(57)【要約】【課題】吐出ヘッドにかかるメンテナンスの頻度を軽減する。【解決手段】Ｘ方向に沿って配列形成された複数のノズルを、基板１３の描画領域５１に対向させた状態でＹ方向に往復移動させつつ、前記複数のノズルのうちで配線１０３の図柄に応じて割り当てた吐出対象ノズルから液滴を吐出して、描画領域５１内に配線１０３の図柄を描画する描画工程と、配線１０３の図柄を新たな描画領域５１に反復して描画する反復描画工程とを有し、前記反復描画工程では、新たな描画領域５１のＸ方向における位置を前記描画工程での位置からずらすとともに、前記反復描画工程における新たな描画領域５１の位置と前記描画工程における描画領域５１の位置とのずれ量に応じて、前記吐出対象ノズルをＸ方向に沿ってずらして新たな前記吐出対象ノズルを割り当てて、当該新たな吐出対象ノズルから前記液滴を吐出する。【選択図】図７
2008029951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔で配列し、液状体を液滴として吐出する複数のノズルと、該複数のノズルから吐出された前記液滴が付着することにより、前記液状体で所定の図柄が描画される描画媒体の描画領域とを対向させた状態で、前記複数のノズルに対する前記描画領域の位置を、平面視で前記複数のノズルの配列方向とは交差する第１方向に、平面視で前記第１方向とは直交する第２方向における前記位置である第２方向位置を保ったまま変化させつつ、前記複数のノズルのうちで前記図柄に応じて割り当てた吐出対象ノズルから前記液滴を吐出して、当該描画領域内に前記液状体で前記所定の図柄を描画する描画工程と、前記所定の図柄を新たな前記描画領域に反復して描画する反復描画工程とを有し、
前記反復描画工程では、前記新たな描画領域の前記第２方向位置を、前記描画領域の前記第２方向位置からずらした新たな前記第２方向位置に設定するとともに、前記新たな第２方向位置の前記第２方向位置からのずれ量に応じて、前記吐出対象ノズルを前記配列方向に沿ってずらして新たな前記吐出対象ノズルを割り当てて、当該新たな吐出対象ノズルから前記液滴を吐出して、前記新たな描画領域内に前記液状体で前記所定の図柄を描画することを特徴とする描画方法。
【請求項２】
複数の前記描画領域が前記第１方向とは交差する第３方向に沿って並んで設定された前記描画媒体を、前記第３方向に沿って送る媒体送り工程と、前記吐出対象ノズルと前記描画領域とが前記第１方向に沿って並ぶ位置で前記描画媒体を静止させて、前記第２方向位置を合わせる位置合わせ工程とを有し、
前記描画工程では、前記複数のノズルを前記第１方向に沿って移動させつつ、前記吐出対象ノズルから前記液滴を吐出して、前記描画領域内に前記液状体で前記所定の図柄を描画し、
前記反復描画工程では、前記媒体送り工程と前記新たな描画領域に対する前記位置合わせ工程とを実施してから、前記描画媒体を前記第３方向にずらして、前記新たな第２方向位置を合わせるとともに、前記新たな第２方向位置の前記第２方向位置からのずれ量に応じて、前記吐出対象ノズルを前記配列方向に沿ってずらして新たな前記吐出対象ノズルを割り当てて、当該新たな吐出対象ノズルから前記液滴を吐出して、前記新たな描画領域内に前記液状体で前記所定の図柄を描画することを特徴とする請求項１に記載の描画方法。
【請求項３】
前記描画媒体は、前記第３方向に沿って延びる帯状の形態を有していることを特徴とする請求項２に記載の描画方法。
【請求項４】
前記反復描画工程では、前記新たな描画領域の前記第２方向位置を前記描画領域の前記第２方向位置から、隣り合う前記ノズル同士間の前記第２方向に沿った距離のＮ倍（Ｎは、正の整数）だけずらして前記新たな第２方向位置とするとともに、前記新たな第２方向位置の前記第２方向位置に対するずれ方向に対応した側に、前記吐出対象ノズルのＮ個だけ隣の前記ノズルを前記新たな吐出対象ノズルに割り当て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描画方法。
【請求項５】
ビットマップ形式の描画データで表される図柄を、描画媒体に並んで設定されている複数の描画領域のそれぞれに、液状体で描画する描画装置であって、
前記液状体を液滴として吐出する複数のノズルが所定のノズルピッチで配列形成された吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドを、前記複数のノズルの配列方向とは交差するとともに前記描画データの行方向に相当する走査方向に往復移動させる往復移動装置と、
前記描画媒体を、前記走査方向とは交差するとともに前記描画データの列方向に相当する送り方向に所定の送り量で、且つ往復移動する前記吐出ヘッドの前記複数のノズルに各前記描画領域が対向する位置である描画位置を通る経路で間欠的に送る媒体送り装置と、
間欠的に送られた前記描画媒体の静止状態を保持するとともに、前記描画領域を前記描画位置に合わせるアライメント装置と、
１つの前記描画領域に前記図柄を描画するときに、前記描画データに基づいて前記吐出ヘッドを制御して、当該吐出ヘッドに前記図柄を描画させ、新たな前記描画領域に前記図柄を反復して描画するときに、前記新たな描画領域を前記描画位置から前記送り方向に、前記ノズルピッチの前記送り方向に対応した距離のＮ（Ｎは、１以上の整数）倍だけずらすように前記アライメント装置を制御するとともに、前記描画データを、前記新たな描画領域を前記描画位置からずらした方向に対応してＮ行だけシフトさせた新たな描画データに基づいて、前記吐出ヘッドを制御して、当該吐出ヘッドに前記図柄を反復描画させる描画制御部と、を備えることを特徴とする描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状体をノズルから液滴として吐出して、描画媒体に液状体で図柄を描画する描画方法及び描画装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定パターンの金属配線が形成された基板の製造方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３１７７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の特許文献１に記載された基板の製造方法では、テープ状のベース基板に複数の金属配線を並べて形成した後、ベース基板にプレス処理を施すことにより、複数の基板が得られる。このようにして製造された基板には、金属配線が所定パターン（所定の図柄）で形成されている。つまり、複数の基板のそれぞれに形成された金属配線は、どれも同じパターン（以下、図柄と呼ぶ）を構成している。
【０００５】
また、上記の特許文献１に記載された金属配線の形成方法では、金属配線の基盤となる金属層（以下、基盤層と呼ぶ）の図柄がインクジェット法で形成される。すなわち、テープ状のベース基板には、同じ図柄の基盤層がインクジェット法で反復して形成される。インクジェット法では、液状の材料（以下、液状体と呼ぶ）を、吐出ヘッドに形成された複数のノズルから液滴として、選択的に吐出することにより、図柄が形成される。
【０００６】
インクジェット法で同じ図柄の基盤層を反復形成する場合、複数のノズルには、液滴の吐出頻度が高いノズルと低いノズルとが存在することがある。吐出頻度が高いノズルは、吐出頻度が低いノズルに比較して、早期に劣化しやすくなる。これは、基盤層を形成するための液状体には、金属粒子などが混合されており、ノズルから液滴が吐出されるたびに、ノズルの内壁が金属粒子によって摩擦を受けるためである。
【０００７】
複数のノズルのうちの一部が劣化してしまうと、残りのノズルが劣化していなくても、吐出ヘッドを交換するなどのメンテナンスが必要となる。つまり、インクジェット法で同じ図柄の基盤層を反復形成する場合、吐出ヘッドにかかるメンテナンスの頻度を下げることが困難であるという未解決の課題がある。
【０００８】
本発明は、この未解決の課題に着目してなされたものであり、吐出ヘッドにかかるメンテナンスの頻度を軽減することができる描画方法及び描画装置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】
【０００９】
第１の発明における描画方法は、所定間隔で配列し、液状体を液滴として吐出する複数のノズルと、該複数のノズルから吐出された前記液滴が付着することにより、前記液状体で所定の図柄が描画される描画媒体の描画領域とを対向させた状態で、前記複数のノズルに対する前記描画領域の位置を、平面視で前記複数のノズルの配列方向とは交差する第１方向に、平面視で前記第１方向とは直交する第２方向における前記位置である第２方向位置を保ったまま変化させつつ、前記複数のノズルのうちで前記図柄に応じて割り当てた吐出対象ノズルから前記液滴を吐出して、当該描画領域内に前記液状体で前記所定の図柄を描画する描画工程と、前記所定の図柄を新たな前記描画領域に反復して描画する反復描画工程とを有し、前記反復描画工程では、前記新たな描画領域の前記第２方向位置を、前記描画領域の前記第２方向位置からずらした新たな前記第２方向位置に設定するとともに、前記新たな第２方向位置の前記第２方向位置からのずれ量に応じて、前記吐出対象ノズルを前記配列方向に沿ってずらして新たな前記吐出対象ノズルを割り当てて、当該新たな吐出対象ノズルから前記液滴を吐出して、前記新たな描画領域内に前記液状体で前記所定の図柄を描画することを特徴とする。
【００１０】
この発明では、描画工程で割り当てた吐出対象ノズルを、反復描画工程で他のノズルに割り当てやすくすることができる。つまり、描画工程と反復描画工程とでは、液滴を吐出させるノズルを変更しやすくすることができる。これにより、所定の図柄を反復して描画するときに、同一のノズルに液滴の吐出が集中してしまうことを避けやすくすることが可能となる。従って、ノズルの劣化を遅延させやすくすることができ、吐出ヘッドにかかるメンテナンスの頻度を軽減することが可能となる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、複数の前記描画領域が前記第１方向とは交差する第３方向に沿って並んで設定された前記描画媒体を、前記第３方向に沿って送る媒体送り工程と、前記吐出対象ノズルと前記描画領域とが前記第１方向に沿って並ぶ位置で前記描画媒体を静止させて、前記第２方向位置を合わせる位置合わせ工程とを有し、前記描画工程では、前記複数のノズルを前記第１方向に沿って移動させつつ、前記吐出対象ノズルから前記液滴を吐出して、前記描画領域内に前記液状体で前記所定の図柄を描画し、前記反復描画工程では、前記媒体送り工程と前記新たな描画領域に対する前記位置合わせ工程とを実施してから、前記描画媒体を前記第３方向にずらして、前記新たな第２方向位置を合わせるとともに、前記新たな第２方向位置の前記第２方向位置からのずれ量に応じて、前記吐出対象ノズルを前記配列方向に沿ってずらして新たな前記吐出対象ノズルを割り当てて、当該新たな吐出対象ノズルから前記液滴を吐出して、前記新たな描画領域内に前記液状体で前記所定の図柄を描画することを特徴とする。
【００１２】
この発明では、一連した描画媒体に、所定の図柄を反復して描画することが可能となる。
【００１３】
第３の発明は、第２の発明において、前記描画媒体は、前記第３方向に沿って延びる帯状の形態を有していることを特徴とする。
【００１４】
この発明では、帯状の描画媒体に、所定の図柄を反復して描画することが可能となる。
【００１５】
第４の発明は、第１乃至第３のいずれか一つの発明において、前記反復描画工程では、前記新たな描画領域の前記第２方向位置を前記描画領域の前記第２方向位置から、隣り合う前記ノズル同士間の前記第２方向に沿った距離のＮ倍（Ｎは、正の整数）だけずらして前記新たな第２方向位置とするとともに、前記新たな第２方向位置の前記第２方向位置に対するずれ方向に対応した側に、前記吐出対象ノズルのＮ個だけ隣の前記ノズルを前記新たな吐出対象ノズルに割り当てることを特徴とする。
【００１６】
この発明では、複数のノズルに対する新たな描画領域の第２方向における位置と、複数のノズルに対する描画領域の第２方向における位置とのずれ量を、第２方向におけるノズル同士間の間隔のＮ倍の距離とすることができる。そして、描画工程で割り当てた吐出対象ノズルのＮ個だけ隣のノズルを、新たな吐出対象ノズルに割り当てることができる。
【００１７】
つまり、反復描画工程での新たな第２方向位置の描画工程での第２方向位置からのずれ量と、反復描画工程での新たな吐出対象ノズルの描画工程での吐出対象ノズルからのずれ量とを対応させることが可能となる。これにより、描画領域ごとに描画された各図柄の各描画領域に対する位置のばらつきを低減しやすくすることができる。
【００１８】
第５の発明における描画装置は、ビットマップ形式の描画データで表される図柄を、描画媒体に並んで設定されている複数の描画領域のそれぞれに、液状体で描画する描画装置であって、前記液状体を液滴として吐出する複数のノズルが所定のノズルピッチで配列形成された吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを、前記複数のノズルの配列方向とは交差するとともに前記描画データの行方向に相当する走査方向に往復移動させる往復移動装置と、前記描画媒体を、前記走査方向とは交差するとともに前記描画データの列方向に相当する送り方向に所定の送り量で、且つ往復移動する前記吐出ヘッドの前記複数のノズルに各前記描画領域が対向する位置である描画位置を通る経路で間欠的に送る媒体送り装置と、間欠的に送られた前記描画媒体の静止状態を保持するとともに、前記描画領域を前記描画位置に合わせるアライメント装置と、１つの前記描画領域に前記図柄を描画するときに、前記描画データに基づいて前記吐出ヘッドを制御して、当該吐出ヘッドに前記図柄を描画させ、新たな前記描画領域に前記図柄を反復して描画するときに、前記新たな描画領域を前記描画位置から前記送り方向に、前記ノズルピッチの前記送り方向に対応した距離のＮ（Ｎは、１以上の整数）倍だけずらすように前記アライメント装置を制御するとともに、前記描画データを、前記新たな描画領域を前記描画位置からずらした方向に対応してＮ行だけシフトさせた新たな描画データに基づいて、前記吐出ヘッドを制御して、当該吐出ヘッドに前記図柄を反復描画させる描画制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
この発明では、図柄を新たな描画領域に反復描画するときに、描画制御部が、新たな描画領域をノズルピッチの送り方向に対応した距離のＮ倍だけずらすようにアライメント装置を制御するとともに、描画データをＮ行だけシフトさせた新たな描画データに基づいて、吐出ヘッドを制御する。これにより、所定の図柄を反復して描画するときに、同一のノズルに液滴の吐出が集中してしまうことが軽減される。従って、ノズルの劣化が遅延され、吐出ヘッドにかかるメンテナンスの頻度が軽減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態における描画装置１は、平面図である図１（ａ）及び正面図である図１（ｂ）に示すように、描画部３と、往復移動装置５と、送り装置７と、アライメント装置９と、制御回路１１とを備えている。
【００２１】
この描画装置１は、導電性を有する粒子（以下、導電性粒子と呼ぶ）を含む機能液でテープ状の基板１３に所定の図柄を描画して、この基板１３に配線を形成するものである。なお、図中のＸ方向は基板１３の送り方向を示し、Ｙ方向は平面視でＸ方向とは直交する方向を示し、Ｚ方向は正面視でＸ方向とは直交する方向を示している。
【００２２】
ここで、機能液について説明する。
機能液とは、導電性粒子を分散媒に分散した分散液である。本実施形態では、導電性粒子として、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、パラジウム、及びニッケルのうちの少なくともいずれか１つを含有する金属粒子の他、これらの酸化物、並びに導電性ポリマーや超電導体の粒子などが用いられる。これらの導電性粒子は分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。導電性粒子の粒径は１ｎｍ以上１．０μｍ以下であることが好ましい。１．０μｍより大きいと後述するノズルに目詰まりが生じることがある。また、１ｎｍより小さいと導電性粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。
【００２３】
分散媒としては、上記の導電性粒子を分散できるもので凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、導電性粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。
【００２４】
上記導電性粒子の分散液の表面張力は０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲内であることが好ましい。液滴吐出法により機能液を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、機能液のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や吐出タイミングの制御が困難になる。表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、機能液の基板への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。上記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。
【００２５】
上記分散液の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。液滴吐出法を用いて機能液を液滴として吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部が機能液の流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズルでの目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となる。
【００２６】
ここで、描画装置１の各構成を説明する。
描画部３は、図１（ｂ）に示すように、キャリジ１５と、吐出ヘッド１７とを備えている。吐出ヘッド１７は、制御回路１１から出力される駆動信号に基づいて、図示しない機能液供給部から供給された機能液を液滴として吐出して、基板１３に描画を行う。吐出ヘッド１７は、図１（ｂ）に示すように、底面をキャリジ１５から基板１３側に突出させた状態で、キャリジ１５に搭載されている。
【００２７】
吐出ヘッド１７は、底面図である図２（ａ）に示すように、６個のヘッドユニット２１を備えている。各ヘッドユニット２１には、１つのヘッドユニット２１の拡大図である図２（ｂ）に示すように、複数のノズル２３が距離Ｌ1にわたって、所定のノズルピッチＰで配列形成されている。なお、１つのヘッドユニット２１における複数のノズル２３の配列を、ノズル列２５と呼ぶ。また、図２（ａ）及び図２（ｂ）において、構成をわかりやすく示すため、ノズル２３の大きさを誇張し、且つ個数を減じて図示した。
【００２８】
吐出ヘッド１７は、６個のヘッドユニット２１を、各ヘッドユニット２１のノズル列２５の方向とＹ方向とが交差するように配設した構成を有している。これらの６個のヘッドユニット２１は、Ｙ方向に隣り合う２つのヘッドユニット２１同士が、Ｘ方向にノズル列２５の距離Ｌ1だけずれるように配設されている。つまり、Ｙ方向に隣り合う２つのヘッドユニット２１は、端部のノズル２３同士の位置がＹ方向から見て重なるように配設されている。
【００２９】
６個のヘッドユニット２１を備える本実施形態では、これらの６個のヘッドユニット２１をＹ方向に沿って平行移動して、６本のノズル列２５を仮想的に整列させると、６本のノズル列２５を模式的に示す図である図２（ｃ）に示すように、６本のノズル列２５が連接した一連の列２７が構成される。この列２７の距離Ｌ2は、ノズル列２５の距離Ｌ1の６倍に相当する。なお、本実施形態では、各ヘッドユニット２１は、各ノズル列２５の方向がＸ方向に沿うように配設されている。そして、列２７の距離Ｌ2がＸ方向における描画可能領域となる。なお、ヘッドユニット２１としては、圧電素子、加熱素子等で機能液に圧力を付与して、ノズル２３から液滴を吐出するものを採用することができる。
【００３０】
上記の構成を有する吐出ヘッド１７は、複数のノズル２３を基板１３側に向けて、且つ列２７の方向がＸ方向に沿うようにキャリジ１５に配設されている。
【００３１】
往復移動装置５は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、２つのフレーム３１ａ及び３１ｂと、支持バー３３と、Ｙ軸モータ３５とを備えている。２つのフレーム３１ａ及び３１ｂは、それぞれ、基板１３をＹ方向にまたぐように設けられている。支持バー３３は、フレーム３１ａ及び３１ｂ間にＸ方向に沿って架設されている。Ｙ軸モータ３５は、例えばリニアモータなどで構成され、Ｙ方向に沿って延びるようにフレーム３１ａに配設されている。
【００３２】
前述したキャリジ１５は、フレーム３１ａ及び３１ｂ間で支持バー３３からＺ方向に沿ってぶら下がるように、この支持バー３３に支持されている。また、支持バー３３は、Ｙ軸モータ３５からの動力によって駆動され、Ｙ方向に沿って往復移動可能に構成されている。つまり、描画部３は、支持バー３３にぶら下がるように支持された状態で、Ｙ方向に沿って往復移動することができる。
【００３３】
送り装置７は、図３に示すように、一対のスプロケット４１ａ及び４１ｂと、回転軸４３と、回転軸４３を回転可能に支持する一対の軸受け４５と、送りモータ４７とを備えている。スプロケット４１ａとスプロケット４１ｂとは、Ｙ方向に間隔をあけて回転軸４３で連結されており、回転軸４３とともに互いに同期して回転可能に構成されている。
【００３４】
一対の軸受け４５は、一対のスプロケット４１ａ及び４１ｂをＹ方向に挟むように、後述するアライメント装置９の中間板６３に配設されている。そして、スプロケット４１ａ及び４１ｂは、回転軸４３を介して中間板６３から浮いた状態で一対の軸受け４５に支持されている。送りモータ４７は、例えばサーボモータなどが採用され、回転軸４３を回転駆動するための動力を発生する。
【００３５】
ここで、基板１３について説明する。
基板１３は、平面図である図４に示すように、Ｙ方向の幅の両側縁部に、複数のスプロケット孔４９がＸ方向に沿って等間隔で形成されている。そして、両側縁部に形成されている複数のスプロケット孔４９によってＹ方向に挟まれる領域内に、機能液で図柄を描画すべき領域である複数の描画領域５１が、Ｘ方向に沿って並ぶように仮想的に設定されている。基板１３は、スプロケット孔４９に、図３に示すスプロケット４１ａ及び４１ｂの歯５０を噛み合わせた状態で、これらのスプロケット４１ａ及び４１ｂを回転駆動することによって送られる。
【００３６】
上記の構成を有する送り装置７は、図３に示すように、スプロケット４１ａ及び４１ｂをこの図で見て時計方向に回転させるように回転軸４３が送りモータ４７によって駆動され、基板１３をＸ方向に間欠的に送る。なお、スプロケット４１ａ及び４１ｂは、スプロケット４１ａ及び４１ｂ間のＹ方向における間隔が、基板１３のＹ方向における幅寸法に応じて変更可能に構成されている。
【００３７】
アライメント装置９は、図３に示すように、吸着装置６１と、中間板６３と、Ｚ軸モータ６５と、スライド板６７と、ガイド板６９と、２本のガイドレール７１と、Ｘ軸モータ７３とを備えている。なお、この図３では、構成をわかりやすく示すため、Ｘ軸モータ７３の一部を切断して、Ｘ軸モータ７３を図示した。
【００３８】
吸着装置６１は、送り装置７のＸ方向上流側で、一対のスプロケット４１ａ及び４１ｂにＸ方向に沿って隣り合う位置で中間板６３に配設されている。この吸着装置６１は、送り装置７によって間欠送りされる基板１３を吸着面６１１に吸着して、基板１３の静止状態を維持する。中間板６３には、Ｚ軸モータ６５が連結されている。Ｚ軸モータ６５は、スライド板６７に配設されており、中間板６３を図中のθZ方向に回動させるための動力を発生する。
【００３９】
なお、吸着装置６１としては、静電気の作用で吸着させる静電吸着方式や、吸着面６１１に複数の孔を穿設し、これらの孔を介して空気を吸引して吸着させる吸引吸着装置などを採用することができる。
【００４０】
２本のガイドレール７１は、Ｘ方向に沿って延びているとともに、Ｙ方向に所定の隙間を保った状態でガイド板６９に配設されている。２本のガイドレール７１間には、スライド板６７が架設されている。Ｘ軸モータ７３は、Ｘ方向に沿って延びるようにガイド板６９に配設されている。そして、スライド板６７は、Ｘ軸モータ７３からの動力によって駆動され、２本のガイドレール７１にガイドされてＸ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
【００４１】
上記の構成を有するアライメント装置９は、動力で中間板６３をＸ方向及びθZ方向に駆動することにより、吸着装置６１で吸着した基板１３を、スプロケット孔４９にスプロケット４１ａ及び４１ｂの歯５０が噛み合った状態のままで移動させる。これによって、基板１３の描画領域５１の位置が補正される。つまり、このアライメント装置９は、１つの描画領域５１のＹ方向に対する平面視での傾き、及びＸ方向における位置を許容範囲内に納めるための装置である。
【００４２】
ここで、基板１３には、図４に示すように、各描画領域５１ごとにアライメントマーク５１１が形成されている。また、描画装置１は、ブロック図である図５に示すように、撮像装置７７を備えている。この撮像装置７７は、各描画領域５１のアライメントマーク５１１を画像データとして検出する。
【００４３】
描画装置１では、撮像装置７７によって検出された画像データに基づいて、各描画領域５１のＹ方向に対する傾き、及びＸ方向における位置が把握されるようになっている。そして、上述したアライメント装置９は、画像データから把握される傾き及び位置に基づいて、各描画領域５１のＹ方向に対する平面視での傾き、及びＸ方向における位置を許容範囲内に収める。
【００４４】
許容範囲内に収められた描画領域５１の位置は、描画位置と呼ばれる。この描画位置は、図６に示すように、前述した列２７と１つの描画領域５１とが、Ｙ方向に隣り合う位置である。また、描画位置は、キャリジ１５をＹ方向に沿って移動させていったときに、描画領域５１が吐出ヘッド１７の複数のノズル２３に対向可能な位置であるとも定義され得る。
【００４５】
制御回路１１は、図５に示すように、制御部８１と、吐出ヘッドドライバ８３と、モータドライバ８５と、吸着ドライバ８７と、撮像ドライバ８９と、インタフェース部９１とを備えている。
【００４６】
制御部８１は、例えば、マイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９３と、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）９５と、ＲＡＭ（Random Access Memory）９７と、ＲＯＭ（Read-Only Memory）９９とを備えている。
【００４７】
ＣＰＵ９３は、描画処理等の各種処理を実行する。ＳＤＲＡＭ９５は、ホストコンピュータ１０１からインタフェース部９１を介して入力される描画データを格納する。ＲＡＭ９７は、ＣＰＵ９３によって実行される描画処理等のプログラムを一時的に展開したり、各種データを一時的に格納したりする。ＲＯＭ９９は、例えば不揮発性半導体メモリで構成され、ＣＰＵ９３が実行するプログラムなどが格納されている。
【００４８】
吐出ヘッドドライバ８３は、ＣＰＵ９３からの指令に基づいて、吐出ヘッド１７の各ヘッドユニット２１を個別に制御する。モータドライバ８５は、ＣＰＵ９３からの指令に基づいて、送りモータ４７、Ｙ軸モータ３５、Ｘ軸モータ７３及びＺ軸モータ６５のそれぞれを個別に制御する。吸着ドライバ８７は、ＣＰＵ９３からの指令に基づいて、吸着装置６１を制御する。撮像ドライバ８９は、ＣＰＵ９３からの指令に基づいて、撮像装置７７を制御する。
【００４９】
インタフェース部９１は、ホストコンピュータ１０１から受け取った描画すべき配線の図柄に関する描画データを制御部８１に出力したり、制御部８１から受け取った各種情報をホストコンピュータ１０１に出力したりする。
【００５０】
ここで、描画すべき配線の図柄に関する描画データについて、概念的に説明する。
ここでは、図７（ａ）に示す配線１０３の図柄を描画領域５１に描画する場合を例に説明する。
【００５１】
まず、描画領域５１を、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの方向に、描画装置１の描画解像度に対応した間隔で仮想的に区切って、図７（ｂ）に示すように、Ｘ方向を列方向とし、Ｙ方向を行方向とするマトリクス状の画素メッシュ１０５を設定する。マトリクス状の画素メッシュ１０５の１個の升目が、１つの画素１０７に対応している。なお、本実施形態では、ノズルピッチＰが、Ｘ方向における描画解像度に対応した間隔に相当する。
【００５２】
次いで、描画領域５１に対する配線１０３の位置に対応する画素１０７に、ドット１０９を配置すると、図７（ｂ）に示すドット形成マップが構成される。なお、この図７（ｂ）では、構成をわかりやすく示すため、画素１０７の縮尺を誇張して図示した。
【００５３】
次いで、図７（ｂ）に示すドット形成マップのドット１０９を論理値“１”に置き換え、且つ空白の升目を論理値“０”で埋めると、図７（ｃ）に示すように、Ｘ方向を列方向とし、Ｙ方向を行方向とするビットマップ形式の描画データが構成される。この描画データでは、１つの行が１個のノズル２３に割り当てられる。
【００５４】
つまり、行番号（行Ｎｏ．）が１〜１０までの１０行分のデータを示した図７（ｃ）の描画データは、吐出ヘッド１７に１０個のノズル２３がＸ方向に沿って配列形成されている場合に適用されるものである。換言すれば、描画データは、吐出ヘッド１７に形成されているノズル２３の個数に対応した行数のデータを有している。例えば、吐出ヘッド１７に形成されているノズル２３が１８０個である場合には、描画データは、１８０行分のデータを有している。
【００５５】
なお、ドット１０９の形成が指示されたノズル２３、すなわち描画データの３行目のデータが割り当てられるノズル２３を、吐出対象ノズルと呼ぶ。また、上述したビットマップ形式の描画データは、ホストコンピュータ１０１によって生成され、ホストコンピュータ１０１からインタフェース部９１を介して制御部８１に入力される。
【００５６】
ここで、描画装置１における描画動作の流れについて説明する。
上記の構成を有する描画装置１は、制御部８１がホストコンピュータ１０１から描画データ及び描画指令を受け取ると、基板１３への描画動作を開始する。
【００５７】
この描画動作では、まず、ＣＰＵ９３がモータドライバ８５に送り指令を出力する。モータドライバ８５は、送り指令に基づいて送りモータ４７を、スプロケット４１ａ及び４１ｂが、図１（ｂ）で見て時計方向に回転するように駆動させる。送りモータ４７は、スプロケット４１ａ及び４１ｂを、所定の回転量だけ回転させてから停止させるように、モータドライバ８５によって駆動が制御される。このとき、基板１３は、スプロケット４１ａ及び４１ｂによってＸ方向に送られ、描画領域５１が吸着装置６１の吸着面６１１に載置された状態で停止する。
【００５８】
次いで、ＣＰＵ９３は、吸着ドライバ８７に吸着指令を出力する。吸着ドライバ８７は、吸着指令に基づいて、基板１３が吸着装置６１の吸着面６１１に吸着されるように吸着装置６１を制御する。
【００５９】
次いで、ＣＰＵ９３は、撮像ドライバ８９にデータ取得指令を出力する。撮像ドライバ８９は、データ取得指令に基づいて撮像装置７７を制御し、撮像装置７７を介してアライメントマーク５１１の画像データを取得するとともに、取得した画像データを制御部８１に出力する。
【００６０】
次いで、ＣＰＵ９３は、撮像ドライバ８９を介して取得した画像データに基づいて、描画領域５１のＹ方向に対する平面視での傾き、及びＸ方向における位置を把握する。
次いで、ＣＰＵ９３は、把握した描画領域５１のＹ方向の傾き及びＸ方向の位置に基づいて、モータドライバ８５にアライメント指令を補正量とともに出力する。モータドライバ８５は、アライメント指令に基づいて、Ｘ軸モータ７３及びＺ軸モータ６５の駆動を制御し、補正量に対応する量だけアライメント装置９を駆動させる。
【００６１】
このとき、基板１３は、描画領域５１のＹ方向の傾き及びＸ方向の位置が許容範囲内に収められる。つまり、描画領域５１が描画位置につく。なお、基板１３は、描画領域５１が描画位置についた状態で、静止状態が保たれる。
【００６２】
次いで、ＣＰＵ９３は、モータドライバ８５に走査指令を出力するとともに、吐出ヘッドドライバ８３に描画指令及び描画データを出力する。モータドライバ８５は、走査指令に基づいて、キャリジ１５を支持している支持バー３３がＹ方向に沿って往復移動するように、Ｙ軸モータ３５の駆動を制御する。このとき、キャリジ１５に配設されている吐出ヘッド１７は、各ヘッドユニット２１がＹ方向に描画領域５１をまたぐ距離を往復移動するように、Ｙ方向に沿って往復移動する。
【００６３】
また、吐出ヘッドドライバ８３は、描画指令及び描画データに基づいて、描画領域５１で吐出対象ノズルから、ドット１０９の形成が指示されている画素１０７に対応する位置で液滴が吐出されるように、各ヘッドユニット２１を制御する。
【００６４】
このとき、基板１３は、描画領域５１に機能液で配線１０３の図柄が描画される。これにより、１つの描画領域５１に対する描画動作が終了となる。
【００６５】
１つの描画領域５１に対する描画動作に引き続いて、次の新たな描画領域５１に配線１０３の図柄を反復して描画する場合の反復描画動作について説明する。
この反復描画動作では、まず、ＣＰＵ９３がモータドライバ８５に送り指令を出力して、モータドライバ８５に送りモータ４７を駆動させ、新たな描画領域５１を吸着装置６１の吸着面６１１に載置させる。
【００６６】
次いで、ＣＰＵ９３が吸着ドライバ８７に吸着指令を出力して、吸着ドライバ８７に吸着装置６１を制御させ、基板１３を吸着面６１１に吸着させる。
次いで、ＣＰＵ９３が撮像ドライバ８９にデータ取得指令を出力し、撮像ドライバ８９に撮像装置７７を制御させて、アライメントマーク５１１の画像データを取得させてから、この画像データを制御部８１に出力させる。
【００６７】
次いで、ＣＰＵ９３が、画像データに基づいて描画領域５１のＹ方向に対する平面視での傾き、及びＸ方向における位置を把握するとともに、モータドライバ８５にアライメント指令及び補正量を出力し、アライメント装置９を駆動させて新たな描画領域５１を描画位置につかせる。
【００６８】
次いで、ＣＰＵ９３は、モータドライバ８５に描画位置変位指令を出力する。モータドライバ８５は、描画位置変位指令に基づいてＸ軸モータ７３の駆動を制御し、吸着装置６１をＸ方向上流側へ１つの画素１０７分だけ変位させる。
【００６９】
次いで、ＣＰＵ９３は、図７（ｃ）に示す描画データの各行のデータを、図８に示すように、行番号が大きくなる方向に１行分だけ平行移動させて新たな描画データを生成する。
【００７０】
次いで、ＣＰＵ９３は、モータドライバ８５に走査指令を出力するとともに、吐出ヘッドドライバ８３に描画指令及び新たな描画データを出力する。これにより、吐出ヘッド１７は、Ｙ方向に沿って移動しつつ吐出対象ノズルから液滴を吐出して、新たな描画領域５１に配線１０３の図柄を描画する。このとき、吐出対象ノズルは、前回の吐出対象ノズルからＸ方向上流側に１個だけ隣のノズル２３にずれている。これにより、新たな描画領域５１に対する反復描画動作が終了となる。
【００７１】
再び、次の新たな描画領域５１に対して配線１０３の図柄を反復して描画する２回目の反復描画動作においても、上述した反復描画動作が繰り返される。３回目以降の反復描画動作においても同様である。
【００７２】
なお、本実施形態において、機能液が液状体に対応し、基板１３が描画媒体に対応し、描画位置が第２方向位置に対応し、Ｙ方向が走査方向に対応し、送り装置７が媒体送り装置に対応し、制御部８１が描画制御部に対応している。
【００７３】
本実施形態の描画装置１は、反復描画動作において、新たな描画領域５１を描画位置につかせてから、この新たな描画領域５１を１つの画素１０７分だけＸ方向上流側へ変位させるとともに、描画データの各行のデータを行番号が大きくなる方向に１行分だけシフトさせた新たな描画データに基づいて、配線１０３の図柄を新たな描画領域５１に描画する。
【００７４】
つまり、この描画装置１は、反復描画ごとに吐出対象ノズルがずれていく。従って、反復描画動作の際に、同一のノズル２３に液滴の吐出が集中してしまうことを避けることが可能となる。これにより、各ノズル２３の劣化を遅延させることができ、吐出ヘッド１７にかかるメンテナンスの頻度を軽減することが可能となる。
【００７５】
また、描画装置１では、反復描画動作において、新たな描画領域５１を描画位置からずらす量を、Ｘ方向における解像度に対応する距離としているため、描画データを行方向にシフトさせるだけで新たな描画データを容易に生成することが可能となる。
【００７６】
なお、本実施形態では、１回目の反復描画動作で、新たな描画領域５１を描画位置からずらす量を、画素１０７の１つ分だけとしたが、画素１０７の個数はこれに限定されず、Ｎ個（Ｎは、正の整数）分としてもよい。この場合、新たな描画データは、描画データの各行のデータをＮ行分だけ平行移動させることによって生成される。
【００７７】
また、新たな描画領域５１を描画位置からずらす方向は、Ｘ方向上流側に限定されず、Ｘ方向下流側でもよい。この場合、新たな描画データは、描画データの各行のデータを行番号が小さくなる方向に平行移動させることによって生成される。
【００７８】
また、本実施形態では、基板１３に、Ｘ方向に沿って複数の描画領域５１が設定されている場合を例に説明したが、これに限定されず、基板１３には、図９に示すように、複数の描画領域５１がＸ方向及びＹ方向の両方向に並ぶように設定されていてもよい。
【００７９】
また、本実施形態では、各ヘッドユニット２１を、各ノズル列２５がＸ方向に沿って延びるように配設する構成としたが、これに限定されず、図１０に示すように、各ノズル列２５の方向がＸ方向及びＹ方向の両方向に交差するように、各ヘッドユニット２１を配設する構成としてもよい。この場合、Ｙ方向から見たノズル２３同士間の距離を短くすることができ、Ｘ方向における描画解像度を高めることが可能となる。
【００８０】
また、本実施形態では、吐出ヘッド１７が６個のヘッドユニット２１を備えた場合を例に説明したが、ヘッドユニット２１の個数は６個に限定されず、任意の個数とすることができる。
【００８１】
また、本実施形態では、描画装置１を、吸着装置６１で基板１３の描画領域５１の静止状態を保持しつつ、吐出ヘッド１７をＹ方向に沿って往復移動させながら、描画領域５１に配線１０３の図柄を描画するように構成した場合を例に説明したが、描画装置１の構成はこれに限定されない。
【００８２】
すなわち、図１１に示すように、各ヘッドユニット２１を各ノズル列２５がＹ方向に沿って延びるように配設し、１つの描画領域５１に描画を行うときに、各ヘッドユニット２１を移動させることなく、基板１３をＸ方向に連続的に送りつつノズル２３から描画領域５１に液滴を吐出して、配線１０３の図柄を描画するように構成することができる。
【００８３】
この構成の場合、新たな描画領域５１2に配線１０３の図柄を反復描画するときに、吐出ヘッド１７をＹ方向に沿ってずらしてから、この新たな描画領域５１2に配線１０３の図柄を描画するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態における描画装置の主要構成を示す外観図。
【図２】本発明の実施形態における描画装置の吐出ヘッドの構成を説明する図。
【図３】本発明の実施形態における描画装置の送り装置及びアライメント装置の構成を説明する図。
【図４】本発明の実施形態における描画装置に適用され得る基板を説明する図。
【図５】本発明の実施形態における描画装置の主要構成を示すブロック図。
【図６】基板の描画領域の描画位置を説明する図。
【図７】本発明の実施形態における描画装置の描画データを説明する図。
【図８】本発明の実施形態における描画装置の反復描画動作での新たな描画データを説明する図。
【図９】本発明の実施形態における描画装置に適用され得る基板の他の例を説明する図。
【図１０】本発明の実施形態における描画装置の吐出ヘッドの他の例を説明する図。
【図１１】本発明の実施形態における描画装置の別の形態を説明する図。
【符号の説明】
【００８５】
１…描画装置、５…往復移動装置、７…送り装置、９…アライメント装置、１３…基板、１７…吐出ヘッド、２３…ノズル、２５…ノズル列、５１…描画領域、６１…吸着装置、８１…制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008029951.tif 000009
【図８】
2008029951.tif 000010
【図９】
2008029951.tif 000011
【図１０】
2008029951.tif 000012
【図１１】
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