(57)【要約】【課題】調整機構及び制御機構を小型化、簡素化すると共にパターン形成を高精度かつ効率的に行うことを可能とするパターン形成装置等を提供する。【解決手段】駆動機構２７−１のリニアモータは、多頭化され、１つの永久磁石３１−１に対して２つのムービングコイル２９−１、２９−２が設けられる。駆動機構２７−１のムービングコイル２９−１、２９−２は、それぞれ、連結部材３３−１、３３−２を介して第１ヘッドユニット５−１、５−２のバー１１−１、バー１１−２に取り付けられる。第１ヘッドユニット５−１、５−２は、駆動機構２７−１により、それぞれ、スライドレール２５−１、２５−２に沿って移動可能である。【選択図】図５
2006223922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するパターン形成装置であって、
少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、
少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、
を具備し、
前記駆動手段は、１つの前記駆動軸について、複数の前記第１ヘッドユニットにそれぞれ連結される複数の駆動体を有することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項２】
基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するパターン形成装置であって、
少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、
少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、
を具備し、
前記駆動手段は、駆動軸を構成する固定子と駆動体を構成する可動子とを有し、
前記固定子は、前記第１ヘッドユニットの上部位置に設けられる金属部材に直接装着されることを特徴とするパターン形成装置。
【請求項３】
基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するパターン形成装置であって、
少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、
少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、
を具備し、
前記駆動手段は、前記ベースの上面側に設けられることを特徴とするパターン形成装置。
【請求項４】
基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するパターン形成装置であって、
少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、
少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、
を具備し、
前記駆動軸と前記移動軸とが略一直線上に設けられることを特徴とするパターン形成装置。
【請求項５】
前記移動手段と前記駆動手段との連結及び連結解除を行う連結・連結解除手段を具備することを特徴とする請求項４に記載のパターン形成装置。
【請求項６】
基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するヘッドユニットであって、
少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、
少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、
を具備し、
前記駆動手段は、１つの前記駆動軸について、複数の前記第１ヘッドユニットにそれぞれ連結される複数の駆動体を有することを特徴とするヘッドユニット。
【請求項７】
基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するヘッドユニットであって、
少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、
少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、
を具備し、
前記駆動手段は、駆動軸を構成する固定子と駆動体を構成する可動子とを有し、
前記固定子は、前記第１ヘッドユニットの上部位置に設けられる金属部材に直接装着されることを特徴とするヘッドユニット。
【請求項８】
基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するヘッドユニットであって、
少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、
少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、
を具備し、
前記駆動機構は、前記ベースの上面側に設けられることを特徴とするヘッドユニット。
【請求項９】
基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するヘッドユニットであって、
少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、
少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、
を具備し、
前記駆動軸と前記移動軸とが略一直線上に設けられることを特徴とするヘッドユニット。
【請求項１０】
前記移動手段と前記駆動手段との連結及び連結解除を行う連結・連結解除手段を具備することを特徴とする請求項９に記載のヘッドユニット。
【請求項１１】
基板に対して加工処理を行うヘッドの調整方法であって、
ベースに対して、少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットを移動手段の移動軸に沿って移動可能に取り付けるステップと、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動手段の駆動軸と平行に移動させるステップと、
を具備し、
１つの前記駆動軸を複数の前記第１ヘッドユニットにより共用することを特徴とするヘッドの調整方法。
【請求項１２】
基板に対して加工処理を行うヘッドの調整方法であって、
ベースに対して、少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットを移動手段の移動軸に沿って移動可能に取り付けるステップと、
前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動手段の駆動軸と平行に移動させるステップと、
を具備し、
前記駆動軸と前記移動軸とを略一直線上に設け、前記移動手段と前記駆動手段との連結及び連結解除を行うことにより、前記第１ヘッドユニットの前記移動軸への着脱及び前記移動軸上の移動を行うことを特徴とするヘッドの調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置におけるカラーフィルタ等のパターンを形成するパターン形成装置等に関する。より詳細には、インクジェット方式等によりパターンを形成するパターン形成装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に液晶ディスプレイにおけるカラーフィルタのパターンを形成する方法として、染色法、顔料分散法、電着法、印刷法等の各種方法がある。
しかしながら、上記の方法はいずれもＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色について同一工程を繰り返す必要があるので、コスト、歩留まり等の面で問題点がある。
【０００３】
そこで、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のインクをインクジェット方式により基板上に吐出して着色層パターンを形成するパターン形成装置が提案されている（例えば、［特許文献１］参照。）。
このインクジェット方式によれば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のパターン形成を一度の工程により行い、製造工程を簡素化することができるので、コストの低減、歩留まりの向上等を図ることができる。
【０００４】
また、近年、基板に用いられるガラスは、厚さが薄くなると共に、生産性を向上させるため、ガラスサイズが大型化しており、例えば、厚さ１ｍｍ以下、１５００ｍｍ×１８００ｍｍ（Ｇ６）、１９００ｍｍ×２２００ｍｍ（Ｇ７）等のサイズのものが用いられる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３６１８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、加工対象たる基板の大型化に伴い、塗布幅の拡大、変更に対応するためには、インクジェットヘッドを大規模化したりインクジェットヘッド数を増加する必要があるが、この場合、調整機構の大規模化あるいは増設等を行う必要が生じてコスト的負担、維持管理負担等が増大するという問題点がある。また、各インクジェットヘッドに対する制御も困難かつ複雑化し、精度を維持することが困難であるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、調整機構及び制御機構を小型化、簡素化すると共にパターン形成を高精度かつ効率的に行うことを可能とするパターン形成装置等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために第１の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するパターン形成装置であって、少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、を具備し、前記駆動手段は、１つの前記駆動軸について、複数の前記第１ヘッドユニットにそれぞれ連結される複数の駆動体を有することを特徴とするパターン形成装置である。
【０００９】
パターン形成装置は、インクジェット方式等によりカラーフィルタ等を製造する装置である。カラーフィルタは、ＬＣＤ（液晶ディスプレイパネル）、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置に用いられる。
ヘッドは、基板等にパターン形成を行う加工処理装置であり、インクジェットヘッド等である。
第１ヘッドユニットは、１または複数のヘッドが面状部材のバー等に設けられたものである。
ヘッドユニットは、１または複数の第１ヘッドユニットが面状部材のベース等に設けられたものである。
【００１０】
第１ヘッドユニットは、移動手段により移動軸に沿って移動可能であり、駆動手段は、第１ヘッドユニットに駆動力を与えて当該移動軸に沿って移動させる。駆動軸と移動軸とは、平行に設けられる。
移動手段は、スライダ、スライドレール等から構成されるスライド機構等である。
駆動手段は、駆動体、駆動軸等から構成される直線駆動機構等である。
直線駆動機構は、例えば、可動子（ムービングコイル等）、固定子（永久磁石等）を有するリニアモータ等である。
【００１１】
第１の発明では、駆動手段は、１つの駆動軸について複数の第１ヘッドユニットにそれぞれ連結される複数の駆動体を有する。すなわち、複数の第１ヘッドユニットは、１つの駆動軸を共用する。
従って、ヘッドユニットのヘッド間ピッチを小さくすることができ、装置構成を小型化、簡素化して費用的負担、維持管理負担等を軽減し、位置決め精度を向上させることができる。
ヘッドユニットの小型化、軽量化による振れを軽減し、ベース〜ヘッド間距離の縮小により、位置決め部から吐出部までの距離に依存する誤差を軽減することができる。
【００１２】
第２の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するパターン形成装置であって、少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、を具備し、前記駆動手段は、駆動軸を構成する固定子と駆動体を構成する可動子とを有し、前記固定子は、前記第１ヘッドユニットの上部位置に設けられる金属部材に直接装着されることを特徴とするパターン形成装置である。
【００１３】
第２の発明では、駆動手段は、駆動軸を構成する固定子と駆動体を構成する可動子とを有し、固定子は、第１ヘッドユニットの上部位置に設けられる金属部材に直接装着される。
従って、リニアモータの永久磁石等の固定子を抱持する金属部材を設ける必要もなく、その分、ヘッドユニットのヘッド間ピッチを小さくすることができ、装置構成を小型化、簡素化して費用的負担、維持管理負担等を軽減し、位置決め精度を向上させることができる。
【００１４】
第３の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するパターン形成装置であって、少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、を具備し、前記駆動手段は、前記ベースの上面側に設けられることを特徴とするパターン形成装置である。
【００１５】
第３の発明では、駆動機構は、ベースの上面側に設けられる。ベースの上下方向に貫通する孔を挿通する連結部材により、第１ヘッドユニットと駆動手段とを連結することができる。
従って、駆動手段をベースの下面側において第１ヘッドユニットの横側に設ける必要もなく、その分、ヘッドユニットのヘッド間ピッチを小さくすることができ、装置構成を小型化、簡素化して費用的負担、維持管理負担等を軽減し、位置決め精度を向上させることができる。
【００１６】
第４の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するパターン形成装置であって、少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、を具備し、前記駆動軸と前記移動軸とが略一直線上に設けられることを特徴とするパターン形成装置である。
【００１７】
第４の発明では、駆動軸と移動軸とが略一直線上に設けられる。
従って、駆動手段を第１ヘッドユニットの横側に設ける必要もなく、その分、ヘッドユニットのヘッド間ピッチを小さくすることができ、装置構成を小型化、簡素化して費用的負担、維持管理負担等を軽減し、位置決め精度を向上させることができる。
【００１８】
また、移動手段の移動軸と駆動手段の駆動軸とを同一軸上に設け、移動手段と駆動手段との連結及び連結解除を行うようにしてもよい。この場合、駆動軸上で第１ヘッドユニットを抜き差しすることができる。
従って、駆動用の移動機構、着脱用の移動機構の２階層の移動機構を設ける必要はなく、１階層分の移動機構をなくし、その分、ヘッドユニットのヘッドベース間距離を小さくすることができる。よって、装置構成を小型化、簡素化して費用的負担、維持管理負担等を軽減し、位置決め精度を向上させることができる。
【００１９】
第５の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するヘッドユニットであって、少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、を具備し、前記駆動手段は、１つの前記駆動軸について、複数の前記第１ヘッドユニットにそれぞれ連結される複数の駆動体を有することを特徴とするヘッドユニットである。
【００２０】
第５の発明は、第１の発明のパターン形成装置のヘッドユニットに関する発明である。
【００２１】
第６の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するヘッドユニットであって、少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、を具備し、前記駆動手段は、駆動軸を構成する固定子と駆動体を構成する可動子とを有し、前記固定子は、前記第１ヘッドユニットの上部位置に設けられる金属部材に直接装着されることを特徴とするヘッドユニットである。
【００２２】
第６の発明は、第２の発明のパターン形成装置のヘッドユニットに関する発明である。
【００２３】
第７の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するヘッドユニットであって、少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、を具備し、前記駆動機構は、前記ベースの上面側に設けられることを特徴とするヘッドユニットである。
【００２４】
第７の発明は、第３の発明のパターン形成装置のヘッドユニットに関する発明である。
【００２５】
第８の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行い、パターンを形成するヘッドユニットであって、少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットと、少なくとも１つの前記第１ヘッドユニットが設けられるベースと、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを移動軸に沿って移動可能に取り付ける移動手段と、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動軸と平行に移動させる駆動手段と、を具備し、前記駆動軸と前記移動軸とが略一直線上に設けられることを特徴とするヘッドユニットである。
【００２６】
第８の発明は、第４の発明のパターン形成装置のヘッドユニットに関する発明である。
【００２７】
第９の発明は、基板に対して加工処理を行うヘッドの調整方法であって、ベースに対して、少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットを移動手段の移動軸に沿って移動可能に取り付けるステップと、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動手段の駆動軸と平行に移動させるステップと、を具備し、１つの前記駆動軸を複数の前記第１ヘッドユニットにより共用することを特徴とするヘッドの調整方法である。
【００２８】
第９の発明は、第１の発明のパターン形成装置、第５の発明のヘッドユニットにおけるヘッドの調整方法に関する発明である。
【００２９】
第１０の発明は、基板に対して加工処理を行うヘッドの調整方法であって、ベースに対して、少なくとも１つのヘッドが配置される第１ヘッドユニットを移動手段の移動軸に沿って移動可能に取り付けるステップと、前記ベースに対して、前記第１ヘッドユニットを駆動手段の駆動軸と平行に移動させるステップと、を具備し、前記駆動軸と前記移動軸とを略一直線上に設け、前記移動手段と前記駆動手段との連結及び連結解除を行うことにより、前記第１ヘッドユニットの前記移動軸への着脱及び前記移動軸上の移動を行うことを特徴とするヘッドの調整方法である。
【００３０】
第１０の発明は、第４の発明のパターン形成装置、第８の発明のヘッドユニットにおけるヘッドの調整方法に関する発明である。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、調整機構及び制御機構を小型化、簡素化すると共にパターン形成を高精度かつ効率的に行うことを可能とするパターン形成装置等を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係るパターン形成装置等の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
【００３３】
最初に、図１を参照しながら、本発明の実施の形態に係るパターン形成装置１の構成について説明する。
図１は、パターン形成装置１の概略斜視図である。
尚、θ軸は鉛直方向回転軸を示し、θ方向はその回転方向を示す。Ｙ軸は塗布幅方向を示し、Ｘ軸は塗布方向を示し、θ軸、Ｙ軸、Ｘ軸は、互いに直角をなす。
【００３４】
図１に示すパターン形成装置１は、ヘッドユニット３、吸着テーブル１０１、Ｘ軸移動ステージ１０２、θ軸移動ステージ１０３、アライメントカメラ１０４等により構成される。
【００３５】
パターン形成装置１は、インクジェット方式によりカラーフィルタを製造する装置である。パターン形成装置１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色の色素を含有するインクをインクジェット方式で光透過性の基板上に吐出し、各インクを乾燥させて着色画素部を形成し、当該基板上にカラーフィルタパターンを形成する。
【００３６】
ヘッドユニット３は、少なくとも１つの第１ヘッドユニット５を有する。第１ヘッドユニット５は、ベース７に少なくとも１つのヘッド（インクジェットヘッド）が配置されて構成される
ヘッドユニット３は、Ｙ軸移動機構１０６（スライダ１０７、スライドレール１０８等）、回転機構１１０等を介して、ガントリ１０９に設けられる。
ヘッドユニット３は、ヘッドから基板に対してインクを吐出してパターン形成を行う。
【００３７】
ヘッドユニット３は、Ｙ軸移動機構１０６によりＹ方向に移動可能である。Ｙ軸移動機構１０６による位置制御により、ヘッドユニット３のＹ方向の位置調整を行うことができる。
また、ヘッドユニット３は、回転機構１１０によりθ方向に回転可能である。回転機構１１０による位置制御により、ヘッドユニット３のθ方向の位置調整を行うことができる。
尚、Ｙ軸移動機構１０６としては、汎用のものを用いることができ、例えば、リニアモータ、ＬＭガイド（ＴＨＫ株式会社製）等を用いることができる。
また、回転機構１１０としては、ダイレクトドライブモータ等を用いることができる。
尚、ヘッドユニット３については、後述する。
【００３８】
吸着テーブル１０１は、カラーフィルタパターンを形成する対象となる基板１０５（ガラス基板、フィルム基板等）を吸着して固定するテーブルである。基板の吸着は、例えば、吸着テーブルと基板との間の空気を減圧、真空にすることにより行われる。この場合、吸着テーブルには、空気を吸引するための小孔（図示しない）が設けられ、吸着の際には当該孔を通じて真空ポンプ（図示しない）等により空気の吸引が行われる。
【００３９】
Ｘ軸移動ステージ１０２は、直線移動ステージであり、例えば、ステップモータ、サーボモータ等の制御可能なモータによって所定の軸方向に移動可能に支持される。Ｘ軸移動ステージ１０２は、アライメント部（図示しない）が出力する制御量に基づいて、吸着テーブル１０１をＸ軸方向に移動する。
【００４０】
尚、Ｙ方向に関しては、吸着テーブル１０１側に、Ｘ軸移動ステージ１０２と同様の機構を有するＹ軸移動ステージ（図示しない。）を設けてもよいし、ヘッドユニット３側にＹ軸移動機構１０６を設けるようにしてもよい。
【００４１】
θ軸移動ステージ１０３は、回転ステージであり、例えば、ステップモータ、サーボモータ等の制御可能なモータによって所定の回転軸に回転自在に支持される。θ軸移動ステージ１０３は、アライメント部（図示しない）が出力する制御量に基づいて、吸着テーブル１０１を回転する。
【００４２】
アライメントカメラ１０４は、吸着テーブル１０１に吸着固定された基板１０５のθ方向角度及びＸＹ座標を検出するために、基板１０５の所定箇所（基板上に形成されるアライメントマーク（図示しない）等）を撮像するカメラである。アライメントカメラ１０４の撮像画像は、パターン形成装置１のアライメント部（図示しない）に入力される。
尚、アライメントカメラ１０４は、パターン形成装置１のフレーム（図示しない）に固定支持される。
【００４３】
アライメント部（図示しない）は、撮像画像に基づいて基板１０５のθ方向角度及びＸＹ座標を抽出する処理を行う。アライメント部（図示しない）は、抽出したデータを所定のデータと比較してそれらの偏差を算出し、偏差を小さくするように制御量を演算する。アライメント部（図示しない）は、Ｘ軸移動ステージ１０２、θ軸移動ステージ１０３、Ｙ軸移動ステージ、Ｙ軸移動機構等に対してそれぞれの制御量を出力して各ステージの位置制御を行う。このように、アライメント部（図示しない）は、アライメントカメラ１０４の撮像画像に基づいて、基板１０５が所定のθ方向角度、所定のＸＹ座標となるように制御する。
【００４４】
このように、パターン形成装置１は、Ｘ軸移動ステージ１０２、θ軸移動ステージ１０３、Ｙ軸移動ステージ、Ｙ軸移動機構等により、所定のＸＹ座標、所定のθ方向角度となるように、基板１０５の位置決めを行う。
【００４５】
次に、図２及び図３を参照しながら、ヘッドユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの比較の対象たるヘッドユニット３ｍについて説明する。ヘッドユニット３ｍは、ヘッドユニット３の基本的な形態を示す。ヘッドユニット３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄについては、後述する。
図２は、ヘッドユニット３ｍを第１ヘッドユニット５の移動方向（Ｗ方向）から見た図である。
図３は、ヘッドユニット３ｍを下方から見た図である。
【００４６】
ヘッドユニット３ｍは、少なくとも１つの第１ヘッドユニット５が板状部材のベース７に設けられて構成される。
第１ヘッドユニット５は、少なくとも１つのヘッド９（インクジェットヘッド）が板状部材のバー１１に設けられて構成される。
尚、各第１ヘッドユニット５におけるヘッド９の色、数、配置形態等は、特に限定されず、例えば、各色毎に各第１ヘッドユニット５を設けるようにしてもよい。
【００４７】
ヘッド９は、位置決めブロック１３、移動機構１５（スライダ１７、スライドレール１９）等を介してバー１１に取り付けられる。移動機構１５により、バー１１におけるヘッド９の位置調整を行うことができる。
各第１ヘッドユニット５は、移動機構２１（スライダ２３、スライドレール２５）等を介してベース７に取り付けられる。移動機構２１により、ベース７における第１ヘッドユニット５の位置調整を行うことができる。
尚、移動機構１５、移動機構２１としては、汎用のものを用いることができ、例えば、ＬＭガイド（ＴＨＫ株式会社製）等を用いることができる。
【００４８】
駆動機構２７は、移動機構２１を駆動させる装置である。駆動機構２７は、例えば、リニアモータであり、ムービングコイル２９、永久磁石３１等から構成される。
ムービングコイル２９は、電流により生じる磁力により、永久磁石３１に沿って移動する。
ムービングコイル２９は、バー１１側に連結部材３３を介して取り付けられる。永久磁石３１は、ベース７側に取り付けられる。尚、永久磁石３１は、その外側を磁束の漏洩を防止するために金属製の部材（図示しない。）により抱持される。
【００４９】
駆動機構２７のムービングコイル２９が永久磁石３１に沿って移動し、駆動機構２７の駆動力が連結部材３３を介して移動機構２１に伝達され、第１ヘッドユニット５がスライドレール２５に沿って移動する。
スライダ２３側には、リニアスケールヘッド（図示しない。）が設けられ、スライドレール２５側には、リニアスケール（図示しない。）が設けられる。リニアスケールヘッドによりリニアスケールの目盛を読み取ることにより測長を行い、第１ヘッドユニット５の移動量等を制御することができる。
【００５０】
ヘッドユニット３ｍでは、駆動機構２７は、各第１ヘッドユニット５毎に設けられる。
ヘッド間ピッチ３５は、隣接する第１ヘッドユニット５におけるヘッド９間のピッチを示す。
ヘッドベース間距離３７は、ベース７とヘッド９の先端との間の距離を示す。
ヘッド間ピッチ３５、ヘッドベース間距離３７が大きくなるに従い、装置構成が大きくなり、また、位置決め精度を維持することが困難になる。
【００５１】
次に、図４及び図５を参照しながら、本発明の第１の実施の形態に係るパターン形成装置１のヘッドユニット３ａについて説明する。
図４は、ヘッドユニット３ａを第１ヘッドユニット５の移動方向（Ｗ方向）から見た図である。
図５は、ヘッドユニット３ａを下方から見た図である。
【００５２】
ヘッドユニット３ａは、３つの第１ヘッドユニット５−１、５−２、５−３がベース７に設けられて構成される。
【００５３】
駆動機構２７−１のリニアモータは、多頭化され、１つの永久磁石３１−１に対して２つのムービングコイル２９−１、２９−２が設けられる。
駆動機構２７−１のムービングコイル２９−１、２９−２は、それぞれ、連結部材３３−１、３３−２を介して第１ヘッドユニット５−１、５−２のバー１１−１、バー１１−２に取り付けられる。
【００５４】
第１ヘッドユニット５−１、５−２は、駆動機構２７−１により、それぞれ、スライドレール２５−１、２５−２に沿って移動可能である。
第１ヘッドユニット５−３は、駆動機構２７−３により、スライドレール２５−３に沿って移動可能である。
【００５５】
このように、ヘッドユニット３ａでは、第１ヘッドユニット５−１、５−２は、１つの駆動機構２７−１を共用するので、ヘッドユニット３ｍのように、駆動機構２７−２を設ける必要がなく、その分、ヘッドユニット３ｍのヘッド間ピッチ３５ｍ−２と比較して、ヘッドユニット３ａのヘッド間ピッチ３５ａ−２を小さくすることができる。
【００５６】
以上説明したように、第１の実施の形態のヘッドユニット３ａでは、隣接する２つの第１ヘッドユニット５が１つの駆動機構２７を共用するので、その分、ヘッド間ピッチ３５を小さくすることができる。従って、装置構成を小型化、簡素化して費用的負担、維持管理負担等を軽減し、位置決め精度を向上させることができる。
【００５７】
次に、図６及び図７を参照しながら、本発明の第２の実施の形態に係るパターン形成装置１のヘッドユニット３ｂについて説明する。
図６は、ヘッドユニット３ｂを第１ヘッドユニット５の移動方向（Ｗ方向）から見た図である。
図７は、ヘッドユニット３ｂを下方から見た図である。
【００５８】
ヘッドユニット３ｂは、４つの第１ヘッドユニット５−１、５−２、５−３、５−４がベース７に設けられて構成される。
ヘッドユニット３ｂでは、ベース７と各スライドレール２５−１、２５−２、２５−３、２５−４との間には、金属ベース３７−１、３７−２、３７−３、３７−４が設けられる。
永久磁石３１は、金属ベース３７の側面に直接配置され、例えば、１組の永久磁石３１−１は、金属ベース３７−１、３７−２の側面に直接取り付けられる。
【００５９】
駆動機構２７−１のリニアモータは、多頭化され、１組の永久磁石３１−１に対して、２つのムービングコイル２９−１、２９−２が設けられる。同様に、駆動機構２７−３のリニアモータは、多頭化され、１組の永久磁石３１−３に対して、２つのムービングコイル２９−３、２９−４が設けられる。
【００６０】
駆動機構２７−１のムービングコイル２９−１、２９−２は、それぞれ、連結部材３３−１、３３−２を介して第１ヘッドユニット５−１、５−２のバー１１−１、バー１１−２に取り付けられる。
駆動機構２７−３のムービングコイル２９−３、２９−４は、それぞれ、連結部材３３−３、３３−４を介して第１ヘッドユニット５−１、５−２のバー１１−３、バー１１−４に取り付けられる。
【００６１】
第１ヘッドユニット５−１、５−２は、駆動機構２７−１により、それぞれ、スライドレール２５−１、２５−２に沿って移動可能である。
第１ヘッドユニット５−３、５−４は、駆動機構２７−３により、それぞれ、スライドレール２５−３、２５−４に沿って移動可能である。
【００６２】
このように、ヘッドユニット３ｂでは、第１ヘッドユニット５−１、５−２は、１つの駆動機構２７−１を共用し、第１ヘッドユニット５−３、５−４は、１つの駆動機構２７−３を共用するので、ヘッドユニット３ｍのように、駆動機構２７−２、２７−４を設ける必要がなく、その分、ヘッドユニット３ｍのヘッド間ピッチ３５ｍ−２と比較して、ヘッドユニット３ｂのヘッド間ピッチ３５ｂ−２を小さくし、ベース７の大きさも小さくすることができる。
【００６３】
また、永久磁石３１は、金属ベース３７の側面に直接配置され、永久磁石３１を抱持する金属部材を設ける必要もなく、その分、ヘッドユニット３ｍのヘッド間ピッチ３５ｍ−１と比較して、ヘッドユニット３ｂのヘッド間ピッチ３５ｂ−１、３５ｂ−３を小さくすることができる。
【００６４】
以上説明したように、第２の実施の形態のヘッドユニット３ｂでは、隣接する２つの第１ヘッドユニット５が１つの駆動機構２７を共用し、永久磁石３１は、金属ベース３７の側面に直接配置されるので、その分、ヘッド間ピッチ３５を小さくすることができる。従って、装置構成を小型化、簡素化して費用的負担、維持管理負担等を軽減し、位置決め精度を向上させることができる。
【００６５】
次に、図８及び図９を参照しながら、本発明の第３の実施の形態に係るパターン形成装置１のヘッドユニット３ｃについて説明する。
図８は、ヘッドユニット３ｃを第１ヘッドユニット５の移動方向（Ｗ方向）から見た図である。
図９は、ヘッドユニット３ｃを下方から見た図である。
【００６６】
ヘッドユニット３ｃは、３つの第１ヘッドユニット５−１、５−２、５−３がベース７に設けられて構成される。
ヘッドユニット３ａでは、駆動機構２７−１、駆動機構２７−３は、ベース７の下面側に設けられるが、ヘッドユニット３ｃでは、駆動機構２７−１、駆動機構２７−３は、ベース７の上面側に設けられる。
【００６７】
駆動機構２７−１のリニアモータは、多頭化され、１つの永久磁石３１に対して２つのムービングコイル２９−１、２９−２が設けられる。
駆動機構２７−１のムービングコイル２９−１、２９−２は、それぞれ、連結部材３３−１、３３−２を介して第１ヘッドユニット５−１、５−２のバー１１−１、バー１１−２に取り付けられる。
駆動機構２７−３のムービングコイル２９−３は、連結部材３３−３を介して第１ヘッドユニット５−３のバー１１−３に取り付けられる。
尚、連結部材３３−１、３３−２、３３−３は、それぞれ、ベース７を上下方向に貫通する孔３９−１、３９−２、３９−３を挿通する。
【００６８】
第１ヘッドユニット５−１、５−２は、駆動機構２７−１により、それぞれ、スライドレール２５−１、２５−２に沿って移動可能である。
第１ヘッドユニット５−３は、駆動機構２７−３により、スライドレール２５−３に沿って移動可能である。
【００６９】
このように、ヘッドユニット３ｃでは、第１ヘッドユニット５−１、５−２は、１つの駆動機構２７−１を共用するので、ヘッドユニット３ｍのように、駆動機構２７−２を設ける必要がなく、その分、ヘッドユニット３ｍのヘッド間ピッチ３５ｍ−２と比較して、ヘッドユニット３ｃのヘッド間ピッチ３５ｃ−２を小さくすることができる。
【００７０】
また、駆動機構２７−１、駆動機構２７−３は、第１ヘッドユニット５の横側ではなく、ベース７の上面に設けられるので、その分、ヘッドユニット３ｍのヘッド間ピッチ３５ｍ−１と比較して、ヘッドユニット３ｃのヘッド間ピッチ３５ｃ−１を小さくすることができる。
【００７１】
以上説明したように、第３の実施の形態のヘッドユニット３ｃでは、隣接する２つの第１ヘッドユニット５が１つの駆動機構２７を共用し、駆動機構２７は、第１ヘッドユニット５の横側でなくベース７の上面に設けられるので、その分、ヘッド間ピッチ３５を小さくすることができる。従って、装置構成を小型化、簡素化して費用的負担、維持管理負担等を軽減し、位置決め精度を向上させることができる。
【００７２】
次に、図１０〜図１２を参照しながら、本発明の第４の実施の形態に係るパターン形成装置１のヘッドユニット３ｄについて説明する。
図１０は、ヘッドユニット３ｄを第１ヘッドユニット５の移動方向（Ｗ方向）から見た図である。
図１１は、ヘッドユニット３ｄを下方から見た図である。
図１２は、ヘッドユニット３ｄを横側（Ａ方向）から見た図である。
【００７３】
ヘッドユニット３ｄは、３つの第１ヘッドユニット５−１、５−２、５−３がベース７に設けられて構成される。
ヘッドユニット３ａでは、駆動機構２７−１、２７−２、２７−３は、それぞれ、第１ヘッドユニット５−１、５−２、５−３の横方向（Ａ方向）に隣接して設けられるが、ヘッドユニット３ｄでは、駆動機構２７−１、２７−２、２７−３は、第１ヘッドユニット５−１、５−２、５−３のスライドレール２５−１、２５−２、２５−３と同軸上に受けられる。すなわち、ヘッドユニット３ｄでは、駆動機構２７は、第１ヘッドユニット５の前後方向（Ｗ方向）に設けられる。
【００７４】
駆動機構２７−１、２７−２、２７−３のムービングコイル２９−１、２９−２、２９−３は、それぞれ、連結部材３３−１、３３−２、３３−３を介して第１ヘッドユニット５−１、５−２、５−３のバー１１−１、１１−２、１１−３に取り付けられる。
【００７５】
第１ヘッドユニット５−１、５−２、５−３は、駆動機構２７−１、２７−２、２７−３により、それぞれ、スライドレール２５−１、２５−２、２５−３に沿って移動可能である。
【００７６】
このように、ヘッドユニット３ｄでは、駆動機構２７−１、２７−２、２７−３は、第１ヘッドユニット５の横方向（Ａ方向）ではなく、第１ヘッドユニット５の前後方向（Ｗ方向）に設けられるので、その分、ヘッドユニット３ｍのヘッド間ピッチ３５ｍ−１、３５ｍ−２と比較して、ヘッドユニット３ｄのヘッド間ピッチ３５ｄ−１、３５ｄ−２を小さくすることができる。
【００７７】
以上説明したように、第４の実施の形態のヘッドユニット３ｄでは、駆動機構２７は、第１ヘッドユニット５の横方向（Ａ方向）でなく第１ヘッドユニット５の前後方向（Ｗ方向）に設けられるので、その分、ヘッド間ピッチ３５を小さくすることができる。従って、装置構成を小型化、簡素化して費用的負担、維持管理負担等を軽減し、位置決め精度を向上させることができる。
尚、駆動機構２７に関しては、リニアモータのみならず、ハーモニックドライブ等の駆動装置を用いることもできる。
【００７８】
次に、図１３〜図１６を参照しながら、本発明の第５の実施の形態に係るパターン形成装置１のヘッドユニット３ｅについて説明する。
図１３は、ヘッドユニット３ｅの比較の対象たるヘッドユニット３ｎを横方向から見た図である。
図１４は、ヘッドユニット３ｅを横方向から見た図である。
【００７９】
ヘッドユニット３ｎは、少なくとも１つの第１ヘッドユニット５がベース７に設けられて構成される。
ヘッドユニット３ｎでは、第１ヘッドユニット５は、移動機構４１（スライダ４３、スライドレール４５等）、移動機構２１（スライダ２３、スライドレール２５等）を介してベース７に取り付けられる。
【００８０】
移動機構４１のスライダ４３は、第１ヘッドユニット５のバー１１の上面側に取り付けられ、移動機構２１のスライドレール２５は、ベース７の下面側に取り付けられ、移動機構４１のスライドレール４５、移動機構２１のスライダ２３は、それぞれ、バー３９の下面側、バー３９の上面側に取り付けられる。
移動機構２１は、駆動機構２７の駆動力により第１ヘッドユニット５をＷ方向に移動させるものであり、移動機構４１は、抜き差し５５を行い、第１ヘッドユニット５をヘッドユニット３ｎに対して脱着するためのものである。
【００８１】
ヘッドユニット３ｅは、少なくとも１つの第１ヘッドユニット５がベース７に設けられて構成される。
ヘッドユニット３ｅでは、第１ヘッドユニット５は、移動機構２１（スライダ２３、スライドレール２５等）を介してベース７に取り付けられる。
【００８２】
移動機構２１のスライダ２３は、第１ヘッドユニット５のバー１１の上面側に取り付けられ、移動機構２１のスライドレール２５は、ベース７の下面側に取り付けられる。
また、バー３９は、移動機構２１（スライダ４７、スライドレール２５等）を介してベース７に取り付けられる。バー３９は、駆動機構２７に連結される。
バー３９は、駆動機構２７によりスライドレール２５に沿って移動し、第１ヘッドユニット５のバー１１に対して、駆動機構２７の駆動力を伝達し、第１ヘッドユニット５は、スライドレール２５に沿って移動する。
また、移動機構２１の移動軸及び駆動機構２７の駆動軸を構成するスライドレール２５に対して抜き差し５７を行い、第１ヘッドユニット５をヘッドユニット３ｅに対して脱着することができる。
【００８３】
ここで、図１５及び図１６を参照しながら、第１ヘッドユニット５のバー１１と駆動機構２７に連結されるバー３９との連結、解除等について説明する。
図１５は、上記のヘッドユニット３ｅにおけるバー１１及びバー３９について、当止機構４９及び押付機構５１を設けたヘッドユニット３ｆを示す図である。
図１６は、上記のヘッドユニット３ｅにおけるバー１１及びバー３９について、剛結機構５３を設けたヘッドユニット３ｇを示す図である。
【００８４】
図１５に示すヘッドユニット３ｆでは、バー３９の連結・解除部５９側の端部に当止機構４９が設けられ、バー１１の連結・解除部５９と反対側の端部に押付機構５１が設けられる。
当止機構４９は、当て止めにより位置調整を行う機構である。尚、連結時の変形、精度悪化等を防止するため半球面で荷重を作用させるようにすることが望ましい。
押付機構５１は、当止機構４９からの押圧力を受け止める機構であり、例えば、定荷重のバネ機構、エアシリンダ等を用いることができる。
当止機構４９及び押付機構５１による位置決めに関しては、押し方向で行うことが望ましい。
【００８５】
図１６に示すヘッドユニット３ｇでは、バー３９の連結・解除部５９側の端部とバー１１の連結・解除部５９側の端部とは、剛結機構５３により連結及び連結解除が行われる。
剛結機構５３は、隣接部材を一体の剛体となるように連結する機構であり、例えば、バー３９の端部、バー１１の端部にそれぞれ設けられる連結板６１、６３をボルト６５、ナット６７等の締結部材により、バー３９とバー１１とを一体化して締結する。
尚、各部品の加工精度、組み付け精度をとった上で、一体化して締結することが望ましい。
【００８６】
このように、ヘッドユニット３ｅ、３ｆ、３ｇでは、第１ヘッドユニット５のバー１１、駆動機構２７の駆動力をバー１１に伝達するバー３９は、共に、スライドレール２５に沿って移動可能であり、駆動軸上で第１ヘッドユニットの抜き差しを行うので、ヘッドユニット３ｎのように、駆動用の移動機構２１、脱着用の移動機構４１の２階層の移動機構を設ける必要はなく、１階層分の移動機構をなくすことができ、その分、ヘッドユニット３ｎのヘッドベース間距離３７ｎと比較して、ヘッドベース間距離３７ｅを小さくすることができる。
【００８７】
以上説明したように、第５の実施の形態のヘッドユニット３ｅ、３ｆ、３ｇでは、１階層分の移動機構により、同時に脱着用の移動機構、駆動用の移動機構を構成することができるので、その分、ヘッドベース間距離３７を小さくすることができる。従って、装置構成を小型化、簡素化して費用的負担、維持管理負担等を軽減し、位置決め精度を向上させることができる。
【００８８】
第１の実施の形態〜第５の実施の形態について説明したように、本発明に係るパターン形成装置のヘッドユニットでは、ヘッド間ピッチ、ヘッドベース間距離を小さくすることができるので、装置構成を小型化、簡素化して費用的負担、維持管理負担等を軽減し、位置決め精度を向上させることができる。
ヘッドユニットの小型化、軽量化による振れを軽減し、ベース〜ヘッド間距離の縮小により、位置決め部から吐出部までの距離に依存する誤差を軽減することができる。
すなわち、本発明に係るヘッドユニットを備えるパターン形成装置１は、調整機構の大規模化あるいは増設等を行うことなく、加工対象の基板の大型化等に対応することができるので、装置製作費用等のコスト的負担、維持管理負担、調整等に係る労力的負担等を軽減することができる。また、装置の占有スペースの増大を抑制することができる。
例えば、インクジェットヘッド等では、ヘッド間ピッチを縮小することによりストロークを短縮し、カラーバーサイズを縮小することができる。
【００８９】
尚、隣り合う２つの第１ヘッドユニットにより１つの駆動機構を共用することについて説明したが、これに限定されず、連結部材等を用いて駆動機構の駆動体（リニアモータの可動子等）と第１ヘッドユニットとを連結することができれば、３つ以上の第１ヘッドユニットにより１つの駆動機構を共用することも可能である。
また、パターン形成装置のヘッドに関しては、インクジェットヘッドに限られず、レーザ照射ヘッド等、様々な加工装置を適用することができる。
【００９０】
以上、添付図面を参照しながら、本発明にかかるパターン形成装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】パターン形成装置１の概略斜視図
【図２】ヘッドユニット３ｍを第１ヘッドユニット５の移動方向（Ｗ方向）から見た図
【図３】ヘッドユニット３ｍを下方から見た図
【図４】ヘッドユニット３ａを第１ヘッドユニット５の移動方向（Ｗ方向）から見た図
【図５】ヘッドユニット３ａを下方から見た図
【図６】ヘッドユニット３ｂを第１ヘッドユニット５の移動方向（Ｗ方向）から見た図
【図７】ヘッドユニット３ｂを下方から見た図
【図８】ヘッドユニット３ｃを第１ヘッドユニット５の移動方向（Ｗ方向）から見た図
【図９】ヘッドユニット３ｃを下方から見た図
【図１０】ヘッドユニット３ｄを第１ヘッドユニット５の移動方向（Ｗ方向）から見た図
【図１１】ヘッドユニット３ｄを下方から見た図
【図１２】ヘッドユニット３ｄを横側（Ａ方向）から見た図
【図１３】ヘッドユニット３ｅの比較の対象たるヘッドユニット３ｎを横方向から見た図
【図１４】ヘッドユニット３ｅを横方向から見た図
【図１５】当止機構４９及び押付機構５１を設けたヘッドユニット３ｆを示す図
【図１６】剛結機構５３を設けたヘッドユニット３ｇを示す図
【符号の説明】
【００９２】
１………パターン形成装置
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ………ヘッドユニット
５………第１ヘッドユニット、
７………ベース
９………ヘッド
１１………バー
１３………位置決めブロック
１５………移動機構
１７………スライダ
１９………スライドレール
２１………移動機構
２３、４７………スライダ
２５………スライドレール
２７………駆動機構
２９………ムービングコイル
３１………永久磁石
３３………連結部材
３５………ヘッド間ピッチ
３７………ヘッドベース間距離
４１………移動機構
４３………スライダ
４５………スライドレール
４９………当止機構
５１………押付機構
５３………剛結機構
５９………連結・解除部
【図１】
2006223922.tif 000003
【図２】
2006223922.tif 000004
【図３】
2006223922.tif 000005
【図４】
2006223922.tif 000006
【図５】
2006223922.tif 000007
【図６】
2006223922.tif 000008
【図７】
2006223922.tif 000009
【図８】
2006223922.tif 000010
【図９】
2006223922.tif 000011
【図１０】
2006223922.tif 000012
【図１１】
2006223922.tif 000013
【図１２】
2006223922.tif 000014
【図１３】
2006223922.tif 000015
【図１４】
2006223922.tif 000016
【図１５】
2006223922.tif 000017
【図１６】
2006223922.tif 000018