(57)【要約】【課題】噴射塗布される液滴の形状と塗布位置との検査を正確に行うことができる液滴噴射検査装置を提供する。【解決手段】液滴噴射検査装置において、透明遮蔽体１３と、検査位置に位置する液滴噴射ヘッド２に対して透明遮蔽体１３を挟んだ位置に配置され、ノズルから噴射されて透明遮蔽体１３に塗布された液滴を撮像可能な撮像部１４と、撮像部１４により撮像される液滴の形状と塗布位置とが適正であるか否かを判定する液滴状態判定部１５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明遮蔽体と、
検査位置に位置する液滴噴射ヘッドに対して前記透明遮蔽体を挟んだ位置に配置され、前記ノズルから噴射されて前記透明遮蔽体に塗布された液滴を撮像可能な撮像部と、
前記撮像部により撮像される液滴の形状と塗布位置とが適正であるか否かを判定する液滴状態判定部と、
を備えることを特徴とする液滴噴射検査装置。
【請求項２】
前記透明遮蔽体における前記ノズルに対向する領域が移動する方向へ前記透明遮蔽体を回転させる回転駆動部を備えることを特徴とする請求項１記載の液滴噴射検査装置。
【請求項３】
前記透明遮蔽体に塗布された液滴を除去する液滴除去部を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の液滴噴射検査装置。
【請求項４】
液滴が噴射される複数のノズルが形成され、検査位置と塗布体製造位置とに移動可能な液滴噴射ヘッドと、
前記ノズルから噴射される液滴が塗布される塗布対象物が載置され、塗布体製造位置に位置する前記液滴噴射ヘッドに対して相対移動可能なテーブルと、
請求項１ないし３のいずれか一記載の液滴噴射検査装置と、
を備えることを特徴とする液滴噴射塗布装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか一記載の液滴噴射検査装置を用い、前記透明遮蔽体の上に噴射塗布された液滴の形状と塗布位置とが適性であるか否かを判定する工程と、
前記透明遮蔽体上に液滴を噴射塗布して液滴の形状と塗布位置とが適正であるか否かを判定する間に、前記透明遮蔽体に隣接して配置されるテーブル上に塗布対象物を載置する工程と、
前記透明基板上に噴射塗布された液滴の形状と塗布位置とが適正であると判定された場合に前記テーブル上に載置された前記塗布対象物に対して液滴を噴射塗付する工程と、
を備えることを特徴とする塗布体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴噴射検査装置、液滴噴射塗布装置及び塗布体の製造方法に関し、特に、塗布対象物に対して液滴を噴射塗布して塗布体を製造する液滴噴射塗布装置、噴射塗布される液滴の形状と塗布位置とを検査する液滴噴射検査装置及び噴射された液滴が塗布される塗布体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に記載されているように、インクジェットヘッドのノズルから噴射されたインク滴を塗布対象物に塗布して塗布体を製造するインク滴噴射塗布装置の発明が知られている。このインク滴噴射塗布装置には、噴射塗布されるインク滴の形状を検査するインク滴噴射検査装置が含まれている。
【０００３】
この発明によれば、ノズルからインク滴を噴射するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドに対向して移動可能なステージと、撮像装置とが設けられている。ステージ上には、インク滴の塗布対象物である基板が載置されるパターン形成領域と、インクジェットヘッドから噴射されて塗布されるインク滴の形状等が適正であるか否かを検査するためにインク滴を試し打ちするダミー領域とが形成されている。ダミー領域に試し打ちされたインク滴は、撮像装置により撮像され、インク滴の形状等が適正であるか否かが判定される。
【０００４】
インク滴の形状等が適正であると判定された場合には、ステージのパターン形成領域に載置された基板上へのインク滴の噴射塗布が開始される。
【０００５】
インク滴の形状等が適正でないと判定された場合には、インク滴の形状等を適正にするための各種の対策、例えば、インクジェットヘッドのノズルの洗浄、印可する電圧の調整、インクジェットヘッドの交換等が行われる。
【特許文献１】特開２００３−２８２２４７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、上述したインク滴噴射塗布装置においては、以下の点について配慮がなされていない。
【０００７】
上述したインク滴噴射塗布装置においては、ステージ上にパターン形成領域とダミー領域とが形成され、ステージが大型になっている。このため、ステージを移動させる場合の慣性力が大きくなり、ステージを移動させる速度が遅くなり、基板上にインク滴を噴射塗布して塗布体を製造する作業の生産性向上を阻害する一因となっている。
【０００８】
また、ダミー領域に噴射塗布されたインク滴の形状を検査する場合には、ダミー領域とインクジェットヘッドとが対向する位置にステージを移動させ、ダミー領域にインク滴を噴射塗布し、ダミー領域が撮像装置に対向する位置にステージを移動させ、インク滴の形状を撮像している。このため、ダミー領域にインク滴を噴射塗布してからそのインク滴を撮像装置で撮像するまでに時間がかかり、その間にインク滴から水分が蒸発するため、噴射塗布された直後のインク滴の形状を検査することができない。
【０００９】
さらに、ダミー領域にインク滴を噴射塗布し、このインク滴の撮像が終了した後にステージ上のパターン形成領域に基板を載置し、基板上にインク滴を噴射塗布している。このため、ダミー領域にインク滴を噴射塗布してからそのインク滴を撮像装置で撮像するまでに時間がかかり、その間はステージ上に基板を載置することができず、ステージ上に載置した基板上にインク滴を噴射塗布して塗布体を製造する作業の生産性向上を阻害する一因となっている。
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は、噴射塗布される液滴の形状と塗布位置との検査を正確に行うことができる液滴噴射検査装置、液滴噴射塗布装置、及び、塗布対象物に液滴を噴射塗布して塗布体を製造する作業の生産性向上を図ることができる液体噴射塗布装置、塗布体の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、液滴噴射検査装置において、透明遮蔽体と、検査位置に位置する液滴噴射ヘッドに対して前記透明遮蔽体を挟んだ位置に配置され、前記ノズルから噴射されて前記透明遮蔽体に塗布された液滴を撮像可能な撮像部と、前記撮像部により撮像される液滴の形状と塗布位置とが適正であるか否かを判定する液滴状態判定部と、を備えることである。
【００１２】
本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、液滴噴射塗布装置において、液滴が噴射される複数のノズルが形成され、検査位置と塗布体製造位置とに移動可能な液滴噴射ヘッドと、前記ノズルから噴射される液滴が塗布される塗布対象物が載置され、塗布体製造位置に位置する前記液滴噴射ヘッドに対して相対移動可能なテーブルと、請求項１ないし３のいずれか一記載の液滴噴射検査装置と、を備えることである。
【００１３】
本発明の実施の形態に係る第３の特徴は、塗布体の製造方法において、請求項１ないし３のいずれか一記載の液滴噴射検査装置を用い、前記透明遮蔽体の上に噴射塗布された液滴の形状と塗布位置とが適性であるか否かを判定する工程と、前記透明遮蔽体上に液滴を噴射塗布して液滴の形状と塗布位置とが適正であるか否かを判定する間に、前記透明遮蔽体に隣接して配置されるテーブル上に塗布対象物を載置する工程と、前記透明基板上に噴射塗布された液滴の形状と塗布位置とが適正であると判定された場合に前記テーブル上に載置された前記塗布対象物に対して液滴を噴射塗付する工程と、を備えることである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、噴射塗布される液滴の形状と塗布位置との検査を正確に行うことができ、及び、塗布対象物に液滴を噴射塗布して塗布体を製造する作業の生産性向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１６】
本発明の一実施の形態に係る液滴噴射塗布装置であるインク滴噴射塗布装置１は、図１に示すように、液滴噴射ヘッドであるインク滴噴射ヘッド２と、テーブル３と、液滴噴射検査装置であるインク滴噴射検査装置４とを備えている。
【００１７】
インク滴噴射ヘッド２は、図示しない支持機構により支持され、検査位置と塗布体製造位置との間で矢印Ｘ方向へ移動可能とされている。図１は、インク滴噴射ヘッド２が検査位置に位置する状態を示している。
【００１８】
インク滴噴射ヘッド２は、図２に示すように、インクタンク（図示せず）から供給される液体であるインクを収容する複数のインク室５と、各インク室５の壁の一部を形成するダイヤフラム６と、各インク室５に対応させてダイヤフラム６に当接する位置に設けられた複数の圧電素子７と、各インク室５の壁の一部を形成するノズルプレート８とを備えている。ノズルプレート８には、各インク室５に連通する複数のノズル９が形成されている。
【００１９】
インク滴噴射ヘッド２には、圧電素子７に電圧を印加する制御部１０が接続されている。圧電素子７に電圧が印加されることにより圧電素子７が縮む方向に変形し、この変形によりダイヤフラム６がインク室５の容積を大きくする方向に撓み、容積が大きくなったインク室５内に収容されるインク量が増える。その後、電圧の印加を遮断することにより縮んでいた圧電素子７を復元させ、インク室５の容積を復元させることにより、インク室５内のインクの一部がノズル９から液滴であるインク滴１１として噴射される。
【００２０】
テーブル３には、このテーブル３を移動させる移動機構（図示せず）が連結され、移動機構が駆動されることによりテーブル３は矢印Ｙ方向へ移動可能とされている。テーブル３がＹ方向の一端側へ移動した場合に、インク滴噴射ヘッド２のノズル９から噴射されたインク滴１１が塗布される基板等の塗布対象物１２がテーブル３上に載置される。インク滴噴射ヘッド２をテーブル３の表面に対向する位置である塗布体製造位置に移動させ、インク滴噴射ヘッド２のノズル９から噴射されたインク滴１１をテーブル３上の塗布対象物１２に塗付することにより、塗布体が製造される。
【００２１】
インク滴噴射検査装置４は、透明遮蔽体１３と、撮像部であるカメラ１４と、液滴状態判定部であるインク滴状態判定部１５とを備えている。
【００２２】
透明遮蔽体１３は、ガラス板や樹脂板により形成された透明な円盤状部材であり、テーブル３の側方位置であってテーブル３の移動方向（Ｙ方向）と直交する位置に配置されている。インク滴噴射ヘッド２が検査位置に位置する場合、インク滴噴射ヘッド２のノズル９が透明遮蔽体１３に平行に対向している。検査位置に位置するインク滴噴射ヘッド２のノズル９からインク滴１１が噴射されると、噴射されたインク滴１１は透明遮蔽体１３の表面に塗布される。
【００２３】
透明遮蔽体１３の中心位置には回転軸１６の一端が連結され、回転軸１６の他端には回転駆動部１７が連結されている。回転駆動部１７が駆動されることにより、透明遮蔽体１３は回転軸１６の中心線回りに矢印Ｚ方向へ回転し、透明遮蔽体１３におけるノズル９に対向する領域が透明遮蔽体１３の回転方向（Ｚ方向）に沿って移動する。
【００２４】
透明遮蔽体１３の表面側には、透明遮蔽体１３の表面に塗布されたインク滴１１を除去する液滴除去部であるインク滴除去部１８が配置されている。インク滴除去部１８は吸水性を有する部材により形成され、透明遮蔽体１３の表面に押し当てられている。インク滴１１が塗布された透明遮蔽体１３が回転し、塗布されたインク滴１１がインク滴除去部１８の位置に到達することによりインク滴１１がインク滴除去部１８により吸収され、除去される。
【００２５】
カメラ１４は、検査位置に位置するインク滴噴射ヘッド２に対して透明遮蔽体１３を挟んだ位置に配置され、ノズル９から噴射されて透明遮蔽体１３に塗布されたインク滴１１を撮像する。カメラ１４には、撮像した映像を画像処理し、インク滴１１の形状と塗布位置とが適正であるか否かを判定する液滴状態判定部であるインク滴状態判定部１５が接続されている。
【００２６】
インク滴状態判定部１５において、インク滴１１の形状や塗布位置が適正でないと判定された場合には、インク滴１１の形状や塗布位置を適性する修正するための手段が設けられている。この手段としては、例えば、インク滴噴射ヘッド２のノズル９及びノズルプレート８を洗浄する処理や、形状や塗布位置が適正でないと判定されたインク滴１１が噴射されたノズル９に対応する圧電素子７に印加する電圧を調節する処理等である。これらの処理は、インク滴状態判定部１５の判定結果に基づき、予め設定されているプログラムに従って行われる。
【００２７】
ここで、テーブル３上の塗布対象物１２の載置、塗布対象物１２へインク滴１１を噴射塗付することによる塗布体の製造、インク滴１１の検査等が行われるタイミングについて、図３に基づいて説明する。
【００２８】
テーブル３は、図１に示す矢印Ｙ方向へ移動することにより、テーブル３上に塗布対象物１２を載置し、又は、インク滴１１が塗布された塗布体を取り出す位置（出し入れ位置）と、テーブル３上の塗布対象物１２にインク滴１１を塗付する塗布体製造位置とに移動する。
【００２９】
インク滴噴射ヘッド２は、図１に示す矢印Ｘ方向へ移動することにより、ノズル９が透明遮蔽体１３に対向する検査位置と、ノズル９がテーブル３上の塗布対象物１２に対向する塗布体製造位置とに移動する。
【００３０】
インク滴噴射ヘッド２のノズル８からのインク滴１１の噴射は、インク滴噴射ヘッド２が検査位置に位置する場合と、塗布体製造位置に位置する場合とにおいて、定められた周波数で行われる。
【００３１】
透明遮蔽体１３の回転は、インク滴噴射ヘッド２が検査位置に位置する場合に行われ、インク滴噴射ヘッド２が塗布体製造位置に位置する場合には行われない。
【００３２】
カメラ１４によるインク滴１１の撮像は、検査位置に位置するインク滴噴射ヘッド２のノズル９からインク滴１１が噴射された直後に行われる。カメラ１４による撮像は、複数のノズル９から噴射された１ラインのインク滴１１を撮像してもよく、又は、複数のノズル９から噴射された複数ラインのインク滴１１を撮像して平均値を求めるようにしてもよい。
【００３３】
このような構成において、このインク滴噴射塗布装置１は、テーブル３上には塗布対象物１２が載置される領域（パターン形成領域）のみが形成され、インク滴噴射ヘッド２のノズル９から噴射されるインク滴１１を試し打ちしてインク滴１１の形状や塗布位置が適正であるか否かを判定する領域は透明遮蔽体１３上に形成されている。このため、テーブル３の小型化を図ることができ、テーブル３を移動させる場合の慣性力を小さくすることができる。これにより、テーブル３を移動させる速度の高速化を図ることができ、塗布対象物１２にインク滴１１を噴射塗布して塗布体を製造する作業の生産性を向上させることができる。
【００３４】
インク滴噴射ヘッド２とカメラ１４とは、透明遮蔽体１３を挟んだ位置に配置されているため、インク滴噴射ヘッド２のノズル９から噴射されて透明遮蔽体１３に塗布されたインク滴１１をカメラ１４で撮像する場合、塗布された直後のインク滴１１を撮像することができる。このため、塗布されたインク滴１１から水分の蒸発が進む前に撮像することが可能となり、インク滴１１の形状や塗布位置を正確に撮像することができる。これにより、インク滴１１の形状や塗布位置が適正であるか否かの判定精度を高めることできる。
【００３５】
また、インク滴１１を透明遮蔽体１３に塗付する場合、透明遮蔽体１３を回転駆動部１７で回転させることにより、複数のノズル９から噴射された複数ライン分のインク滴１１を塗付することができる。このため、複数のノズル９から噴射された複数ラインのインク滴１１を透明遮蔽体１３に塗布し、噴射されるインク滴１１が安定した後にインク滴１１をカメラ１４で撮像することができる。或いは、複数のノズル９から噴射された複数ラインのインク滴１１を透明遮蔽体１３に塗布し、複数ラインのインク滴１１を撮像して平均値を求めることができる。このため、インク滴１１の形状や塗布位置が適正であるか否かの判定精度を高めることできる。
【００３６】
透明遮蔽体１３に塗布されたインク滴１１は、透明遮蔽体１３が回転する過程でインク滴除去部１８により除去される。このため、インク滴１１が塗布されている領域にインク滴１１を重ねて塗付するということが発生せず、インク滴１１の形状や塗布位置が適正であるか否かの判定を長時間に亘って行うことができる。
【００３７】
また、図３のタイミングチャートに示すように、テーブル３を出し入れ位置に移動させ、テーブル３上に塗布対象物１２を載置する作業やインク滴１１の塗布が終了した塗布体をテーブル３上から取り出す作業と、透明遮蔽体１３にインク滴１１を塗布して形状や塗布位置が適正であるか否かを判定する作業とを平行処理するができる。これにより、インク滴１１の形状や塗布位置の判定のためにインク滴１１を噴射塗布している間にテーブル３上への塗布対象物１２の載置やテーブル３上からの塗布体の取り出しを行うことができ、塗布対象物１２にインク滴１１を噴射塗布して塗布体を製造する作業の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施の形態に係るインク滴噴射塗布装置の概略構造を示す斜視図である。
【図２】インク滴噴射ヘッドの構造を示す縦断正面図である。
【図３】インク滴噴射塗布装置の動作タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
２…液滴噴射ヘッド、３…テーブル、４…液滴噴射検査装置、９…ノズル、１１…液滴、１２…塗布対象物、１３…透明遮蔽体、１４…撮像部、１５…液滴状態判定部、１７…回転駆動部、１８…液滴除去部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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