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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】P2024078702
(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】
B25J 13/00 20060101AFI20240604BHJP
B05C 5/00 20060101ALI20240604BHJP
B05C 13/02 20060101ALI20240604BHJP
B05B 12/00 20180101ALI20240604BHJP
【ＦＩ】
B25J13/00 Z
B05C5/00 101
B05C13/02
B05B12/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022191197
(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】佐藤 佳織
(72)【発明者】
【氏名】須貝 圭吾
【テーマコード（参考）】
3C707
4F035
4F041
4F042
【Ｆターム（参考）】
3C707AS13
3C707BS12
3C707CX01
3C707HS27
3C707HS29
4F035AA03
4F035BA22
4F035BB06
4F035BC02
4F041AA01
4F041AB01
4F041BA01
4F041BA10
4F041BA13
4F041BA24
4F041BA27
4F041BA38
4F042AA01
4F042AB00
4F042BA08
4F042DF01
4F042DF15
4F042DF30
4F042DH09
4F042ED03
4F042ED10
(57)【要約】
【課題】複数のノズル列を有するインク吐出ヘッドが揺れを伴いながら印刷動作を行う場合でも、印刷不良を少なく抑えられ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】インク吐出ヘッドと、ロボットアームおよびリニアステージを備えるロボットと、を用い、ロボットアームがインク吐出ヘッドを走査させながら印刷を行う印刷方法であって、ロボットアームの基端に対する先端の相対位置が所定位置にある状態で、第１ノズル列からインクを吐出して第１印刷を行う工程と、第２ノズル列が第１印刷のときの第１ノズル列と同じ位置に配置され、かつ、ロボットアームの先端の相対位置が前記所定位置になるように、リニアステージがインク吐出ヘッドを対象物に対して相対的に移動させる工程と、第１印刷のときと同じ走査軌道でロボットアームがインク吐出ヘッドを対象物に対して相対的に走査させながら第２印刷を行う工程と、を有する印刷方法。
【選択図】図１１
【解決手段】インク吐出ヘッドと、ロボットアームおよびリニアステージを備えるロボットと、を用い、ロボットアームがインク吐出ヘッドを走査させながら印刷を行う印刷方法であって、ロボットアームの基端に対する先端の相対位置が所定位置にある状態で、第１ノズル列からインクを吐出して第１印刷を行う工程と、第２ノズル列が第１印刷のときの第１ノズル列と同じ位置に配置され、かつ、ロボットアームの先端の相対位置が前記所定位置になるように、リニアステージがインク吐出ヘッドを対象物に対して相対的に移動させる工程と、第１印刷のときと同じ走査軌道でロボットアームがインク吐出ヘッドを対象物に対して相対的に走査させながら第２印刷を行う工程と、を有する印刷方法。
【選択図】図１１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
インクを吐出する複数のノズルで構成されている第１ノズル列および第２ノズル列を有するインク吐出ヘッドと、
前記第１ノズル列および前記第２ノズル列が並んでいる方向を走査方向とするとき、前記インク吐出ヘッドを対象物に対して前記走査方向に走査させるロボットアーム、および、前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるリニアステージを備えるロボットと、
を用い、
前記ロボットアームが前記インク吐出ヘッドを走査させながら、前記インク吐出ヘッドがインクを吐出し、前記対象物に印刷を行う印刷方法であって、
前記ロボットアームの基端に対する先端の相対位置が所定位置にある状態で、前記ロボットアームが前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第１ノズル列からインクを吐出して、前記対象物に第１印刷を行う第１印刷工程と、
前記第１印刷工程の後、前記第２ノズル列が前記第１印刷のときの前記第１ノズル列と同じ位置に配置され、かつ、前記ロボットアームの前記先端の相対位置が前記所定位置になるように、前記リニアステージが前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるヘッド位置調整工程と、
前記ヘッド位置調整工程の後、前記第１印刷のときと同じ走査軌道で前記ロボットアームが前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第２ノズル列からインクを吐出して、前記対象物に第２印刷を行う第２印刷工程と、
を有することを特徴とする印刷方法。
前記第１ノズル列および前記第２ノズル列が並んでいる方向を走査方向とするとき、前記インク吐出ヘッドを対象物に対して前記走査方向に走査させるロボットアーム、および、前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるリニアステージを備えるロボットと、
を用い、
前記ロボットアームが前記インク吐出ヘッドを走査させながら、前記インク吐出ヘッドがインクを吐出し、前記対象物に印刷を行う印刷方法であって、
前記ロボットアームの基端に対する先端の相対位置が所定位置にある状態で、前記ロボットアームが前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第１ノズル列からインクを吐出して、前記対象物に第１印刷を行う第１印刷工程と、
前記第１印刷工程の後、前記第２ノズル列が前記第１印刷のときの前記第１ノズル列と同じ位置に配置され、かつ、前記ロボットアームの前記先端の相対位置が前記所定位置になるように、前記リニアステージが前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるヘッド位置調整工程と、
前記ヘッド位置調整工程の後、前記第１印刷のときと同じ走査軌道で前記ロボットアームが前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第２ノズル列からインクを吐出して、前記対象物に第２印刷を行う第２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】
前記リニアステージは、
基部と、
前記基部に対して移動するステージと、
前記基部に対して前記ステージを前記走査方向に移動させる移動機構と、
を有する請求項１に記載の印刷方法。
基部と、
前記基部に対して移動するステージと、
前記基部に対して前記ステージを前記走査方向に移動させる移動機構と、
を有する請求項１に記載の印刷方法。
【請求項3】
前記移動機構は、圧電アクチュエーターを有する請求項２に記載の印刷方法。
【請求項4】
前記ロボットアームは、前記基部に接続され、
前記インク吐出ヘッドは、前記ステージに取り付けられている請求項２または３に記載の印刷方法。
前記インク吐出ヘッドは、前記ステージに取り付けられている請求項２または３に記載の印刷方法。
【請求項5】
前記リニアステージは、前記ロボットアームから離れて配置され、
前記対象物は、前記ステージに保持されている請求項２または３に記載の印刷方法。
前記対象物は、前記ステージに保持されている請求項２または３に記載の印刷方法。
【請求項6】
インクを吐出する複数のノズルで構成されている第１ノズル列および第２ノズル列を有するインク吐出ヘッドと、
前記第１ノズル列および前記第２ノズル列が並んでいる方向を走査方向とするとき、前記インク吐出ヘッドを対象物に対して前記走査方向に走査させるロボットアーム、および、前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるリニアステージを備えるロボットと、
前記ロボットの動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記ロボットアームの基端に対する先端の相対位置が所定位置にある状態から、前記ロボットアームに前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第１ノズル列からインクを吐出させ、前記対象物の目標位置に対する第１印刷を行わせる第１印刷動作と、
前記第１印刷動作の後、前記第２ノズル列を前記第１印刷のときの前記第１ノズル列と同じ位置に配置させ、かつ、前記ロボットアームの前記先端の相対位置が前記所定位置になるように、前記リニアステージに前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるヘッド位置調整動作と、
前記ヘッド位置調整動作の後、前記第１印刷のときと同じ走査軌道で前記ロボットアームに前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第２ノズル列からインクを吐出させ、前記対象物の前記目標位置に対する第２印刷を行わせる第２印刷動作と、
を実行することを特徴とするロボットシステム。
前記第１ノズル列および前記第２ノズル列が並んでいる方向を走査方向とするとき、前記インク吐出ヘッドを対象物に対して前記走査方向に走査させるロボットアーム、および、前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるリニアステージを備えるロボットと、
前記ロボットの動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記ロボットアームの基端に対する先端の相対位置が所定位置にある状態から、前記ロボットアームに前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第１ノズル列からインクを吐出させ、前記対象物の目標位置に対する第１印刷を行わせる第１印刷動作と、
前記第１印刷動作の後、前記第２ノズル列を前記第１印刷のときの前記第１ノズル列と同じ位置に配置させ、かつ、前記ロボットアームの前記先端の相対位置が前記所定位置になるように、前記リニアステージに前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるヘッド位置調整動作と、
前記ヘッド位置調整動作の後、前記第１印刷のときと同じ走査軌道で前記ロボットアームに前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第２ノズル列からインクを吐出させ、前記対象物の前記目標位置に対する第２印刷を行わせる第２印刷動作と、
を実行する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。
【0005】
一方、ロボットには、動作に伴って振動が発生する。この振動は、インクジェットプリントヘッドを所定の時間周期で揺らす原因となる。このため、例えば、印刷対象物に対してインクジェットプリントヘッドを直線状に走査させながらインクを吐出した場合でも、印刷される画像は、所定の距離周期のうねりを伴うものとなる。ただし、このうねりは、ヘッド全体を揺らすものであるため、局所的な画質低下は少ない。したがって、画像のうねりを許容したり、または、別の手段を用いてうねりを補正したりしながら使用する場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【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】
【0007】
しかし、インクジェットプリントヘッドが複数のノズル列を有する場合、上記のうねりが、局所的な画質低下の原因となる。例えば、２つのノズル列から異なる色のインクを吐出する場合、色ごとに異なるノズル列からインクが吐出される。ノズル列は、ヘッド内で互いに離れた位置に配置される。このため、色ごとに、ノズル列とロボットとの位置関係が異なる。そうすると、印刷対象物に対する目的の位置にノズル列を移動させたとき、色ごとに、ロボットの姿勢が異なる。その結果、色ごとに、うねりの位相が異なるという現象が生じる。この現象は、インクの着弾位置が本来の位置からずれる原因となる。その結果、ドットの位置ずれ、色ムラ、色ずれ等の印刷不良が発生する。
【0008】
したがって、複数のノズル列を有するインクジェットプリントヘッドが揺れを伴いながら印刷動作を行う場合でも、印刷不良を少なく抑えられる印刷方法を実現することが課題となっている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の適用例に係る印刷方法は、
インクを吐出する複数のノズルで構成されている第１ノズル列および第２ノズル列を有するインク吐出ヘッドと、
前記第１ノズル列および前記第２ノズル列が並んでいる方向を走査方向とするとき、前記インク吐出ヘッドを対象物に対して前記走査方向に走査させるロボットアーム、および、前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるリニアステージを備えるロボットと、
を用い、
前記ロボットアームが前記インク吐出ヘッドを走査させながら、前記インク吐出ヘッドがインクを吐出し、前記対象物に印刷を行う印刷方法であって、
前記ロボットアームの基端に対する先端の相対位置が所定位置にある状態で、前記ロボットアームが前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第１ノズル列からインクを吐出して、前記対象物に第１印刷を行う第１印刷工程と、
前記第１印刷工程の後、前記第２ノズル列が前記第１印刷のときの前記第１ノズル列と同じ位置に配置され、かつ、前記ロボットアームの前記先端の相対位置が前記所定位置になるように、前記リニアステージが前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるヘッド位置調整工程と、
前記ヘッド位置調整工程の後、前記第１印刷のときと同じ走査軌道で前記ロボットアームが前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第２ノズル列からインクを吐出して、前記対象物に第２印刷を行う第２印刷工程と、
を有する。
インクを吐出する複数のノズルで構成されている第１ノズル列および第２ノズル列を有するインク吐出ヘッドと、
前記第１ノズル列および前記第２ノズル列が並んでいる方向を走査方向とするとき、前記インク吐出ヘッドを対象物に対して前記走査方向に走査させるロボットアーム、および、前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるリニアステージを備えるロボットと、
を用い、
前記ロボットアームが前記インク吐出ヘッドを走査させながら、前記インク吐出ヘッドがインクを吐出し、前記対象物に印刷を行う印刷方法であって、
前記ロボットアームの基端に対する先端の相対位置が所定位置にある状態で、前記ロボットアームが前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第１ノズル列からインクを吐出して、前記対象物に第１印刷を行う第１印刷工程と、
前記第１印刷工程の後、前記第２ノズル列が前記第１印刷のときの前記第１ノズル列と同じ位置に配置され、かつ、前記ロボットアームの前記先端の相対位置が前記所定位置になるように、前記リニアステージが前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるヘッド位置調整工程と、
前記ヘッド位置調整工程の後、前記第１印刷のときと同じ走査軌道で前記ロボットアームが前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第２ノズル列からインクを吐出して、前記対象物に第２印刷を行う第２印刷工程と、
を有する。
【0010】
本発明の適用例に係るロボットシステムは、
インクを吐出する複数のノズルで構成されている第１ノズル列および第２ノズル列を有するインク吐出ヘッドと、
前記第１ノズル列および前記第２ノズル列が並んでいる方向を走査方向とするとき、前記インク吐出ヘッドを対象物に対して前記走査方向に走査させるロボットアーム、および、前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるリニアステージを備えるロボットと、
前記ロボットの動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記ロボットアームの基端に対する先端の相対位置が所定位置にある状態から、前記ロボットアームに前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第１ノズル列からインクを吐出させ、前記対象物の目標位置に対する第１印刷を行わせる第１印刷動作と、
前記第１印刷動作の後、前記第２ノズル列を前記第１印刷のときの前記第１ノズル列と同じ位置に配置させ、かつ、前記ロボットアームの前記先端の相対位置が前記所定位置になるように、前記リニアステージに前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるヘッド位置調整動作と、
前記ヘッド位置調整動作の後、前記第１印刷のときと同じ走査軌道で前記ロボットアームに前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第２ノズル列からインクを吐出させ、前記対象物の前記目標位置に対する第２印刷を行わせる第２印刷動作と、
を実行する。
インクを吐出する複数のノズルで構成されている第１ノズル列および第２ノズル列を有するインク吐出ヘッドと、
前記第１ノズル列および前記第２ノズル列が並んでいる方向を走査方向とするとき、前記インク吐出ヘッドを対象物に対して前記走査方向に走査させるロボットアーム、および、前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるリニアステージを備えるロボットと、
前記ロボットの動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記ロボットアームの基端に対する先端の相対位置が所定位置にある状態から、前記ロボットアームに前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第１ノズル列からインクを吐出させ、前記対象物の目標位置に対する第１印刷を行わせる第１印刷動作と、
前記第１印刷動作の後、前記第２ノズル列を前記第１印刷のときの前記第１ノズル列と同じ位置に配置させ、かつ、前記ロボットアームの前記先端の相対位置が前記所定位置になるように、前記リニアステージに前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に移動させるヘッド位置調整動作と、
前記ヘッド位置調整動作の後、前記第１印刷のときと同じ走査軌道で前記ロボットアームに前記インク吐出ヘッドを前記対象物に対して相対的に走査させながら、前記第２ノズル列からインクを吐出させ、前記対象物の前記目標位置に対する第２印刷を行わせる第２印刷動作と、
を実行する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】第１実施形態に係る印刷装置（ロボットシステム）の全体構成を示す斜視図である。
【図5】第１実施形態に係る印刷方法が解決しようとする課題を説明するため、従来技術としての印刷装置の一部を模式的に示す側面図である。
【図8】図６に示す印刷パターンを形成する過程で、対象物の目標位置に対して、１回目から４回目の走査でドットｄＹＢ、ｄＹＡ、ｄＣＢ、ｄＣＡを順次形成する瞬間の、液体吐出ヘッドの位置およびロボットアームの位置を模式的に示す図である。
【図11】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12】図１０に示す印刷パターンを形成する過程で、対象物の目標位置に対して、１回目から４回目の走査でドットｄＹＢ、ｄＹＡ、ｄＣＢ、ｄＣＡを順次形成する瞬間の、液体吐出ヘッドの位置およびロボットアームの位置を模式的に示す図である。
【図13】第２実施形態に係る印刷方法に用いる印刷装置の一部を模式的に示す側面図である。
【図14】第２実施形態に係る印刷方法に用いる印刷装置の一部を模式的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
１．１．印刷装置
図１は、第１実施形態に係る印刷装置（ロボットシステム）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に示すリニアステージ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実施形態に係る印刷装置（ロボットシステム）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に示すリニアステージ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。
【0015】
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、制御装置９００と、を備える。
【0016】
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に取り付けられたリニアステージ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。
【0017】
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。
【0018】
アーム２２６の先端部には、図３に示すように、リニアステージ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、インク室に繋がる複数のノズル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ノズル４１１から吐出する構成となっている。
【0019】
図４は、図３に示す液体吐出ヘッド４００の部分拡大図である。図４に示すように、ノズル４１１は、Ｘ軸に沿って等間隔に並んでなるノズル列を構成している。図４に示す液体吐出ヘッド４００は、一例として、第１ノズル列４３１および第２ノズル列４３２を有する。第１ノズル列４３１および第２ノズル列４３２は、所定の間隔でＹ軸に沿って並んでいる。ただし、液体吐出ヘッド４００の構成は、特に限定されない。例えば、液体吐出ヘッド４００は、３つ以上のノズル列を有していてもよい。また、図４に示す第１ノズル列４３１および第２ノズル列４３２は、Ｘ軸方向におけるノズル４１１の位置が互いに対応している（Ｘ軸方向の位置が揃っている）が、互いにずれていてもよい。例えば、第１ノズル列４３１を構成するノズル４１１同士の中間に対応して、第２ノズル列４３２を構成するノズル４１１が配置されていてもよい。
【0020】
第１ノズル列４３１から吐出されるインク（液体）と第２ノズル列４３２から吐出されるインク（液体）とは、互いに同じ種類のインクであってもよいし、互いに異なる種類のインクであってもよい。同じ種類とは、含まれる成分、例えば、顔料、染料のような色材、金属粉末、セラミック粉末、樹脂粉末のような粉末等の成分が、互いに同じであることをいう。異なる種類とは、これらの成分が互いに異なることをいう。
【0021】
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、リニアステージ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。
【0022】
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。
【0023】
リニアステージ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である。ステージ３２０は、図示しないリニアガイドによって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、ステージ３２０に取り付けられている。このようなリニアステージ３００は、小型かつ軽量であるにもかかわらず、ロボットアーム２２０の動作とは独立して液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して相対的にかつ高精度に移動させることができる。このため、本実施形態のように、ロボットアーム２２０に対する液体吐出ヘッド４００の相対的な位置を変えた場合でも、ロボットアーム２２０の動作に影響が及びにくい。
【0024】
移動機構３３０は、ステージ３２０を基部３１０に対してＹ軸に沿う方向に移動させる。移動機構３３０は、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、その振動をステージ３２０に伝達することによって移動させる。これにより、リニアステージ３００のさらなる小型化および軽量化を図ることができる。また、リニアステージ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。
【0025】
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。
【0026】
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、リニアステージコントローラー２４４、および、記憶部２４６を有する。
【0027】
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。
【0028】
リニアステージコントローラー２４４は、リニアステージ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。その結果、固定部材７００に固定されている対象物Ｑに対して液体吐出ヘッド４００を相対的に移動させる。なお、リニア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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
制御装置９００は、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、および、移動量設定部９１４を含む。
【0032】
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。
【0033】
移動量設定部９１４は、印刷データおよび液体吐出ヘッド４００の仕様情報等に基づいて、リニアステージ３００による液体吐出ヘッド４００の相対的な移動量を設定する。そして、設定した移動量を、リニアステージコントローラー２４４に出力する。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
１．２．印刷方法
１．２．１．本実施形態が解決しようとする課題
まず、第１実施形態に係る印刷方法の説明に先立ち、この印刷方法が解決しようとする課題について説明する。
１．２．１．本実施形態が解決しようとする課題
まず、第１実施形態に係る印刷方法の説明に先立ち、この印刷方法が解決しようとする課題について説明する。
【0037】
図５は、第１実施形態に係る印刷方法が解決しようとする課題を説明するため、従来技術としての印刷装置１００Ｘの一部を模式的に示す側面図である。図６は、図５に示す印刷装置１００Ｘを用いて作成された印刷パターンＰＸの例を示す平面図である。図７は、図６に示す印刷パターンＰＸを形成するのに用いられた液体吐出ヘッド４００のノズル４１１の配置を示す平面図である。
【0038】
図５に示す印刷装置１００Ｘは、ロボットアーム２２０および液体吐出ヘッド４００を備える。印刷装置１００Ｘは、リニアステージ３００が省略されていること以外、前述した印刷装置１００と同様である。なお、図５では、Ｙ軸方向に８つのノズル列が並んでなる液体吐出ヘッド４００を図示している。また、図５では、８つのノズル列のうちの２つを第１ノズル列４３１および第２ノズル列４３２としている。
【0039】
前述した第１実施形態に係るロボットシステム（印刷装置１００）が備えるリニアステージ３００は、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機能を有している。これに対し、図５に示す印刷装置１００Ｘは、リニアステージ３００を備えていない。このため、図５に示す第１ノズル列４３１からインクを吐出する第１印刷、および、第２ノズル列４３２からインクを吐出する第２印刷を、同じ目標位置を狙って行ったとしても、ドットの位置ずれ、色ムラ、色ずれ等の印刷不良が発生する。本明細書において、ドットとは、ノズル４１１から吐出されたインクが対象物Ｑに着弾して形成される点状のインク痕である。このような印刷不良は、次の２つの原因（ａ）、（ｂ）によって発生すると考えられる。
【0040】
（ａ）ロボットアーム２２０の振動により、液体吐出ヘッド４００に揺れが生じる
（ｂ）目標位置に第１印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、目標位置に第２印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、が異なるため、第１印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、第２印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、が異なる
（ｂ）目標位置に第１印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、目標位置に第２印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、が異なるため、第１印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、第２印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、が異なる
【0041】
原因（ａ）は、図６に示すように、印刷パターンＰＸのうねりの原因となる。印刷パターンＰＸは、ドットの集合体で構成された印刷結果である。うねりとは、本来は帯状（長方形）になるはずの印刷パターンＰＸが、所定の距離周期を持って振動している状態を指す。
【0042】
また、図６には、対象物Ｑの印刷面に引いた格子状の基準線と、その上に印刷されている印刷パターンＰＸと、が図示されている。図６に示す基準線は、走査方向Ｄ１に平行に延在し、改行方向Ｄ２に等間隔で並ぶ直線と、改行方向Ｄ２に平行に延在し、走査方向Ｄ１に等間隔で並ぶ直線と、で構成されている。そして、基準線の内側には、正方形の格子ＬＡが形成されている。この格子ＬＡは、うねりがない場合にドットが配置されるはずの位置を表している。
【0043】
また、走査方向Ｄ１に延在し、改行方向Ｄ２に並ぶ格子ＬＡの列を、Ａ列またはＢ列とする。図６には、それぞれ複数のＡ列およびＢ列が設けられ、これらは、改行方向Ｄ２において交互に並んでいる。
【0044】
図６に示す印刷パターンＰＸを構成するドットは、説明の便宜のため、ドットｄＹＡ、ｄＹＢ、ｄＣＡ、ｄＣＢの４種類に分かれている。ドットｄＹＡは、Ａ列に配置されるはずのイエロー（Ｙ）のドットであり、ドットｄＹＢは、Ｂ列に配置されるはずのイエロー（Ｙ）のドットであり、ドットｄＣＡは、Ａ列に配置されるはずのシアン（Ｃ）のドットであり、ドットｄＣＢは、Ｂ列に配置されるはずのシアン（Ｃ）のドットである。これらのドットｄＹＡ、ｄＹＢ、ｄＣＡ、ｄＣＢは、それぞれ、走査方向Ｄ１に沿って所定の個数連なることにより、ドット列を形成している。
【0045】
このような印刷パターンＰＸは、図７に示す液体吐出ヘッド４００から吐出されたインクで形成されている。
【0046】
【0047】
図７に示す液体吐出ヘッド４００は、ノズル列４３１Ａ、ノズル列４３１Ｂ、ノズル列４３２Ａ、ノズル列４３２Ｂ、ノズル列４３３Ａ、ノズル列４３３Ｂ、ノズル列４３４Ａおよびノズル列４３４Ｂを有する。ノズル列４３１Ａおよびノズル列４３１Ｂは、ノズル４１１の数が同じであるものの、Ｘ軸方向の位置が、ノズル４１１のピッチの半分ずれている。ノズル列４３２Ａおよびノズル列４３２Ｂ、ノズル列４３３Ａおよびノズル列４３３Ｂ、ならびに、ノズル列４３４Ａおよびノズル列４３４Ｂにおいても、同様である。
【0048】
そして、ノズル列４３１Ａおよびノズル列４３１Ｂからは、イエロー（Ｙ）のインクが吐出され、ノズル列４３２Ａおよびノズル列４３２Ｂからは、マゼンタ（Ｍ）のインクが吐出され、ノズル列４３３Ａおよびノズル列４３３Ｂからは、ブラック（Ｋ）のインクが吐出され、ノズル列４３４Ａおよびノズル列４３４Ｂからは、シアン（Ｃ）のインクが吐出されるようになっている。
【0049】
液体吐出ヘッド４００が有するノズル列の数は、特に限定されず、３～７であっても、９以上であってもよい。
【0050】
前述した図６に示す印刷パターンＰＸは、液体吐出ヘッド４００を次のように４回走査して形成されている。
【0051】
１回目の走査では、ノズル列４３１Ｂからイエローインクが吐出され、ドットｄＹＢが形成される。
【0052】
２回目の走査では、ノズル列４３１Ａからイエローインクが吐出され、ドットｄＹＡが形成される。
【0053】
３回目の走査では、ノズル列４３４Ｂからシアンインクが吐出され、ドットｄＣＢが形成される。
【0054】
４回目の走査では、ノズル列４３４Ａからシアンインクが吐出され、ドットｄＣＡが形成される。
【0055】
図８は、図６に示す印刷パターンＰＸを形成する過程で、対象物Ｑの目標位置ＴＰに対して、１回目から４回目の走査でドットｄＹＢ、ｄＹＡ、ｄＣＢ、ｄＣＡを順次形成する瞬間の、液体吐出ヘッド４００の位置およびロボットアーム２２０の位置を模式的に示す図である。
【0056】
図８に示すように、目標位置ＴＰに対してドットｄＹＢ、ｄＹＡ、ｄＣＢ、ｄＣＡを形成する場合、液体吐出ヘッド４００の位置およびロボットアーム２２０の位置が異なる。つまり、図８では、１回目の走査から４回目の走査にかけて、固定部材７００により固定されている対象物Ｑに対し、ロボットアーム２２０の先端位置が徐々にずれている。このため、１回目から４回目の各走査において、ロボットアーム２２０の姿勢もそれぞれ異なっており、液体吐出ヘッド４００の揺れの位相もそれぞれ異なっている。
【0057】
このような揺れの位相の相違が、図６に示す、ドットｄＹＢで構成されるドット列の揺れの位相と、ドットｄＹＡで構成されるドット列の揺れの位相と、を異ならせる原因となっていることがわかる。したがって、前述した原因（ｂ）は、図８を用いて説明できる。
【0058】
そして、前述した原因（ａ）、（ｂ）は、走査ごとのドットの配置がずれる原因となるため、様々な印刷不良をもたらす。
【0059】
例えば、図６に印刷不良ＮＧ１として示すドットの位置ずれや、印刷不良ＮＧ２として示す色ムラが生じる。ドットの位置ずれは、単色の濃度差で形成される画像に単色ズレを生じさせ、画質の低下を招く。また、色ムラは、ドット同士の重なり幅のずれが大きくなって、下地が広く見える部分が生じた結果、認識される色の濃度にムラが生じた状態をいう。
【0060】
また、図６に印刷不良ＮＧ３は、ドットｄＹＢ、ｄＹＡで構成されるパターンと、ドットｄＣＢ、ｄＣＡで構成されるパターンと、のつなぎ目がずれる不良である。このような不良は、色ズレともいう。
【0061】
１．２．２．本実施形態に係る印刷方法の構成
上述した課題に鑑み、本発明者は、液体吐出ヘッド４００に揺れがあっても、印刷不良の発生を抑制する手段について、鋭意検討を行った。そして、ノズル４１１からインクを吐出するタイミングで、ノズル４１１の位置に応じて液体吐出ヘッド４００の位置を調整することにより、揺れの位相のずれを抑制し、印刷不良の発生を抑制可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
上述した課題に鑑み、本発明者は、液体吐出ヘッド４００に揺れがあっても、印刷不良の発生を抑制する手段について、鋭意検討を行った。そして、ノズル４１１からインクを吐出するタイミングで、ノズル４１１の位置に応じて液体吐出ヘッド４００の位置を調整することにより、揺れの位相のずれを抑制し、印刷不良の発生を抑制可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0062】
【0063】
図９に示す印刷装置１００は、前述したように、ロボットアーム２２０、リニアステージ３００および液体吐出ヘッド４００を備える。図９に示すリニアステージ３００は、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。つまり、結果的に、固定部材７００により固定されている対象物Ｑに対して液体吐出ヘッド４００を相対的に移動させる。これにより、図１０に示す印刷パターンＰは、図６と同様のうねりを持つパターンとなるが、印刷不良ＮＧ１～ＮＧ３の発生は抑制されている。
【0064】
以下、第１実施形態に係る印刷方法の各工程について説明する。なお、以下の説明では、前述した印刷装置１００を用いた印刷方法を例に説明する。
【0065】
図１１は、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１２は、図１０に示す印刷パターンＰを形成する過程で、対象物Ｑの目標位置ＴＰに対して、１回目から４回目の走査でドットｄＹＢ、ｄＹＡ、ｄＣＢ、ｄＣＡを順次形成する瞬間の、液体吐出ヘッド４００の位置およびロボットアーム２２０の位置を模式的に示す図である。
【0066】
図１１に示す印刷方法は、１回目の走査Ｓ１０２（第１印刷工程）と、２回目の走査に向けたヘッド位置の調整Ｓ１０４（ヘッド位置調整工程）と、２回目の走査Ｓ１０６（第２印刷工程）と、３回目の走査に向けたヘッド位置の調整Ｓ１０８（ヘッド位置調整工程）と、３回目の走査Ｓ１１０（第２印刷工程）と、４回目の走査に向けたヘッド位置の調整Ｓ１１２（ヘッド位置調整工程）と、４回目の走査Ｓ１１４（第２印刷工程）と、を有する。
【0067】
１．２．２．１．１回目の走査（第１印刷工程）
１回目の走査Ｓ１０２では、液体吐出ヘッド４００の１回目の走査を行い、対象物Ｑに第１印刷を行う。そして、１回目の走査Ｓ１０２では、ノズル列４３１Ｂからイエローインクを吐出する。このとき、図１２に示す対象物Ｑの目標位置ＴＰに対してドットｄＹＢを形成する瞬間を見ると、ノズル列４３１Ｂは、目標位置ＴＰの真上に位置している。また、この瞬間では、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置は、図１２に示す所定位置になっている。なお、図１２では、図示の便宜上、ロボットアーム２２０の基端は図示していない。制御装置９００は、この所定位置を記憶する。
１回目の走査Ｓ１０２では、液体吐出ヘッド４００の１回目の走査を行い、対象物Ｑに第１印刷を行う。そして、１回目の走査Ｓ１０２では、ノズル列４３１Ｂからイエローインクを吐出する。このとき、図１２に示す対象物Ｑの目標位置ＴＰに対してドットｄＹＢを形成する瞬間を見ると、ノズル列４３１Ｂは、目標位置ＴＰの真上に位置している。また、この瞬間では、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置は、図１２に示す所定位置になっている。なお、図１２では、図示の便宜上、ロボットアーム２２０の基端は図示していない。制御装置９００は、この所定位置を記憶する。
【0068】
そして、この状態から、所定の走査軌道に沿って液体吐出ヘッド４００を走査させる１回目の走査を行いながら、ノズル列４３１Ｂからイエローインクを吐出することにより、対象物Ｑに対し、ドットｄＹＢからなるドット列を形成する第１印刷を行う。
【0069】
１．２．２．２．２回目の走査に向けたヘッド位置の調整（ヘッド位置調整工程）
２回目の走査に向けたヘッド位置の調整Ｓ１０４では、リニアステージ３００を動作させ、液体吐出ヘッド４００の位置を調整する。具体的には、図１２に示す目標位置ＴＰの真上にノズル列４３１Ａが配置されるように、かつ、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置が、１回目の走査Ｓ１０２で記憶した所定位置になるように、リニアステージ３００を動作させ、液体吐出ヘッド４００を移動させる。つまり、対象物Ｑから見ると、リニアステージ３００は、液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して相対的に移動させる。そうすると、本実施形態では、液体吐出ヘッド４００とロボットアーム２２０との位置関係を、第１印刷時から変えることができる。具体的には、ノズル列４３１Ａを、第１印刷時のノズル列４３１Ｂと同じ位置に配置した状態で、ベース座標系におけるロボットアーム２２０の先端の位置を第１印刷時と同じにする。その結果、第１印刷で使用したノズル列４３１Ｂとは異なるノズル列４３１Ａを目標位置ＴＰの真上に配置したにもかかわらず、ロボットアーム２２０の姿勢を、第１印刷のときと同じ姿勢にすることができる。
２回目の走査に向けたヘッド位置の調整Ｓ１０４では、リニアステージ３００を動作させ、液体吐出ヘッド４００の位置を調整する。具体的には、図１２に示す目標位置ＴＰの真上にノズル列４３１Ａが配置されるように、かつ、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置が、１回目の走査Ｓ１０２で記憶した所定位置になるように、リニアステージ３００を動作させ、液体吐出ヘッド４００を移動させる。つまり、対象物Ｑから見ると、リニアステージ３００は、液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して相対的に移動させる。そうすると、本実施形態では、液体吐出ヘッド４００とロボットアーム２２０との位置関係を、第１印刷時から変えることができる。具体的には、ノズル列４３１Ａを、第１印刷時のノズル列４３１Ｂと同じ位置に配置した状態で、ベース座標系におけるロボットアーム２２０の先端の位置を第１印刷時と同じにする。その結果、第１印刷で使用したノズル列４３１Ｂとは異なるノズル列４３１Ａを目標位置ＴＰの真上に配置したにもかかわらず、ロボットアーム２２０の姿勢を、第１印刷のときと同じ姿勢にすることができる。
【0070】
１．２．２．３．２回目の走査（第２印刷工程）
２回目の走査Ｓ１０６では、液体吐出ヘッド４００の２回目の走査を行い、対象物Ｑに第２印刷を行う。そして、２回目の走査Ｓ１０６では、ノズル列４３１Ａからイエローインクを吐出する。このとき、図１２に示す対象物Ｑの目標位置ＴＰに対してドットｄＹＡを形成する瞬間を見ると、ノズル列４３１Ａは、目標位置ＴＰの真上に位置している。また、この瞬間では、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置が、１回目の走査と同じ位置になっている。
２回目の走査Ｓ１０６では、液体吐出ヘッド４００の２回目の走査を行い、対象物Ｑに第２印刷を行う。そして、２回目の走査Ｓ１０６では、ノズル列４３１Ａからイエローインクを吐出する。このとき、図１２に示す対象物Ｑの目標位置ＴＰに対してドットｄＹＡを形成する瞬間を見ると、ノズル列４３１Ａは、目標位置ＴＰの真上に位置している。また、この瞬間では、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置が、１回目の走査と同じ位置になっている。
【0071】
そして、この状態から、第１印刷のときと同じ走査軌道に沿って液体吐出ヘッド４００を走査させる２回目の走査を行いながら、ノズル列４３１Ａからイエローインクを吐出することにより、対象物Ｑに対し、ドットｄＹＡからなるドット列を形成する第２印刷を行う。
【0072】
そうすると、第１印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、第２印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、を同じにすることができる。つまり、１回目の走査の最中、および、２回目の走査の最中で、ロボットアーム２２０の姿勢は、互いに揃っている。このため、第１印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、第２印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、を揃えることができる。その結果、前述した印刷不良ＮＧ１、ＮＧ２の発生を抑制することができる。
【0073】
１．２．２．４．３回目の走査に向けたヘッド位置の調整（ヘッド位置調整工程）
３回目の走査に向けたヘッド位置の調整Ｓ１０８では、リニアステージ３００を動作させ、液体吐出ヘッド４００の位置を調整する。具体的には、図１２に示す目標位置ＴＰの真上にノズル列４３４Ｂが配置されるように、かつ、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置が、１回目の走査Ｓ１０２で記憶した所定位置になるように、リニアステージ３００を動作させ、液体吐出ヘッド４００を移動させる。その結果、第１印刷で使用したノズル列４３１Ｂとは異なるノズル列４３４Ｂを目標位置ＴＰの真上に配置したにもかかわらず、ロボットアーム２２０の姿勢を、第１印刷のときと同じ姿勢にすることができる。
３回目の走査に向けたヘッド位置の調整Ｓ１０８では、リニアステージ３００を動作させ、液体吐出ヘッド４００の位置を調整する。具体的には、図１２に示す目標位置ＴＰの真上にノズル列４３４Ｂが配置されるように、かつ、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置が、１回目の走査Ｓ１０２で記憶した所定位置になるように、リニアステージ３００を動作させ、液体吐出ヘッド４００を移動させる。その結果、第１印刷で使用したノズル列４３１Ｂとは異なるノズル列４３４Ｂを目標位置ＴＰの真上に配置したにもかかわらず、ロボットアーム２２０の姿勢を、第１印刷のときと同じ姿勢にすることができる。
【0074】
１．２．２．５．３回目の走査（第２印刷工程）
３回目の走査Ｓ１１０では、液体吐出ヘッド４００の３回目の走査を行い、対象物Ｑに第３印刷を行う。そして、３回目の走査Ｓ１１０では、ノズル列４３４Ｂからシアンインクを吐出する。このとき、図１２に示す対象物Ｑの目標位置ＴＰに対してドットｄＣＢを形成する瞬間を見ると、ノズル列４３４Ｂは、目標位置ＴＰの真上に位置している。また、この瞬間では、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置が、１回目の走査と同じ位置になっている。
３回目の走査Ｓ１１０では、液体吐出ヘッド４００の３回目の走査を行い、対象物Ｑに第３印刷を行う。そして、３回目の走査Ｓ１１０では、ノズル列４３４Ｂからシアンインクを吐出する。このとき、図１２に示す対象物Ｑの目標位置ＴＰに対してドットｄＣＢを形成する瞬間を見ると、ノズル列４３４Ｂは、目標位置ＴＰの真上に位置している。また、この瞬間では、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置が、１回目の走査と同じ位置になっている。
【0075】
そして、この状態から、第１印刷のときと同じ走査軌道に沿って液体吐出ヘッド４００を走査させる３回目の走査を行いながら、ノズル列４３４Ｂからシアンインクを吐出することにより、対象物Ｑに対し、ドットｄＣＢからなるドット列を形成する第３印刷を行う。
【0076】
そうすると、第１印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、第３印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、を同じにすることができる。このため、第１印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、第３印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、を揃えることができる。その結果、前述した印刷不良ＮＧ３の発生を抑制することができる。
【0077】
１．２．２．６．４回目の走査に向けたヘッド位置の調整（ヘッド位置調整工程）
４回目の走査に向けたヘッド位置の調整Ｓ１１２では、リニアステージ３００を動作させ、液体吐出ヘッド４００の位置を調整する。具体的には、図１２に示す目標位置ＴＰの真上にノズル列４３４Ａが配置されるように、かつ、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置が、１回目の走査Ｓ１０２で記憶した所定位置になるように、リニアステージ３００を動作させ、液体吐出ヘッド４００を移動させる。その結果、第１印刷のときとは異なるノズル列４３４Ｂを、目標位置ＴＰの真上に配置したにもかかわらず、ロボットアーム２２０の姿勢は、第１印刷のときと同じ姿勢にすることができる。
４回目の走査に向けたヘッド位置の調整Ｓ１１２では、リニアステージ３００を動作させ、液体吐出ヘッド４００の位置を調整する。具体的には、図１２に示す目標位置ＴＰの真上にノズル列４３４Ａが配置されるように、かつ、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置が、１回目の走査Ｓ１０２で記憶した所定位置になるように、リニアステージ３００を動作させ、液体吐出ヘッド４００を移動させる。その結果、第１印刷のときとは異なるノズル列４３４Ｂを、目標位置ＴＰの真上に配置したにもかかわらず、ロボットアーム２２０の姿勢は、第１印刷のときと同じ姿勢にすることができる。
【0078】
１．２．２．７．４回目の走査（第２印刷工程）
４回目の走査Ｓ１１４では、液体吐出ヘッド４００の４回目の走査を行い、対象物Ｑに第４印刷を行う。そして、４回目の走査Ｓ１１４では、ノズル列４３４Ａからシアンインクを吐出する。このとき、図１２に示す対象物Ｑの目標位置ＴＰに対してドットｄＣＡを形成する瞬間を見ると、ノズル列４３４Ａは、目標位置ＴＰの真上に位置している。また、この瞬間では、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置が、１回目の走査と同じ位置になっている。
４回目の走査Ｓ１１４では、液体吐出ヘッド４００の４回目の走査を行い、対象物Ｑに第４印刷を行う。そして、４回目の走査Ｓ１１４では、ノズル列４３４Ａからシアンインクを吐出する。このとき、図１２に示す対象物Ｑの目標位置ＴＰに対してドットｄＣＡを形成する瞬間を見ると、ノズル列４３４Ａは、目標位置ＴＰの真上に位置している。また、この瞬間では、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置が、１回目の走査と同じ位置になっている。
【0079】
そして、この状態から、第１印刷のときと同じ走査軌道に沿って液体吐出ヘッド４００を走査させる４回目の走査を行いながら、ノズル列４３４Ａからシアンインクを吐出することにより、対象物Ｑに対し、ドットｄＣＡからなるドット列を形成する第４印刷を行う。
【0080】
そうすると、第１印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、第４印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、を同じにすることができる。このため、第１印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、第４印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、を揃えることができる。その結果、前述した印刷不良ＮＧ３の発生を抑制することができる。
【0081】
以上のようにして、液体吐出ヘッド４００が揺れを伴いながら印刷動作を行う場合でも、リニアステージ３００を適切に動作させることで、印刷不良ＮＧ１～ＮＧ３の発生を抑制することができる。
【0082】
２．第２実施形態
次に、第２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。
次に、第２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。
【0083】
【0084】
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１３および図１４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。
【0085】
第２実施形態に係る印刷方法は、リニアステージ３００がロボットアーム２２０から離れた位置に配置されていること以外、第１実施形態に係る印刷方法と同様である。
【0086】
前述した第１実施形態では、リニアステージ３００がロボットアーム２２０に接続されている。これに対し、本実施形態では、リニアステージ３００が固定部材７００に固定されている。そして、対象物Ｑは、リニアステージ３００に保持されている。つまり、対象物Ｑと固定部材７００との間にリニアステージ３００が配置されている。
【0087】
このような第２実施形態に係る印刷方法でも、第１実施形態に係る印刷方法と同様の効果が得られる。
【0088】
以下、第２実施形態に係る印刷方法の各工程について説明する。なお、以下の説明では、図１３および図１４に示す印刷装置１００を用いた印刷方法を例に説明するが、印刷方法に用いる印刷装置は、これに限定されない。
【0089】
２．１．１回目の走査（第１印刷工程）
１回目の走査Ｓ１０２では、ノズル列４３１Ｂは、目標位置ＴＰの真上に位置している。また、この瞬間では、ロボットアーム２２０の先端の相対位置は、図１３に示す所定位置になっている。
１回目の走査Ｓ１０２では、ノズル列４３１Ｂは、目標位置ＴＰの真上に位置している。また、この瞬間では、ロボットアーム２２０の先端の相対位置は、図１３に示す所定位置になっている。
【0090】
そして、この状態から、所定の走査軌道に沿って液体吐出ヘッド４００を走査させる１回目の走査を行いながら、ノズル列４３１Ｂからイエローインクを吐出することにより、対象物Ｑに対し、ドットｄＹＢからなるドット列を形成する第１印刷を行う。
【0091】
２．２．２回目の走査に向けたヘッド位置の調整（ヘッド位置調整工程）
２回目の走査に向けたヘッド位置の調整Ｓ１０４では、リニアステージ３００を動作させ、対象物Ｑを液体吐出ヘッド４００に対して移動させる。換言すれば、リニアステージ３００は、液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して相対的に移動させる。その結果、第１印刷で使用したノズル列４３１Ｂとは異なるノズル列４３１Ａを目標位置ＴＰの真上に配置したにもかかわらず、固定部材７００に対するロボットアーム２２０の先端位置は変化していない。したがって、ロボットアーム２２０の姿勢を、第１印刷のときと同じ姿勢にすることができる。
２回目の走査に向けたヘッド位置の調整Ｓ１０４では、リニアステージ３００を動作させ、対象物Ｑを液体吐出ヘッド４００に対して移動させる。換言すれば、リニアステージ３００は、液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して相対的に移動させる。その結果、第１印刷で使用したノズル列４３１Ｂとは異なるノズル列４３１Ａを目標位置ＴＰの真上に配置したにもかかわらず、固定部材７００に対するロボットアーム２２０の先端位置は変化していない。したがって、ロボットアーム２２０の姿勢を、第１印刷のときと同じ姿勢にすることができる。
【0092】
２．３．２回目の走査（第２印刷工程）
２回目の走査Ｓ１０６では、第１印刷のときと同じ走査軌道に沿って液体吐出ヘッド４００を走査させる２回目の走査を行いながら、ノズル列４３１Ａからイエローインクを吐出することにより、対象物Ｑに対し、ドットｄＹＡからなるドット列を形成する第２印刷を行う。
２回目の走査Ｓ１０６では、第１印刷のときと同じ走査軌道に沿って液体吐出ヘッド４００を走査させる２回目の走査を行いながら、ノズル列４３１Ａからイエローインクを吐出することにより、対象物Ｑに対し、ドットｄＹＡからなるドット列を形成する第２印刷を行う。
【0093】
そうすると、第１印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、第２印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、が同じであるため、第１印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、第２印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、を揃えることができる。つまり、図１３に示すノズル列４３１Ｂを目標位置ＴＰの真上に配置するときと、図１４に示すノズル列４３１Ａを目標位置ＴＰの真上に配置するときとで、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置は変化していない。その結果、前述した印刷不良ＮＧ１、ＮＧ２の発生を抑制することができる。
【0094】
以上、２回目の走査まで説明したが、３回目および４回目の走査は、第１実施形態と同様である。したがって、３回目および４回目の走査を行うことで、印刷不良ＮＧ３の発生も抑制することができる。
【0095】
以上のようにして、液体吐出ヘッド４００が揺れを伴いながら印刷動作を行う場合でも、リニアステージ３００を適切に動作させることで、印刷不良ＮＧ１～ＮＧ３の発生を抑制することができる。
【0096】
また、第２実施形態では、ロボットアーム２２０に対して液体吐出ヘッド４００を固定することができる。これにより、ロボットアーム２２０の先端では、重心移動が生じないため、ロボットアーム２２０における振動の変化をより少なく抑えることができる。
【0097】
３．各実施形態が奏する効果
以上のように、前記各実施形態に係る印刷方法は、液体吐出ヘッド４００と、ロボットアーム２２０およびリニアステージ３００を備えるロボット２００と、を用い、ロボットアーム２２０が液体吐出ヘッド４００を走査させながら、液体吐出ヘッド４００がインク（液体）を吐出し、対象物Ｑに印刷を行う方法であって、第１印刷工程と、ヘッド位置調整工程と、第２印刷工程と、を有する。液体吐出ヘッド４００は、インクを吐出する複数のノズル４１１で構成されている第１ノズル列４３１および第２ノズル列４３２を有する。ロボットアーム２２０は、第１ノズル列４３１および第２ノズル列４３２が並んでいる方向を走査方向Ｄ１とするとき、液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して走査方向Ｄ１に走査させる。リニアステージ３００は、液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して相対的に移動させる。
以上のように、前記各実施形態に係る印刷方法は、液体吐出ヘッド４００と、ロボットアーム２２０およびリニアステージ３００を備えるロボット２００と、を用い、ロボットアーム２２０が液体吐出ヘッド４００を走査させながら、液体吐出ヘッド４００がインク（液体）を吐出し、対象物Ｑに印刷を行う方法であって、第１印刷工程と、ヘッド位置調整工程と、第２印刷工程と、を有する。液体吐出ヘッド４００は、インクを吐出する複数のノズル４１１で構成されている第１ノズル列４３１および第２ノズル列４３２を有する。ロボットアーム２２０は、第１ノズル列４３１および第２ノズル列４３２が並んでいる方向を走査方向Ｄ１とするとき、液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して走査方向Ｄ１に走査させる。リニアステージ３００は、液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して相対的に移動させる。
【0098】
そして、第１印刷工程では、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置が所定位置にある状態で、ロボットアーム２２０が液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して相対的に走査させながら、第１ノズル列４３１からインクを吐出して、対象物Ｑに第１印刷を行う。
【0099】
ヘッド位置調整工程では、第１印刷工程の後、第２ノズル列４３２が第１印刷のときの第１ノズル列４３１と同じ位置に配置され、かつ、ロボットアーム２２０の先端の相対位置が前述した所定位置になるように、リニアステージ３００が液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して相対的に移動させる。
【0100】
第２印刷工程では、ヘッド位置調整工程の後、第１印刷のときと同じ走査軌道でロボットアーム２２０が液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して相対的に走査させながら、第２ノズル列４３２からインクを吐出して、対象物Ｑに第２印刷を行う。
【0101】
このような構成によれば、第１印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、第２印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、が同じになっているため、第１印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、第２印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、を揃えることができる。したがって、複数のノズル列を有する液体吐出ヘッド４００が揺れを伴いながら印刷動作を行う場合でも、印刷不良を少なく抑えられる印刷方法を実現することができる。
【0102】
また、リニアステージ３００は、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を走査方向Ｄ１に移動させる移動機構３３０と、を有することが好ましい。
【0103】
このような構成によれば、リニアステージ３００を用いて、ロボットアーム２２０に対する液体吐出ヘッド４００の相対的な位置を変えた場合でも、リニアステージ３００が小型かつ軽量であるため、ロボットアーム２２０の動作に影響が及びにくい。
【0104】
また、移動機構３３０は、圧電アクチュエーターを有することが好ましい。これにより、リニアステージ３００のさらなる小型化および軽量化を図ることができる。また、リニアステージ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。
【0105】
また、第１実施形態に係る印刷方法に用いる印刷装置では、ロボットアーム２２０が、基部３１０に接続され、液体吐出ヘッド４００が、ステージ３２０に取り付けられている。
【0106】
このような構成によれば、リニアステージ３００は、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ことができる。したがって、対象物Ｑを固定した状態でも、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可能になる。このため、対象物Ｑを固定した状態でも、上記の効果、つまり、第１印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、第２印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、を同じにできるという効果を得ることができる。
【0107】
また、第２実施形態に係る印刷方法に用いる印刷装置では、リニアステージ３００が、ロボットアーム２２０から離れて配置され、対象物Ｑが、ステージ３２０に保持されている。
【0108】
このような構成によれば、ロボットアーム２２０に対して液体吐出ヘッド４００を固定することができる。これにより、ロボットアーム２２０の先端では、重心移動が生じないため、ロボットアーム２２０における振動の変化をより少なく抑えることができる。
【0109】
また、前記各実施形態に係るロボットシステム（印刷装置１００）は、液体吐出ヘッド４００と、ロボットアーム２２０およびリニアステージ３００を備えるロボット２００と、ロボット２００の動作を制御する制御装置９００と、を備える。液体吐出ヘッド４００は、液体吐出ヘッド４００は、インクを吐出する複数のノズル４１１で構成されている第１ノズル列４３１および第２ノズル列４３２を有する。ロボットアーム２２０は、第１ノズル列４３１および第２ノズル列４３２が並んでいる方向を走査方向Ｄ１とするとき、液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して走査方向Ｄ１に走査させる。リニアステージ３００は、液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して相対的に移動させる。制御装置９００は、ロボット２００の動作を制御する。
【0110】
そして、制御装置９００は、第１印刷動作と、ヘッド位置調整動作と、第２印刷動作と、を実行する。
【0111】
第１印刷動作では、ロボットアーム２２０の基端に対する先端の相対位置が所定位置にある状態から、ロボットアーム２２０に液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して相対的に走査させながら、第１ノズル列４３１からインク（液体）を吐出させ、対象物Ｑの目標位置ＴＰに対する第１印刷を行わせる。
【0112】
ヘッド位置調整動作では、第１印刷動作の後、第２ノズル列４３２を第１印刷のときの第１ノズル列４３１と同じ位置に配置させ、かつ、ロボットアーム２２０の先端の相対位置が前述した所定位置になるように、リニアステージ３００に液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して相対的に移動させる。
【0113】
第２印刷動作では、ヘッド位置調整動作の後、第１印刷のときと同じ走査軌道でロボットアーム２２０に液体吐出ヘッド４００を対象物Ｑに対して相対的に走査させながら、第２ノズル列４３２からインクを吐出させ、対象物Ｑの目標位置ＴＰに対して第２印刷を行わせる。
【0114】
このような構成によれば、第１印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、第２印刷を行うときのロボットアーム２２０の姿勢と、が同じにすることができるため、第１印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、第２印刷時の液体吐出ヘッド４００の揺れの位相と、を揃えることができる。したがって、複数のノズル列を有する液体吐出ヘッド４００に揺れを伴いながら印刷動作を行わせる場合でも、印刷不良を少なく抑えられる印刷装置を実現することができる。
【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）、１００Ｘ…印刷装置、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…リニアステージコントローラー、２４６…記憶部、３００…リニアステージ、３１０…基部、３２０…ステージ、３３０…移動機構、３４０…圧電アクチュエーター、４００…液体吐出ヘッド、４１１…ノズル、４２０…プリントコントローラー、４３１…第１ノズル列、４３１Ａ…ノズル列、４３１Ｂ…ノズル列、４３２…第２ノズル列、４３２Ａ…ノズル列、４３２Ｂ…ノズル列、４３３Ａ…ノズル列、４３３Ｂ…ノズル列、４３４Ａ…ノズル列、４３４Ｂ…ノズル列、７００…固定部材、９００…制御装置、９１０…印刷制御部、９１２…印刷データ生成部、９１４…移動量設定部、９３０…記憶部、Ｄ１…走査方向、Ｄ２…改行方向、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、ＬＡ…格子、Ｍ…モーター、ＮＧ１…印刷不良、ＮＧ２…印刷不良、ＮＧ３…印刷不良、Ｐ…印刷パターン、ＰＸ…印刷パターン、Ｑ…対象物、Ｓ１０２…１回目の走査、Ｓ１０４…ヘッド位置の調整、Ｓ１０６…２回目の走査、Ｓ１０８…ヘッド位置の調整、Ｓ１１０…３回目の走査、Ｓ１１２…ヘッド位置の調整、Ｓ１１４…４回目の走査、ＴＰ…目標位置、ｄＣＡ…ドット、ｄＣＢ…ドット、ｄＹＡ…ドット、ｄＹＢ…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】
【図14】