(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体材料を吐出するための吐出部を有する液体材料吐出装置であって、
前記吐出部から吐出された前記液体材料の吐出時の形状を撮像する撮像装置と、
撮像された前記液体材料の形状から当該液体材料の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出する画像処理部とをさらに有し、
既定である前記基準位置から塗布対象物までの距離（Ｄ）及び同じく既定である前記吐出部の移動量（Ｓ）に対して前記液体材料の下端と前記基準位置との算出距離（Ｌ）が所定の条件  （Ｄ−Ｌ）＜Ｓ  を満たすか否かに応じて、前記液体材料が前記塗布対象物に接触可能であるか否かを判定することを特徴とする液体材料吐出装置。
【請求項２】
前記算出距離（Ｌ）が所定の閾値を超えないことを、略必要量の前記液体材料が吐出されていることを確認するための条件とすることを特徴とする請求項１記載の液体材料吐出装置。
【請求項３】
前記算出距離（Ｌ）が前記所定の条件を満たさないとき、又は前記算出距離（Ｌ）が所定の閾値内の寸法とならないときは、異常吐出量と検出することを特徴とする請求項１又は２記載の液体材料吐出装置。
【請求項４】
液体材料を吐出するための吐出部を有する液体材料吐出装置であって、
前記吐出部から吐出された前記液体材料の吐出時の形状を撮像する撮像装置と、
撮像された前記液体材料の形状から当該液体材料の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出する画像処理部とをさらに有し、
既定である前記基準位置から塗布対象物までの距離（Ｄ）及び同じく既定である前記吐出部の移動量（Ｓ）に対して前記液体材料の下端と前記基準位置との算出距離（Ｌ）が、前記液体材料が前記塗布対象物に接触可能となるための所定の条件  （Ｄ−Ｌ）＜Ｓ  を満足しない場合に、前記塗布対象物への塗布空振りを防ぐ対策を行うことを特徴とする液体材料吐出装置。
【請求項５】
前記算出距離（Ｌ）が所定の閾値内の寸法とならないことを条件に異常吐出量と検出することを特徴とする請求項４記載の液体材料吐出装置。
【請求項６】
液体材料を内部に保持しかつ前記吐出部を有するシリンジの内部に対して圧力媒体を用いて付加する圧力の値及び前記圧力の付加時間の少なくとも一方を制御する圧力制御部をさらに有し、前記液体材料の下端と前記基準位置との算出距離に基づいて前記圧力制御部は前記圧力媒体により付加する圧力の値及び圧力の付加時間の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか記載の液体材料吐出装置。
【請求項７】
液体材料を内部に保持し前記液体材料を吐出するための吐出部を有するシリンジを用い、前記シリンジ内部に保持された前記液体材料に対して圧力媒体を用いて所定値の圧力を付加して前記吐出部から前記液体材料を吐出する液体材料吐出方法であって、
撮像装置は、前記吐出部より吐出された前記液体材料を前記吐出部において液滴として保持した状態で撮像し、撮像された前記液滴の形状から当該液滴の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出し、
既定である前記基準位置から塗布対象物までの距離（Ｄ）及び同じく既定である前記吐出部の移動量（Ｓ）に対して前記液滴の下端と前記基準位置との算出距離（Ｌ）が所定の条件  （Ｄ−Ｌ）＜Ｓ  を満たすか否かに応じて、前記液体材料が前記塗布対象物に接触可能であるか否かを判定することを特徴とする液体材料吐出方法。
【請求項８】
前記算出距離（Ｌ）が所定の閾値を超えないことを１つの条件として、略必要量の前記液体材料が吐出されていることを確認することを特徴とする請求項７記載の液体材料吐出方法。
【請求項９】
液体材料を内部に保持し前記液体材料を吐出するための吐出部を有するシリンジを用い、前記シリンジ内部に保持された前記液体材料に対して圧力媒体を用いて所定値の圧力を付加して前記吐出部から前記液体材料を吐出する液体材料吐出方法であって、
前記吐出口から前記液体材料が吐出される際の前記液体材料の形状を撮像装置にて撮像し、撮像された前記液体材料の形状から当該液体材料の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出し、
既定である前記基準位置から塗布対象物までの距離（Ｄ）及び同じく既定である前記吐出部の移動量（Ｓ）に対して前記液滴の下端と前記基準位置との算出距離（Ｌ）が、前記液体材料が前記塗布対象物に接触可能となるための所定の条件  （Ｄ−Ｌ）＜Ｓ  を満足しない場合に、前記塗布対象物への塗布空振りを防ぐ対策を行うことを特徴とする液体材料吐出方法。
【請求項１０】
前記算出距離（Ｌ）が所定の閾値内の寸法とならないことを条件に異常吐出量と検出することを特徴とする請求項９記載の液体材料吐出方法。
【請求項１１】
前記シリンジ内部に対して圧力媒体を用いて付加する圧力の値及び前記圧力の付加時間の少なくとも一方を制御する圧力制御部をさらに用い、
前記液滴の下端と前記基準位置との算出距離に基づき、前記圧力制御部は、前記シリンジ内部に保持された液体材料に対して付加する圧力の値及び前記圧力の付加時間の少なくとも一方を、前記液滴を前記吐出部に保持した状態において制御することを特徴とする請求項７から１０のいずれか記載の液体材料吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペースト状の材料、接着剤等の粘性流体を含む液体材料を、対象物に対して吐出し、塗布、注入、充填、あるいは点滴を行う装置及び方法に関する。より詳細には、液体材料の吐出手段（例えば液体材料の吐出部を有するシリンジ）から吐出される当該液体材料の量の測定及び制御を可能とし、所定量の液体を対象物に対して吐出し、塗布、注入、充填、あるいは点滴する装置及び方法に関する（以下、単に液体材料吐出装置及び方法と述べる。）。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子部品を製造する工程において用いられる、所定の液体材料を対象物に対して吐出し、塗布等する液体材料吐出装置として、例えばディスペンサを備える装置が用いられている。ディスペンサ５０は、図６に示すように、液体材料６０を内部に保持するシリンジ５１、シリンジ内部に加圧空気を供給するチューブ５２、加圧空気の圧力を制御する圧力制御部５３、液体材料の温度を検出する温度センサ５４、及び当該温度を制御する温度制御部５５から構成される。
【０００３】
ディスペンサ５０においては、液体材料６０に対して加圧空気を介して加えられる圧力とその加圧時間とを制御することで、吐出させる液体材料の体積を制御している。一般的には、シリンジ５１の内部を、チューブ５２及び圧力制御部５３の内部に設けられたバルブ５６を介して、所定の圧力を有する外部の圧力空気源６１と接続し、このバルブ５６を解放する時間によって加圧時間の制御を行っている。さらにバルブ５６とシリンジ５１との間に減圧弁５７を設置し、この減圧弁５７を用いてシリンジ５１内部に付加される圧力を制御している。
【０００４】
また、例えば樹脂等の液体材料はその保持温度によって粘性が大きく変化し、加えられた圧力に対する液体材料の吐出体積も大きく変化する。従って、ディスペンサ５０からの吐出量を一定にするためには、シリンジ５１内部及び吐出部の温度を常に一定にする必要がある。シリンジ５１の内部等の温度は、温度センサ５４、温度制御部５５及び温度調節装置５８により一定温度の保持がなされている。
【０００５】
ここで、シリンジ５１の下方先端に設けられた開口に存在する液体材料に加えられる吐出圧力は、加圧空気によって付加される圧力とシリンジ５１内部の液体材料の重量により付加される圧力とからなる。一定体積の液体材料を吐出するためには、開口に存在する液体材料に対して一定の吐出圧力が付加されなければならない。従って、液体材料が減少し、シリンジ５１内部の液体材料の総重量が減少した場合、一定の吐出圧力を開口に加えるためにはその重量減少分に応じた圧力を付加する必要がある（水頭差）。
【０００６】
ただし、空気の体積は加えられた圧力に対して弾性的に収縮し、かつその収縮にある程度の経過時間を要するという特性がある。このため、単純に液体材料の減少分に応じた圧力を付加するのみでは、実際にシリンジ開口に所定の圧力が加えられなくなり、ディスペンサ５０より吐出される体積が想定した値と異なる場合が生じうる。
【０００７】
従来技術においては、各種液体材料についての、吐出体積に対してのシリンジ５１内の液体材料の残量と供給空気の圧力との関係を予め得て、その関係から吐出体積を一定にするための圧力の補正係数を求めることとし、その補正係数に応じて随時空気の圧力を制御することで一定量の液体材料の吐出を可能としている（水頭差補正）。
【０００８】
また、これら補正係数は、各種液体材料の、種々の温度域についてすなわち種々の粘度での関係が予め求められ、実吐出体積を安定させるために用いられている。
【０００９】
実吐出体積を管理する他の方法としては、実際の吐出工程を行う直前に、実際に吐出された液体材料を精密な秤量ばかり（不図示）に取り、その重量から吐出体積を測定する方法もある。この場合、吐出作業を数回行う毎に実吐出体積を測定し、その測定結果に応じて加える圧力の大きさ及び加圧時間を制御することで実吐出体積の安定化を図ることとなる。
【００１０】
［従来技術において解決すべき問題点１］
液体材料吐出装置の具体的な用途としては、例えばプリント基板に接着用樹脂でチップ状電子部品を固着するために、接着用樹脂をプリント基板面に点状に塗布する場合等が挙げられる。そのような場合、プリント基板等に装着されるチップ状電子部品の小型化が近年顕著になってきているため、一回の液体材料の吐出工程において要求される実吐出量が微量となりかつバラツキが少ないことが要求され、実吐出体積は近年ますます高精度化されつつある。具体的には、従来であれば、重量にして０．１ｍｇレベルの精度が制御されれば十分であったものが、現在実吐出体積の重量が０．２ｍｇ程度で、精度的に±７％以下（±０．０１４ｍｇ以下）の実吐出体積の制御が要求されつつある。しかし、前記水頭差補正は、予め求めた補正係数に基づいて圧力及び圧力の付加時間を調整する方法であり、実際の注入時の吐出体積の確認は行われていない。従って、補正係数を求めた際の条件、例えば、シリンジ内部の液体材料における粘度が異なった場合等は、実吐出体積が変化する場合が生じ得る。
【００１１】
また、実際に吐出された液体材料の重量を測定し、当該測定値に基づき圧力調整等を行う方法でも、秤量ばかりの精度を高めることで対応は可能である。しかし、この場合には、実際には０．０１４ｍｇ以下のバラツキを秤量するには多くの時間を要するという問題が考えられる。さらに、このように精度を要求した場合には、秤量ばかりを含めた液体材料吐出装置の価格が高価なものとならざるを得ない。また、秤量時における吐出体積と実工程における吐出体積とが異なる場合も考えられる。
【００１２】
［従来技術において解決すべき問題点２］
さらに、従来の液体材料吐出装置には別の課題がある。ロット切り替え時等所定の時間液体材料吐出装置を稼動させなかった場合、稼動１回目の塗布量が不安定になる。例えば、図７のように前回のロットの１回目の塗布量が過大になったり、今回のロットの１回目の塗布量が過小になったりする現象が発生する。これは、シリンジ内の圧縮空気の状態変化、温度変化や溶剤揮発に伴う液体の粘度変化等が要因で、前記水頭差補正では解決できず、一般には捨て打ちと呼ばれる初期吐出を塗布対象とは別の位置で行い、安定化を図るが、高価な液体を捨てる必要が生じ、またその捨てた液体をどのように処理するかについても工程の増加を覚悟しなければならない。
【００１３】
それらの問題点１，２に鑑み、液体材料の吐出量を高精度で制御することを目的とした先行技術として下記特許文献１，２，３がある。
【００１４】
【特許文献１】特開２００１−３２７９０５号公報
【特許文献２】実開昭６３−１１５４７０号公報
【特許文献３】特開２０００−１６７４６２号公報
【００１５】
これらは、液体材料を保持するシリンジに対して圧力を付加して液体材料を吐出させる装置において、シリンジの吐出口から吐出された液体材料の形状を撮像し、撮像された形状からその体積を求め、求められた体積に基づいてシリンジに付加される圧力及びその付加時間を制御する方法を開示している。
【００１６】
また、吐出された液体材料の体積の求め方について、特許文献１では、鉛直方向に延在してその内部を液体材料が流れる円筒において、円筒の鉛直方向下方の開口端部において液体材料が液滴を形成した場合における液滴の体積を求める方法であって、円筒及び液滴に対して水平方向からその影像を撮像し、影像の外形線と水平線との二つの交点の間の距離を直径とする微少厚さを有する円盤について、円筒の下方端部より上方に離間した所定位置から液滴の下方端部の間に存在する円盤の体積を積算し、積算された体積より円筒の下方端部から所定位置までの体積を減ずることを特徴としている、と開示されている。
【００１７】
特許文献２では、当該文献中の図２を参照して、体積Ｌは当該文献中の式(1)
Ｌ＝∫Ｋπ（ｄｉ／２）２ｄｔ  
で求められるとある。
【００１８】
特許文献３では、画像処理による塗布量の測定は、直径から球の体積を計算することによっても可能であるから、計算が容易になる旨の記載がある。
【００１９】
前記先行技術の方法は、［従来技術において解決すべき問題点２］を解決することはできた。しかし、［従来技術において解決すべき問題点１］については以下の課題が残った。それを以下に説明する。
【００２０】
下端が吐出口となったシリンジの吐出部としてのノズル（ニードルとも言う）から吐出された液体材料は通常図８（Ａ）のようにノズル３２先端に重力方向に表面張力によって液滴２０となって溜まる。しかし、ノズル３２側面に余剰液体が付着したとき等は、その液体につられて図８（Ｂ）のようにノズル３２の側面方向に液滴２０が連れ上がることがある。図８（Ａ），（Ｂ）どちらの場合でも、撮像して吐出された液滴２０の体積を求めると、略同等の量と判定されるが、ノズル３２の下降距離（ストローク）は一定量であるため、図８（Ａ）は液滴２０が塗布対象物である基板１１に接触し、ノズル３２から基板１１へ液体材料が移動し塗布される。ところが図８（Ｂ）の場合だと、ノズルストロークが最下点でも液滴２０と基板１１が接触せず、基板１１には液体材料の塗布がなされない、といった問題が発生した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明は、上記の点に鑑み、吐出部から吐出された液体材料の体積測定を行うことなく、塗布ミスを発生させないで所定量の液体材料を安定して対象物に塗布することが可能な液体材料吐出装置及び方法を提供することを目的とする。
【００２２】
本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するために、第１発明に係る液体材料吐出装置は、
液体材料を吐出するための吐出部を有する液体材料吐出装置であって、
前記吐出部から吐出された前記液体材料の吐出時の形状を撮像する撮像装置と、
撮像された前記液体材料の形状から当該液体材料の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出する画像処理部とをさらに有し、
既定である前記基準位置から塗布対象物までの距離（Ｄ）及び同じく既定である前記吐出部の移動量（Ｓ）に対して前記液体材料の下端と前記基準位置との算出距離（Ｌ）が所定の条件  （Ｄ−Ｌ）＜Ｓ  を満たすか否かに応じて、前記液体材料が前記塗布対象物に接触可能であるか否かを判定することを特徴としている。
【００２４】
第２発明に係る液体材料吐出装置は、第１発明において、前記算出距離（Ｌ）が所定の閾値を超えないことを、略必要量の前記液体材料が吐出されていることを確認するための条件とすることを特徴としている。
【００２５】
第３発明に係る液体材料吐出装置は、第１又は第２発明において、前記算出距離（Ｌ）が前記所定の条件を満たさないとき、又は前記算出距離（Ｌ）が所定の閾値内の寸法とならないときは、異常吐出量と検出することを特徴としている。
【００２６】
第４発明に係る液体材料吐出装置は、
液体材料を吐出するための吐出部を有する液体材料吐出装置であって、
前記吐出部から吐出された前記液体材料の吐出時の形状を撮像する撮像装置と、
撮像された前記液体材料の形状から当該液体材料の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出する画像処理部とをさらに有し、
既定である前記基準位置から塗布対象物までの距離（Ｄ）及び同じく既定である前記吐出部の移動量（Ｓ）に対して前記液体材料の下端と前記基準位置との算出距離（Ｌ）が、前記液体材料が前記塗布対象物に接触可能となるための所定の条件  （Ｄ−Ｌ）＜Ｓ  を満足しない場合に、前記塗布対象物への塗布空振りを防ぐ対策を行うことを特徴としている。
【００２７】
第５発明に係る液体材料吐出装置は、第４発明において、前記算出距離（Ｌ）が所定の閾値内の寸法とならないことを条件に異常吐出量と検出することを特徴としている。
第６発明に係る液体材料吐出装置は、第１から第５発明のいずれかにおいて、液体材料を内部に保持しかつ前記吐出部を有するシリンジの内部に対して圧力媒体を用いて付加する圧力の値及び前記圧力の付加時間の少なくとも一方を制御する圧力制御部をさらに有し、前記液体材料の下端と前記基準位置との算出距離に基づいて前記圧力制御部は前記圧力媒体により付加する圧力の値及び圧力の付加時間の少なくとも一方を制御することを特徴としている。
【００２８】
第７発明に係る液体材料吐出方法は、
液体材料を内部に保持し前記液体材料を吐出するための吐出部を有するシリンジを用い、前記シリンジ内部に保持された前記液体材料に対して圧力媒体を用いて所定値の圧力を付加して前記吐出部から前記液体材料を吐出する液体材料吐出方法であって、
撮像装置は、前記吐出部より吐出された前記液体材料を前記吐出部において液滴として保持した状態で撮像し、撮像された前記液滴の形状から当該液滴の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出し、
既定である前記基準位置から塗布対象物までの距離（Ｄ）及び同じく既定である前記吐出部の移動量（Ｓ）に対して前記液滴の下端と前記基準位置との算出距離（Ｌ）が所定の条件  （Ｄ−Ｌ）＜Ｓ  を満たすか否かに応じて、前記液体材料が前記塗布対象物に接触可能であるか否かを判定することを特徴としている。
【００２９】
第８発明に係る液体材料吐出方法は、第７発明において、前記算出距離（Ｌ）が所定の閾値を超えないことを１つの条件として、略必要量の前記液体材料が吐出されていることを確認することを特徴としている。
【００３０】
第９発明に係る液体材料吐出方法は、
液体材料を内部に保持し前記液体材料を吐出するための吐出部を有するシリンジを用い、前記シリンジ内部に保持された前記液体材料に対して圧力媒体を用いて所定値の圧力を付加して前記吐出部から前記液体材料を吐出する液体材料吐出方法であって、
前記吐出口から前記液体材料が吐出される際の前記液体材料の形状を撮像装置にて撮像し、撮像された前記液体材料の形状から当該液体材料の下端と前記吐出部の基準位置との距離を算出し、
既定である前記基準位置から塗布対象物までの距離（Ｄ）及び同じく既定である前記吐出部の移動量（Ｓ）に対して前記液滴の下端と前記基準位置との算出距離（Ｌ）が、前記液体材料が前記塗布対象物に接触可能となるための所定の条件  （Ｄ−Ｌ）＜Ｓ  を満足しない場合に、前記塗布対象物への塗布空振りを防ぐ対策を行うことを特徴としている。
第１０発明に係る液体材料吐出方法は、第９発明において、前記算出距離（Ｌ）が所定の閾値内の寸法とならないことを条件に異常吐出量と検出することを特徴としている。
第１１発明に係る液体材料吐出方法は、第７から１０発明のいずれかにおいて、
前記シリンジ内部に対して圧力媒体を用いて付加する圧力の値及び前記圧力の付加時間の少なくとも一方を制御する圧力制御部をさらに用い、
前記液滴の下端と前記基準位置との算出距離に基づき、前記圧力制御部は、前記シリンジ内部に保持された液体材料に対して付加する圧力の値及び前記圧力の付加時間の少なくとも一方を、前記液滴を前記吐出部に保持した状態において制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３１】
本発明に係る液体材料吐出装置及び方法によれば、吐出部から吐出された液体材料の下端と前記吐出部の基準位置との距離に着目して、液体材料の吐出量の検出、制御を行うようにしたので、基板等の対象物への液体材料の塗布に際して対象物に液体材料が塗布されないという事態の発生を防止でき、また液体材料吐出量のバラツキを少なくして、液体材料を安定して対象物に塗布することが可能である。また、吐出部から吐出された液体材料の下端と前記吐出部の基準位置との距離の算出は、液体材料の体積の算出に比較して演算処理が容易であり高速に処理可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明を実施するための最良の形態として、液体材料吐出装置及び方法の実施の形態を図面に従って説明する。
【００３３】
図１乃至図５で本発明に係る液体材料吐出装置及び方法の実施の形態を説明する。図１は液体材料吐出装置の模式的構成図、図２は外観を示す斜視図、図３は液体材料吐出装置の要部構成を示す拡大正面図である。まず、全体構成から説明すると、図２に示すように、液体材料吐出装置は、装置フレーム１上に基板ローダ２、ディスペンス部３、操作パネル４、基板アンローダ５を設けたものであり、ディスペンス部３はディスペンサにより塗布対象物としての基板に液体材料（各種樹脂等）を塗布する部分であり、基板ローダ２はディスペンス部３への基板の供給を行い、基板アンローダ５はディスペンス部３で液体材料を塗布後の基板を排出するものである。
【００３４】
液体材料吐出装置の基本は、基板搬送系と撮像装置とディスペンサとの組み合わせで、基板搬送系には少なくとも一つのステージを持つ。図１の例では、基板搬送系１０は予熱ステージＳ１、塗布ステージＳ２及び冷却ステージＳ３の３個のステージを有している。基板１１は、図２の基板ローダ２から基板搬送系１０に供給され、予熱ステージＳ１、塗布ステージＳ２及び冷却ステージＳ３の順に搬送され、基板アンローダ５で基板搬送系１０から排出されるようになっている。
【００３５】
予熱ステージＳ１は液体塗布前の基板１１に対して予熱が必要な場合、ヒータ等の予熱手段で基板１１の温度を上げ、塗布ステージＳ２での液体塗布における流動性を上げる役割を持つ。
【００３６】
塗布ステージＳ２の基板１１に対して液体塗布を行うディスペンサ３０の構造自体は周知であり（例えば、図６の従来技術参照）、液体材料を内部に保持し液体材料を吐出するための吐出部を有するシリンジ３１を有する。シリンジ３１の吐出部はシリンジ３１下端に一体的に設けられたノズル（ニードル）３２で構成され、その下端開口が吐出口となっている。シリンジ３１により適量の液体材料を押し出してノズル３２下端から液体材料を吐出する構成である。液体材料吐出量、すなわち液体材料塗布量はディスペンサ３０が接続されたディスペンスコントローラ３３で制御される。このディスペンスコントローラ３３は、シリンジ３１内部に対して圧力媒体（圧縮又は減圧空気）を用いて付加する圧力の値及び前記圧力の付加時間の少なくとも一方を制御する圧力制御部を有する。また、図３のシリンジ３１に設けられた温度調節装置としてのヒータ３４を作動させてシリンジ内の液体材料の温度を制御する温度制御部（不図示）を別途有している。塗布ステージＳ２では基板１１に１箇所あるいは複数箇所に液体（液滴）を例えば点状や線状に塗布する動作を行う。
【００３７】
冷却ステージＳ３は塗布ステージＳ２で上昇した基板１１の温度を下げ、塗布された液体を凝固、安定させる働きを持つ。
【００３８】
図３に示すように、塗布ステージＳ２上において、撮像装置４０及び照明装置４１がノズル３２から吐出された液体材料である液滴２０を挟んで対向する位置に配設されている。撮像装置４０はＣＣＤカメラ等であり、照明装置４１は撮像装置４０に向かう透過光を照射するものである。そして、撮像装置４０は透過光により形成される液滴２０の映像（液滴が暗く写った影像）を撮像する。また、図１のように、撮像装置４０で撮像された画像信号を処理する画像処理演算部３５及びその処理結果を表示するモニタ３６が設けられている。さらに、画像処理演算部３５の画像処理結果（処理の詳細は後述する）を受けて撮像結果からディスペンスコントローラ３３をフィードバック制御するコントローラ３７が設けられている。なお、コントローラ３７は装置全体の各種制御も行う。
【００３９】
なお、塗布ステージＳ２が水平面内で前後左右の直交２軸方向に動くＸ−Ｙテーブルとしての機能を有する場合、ディスペンサ３０はＺ軸方向（上下方向）の動作を行えればよいが、塗布ステージＳ２が基板１１の位置決め保持機能は有するがＸ−Ｙテーブルとしての機能を有しないときは、ディスペンサ３０はＸ−Ｙ−Ｚ軸方向（直交３軸方向）に移動する機能を有する必要がある。
【００４０】
本実施の形態の液体材料吐出装置の画像処理による液体材料吐出量制御の原理について図４で説明する。
【００４１】
（ａ）  シリンジ３１下部に一体のノズル３２から吐出された液体材料をノズル３２において液滴２０として保持した状態で撮像し、撮像された液滴２０の形状から液滴２０の下端とノズル３２の基準位置（図４ではノズル下端）との距離Ｌを測定、算出する。つまり、撮像装置４０の液滴２０の形状が写った画像信号から画像処理演算部３５でノズル側の基準位置から液滴２０の最下点までの距離Ｌを算出する。
【００４２】
次に、予め定められたノズル３２の下降ストロークＳ及び上昇時のノズル３２と基板１１の間隔Ｄとの関係が、下記（１）式
（Ｄ−Ｌ）＜Ｓ        …（１）
を満たしていることを求めることにより（例えばコントローラ３７で演算する）、液滴２０は確実に基板１１に接触すると判定できる（空振り防止）。
【００４３】
（ｂ）  また、前記距離Ｌの寸法に閾値を設けることで、略必要量の液滴が吐出されていることを確認する。つまり、前記距離Ｌが（１）式を満たしかつ／或いは閾値を超えないように制御することになる。
【００４４】
図４（Ａ）の例では前記距離Ｌ＝Ｌ１であり、項目（ａ）の（１）式を満たし、かつ項目（ｂ）の距離Ｌ寸法が閾値以下に収まっている。従って、正常な塗布動作が期待できる。一方、図４（Ｂ）の例ではノズル側面への余剰液体付着等に起因し、その液体につられてノズル３２の側面方向に液滴２０が連れ上がっている。このため、図４（Ａ）と液滴体積は略同等であっても前記距離Ｌ＝Ｌ２であり、項目（ａ）の（１）式を満足しない。
この場合には塗布動作を行うと空振り（基板への塗布失敗）となるため、液滴２０を（１）式を満足するまで大きくするか、あるいは装置を停止してノズル３２の清掃（ノズル側面の余分な液体付着の除去）を行う等の対策を行う。
【００４５】
上記項目（ａ）は図８（Ｂ）で説明したような基板１１への液体塗布ミスを防ぐ効果がある。さらに、図８（Ｂ）の場合、従来装置では基板１１に液体を塗布しないまま図４（Ｃ）のように次の規定量の液体材料がノズル先端から吐出されるため、塗布ミスをした次の塗布動作において、図４（Ｄ）のように液体材料が垂れ落ち、基板不良の原因ともなるが、本実施の形態ではこれを未然に防ぐことになる。
【００４６】
項目（ｂ）は捨て打ち対策、即ち異常吐出量対策（稼動１回目の塗布量不安定の対策）として効果がある。ディスペンサを用いる液体材料は、多くの場合、温度管理等により適度な表面張力を有するため、同じ量を吐出すれば安定した距離Ｌの寸法となり、異常検出であれば、複雑な演算で液滴２０の体積を精密に求める必要はない。さらに実用面では、演算処理が簡単であるため、わずかながら動作タクトタイムに好影響を与える。
【００４７】
図５は本実施の形態の液体材料吐出装置の一連の塗布動作を示す。図５（Ａ）の手順１では液体材料をノズル３２より吐出し、ノズル３２下端に液滴２０として保持された状態で撮像装置４０にて撮像する。撮像された液滴２０の形状から当該液滴の下端とノズル３２の基準位置（下端）との距離Ｌを画像処理演算部３５で算出する。算出した距離Ｌが規定の寸法となるように（上記項目（ａ）の（１）式を満足しかつ項目（ｂ）の閾値内の寸法となるように）、コントローラ３７によりディスペンスコントローラ３３を制御し、ディスペンスコントローラ３３内の圧力制御部で圧力媒体として付加する空気圧力（圧縮空気、減圧空気を切り替えて供給）の値及び圧力の付加時間の少なくとも一方を調整する。
【００４８】
図５（Ｂ）の手順２では液滴２０の上下方向長さが規定の距離Ｌの寸法になったことを上記の画像処理で確認し（このときの液滴２０の量を基準量とする）、この液滴２０の状態を保持したまま塗布対象物である基板１１上に移動する。
【００４９】
図５（Ｃ）の手順３では、シリンジ３１をＺ軸方向に所定ストロークで下降させ、液滴２０を基板１１に接触させる。この結果、前記基準量の液体材料が基板１１に塗布される。
【００５０】
手順４において、前記基準量のみ塗布の場合、図５（Ｄ）のようにシリンジ３１はＺ軸方向に上昇、復帰する。また、前記基準量に加えてさらに規定量塗布の場合、図５（Ｅ）のようにシリンジ３１をＸ−Ｙ軸方向に移動させる（基板１１が相対的にＸ−Ｙ軸方向に移動してもよい）。これにより線状塗布が行われる。
【００５１】
この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。
【００５２】
(1)  シリンジ３１のノズル３２から吐出された液体材料の吐出時の形状を撮像装置４０で撮像し、撮像された前記液体材料の形状から当該液体材料の下端とノズル３２の基準位置との距離Ｌを画像処理演算部３５で算出し、前記液体材料の下端と前記基準位置との算出距離Ｌに基づいてディスペンスコントローラ３３に内蔵された圧力制御部は圧力媒体により付加する圧力の値及び圧力の付加時間の少なくとも一方を制御する。これにより、対象物としての基板１１への液体材料の塗布動作に際して基板１１に液体材料が塗布されないという事態の発生を防止でき、また液体材料吐出量のバラツキを少なくして、液体材料を安定して基板１１に塗布することが可能である。
【００５３】
(2)  ノズル３２から吐出された液体材料の下端とノズル３２の基準位置との距離Ｌの算出は、液体材料の体積の算出に比較して演算処理が容易であり高速に処理可能である。
【００５４】
(3)  撮像装置４０に対してノズル３２から吐出された液体材料を挟んで対向する位置に当該液体材料に光を照射する照明装置４１を設けており、照明装置４１から撮像装置４０に向けて透過光を照射することで、撮像装置４０は透過光により形成される液体材料の映像（液体材料が陰になった影像）を精度良く鮮明に撮像することが可能である。
【００５５】
なお、図５に示した液体材料の吐出量の制御を繰り返し行う場合、画像処理演算部３５により算出された液滴２０の下端とノズル３２の基準位置との距離Ｌを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された距離と画像処理部３５により算出された新たな距離とを比較してその相違を求める比較部とをコントローラ３７に設けておき、ディスペンスコントローラ３３内の圧力制御部は前記比較部が求めた相違に基づいて前記ディスペンサ３０の制御（圧力値や圧力の付加時間の制御）を行う構成とすることが可能である。
【００５６】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る液体材料吐出装置及び方法の実施の形態を示す模式的構成図である。
【図２】本実施の形態の外観を示す斜視図である。
【図３】本実施の形態の要部正面図である。
【図４】本実施の形態の液体材料吐出量制御の原理を説明するもので、（Ａ）は正常な液滴が形成されている場合、（Ｂ）はノズル側面に付着した液体に起因してノズル側面に連れ上がった液滴が形成されている場合、（Ｃ）は前回の残りの液滴に次の液体材料の吐出がなされた場合、（Ｄ）は基板上に多量の液滴が落下して不良となる場合をそれぞれ示す正面図である。
【図５】本実施の形態における一連の塗布動作を示し、（Ａ）は手順１、（Ｂ）は手順２、（Ｃ）は手順３、（Ｄ）は手順４で液体材料を基準量のみ塗布する場合、（Ｅ）は手順４で基準量に加えてさらに規定量塗布の場合をそれぞれ示す正面図である。
【図６】シリンジを有するディスペンサの一般的な概略構成図である。
【図７】稼働１回目の塗布量の不安定さを示す塗布回数と塗布量との関係を示す説明図である。
【図８】略同一体積の液滴であってもノズル下端への液滴付着の様子により塗布できたり塗布できない場合があることを説明するもので、（Ａ）は正常な液滴が形成されている場合、（Ｂ）はノズル側面に付着した液体に起因してノズル側面に連れ上がった液滴が形成されている場合をそれぞれ示す正面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  装置フレーム
２  基板ローダ
３  ディスペンス部
４  操作パネル
５  基板アンローダ
１０  基板搬送系
１１  基板
２０  液滴
３０，５０  ディスペンサ
３２  ノズル
３３  ディスペンスコントローラ
３４  ヒータ
３５  画像処理演算部
３６  モニタ
３７  コントローラ
４０  撮像装置
４１  照明装置
５１  シリンジ
５２  チューブ
５３  圧力制御部
５４  温度センサ
５５  温度制御部
５６  バルブ
５７  減圧弁
６０  液体材料
６１  圧力空気源
Ｓ１  予熱ステージ
Ｓ２  塗布ステージ
Ｓ３  冷却ステージ
【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】
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【図８】
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