JP2006205004A - パターン形成装置、ヘッドユニット、ヘッドの位置決め方法 - Google Patents
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【解決手段】ヘッドユニット3は、3色分(例えば、R、G、B)の3つの第1ヘッドユニット5等から構成される。第1ヘッドユニット5は、複数のヘッド7(インクジェットヘッド)が板状部材のバー9に設けられて構成される。第1ヘッドユニット5−1、5−2、…は、それぞれ、回転機構13−1、13−2、…を介して板状部材のベース11に取り付けられる。第1ヘッドユニット5−1、5−2、…は、それぞれ、回転機構13−1、13−2、…により中心点23−1、23−2、…を中心に回転し、位置決め制御される。
【選択図】図2
Description
しかしながら、上記の方法はいずれもR(赤)、G(緑)、B(青)の3色について同一工程を繰り返す必要があるので、コスト、歩留まり等の面で問題点がある。
このインクジェット方式によれば、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色のパターン形成を一度の工程により行い、製造工程を簡素化することができるので、コストの低減、歩留まりの向上等を図ることができる。
図14に示すように、塗布幅(Y方向)を拡大するためにインクジェットヘッドを複数配列する場合、千鳥足状に配列する方法が一般的である。この場合、例えば、複数のインクジェットヘッド501は、平行する2つの直線状に交互に配列される。ノズル孔502は、インクジェットヘッド501の左右端部には設けられないので、塗布方向(X方向)から見てノズル孔の全配列において空白部分が生じないようにするために交互に配列される。この従来のパターン形成装置は、各インクジェットヘッド501について、Y方向の調整機構504及びθ方向の調整機構505とを備える。
ヘッドは、基板等にパターン形成を行う加工処理装置であり、インクジェットヘッド等である。
回転手段は、回転機構であり、ダイレクトドライブモータ等を用いることができる。
例えば、複数の第1ヘッドユニットをそれぞれ別個の回転機構を介してベース等に取り付け、当該ベースを直線移動機構に取り付けて、パターン形成装置を構成することができる。
また、回転機構は、第1ヘッドユニット毎に設けられるので、当該回転機構が支持すべき重量を軽減して、当該回転機構の装置構成を簡素化することができる。従って、位置決め精度を維持すると共に、装置規模、装置重量、装置生産工程等を簡素化して、費用的負担、維持管理負担等を軽減することができる。
また、ヘッドユニットに第1ヘッドユニットを取り付けた後であっても、各第1ヘッドユニットを個別に回転位置決め制御することにより、各第1ヘッドユニット間の相対位置を調整することができ、ヘッド位置の調整に係る労力的負担を軽減することができる。
図1は、パターン形成装置1の概略斜視図である。
尚、θ軸は鉛直方向回転軸を示し、θ方向はその回転方向を示す。Y軸は塗布幅方向を示し、X軸は塗布方向を示し、θ軸、Y軸、X軸は、互いに直角をなす。
吸着テーブル101は、カラーフィルタパターンを形成する対象となる基板105(ガラス基板、フィルム基板等)を吸着して固定するテーブルである。基板の吸着は、例えば、吸着テーブルと基板との間の空気を減圧、真空にすることにより行われる。この場合、吸着テーブルには、空気を吸引するための小孔(図示しない)が設けられ、吸着の際には当該孔を通じて真空ポンプ(図示しない)等により空気の吸引が行われる。
尚、アライメントカメラ104は、パターン形成装置1のフレーム(図示しない)に固定支持される。
図2は、ヘッドユニット3の外観斜視図である。
図2に示すヘッドユニット3は、3色分(例えば、R、G、B)の3つの第1ヘッドユニット5等から構成される。
Y軸移動機構17による位置制御により、ヘッドユニット3全体のY方向の位置調整を行うことができる。
尚、Y軸移動機構17としては、汎用のものを用いることができ、例えば、リニアモータ、LMガイド(THK株式会社製)等を用いることができる。
第1ヘッドユニット5−1、5−2、…は、それぞれ、回転機構13−1、13−2、…を介して板状部材のベース11に取り付けられる。
尚、回転機構13としては、ダイレクトドライブモータ等を用いることができる。
図3及び図4は、パターン形成装置1のヘッドユニット3を下方から見た図である。
図5及び図6は、ヘッドユニット3の比較対象たるヘッドユニット3aを下方から見た図である。
図7及び図8は、ノズル孔位置とパターン位置との関係図である。
図3、図5、図7は、回転角θ=0の場合を示す。
図4、図6、図8は、回転角θ=φ(φ≠0)の場合を示す。
ノズル孔間ピッチ201(a)とパターン間ピッチ202(b)(ノズル孔8間の距離)が一致しない場合(図8参照)、図4に示すように、パターン形成装置1は、回転機構13−1、13−2、…により、第1ヘッドユニット5−1、5−2、…を回転角θ=φ(b=a×cosφ)の位置に回転させる。
ヘッドユニット3aでは、回転機構13aにより、中心点23aを中心にベース11a全体を回転させて、すなわち、第1ヘッドユニット5a−1、5a−2、…を一体として回転させて位置決めが行われる。
ノズル孔間ピッチ201(a)とパターン間ピッチ202(b)(ノズル孔8間の距離)が一致しない場合(図8参照。)、図6に示すように、回転機構13aは、ベース11a全体を回転させて、すなわち、第1ヘッドユニット5a−1、5a−2、…を一体として回転角θ=φ(b=a×cosφ)の位置に回転させる。
従って、図3及び図4に示すヘッドユニット3では、上記回転に起因するY方向ズレ量を補正するために、第1ヘッドユニット5のバー9の長さに関して特段の配慮は必要なく、複数の第1ヘッドユニット5に関して、同一長のバー9を用いることもできる。
このように、ヘッドユニット3では、装置規模、装置重量、装置生産工程等を簡素化して費用的負担、維持管理負担等を軽減することができる。
従って、図5及び図6に示すヘッドユニット3aでは、上記回転に起因するY方向ズレ量を補正するために、主として中央部の第1ヘッドユニット5a−2以外の第1ヘッドユニット5a−1、5a−3に関して、バー9aの長尺方向の長さを、それぞれ、ストローク25a−1、25a−3の分、長くする必要がある。
一方、図5及び図6に示すヘッドユニット3aでは、第1ヘッドユニット5a−1、5a−2、…は、中心点23aを中心に一体となって回転し、回転角θの大きさに関わらず、ヘッド間ピッチ21aが変わらないので、作業領域を確保することが困難な場合がある。
図9は、回転角θ=0の場合を示す。図11は、回転角θ=ψ(ψ≠0)の場合を示す。
図10は、図9に示すヘッドユニット3bを水平方向から見た図である。
第1ヘッドユニット5の重心近傍のみならず、例えば、バー9上の任意の位置を回転機構13の中心点23とすることができる。
ヘッドユニット3bでは、第1ヘッドユニット5−1、5−2…の長尺方向の一方の端部が回転機構13−1、13−2、…に連結される。この場合、第1ヘッドユニット5−1、5−2、…は、片持状態となるので、長尺方向の他方の端部には、案内部材(ガイド)(図示しない。)を設けて、姿勢を保持するようにしてもよい。
また、第1ヘッドユニット5に関しては、種々の形態を採ることができる。1つの第1ヘッドユニット5に設けるヘッド7の数、色、配置形態等については、図2等に示すものに限定されない。
図12に示す第1ヘッドユニット5bは、複数の第2ヘッドユニット31bを有する。第2ヘッドユニット31bは、スライド機構(図示しないスライドブッシュ、スライドレール35)を介してバー9に取り付けられ、バー9の長尺方向(W方向)を移動可能である。
第2ヘッドユニット31bには、複数のヘッド7が位置決めブロック33を介して隣接配置される。また、当て止め機構37、押し付け機構39を設けて、第2ヘッドユニット31bのW方向についての位置調整を行うこともできる。
図13に示す第1ヘッドユニット5cは、1つの第2ヘッドユニット31cを有する。第2ヘッドユニット31cは、スライド機構(図示しないスライドブッシュ、スライドレール35)を介してバー9に取り付けられ、バー9の長尺方向(W方向)を移動可能である。
第2ヘッドユニット31cでは、位置決めブロック33が取り付けられた1つのヘッド7が配置される。また、当て止め機構37、押し付け機構39を設けて、第2ヘッドユニット31cのW方向についての位置調整を行うこともできる。
また、スライド機構に関しては、例えば、スライドレール、当該スライドレールに着脱可能なスライダ(スライドブッシュ)、サーボモータ及びボールネジ、アクチュエータとしてのシャフト式リニアモータ等を用いることができる。この場合、サーボモータ等、それ自身で、位置決め機能を有しているものは、当て止め手段、押し付け手段は必要ない。
また、ヘッドユニットに第1ヘッドユニットを取り付けた後であっても、各第1ヘッドユニットを個別に回転位置決め制御することにより、各第1ヘッドユニット間の相対位置を調整することができ、ヘッド位置の調整に係る労力的負担を軽減することができる。
また、インクの吐出は、インクジェットヘッドに限られず、例えば、ディスペンサ等を用いることもできる。
また、パターン形成装置のヘッドに関しては、インクジェットヘッドに限られず、レーザ照射ヘッド等、様々な加工装置を適用することができる。
3、3b………ヘッドユニット
5−1、5−2、5−3、………第1ヘッドユニット、
7………ヘッド
8………ノズル孔
9………バー
11………ベース
13−1、13−2、13−3、………回転機構
15………スライダ
16………スライドレール
17………Y軸移動機構
19………ガントリ
21………ヘッド間ピッチ
23−1、23−2、23−3、………中心点
25………ストローク
201………ノズル孔間ピッチ
202………パターン間ピッチ
Claims (5)
- 基板に対してヘッドによる加工処理を行いパターンを形成するパターン形成装置であって、
1つまたは複数のヘッドが配置される複数の第1ヘッドユニットと、
前記複数の第1ヘッドユニットを一体として所定の方向に直線移動させる直線移動手段と、
前記第1ヘッドユニット毎に設けられ、前記複数の第1ヘッドユニットを個別に回転させる回転手段と、
を具備することを特徴とするパターン形成装置。 - 前記複数の第1ヘッドユニットの長尺方向長さは、それぞれ、略同一であることを特徴とする請求項1に記載のパターン形成装置。
- 基板上にヘッドによる加工処理を行いパターンを形成するヘッドユニットであって、
1つまたは複数のヘッドが配置される複数の第1ヘッドユニットと、
前記第1ヘッドユニット毎に設けられ、前記複数の第1ヘッドユニットを個別に回転させる回転手段と、
を具備することを特徴とするヘッドユニット。 - 前記複数の第1ヘッドユニットの長尺方向長さは、略同一であることを特徴とする請求項3に記載のヘッドユニット。
- 基板に対して加工処理を行いパターンを形成するヘッドの位置決め方法であって、
1つまたは複数のヘッドが配置される複数の第1ヘッドユニットを一体として所定の方向に直線移動させる直線移動ステップと、
前記複数の第1ヘッドユニットを個別に回転させる回転ステップと、
を具備することを特徴とするヘッドの位置決め方法。
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