(57)【要約】【課題】基板処理のタクトタイムを小さくし、基板の品質低下を抑える。【解決手段】インクジェットヘッド３をガントリービーム９の一側に取り付ける一方、観察カメラ１２を他側に取り付けて、主走査部１０により主走査方向Ａ,Ａ'に移動させる一方、インクジェット用副走査部８およびカメラ用副走査部１３により個別に副走査方向に移動させる。そして、主走査方向Ａ,Ａ'に移動中のインクジェットヘッド３からインクを吐出しつつ、吐出不良の発生確率が高い第１走査の吐出開始位置と、走査途中の不吐出を検知するための第１走査および最終走査の最終吐出位置とのレビュー位置で、観察カメラ１２の撮像画像に基づいて吐出不良および不吐出を判定する。こうして、吐出不良を検出し、処理前インクジェット回復メンテナンス動作を自動的に実行して、基板１の処理を停止することなくタクトタイムを小さくし、吐出不良による基板の品質低下を抑える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して液滴を吐出する液滴吐出部と上記基板の表面を撮像する撮像部とが搭載されて、上記基板に対して相対的に一方向に移動する第１移動部と、
上記第１移動部に設けられて、上記液滴吐出部を上記一方向と交差する他方向に移動させる第２移動部と、
上記第１移動部に設けられて、上記撮像部を上記他方向に移動させる第３移動部と、
上記第１移動部および上記第２移動部からの位置情報に基づいて、上記液滴吐出部による液滴の吐出位置および吐出動作を制御する液滴吐出制御部と、
上記第１移動部および上記第３移動部からの位置情報に基づいて上記撮像部の撮像位置および撮像動作を制御すると共に、上記撮像部によって得られた画像データを処理する撮像制御部と、
定期的におよび上記液滴の吐出状態が不良の場合に、上記液滴吐出部に対して吐出メンテナンス動作を行う吐出メンテナンス部と、
上記撮像制御部によって処理された画像データに基づいて上記基板に対する上記液滴の吐出状態の良否を判定し、上記吐出状態が不良の場合には、上記吐出メンテナンス部に上記吐出メンテナンス動作を行わせる基板処理制御部と
を備え、
上記撮像制御部は、上記吐出メンテナンス部が上記吐出メンテナンス動作を行った直後における上記液滴の吐出位置を含む箇所、あるいは、上記吐出メンテナンス部が上記吐出メンテナンス動作を行う直前における上記液滴の吐出位置を含む箇所を、上記撮像部の撮像位置として設定する
ことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出装置において、
上記吐出メンテナンス部が行う上記吐出メンテナンス動作は、
上記液滴吐出部の吐出性を向上させるために、液滴を基板上の塗布すべき塗布対象領域以外の領域に液滴を吐出させる塗布時捨て吐出動作、
上記液滴吐出部における吐出孔付近のメニスカス面を攪拌するために、液滴が吐出されない条件下で吐出動作を行うプレ揺動動作、
上記液滴吐出部の吐出性を向上させるために、上記液滴吐出部の保全動作を行うヘッド保全部において液滴を吐出させる捨て吐出動作、
上記液滴吐出部における吐出孔付近を溶媒雰囲気内に位置させる動作、
上記液滴吐出部における吐出孔および吐出孔付近にある不要物を除去する動作、
上記液滴吐出部における吐出孔付近のメニスカス面における劣化インクを、配管内の圧力差による吸引等によって除去する動作
の少なくとも何れか１つであることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液滴吐出装置において、
上記吐出メンテナンス部は、上記吐出メンテナンス動作を複数組み合わせて行うようになっており、
上記撮像制御部は、上記吐出メンテナンス部が上記吐出メンテナンス動作を行った直後における上記液滴の吐出位置を含む箇所として、上記吐出メンテナンス部が上記複数の吐出メンテナンス動作のうち少なくとも最後の吐出メンテナンス動作を行った直後における上記液滴の吐出位置を含む箇所を、上記撮像部の撮像位置として設定するようになっている
ことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の液滴吐出装置において、
上記吐出メンテナンス部は、上記吐出メンテナンス動作を複数組み合わせて行うようになっており、
上記撮像制御部は、上記吐出メンテナンス部が上記吐出メンテナンス動作を行う直前における上記液滴の吐出位置を含む箇所として、上記吐出メンテナンス部が上記複数の吐出メンテナンス動作のうち少なくとも最初の吐出メンテナンス動作を行う直前における上記液滴の吐出位置を含む箇所を、上記撮像部の撮像位置として設定するようになっている
ことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の液滴吐出装置において、
上記吐出メンテナンス部は、上記吐出メンテナンス動作を複数組み合わせて行うようになっており、
上記撮像制御部は、上記吐出メンテナンス部が上記吐出メンテナンス動作を行う直前における上記液滴の吐出位置を含む箇所として、上記吐出メンテナンス部が上記複数箇所のうち少なくとも基板上の最後の箇所での吐出メンテナンス動作を行う直前における上記液滴の吐出位置を含む箇所を、上記撮像部の撮像位置として設定するようになっている
ことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５までの何れか一つに記載の液滴吐出装置において、
上記撮像制御部が設定する上記撮像部の撮像位置は、上記基板における液滴の高い着弾品質が求められる領域内における上記液滴の吐出位置を含む箇所であることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項７】
請求項３から請求項５までの何れか一つに記載の液滴吐出装置において、
上記撮像制御部が設定する上記撮像部の撮像位置は、上記液滴吐出部によって上記基板に液滴を吐出するために、上記第１移動部が上記基板に対して最初に上記一方向に移動する際の上記液滴吐出部の移動領域内、あるいは、最後に上記一方向に移動する際の上記液滴吐出部の移動領域内、における上記液滴の吐出位置を含む箇所であることを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板やシートの表面に液滴を塗出する液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板処置装置として、特許第３０５９６７８号公報(特許文献１)に開示されたカラーフィルタの製造装置がある。このカラーフィルタの製造装置においては、インクジェット方式によって、カラーフィルタ構成部材(インク)を基板の面に塗布して着色するに際して、上記基板における夫々のカラーフィルタの有効画素に塗布する直前に、上記有効画素部以外の領域にインクの予備吐出を行い、インクジェットヘッドによる吐出の良否を判断し、良の場合のみ塗布処理を行うようにしている。
【０００３】
また、カラーインクジェットプリンタに用いられる印刷装置として、特開２０００‐１９０４６９号公報(特許文献２)に開示されているようなものがある。この印刷装置においては、複数の印刷モードにおいて、各ノズルからのインク滴の吐出の有無を検査するための液滴の吐出検査方法と検査のタイミングとを印刷精度に応じて予め設定しておく。そして、選択された印刷モードに従って印刷を実行する場合には、その印刷モードに対して設定された検査方法と検査タイミングとに従ってドット抜けを検査するようにしている。
【０００４】
近年では、カラーフィルタ基板製造に代表されるように、フラットディスプレイパネルへのインクジェット処理の応用例が増加してきており、基板のサイズも大型化してきている。また、フラットディスプレイパネルの製造工程においては、ダストが製造品に付着するのを防止するためにクリーンルーム内で行われ、製造装置内はダウンフローが発生するため吐出不良が発生し易い環境化にある。また、フラットディスプレイパネルの製造工程においては、製造コストを低減するために様々な部材の改良が行われてはいるが、プロセス的な改良や原材料コストの低減が目的となっており、必ずしもインクジェット処理の吐出に適した材料が選定されるとは限らない。
【０００５】
このような状況の中で、インクジェット方式の製造装置には、安定してインクを吐出するための装置や方法が要求されており、吐出安定性を高めるために各種の保全動作が行われている。
【０００６】
正しくインクを塗布ができるか否かを保全動作によって判断する方式の１つとして、上記特許文献１に開示されたカラーフィルタの製造装置がある。しかしながら、基板サイズの大型化や部材の改良によって、塗布中においても、所定のインク量が吐出されなかったり、所定の位置からオフセットした位置に着弾してしまう等の吐出不良が発生するようになってきている。そこで、基板への塗布中において不良を検出する方式の１つとして、上記特許文献２に開示された印刷装置がある。しかしながら、高品質な印刷を行う上では、印刷中の吐出状態の不良を細かく計測することが必要であり、印刷中に精度の高い検査方法を短いタイミングで行うと検査時間が長くなり、延いては印刷時間が長くなるという問題がある。
【０００７】
従来より、上述したような基板製造工程においては、レビュー工程として、ＸＹ直交２軸のステージ上に基板を搭載・吸着固定して位置決めを行い、位置決めされた基板面を顕微鏡によって観察し、ＣＣＤ(電荷結合素子)で代表される固体撮像素子を含むカメラを用いて基板面の画像データを撮像し、この画像データに基づいて基板の良否を判別する工程が導入されている。そして、基板の製造不良の１つとして、インクジェット処理工程での塗布不良を、観察や着弾形状の計測によって判断するようにしている。
【０００８】
ところが、上記レビュー工程用の別装置が在るような基板製造装置では、塗布不良が検出されても、原因を解析しない限り、インクジェット装置に対して保全動作を行う等のフィードバックを早期に行うことは困難である。したがって、インクジェット装置内においてレビューを行うことが要求される。ところが、インクジェット装置内でレビューが行われると、当然ながらレビュー処理が行われる間は基板の製造ができなくなるため、基板処理のタクトタイムが長くなる。そのため、レビューのタクトを短い時間で行い、且つ、インクジェット方式での塗布時の吐出不良を確実に検出する方法が必要となっている。
【０００９】
例えば、レビュー時においては、カメラを基板の予め定められた対象位置に対して位置決めし、撮像と画像データの処理とを繰り返して行う。ところが、基板が大型化し、例えば２４００mm×２１００mm程度になると、カメラを移動する距離も１ｍ程度となり、１箇所のレビューに３秒〜５秒の時間が必要となる。したがって、基板面積の拡大に伴って、レビュー箇所を、例えば基板面を１６(＝４×４)分割した視野を均等な間隔で観察できるような位置に設定したとすると、４８秒〜８０秒の時間を要することになる。このレビュー時間は基板の処理以外の時間としては大きく、基板製造装置のスループットを低下させるという問題が生ずるのである。
【００１０】
また、上述したように、レビュー箇所を基板に対して均等に配置するために、インクジェットの吐出動作とは関係のない配置や密度でのレビューとなる場合が多々あり、塗布の不良を検出する効果が少ないという問題もある。
【００１１】
インクジェット方式による液滴吐出装置においては、例えインクが吐出されているとしても、液滴の吐出性が徐々に劣化し、ある時に吐出不良が発生することになる。そのために、吐出不良の発生状況を的確に捕らえ、且つ、最小の時間で行うことができるレビュー動作を行う必要がある。
【特許文献１】特許第３０５９６７８号公報
【特許文献２】特開２０００‐１９０４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで、この発明の課題は、基板処理のタクトタイムを小さくでき、且つ、基板の品質低下を最小限に抑えることができる液滴吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため、この発明の液滴吐出装置は、
基板に対して液滴を吐出する液滴吐出部と上記基板の表面を撮像する撮像部とが搭載されて、上記基板に対して相対的に一方向に移動する第１移動部と、
上記第１移動部に設けられて、上記液滴吐出部を上記一方向と交差する他方向に移動させる第２移動部と、
上記第１移動部に設けられて、上記撮像部を上記他方向に移動させる第３移動部と、
上記第１移動部および上記第２移動部からの位置情報に基づいて、上記液滴吐出部による液滴の吐出位置および吐出動作を制御する液滴吐出制御部と、
上記第１移動部および上記第３移動部からの位置情報に基づいて上記撮像部の撮像位置および撮像動作を制御すると共に、上記撮像部によって得られた画像データを処理する撮像制御部と、
定期的におよび上記液滴の吐出状態が不良の場合に、上記液滴吐出部に対して吐出メンテナンス動作を行う吐出メンテナンス部と、
上記撮像制御部によって処理された画像データに基づいて上記基板に対する上記液滴の吐出状態の良否を判定し、上記吐出状態が不良の場合には、上記吐出メンテナンス部に上記吐出メンテナンス動作を行わせる基板処理制御部と
を備え、
上記撮像制御部は、上記吐出メンテナンス部が上記吐出メンテナンス動作を行った直後における上記液滴の吐出位置を含む箇所、あるいは、上記吐出メンテナンス部が上記吐出メンテナンス動作を行う直前における上記液滴の吐出位置を含む箇所を、上記撮像部の撮像位置として設定する
ことを特徴としている。
【００１４】
インクジェット方式によって液滴塗布処理を行った数千枚から数万枚の基板のレビューを行い、液滴の吐出不良の発生傾向を確認した結果、吐出メンテナンス動作を行ってから時間が経過した場合と、多数点の吐出を行って次の吐出メンテナンス動作に入る直前あるいは吐出メンテナンス動作の直後において、最も吐出不良が発生し易いことが判明した。
【００１５】
上記構成によれば、撮像制御部によって、吐出メンテナンス部が上記吐出メンテナンス動作を行った直後における液滴の吐出位置を含む箇所、あるいは、上記吐出メンテナンス部が上記吐出メンテナンス動作を行う直前における上記液滴の吐出位置を含む箇所を、上記撮像部の撮像位置として設定するようにしている。したがって、上記撮像制御部によって処理された画像データに基づいて上記基板に対する上記液滴の吐出状態をレビューする箇所を最も吐出不良が発生し易い箇所に設定して、レビュー箇所数を最小限に抑え、効果的に吐出不良を検出することが可能になる。その結果、レビューによる基板処理のタクトタイム増加を最小限に抑え、同じ時間でより大量の基板を処理することが可能になる。
【００１６】
また、１実施の形態の液滴吐出装置では、
上記吐出メンテナンス部が行う上記吐出メンテナンス動作は、
上記液滴吐出部の吐出性を向上させるために、液滴を基板上の塗布すべき塗布対象領域以外の領域に液滴を吐出させる塗布時捨て吐出動作、
上記液滴吐出部における吐出孔付近のメニスカス面を攪拌するために、液滴が吐出されない条件下で吐出動作を行うプレ揺動動作、
上記液滴吐出部の吐出性を向上させるために、上記液滴吐出部の保全動作を行うヘッド保全部において液滴を吐出させる捨て吐出動作、
上記液滴吐出部における吐出孔付近を溶媒雰囲気内に位置させる動作、
上記液滴吐出部における吐出孔および吐出孔付近にある不要物を除去する動作、
上記液滴吐出部における吐出孔付近のメニスカス面における劣化インクを、配管内の圧力差による吸引等によって除去する動作
の少なくとも何れか１つである。
【００１７】
この実施の形態によれば、処理レベルが異なる複数の吐出メンテナンス動作を組み合わせることによって吐出不良を最小限に抑えた高性能な液滴吐出装置において、低い確率で発生する吐出不良を、上記レビューによる基板処理のタクトタイム増加を最小限に抑えて検出することができると共に、基板の品質低下を最小限に抑えることができる。
【００１８】
また、１実施の形態の液滴吐出装置では、
上記吐出メンテナンス部は、上記ヘッド保全部あるいは上記基板上において上記吐出メンテナンス動作の１種類だけではなく、複数種類の組み合わせ動作を行うことが可能なようになっている。複数種類の組み合わせとは、例えば上記基板への塗布が終了した後、次基板を処理する前に上記ヘッド保全部において捨て吐出動作を行った後、上記基板の塗布処理の開始時に上記塗布時捨て吐出動作を行ってから上記基板への塗布を開始する等がある。この場合、最初のメンテナンス動作は上記ヘッド保全部での捨て吐出動作であり、最後のメンテナンス動作は塗布時捨て吐出動作である。
【００１９】
そして、上記撮像制御部は、上記吐出メンテナンス部が上記吐出メンテナンス動作を行った直後における上記液滴の吐出位置を含む箇所として、上記吐出メンテナンス部が上記複数の吐出メンテナンス動作のうち少なくとも最後の吐出メンテナンス動作を行った直後における上記液滴の吐出位置を含む箇所を、上記撮像部の撮像位置として設定するようになっている。
【００２０】
この実施の形態によれば、上記吐出メンテナンス部が複数箇所で上記吐出メンテナンス動作を行う液滴吐出装置において、レビュー箇所を最小限に抑えることによって、レビューによる基板処理のタクトタイム増加を最小限に抑え、効果的に吐出不良を検出することができる。
【００２１】
また、１実施の形態の液滴吐出装置では、
上記吐出メンテナンス部は、上記吐出メンテナンス動作を複数組み合わせて行うようになっており、
上記撮像制御部は、上記吐出メンテナンス部が上記吐出メンテナンス動作を行う直前における上記液滴の吐出位置を含む箇所として、上記吐出メンテナンス部が上記複数の吐出メンテナンス動作のうち少なくとも最初の吐出メンテナンス動作を行う直前における上記液滴の吐出位置を含む箇所を、上記撮像部の撮像位置として設定するようになっている。
【００２２】
この実施の形態によれば、上記吐出メンテナンス部が複数箇所で上記吐出メンテナンス動作を行う液滴吐出装置において、レビュー箇所を最小限に抑えることによって、レビューによる基板処理のタクトタイム増加を最小限に抑え、効果的に吐出不良を検出することができる。
【００２３】
また、１実施の形態の液滴吐出装置では、
上記吐出メンテナンス部は、上記吐出メンテナンス動作を複数組み合わせて行うようになっており、
上記撮像制御部は、上記吐出メンテナンス部が上記吐出メンテナンス動作を行う直前における上記液滴の吐出位置を含む箇所として、上記吐出メンテナンス部が上記複数箇所のうち少なくとも基板上での最後の箇所での吐出メンテナンス動作を行う直前における上記液滴の吐出位置を含む箇所を、上記撮像部の撮像位置として設定するようになっている。
【００２４】
この実施の形態によれば、上記吐出メンテナンス部が上記吐出メンテナンス動作を複数組み合わせて行う液滴吐出装置において、レビュー箇所を最小限に抑えることによって、レビューによる基板処理のタクトタイム増加を最小限に抑え、効果的に吐出不良を検出することができる。
【００２５】
また、１実施の形態の液滴吐出装置では、
上記撮像制御部が設定する上記撮像部の撮像位置は、上記基板における液滴の高い着弾品質が求められる領域内における上記液滴の吐出位置を含む箇所である。
【００２６】
この実施の形態によれば、例えば、液晶パネル用の基板のごとく、同一基板内に、映像を表示するセル領域のように高い着弾品質が求められる領域と、上記セル領域の周囲の額縁領域のように通常の着弾品質が求められる領域とがあり、製造プロセスによって上記額縁領域にもインクを吐出するような場合には、高い着弾品質が求められる上記セル領域にレビュー箇所を設定するので、より効果的に吐出不良を検出することができる。
【００２７】
また、１実施の形態の液滴吐出装置では、
上記撮像制御部が設定する上記撮像部の撮像位置は、上記液滴吐出部によって上記基板に液滴を吐出するために、上記第１移動部が上記基板に対して最初に上記一方向に移動する際の上記液滴吐出部の移動領域内、あるいは、最後に上記一方向に移動する際の上記液滴吐出部の移動領域内、における上記液滴の吐出位置を含む箇所である。
【００２８】
上記第１移動部が上記基板に対して最初に上記一方向に移動する際、つまり上記液滴吐出部による最初の走査の際に、液滴の吐出不良が発生する確率が高い。さらに、上記基板に対する吐出処理の途中で不吐出が発生した場合には、上記第１移動部が上記基板に対して最後に上記一方向に移動する際、つまり上記液滴吐出部による最後の走査の際まで不吐出になる。この実施の形態によれば、上記液滴吐出部による最初の走査の際における上記液滴吐出部の移動領域内、あるいは、最後の走査際における上記液滴吐出部の移動領域内に、上記撮像部の撮像位置が設定されている。したがって、少ないレビュー箇所で液滴の吐出不良と不吐出とを的確に検知することができるのである。
【発明の効果】
【００２９】
以上より明らかなように、この発明の液滴吐出装置は、撮像制御部によって、吐出メンテナンス部が吐出メンテナンス動作を行った直後における液滴の吐出位置を含む箇所、あるいは、上記吐出メンテナンス部が上記吐出メンテナンス動作を行う直前における上記液滴の吐出位置を含む箇所を、撮像部の撮像位置として設定するので、上記撮像制御部によって処理された画像データに基づく液滴吐出状態のレビュー箇所を、最も吐出不良が発生し易い箇所に設定することができる。したがって、液滴の吐出状態のレビュー箇所を必要最小限に抑えて、効果的に吐出不良を検出することができる。
【００３０】
すなわち、この発明によれば、上記吐出状態のレビューによる基板処理のタクトタイム増加を最小限に抑え、然も、基板の品質低下をも最小限に抑えることができる。したがって、基板の処理をより大量に高い品質で行うことができ、基板の製造コストの低減化を実現できるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００３２】
・第１実施の形態
図１は、本実施の形態の液滴吐出装置の吐出処理部における正面図である。また、図２は、図１に示す吐出処理部の側面図である。また、図３は、本液滴吐出装置の制御系を示すブロックである。以下、図１〜図３に従って、本液滴吐出装置の構成および動作について説明する。
【００３３】
本液滴吐出装置は、処理対象の基板１を基板位置決め部２に吸着固定し、インクジェット塗布を行うインクジェットヘッド３を、基板１に対して相対的に、互いに直交する２方向に自動移動ステージ(図示せず)によって移動させ、移動中にインクジェットヘッド３から基板１の面に向かってインクを吐出することによって基板１の面上にインクのパターンを形成するものである。尚、本実施の形態における液滴吐出装置は、ガラス等の基板上にインクを塗布して、カラーフィルタを形成するカラーフィルタの製造装置に搭載されている。
【００３４】
基板搬送装置(図示せず)によって、本液滴吐出装置内の基板位置決め部２に載置された基板１は、主制御装置４による制御の下に、基板位置決め制御部５の制御によって、基板位置決め部２に吸着されて固定されている。基板位置決め部２は、互いに直交するＸ軸方向とＹ軸方向との２方向と、ＸＹ軸に垂直な軸の回りのθ方向とに、平行移動可能になっており、基板１の位置を移動可能になっている。
【００３５】
上記基板１に対してインクを吐出するインクジェットヘッド３には、インク供給部６によってインクが供給される。尚、インクジェットヘッド３とインク供給部６とは、主制御装置４による制御の下に、インクジェットヘッド制御部７によって動作が制御されるようになっている。また、インクジェットヘッド３にはノズルプレート(図示せず)が装着されており、このノズルプレートには基板１に対して垂直な方向に複数のノズル孔(図示せず)が形成されている。上記ノズル孔の直径は、１０μm〜２０μmに設定されている。
【００３６】
上記ノズルプレートは、圧電体基板に複数のインク室となる溝が形成されて構成されている。そして、上記圧電体基板における隔壁両側面の一部には電極が形成されており、上記隔壁の両側面間に電界を印加することによって隔壁自体を剪断変形させ、上記インク室内のインクを吐出させる吐出エネルギーを発生させるようになっている。
【００３７】
上記インクジェットヘッド３における上記ノズルプレートの最下面である液滴吐出面と基板１の表面との距離は、基板位置決め部２における基板吸着板上に基板１を搭載した状態で、０.５mm〜１mmになるように予め調整されている。
【００３８】
インクの塗布は、上記基板１に対するインクジェットヘッド３の相対位置関係が、矢印Ａ,Ａ'の方向(＝Ｘ方向)である主走査方向に位置を移動する際に、インクの液滴をインクジェットヘッド３から吐出することで行う。さらに、基板１全面に対して塗布処理を行うために、インクジェットヘッド３とインク供給部６とを、矢印Ｂ,Ｂ'の方向(＝Ｙ方向)である副走査方向に移動した後、再度主走査方向Ａ,Ａ'に移動して吐出を行う動作を繰り返す。このような動作を行うために、インクジェットヘッド３とインク供給部６とはインクジェット用副走査部８に装着されており、副走査方向Ｂ,Ｂ'への移動動作はインクジェット用副走査部８が動作することによって行われる。尚、主走査方向Ａ,Ａ'とＸ方向とは必ずしも同じ方向である必要はない。同様に、副走査方向Ｂ,Ｂ'とＹ方向とも同じ方向である必要はない。
【００３９】
また、上記インクジェットヘッド３およびインク供給部６の主走査方向Ａ,Ａ'への移動は、ガントリー構造のガントリービーム９とリニアモータ・スライダー１０とで構成されたインクジェット用の主走査部９,１０(以下、主走査部１０と略記する)によって行われる。ここで、インクジェット用副走査部８はガントリービーム９に搭載されている。こうすることによって、インクジェットヘッド３は、主走査方向Ａ,Ａ'と副走査方向Ｂ,Ｂ'とに移動可能になっている。ここで、主走査方向Ａ,Ａ'とは、移動中のインクジェットヘッド３によってインクが吐出される方向である。また、インクジェットヘッド３が主走査方向Ａ,Ａ'に移動してインクを吐出する主走査時にインクが塗布される幅は、インクジェットヘッド３におけるノズル列の幅しか無い。そこで、基板１におけ所定領域の全てにインクを塗布するためには、基板１の位置を相対的に変更する必要がある。この方向が、副走査方向Ｂ,Ｂ'であり、主走査方向Ａ,Ａ'と直交する方向である。
【００４０】
上記インクジェットヘッド３がインクを吐出するタイミングは、主制御装置４に接続された記憶装置１１内に描画データとして記憶されており、必要に応じて、主走査時前に主制御装置４よって読み出されてインクジェットヘッド制御部７に送出される。さらに、主走査部１０が動作する際に、主走査部１０を構成するリニアモータ・スライダー１０のリニアエンコーダーからエンコーダーパルス信号が得られる。このエンコーダーパルス信号を、走査制御部１７を介してインクジェットヘッド制御部７に送出する。そうすると、インクジェットヘッド制御部７は、上記描画データと上記エンコーダーパルス信号のカウント値とによって、液滴を吐出するタイミングを図ってインクジェットヘッド３に吐出信号を出力し、インクジェットヘッド３に液滴を吐出させる。こうして、液滴吐出のタイミングを制御するのである。
【００４１】
上記ガントリービーム９におけるインクジェットヘッド３およびインク供給部６の取り付け側とは反対側には、基板１の面を観察するための観察カメラ１２が、カメラ用副走査部１３を介して搭載されている。そして、観察カメラ１２の先端には、テレセントリック光学系の結像レンズ(図示せず)が搭載され、このレンズには同軸落射照明とリング形状斜方照明とが一体に取り付けられており、明視野および暗視野を形成可能なレンズ・照明１４を構成している。照明の光源には白色ＬＥＤ(Light Emitting Diode：発光ダイオード)を用いており、同軸落射照明とリング形状斜方照明の何れか一方あるいは両方によって光を照射することにより、基板１の面上におけるインクの着弾状態を観察可能にしている。
【００４２】
上記基板１のアライメントマークを観察する際には、観察カメラ１２はガントリービーム９に搭載されたカメラ用副走査部１３により移動され、主走査部１０と共に、予め記憶装置１１に記憶されている基板１の面上における所望の観察位置に移動し、基板１の面を撮像する。観察カメラ１２とレンズ・照明１４内の照明部とは、画像処理部１５によって制御・データ処理される。すなわち、画像処理部１５は、液滴の基板１の面への着弾状態の観察,画像データの取得,画像データの処理および処理値の良否判定等を行う機能と、基板単位での位置ずれを計測して補正量を算出する基板アライメント補正量算出機能と、判定基準と計測判定処理プログラムと基板アライメントデータと基板アライメント補正量算出処理プログラムとの記憶機能と、上記各処理プログラムの実行機能と、の各機能を有している。
【００４３】
上記インクジェットヘッド３は、通常、処理動作を行わない場合には、ヘッド保全部１６の上に位置するように主走査部１０によって移動される。そして、インクジェットヘッド３は、ヘッド保全部１６によって、キャップ機構等による溶媒雰囲気内での待機、所定の条件によって起動される捨て吐出、吐出良否を判定する吐出検査、ノズル面のワイピング、メニスカス面における劣化インクを吸引配管内等の圧力差により除去する吸引プライミング等の保全動作が行われ、常時良質な吐出コンディションを保つようになっている。ここで、上記ワイピング動作とは、インクジェットヘッド３におけるノズルの吐出孔および吐出孔付近にある粘度の高いインクの残渣や異物等の不要物を、ノズル面への接触式のブレードあるいは液体や振動等によって除去することである。
【００４４】
上記主走査部１０とインクジェット用副走査部８とカメラ用副走査部１３との移動可能ストロークは、インクジェットヘッド３が、基板１の塗布領域と基板１の周囲に設けられた捨て吐出領域とヘッド保全部１６とまで移動可能であり、且つ、観察カメラ１２が、基板１の塗布領域と基板アライメントマークの観察位置とまで移動可能なように構成されている。
【００４５】
尚、図３において、１７は走査制御部であり、上記主走査部１０,インクジェット用副走査部８およびカメラ用副走査部１３の動作を制御する。また、１８はヘッド保全制御部であり、ヘッド保全部１６の動作を制御する。
【００４６】
すなわち、本実施の形態においては、上記第１移動部を主走査部１０で構成し、上記第２移動部をインクジェット用副走査部８で構成し、上記第３移動部をカメラ用副走査部１３で構成するのである。また、上記液滴吐出制御部を走査制御部１７およびインクジェットヘッド制御部７で構成し、上記撮像制御部を走査制御部１７および画像処理部１５で構成するのである。
【００４７】
図４は、上記構成を有する液滴吐出装置における主制御装置４の制御の下に実行される基板処理動作のフローチャートである。以下、図４に従って、基板処理動作について詳細に説明する。
【００４８】
ステップＳ1で、上記基板搬送装置によって基板位置決め部２上に載置された処理対象の基板１が、基板位置決め制御部５によって基板位置決め部２に吸着されて固定される。さらに、この間に、インクジェットヘッド３は、主走査部１０およびインクジェット用副走査部８の動作によって、ヘッド保全部１６上まで移動されている。こうして、基板１の位置決めが行われる。ステップＳ2で、「処理前インクジェットメンテナンス動作」が実行される。すなわち、ヘッド保全部１６上に位置しているインクジェットヘッド３に対して、ヘッド保全部１６によって吐出検査が行われる。この吐出検査では、インクジェットヘッド３における１ノズル毎に吐出動作を行い、吐出された液滴をレーザービーム光中を通過させる。そして、液滴の飛翔によってレーザービーム光が遮られた際のレーザー光量の変化をフォトセンサで計測して、液滴が飛翔しているか否か(つまり、正しく吐出されているか否か)を判定する。すなわち、上記フォトセンサでの計測値が所定値未満の場合には、正しい量の吐出がなされておらず不吐出であると判断するのである。さらに、この吐出検査には、液滴を多数吐出することで、ノズルのメニスカス付近にある劣化して粘度等が高くなったインクを除去する作用も有している。この作用は、捨て吐出と同じメンテナンス効果を持つため、ヘッド保全部１６におけるメンテナンス動作としての捨て吐出を意味する用途にも用いられる。
【００４９】
ステップＳ3で、以下のようにして基板アライメントが行われる。すなわち、上記観察カメラ１２が、上記基板１の面上に形成された基板アライメント用のパターンを観察可能な位置に、主走査部１０とカメラ用副走査部１３とによって移動される。その際に、観察位置の座標は、基板１が本液滴吐出装置の座標系に対して正しい位置に位置決めされた場合に、観察カメラ１２の中心にアライメント用のパターンが位置するように予め設定されて、記憶装置１１に登録されている。そして、記憶装置１１に登録されている上記座標を用いて、観察カメラ１２が移動されるのである。こうして位置決めされた観察カメラ１２によって撮像され、画像内のアライメント用のパターンの位置が画像処理部１５によって計測され、観察カメラ１２に対する基板１の位置ズレ量が算出される。次に、観察カメラ１２が、基板１の面上に設けられた基板アライメント用の別のパターンの観察位置に移動されて同様の処理が行われる。こうして、２箇所のパターンの位置ズレ量が計測され、この位置ズレ量に基づいて、主制御装置４によって、互いに直交するＸＹ２軸方向への基板１の位置ズレ量とＸＹ２軸に垂直なθ軸回りの傾きとの補正量が算出される。そして、基板位置決め制御部５によって、基板位置決め部２におけるＸ,Ｙ,θ軸に対するズレが上記算出された補正量を用いて補正され、基板１の位置が補正される。
【００５０】
尚、上記観察カメラ１２は、上記基板アライメントに要求される精度の計測が可能なような高い分解能を有している。例えば、基板アライメントにおける基板１の位置補正の目標精度を±３［μm］とした場合、カメラ画像における観察対象となる物体の画素サイズは１.１［μm］のカメラを用いている。具体的には、観察カメラ１２として、例えば撮像素子の画素サイズが４.４[μm]×４.４[μm]であり、レンズの倍率が４倍のものを用いている。また、照明は、上記同軸落射照明のみを点灯させている。
【００５１】
ステップＳ4で、上記ステップＳ2での「処理前インクジェットメンテナンス動作」の吐出検査において、塗布に必要なノズルからの吐出が正しく行われたか否かを判別する塗布処理判定が行われる。その結果、吐出不良がある場合には、ステップＳ9に進み、「処理前インクジェット回復メンテナンス動作」が行われる。一方、吐出不良がなければステップＳ5に進む。
【００５２】
ステップＳ5で、後に詳述するようにして基板１に対して塗布処理が行われる。ステップＳ6で、上記ステップＳ5における基板１への塗布処理が正しく行われたか否かを観察カメラ１２によって撮像された画像データを用いて確認する処理後レビューが、後に詳述するようにして行われる。ステップＳ7で、上記ステップＳ6における処理後レビューによって、塗布時に吐出不良が発生したか否かを判別することによって基板１への塗布処理が正常に行われたか否かが判別される。その結果、正常に行われた場合にはステップＳ8に進む一方、正常に行われなかった場合には、不吐出の回復を図るためステップＳ9に進む。
【００５３】
ステップＳ8で、上記走査制御部１７によって、主走査部１０およびインクジェット用副走査部８が駆動されて、インクジェットヘッド３が、ヘッド保全部１６上に位置するように移動される。そうした後、上記基板搬送装置によって、次の基板１が搬送されて上記ステップＳ1に戻り、次の基板１に対する処理に移行する。
【００５４】
ステップＳ9で、上記インクジェットヘッド３がヘッド保全部１６上に位置するように移動され、ヘッド保全部１６によって、「処理前インクジェット回復メンテナンス動作」が実行される。上記ステップＳ2での「処理前インクジェットメンテナンス動作」時および上記ステップＳ5での基板１への「塗布処理」において、第１走査開始時に吐出不良や不吐出が発生した場合には、通常の処理前インクジェットメンテナンス動作では吐出安定性が回復しない場合が多い。そこで、本ステップでは、インクジェットヘッド３の吐出性を回復させるために、インクの供給配管内や排出配管内の圧力差による吸引プライム等によってインクの流動を行い、その後ワイピング動作を組み合わせて行って、吐出安定性を回復させるのである。さらに、吐出安定性が確保されたか否かを確認するために、上記ステップ2と同じ「処理前インクジェットメンテナンス動作」をも同時に本ステップにおいて行われる。
【００５５】
ステップＳ10で、上記ステップＳ9における「処理前インクジェット回復メンテナンス動作」は、基板１毎に連続して行われたか否かが判別される。その結果、基板１毎に不連続な場合には、上記ステップＳ4に戻って、上記塗布処理判定に移行する。また、基板１毎に連続している場合には、保守作業員によるインクジェットヘッド３の確認と手動操作による各種のメンテナンス作業とを行うために、ブザー(図示せず)等によってオペレータコールを行い、基板処理動作が終了される。
【００５６】
以下、図４に示す基板処理動作における上記ステップＳ5で実行される基板１への「塗布処理」と、上記ステップＳ6で実行される「処理後レビュー」について、詳細に説明する。
【００５７】
図５は、上記基板処理動作における上記ステップＳ5で実行される「塗布処理」の説明図である。「塗布処理」においては、インクジェット用副走査部８からの位置情報に基づいてインクジェット用副走査部８を制御して、インクジェットヘッド３における副走査側の位置決めを行った後、主走査部１０によってインクジェットヘッド３を移動させながら吐出を行い、基板１の面にインクを付着させる。その際に、インクジェットヘッド３のノズル面２１は、必要な液滴のドット密度を得るため、ノズル列２２(図５では省略して直線で描かれている)の基板１の面に対する角度が主走査部１０の延在方向と略平行になるように配置されている。
【００５８】
予め、上記記憶装置１１には、基板１に対する走査データが登録されている。上記走査データには、主走査部１０の走査回数と、インクジェット用副走査部８の主走査毎の座標と、インクジェットヘッド３が塗布する際に必要な吐出パターン形状の描画データとが、含まれている。尚、上記描画データは、図５中に示す破線の矢印に直交する方向への主走査時に、塗布対象領域２３に対して必要な吐出を行い、塗布対象領域２３以外には吐出を行わないように設定されている。そして、主制御装置４は、記憶装置１１から上記走査データを読み出すと共に、インクジェットヘッド３が塗布する際に必要な上記描画データをインクジェットヘッド制御部７に送出する。
【００５９】
そして、上記主制御装置４は、先ず、上記走査データに基づいて、走査制御部１７を動作させて、インクジェット用副走査部８と主走査部１０とを制御して、インクジェットヘッド３を第１走査(１回目の主走査)２４の開始位置に移動させると共に、インクジェットヘッド制御部７に走査開始を通知して走査の際に必要なデータの設定を行わせる。次に、主制御装置４は、走査制御部１７を動作させて、主走査部１０を制御して、インクジェットヘッド３を第１走査２４の終了位置まで移動させる。その際に、主走査部１０からの上記位置情報としてのエンコーダーパルス信号が、走査制御部１７を介してインクジェットヘッド制御部７に送出される。そして、インクジェットヘッド制御部７は、エンコーダーパルス信号のカウント数に基づいて、インクジェットヘッド３が所定の位置に到達した場合に、インクジェットヘッド３に液滴を吐出させる。この動作を第１走査２４が終了するまで繰り返し、インクジェットヘッド３が第１走査２４の終了位置に到達すると、第１走査２４に対する動作を終了する。
【００６０】
ここで、上記第１走査２４において塗布可能な領域２５は、インクジェットヘッド３におけるノズル列２２の副走査方向の幅(塗布幅)を有すると共に、その長さは塗布対象領域２３の両端間の長さとなる。また、基板１における走査開始側の縁の近傍と走査終了側の縁の近傍とに捨て吐出領域２６a,２６bを設け、走査の際に、大気雰囲気に晒されたインクジェットヘッド３のノズルのメニスカス付近にある粘度の高い劣化したインクを、インクジェットヘッド制御部７の制御によって、捨て吐出領域２６a,２６bに吐出(捨て吐出)させることによって除去するようにしている。この捨て吐出時における吐出動作は、塗布対象領域２３への吐出動作と同様であり、上記描画データとして、捨て吐出領域２６が恰も塗布対象領域２３であるかのような描画データを設定することによって実現している。但し、この捨て吐出動作の機能は、走査時における吐出直前のメンテナンス動作に相当する機能となっている。
【００６１】
すなわち、本実施の形態においては、上記吐出メンテナンス部による上記吐出メンテナンス動作を、ヘッド保全制御部１８による「処理前インクジェットメンテナンス動作」とインクジェットヘッド制御部７による「捨て吐出動作」とで構成しているのである。
【００６２】
次に、上記主制御装置４は、上記走査データに基づいて走査制御部１７を動作させて、インクジェット用副走査部８と主走査部１０とによって、インクジェットヘッド３を第２走査２７の開始位置２８に移動させると共に、インクジェットヘッド制御部７に走査開始を通知して走査の際に必要なデータの設定を行わせる。その際におけるインクジェット用副走査部８は、第１走査２４の塗布幅だけ移動する。以後、第１走査２４の場合と同様の走査を複数回繰り返して基板１の面にインクを吐出・付着させて、最終走査２９までの塗布処理を行う。こうして、基板１に対する「塗布処理」を終了する。以後、図４に示す上記基板処理動作における上記ステップＳ6に移行する。
【００６３】
図６は、上記基板処理動作における上記ステップＳ6において実行される「処理後レビュー」の説明図であり、「塗布処理」の説明の際に使用した図５にレビュー位置を追加した図である。尚、この「処理後レビュー」においては、レビュー位置３０とレビュー位置３１とレビュー位置３２との３箇所のみでレビューを行うものであり、最小限の時間で行われる。
【００６４】
図７は、上記第１走査時における基板１の面に対する吐出着弾ドットの一例を示す。但し、図７においては、説明を簡単にするために、１つのノズルに関する吐出着弾ドットのみを、走査に従って等間隔で吐出された場合について示している。
【００６５】
上記主走査時には、吐出の開始位置付近において、着弾ドットの大きさや形状が不安定になることがある。図７における第１着弾ドット３５,第２着弾ドット３６および第３着弾ドット３７は、何れも吐出状態としては不良の状態を例示している。すなわち、第１着弾ドット３５および第２着弾ドット３６では、第４着弾ドット３８以降の正常な着弾ドットに対して、吐出された液滴の体積が少ないために径が小さくなっている。また、第３着弾ドット３７では、本来の吐出液滴に遅れて体積の小さなサテライト液滴が発生しまっている。このような不良な着弾ドットパターンは、基板１の品質を低下させるため、その発生を防止する必要がある。
【００６６】
第１走査の開始位置付近においては、上記インクジェットヘッド３は、ヘッド保全部１６を離れて大気雰囲気に晒されており、未だ吐出動作を行っていない。したがって、インクジェットヘッド３のメニスカス付近の劣化したインクは、第１走査２４(図６参照)中の捨て吐出によるメンテナンス動作だけでは回復していない可能性があり、回復していない場合には、第１着弾ドット３５〜第３着弾ドット３７のような吐出不良が発生する可能性が高い。そこで、観察カメラ１２のカメラ視野３９を、第１走査の開始位置付近の着弾ドット状態を確認するために、図６におけるレビュー位置３０のごとく、第１走査の走査開始位置に設けている。そして、着弾した液滴ドットの面積の基準値との相違や上記サテライト液滴等の所定以外の着弾ドットの有無を、観察カメラ１２で撮像された画像から検出することによって、吐出状態の良否を判定している。その場合における液滴ドット面積の基準値との相違の検出は、上記画像上において正常な液滴が塗布された場合の画像明度に対する明度の変化量が閾値を超えることによって検出している。また、上記サテライト液滴の検出は、正常な液滴ドット領域の周辺に存在するブラックマトリックス領域の画像明度変化を計測することによって検出している。
【００６７】
通常は、このような吐出不良の発生を避けるために、各走査の開始位置で捨て吐出を行っている。しかしながら、発明者は、数千枚〜数万枚の基板処理を行って、レビューによって吐出状態を観察することによって、第１走査の吐出開始位置において、第２走査以降の各走査における吐出開始位置よりも吐出不良が発生する確率が高いことを発見した。したがって、基板１の処理時においては、基板１の最初の塗布吐出箇所をレビューする必要があり、第１のレビュー位置３０を第１走査の走査開始位置に設けているのである。
【００６８】
図８は、走査の途中において吐出できなくなる不良を例示している。走査の途中において、吐出指令は与えられているのに上記ノズルから液滴が吐出されない現象(すなわち、不吐出)が発生し、不吐出ドット４０が生じた後における吐出が全て不吐出になった状態である。このように、走査中に不吐出が発生した場合には、インクジェットヘッド３のメンテナンスを行わない限り不吐出が自然に回復することは極めて少なく、したがって最後まで不吐出が連続する。そこで、観察カメラ１２のカメラ視野４１を、不吐出を確認するために、走査の走査終了位置に設けている。
【００６９】
複数の走査によってインクの塗布を行う場合には、走査の途中で不吐出となるケースは数百枚〜数千枚の基板１を処理して初めて発生する場合が多く、このような頻度で発生する不吐出は、インクジェットヘッド３の上記ノズルがメニスカス付近に固形物形状等の物体等が付着することが原因となって発生するとみられ、走査毎に行われる捨て吐出程度のメンテナンス動作では、復活しないことが多い。そのために、基板１に対する処理の途中で不吐出が発生した場合には、その基板１における不吐出の発生以降の領域全てが不吐出になる場合が多く、図６に示すように、最終走査の最後の吐出位置を含む箇所に、走査途中での不吐出の発生を検知するためのレビュー位置３２を設けている。さらに、走査途中で不吐出になるケースは第１走査で発生する場合が多く、そのために第１走査の最後の吐出位置を含む箇所にレビュー位置３１を設けている。
【００７０】
その場合に、上記インクジェットヘッド３は、主走査部１０のガントリービーム９における一側に配置される一方、観察カメラ１２は、他側に配置されている。そして、インクジェットヘッド３と観察カメラ１２とは、主走査部１０によって主走査方向Ａ,Ａ'に一緒に移動される一方、インクジェット用副走査部８およびカメラ用副走査部１３によって副走査方向Ｂ,Ｂ'には個別に移動されるようになっている。したがって、レビュー位置３０〜レビュー位置３２での観察カメラ１２による撮像は、インクジェットヘッド３による基板１の面へのインクの吐出を行いながら行うことができる。その結果、本実施の形態においては、基板処理のタクトタイムを小さくすることができるのである。
【００７１】
上記レビュー時においては、カメラ撮像用の照明としては上記リング形状斜方照明を用いており、液滴が正しく塗布されていない場合には、基板１の表面で散乱された光が明るくなるような照明条件としている。しかしながら、基板１の表面の材質によっては、上記同軸落射照明を用いてもよく、上記両照明を併用してもよい。尚、照明条件を変更した場合には、照明条件に合わせた吐出不良や上記サテライトの検出方法を用いればよい。
【００７２】
以上のごとく、本実施の形態においては、ガントリービーム９における一側にインクジェットヘッド３を取り付ける一方、他側に観察カメラ１２を取り付けて、インクジェットヘッド３および観察カメラ１２を、主走査部１０によって主走査方向Ａ,Ａ'に移動させる一方、インクジェット用副走査部８およびカメラ用副走査部１３によって個別に副走査方向Ｂ,Ｂ'に移動させるようにしている。そして、インクジェットヘッド３によって、主走査方向Ａ,Ａ'に移動中にインクを吐出しつつ、吐出不良が発生する確率が高い第１走査２４の吐出開始位置を含む箇所に設けられたレビュー位置３０と、走査途中での不吐出を検知するために第１走査の最後の吐出位置を含む箇所および最終走査の最後の吐出位置を含む箇所とに設けられたレビュー位置３１,３２において、つまり、上記吐出メンテナンス部による上記吐出メンテナンス動作の直後および直前に、観察カメラ１２による撮像画像に基づいて、インクジェットヘッド３の吐出不良および不吐出を判定可能にしている。
【００７３】
したがって、図４に示す上記基板処理動作における上記ステップＳ6において、基板１の３箇所を観察カメラ１２でレビューすることによって、的確に吐出不良を検出することができ、上記ステップＳ9において、「処理前インクジェット回復メンテナンス動作」を自動的に実行することによって、基板１の処理を停止することなく、吐出不良による基板の品質低下を最小限に押さえながら、上記レビューによる基板処理時間の増加を最小限に抑えることができるのである。
【００７４】
また、本実施の形態においては、念のため、第１走査の最後にレビュー位置３１を設けて、第１走査における最後の吐出位置をレビューするようにしている。しかしながら、よりレビュー時間を短縮するためには、レビュー位置３１を設けなくともよい。その場合には、第１走査の開始吐出位置を含むレビュー位置３０と、最終走査の最後の吐出位置を含むレビュー位置３２と、の２箇所でレビューを行うのである。
【００７５】
次に、本実施の形態に因らない場合のレビュー方法について説明する。図９は、従来のレビュー方法の説明図である。従来のごとく、処理の不良である吐出不良が何処で発生するのか、その傾向が判らない状態においては、基板４５の塗布対象領域４６を均等に分割してレビュー位置４７を設定することになる。したがって、通常は、図９に示すように、塗布対象領域４６に対して縦横格子状にレビュー位置４７を設定している。その結果、図９の場合には、レビュー位置４７の数が１６箇所以上となり、本実施の形態における３箇所あるいは２箇所に比較してかなり多いレビュー位置が配置されている。そのため、吐出不良の発生状態とは関係なくレビューが行われることになり、レビュー時間の増大の割りには効果が少ないのである。
【００７６】
・第２実施の形態
本実施の形態は、上記第１実施の形態とは異なるレビュー位置の配置に関する。尚、本実施の形態の液滴吐出装置における吐出処理部の構造,制御系のブロックおよび基板処理動作は、上記第１実施の形態の場合と基本的には同じであるため、詳細な説明は省略することにする。
【００７７】
図１０は、走査の途中で１走査単位で不吐出が発生する場合におけるレビュー位置の配置を示す。図１０では、第１実施の形態で述べたレビュー位置(図６参照)５４,５５,５６に加えて、第２走査５７から最終走査の１走査前の走査５８までの各最終吐出位置を含む箇所にレビュー位置(カメラ視野)を配置している。すなわち、レビュー位置５９は第２走査５７の最終吐出位置を含むレビュー位置であり、レビュー位置６０は第３走査６１の最終吐出位置を含むレビュー位置であり、レビュー位置６２は最終走査の１走査前の走査５８の最終吐出位置を含むレビュー位置である。尚、５１は基板であり、５２は塗布対象領域であり、５３a,５３bは捨て吐出領域である。
【００７８】
このように、本実施の形態においては、各主走査における最終吐出位置を含む箇所にレビュー位置を設けている。したがって、本実施の形態によれば、各走査の途中で発生した不吐出を検出することが可能になるのである。
【００７９】
但し、この場合には、走査回数分のレビュー位置が必要となるため、用途はインクジェットヘッド３の寿命等によって、吐出品質が低下した際に適用することが望ましい。
【００８０】
ここで、本実施の形態においては、各走査毎にではなく、１走査置きの最終吐出位置を含む箇所に間欠的にレビュー位置を設定してもよい。図１０の場合では、第１走査６３の最終吐出位置を含む箇所には既にレビュー位置５５が設定されているので、第２走査５７の最終吐出位置を含む箇所に設定されるレビュー位置５９は省略し、第３走査６１の最終吐出位置を含む箇所にレビュー位置６０を設定するのである。尚、１走査毎に限らず、レビューに掛けられる時間が許す範囲で、複数走査毎に間欠的にレビュー位置を設定しても差し支えない。
【００８１】
・第３実施の形態
本実施の形態は、上記第１実施の形態および上記第２実施の形態とは異なるレビュー位置の配置に関する。尚、本実施の形態の液滴吐出装置における吐出処理部の構造,制御系のブロックおよび基板処理動作は、上記第１実施の形態の場合と基本的には同じであるため、詳細な説明は省略することにする。
【００８２】
図１１は、基板における主走査方向の中央に「捨て吐出」が可能な「捨て吐出領域」を設定した場合におけるレビュー位置の配置を示す。本実施の形態においては、基板７１における走査開始側の縁の近傍と走査終了側の縁の近傍とに設けられた捨て吐出領域７３a,７３bに加えて、基板７１における主走査方向の中央における塗布対象領域７２aと塗布対象領域７２bとの間にも捨て吐出領域７４を設けている。
【００８３】
この場合、上記基板７１の中央でも捨て吐出が可能であり、基板７１の中央でもインクジェットヘッド３に対する上記吐出メンテナンス動作を行っている。そのため、走査毎のレビュー位置として、第１実施の形態で述べたレビュー位置７５,７６,７７に加えて、各走査における最終吐出位置を含む箇所に設定されたレビュー位置７８,７９,８０の他に、走査途中の捨て吐出領域７４の直前の吐出位置を含む箇所にもレビュー位置を設定している。すなわち、第１走査８１においてはレビュー位置８２、第２走査８３においてはレビュー位置８４のように、各走査毎に捨て吐出領域７４の直前の吐出位置を含む箇所にレビュー位置を設けている。
【００８４】
このように、上記インクを塗布した結果を観察して良否判定や計測等を行うレビュー処理を、インクジェットヘッド３への吐出メンテナンス動作を実施する直後あるいは直前に行うことによって、インクジェットヘッド３による液滴吐出の吐出不良を最小限のレビュー位置で検出することが可能になるのである。
【００８５】
尚、本実施の形態におけるレビュー位置の配置は、以上で述べた配置に限定されることはなく、インクジェットヘッド３に対する吐出メンテナンス動作の直後あるいは直前の吐出位置を含む箇所であればよい。例えば、吐出メンテナンス動作の直後のレビュー位置としては、上記第１実施の形態においては、図６に示すように、第１走査２４におけるレビュー位置３０のみとしたが、レビューに割り当てられる時間があれば、他の走査時における捨て吐出の直後の吐出位置を含む箇所に設定しても差し支えない。
【００８６】
また、上記各実施の形態においては、各走査毎に、走査の開始位置に捨て吐出領域を設けて、捨て吐出動作によって吐出メンテナンス動作を行っている。しかしながら、この発明における吐出メンテナンス動作は捨て吐出動作に限定されるものではなく、プレ揺動と呼ばれるインクジェットヘッド３の動作を行っても良い。
【００８７】
ここで、上記プレ揺動とは、上記インクジェットヘッド３における電極に電界を印加する際に、液滴は吐出しないが、吐出方向および吐出方向とは反対方向に交互にノズルのメニスカス面が移動するような電界を印加することによって、メニスカス面に存在する粘度等が劣化したインクを攪拌して、正常な状態に均質化する動作である。このプレ揺動の動作によって上記メニスカス面からのインクの吐出性が回復するので、上記「プレ揺動」はインクジェットヘッド３への吐出メンテナンス動作の一つと定義することができる。
【００８８】
このプレ揺動によるインクジェットヘッド３の吐出メンテナンス動作は、上記捨て吐出動作の代わりに行ってもよいし、上記捨て吐出動作の前あるいは後に行ってもよい。インクジェットヘッド３に対する吐出メンテナンス動作を複数組み合わせて行ったとしても、吐出メンテナンス動作の直後の吐出位置に着目する場合には、最後の吐出メンテナンス動作の直後における本来の吐出位置を含む箇所にレビュー位置を設定すればよい。また、吐出メンテナンス動作の直前の吐出位置に着目する場合には、最初の吐出メンテナンス動作の直前における本来の吐出位置を含む箇所にレビュー位置を設定すればよい。
【００８９】
また、上記各実施の形態においては、上記描画データを、主走査時に塗布対象領域２３,５２,７２a,７２bに対して必要な吐出を行うように設定されており、塗布対象領域２３,５２,７２a,７２b以外には吐出を行わないように設定している。しかしながら、塗布対象領域２３,５２,７２a,７２bには、基板１,５１,７１の製造プロセスによっては、高い精度を要求される領域と低い精度でよい領域とに分けられる場合がある。例えば、液晶パネル用の基板の場合には、映像を表示するセル領域の周囲にブラックマトリッククスの額縁領域がある。製造プロセスによってはこの額縁領域にもインクを吐出する場合があり、そのような場合には、上記額縁領域をレビューするよりも上記セル領域をレビューした方が効果的であり、レビュー位置を、上記セル領域を対象として上記各実施の形態の何れかに従って配置するのである。
【００９０】
このように、上記塗布対象領域を、吐出による塗布品質を管理したい領域と置き換えて考えてよい。また、上記各実施の形態のごとく、吐出メンテナンス動作の直後の塗布対象領域２３,５２,７２a,７２bあるいは直前の塗布対象領域２３,５２,７２a,７２bにレビュー位置を設けることが望ましい。しかしながら、この場合には、インクジェットヘッド３を、基板１,５１,７１の対角となる位置に移動させる必要があるため、レビュー位置の移動量が大きくなるという問題がある。そのため、「吐出メンテナンス動作の直後の位置」は「第１走査領域の全体」であると考え、第１走査領域内における任意の位置にレビュー位置を設定してもよい。また、同様に、「吐出メンテナンス動作の直前の位置」は「最終走査領域の全体」であると考え、最終走査領域内における任意の位置にレビュー位置を設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】この発明の液滴吐出装置の吐出処理部における正面図である。
【図２】図１に示す吐出処理部の側面図である。
【図３】本液滴吐出装置の制御系を示すブロック図である。
【図４】図３における主制御装置の制御の下に実行される基板処理動作のフローチャートである。
【図５】図４に示す基板処理動作で実行される「塗布処理」の説明図である。
【図６】図４に示す基板処理動作で実行される「処理後レビュー」の説明図である。
【図７】第１走査時における吐出着弾ドットの一例を示す図である。
【図８】走査途中における不吐出を示す図である。
【図９】従来のレビュー方法の説明図である。
【図１０】走査の途中で１走査単位で不吐出が発生する場合のレビュー位置を示す図である。
【図１１】基板の走査方向の中央に捨て吐出領域を設けた場合のレビュー位置を示す図である。
【符号の説明】
【００９２】
１,５１,７１…基板、
２…基板位置決め部、
３…インクジェットヘッド、
４…主制御装置、
５…基板位置決め制御部、
６…インク供給部、
７…インクジェットヘッド制御部、
８…インクジェット用副走査部、
９…ガントリービーム、
１０…主走査部(リニアモータ・スライダー)、
１１…記憶装置、
１２…観察カメラ、
１３…カメラ用副走査部、
１４…レンズ・照明、
１５…画像処理部、
１６…ヘッド保全部、
１７…走査制御部、
１８…ヘッド保全制御部、
２１…ノズル面、
２２…ノズル列、
２３,５２,７２a,７２b…塗布対象領域、
２４,６３,８１…第１走査、
２６a,２６b,５３a,５３b,７３a,７３b,７４…捨て吐出領域、
２７,５７,８３…第２走査、
２９…最終走査、
３０〜３２,５４〜５６,５９,６０,６２,７５〜８０,８２,８４…レビュー位置、
３５,３６,３７…不良着弾ドット、
３８…正常着弾ドット、
３９,４１…カメラ視野、
４０…不吐出ドット、
６１…第３走査。
【図１】
2009028677.tif 000003
【図２】
2009028677.tif 000004
【図３】
2009028677.tif 000005
【図４】
2009028677.tif 000006
【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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