なり幅設定工程Ｓ１００では、カメラ８００（検出部）が直交方向Ｄ１（印刷方向Ｄ２と直交する方向）における軌跡のうねり量を取得し、取得したうねり量に基づいて、複数行の印刷を行うときの軌跡の重なり幅を設定する。印刷工程Ｓ２００では、複数行の印刷において重なり幅に応じた重なりが生じるように、液体吐出ヘッド４００が相対的に移動しながら、対象物Ｑに複数行の印刷を行う。
以上のように、前記実施形態に係る印刷方法は、インクを吐出する液体吐出ヘッド４００と、対象物Ｑに対して液体吐出ヘッド４００を印刷方向に沿って相対的に移動させるロボット２００と、対象物Ｑに対する液体吐出ヘッド４００の相対的な軌跡を検出するカメラ８００（検出部）と、を用い、複数行の印刷を行う印刷方法であって、重なり幅設定工程Ｓ１００と、印刷工程Ｓ２００と、を有する。重なり幅設定工程Ｓ１００では、カメラ８００（検出部）が直交方向Ｄ１（印刷方向Ｄ２と直交する方向）における軌跡のうねり量を取得し、取得したうねり量に基づいて、複数行の印刷を行うときの軌跡の重なり幅を設定する。印刷工程Ｓ２００では、複数行の印刷において重なり幅に応じた重なりが生じるように、液体吐出ヘッド４００が相対的に移動しながら、対象物Ｑに複数行の印刷を行う。
【0096】
このような構成によれば、液体吐出ヘッド４００の軌跡のうねり量に基づいて、複数行の印刷を行うときの軌跡の重なり幅が設定されるため、ロボット２００に振動等がある場合でも、行間において空白や重なりが目立ってしまう印刷不良の発生を抑制することができる。
【0097】
また、重なり幅設定工程Ｓ１００は、カメラ８００（検出部）が、印刷方向Ｄ２における軌跡の前後量を取得し、取得したうねり量および前後量に基づいて、複数行の印刷を行うときの軌跡の重なり幅を設定する工程であってもよい。
【0098】
このような構成によれば、うねり量だけでなく、前後量も踏まえて、複数行の印刷を行うときの軌跡の重なり幅が設定されるため、印刷不良の発生をより少なく抑制することができる。
【0099】
また、重なり幅設定工程Ｓ１００を行うときの対象物Ｑ、および、印刷工程Ｓ２００を行うときの対象物Ｑは、互いに別の物体であるのが好ましい。これにより、重なり幅設定工程Ｓ１００において印刷対象の物体を汚損してしまうことを防止できる。
【0100】
また、第１実施形態に係る印刷方法の重なり幅設定工程Ｓ１００は、第１パターン印刷動作（ステップＳ１０２）と、第１ずれ量取得動作（ステップＳ１０４）と、補正量算出動作（ステップＳ１０６）と、第２パターン印刷動作（ステップＳ１０８）と、第２ずれ量取得動作（ステップＳ１１０）と、重なり幅設定動作（ステップＳ１１６）と、を含む工程である。第１パターン印刷動作では、ロボット２００が液体吐出ヘッド４００を印刷方向Ｄ２に沿って相対的に移動させながら、液体吐出ヘッド４００が対象物Ｑに第１パターンＰ１を印刷する。第１ずれ量取得動作では、カメラ８００（検出部）が第１パターンＰ１を検出し、検出結果に基づいて、第１パターンＰ１の直交方向Ｄ１（印刷方向Ｄ２と直交する方向）におけるずれ量を取得する。補正量算出動作では、第１パターンＰ１から取得したずれ量に基づいて、ずれ量を低減させる方向に液体吐出ヘッド４００を相対的に移動させる量を補正量として算出する。第２パターン印刷動作では、ロボット２００が、印刷方向Ｄ２に沿って液体吐出ヘッド４００を相対的に移動させ、かつ、補正量に基づいて直交方向Ｄ１に液体吐出ヘッド４００を相対的に移動させながら、液体吐出ヘッド４００が対象物Ｑに第２パターンＰ２を印刷する。第２ずれ量取得動作では、カメラ８００が第２パターンＰ２を検出し、検出結果に基づいて、第２パターンＰ２の直交方向Ｄ１におけるずれ量を取得する。重なり幅設定動作では、第２パターンＰ２から取得したずれ量をうねり量とし、うねり量に基づいて、重なり幅を設定する。
【0101】
このような構成によれば、走査行ごとに適切な重なり幅を実験的に見出し、その重なり幅を適用した複数行の印刷を行うことができる。これにより、走査行ごとにロボット２００の振動が変化しても、印刷結果への影響を抑制することができる。また、第１実施形態では、補正量を反映した後の第２パターンＰ２に含まれるドットｄの位置に基づいて、重なり幅を設定している。つまり、補正後の軌跡Ｔ２に基づいて重なり幅が設定されることになるため、重なり幅が過度に広くなることが抑制され、より高品質な印刷を、より高速に行うことができる。
【0102】
また、第２実施形態に係る印刷方法の重なり幅設定工程Ｓ１００は、第１パターン印刷動作（ステップＳ１０２）と、第１ずれ量取得動作（ステップＳ１０４）と、重なり幅設定動作（ステップＳ１１６）と、を含む工程である。第１パターン印刷動作では、ロボット２００が液体吐出ヘッド４００を印刷方向Ｄ２に沿って相対的に移動させながら、液体吐出ヘッド４００が対象物Ｑに第１パターンＰ１を印刷する。第１ずれ量取得動作では、カメラ８００（検出部）が第１パターンＰ１を検出し、検出結果に基づいて、第１パターンＰ１の直交方向Ｄ１（印刷方向Ｄ２と直交する方向）におけるずれ量を取得する。重なり幅設定動作では、第１パターンＰ１から取得したずれ量をうねり量とし、うねり量に基づいて重なり幅を設定する。
【0103】
このような構成によれば、走査行ごとに適切な重なり幅を実験的に見出し、それに基づいて複数行の印刷を行うことができる。これにより、走査行ごとにロボット２００の振動が変化しても、印刷結果への影響を抑制することができる。また、第２実施形態では、第１実施形態と比べたとき、第２パターンＰ２の印刷および検出を省略できるため、重なり幅を設定するときの工数を削減することができ、重なり幅をより短時間に設定することができる。
【0104】
また、第３実施形態に係る印刷方法の重なり幅設定工程Ｓ１００は、ヘッド移動動作（ステップＳ１２１）と、ずれ量取得動作（ステップＳ１２２）と、重なり幅設定動作（ステップＳ１１６）と、を含む工程である。ヘッド移動動作では、ロボット２００が液体吐出ヘッド４００を印刷方向Ｄ２に沿って移動させる。ずれ量取得動作では、カメラ８００（検出部）が液体吐出ヘッド４００の軌跡Ｔ１を検出し、検出結果に基づいて、軌跡Ｔ１の直交方向Ｄ１（印刷方向Ｄ２と直交する方向）におけるずれ量を取得する。重なり幅設定動作では、軌跡Ｔ１から取得したずれ量をうねり量とし、このうねり量に基づいて、重なり幅を設定する。
【0105】
このような構成によれば、走査行ごとに適切な重なり幅を実験的に見出し、その重なり幅を適用した複数行の印刷を行うことができる。これにより、走査行ごとにロボット２００の振動が変化しても、印刷結果への影響を抑制することができる。また、第３実施形態では、実際には印刷を行わなくても、液体吐出ヘッド４００の画像から重なり幅を設定することができる。このため、対象物Ｑとして仮の物体を用意する必要がなく、実際に印刷を行う物体を用いて重なり幅の設定を行うことが可能になる。
【0106】
また、印刷工程Ｓ２００では、液体吐出ヘッド４００が、重なり幅に対応する範囲ＯＬのドットを間引いて複数行の印刷を行うことが好ましい。これにより、範囲ＯＬにおける印刷濃度の過度な上昇が抑えられる。
【0107】
また、前記実施形態に係るロボットシステム（印刷装置１００）は、対象物Ｑに対して複数行の印刷を行う装置であって、液体吐出ヘッド４００と、ロボット２００と、カメラ８００（検出部）と、印刷制御部９１０と、を備える。液体吐出ヘッド４００は、対象物Ｑに対してインク（液体）を吐出する。ロボット２００は、対象物Ｑに対して液体吐出ヘッド４００を印刷方向Ｄ２に沿って相対的に移動させるロボットアーム２２０を有する。カメラ８００は、対象物Ｑに対する液体吐出ヘッド４００の相対的な軌跡を検出する。印刷制御部９１０は、液体吐出ヘッド４００およびロボット２００の動作を制御する。また、この印刷制御部９１０は、うねり量取得部９１４と、重なり幅設定部９２０と、を有する。うねり量取得部９１４は、直交方向Ｄ１（印刷方向Ｄ２と直交する方向）における軌跡のうねり量を取得する。重なり幅設定部９２０は、取得したうねり量に基づいて、複数行の印刷を行うときの軌跡同士の重なり幅を設定する。
【0108】
そして、印刷装置１００は、複数行の印刷において重なり幅に応じた重なりが生じるように、ロボット２００が液体吐出ヘッド４００を相対的に移動させながら、液体吐出ヘッド４００が対象物Ｑに複数行の印刷を行う。
【0109】
このような構成によれば、液体吐出ヘッド４００の軌跡のうねり量に基づいて、複数行の印刷を行うときの軌跡の重なり幅が設定されるため、ロボット２００に振動等がある場合でも、行間において空白や重なりが目立ってしまう印刷不良の発生を抑制することができる。
【0110】
また、ロボット２００は、移動ステージ３００を有することが好ましい。移動ステージ３００は、ロボットアーム２２０と液体吐出ヘッド４００との間に設けられ、ロボットアーム２２０に対して液体吐出ヘッド４００を直交方向Ｄ１（印刷方向Ｄ２と直交する方向）に移動させる。
【0111】
このような構成によれば、移動ステージ３００は、ロボットアーム２２０よりも高い精度でかつ高速で液体吐出ヘッド４００の位置を補正できる。その結果、より高品質な印刷を、より高速に行うことができる。
【0112】
また、印刷制御部９１０は、印刷方向Ｄ２における軌跡の前後量を取得する前後量取得部９１６を有することが好ましい。
【0113】
このような構成によれば、印刷制御部９１０は、うねり量だけでなく、前後量も踏まえて、重なり幅を設定できる。このため、印刷不良の発生をより少なく抑制することができる。
【0114】
また、印刷制御部９１０は、重なり幅に対応する範囲ＯＬのドットを間引くように、液体吐出ヘッド４００の動作を制御することが好ましい。
このような構成によれば、範囲ＯＬにおける印刷濃度の過度な上昇が抑えられる。
このような構成によれば、範囲ＯＬにおける印刷濃度の過度な上昇が抑えられる。
【0115】
以上、本発明の印刷方法およびロボットシステムを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明の印刷方法およびロボットシステムは、前記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の印刷方法は、前記実施形態に任意の目的の工程や動作が付加されたものであってもよい。また、本発明のロボットシステムは、前記実施形態の各部が同様の機能を有する任意の構成のものに置換されたものであってもよく、前記実施形態に任意の構成物が付加されたものであってもよい。
【符号の説明】
【0116】
１００…印刷装置（ロボットシステム）、２００…ロボット、２１０…基台、２２０…ロボットアーム、２２１…アーム、２２２…アーム、２２３…アーム、２２４…アーム、２２５…アーム、２２６…アーム、２３０…アーム駆動機構、２４０…ロボットコントローラー、２４２…アーム制御部、２４４…移動ステージコントローラー、２４６…記憶部、３００…移動ステージ、３１０…基部、３２０…ステージ、３２０Ｘ…Ｘステージ、３２０Ｙ…Ｙステージ、３３０…移動機構、３３０Ｘ…Ｘ移動機構、３３０Ｙ…Ｙ移動機構、３４０…圧電アクチュエーター、４００…液体吐出ヘッド（インク吐出ヘッド）、４１１…インク吐出孔、４２０…プリントコントローラー、７００…固定部材、８００…カメラ、９００…制御装置、９１０…印刷制御部、９１２…印刷データ生成部、９１４…うねり量取得部、９１６…前後量取得部、９１８…補正量設定部、９２０…重なり幅設定部、９３０…記憶部、Ｄ１…直交方向、Ｄ２…印刷方向、Ｅ……エンコーダー、Ｊ１…関節、Ｊ２…関節、Ｊ３…関節、Ｊ４…関節、Ｊ５…関節、Ｊ６…関節、Ｌ１…第１行、Ｌ２…第２行、ＬＡ…走査行、ＬＢ…走査行、Ｍ……モーター、ＯＬ…範囲、Ｐ１…第１パターン、Ｐ２…第２パターン、Ｑ……対象物、Ｓ１００…幅設定工程、Ｓ１０２…ステップ、Ｓ１０４…ステップ、Ｓ１０６…ステップ、Ｓ１０８…ステップ、Ｓ１１０…ステップ、Ｓ１１４…ステップ、Ｓ１１６…ステップ、Ｓ１１８…ステップ、Ｓ１２０…ステップ、Ｓ１２１…ステップ、Ｓ１２２…ステップ、Ｓ１２４…ステップ、Ｓ２００…印刷工程、Ｔ０…走査軌道、Ｔ１…軌跡、Ｔ２…軌跡、ｄ……ドット、ｄａ…ドット、ｄｂ…ドット
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】