(57)【要約】【課題】着弾精度を向上させつつ、構成を簡略化して安価に制作できる上、液滴吐出を効率的に行う。【解決手段】被吐出体１０を支持する被吐出体支持手段２と、被吐出体１０の被吐出平面に液滴を吐出する複数の液滴吐出手段４と、各液滴吐出手段４を、個別に被吐出体１０の被吐出平面の第１の方向に向かって往復移動可能に支持する第１支持手段５と、第１支持手段５を、第１の方向とは直交する第２の方向に向かって往復移動可能に支持する第２支持手段３と、被吐出体支持手段２に対して液滴吐出手段４を相対的に移動させ、被吐出体１０に対して所定位置に位置決めし、液滴を吐出させる駆動制御手段６とを備えた構成とする。駆動制御手段６は、液滴吐出手段４の動作状態を、加速移動、等速移動、減速移動、又は停止のいずれかとし、いずれかの液滴吐出手段４による液滴吐出中、残る他の液滴吐出手段４の動作状態を等速移動又は停止とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被吐出平面を有する被吐出体を支持する被吐出体支持手段と、
被吐出体の被吐出平面に液滴を吐出する複数の液滴吐出手段と、
前記複数の液滴吐出手段を個別に吐出制御及び移動制御する駆動制御手段とを備え、
前記複数の液滴吐出手段と被吐出体は相対的に移動可能に構成され、
前記駆動制御手段は、前記液滴吐出手段の動作状態を、加速移動、等速移動、減速移動、又は停止のいずれかとし、前記いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出中、残る他の液滴吐出手段の動作状態を等速移動又は停止とすることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記複数の液滴吐出手段と被吐出体との相対的な移動は、
前記各液滴吐出手段を、個別に被吐出体の被吐出平面の第１の方向に向かって前記被吐出体支持手段に対して相対的に往復移動可能に支持する第１支持手段と、
前記第１支持手段を、前記第１の方向とは直交する第２の方向に向かって前記被吐出体支持手段に対して相対的に往復移動可能に支持する第２支持手段とにより行うことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記駆動制御手段は、前記いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出を、残る他の液滴吐出手段が等速移動している場合であっても、加速移動からの移行直後の安定化時間が経過するまでは開始させないことを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記駆動制御手段は、前記いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出を、残る他の液滴吐出手段が停止している場合であっても、減速移動からの移行直後の安定化時間が経過するまでは開始させないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
被吐出体の表面の吐出位置情報に基づいて、前記各液滴吐出手段が現在の位置から吐出位置に移動するまでの動作状態を決定する動作状態決定手段をさらに備え、
前記駆動制御手段は、前記いずれかの液滴吐出手段の液滴吐出時期を、前記動作状態決定手段によって決定された、残る他の液滴吐出手段の動作状態に基づいて決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
被吐出体の被吐出平面に対して複数の液滴吐出手段を個別に平行移動させて所定位置にそれぞれ位置決めし、被吐出体に向かって液滴を吐出させる液滴吐出方法であって、
前記いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出は、残る他の液滴吐出手段の動作状態が等速移動又は停止である場合に行うことを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項７】
前記いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出は、残る他の液滴吐出手段が加速移動から等速移動に移行して安定化時間が経過した後行うことを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出方法。
【請求項８】
前記いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出は、残る他の液滴吐出手段が減速移動から停止に移行して安定化時間が経過した後行うことを特徴とする請求項６又は７に記載の液滴吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置及び液滴吐出方法、特に、液晶ディスプレイ等の表面に液滴を塗布するための液滴吐出装置及び液滴吐出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクジェット技術は紙媒体上に画像を形成するプリンター装置としてだけでなく、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ、電子放出素子、電気泳動表示装置等の製造装置としての用途が期待されている。
【０００３】
インクジェット技術を製造装置に採用する場合、従来の紙面への印刷とは異なり、液滴の着弾精度を向上させることが必要とされる。プリンター装置では、着弾精度は１０〜２０μｍでよかったが、製造装置では、１０μｍ以下、場合によっては数μｍ以下の着弾精度が要求される。しかも、従来の紙面よりもはるかに大面積の基板に対して液滴を吐出させる必要があるため、装置全体を高剛性化し、振動による吐出位置のばらつきを抑え、かつ、液滴がノズル孔から基板に飛翔する距離をできるだけ小さくする必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、基板を同一方向に搬送するステージと、ステージ進行方向と直交する方向にインクジェットヘッドを移動させるキャリッジ機構とを、それぞれ石定盤上に直結して設けた構成が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、基板のほぼ全域に液滴を塗布する装置として、複数のヘッドを一方向に配列してラインヘッドを構成し、基板に対してヘッド配列の略直交方向に相対的に移動させることで、例えば液晶パネルに用いるカラーフィルタ基板を製造するものが開示されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、基板の全面に塗布するためのラインヘッドと、ラインヘッドで塗布不良が生じた部分を修復する修復ヘッドとを備えた装置が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１９１４６２号公報
【特許文献２】特開２００２−８２２１６号公報
【特許文献３】特開２００４−３３７７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、製造装置として高い着弾精度を達成するために、装置基体を石定盤とする点に言及されているだけであり、これだけでは不十分であると推察される。このため、装置全体を高剛性化し、かつ精度良く構成することが必須となり、装置が大型化し、重量が大きくなる上、高価なものとなることは避けられない。
【０００９】
また、特許文献２では、ヘッド毎にヘッド位置を調整する機構を設け、それぞれの位置関係を調整した後、各ヘッドの位置関係を固定して基板に対し一括して相対的に往復移動させなければならない。つまり、構成の複雑化は避けられず、高価なものとなる。
【００１０】
さらに、特許文献３では、液晶パネル用のカラーフィルタのように規則的にパターンが配列する基板をインクジェット方式で製造する際に生じる恐れのある、不吐出ノズル起因のライン状の色抜けを無くすことができるに過ぎない。
【００１１】
このように、前記いずれの装置であっても、大面積の基板にランダムに点在する着色箇所（例えば、カラーフィルタや有機ＥＬパネル等の製造工程中の基板面のダストに起因する欠陥）を有する基板に対して効率的に液滴を吐出するには不適切である。
【００１２】
そこで、本発明は、着弾精度を向上させつつ、構成を簡略化して安価に制作できる上、液滴吐出を効率的に行うことの可能な液滴吐出装置を提供することを課題とする。
【００１３】
また、着弾精度を向上させつつ、液滴吐出を効率的に行うことの可能な液滴吐出方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、液滴吐出装置を、被吐出平面を有する被吐出体を支持する被吐出体支持手段と、被吐出体の被吐出平面に液滴を吐出する複数の液滴吐出手段と、前記複数の液滴吐出手段を個別に吐出制御及び移動制御する駆動制御手段とを備えた構成とし、前記複数の液滴吐出手段と被吐出体は相対的に移動可能に構成され、前記駆動制御手段は、前記液滴吐出手段の動作状態を、加速移動、等速移動、減速移動、又は停止のいずれかとし、前記いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出中、残る他の液滴吐出手段の動作状態を等速移動又は停止とするものである。
【００１５】
また、被吐出体の被吐出平面に対して複数の液滴吐出手段を個別に平行移動させて所定位置にそれぞれ位置決めし、被吐出体に向かって液滴を吐出させる液滴吐出方法であって、前記いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出は、残る他の液滴吐出手段の動作状態が等速移動又は停止である場合に行うようにしたものである。
【００１６】
前記構成により、いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出は、残る他の液滴吐出手段が等速移動又は停止していなければ行われることがないので、被吐出体での着弾精度の悪化を阻止することができる。すなわち、液滴吐出手段の動作状態が加速移動又は減速移動であれば、液滴吐出中の液滴吐出手段が振動することは避けられないが、前記構成により、その悪影響は排除することができる。特に、残る他の液滴吐出手段を停止させておけば、移動に伴う液滴吐出手段の内部圧力の変動が生じず、安定した液滴吐出を行わせることができる。このように、被吐出体への液滴吐出を安定させることができ、被吐出体の歩留まりを向上させ、生産性を高めることが可能となる。
【００１７】
前記複数の液滴吐出手段と被吐出体との相対的な移動は、前記各液滴吐出手段を、個別に被吐出体の被吐出平面の第１の方向に向かって前記被吐出体支持手段に対して相対的に往復移動可能に支持する第１支持手段と、前記第１支持手段を、前記第１の方向とは直交する第２の方向に向かって前記被吐出体支持手段に対して相対的に往復移動可能に支持する第２支持手段とにより行うようにすればよい。
【００１８】
前記駆動制御手段は、前記いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出を、残る他の液滴吐出手段が等速移動している場合であっても、加速移動からの移行直後の安定化時間が経過するまでは開始させないようにするのが好ましい。また、残る他の液滴吐出手段が停止している場合であっても、減速移動からの移行直後の安定化時間が経過するまでは開始させないようにするのが好ましい。
【００１９】
この構成により、他の液滴吐出手段を加減速させた後、等速移動又は停止状態に移行しても、残留する振動が減衰するまでは、液滴吐出を開始することがないので、より一層着弾精度を向上させることが可能となる。
【００２０】
被吐出体の表面の吐出位置情報に基づいて、前記各液滴吐出手段が現在の位置から吐出位置まで移動するまでの動作状態を決定する動作状態決定手段をさらに備え、前記駆動制御手段は、前記いずれかの液滴吐出手段の液滴吐出時期を、前記動作状態決定手段によって決定された、残る他の液滴吐出手段の動作状態に基づいて決定するのが好ましい。
【００２１】
この構成により、予め吐出位置情報に基づいて複数の液滴吐出ユニットを移動制御できるので、効率的な液滴吐出を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出中、残る他の液滴吐出手段の動作状態を等速移動又は停止としているので、着弾精度を向上させて生産効率を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。
【００２４】
＜全体構成＞
図１及び図２は本実施形態に係る液滴吐出装置１を示す。この装置１は、大略、被吐出体支持手段である載置台２上に、第２支持手段であるガントリ３、液滴吐出手段である液滴吐出ユニット４、第１支持手段であるスライド機構５等をそれぞれ設け、駆動制御手段である制御装置６（図５参照）を備えた構成である。なお、装置１の横幅（図１の左右方向の寸法）は３．５ｍ、縦幅（図１の上下方向の寸法）は５ｍである。
【００２５】
＜載置台＞
載置台２には、中央部に位置し、被吐出体である基板１０を支持するメインステージ７と、その片側に設けられ、液滴吐出ユニット４をメンテナンスするためのサブステージ８とが設けられている。
【００２６】
載置台２の上面両側部にはガントリ３を矢印Ａ方向に移動可能に支持するためのガントリレール９が設けられている。
【００２７】
メインステージ７は御影石製で、上面は０．５ｍｍ以下の平面度で、同一水平面内に位置する（水平度が高くなる）ように高精度に形成されている。また、メインステージ７の上面には吸引孔（図示せず）が複数形成されている。吸引孔は全て吸引／送風機構（図示せず）に接続されている。吸引／送風機構の吸引駆動により吸引孔を介して載置台２上に載置した基板１０を吸引固定し、液滴吐出時の位置ずれを防止する。また吸引／送風機構の送風駆動により吸引孔から空気を吹き出させ、載置台２から基板１０を取り外し容易とする。なお、載置台２には、横幅２．２ｍ、縦幅２．８ｍの基板１０を載置可能となっている。
【００２８】
サブステージ８には、液滴吐出ユニット４のメンテナンスを行うためのメンテナンス部１３が搭載されている。メンテナンス部１３は、液滴吐出ユニット４に対し、非使用時に吐出面をキャップしたり、不良吐出口を検出して回復させたりする等の諸機能を備える。液滴吐出ユニット４は、その吐出口面をメンテナンス部１３に相対近接させた対向位置でメンテナンス処理される。
【００２９】
液滴吐出ユニット４の不良吐出口の検出は、レーザー発光素子１１とレーザー受光素子１２を備えた不吐出検出機構によって行われる。不吐出検出機構は液滴吐出ユニット４毎に設けられている。不吐出検出機構の模式図を図１４に示す。図１４（ａ）は液滴吐出素子１９と不吐出検出機構を横から見た図で、図１４（ｂ）は装置下側から見た図である。ここで使用されるレーザー光の直径は１ｍｍであり、一つの液滴吐出ユニット４の全てのノズル孔２６から吐出される液滴はこのレーザー光軸L内を通過するように配置されている。レーザー発光素子１１及びレーザー受光素子１２の位置は図示しない微動機構によって調整される。万一、レーザー光軸Ｌ内を液滴が通過しない場合、微動機構により調整可能である。なお、レーザー受光素子１２での受光量は、そこに接続された受光量計測手段（図示せず）に記憶されるようになっている。
【００３０】
＜ガントリ＞
ガントリ３は、門型形状で、中央梁部１３と両端支持部１４とで構成されている。ガントリ３の全長Ｌは３．５ｍであり、基板１０上に位置する中央梁部１３の長さＴは２．５ｍである。
【００３１】
両端支持部１４は、それぞれ断面略Ｌ字形のブロックで構成され、前記載置台２に設けた各ガントリレール９に摺動可能に支持される。これにより、ガントリ３は載置台２を第２の方向すなわち図２中矢印Ａ方向に往復移動可能となる。なお、ガントリレール９によるガントリ３の支持構造は、エアー浮上させてリニア駆動制御により往復移動させるものが採用可能である。
【００３２】
中央梁部１３には、後述する液滴吐出ユニット４を往復移動可能に支持する第１スライド機構５と、後述する観察カメラユニット１８を往復移動可能に支持する第２スライド機構（図示せず）とがそれぞれ設けられている。
【００３３】
第１スライド機構５及び第２スライド機構は共に、図３に示すように、２列のＬＭガイド１５（株式会社ＴＨＫ製）と、これらの列間に設置したリニアガイド１６とで構成されている。スライド機構５は、液滴吐出ユニット４に取り付けたリニア駆動機構１７を駆動制御し、図１中、矢印Ｂ方向に液滴吐出ユニット４を移動させる。リニアガイド１６は、小型の永久磁石をＮ極及びＳ極の磁極面が交互に位置するように一列に配列したものである。リニア駆動機構１７は、交流制御でＮ及びＳ極を自在に発生できるものである。リニアガイド１６とリニア駆動機構１７の磁石力によりスライド機構５に設けた液滴吐出ユニット４又は後述する観察カメラユニット１８の位置制御が可能となっている。但し、前記液滴吐出ユニット４の移動範囲は、隣接するもの同士で互いに干渉しないように物理的に離れた位置に形成されている。これにより、たとえ第１スライド機構５が誤動作して液滴吐出ユニット４が予期しない位置に移動したとしても、他の液滴吐出ユニット４と干渉することがなく、損傷等の不具合の発生を確実に防止することが可能となる。
【００３４】
なお、ＬＭガイド１５の有効移動ストロークは、液滴吐出ユニット４Ｂでは０．５ｍ、液滴吐出ユニット４Ａ、４Ｃでは０．９ｍ、観察カメラでは２．５ｍであり、それぞれこの範囲内で自由に移動可能となっている。また、前記液滴吐出手段の移動範囲は０．２ｍ以上とされている。これにより、液滴吐出手段の交換作業を容易に行うことが可能となっている。特に、この値は、前述のサイズの装置１であれば、複数のスライド機構５を隣接させて基板１０全面の塗布を可能とする場合には必須となる。
【００３５】
＜液滴吐出ユニット＞
液滴吐出ユニット４は、図４の模式断面図に示すように、吐出素子１９、駆動制御回路２０、電気接続ケーブル２１、インクタンク２２、及び、インク配管２３を筺体２４内に収納した構成である。また筺体２４には、吐出素子１９の位置調整のための図示しない微調整機構（例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚ、Θステージ）も収納されている。液滴吐出ユニット４は、ガントリ３上に設置された第１スライド機構５に計３個搭載されている（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ）。液滴吐出ユニット４Ａ、４Ｂ、４Ｃは、独立して第１の方向である矢印Ｂ方向に往復移動可能となっている。なお、液滴吐出ユニット４の総重量は５ｋｇ〜３０ｋｇである。
【００３６】
前記液滴吐出ユニット４は、製造装置用として信頼性の高いものとする必要があり、高剛性に形成されている。また、使用するインク材料で腐食されない材質で形成する必要もある。このため、筐体２４は、肉厚のステンレス材料で形成されている。吐出素子１９は、圧電体基板１０に複数のインク室となる溝を形成した後、隔壁側面の一部に電極を形成した公知のものである。吐出素子１９では、隔壁の両側面の間に電界を印加すると、隔壁自身がせん断変形し、インク室内のインクが吐出される。吐出素子１９の吐出面はメインステージ７の上面と平行に形成され、そこにはノズルプレート２５が接着されている。ノズルプレート２５には直径１０〜３０μｍの複数のノズル孔２６が形成されている。メインステージ７に基板１０を搭載した状態で、ノズルプレート２５の最下面である液滴吐出面と基板１０の上面との間は、０．２〜０．５ｍｍになるように予め調整されている。前記吐出素子１９には、サーマル方式、積層圧電体方式、静電方式などの公知のインクジェット方式によるものに加え、液滴を選択的に吐出できる機構を有するものであれば任意に使用可能である。駆動制御回路２０は、ケーブルを介して駆動制御システム（いずれも図示せず）に接続され、前記吐出素子１９を駆動制御する。インクタンク２２には、インク補充回数を減らすために大容量（例えば、総重量２ｋｇ）のものが使用されている。
【００３７】
各液滴吐出ユニット４の移動範囲Ｓは、矢印Ｂ方向の基板１０の寸法（幅）をＬとしたとき、０．１≦Ｓ／Ｌ≦０．４を満足する安定移動領域となるように設計されている。また、各液滴吐出ユニット４の重量ｍは、ガントリ３及び液滴吐出ユニット４の総重量をＭとしたとき、５０≦Ｍ／ｍ≦２００を満足するように設計されている。これらの値は次のような実験の結果に基づいて決定されている。
【００３８】
図６は、実験データを取得するための実験装置の模式図である。この実験装置は、図１及び２に示す装置とほぼ同様な構成であるが、次の点で相違する。ガントリ３上に搭載する液滴吐出ユニット４は２つとしている。一方の液滴吐出ユニット４Ｄはスライド機構５に固定され、他方の液滴吐出ユニット４Ｅは基板幅の全域に渡って移動し、液滴吐出しない。
【００３９】
液滴吐出ユニット４Ｅを等速移動させながら液滴吐出ユニット４Ｄから液滴を吐出させ、着弾精度を計測する。ここでは、一方が吐出中のときの他方のユニットのスライド幅Ｓと、他方のユニットの重量とをパラメータとして実験を行った。第１パラメータは液滴吐出ユニット４Ｅのスライド幅Ｓとし、基板全幅Ｌ（＝２．５ｍ）に対してＳ／Ｌ＝０．１〜０．９の間で変化させた。第２パラメータは、液滴吐出ユニット４Ｅの重量をｍ（＝５〜１００ｋｇ）とし、ガントリ総重量Ｍ（＝２０００ｋｇ及び１０００ｋｇ）に対して、Ｍ／ｍ＝２０〜５００の間で変化させた。ガントリ総重量には、搭載した液滴吐出ユニット４Ｄ、４Ｅ及びそのスライド機構５の重量を含めた値を使用した。液滴吐出ユニット４Ｅは液滴を吐出させる必要がないため、重量のみを調整したダミーの重量物を用い、重量４〜１００ｋｇの間で変化させた。なお、着弾精度は、液滴吐出面と基板面の距離（飛翔距離）に比例する。例えば、０．５ｍｍの飛翔距離で着弾位置が５μｍずれている場合、飛翔距離が０．３ｍｍでは着弾位置のずれは３μｍ程度になる。但し、飛翔距離０．５ｍｍ以上となると基板面方向に生じる空気流れの影響を受けるため、ずれが大きくなる。また飛翔距離を０．２ｍｍ以下とすると、着弾後の液滴の跳ね返り微粒子がノズル面に付着し、結果として着弾精度を悪化させる。よって、現実的には０．２〜０．５ｍｍの飛翔距離を採用する場合が殆どである。
【００４０】
液滴吐出ユニット４Ｅの加減速度を０．４（ｍ／ｓ２）、等速速度を０．３（ｍ／ｓ）とし、液滴吐出ユニット４Ｅの加速動作後に０．３ｓの安定化時間（静定時間）を経て、液滴吐出ユニット４Ｄから０．３ｍｍの飛翔距離で基板１０に液滴を滴下し、その着弾精度を確認した。着弾精度は、３０滴を基板１０に滴下し、その理想着弾位置からのずれをプロットすることにより検出した（図７参照）。
【００４１】
図８はガントリ総重量Ｍ＝２０００ｋｇのときの実験結果、図９はガントリ総重量Ｍ＝１０００ｋｇのときの実験結果である。図８及び図９では、着弾位置のずれ量が３μｍ以下を◎、５μ以下を○、１０μ以下を△、それ以上を×として評価している。図８では、Ｍ／ｍが２０以下の場合、スライド比０．２以上となると×になる。Ｍ／ｍが５０以上の場合、０．４以下のスライド比ですべて◎と良好な結果を示した。さらにＭ／ｍが２５０以上の場合、０．６以下のスライド比で◎となった。なお、Ｍ／ｍが２０以下の場合、液滴吐出ユニット４Ｅの重量は１００ｋｇであり、スライド機構５の剛性が不十分で、良好な結果が得られなかった。図９では、Ｍ／ｍが５０以上の場合、０．４以下のスライド比で全て◎と良好な結果を示した。
【００４２】
このようにスライド比が大きくなると着弾精度が悪化する原因は、ガントリ３上を液滴吐出ユニット４が移動する幅が大きくなると重心移動が大きくなり、図１０に示すように、ガントリ３の左側の移動性ａと右側の移動性ｂの間にずれが生じ、ガントリ３を安定して移動できなくなるためと考えられる。
【００４３】
以上の結果から、スライド比が０．１〜０．６、望ましくは０．１〜０．４の安定移動領域に限定することで、仮に他のユニットが等速移動中であっても、吐出した着弾精度を高精度に確保することが可能となることが明らかとなった。また、０．１以下では、スライド領域は２０ｃｍ程度しかなく、その殆どが加速、減速移動になるために、液滴吐出ユニット４Ｅの等速移動時に液滴吐出ユニット４Ｄから液滴吐出させることは不可能である。さらに、液滴吐出ユニット４の重量が５ｋｇ以上の場合、本効果が大いに発揮される。しかも、ユニット重量５ｋｇ以下では、他の検証で剛性の高い液滴吐出ユニット４を製造することは不可能であることがわかった。つまり、ガントリ３総重量とユニット重量の比であるＭ／ｍが、５０〜２００の場合において、上記効果が明確であった。
【００４４】
＜ノズル列の配列＞
液滴吐出ユニット４内のノズル孔２６の配列について、図１１を参照して説明する。図１１は、載置台２側から上方に向かって液滴吐出ユニット４とガントリ３の一部を見た模式図である。
【００４５】
図１１（ａ）に示す装置では、１種類の液滴材料を吐出する液滴吐出ユニット４が搭載されている。ガントリ３には、第１スライド機構５を介して液滴吐出ユニット４６が矢印Ｂ方向に移動可能に取り付けられている。液滴吐出面のノズル孔２６は一列に配列され、方向Ｂに直交する方向から数度傾斜している。
【００４６】
図１１（ｂ）に示す装置では、３種類の液滴材料を吐出する液滴吐出ユニット４が搭載されている。液滴吐出ユニット４６には、第１の液滴材料を吐出するノズル孔２６Ａの列、第２の液滴材料を吐出するノズル孔２６Ｂの列、第３の液滴材料を吐出するノズル孔２６Ｃの列がそれぞれ設けられている。各ノズル孔２６列は方向Ｂに直交する方向から数度傾斜し、矢印Ｂ方向への投影領域がほぼ一致している。なお、各ノズル孔２６列は、液滴吐出ユニット４内で矢印Ｂ方向に僅かに移動可能となっていてもよい。
【００４７】
＜観察カメラユニット＞
観察カメラユニット１８（図５）は、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子と、そこで得られた画像情報を処理する画像処理部とを備える。観察カメラユニット１８は、基板１０上の欠陥やアライメントマーク、あるいは、液滴吐出ユニット４によって基板１０上に着弾した着弾画像を観察し、アライメントマークを基準とする欠陥位置あるいは着弾位置のアドレス（欠陥位置座標あるいは着弾位置座標）を出力する。このように、観察カメラユニット１８は、液滴吐出ユニット４の液滴吐出素子１９を交換して着弾位置補正を行うための情報を取得する場合や、使用中の着弾位置を再確認する場合等に用いられる。なお、観察カメラユニット１８は、ガントリ３の中央梁部１３の底面、側面、あるいは、別途設けた他のガントリ３に矢印Ｂ方向に往復移動可能に設ければよい。
【００４８】
＜制御装置＞
制御装置６は、図５に示すように、観察カメラユニット１８で得た液滴吐出箇所情報（欠陥位置座標）、又は、本装置１に基板１０を搭載する前に別の欠陥箇所の識別装置により得た液滴吐出箇所情報（欠陥位置座標）に基づいて液滴吐出ユニット４毎の動作状態を決定する動作状態決定部２７と、この動作状態決定部２７からの出力に基づいて各液滴吐出ユニットの吐出時期を決定する駆動制御部２８とを備える。
【００４９】
動作状態決定部２７は、各液滴吐出ユニット４の巡回すべき液滴吐出箇所情報に基づいて、加減速及び液滴吐出の時期を演算する動作時期演算部２９と、動作時期演算部２９から出力される動作時期情報に基づいて、ある液滴吐出ユニット４から液滴を吐出する時期に、他の液滴吐出ユニット４が加減速時期にあるか否かを判断し、動作時期の調整を行う動作時期調整部３０とを備える。
【００５０】
動作時期調整部３０では、各液滴吐出ユニット４の加減速時期を調整するほか、加減速時期の調整だけでは対処しきれない場合に、液滴吐出ユニット４毎に巡回すべき液滴吐出箇所を調整し、あるいは、前記動作時期演算部２９に再計算命令を出力する。
【００５１】
なお、制御装置６では、事前にダミー基板によって得られた理想とする着弾位置と実際の着弾位置とのズレ量に基づいて次の補正を行う。すなわち、矢印Ａ方向に対しては吐出タイミングの補正、矢印Ｂ方向に対してはスライド機構５の移動量の補正を行う。これにより、基板１０上の所望位置（欠陥位置）に液滴を着弾させることができる。
【００５２】
なお、ダミー基板を使用した補正量の決定方法は次の通りである。すなわち、通常の基板１０と同様に２箇所の所定位置にアライメントマークを形成したダミー基板を載置台２にセットする。そして、観察カメラユニット１８により、前記両アライメントマークをそれぞれ撮像し、その位置情報を取得する。続いて、ガントリ３を予め設定した着弾位置まで移動させ、液滴吐出ユニット４のノズル孔２６からダミー基板に向けて液滴を吐出する。このとき、全てのノズル孔２６から液滴を吐出しても良い。次に、観察カメラユニット１８を移動させ、液滴着弾位置を順次撮像し、アライメントマークからの実際の着弾位置を割り出す。そして、仮想の着弾位置と実際の着弾位置の差分をそれぞれの液滴吐出ユニット４の補正データとして、矢印Ａ方向及び矢印Ｂ方向に分解して保存する。矢印Ａ方向のズレ量は、液滴吐出ユニット４からの吐出のタイミングを調整することにより補正する。矢印Ｂ方向のズレ量は、スライド機構５による液滴吐出ユニット４の移動量をオフセットすることにより補正する。なお、これら一連の作業は、ノズル毎の不吐出を検出するためにも行う。
【００５３】
＜動作＞
次に、前記構成からなる液滴吐出装置１の動作について説明する。
【００５４】
まず、図示しない搬送ロボットにより修復対象となる基板１０を搬送し、載置台２に載置する。このとき、基板１０の位置を従来周知の方法により調整する。修復対象となる基板１０は、被吐出平面である上面に、製造工程でダストが混入した部分、空白の窪みが形成された部分等について、レーザー加工等により不良部分を含む所定領域を除去して所定形状の凹部を形成したものが該当する。凹部は、例えば、深さ２μｍ程度に形成され、開口部は２００×７０μｍ程度の長方形状となっている。凹部の位置は、レーザー加工等により形成した際の位置データが修復箇所データとして登録したものを使用する。但し、凹部の位置は載置台２に載置後、観察カメラユニット１８により特定するようにすることも可能である。載置台２では、吸引／送風機構を駆動し、吸引孔を介して基板１０を吸着して位置決めする。
【００５５】
続いて、サブステージ８に位置するガントリ３をメインステージ７へと移動させる。メインステージ７では、ガントリ３を基板１０の一端（図１のＳＴの位置）から他端（図１のＥＮの位置）へと等速で移動させる。なお、ガントリ３を等速で移動させているのは、加減速移動により液滴吐出ユニットのインクタンク内のインクが慣性力を受けることを防止し、液滴吐出を安定させるためである。
【００５６】
さらに、ガントリ３の等速移動中に、前記修復箇所データに基づいて液滴吐出ユニット４Ａ、４Ｂ、４Ｃを該当箇所へと移動させる。この場合、液滴吐出ユニット４Ａは領域１０Ａ、液滴吐出ユニット４Ｂは領域１０Ｂ、液滴吐出ユニット４Ｃは領域１０Ｃの範囲でそれぞれ個別に往復移動させる。
【００５７】
このとき、複数の液滴吐出ユニット４を個別に移動、停止、液滴吐出することで次のような場合が生じる。すなわち、いずれかの液滴吐出ユニット４から液滴を吐出する時期を、
（１）他の液滴吐出ユニットの等速移動中に行う場合（Ａモード）
（２）他の液滴吐出ユニットの加減速完了直後に行う場合（Ｂモード）
（３）他の液滴吐出ユニットの加減速移動中に行う場合（Ｃモード）
（４）他の液滴吐出ユニットの停止中に行う場合（Ｄモード）
【００５８】
前記いずれかの液滴吐出ユニットからの液滴吐出は、次の実験結果に基づいて、他の液滴吐出ユニット４が等速移動（Ａモード）又は停止状態（Ｄモード）にあるときにのみ行うように時期を設定した。
【００５９】
実験装置としては、前記図６の模式図に示すものと同様の構成のものを使用した。そして、液滴吐出ユニット４Ｅを、矢印Ｂ方向に、加速移動、等速移動、減速移動、停止を繰り返す間、液滴吐出ユニット４Ｄを、矢印Ａ方向に等速移動させながら液滴吐出させ、その着弾精度を計測した。ここで、停止とは、減速動作から停止し、安定化時間が経過した後の状態を意味する。等速移動とは、加速動作から等速移動へと移行し、安定化時間が経過した後の状態を意味する。なお、実験では、液滴吐出ユニット４Ｅから液滴を吐出させる必要がないため、重量のみを調整したダミーの重量物を使用し、５〜５０ｋｇの間で変化させた。
【００６０】
図２０は、時間を横軸にして、上段が液滴吐出ユニット４Ｅのスライド機構５での移動速度、下段が液滴吐出ユニット４Ｄの吐出タイミングを示す模式図である。
【００６１】
液滴吐出ユニット４Ｅについて、停止時間（停止ステップＳ３００）の経過後、１回の移動停止動作毎に、加速時間（加速移動ステップＳ３０１）、加速後に等速移動しつつ安定化する安定化時間（第１の安定化ステップＳ３０２）、等速動作時間（等速移動ステップ：Ｓ３０３）、減速動作時間（減速移動ステップＳ３０４）、減速後に停止しつつ安定化する安定化時間（第２の安定化ステップＳ３０５）、停止時間（停止ステップＳ３０６）の順で進行させた。そして、前記液滴吐出ユニット４Ｅの移動動作中、液滴吐出ユニット４Ｄから基板１０に液滴を滴下させ、その着弾精度を確認した。着弾精度は、發液処理した基板に液滴を着弾させて加熱硬化することで得られる着弾液滴の円形残渣の形状を、非接触３次元計測器で計測し、理想位置からのずれ量から算出した。
【００６２】
図２０の下段を見ると、液滴吐出ユニット４Ｄの吐出動作Ｓ４００はＤモード、吐出動作Ｓ４０１はＣモード、吐出動作Ｓ４０２はＢモード、吐出動作Ｓ４０３はＡモード、吐出動作Ｓ４０４はＣモード、吐出動作Ｓ４０５はＢモード、吐出動作Ｓ４０６はＤモードである。
【００６３】
Ｄモード（図２０の吐出動作Ｓ４００、Ｓ４０６が相当する。）では、着弾精度は全て±２μｍ以内に入ることがわかった（例えば、図７（ａ）参照）。つまり、Ｄモードは他の液滴吐出ユニット４Ｅの影響を受けることがなく、液滴吐出ユニット４Ｄ自体が持つ本来の性能となる。
【００６４】
Ａモード（図２０の吐出動作Ｓ４０３が相当する。）では、着弾精度は全て±２μｍ以内に入り、Ｄモードと同様の結果が得られた（例えば、図７（ａ）参照）。よって、他の液滴吐出ユニット４Ｅが等速移動時に液滴を吐出しても、着弾精度に影響の無いことがわかった。
【００６５】
Ｂモードでは、着弾位置精度は、Ａ又はＤモードに比べてやや悪化し、±３〜±５μｍ以内となった（例えば、図２１参照）。なお、着弾精度の違いは、加減速動作が完了してからの経過時間によって生じ、完了から吐出までの経過時間の長いほうが着弾位置精度は良くなることがわかった。Ｂモードで着弾位置制度がやや悪化するのは、加減速動作時に発生した振動が収束するまでに一定時間を要するためである考えられる。
【００６６】
Ｃモードでは、着弾精度は±５μｍ以上となる場合が生じた（例えば、図７（ｂ）参照）。この状態で基板１０に液滴を滴下すると、塗布すべき領域外に液材が流れ込み、不良品となった。Ａモード及びＤモードに比べてＣモードで着弾位置精度が悪化した原因としては、液滴吐出ユニット４Ｄの吐出中に、重量物である他の液滴吐出ユニット４Ｅが、加減速動作を行ったためにガントリ３に慣性反力がかかり、その振動が吐出中の液滴吐出ユニット４Ｄに悪影響を与えたものと考えられる。
【００６７】
以上の結果から、複数の液滴吐出ユニット４が個別に移動可能に構成した装置において、いずれかの液滴吐出ユニット４Ｄからの液滴吐出中に、他の液滴吐出ユニット４Ｅを加減速動作させると、着弾精度が悪化することがわかった。また、加減速動作直後の残留振動が存在する際に吐出動作を行っても、やはり着弾精度がやや悪化することがわかった。前記実験では、２個の液滴吐出ユニット４Ｄ、４Ｅを用いたが、２個以上の液滴吐出ユニット４を備えた構成であっても、いずれかの液滴吐出ユニット４から液滴吐出させる場合、全ての他の液滴吐出ユニット４が等速移動又は停止状態にあることが、着弾精度の向上に必須であることは明白である。
【００６８】
なお、液滴吐出ユニット４の重量を１０ｋｇとしたとき、残留振動が収まるまでの時間を、加速度ピックアップ装置を用いて計測したところ０．１ｓであり、この時間を過ぎると着弾精度は悪化することは無かった。この残留振動が収まる時間は、装置の剛性、液滴吐出ユニットの重量、液滴吐出ユニット４の加減速度により異なるが、加速度ピックアップ装置等の振動検出手段を用いて振動を計測することで、必要な安定化時間を決定することができる。但し、加減速度０．５ｍ／ｓ２以下の場合には、加減速中でも着弾位置精度の悪化は見られなかった。よって、本発明では、加減速度０．５ｍ／ｓ２以下に例示されるような、着弾位置精度を悪化させない程度の緩やかな加減速も、請求項記載の等速移動とみなすことも可能である。また、等速動作中の速度変動による加減速動作も請求項記載の等速移動と見なすことができる。
【００６９】
次いで、基板１０が図１２に示すような欠陥部１００を有する場合の各液滴吐出ユニット４Ａ、４Ｂ、４Ｃの動作について説明する。図１２の例では、基板１０の表面には、合計８箇所に欠陥部１００が存在する。
【００７０】
液滴吐出ユニット４Ａは、図１２の矢印のように基板１０上を移動、停止し、「欠陥部１００Ａ１→欠陥部１００Ａ２→欠陥部１００Ａ３」の順に液滴を吐出する。液滴吐出ユニット４Ａを移動させる場合、Ｂ方向のアドレスが一致した位置で停止させ、ガントリ３がＡ方向に移動してＡ方向のアドレスが一致するまで待機する。その後、Ａ方向のアドレスが一致すれば、液滴吐出ユニット４を駆動し、吐出口から液滴を処理基板１０上の所望位置に吐出させる。同様に液滴吐出ユニット４Ｂは「欠陥部１００Ｂ１→欠陥部１００Ｂ２→欠陥部１００Ｂ３」の順に、液滴吐出ユニット４Ｃは「欠陥部１００Ｃ１→欠陥部１００Ｃ２」の順に、それぞれが個別に移動、停止、吐出を繰り返す。
【００７１】
この場合、各液滴吐出ユニット４の駆動制御を、ある液滴吐出ユニット４の吐出動作のタイミングと、他の液滴吐出ユニット４の移動動作のタイミングとの関係を考慮することなく行えば、例えば、欠損部が図１２に示すパターンで存在する場合、各液滴吐出ユニット４の駆動状態は図１３（ａ）に示すようになる。各液滴吐出ユニット４は個別のタイミングで移動されるので、図中のＡでは、液滴吐出ユニット４Ｂが吐出状態にあるとき、液滴吐出ユニット４Ｃは加速移動することになる。また、図中のＢでは、液滴吐出ユニット４Ａが吐出状態にあるとき、液滴吐出ユニット４Ｂが加速移動することになる。
【００７２】
このように、ある液滴吐出ユニット４の吐出動作を、他の液滴吐出ユニット４の加減速時に行えば、前述の実験結果が示す通り、液滴吐出に振動等の悪影響を及ぼし、着弾精度が低下することになる。但し、ガントリ３上に複数の液滴吐出ユニット４が搭載され、ガントリ３と修復すべき基板１０を相対的に等速移動する過程で、液滴を吐出する構成では、吐出動作のタイミングを調整することは難しい。そこで、図１３（ｂ）に示すように、液滴吐出ユニット４の移動のタイミングを調整する。具体的には、図１３（ａ）中の破線の矢印の方向に修正し、ある液滴吐出ユニット４が液滴吐出動作にあれば、残りの液滴吐出ユニット４を、加速状態、減速状態、加減速直後のいずれの状態にもならないようにする。
【００７３】
なお、液滴吐出ユニット４の移動時期を個別に調整ができない場合、欠陥箇所の巡回順序を見直すようにすればよい。これにより、効率的な欠陥の修復を行うことが可能となる。
【００７４】
また、前記液滴吐出ユニット４の加速度が急激に変化しないように、例えば、速度曲線をなだらかに変化させるのが好ましい。速度曲線を図２２（ａ）に示すように変化させる場合、加速度曲線は図２２（ｂ）に示すようになり、加減速動作後の安定化時間を短縮化することが可能となった。
【００７５】
＜メンテナンス＞
基板１０の搬出及び搬入を実行する間や、基板１０への液滴吐出動作を長期間実施しないときには、液滴吐出ユニット４に対してメンテナンス動作を実行する。メンテナンス動作では、不吐出検出、キャップ、キャップ内吸引パージ、ワイピングを行う。
【００７６】
先の基板１０の処理後、直ちに次の基板１０の処理を行う場合、先の基板１０の搬出動作命令が出力されるのと同時に、液滴吐出ユニット４を搭載したガントリ３に対してメンテナンス部１３への移動命令が出力される。
【００７７】
図示しないレーザー発光回路は不吐出検出の指令を受けると、レーザー発光素子１１からレーザー受光素子１２に向かってレーザーを連続的に照射する。レーザー照射方向は、図１４に示すように、基板面に略平行で、かつノズル孔列に略平行である。万一、レーザー光軸内を液滴が通過しない場合には図示しない微動機構により位置を調整する。
【００７８】
レーザー８２の照射が開始されれば、１番目のノズル孔２６から液滴を一定時間吐出させる。そして、受光量計測手段からの光量を読み取り、通常の受光量と比較することにより遮光量を計測する。続いて、遮光量の値が予め設定した設定値の範囲内にあるか判断し、設定値の範囲内の場合は正常吐出とみなし、それ以外は吐出不良とみなす。順次、２番目、３番目と同様の吐出制御及び遮光量計測を行い、液滴吐出ユニット４の全てのノズル孔２６について吐出不良の有無を確認する。
【００７９】
吐出不良が無い場合、液滴吐出ユニット４をキャップ位置に移動させ、基板搬入動作が完了する直前までキャッピングを行う。吐出不良がある場合、従来技術で行われている回復動作、例えば、「液滴吐出ユニット４をキャップ位置に移動→キャッピング→キャップを負圧に引いてノズル孔２６から強制排出→キャップ解除→ワイピング」を行い、再度、不吐出検出を行う。不吐出検出と回復動作を、吐出不良が無くなるまで数回を限度に実行する。吐出不良が回復しない場合は、その旨を装置に出力する。
【００８０】
なお、先の対象基板１０を処理する直前の最後の不吐出検出結果と、先の対象基板１０を搬出中に行う最初の不吐検出結果を比較し、吐出状態に変化が認められる場合、先の対象基板１０の処理が不適として廃棄するか、修復工程に回すようにすればよい。
【００８１】
＜他の実施形態＞
前記実施形態では、１つのガントリ３に３つの液滴吐出ユニット４を設けるようにしたが、４つ以上設けることもできる。前記実施形態に係る寸法のガントリ３であれば、３〜１２個の液滴吐出ユニット４を設けることが可能である。図１５は、１つのガントリ３に９個の液滴吐出ユニット４を設けた例を示す。
【００８２】
ガントリ３の両側面にはスライド機構５が千鳥配列で、一方の側面には４つ、他方の側面には５つ設けられ、それらは機能的に独立している。そして、各スライド機構５には液滴吐出ユニット４が往復移動可能に取り付けられている。したがって、ある液滴吐出ユニット４のスライド機構５上を他の液滴吐出ユニット４が移動することはない。
【００８３】
各液滴吐出ユニット４の往復移動範囲は、ガントリ３の一方の側面に配設されたものと他方の側面に配設されたものとの間で、移動方向で重複するように設定されている。この重複範囲は大きければ大きい程よく、１／３以上重複していることが望ましい。但し、１／２以上重複すると、ガントリ３の各側面で隣接する液滴吐出ユニット４の移動範囲が干渉することになるので、１／２未満とされている。したがって、基板の全範囲に亘って確実に液滴を吐出させることができる。また装置の故障や誤動作の場合でも、液滴吐出ユニット４同士が互いに衝突する恐れがなく、信頼性の高い装置とすることができる。
【００８４】
このように、１つのガントリ３に４つ以上の液滴吐出ユニット４を千鳥配列で設けるようにしたので、高密度で液滴吐出ユニット４を配置することができ、液滴吐出効率を高めることが可能となる。また、各液滴吐出ユニット４の移動量を抑えることができるので、液滴吐出ユニット４の移動に伴う振動の発生等を防止しやすくなり、他の液滴吐出ユニット４による着弾精度をさらに高めることが可能となる。
【００８５】
＜他の実施形態＞
前記実施形態では、載置台２を固定式としたが、例えば、図１６に示すように、可動式とするのが好ましい。
【００８６】
すなわち、前記載置台２を、基板１０の搬入時及び搬送時に移動することができるように、装置基体２７上に搭載すればよい。装置基体２７の上面は、載置台２と同様に、平面度及び水平度が高精度に形成されている。装置基体２７の上面両側部にはスライドレール２８が設けられ、載置台２が往復移動可能に支持されている。載置台２には、図示しないθ回転機構が設けられている。θ回転機構のリニアモータ制御により、載置台２はスライドレール２８上を往復移動し、載置した基板１０を同一面内で回転させる。また、載置台２は、スライドレール２８と直交する方向に微調整可能となっている。前記スライドレール２８には、さらにスライド部材２９を介して一対のガントリ３が往復移動可能に支持されている。ガントリ３同士は互いに連結されており一体的に往復移動する。スライド部材２９は、スライドレール２８上をエアーにより常時浮上した状態に維持され、リニアモータ制御によりスライドレール２８に沿って往復移動する。
【００８７】
前記載置台２に基板１０を載置する場合、載置台２を装置基体２７に対して移動させ、搬送ロボットにより対象となる基板１０を載置する。基板１０には、面内回転方向を補正するためのアライメントマーク１０ａが２箇所に形成されている。アライメントマーク１０ａは同心円状のマークであり、基板１０上の２つのアライメントマーク１０ａのピッチずれ（正規の位置からのずれ量）は２μｍ以内である。基板１０の液滴吐出位置は、アライメントマーク１０ａを基準として決定されている。
【００８８】
一方のガントリ３Ａの両端部には、図１７に示すように、２つのアライメントカメラ３０がそれぞれ固定されている。アライメントカメラ３０は、複数の広視野モードと狭視野モードを有し、広視野モードでθ回転機構及び微動機構によりアライメントした後、狭視野モードで再度同様なアライメント動作を行う。アライメントカメラ３０は、図１７（ａ）の位置からガントリ３と一体的に図１７（ｂ）の位置に移動し、アライメントカメラ３０の画像情報を元に、基板１０の基準位置Ｒからのずれを算出し、前述の載置台２のθ回転機構と矢印Ｂ方向の微動機構により図１７（ｂ）の点線回転矢印方向に基板１０の姿勢を補正する。また、他方のガントリ３Ｂには、前記実施形態と同様に、スライド機構５を介して観察カメラユニット１８が往復移動可能に取り付けられている。
【００８９】
図１８は、広視野モードでのアライメントカメラ３０による撮像画像の模式図であり、図１８（ａ）はアライメントカメラによる画像、図１８（ｂ）はアライメントカメラ９０Ｂによる画像である。
【００９０】
広視野モードは、搬送ロボットの載置台２への基板１０の配置精度以上の視野を有するように設計されている。広視野モードでは、まず、同心円のアライメントマーク１０ａの外円側を用いて、アライメントマーク１０ａと基準位置Ｒとのずれを計測し、アライメントマーク１０ａと基準位置Ｒが一致するように、θ回転機構及び微調整機構により載置台２を調整し、基板１０の姿勢を制御する。
【００９１】
次に、図１９に示すように、アライメントカメラ３０を狭視野モードに切り替え、同心円の内側円を用いてアライメントマーク１０ａと基準位置Ｒとのずれを計測し、アライメントマーク１０ａと基準位置Ｒが一致するように、θ回転機構及び微調整機構により載置台２を調整し、基板１０の姿勢を制御する。
【００９２】
また、アライメントカメラ３０による観察位置と液滴吐出ユニット４の液滴吐出位置は、液滴吐出ユニット４の取付後の調整工程で予め計測されている。
【００９３】
前記構成によれば、図示しない搬送ロボットにより基板１０を搬入する場合、搬入する基板１０を載置しやすい位置まで載置台２を移動させることができる。また、基板１０を載置された載置台２は、元の位置すなわち液滴を吐出するための液滴吐出位置へと移動させ、アライメントカメラ３０により基板１０の位置調整を行うことができる。
【００９４】
なお、前記実施形態では、ガントリ３を１又は２つとしたが、３以上とすることも可能である。
【００９５】
また、前記実施形態では、基板１０の表面全体に液滴を塗布した後、欠陥部１００が発見された場合の修復のために使用可能な液滴塗布装置１について説明したが、この液滴塗布装置１は他の用途にも使用可能である。すなわち、基板上に点在する所望箇所に液滴を吐出させることが可能である。また、カラーフィルタ基板の修復にも使用可能である。
【００９６】
前記実施形態は、液晶表示装置等で用いられるカラーフィルタ基板において、製造工程で発生する欠損部分の修復を行う装置としているが、基板に点在する所望箇所に高速に吐出を行うことのできる装置を説明するために例示したに過ぎない。
【００９７】
例えば、
・基板上に導電性インクを吐出して配線パターンを描画する装置
・基板上に有機EL（Electronic Luminescence)を形成する材料を吐出し、有機ＥＬ表示部を製造する装置
・有機ＥＬ表示部の欠損部を修復する装置
・大型看板等に画像を印刷する装置、または画像を修復する装置
・その他のインクジェット技術を応用した製造装置
にも適用できることは明らかである。
【００９８】
特にカラーフィルタ基板の画素のような厚み均一性が性能に大きく影響を及ぼすような基板の場合、全てのノズル孔からの吐出量を予め装置外で計測しておき、吐出量補正を行いながら吐出を行う必要がある。例えば前述の２００×７０×深さ２μｍの凹部に固形分１０％の液滴を吐出する場合には、３００ｐL程度の滴下が必要となる。ここで、吐出量補正を液滴数の増減により行う場合、１滴の液滴量が小さいほど高精度に補正を行うことができるが、その分、液滴数を増やす必要が生じる。そこで、本実施形態のように、基板の搬送方向に対して略平行にノズル列を配列し、複数のノズルを使用して液滴を吐出させると、１ノズルが受け持つ滴下量は概ね３００÷（ノズル数）に分割できるために、体積の小さい液滴を吐出させて高精度な吐出量補正を加えながら、処理速度（基板搬送速度）を落とさなくても良くなる。また、吐出量補正と関係なく、より高速に処理を行いたい場合も効果を発揮する。
【００９９】
また、前記各実施形態では、基板１０に対して液滴吐出ユニット４側を移動させるようにしたが、基板１０側すなわち載置台２を移動させたり、両者を移動させたりする等、相対的に移動可能な構成であればよい。
【０１００】
さらに、前記各実施形態では、ガントリ３を載置台２上で移動させる構成としたが、大型であれば、地面に直接設置する構成としても構わない。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本実施形態に係る液滴吐出装置の概略を示す斜視図である。
【図２】図１に示す液滴吐出装置の概略平面図である。
【図３】図１のスライド機構を示す概略側面図である。
【図４】図１に示す液滴吐出ユニットの概略断面図である。
【図５】図１に示す液滴吐出装置に搭載される制御機器関連のブロック図である。
【図６】実験で使用した液滴吐出装置の模式平面図である。
【図７】図６の液滴吐出装置による着弾分布である、（ａ）は着弾精度の高い例、（ｂ）は着弾精度の低い例を示す。
【図８】図６に示す液滴吐出装置で、ガントリ総重量が２０００ｋｇの場合の実験結果を示す図表である。
【図９】図６に示す液滴吐出装置で、ガントリ総重量が１０００ｋｇの場合の実験結果を示す図表である。
【図１０】ガントリの両端部で移動量にズレが生じた状態を示す模式図である。
【図１１】載置台側から上方に向かって液滴吐出ユニットとガントリの一部を見た模式図で、（ａ）は１色用、（ｂ）は３色用を示す。
【図１２】基板に形成される欠陥部の分布例を示す平面図である。
【図１３】液滴吐出ユニット毎の経過時間と移動速度との関係を示すグラフで、（ａ）は補正前、（ｂ）は補正後を示す。
【図１４】メンテナンス部に於けるレーザーの照射状態を示す模式図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図を示す。
【図１５】他の実施形態に係る液滴吐出装置の概略平面図である。
【図１６】他の実施形態に係る液滴吐出装置の概略斜視図である。
【図１７】図１６の液滴吐出装置の概略平面図で、（ａ）は初期位置、（ｂ）は移動途中を示す。
【図１８】広視野モードによりアライメントマークの検出方法を説明する模式図である。
【図１９】狭視野モードにアライメントマークの検出方法を説明する模式図である。
【図２０】図６に示す液滴吐出ユニットによる液滴吐出で、経過時間と、各液滴吐出ユニットの移動時間及び液滴吐出のタイミングとの関係を示すグラフである。
【図２１】図６に示す液滴吐出ユニットによる着弾分布を示す図である。
【図２２】（ａ）は経過時間と液滴吐出ユニットの移動速度の関係を示すグラフであり、（ｂ）は経過時間と液滴吐出ユニットの加速度の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１０２】
１…液滴吐出装置
２…載置台
３…ガントリ
４…液滴吐出ユニット
５…スライド機構
６…制御装置
７…メインステージ
８…サブステージ
９…ガントリレール
１０…基板
１１…レーザー発光素子
１２…レーザー受光素子
１３…中央梁部
１４…両端支持部
１５…ＬＭガイド
１６…リニアガイド
１７…リニア駆動機構
１８…観察カメラユニット
１９…吐出素子
２０…駆動制御回路
２１…電気接続ケーブル
２２…インクタンク
２３…インク配管
２４…筺体
２５…ノズルプレート
２６…ノズル孔
２７…動作状態決定部
２８…駆動制御部
２９…動作時期演算部
３０…動作時期調整部
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
2007289846.tif 000023
【図２２】
2007289846.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月24日(2007.8.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被吐出平面を有する被吐出体を支持する被吐出体支持手段と、
被吐出体の被吐出平面に液滴を吐出する複数の液滴吐出手段と、
前記複数の液滴吐出手段を個別に吐出制御及び移動制御する駆動制御手段とを備え、
前記複数の液滴吐出手段と被吐出体は相対的に移動可能に構成され、
前記駆動制御手段は、前記液滴吐出手段の動作状態を、加速移動、等速移動、減速移動、又は停止のいずれかとし、前記いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出を、残る他の液滴吐出手段が等速移動している場合であっても、加速移動からの移行直後の安定化時間が経過するまでは開始させないことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
被吐出平面を有する被吐出体を支持する被吐出体支持手段と、
被吐出体の被吐出平面に液滴を吐出する複数の液滴吐出手段と、
前記複数の液滴吐出手段を個別に吐出制御及び移動制御する駆動制御手段とを備え、
前記複数の液滴吐出手段と被吐出体は相対的に移動可能に構成され、
前記駆動制御手段は、前記液滴吐出手段の動作状態を、加速移動、等速移動、減速移動、又は停止のいずれかとし、前記いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出を、残る他の液滴吐出手段が停止している場合であっても、減速移動からの移行直後の安定化時間が経過するまでは開始させないことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
前記複数の液滴吐出手段と被吐出体との相対的な移動は、
前記各液滴吐出手段を、個別に被吐出体の被吐出平面の第１の方向に向かって前記被吐出体支持手段に対して相対的に往復移動可能に支持する第１支持手段と、
前記第１支持手段を、前記第１の方向とは直交する第２の方向に向かって前記被吐出体支持手段に対して相対的に往復移動可能に支持する第２支持手段とにより行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
被吐出体の表面の吐出位置情報に基づいて、前記各液滴吐出手段が現在の位置から吐出位置に移動するまでの動作状態を決定する動作状態決定手段をさらに備え、
前記駆動制御手段は、前記いずれかの液滴吐出手段の液滴吐出時期を、前記動作状態決定手段によって決定された、残る他の液滴吐出手段の動作状態に基づいて決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
被吐出体の被吐出平面に対して複数の液滴吐出手段を個別に平行移動させて所定位置にそれぞれ位置決めし、被吐出体に向かって液滴を吐出させる液滴吐出方法であって、
前記いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出は、残る他の液滴吐出手段が加速移動から等速移動に移行して安定化時間が経過した後行うことを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項６】
前記いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出は、残る他の液滴吐出手段が減速移動から停止に移行して安定化時間が経過した後行うことを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明は、前記課題を解決するための手段として、
液滴吐出装置を、
被吐出平面を有する被吐出体を支持する被吐出体支持手段と、
被吐出体の被吐出平面に液滴を吐出する複数の液滴吐出手段と、
前記複数の液滴吐出手段を個別に吐出制御及び移動制御する駆動制御手段とを備え、
前記複数の液滴吐出手段と被吐出体は相対的に移動可能に構成され、
前記駆動制御手段は、前記液滴吐出手段の動作状態を、加速移動、等速移動、減速移動、又は停止のいずれかとし、前記いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出を、残る他の液滴吐出手段が等速移動している場合であっても、加速移動からの移行直後の安定化時間が経過するまでは開始させないようにしたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、本発明は、前記課題を解決するための手段として、
液滴吐出装置を、
被吐出平面を有する被吐出体を支持する被吐出体支持手段と、
被吐出体の被吐出平面に液滴を吐出する複数の液滴吐出手段と、
前記複数の液滴吐出手段を個別に吐出制御及び移動制御する駆動制御手段とを備え、
前記複数の液滴吐出手段と被吐出体は相対的に移動可能に構成され、
前記駆動制御手段は、前記液滴吐出手段の動作状態を、加速移動、等速移動、減速移動、又は停止のいずれかとし、前記いずれかの液滴吐出手段による液滴吐出を、残る他の液滴吐出手段が停止している場合であっても、減速移動からの移行直後の安定化時間が経過するまでは開始させないようにしたものである。