(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペーストをノズルから吐出させて基板上に線状のパターンを塗布描画するペースト塗布装置において、
前記基板の塗布面に垂直な方向に対する前記ノズルの傾きを検出する検出装置を有することを特徴とするペースト塗布装置。
【請求項２】
ペーストをノズルから吐出させて基板上に線状のパターンを塗布描画するペースト塗布装置において、
前記基板の塗布面に垂直な方向に対する前記ノズルの傾きを検出する検出装置と、
該検出装置によって検出した前記ノズルの傾きに基づいて、ペースト塗布の実行可否を判別する制御装置を備えることを特徴とするペースト塗布装置。
【請求項３】
ペーストをノズルから吐出させて基板上に線状のパターンを塗布描画するペースト塗布装置において、
前記基板の塗布面に垂直な方向に対する前記ノズルの傾きを検出する検出装置と、
該検出装置によって検出したノズルの傾きに基づいて、ペーストの吐出条件を変更する制御装置を備えることを特徴とするペースト塗布装置。
【請求項４】
前記検出装置は、前記ノズルの先端を撮像する撮像装置を有し、該撮像装置によるノズル先端の撮像画像に基づいてノズルの傾きを検出する請求項１〜３のいずれかに記載のペースト塗布装置。
【請求項５】
前記検出装置は、同一の水平面内で直交する２方向のそれぞれについて、前記ノズルの中心軸に沿う方向の複数個所で前記ノズルの位置を検出するセンサを有し、
それぞれの方向における複数個所での検出値に基づいて該ノズルの傾きを求める請求項１〜３のいずれかに記載のペースト塗布装置。
【請求項６】
前記検出装置は、同一の水平面内で直交する２方向のそれぞれについて前記ノズルの位置を検出するセンサを有し、
それぞれの方向からの検出値と基準値との比較によって該ノズルの傾きを求める請求項１〜３のいずれかに記載のペースト塗布装置。
【請求項７】
ペーストをノズルから吐出させて基板上に線状のパターンを塗布描画するペーストの塗布方法において、
前記基板の塗布面に垂直な方向に対する前記ノズルの傾きを検出し、該検出したノズルの傾きに基づいてペースト塗布の実行可否を判別することを特徴とするペーストの塗布方法。
【請求項８】
ペーストをノズルから吐出させて基板上に線状のパターンを塗布描画するペーストの塗布方法において、
前記基板の塗布面に垂直な方向に対する前記ノズルの傾きを検出し、該検出したノズルの傾きに基づいてペーストの吐出条件を変更することを特徴とするペーストの塗布方法。
【請求項９】
前記ノズルの先端に対向する方向から撮像した画像に基づいて、前記ノズルの傾きを検出する請求項７又は８に記載のペーストの塗布方法。
【請求項１０】
同一の水平面内で直交する２方向のそれぞれについて、前記ノズルの中心軸に沿う方向の複数個所で前記ノズルの位置を検出し、
それぞれの方向の複数個所での検出値に基づいて該ノズルの傾きを求める請求項７又は８に記載のペーストの塗布方法。
【請求項１１】
同一の水平面内で直交する２方向のそれぞれについて前記ノズルの位置を検出し、
それぞれの方向からの検出値と基準値との比較によって該ノズルの傾きを求める請求項７又は８に記載のペーストの塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペーストをノズルから吐出させて基板上に線状のパターンを塗布描画するペースト塗布装置及びペーストの塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルの製造工程で用いられるペースト塗布装置では、ペーストとしてのシール剤を基板上に矩形枠状のパターンを塗布描画する。シール剤の塗布はシリンジの先端のノズルからシール剤を基板上に塗布することにより行なわれ、ノズルの先端と基板上面との間隔（ギャップ）が常時一定となるように制御（ギャップ制御）される。
【０００３】
ペースト塗布装置には、一定容量のシール剤を充填したシリンジが交換可能に取付けられ、シリンジの先端部には着脱式のノズルがセットされている。シール剤の消費が進み、シリンジ内のシール剤の残量が少なくなると、シリンジを交換する必要がある。その際には、作業者がシリンジをペースト塗布装置の保持具に対して着脱するのであるが、操作を誤ってノズルの先端を周囲の装置にぶつけて曲げてしまうことが多々ある。一般的にシール剤の塗布は幅0.3mm程度の微細な線であり、ノズルの先端もこれに比例して細長い形状であるので、強い衝撃を与えると、容易に曲がり変形が生じる。
【０００４】
ペースト塗布装置は、ノズルの先端と基板上面とのギャップを、常時一定となるように制御する必要があるので、ノズルに傾きが生じると、塗布精度を維持することができない。
【０００５】
また、ギャップが同一でもノズルが傾いていると、ノズルからのシール剤の出やすさが変わることによって塗布量にバラツキが生じる。図１５（Ａ）に示すように、基板１１６に対して垂直なノズル１２６の基準中心軸に対して、ノズル１２６に傾きがない正常位置にある場合には、ノズル１２６が図中右方向に移動するときも左方向に移動するときも、ノズル１２６からのペーストＬの出やすさは同じである。従って、左右どちらに移動しても、同じ塗布量でペーストＬを塗布することができる。
【０００６】
しかしながら、図１５（Ｂ）に示すように、基板１１６に対してノズル１２６が左に傾いていると、同一のギャップでも塗布量が変わる。図１５（Ｃ）に示すように、基板１１６に対してノズル１２６が左に傾いている状態で、ノズル１２６を図中の右方向に移動させながらペーストＬを塗布する場合、ペーストＬはノズル１２６の移動方向の前方側に向けて吐出される。そのため、ノズル１２６は吐出されたペーストＬに向けて移動することとなるので、ノズル１２６の吐出口は基板１１６に塗布されたペーストＬによって塞がれる状態になり、吐出抵抗が大きくなる。これに対し、図１５（Ｂ）に示すように、ノズル１２６を図中の左方向に移動させながらペーストＬを塗布する場合、ペーストＬは、ノズル１２６の移動方向の後方側に向けて吐出されるので、吐出抵抗が大きくなることはない。従って、ノズル１２６を図中右方向に移動させながらペーストＬを塗布する場合、塗布量が必要量よりも少なくなってしまう。
【０００７】
上述のようなペースト塗布装置で基板上に矩形枠状のパターンを塗布描画する場合、ノズルが傾いていると、対向する辺のうち一方の辺の塗布量が必要量よりも少なくなってしまうことがある。
【０００８】
このような状態で、２枚の基板をシール剤を介して貼り合わせたときに、２枚の基板間の間隙が、シール剤の塗布量が少ない辺に対応する部分で他の辺に対応する部分よりも小さくなってしまう。その結果、２枚の基板とシール剤とによって囲まれる空間内に封入される液晶の厚みが、間隙が小さくなった部分で薄くなる。液晶の厚みが薄い部分があると、その部分で表示ムラが発生し、表示品質を損ねることになるという問題がある。
【０００９】
上述の不具合を防止するために、作業者がノズルの外観検査を定期的に行なっているが、これは生産に直接寄与しない時間であるから、ペースト塗布装置に使用するノズルの本数が増えると作業効率の低下を招く。
【００１０】
また、傾きや曲がりは三次元的であるから、簡易計測が困難であり、専ら作業者の目視に頼るものとなり、良否判断が主観的となりバラツキが大きいものとなっていた。
従って、上述のような不具合を防止するために、ノズルの傾きの有無を知る必要がある。
【００１１】
特許文献１には、基準位置に対するノズルの位置ずれ量を位置ずれ検出装置で検出し、予め設定されたティーチングデータから位置ずれ検出装置で求められた位置ずれ量を加算若しくは減算することにより、予め設定されたティーチングデータを補正し、正しい位置に材料が塗布されるように修正する材料塗布装置が開示されている。
【００１２】
しかしながら、特許文献１に開示のものには、ノズルの傾きを検出すること、及び、ノズルが例えば許容値以上傾いているか否かを判別して許容値以上傾いている場合には、ペーストを良好に塗布できないものとして取り替えたり又はその旨を知らせたりする等の技術についての開示がない。
【特許文献１】特開2003-145004
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の課題は、ノズルの傾きを検出することにより、塗布量にバラツキが生じることを防止することのできるペースト塗布装置及びペーストの塗布方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１の発明は、ペーストをノズルから吐出させて基板上に線状のパターンを塗布描画するペースト塗布装置において、前記基板の塗布面に垂直な方向に対する前記ノズルの傾きを検出する検出装置を有するようにしたものである。
【００１５】
請求項２の発明は、ペーストをノズルから吐出させて基板上に線状のパターンを塗布描画するペースト塗布装置において、前記基板の塗布面に垂直な方向に対する前記ノズルの傾きを検出する検出装置と、該検出装置によって検出した前記ノズルの傾きに基づいて、ペースト塗布の実行可否を判別する制御装置を備えるようにしたものである。
【００１６】
請求項３の発明は、ペーストをノズルから吐出させて基板上に線状のパターンを塗布描画するペースト塗布装置において、前記基板の塗布面に垂直な方向に対する前記ノズルの傾きを検出する検出装置と、該検出装置によって検出したノズルの傾きに基づいて、ペーストの吐出条件を変更する制御装置を備えるようにしたものである。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記検出装置は、前記ノズルの先端を撮像する撮像装置を有し、該撮像装置によるノズル先端の撮像画像に基づいてノズルの傾きを検出するようにしたものである。
【００１８】
請求項５の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記検出装置は、同一の水平面内で直交する２方向のそれぞれについて、前記ノズルの中心軸に沿う方向の複数個所で前記ノズルの位置を検出するセンサを有し、それぞれの方向における複数個所での検出値に基づいて該ノズルの傾きを求めるようにしたものである。
【００１９】
請求項６の発明は、請求項１〜３のいずれかの発明において更に、前記検出装置は、同一の水平面内で直交する２方向のそれぞれについて前記ノズルの位置を検出するセンサを有し、それぞれの方向からの検出値と基準値との比較によって該ノズルの傾きを求めるようにしたものである。
【００２０】
請求項７の発明は、ペーストをノズルから吐出させて基板上に線状のパターンを塗布描画するペーストの塗布方法において、前記基板の塗布面に垂直な方向に対する前記ノズルの傾きを検出し、該検出したノズルの傾きに基づいてペースト塗布の実行可否を判別するようにしたものである。
【００２１】
請求項８の発明は、ペーストをノズルから吐出させて基板上に線状のパターンを塗布描画するペーストの塗布方法において、前記基板の塗布面に垂直な方向に対する前記ノズルの傾きを検出し、該検出したノズルの傾きに基づいてペーストの吐出条件を変更するようにしたものである。
【００２２】
請求項９の発明は、請求項７又は８の発明において更に、前記ノズルの先端に対向する方向から撮像した画像に基づいて、前記ノズルの傾きを検出するようにしたものである。
【００２３】
請求項１０の発明は、請求項７又は８の発明において更に、同一の水平面内で直交する２方向のそれぞれについて、前記ノズルの中心軸に沿う方向の複数個所で前記ノズルの位置を検出し、それぞれの方向の複数個所での検出値に基づいて該ノズルの傾きを求めるようにしたものである。
【００２４】
請求項１１の発明は、請求項７又は８の発明において更に、同一の水平面内で直交する２方向のそれぞれについて前記ノズルの位置を検出し、それぞれの方向からの検出値と基準値との比較によって該ノズルの傾きを求めるようにしたものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、ペースト塗布装置は、ノズルの傾きを検出する検出装置を有するので、ノズルの傾きに起因する塗布不良を未然に防止することができ、塗布品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１はペースト塗布装置を示す斜視図、図２は第１実施例における図１のステージの拡大図、図３は第１実施例の検出装置の要部を示す模式図、図４は図３の検出装置にて撮像したノズルの先端の処理画像を示す模式図、図５は第２実施例における検出装置の要部を示す模式図、図６は図５の検出装置にて撮像したノズルの側面の処理画像を示す模式図、図７はノズルの傾きを求めるための説明図、図８は第３実施例におけるステージの拡大図、図９は第３実施例の検出装置の要部を示す模式図、図１０は図９の検出装置にて検出したＸ軸方向とＹ軸方向のノズルの直径を合成して作成した画像を示す模式図、図１１は第４実施例におけるステージの拡大図、図１２は第４実施例の検出装置の要部を示す斜視図、図１３は図１１の検出装置にて測定したノズルのＸ軸方向における断面を示す模式図、図１４は、図１２、図１３のノズルの中心軸を含む水平面における断面図、図１５はノズルの傾きと塗布量の関係を示す模式図で、（Ａ）は、ノズルが傾いていない正常な状態、（Ｂ）はノズルの傾きと塗布方向が同一の場合、（Ｃ）はノズルの傾きと塗布方向が反対の場合の模式図である。
【実施例】
【００２７】
（第１実施例）
以下、図面を参照しながらこの発明の第１実施例を説明する。
【００２８】
最初に、図１中、Ｘ軸とＹ軸は互いに直交しそれぞれ水平方向に延び、Ｚ軸はＸ軸とＹ軸に対して垂直方向に延びる。
【００２９】
図１はペースト塗布装置１０の概略的構成を示す斜視図であって、ペースト塗布装置１０は直方体状のベース１１を備える。ベース１１の上面に、図１に示すように、Ｙテーブル１２がＹ軸方向（図１中、ペースト塗布装置１０の前後方向）に沿って移動可能に設けられ、Ｙテーブル１２は不図示のボールねじとナット及びボールねじを回動するサーボモータ１３からなる駆動手段によって駆動される。Ｙテーブル１２の上面にθ回転機構１４を介してステージ１５が設けられる。ステージ１５はθ回転機構１４によって、図１に示すように、Ｚ軸（図１中、ペースト塗布装置１０の上下方向）回りに水平面内で回転可能となっている。ステージ１５の上面には、例えば液晶表示パネルに用いられるガラス製の矩形の基板１６が載置され、不図示の真空吸着等の手段によって吸着保持される。
【００３０】
ベース１１の上面には、Ｙテーブル１２を跨ぐ状態で門型の支持体２０が設けられる。この支持体２０の水平な梁部の前面にＹ軸方向に直交するＸ軸方向（図１中、塗布装置の左右方向）に沿ってガイドレール２１が固定される。ガイドレール２１上に２つのＸテーブル２２がＸ軸方向に移動可能に設けられ、２つのＸテーブル２２は不図示のリニアモータからなる駆動手段によって駆動される。リニアモータはガイドレール２１上に設けられたマグネットとＸテーブル２２に設けられたコイルからなる。
【００３１】
Ｘテーブル２２上にＺテーブル２３がそれぞれＺ軸方向（上下方向）に移動可能に設けられ、Ｚテーブル２３はボールねじとナット及びボールねじを回動するサーボモータ２４からなる駆動手段によって駆動される。
【００３２】
２つのＺテーブル２３上に、シール剤を吐出するための吐出装置２５がそれぞれ設けられる。吐出装置２５は、先端部に円筒状のノズル２６を着脱自在に取付けたシリンジ２７を備え、ノズル２６はステンレス合金からなる。ノズル２６を取付けたシリンジ２７はＺテーブル２３上に固定して設けられた保持具２９に着脱自在に取付けられる。シリンジ２７内にはペーストとしてのシール剤が充填され、シリンジ２７はそれぞれ管路３０を介して不図示の加圧気体源に接続され、シリンジ２７と加圧気体源との間にはそれぞれ電磁開閉弁３１と、電磁開閉弁３１の下流側に電空レギュレータ３２が介装される。シリンジ２７内に充填されたシール剤は加圧気体源からの加圧気体により加圧されて、シリンジ２７先端のノズル２６から吐出される。
【００３３】
Ｚテーブル２３上には、レーザ変位計２８からなる距離検出器がシリンジ２７と一体的に取付け固定され、レーザ変位計２８は基板１６上面までの距離を測定する。
【００３４】
上記塗布装置のベース１１の一側には制御装置３６が設けられる。制御装置３６はＹテーブル１２を駆動するサーボモータ１３、Ｘテーブル２２を駆動する不図示のリニアモータ、吐出装置２５のＺテーブル２３を駆動するサーボモータ２４をそれぞれ制御する。
【００３５】
また、制御装置３６はシリンジ２７と加圧気体源との間の管路３０に介装された電磁開閉弁３１と電空レギュレータ３２を制御する。
【００３６】
また、２つのＺテーブル２３上に、それぞれステージ１５上に載置された基板１６の位置を検出するためのＣＣＤカメラ３７からなる撮像装置が設けられる。
制御装置３６にはモニタ用のディスプレイ３８と入力用のキーボード３９が接続される。
【００３７】
次に、上記構成のペースト塗布装置１０によって基板１６上にシール剤を塗布する動作について説明する。
【００３８】
まず、ステージ１５の上面に、不図示のロボット等によって基板１６が供給載置されると、基板１６の四隅に付された不図示のアライメントマークがＣＣＤカメラ３７によって撮像され、撮像信号が制御装置３６に入力される。制御装置３６は、撮像された画像から画像認識により予め設定された位置との間の位置ずれを検出し、そのずれが零となるようにＸテーブル２２、Ｙテーブル１２、θ回転機構１４を制御する。
【００３９】
ペースト塗布装置１０の制御装置３６は、Ｘテーブル２２のリニアモータとＹテーブル１２のサーボモータ１２を駆動してＸテーブル２２とＹテーブル１２を水平方向に移動させ、Ｚテーブル２３のサーボモータ２４を駆動してＺテーブル２３を上下方向に移動させ、吐出装置２５のシリンジ２７の先端のノズル２６からシール剤を吐出させて、基板１６上に矩形枠状のパターン３３を塗布描画する。２つの吐出装置２５は、Ｘ軸方向に並んだ２つのパターン３３を同時に塗布描画する。
【００４０】
レーザ変位計２８は基板１６上面までの距離を測定し、制御装置３６は、レーザ変位計２８の測定値に基づきノズルの先端と基板１６上面との間隔（以下、ギャップと言う）が常時一定となるようにサーボモータ２４を駆動してＺテーブル２３を移動制御（以下、ギャップ制御と言う）して、均一な幅及び厚さのパターン３３を基板１６上に塗布描画する。
【００４１】
ペースト塗布装置１０の制御装置３６は、配管３０に設けられた電磁開閉弁３１の開閉をオンオフ制御してシール剤の吐出、停止を制御し、また、電空レギュレータ３２を制御して電空レギュレータ３２の下流側の気体の圧力を調整してシール剤の吐出圧を調整する。
【００４２】
このようにして４つの矩形枠状のパターン３３が基板１６上に塗布描画されるが、シリンジ２７の交換時や一定の周期でシリンジ２７の先端のノズル２６の傾きの検査が行なわれる。
【００４３】
ノズル２６の傾きを検査するために、図２、図３に示すように、ペースト塗布装置１０は検出装置４３を有する。検出装置４３はステージ１５の前部中央に上部を開口して形成された断面円形の測定穴４４を有する。ノズル２６の傾きの検出時には、測定穴４４の上方の測定位置にノズル２６が位置する。また、検出装置４３は、測定穴４４の底部に上向きに設けられたＣＣＤカメラ４５からなる撮像装置とＣＣＤカメラ４５の外周の測定穴４４の底部上に設けられたリング照明４６を有する。
【００４４】
ノズル２６の傾きの検出は、予め設定された測定穴４４の上方の測定位置で行なわれる。ＣＣＤカメラ４５は、ノズル２６がペースト塗布装置１０のＺテーブル２３上に位置ずれ及びステージ１５に対する傾きのない基準位置（以下、明細書中において、単に「基準位置」と言う）に取付けられているとき、ノズル２６の中心線Ｃ０の延長上に、図４に示すように、ＣＣＤカメラ４５の画像の中心Ｏが位置するように取付けられる。
【００４５】
リング照明４６はノズル２６の先端部にスポット光を照射する。
検出装置４３は、不図示の画像処理装置を有し、ＣＣＤカメラ４５が撮像したノズル２６の先端部の画像を画像処理装置にて画像処理する。
【００４６】
次に、上記構成の検出装置４３によってノズル２６の傾きを検出する動作について説明する。
【００４７】
ペースト塗布装置１０の制御装置３６は、Ｘテーブル２２、Ｙテーブル１２を原点位置から予め設定された距離だけ水平方向に移動させ、更にＺテーブル２３を原点位置から予め設定された距離だけ下降させて、ノズル２６をステージ１５の前部中央の測定穴４４上方の予め設定された測定位置に位置決めする。
【００４８】
次いで、ＣＣＤカメラ４５は、ノズル２６の先端を下から撮像し、撮像された画像は画像処理装置にて画像処理される。図４は、ＣＣＤカメラ４５で撮像された画像の処理画像４７を示し、ＣＣＤカメラ４５の撮像視野の中心と処理画像４７の中心とは、一致しているものとする。また、処理画像４７において左右方向がＸ軸方向、上下方向がＹ軸方向である。ノズル２６が傾いていないときには、処理画像４７におけるノズル２６先端の処理画像Ｐ０の中心Ｏ０が処理画像４７上の中心（座標）Ｏに位置し、ノズル２６先端の処理画像Ｐ０は真円状を呈する。ノズル２６が傾いているときには、ノズル２６先端の処理画像Ｐ1に示す如く、その中心Ｏ1が処理画像４７上の中心Ｏからずれたところに位置し、ノズル２６先端の処理画像Ｐ1は楕円状を呈する。
【００４９】
画像処理装置にて、ノズル２６が傾いていないときの処理画像Ｐ０の中心Ｏ０と、ノズル２６が傾いているときの処理画像Ｐ1の中心Ｏ1の位置ずれ量Ｌ1を求め、位置ずれ量Ｌ1とノズル２６の長さＬn（既知の値）から、図３に示すように、ノズル２６が傾いているときの中心線Ｃ1のノズル２６が傾いていないときの中心線Ｃ０に対する傾き角度θをsinθ＝Ｌ1／Ｌnにより算出する。
【００５０】
また、図４に示すように、ノズル２６の処理画像Ｐ1の中心Ｏ1が、処理画像４７のＸ−Ｙ座標上のどの象限のどの位置にあるかによってノズル２６の傾きの方向と位置を知ることができる。
【００５１】
尚、ここで、ノズル２６を測定位置に位置付けるときに、Ｘテーブル２２及びＹテーブル１２による位置決め誤差が生じることが考えられる。しかしながら、例えば、本実施例のような液晶表示パネルの製造に用いられるペースト塗布装置１０では、Ｘテーブル２２及びＹテーブル１２の繰り返し位置決め精度が±数μmである。これに対し、傾きによるノズル２６の位置ずれ量Ｌ1は数十μm以上である。従って、Ｘテーブル２２及びＹテーブル１２による位置決め誤差は、ノズル２６の位置ずれ量Ｌ1の許容値内に含まれる程度に小さいので、上述の測定精度に影響することはない。
【００５２】
また、ノズル２６の傾きθが予め設定された基準値を超える場合には、ディスプレイ３８上に表示したり警報を鳴らしたりして作業者に知らせるようにすることにより、作業者は検出されたノズル２６の傾きに基づいてシール剤の塗布の実行可否を判別する。
【００５３】
また、単に、位置ずれ量Ｌ1を予め設定された基準値と比較して、位置ずれ量Ｌ1が予め設定された基準値を超えるか否かにより、シール剤の塗布の実行可否を判別するようにすることもできる。
【００５４】
また、ノズル２６が傾いている場合には、ノズル２６先端の処理画像Ｐ1は楕円状を呈するので、その長辺ａと短辺ｂの比を求め、楕円であるか真円であるかを判断することによって、ノズル２６の傾きを判断することもできる。また、これらのノズル２６の先端の位置ずれ量Ｌ1と楕円であるか真円であるかの２つの条件によってノズル２６の傾きを判断することもできる。
【００５５】
また、ノズル２６の先端部の周囲の輪郭の形状によってノズル２６表面の欠け等の欠陥を検出することもできる。
【００５６】
また、シール剤をノズル２６から吐出させて基板１６上に矩形枠状のパターンを塗布描画する場合、従来技術のところで述べたように、ノズル２６が傾いていると、同一のギャップでも移動する方向によって塗布量が変わる。
【００５７】
ノズル２６の移動方向が変わっても塗布量を一定にするために、ペースト塗布装置１０は、上述の検出装置４３によって検出したノズル２６の傾きに基づいて、シール剤の吐出条件を変更する制御装置３６を備える。即ち、制御装置３６内のプログラムは、検出装置４３にて測定したノズル２６の傾きのデータを読み込み、制御装置３６は、予め定められたノズル２６の傾き及び傾きの方向のデータと基板１６に塗布されるシール剤の塗布量との関係に基づいて、シール剤の吐出条件を変更する。即ち、制御装置３６は、吐出装置２５の電空レギュレータ３２を制御してシリンジ２７内のシール剤を加圧する気体の圧力（吐出圧力）を変更したり、Ｘテーブル２２、Ｙテーブル１２の駆動手段を制御したりしてＸテーブル２２、Ｙテーブル１２の移動速度（塗布速度）を変更する。
【００５８】
例えば、ノズルの傾き及び傾きの方向のデータと基板１６に塗布されるシール剤の塗布量との関係は、次のようにして得ることができる。
【００５９】
即ち、ノズルの傾き角度、ノズルの移動方向に対するノズルの傾きの方向、及び、塗布速度を一定とした条件で、吐出圧力と塗布量との関係を調べる。この関係を、ノズルの傾き角度、或いはノズルの傾きの方向の条件を順次変更し、条件毎に取得する。このようにすることにより、種々のノズルの傾き及びノズルの傾きの方向に対する吐出圧力とシール剤の塗布量との関係を知ることができる。
【００６０】
第１実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ペースト塗布装置１０の検出装置４３がノズル２６の傾きを検出するので、ノズル２６の傾きに起因する塗布不良を未然に防止することができ、塗布品質を向上させることができる。
【００６１】
(b)ノズル２６の傾きを検出し、検出したノズル２６の傾きに基づいてシール剤の塗布の実行可否を判別するので、ノズル２６が傾いているとき、例えば、許容値以上傾いているときには塗布を行なわないようにして、ノズル２６の傾きに起因する塗布不良を未然に防止することができる。その結果、塗布品質を向上させることができる。
【００６２】
(c)ノズル２６の傾き及び傾きの方向を検出し、検出されたノズル２６の傾きと傾きの方向に基づいてシール剤の吐出条件を変更するので、例えば、基板１６上に矩形枠状のパターン３３を塗布描画する場合、ノズル２６と基板１６との相対移動方向に対してノズル２６が傾いている方向及び角度と基板１６に塗布されるシール剤の塗布量との関係を調べておいて、ノズル２６と基板１６との相対移動方向毎に、即ちＸ軸方向とＹ軸方向の別及びそれぞれの方向における往動方向と復動方向の別にノズル２６からのシール剤の吐出圧力や塗布速度等のシール剤の吐出条件を変えることで、塗布パターン３３全体での塗布量を均一にすることができる。その結果、塗布品質を向上させることができる。
【００６３】
(d)検出装置４３は、ノズル２６の軸線方向においてノズル２６の先端に対向する方向から撮像した画像に基づいて、ノズル２６の傾きを検出する。即ち、予め設定された測定位置でノズル２６先端を撮像するのみの簡単な操作で、ノズル２６の傾きを検出することができる。その結果、効率的にノズル２６の検査を行なうことができる。
【００６４】
また、撮像した画像に基づいてノズル２６の傾きを検出するので、作業者の主観が介在することがなく安定した検出精度を得ることができる。
【００６５】
また、ステージ１５の前部に上部を開口する測定穴４４を設け、この測定穴４４内にＣＣＤカメラ４５からなる撮像装置を収納した、即ち、撮像装置は基板１６を載置するテーブルの上面より下に収納されるので、検出装置４３がノズル２６やステージ１５の移動の妨げとなることを防止できる。また、ノズル２６が検出装置４３に衝突するようなことを防止することができ、ノズル２６の損傷による損害を未然に防止できる。
【００６６】
（第２実施例）
第２実施例は、図５に示すように、ステージ１５内に収納したＣＣＤカメラ４５にてノズル２６の側面の画像を撮像することができるようにしたものである。検出装置５５は、ステージ１５の前部のコーナ部に上部を開口するＺ軸方向の孔５０Ａと、この孔５０Ａと交差するＸ軸方向（Ｙ軸方向でも良い）の孔５０Ｂからなる測定穴５０を有し、Ｘ軸方向の孔５０ＢにＣＣＤカメラ４５を収納する。検出装置５５は、更に、Ｚ軸方向の孔５０Ａの上方にノズル２６の側面に対向してシリンジ２７側の取付部材５１に取付けた反射板５２と、Ｚ軸方向の孔５０Ａの底部に設けた反射板５３を有し、取付部材５１の反射板５２と反対側の位置に背景板５４を有する。
【００６７】
尚、ノズル２６は、その中心を通る鉛直軸を中心として、取付部材５１に対して独立して回動可能に設けられている。また、取付部材５１は、不図示のエアシリンダ等の駆動手段によりノズル２６に対して昇降可能に設けられている。これにより、取付部材５１は、図５に示したノズル２６の撮像位置と、この位置よりも上方に設定されたノズル２６による塗布動作を妨げることのない退避位置とに位置付けることが可能とされる。
【００６８】
ノズル２６の傾きの検出は予め設定された測定位置で行なわれる。ＣＣＤカメラ４５は、ノズル２６が基準位置にあるときにおけるノズル２６の中心線Ｃ０が、図６に示すように、ＣＣＤカメラ４５の処理画像５７の中心線Ｚに位置するようにステージ１５の孔５０Ｂ内に取付けられる。尚、この実施例において、ＣＣＤカメラ４５の撮像視野のＺ軸方向（上下方向）の中心線と処理画像５７の中心線Ｚとは一致しているものとする。
【００６９】
ＣＣＤカメラ４５は照明装置４８を有し、照明装置４８の光が反射板５３と反射板５２で反射されノズル２６の側面を照射し、ＣＣＤカメラ４５は照射されたノズル２６の側面の画像を撮像する。
背景板５４はノズル２６の輪郭画像を鮮明に撮像するために使用することができる。
【００７０】
次に、上記構成の検出装置５５によってノズル２６の傾きを検出する動作について説明する。
【００７１】
ペースト塗布装置１０の制御装置３６は、Ｘテーブル２２、Ｙテーブル１２を原点位置から予め設定された距離だけ水平方向に移動させ、更にＺテーブル２３を原点位置から予め設定された距離だけ下降させて、ノズル２６をステージ１５の前部のコーナ部に設けられた測定穴５０の上方の予め設定された測定位置に位置決めする。
【００７２】
ＣＣＤカメラ４５にてノズル２６のＸ軸方向の側面の画像を撮像し、撮像したＸ軸方向の側面の画像を画像処理装置にて画像処理して、図６に示すように、Ｘ軸方向の側面の処理画像５７を得る。得られた処理画像５７におけるノズル２６の処理画像Ｐ1先端の中心Ｏ1とノズル２６が基準位置にあるときにおける処理画像５７の中心線ＺとのＸ軸方向のずれ量ΔＸを画像処理装置にて求める。
【００７３】
次いで、ノズル２６を90度回転させ、Ｙ軸方向の側面の画像を撮像し、Ｘ軸方向の場合と同様に、得られた処理画像におけるノズル２６の処理画像の先端の中心とノズル２６が基準位置にあるときにおける処理画像５７の中心線ＺとのＹ軸方向のずれ量ΔＹを画像処理装置にて求める。
【００７４】
次いでＸ軸方向のずれ量ΔＸとＹ軸方向のずれ量ΔＹから、図７に示すように、Ｌ１２＝ΔＸ２＋ΔＹ２の関係に基づき、ノズル２６が基準位置にあるときのノズル２６の中心Ｏからのずれ量Ｌ1を算出する。次いで、実施例１の場合と同様に、ずれ量Ｌ1とノズルの長さ（既知の値）からノズルの傾きθを求める。
以上のようにして、ノズル２６の傾きの角度θと方向を求めることができる。
【００７５】
第２実施例によれば、第１実施例の作用効果(a)〜(d)と同様の作用効果を奏する。
尚、この第２実施例において、次のようにして、ノズル２６の中心Ｏからのずれ量Ｌ1を求めるようにしても良い。
【００７６】
即ち、図５に示す状態から、ノズル２６を、その中心を通る鉛直軸を中心に１回転させる。そして、この１回転中、所定の角度毎、例えば、10度毎にノズル２６の画像を撮像する。撮像した画像毎にノズル２６の中心Ｏからのずれ量を求める。求めたずれ量のうち、最大のずれ量をノズル２６の中心Ｏからのずれ量Ｌ1とする。
【００７７】
（第３実施例）
第３実施例の検出装置６０は、図８、図９に示すように、ステージ１５の前部中央に上部を開口して形成された断面円形の測定穴６１を有し、測定穴６１の外周に同一の水平面内で直交するＸ軸方向とＹ軸方向のそれぞれに一対ずつ設けたレーザ式の測長器６２、６３からなる２次元センサを有する。一対の測長器６２、６３は投光器６２Ａ、６３Ａと受光器６２Ｂ、６３Ｂからなり、投光器６２Ａ、６３Ａからレーザ光が平行光として送り出され、平行光は受光器６２Ｂ、６３Ｂに内蔵されているイメージセンサによって受光される。ノズル２６が平行光を遮るとノズル２６の大きさに比例した影が生ずるので、この影の大きさや位置を受光器６２Ｂ、６３Ｂの不図示のイメージセンサが走査、演算してノズル２６の直径、位置として測定する。
【００７８】
次に、上記構成の検出装置６０によってノズル２６の傾きを検出する動作について説明する。
【００７９】
ペースト塗布装置１０の制御装置３６は、Ｘテーブル２２、Ｙテーブル１２を原点位置から予め設定された距離だけ水平方向に移動させ、更にＺテーブル２３を原点位置から予め設定された距離だけ下降させて測定穴６１内にノズル２６を挿入し、ステージ１５の測定穴６１内の予め設定された測定位置に位置決めする。
【００８０】
検出装置６０は、Ｘ軸方向とＹ軸方向に配置された測長器６２、６３により、それぞれＸ軸方向とＹ軸方向からノズル２６の直径とその位置を測定した後、ノズル２６をＺ軸方向に順次等間隔で下降させ、ノズル２６が基準位置にあるときのノズル２６の中心軸Ｚに沿う方向の複数個所Ｚ1、Ｚ2・・・Ｚ6でＸ軸方向とＹ軸方向からノズル２６の直径とその位置を検出する。
【００８１】
図１０は、Ｘ軸方向から検出したノズル２６の直径とその位置とＹ軸方向から検出したノズル２６の直径とその位置から作成した合成画像６４で、横軸にＸ−Ｙ軸方向（水平方向）の位置を示し、縦軸にＺ軸方向の位置を示す。ノズル２６が基準位置にあるときには、ノズル２６の中心線は、図１０に示すＺ軸に一致する。
【００８２】
複数個所Ｚ1、Ｚ2・・・Ｚ6におけるノズル２６の各直径Ｄ1x・Ｄ1y、Ｄ2x・Ｄ2y・・・Ｄ6x・Ｄ6yの中心Ｏ1、Ｏ2・・・Ｏ6を結ぶことにより、ノズル２６の中心線Ｃ1を得ることができ、各直径Ｄ1x・Ｄ1y、Ｄ2x・Ｄ2y・・・Ｄ6x・Ｄ6yを結ぶことにより、ノズル２６の外形線を得ることができる。図１０中の各楕円は、ノズル２６の各直径Ｄ1x・Ｄ1y、Ｄ2x・Ｄ2y・・・Ｄ6x・Ｄ6yに基づいてノズル２６のＸ−Ｙ軸方向（水平方向）の断面を模式的に表したものである。
【００８３】
このようにして求めたノズル２６の中心線Ｃ1より、ノズル２６の基準位置に対する傾きの角度とその方向を求める。
【００８４】
第３実施例によれば、第１実施例の(a)〜(c)の作用効果と同様の作用効果を奏するとともに、更に、以下の作用効果を奏する。
【００８５】
ノズル２６をＺ軸方向に移動させてノズル２６のＺ軸方向の複数個所のデータからノズル２６の傾きを検査するので、傾き以外にノズル２６の曲がりも検出できる。例えば、ノズル２６が「Ｃ」の字状や「く」の字状に曲がっている場合等である。このように、ノズル２６の曲がりが検出された場合には、その旨をディスプレイ３８に表示する等して作業者に報知する。これにより、作業者は、このノズル２６により良好な塗布が行なえるか否かを判断することができるので、不適切なノズル２６が使用されることによる塗布不良を未然に防ぐことができ、塗布品質を向上させることができる。
【００８６】
尚、ノズル２６に曲がりが生じている場合には、曲がりのない正常なノズル２６と同じ吐出条件を与えても、必要な塗布量が得られないことが考えられる。そこで、ノズル２６の曲がりが検出されたときには、制御装置３６により塗布を行なわないように処理するようにしても良い。
【００８７】
また、検出装置６０は、予め設定された測定位置でノズル２６先端を検出するのみの簡単な操作で、ノズル２６の傾きを検出することができる。その結果、効率的にノズル２６の検査を行なうことができる。
【００８８】
また、測長器６２，６３の測定値に基づいてノズル２６の傾きを検出するので、作業者の主観が介在することなく安定した検出精度を得ることができる。
【００８９】
また、ステージ１５の前部に上部を開口する測定穴６１を設け、この測定穴６１内に測長器６２、６３を配置したので、検出装置６０がノズル２６やステージ１５の移動の妨げとなることを防止できる。また、ノズル２６が検出装置６０に衝突するようなことを防止することができ、ノズル２６の損傷による損害を未然に防止できる。
【００９０】
（第４実施例）
第４実施例の検出装置７０は、図１１〜図１４に示すように、ステージ１５の前部中央に上部を開口して形成された断面正四角形の測定穴７１を有し、測定穴７１のＸ軸方向に沿う一辺とＹ軸方向に沿う一辺の各中央部に円筒状の渦電流センサ７２、７３からなる近接センサを有する。図１３、図１４に示すように、渦電流センサ７２、７３の各中心軸の延長上のＸ軸とＹ軸は同一の水平面内で直交（交点Ｏ）し、各センサ７２、７３は交点Ｏから等距離に位置する。
【００９１】
次に、上記構成の検出装置７０によってノズル２６の傾きを検出する動作について説明する。
【００９２】
Ｘテーブル２２、Ｙテーブル１２を原点位置から予め設定された距離だけ移動させて、測定穴７１の上方にノズル２６を移動させ、更に、Ｚテーブル２３を原点位置から予め設定された距離だけ下方に移動させて、ノズル２６の先端部を測定穴７１内の測定位置に位置決めする。
【００９３】
ノズル２６の傾きの検出は、ノズル２６の先端部の側面が各センサ７２、７３に対向するＺ軸方向の位置で行なわれ、ノズル２６が基準位置にあるときには、図１４に２点鎖線で示すように、ノズル２６の中心線Ｃ０は、測定穴内のＸ軸とＹ軸が交わる交点Ｏ上に位置する。この交点Ｏを中心にしてＸ軸方向の左右とＹ軸方向の左右にそれぞれノズル２６を移動させることにより、Ｘ軸方向とＹ軸方向のそれぞれについて渦電流センサ７２、７３からノズル２６までの最短距離Ｌ2、Ｌ3を検出して、Ｘ軸方向とＹ軸方向のノズル２６の傾きを検出する。
【００９４】
図１３、図１４の２点鎖線はノズル２６が傾いていない基準位置にあるときの測定穴７１内におけるノズル２６の位置を示す。
【００９５】
ノズル２６が傾いていると、図１４に実線で示すように、ノズル２６が基準位置にあるときの基準値（最短距離）Ｌ０と比較して検出値（最短距離）Ｌ2、Ｌ3にそれぞれのずれΔＹ、ΔＸが生じる。基準値Ｌ０と検出値Ｌ2、Ｌ3とのそれぞれのずれΔＹ、ΔＸを計算することで、ノズル２６の傾きの角度とその方向を求めることができる。
【００９６】
例えば、第２実施例において図７を用いて説明した方法と同様にしてノズル２６の中心からのずれ量Ｌ1とその方向を求め、第１実施例にて説明した式sinθ＝Ｌ1／Ｌnを用いてノズル２６の傾きを求める。但し、この実施例では、Ｌnはノズル２６の基部から渦電流センサ７２、７３による測定位置までの距離Ｌn′とする。
【００９７】
尚、図１２に示すように、測定穴７１の底部にＺ軸方向のずれを検出する近接センサ７４を設けることもできる。この場合には、渦電流型のセンサ７４を使用して、近接センサ７４からノズル２６の先端面との最短距離を検出する。Ｚ軸方向の近接センサ７４を設けることによりノズル２６の傾きをより正確に測定することができる。
【００９８】
即ち、近接センサ７４を用いてノズル２６の先端のＺ軸方向における位置を測定し、Ｚ軸方向における基準位置に対するノズル２６先端の位置の位置ずれΔＺを求める。そして、sinθ＝Ｌ1／Ｌn′を、Ｚ軸方向の位置ずれΔＺを加味したsinθ＝Ｌ1／（Ｌn′−ΔＺ）とする。つまり、ノズル２６がＺ軸方向に位置ずれした分ΔＺだけ、ノズル２６の基部から渦電流センサ７２、７３による測定位置までの距離Ｌn′が増減するので、この増減分ΔＺを距離Ｌn′に加える。これにより、ノズル２６の傾きの角度を、増減分（ΔＺ）を加えないで求める場合よりも正確に求めることができる。
【００９９】
また、上述の近接センサ７２、７３に代えて、不図示の限定反射型の光学式センサを使用することもできる。限定反射型のセンサを使用した場合には、受光部は正反射光のみ受光するので、ノズル２６の基準位置からのずれ量を精度良く測定することができる。
【０１００】
第４実施例によれば、第１実施例の(a)〜(c)の作用効果と同様の作用効果を奏するとともに、更に、以下の作用効果を奏する。
【０１０１】
Ｘ軸方向とＹ軸方向の２つの渦電流センサ７２、７３からなる検出装置７０は、画像処理装置等の比較的コストの高い装置を必要としないので、コストアップを招くことがなく、また、比較的簡単にノズル２６の傾きを計測できる。
【０１０２】
また、検出装置７０は、予め設定された測定位置でノズル２６先端を検出するのみの簡単な操作で、ノズル２６の傾きを検出することができる。その結果、効率的にノズル２６の検査を行なうことができる。
【０１０３】
また、渦電流センサ７２、７３の測定値に基づいてノズル２６の傾きを検出するので、作業者の主観が介在することなく安定した検出精度を得ることができる。
【０１０４】
また、ステージ１５の前部に上部を開口する測定穴６１を設け、この測定穴６１内に渦電流センサ７２、７３を配置したので、検出装置７０がノズル２６やステージ１５の移動の妨げとなることを防止できる。また、ノズル２６が検出装置７０に衝突するようなことを防止でき、ノズル２６の損傷による損害を未然に防止できる。
【０１０５】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、ノズルの傾きは直線的な傾きのみならず、曲がりも含むことは言うまでもない。
【０１０６】
また、実施例では、ステージ１５の前部の中央又はコーナ部にノズルの傾きを検出する検出装置を設けたが、ステージ１５の後部又は側部であっても良い。
【０１０７】
また、枠状のパターンは矩形に限らず、多角形や円形の枠であっても良い。要するにノズルの移動方向が往動と復動とで変わるものであれば良い。
【０１０８】
また、パターンは、枠状に限らず直線状やＬ字状、或いはコ字状等でも良く、要するに線状のパターンであれば良い。
【０１０９】
また、ノズルの傾きや曲がりが大きくなるとノズルが撮像装置の焦点深度内から外れたり、センサの測定範囲内から外れたりして、検出エラーとなることが考えられる。そこで、検出エラーが生じたときは、ノズルに傾きや曲がりが生じているとして、ディスプレイ上にその旨を表示する等して作業者に報知するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】図１はペースト塗布装置を示す斜視図である。
【図２】図２は第１実施例における図１のステージの拡大図である。
【図３】図３は第１実施例の検出装置の要部を示す模式図である。
【図４】図４は図３の検出装置にて撮像したノズルの先端の処理画像を示す模式図である。
【図５】図５は第２実施例における検出装置の要部を示す模式図である。
【図６】図６は図５の検出装置にて撮像したノズルの側面の処理画像を示す模式図である。
【図７】図７はノズルの傾きを求めるための説明図である。
【図８】図８は第３実施例におけるステージの拡大図である。
【図９】図９は第３実施例の検出装置の要部を示す模式図である。
【図１０】図１０は図９の検出装置にて検出したＸ軸方向とＹ軸方向のノズルの直径を合成して作成した画像を示す模式図である。
【図１１】図１１は第４実施例におけるステージの拡大図である。
【図１２】図１２は第４実施例の検出装置の要部を示す斜視図である。
【図１３】図１３は図１１の検出装置にて測定したノズルのＸ軸方向における断面を示す模式図である。
【図１４】図１４は、図１２、図１３のノズルの中心軸を含む水平面における断面図である。
【図１５】図１５はノズルの傾きと塗布量の関係を示す模式図で、（Ａ）は、ノズルが傾いていない正常な状態、（Ｂ）はノズルの傾きと塗布方向が同一の場合、（Ｃ）はノズルの傾きと塗布方向が反対の場合の模式図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１０  ペースト塗布装置
１６  基板
２６  ノズル
３３  パターン
３６  制御装置
４３、５５、６０、７０    検出装置
４５  ＣＣＤカメラ(撮像装置)
４４、５０、６１、７１  測定穴
６２、６３、７２、７３  センサ
【図１】
0004832861.tif 000002
【図２】
0004832861.tif 000003
【図３】
0004832861.tif 000004
【図４】
0004832861.tif 000005
【図５】
0004832861.tif 000006
【図６】
0004832861.tif 000007
【図７】
0004832861.tif 000008
【図８】
0004832861.tif 000009
【図９】
0004832861.tif 000010
【図１０】
0004832861.tif 000011
【図１１】
0004832861.tif 000012
【図１２】
0004832861.tif 000013
【図１３】
0004832861.tif 000014
【図１４】
0004832861.tif 000015
【図１５】
0004832861.tif 000016