JP2007105568A - ヘッドユニット、及びヘッド取付方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル孔や照射口の位置精度を確保するために、固定具へのヘッド貼り付けの高精度化を可能にし、より微細なパターン形成を行うことのできるヘッドユニットを提供する。
【解決手段】パターン形成装置１において、ヘッド１５の吐出孔であるノズル２５が配列されたノズルプレート２３に平行を成す天面を、固定具１９に接着層２７を介して接着固定して単ヘッドユニット２１を構成する。まず、ヘッド１５のＸＹ平面でノズル２５の位置を基準にして、ヘッド１５位置調整が高精度に行われる。次に、接着剤をヘッド１５の天面と固定具１９の面Ａ２９−１間に配して、ヘッド１５のＺ軸方向の位置を調整しつつ接着剤にＵＶ照射を行って硬化させ接着層２７を形成する。ヘッド１５は、水平面（ＸＹ平面）で自由に位置調整されるので高精度なパターン形成を行うことができる。接着層２７は、接着面における固定具１９の部品精度のバラツキを吸収する効果がある。
【選択図】図４

Description

本発明は、カラーフィルタ等のパターンを形成するインクジェットヘッドの位置を調整し固定部材に取り付けられて構成されるヘッドユニットに関する。より詳細には、インクジェットヘッドの位置調整を高精度に行うために、固定部材に接着固定するための接着剤を位置誤差吸収層として使用したヘッドユニット及びヘッド取付方法に関する。

近年、コンピュータのディスプレイとして、省スペース・低消費電力を特徴とする液晶カラーディスプレイの需要が高まっている。また、液晶カラーディスプレイは、液晶テレビ用途等としても需要が高まっており、画面の大型化が加速されてきている。

液晶パネルを構成するカラーフィルタの基材としては、従来、ガラス板を用いている。ガラス基材上に、ブラックマトリクスや、カラーフィルタを構成する赤色、緑色及び青色の３色のカラーフィルタ層を生成する。こうして生成されるカラーフィルタ基板と、別工程で生成されるＴＦＴ基板とを貼り合わせ、基板間に液晶を注入し偏向フィルムを貼り付けることで液晶パネルが完成する。

基板上に液晶ディスプレイにおけるカラーフィルタのパターンを形成する方法として、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のインクをインクジェット方式により基板上に吐出して着色層パターンを形成するパターン形成装置がある（［特許文献１］参照。）。

インクジェット方式等のヘッドを用いた印刷において、ディスプレイ分野等の高精度な印刷が必要な場合には、インク吐出ノズル孔の位置を高精度に位置決めするために、ノズル孔位置を計測して、ノズル孔を基準に位置決めした後に、ヘッドを接着剤で固定部材に固定することが行われている。

従来、ヘッド１５の装着は、図７に示すように、ノズル孔２５の配置されるノズルプレート２３に対して垂直方向に接着層３５を配して固定具１９に貼り付けることが一般的であった。

特開２００２−３６１８５２号公報

しかしながら、従来（図７に示す）のようにノズルプレート２３に対して垂直な面に接着剤を配してヘッド１５を固定具１９に貼り付ける場合、接着剤硬化時に硬化収縮が生じるため、ノズル孔位置のズレが発生する。

この接着位置ズレは、ヘッド１５のＹ軸方向に対する平行度ズレ、及びＸ軸方向への位置ズレを起こすので、インク吐出を行うノズル孔がずれて吐出ピッチが変化し、高精度な印刷ができなくなるという問題点がある。

また、複数のヘッドを並べて使用する場合には、固定具１９やヘッド１５の仕上がり寸法といった部品精度、或いは部品精度のバラツキ等により、ノズル孔の位置精度を達成することが困難となる問題がある。

本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、ノズル孔や照射口の位置精度を確保するために、固定具へのヘッド貼り付けの高精度化を可能にし、より微細なパターン形成を行うことのできるヘッドユニットを提供することを目的とする。

前述した目的を達成するための第１の発明は、加工対象に対して相対的に移動して加工処理を行う少なくとも１つのヘッドが固定部材に取り付けられて構成されるヘッドユニットであって、前記ヘッドは、水平方向の接着面において、流動性を有する接着剤に位置誤差を吸収させた上で硬化させて形成される誤差吸収接着層を介して前記固定部材に接着固定されることを特徴とするヘッドユニットである。

加工処理は、ガラス基板等の加工対象に対してヘッドが行う処理であり、例えば、インク塗布処理、レーザ照射処理、パターン形成処理である。
ヘッドは、加工対象に対して相対的に移動して加工処理を行うヘッドであり、例えば、インクジェットヘッド、レーザ照射ヘッドである。
誤差吸収接着層は、流動性を有する接着剤を硬化させて形成される接着層である。当該接着剤が接着対象物間に注入され接着位置が調整された後、ＵＶ照射を行って当該接着剤を硬化させることで接着層が形成される。

第１の発明のヘッドユニットは、加工対象に対して相対的に移動して加工処理を行うヘッドが固定部材に取り付けられて構成され、ヘッドの水平方向の接着面に流動性を有する接着剤を配し、接着剤に位置誤差を吸収させた上で硬化させて形成される誤差吸収接着層を介して固定部材に接着固定される。

水平方向の接着面とは、例えば、加工対象の加工対象面に対して平行を成すヘッドの天面（水平方向の面）である。

第１の発明によるヘッドユニットは、水平面を成す接着面で誤差吸収接着層を介してヘッドと固定部材が接着されるので、固定部材の取付方向への部品精度のバラツキを吸収し、ヘッドの取り付けを高精度に行う効果がある。一般に、ヘッドの取り付けの鉛直方向の許容誤差は、水平方向の許容誤差と比較すると余裕がある。水平面の接着面において、接着剤の硬化収縮による誤差は、概ね、許容誤差が緩い方向（鉛直方向）に生じるので、硬化収縮がヘッドの位置精度に及ぼす影響を最小限に抑制することができる。
尚、ヘッドの垂直方向の面を接着する場合は、ヘッドの水平方向の面を接着する場合と比較すると誤差吸収の効果が小さく、また強度不足等の弊害が生じる場合がある。

第２の発明は、加工対象に対して相対的に移動して加工処理を行う少なくとも１つのヘッドが固定部材に取り付けられて構成されるヘッドユニットであって、前記ヘッドは、第１の接着面において、流動性を有する接着剤に位置誤差を吸収させた上で硬化させて形成される誤差吸収接着層を介して緩衝部材に接着固定され、前記緩衝部材は、第２の接着面において、前記誤差吸収接着層を介して前記固定部材に接着固定されることを特徴とするヘッドユニットである。

第１の接着面及び第２の接着面は、いずれかが水平方向の面であることが望ましい。例えば、加工対象の加工対象面に対して直角を成すヘッドの側面を第１の接着面とし緩衝部材の側面に接着される。さらに緩衝部材の天面を第２の接着面とし、固定部材に接着固定される。
緩衝部材は、部品精度の高いスペーサ部材等から成る。緩衝部材とヘッド間、或いは緩衝部材と固定具間の何れかの接着面を水平面とすることで、ヘッド１５の水平方向を高精度に位置調整することが可能になる。

第２の発明のヘッドユニットは、加工対象に対して相対的に移動して加工処理を行うヘッドが固定部材に取り付けられて構成され、ヘッドは、第１の接着面において、流動性を有する接着剤に位置誤差を吸収させた上で硬化させて形成される誤差吸収接着層を介して緩衝部材に接着固定され、緩衝部材は第２の接着面において、誤差吸収接着層を介して固定部材に接着固定される。

第２の発明によるヘッドユニットは、緩衝部材を介してヘッドを固定部材に固定する際、ヘッドと緩衝部材間、或いは緩衝部材と固定部材間のいずれかは水平面を成す接着面であり、誤差吸収接着層を介して接着される。従って、水平面でのヘッド位置が高精度に調整することが可能となり、さらに垂直方向の固定部材の部品精度のバラツキ等は誤差吸収接着層で吸収できるという効果がある。第１の発明と同様に、水平面の接着面において、接着剤の硬化収縮による誤差は、概ね、許容誤差が緩い方向（鉛直方向）に生じるので、硬化収縮がヘッドの位置精度に及ぼす影響を最小限に抑制することができる。

第３の発明は、加工対象に対して相対的に移動して加工処理を行う少なくとも１つのヘッドを前記固定部材に取り付けるヘッド取付方法であって、水平方向の接着面に流動性を有する接着剤を配し、前記接着剤に位置誤差を吸収させた上で硬化させ、前記ヘッドを前記固定部材に接着固定することを特徴とするヘッド取付方法である。

望ましくは、ヘッドの水平方向位置調整を行う第１の位置調整工程と、流動性を有する接着剤に位置誤差を吸収させてヘッドの垂直方向位置調整を行う第２の位置調整工程とを具備する。
望ましくは、ヘッド取付方法の第１の位置調整工程は、ヘッドが具備する複数の吐出孔を、加工対象面に対して平行を成す面で位置調整する工程であり、第２の位置調整工程は、ヘッドが具備する複数の吐出孔と加工対象面との距離を位置調整する工程である。

第３の発明のヘッド取付方法は、ヘッドの水平方向の接着面に流動性を有する接着剤を配し、接着剤に位置誤差を吸収させた上で硬化させヘッドを固定部材に接着固定する方法である。第３の発明のヘッド取付方法は、第１の発明のヘッドユニットを作成するためのヘッド取付方法である。

第４の発明は、加工対象に対して相対的に移動して加工処理を行う少なくとも１つのヘッドを前記固定部材に取り付けるヘッド取付方法であって、第１の接着面に流動性を有する接着剤を配し、前記接着剤に位置誤差を吸収させた上で硬化させ、前記ヘッドを緩衝部材に接着固定する工程と、第２の接着面に流動性を有する接着剤を配し、前記接着剤に位置誤差を吸収させた上で硬化させ、前記緩衝部材を前記固定部材に接着固定する工程と、を具備することを特徴とするヘッド取付方法である。

望ましくは、ヘッド取付方法は、水平面である第１の接着面または第２の接着面において実行する、ヘッドの水平方向位置調整を行う第１の位置調整工程と、流動性を有する接着剤に位置誤差を吸収させてヘッドの垂直方向位置調整を行う第２の位置調整工程とを具備する。

第４の発明のヘッド取付方法は、ヘッドの第１の接着面に流動性を有する接着剤を配し、接着剤に位置誤差を吸収させた上で硬化させヘッドを緩衝部材に接着固定し、緩衝部材の第２の接着面に流動性を有する接着剤を配し、接着剤に位置誤差を吸収させた上で硬化させ緩衝部材を固定部材に接着固定する方法である。

本発明によれば、ノズル孔や照射口の位置精度を確保するために、固定具へのヘッド貼り付けの高精度化を可能にし、より微細なパターン形成を行うことのできるヘッドユニットを提供することができる。

以下に、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係るヘッド１５等を備えるパターン形成装置１の構成を示す図である。

（１．パターン形成装置１）
まず、図１を参照しながら、パターン形成装置１の構成について説明する。図１は、パターン形成装置１の概略構成図である。尚、θ軸は鉛直方向の回転軸を示し、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軸は塗布方向を示す。θ軸、Ｙ軸、Ｘ軸は互いに直角を成す。

パターン形成装置１は、インクジェット方式によりカラーフィルタを製造する装置である。パターン形成装置１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の色素を含有するインクをインクジェット方式で光透過性の基板上に吐出し、各インクを硬化させて着色画素部を形成し、当該基板上にカラーフィルタパターンを形成する。

図１に示すパターン形成装置１は、ヘッドユニット３、スライダ５、スライドレール７、ガントリ１７、定盤１００、Ｘ軸移動ステージ１０１、θ軸移動ステージ１０２、吸着テーブル１０３、基板１０４、アライメントカメラ１０５等から構成される。

吸着テーブル１０３は、カラーフィルタパターンを形成する加工対象となる基板１０４（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１０４の吸着は、例えば吸着テーブル１０３と基板１０４との間の空気を減圧、真空にすることにより実現される。この場合、吸着テーブル１０３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。

アライメントカメラ１０５は、吸着テーブル１０３に吸着固定された基盤１０４のθ方向角度及びＸＹ座標を検出するために、基板１０４の所定箇所（基板上に形成されるアライメントマーク（図示しない）等）を撮像するカメラである。アライメントカメラ１０５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。

アライメントカメラ１０５の撮像画像は、パターン形成装置１の制御部（図示しない）に入力される。当該制御部は、撮像画像に基づいて基板１０４が所定のθ方向角度、所定のＸＹ座標となるよう、それぞれＸ軸移動ステージ１０１、θ軸移動ステージ１０２の位置制御を行う。尚、図１では説明していないが基板１０４をＹ軸方向に移動させる機構を更に設けても良い。

Ｘ軸移動ステージ１０１は、定盤１００に設けるスライドレールに沿って、基板１０４をＸ軸方向（塗布方向）に直線移動させる。Ｘ軸移動ステージ１０１は、例えばステップモータ、サーボモータ、リニアモータ等の制御可能なモータによって所定の軸方向に移動可能に支持され、パターン形成装置１の制御部（図示しない）が出力する制御量に基づいて移動する。パターン形成装置１の制御部は、前述のアライメントカメラ１０５の撮像画像に基づいて制御量を出力しても良いし、スライドレールの際に配置されるリニアスケール等の精密測長手段（図示しない）の測長量に基づいて制御量を出力しても良い。

θ軸移動ステージ１０２は、回転ステージであり、例えばステップモータ、サーボモータ等の制御可能なモータによって所定の回転軸に回転自在に支持される。パターン形成装置１の制御部（図示しない）は、アライメントカメラ１０５の撮像画像に基づいてθ軸移動ステージ１０２の制御量を出力する。θ軸移動ステージ１０２は、当該制御量に従って吸着テーブル１０３を回転移動させる。

定盤１００は、石製やセラミック製の高平坦精度を要する盤である。尚、図示していないが、基板１０４を保持するＸ軸移動ステージ１０１等は、定盤１００上をエア浮上させて移動させることが望ましい。

ヘッドユニット３には、位置決めの行われた複数のヘッド１５が配列ヘッドユニット１３として列状に配列されている。ヘッド１５はインクを吐出する複数のノズル孔（図示しない）を備え、当該ノズル孔から基板１０４に対してインクを吐出してパターン形成を行う。尚、ヘッド１５の固定や配置等については、図２以降を用いて説明する。

ヘッドユニット３は、スライダ５とスライドレール７を介してガントリ１７に連結され、塗布幅方向（Ｙ軸方向）に直線移動する。スライダ５とスライドレール７は、ヘッドユニット３のＹ軸方向位置調整を行う機構である。移動機構としては、例えばリニアモータ、スライド機構等を用いることができる。ガントリ１７は、定盤１００に固定される門型フレームである。

回転機構１１は、ヘッドユニット３をθ軸方向に回転させる機構である。回転機構１１は、例えばステップモータ、サーボモータ、ダイレクトドライブモータ等の制御可能なモータを備え、パターン形成装置１の制御部（図示しない）が出力する制御量に基づいてヘッドユニット３をθ方向に回転させる。ヘッドユニット３を回転移動させることにより、基板１０４に形成するパターンのピッチ（幅）を変更することが可能である。

（２．ヘッド１５の固定・配置）
図２は、ヘッド１５の固定、配置等を示す図である。ヘッド１５は、それぞれ取り付け位置を高精度に調整された後、固定具１９に接着剤等で接着固定されている。一組のヘッド１５と固定具１９とを単ヘッドユニット２１とし、当該単ヘッドユニット２１が列状に配列されて、配列ヘッドユニット１３−１、１３−２が形成される。ヘッドユニット３の回転機構１１は、複数の配列ヘッドユニット１３を支持し、回転移動を可能にする。尚、回転機構１１は、図１に示すベース９に取り付けられる。尚、複数の配列ヘッドユニット１３をまとめて直線移動、或いは回転移動させるようにしても良い。また、１つの配列ヘッドユニット１３を構成する単ヘッドユニット２１の数や、ヘッドユニット３を構成する配列ヘッドユニット１３の数は、本実施の形態の例に限定されない。

（３．単ヘッドユニット２１の構成）
次に、図３乃至図９により、本実施の形態によるヘッド１５と固定具１９とからなる単ヘッドユニット２１およびヘッド１５取付方法について説明する。
図３は、単ヘッドユニット２１の構成を示す図である。
図４は、図３のＰ方向矢視図である。
図５は、スペーサ部材３３を用いてヘッド１５を接着固定する単ヘッドユニット２１を示す図である。
図６は、図５とは異なる位置にスペーサ部材３３を用いてヘッド１５を接着固定する単ヘッドユニット２１を示す図である。
図７は、従来の方法でヘッド１５が接着固定された単ヘッドユニット２２を示す図である。
図８は、本実施の形態におけるヘッド１５の位置調整、及び固定具１９への固定方法を示す図である。
図９は、従来のヘッド１５の位置調整、及び固定具１９への固定方法を示す図である。
尚、比較のため図７及び図９は従来の方法でヘッド１５が固定された単ヘッドユニット２２の例を示す。

図３は、単ヘッドユニット２１の構成を示す。図４は、図３のＰ方向矢視図である。ヘッド１５が取り付け位置を調整され、固定具１９に接着剤等で接着固定されたものを単ヘッドユニット２１とする。尚、図３以降に示すＸ軸はヘッド１５の水平面短辺方向、Ｙ軸はヘッド１５の水平面長辺方向、Ｚ軸は垂直方向を示す。単ヘッドユニット２１はヘッドユニット３として回転機構１１に取り付けられ、パターン形成装置１（図１に示す）ではノズルピッチの調整のため、θ軸方向に回転移動する場合もあるので、図３以降に示すＸ軸、Ｙ軸は図１に示すＸ軸、Ｙ軸とは必ずしも一致しない。

ヘッド１５のノズルプレート２３には所定のピッチでインク吐出部であるノズル２５−１〜２５−ｎが直線状に配置される。ノズルプレート２３は、加工対象（基板１０４）の加工対象面に対して平行を成す。パターン形成装置１は、当該ノズル２５−１〜２５−ｎからＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のうちの所定のインクをインクジェット方式で基板１０４に吐出し、パターンを形成する。

ヘッド１５は、ノズルプレート２３に平行且つ対向した天面が、固定具１９の面Ａ２９−１に接着層２７で接着固定される。接着層２７は流動性を持つ接着剤が硬化されて形成される。また、図４に示すように、ヘッド１５の垂直面（側面）と、固定具１９の面Ｂ２９−２との間には隙間が設けられる。当該隙間は、ヘッド１５貼り付けを行う前に、ヘッド１５の水平方向（ＸＹ平面方向）の位置調整が可能な程度の所定の距離（例えば、５ｍｍ程度）を設ける。また、ヘッド１５取付の際、接着層２７が当該隙間に回りこまないように形成して、接着剤の硬化収縮の影響を防止することが望ましい。

特にインクジェット方式のパターン形成には、ヘッド１５のインク吐出ノズル２５の位置を高精度に位置決めする必要があり、ノズル２５の位置を基準にヘッド１５の位置決めを行う。ヘッド１５の位置調整と取り付け方法については、図８により後述するが、まずヘッド１５のインク吐出ノズル２５の位置を水平方向（ＸＹ平面方向）で高精度に位置設定することで、自ずからヘッド１５の位置が設定される。従って、ヘッド１５の部品精度のバラツキに関係なく、ノズル２５位置を高精度に設定することができる。

部品精度とは、仕上げ寸法のことである。部品精度は材質によって異なり、一般的にＡＬ（アルミニウム）等の柔らかい材料の部品精度は、ＳＵＳ（Stainless Used Steel：ステンレス）等の硬い材料の部品精度に比べて悪くなる。部品精度の測定方法としては、電子マイクロメータ（接触式）が挙げられる。

尚、カーボン等で形成されるヘッド１５は、１００μｍ程度の部品精度のバラツキを有する場合もあるが、ヘッド１５を水平方向で位置調整を行うことで、ヘッド１５の部品精度のバラツキに無関係に高精度なノズル２５位置調整を行うことが可能になる。

位置調整されたヘッド１５の天面を接着層２７を介して固定具１９に接着固定する際、接着層２７が硬化収縮する時に生じるヘッド１５のＺ軸方向の位置ズレは、ＸＹ方向の平行度や位置精度と比較すると要求される精度が低いため、接着剤の硬化収縮量を無視することが可能となる。

また、アルミニウム等で形成される固定具１９は、３０μｍ程度の部品精度のバラツキを有する場合もあるが、接着層２７を位置誤差吸収層として作用させ、ヘッド１５の取り付け方向（垂直方向）に関する固定具１９の部品精度バラツキを吸収し、高精度なヘッド１５取付を実現することが可能になる。例えば固定具１９の接着面が均一ではない場合には、接着剤の量や注入バランスを調整することで、固定具１９の接着面の不均一さを解消し、ヘッド１５を高精度に接着することができる。

次に、図５、図６にヘッド１５を、スペーサ部材３３を介して固定具１９に接着固定する実施例を示す。スペーサ部材３３とは、部品精度が１μｍ程度の高精度に作成される部材であり、ヘッド１５を固定具１９に取り付けるための緩衝部材としての役割を備えるものである。スペーサ部材３３の材質としては、例えば、光透過性を有し高精度の加工が可能な石英を用いることができる。光透過性を有するスペーサ部材３３を用いることにより、硬化処理時の照射光を接着剤に到達させることができる。また、スペーサ部材３３の形状としては、例えば、直方体とすることができる。

図５は、ヘッド１５のノズルプレート２３に垂直な側面に接着層３１−２を配してスペーサ部材３３の側面に接着固定し、更にスペーサ部材３３の天面（ノズルプレート２３に平行な面）に接着層３１−１を配して固定具１９の面Ａ２９−１に接着固定する。この場合は、接着固定されたヘッド１５とスペーサ部材３３とを、まずヘッド１５のノズル２５位置を基準に水平面（ＸＹ平面）で位置調整を行った後、接着剤を配した接着層３１−１を介して固定具１９に接着固定する。

スペーサ部材３３の部品精度が高精度でありヘッド１５の部品精度と比較すると無視することができるので、接着固定されたヘッド１５とスペーサ部材３３の水平面（ＸＹ平面）位置調整は、ヘッド１５のみの場合の水平面（ＸＹ平面）位置調整と同じ精度で行うことが可能である。

図６は、スペーサ部材３３の垂直面である側面に接着層３１−１を配して、固定具１９の面Ｂ２９−２に接着固定する。更に当該スペーサ部材３３の底面に接着層３１−２を配して、ヘッド１５（ノズルプレート２３に平行な天面）を接着固定する。この場合の取付は、まず固定具１９の面Ｂ２９−２に接着固定されたスペーサ部材３３の底面に、水平面（ＸＹ平面）でノズル２５位置を基準に位置調整を行った後のヘッド１５の天面を接着層３１−２で接着固定する。

スペーサ部材３３の部品精度が高精度であり、固定具１９の部品精度と比較すると無視することができるので、ヘッド１５の天面を接着固定する際のＺ軸方向の精度は、固定具１９にヘッド１５の天面を接着固定する場合（図４参照）と同じ精度で行うことが可能である。

図５、図６に示すようにヘッド１５を固定具１９に取り付ける際に、スペーサ部材３３を緩衝部材として用いることにより、単ヘッドユニット２１の作成作業を容易にしたり、単ヘッドユニット２１に対するノズル位置の設定に、自由度を持たせることができる。

（４．従来の単ヘッドユニット２２の構成とヘッド１５取付方法）
次に本実施の形態との比較のため、図７に従来のヘッド１５取付方法による単ヘッドユニット２２を示し、図９を用いて従来のヘッド１５取付方法について説明する。

図７に示す従来のヘッド１５取付方法による単ヘッドユニット２２は、ヘッド１５のノズルプレート２３に垂直な側面が、接着層３５を介して固定具１９の面Ｂ２９−２に接着固定される。

図９を参照しながら、ヘッド１５を固定具１９に取り付けて単ヘッドユニット２２（図７）を作成する手順を説明する。図９（ａ）は、固定具１９に取り付けを行う前のヘッド１５（図７参照）を方向Ｒから見た図である。まず、ヘッド１５は位置調整用治具（図示しない）に固定され位置調整用のアクチュエータ（図示しない）等を用いて位置調整が行われる。

最初は、ヘッド１５はヘッド１５−１の位置にあるものとする。まず、ＹＺ平面（垂直面）でヘッド１５−１の傾き角度θ_ＹＺがアクチュエータ等を用いて調整され、「角度θ_ＹＺ＝０」となるヘッド１５−２の位置に回転移動される。

次に、図９（ｂ）はヘッド１５−２をＺ軸方向（高さ方向）及びＹ軸方向への位置調整を行う図を示し、位置調整用治具（図示しない）に固定されたヘッド１５−２はアクチュエータ等を用いてＺ軸方向に距離ｄｚ及びＹ軸方向に距離ｄｙだけ、ヘッド１５−３の位置に平行移動される。
尚、アクチュエータによる回転移動（図９（ａ））及び平行移動（図９（ｂ））は、どちらを先に行っても良いし、移動を組み合わせて行っても良い。

図９（ａ）、（ｂ）に示すようにヘッド１５−３はＹＺ平面で位置調整され、次に図９（ｃ）に示すようにヘッド１５−３はＸ軸方向で位置調整されてノズルプレート２３に垂直な側面に接着層３５を配して固定具１９の面Ｂ２９−２に接着固定される。この場合、ヘッド１５−３に配置されるノズル２５位置に基づいてヘッド１５−３位置が調整される。即ち流動性を有する接着剤を注入し、ヘッド１５−３のＸ軸方向位置調整を行い、Ｘ軸方向位置が確定すると、当該接着剤にＵＶ照射を行って硬化させ接着層３５を形成させる。

図９に示す従来例の場合は、接着剤が硬化する際に数％の硬化収縮を起こして接着層３５を形成するので、接着層３５はＸ軸方向に硬化収縮し、ヘッド１５−３のＸ軸方向の位置精度が低下する問題、及びヘッド１５−３のＹ軸方向に対する平行度がずれる可能性がある。特にヘッド１５−３のノズルの位置精度は、作成するパターンの精度に大きく関与するので、ヘッド１５−３のＸ軸方向の位置精度とＹ軸方向に対する平行度には高精度が要求されている。

また、固定具１９の接着方向（Ｘ軸方向）での部品精度のバラツキが、そのままノズルの位置精度のズレとなって表れるという問題がある。
また、ヘッド１５−３の垂直方向の面を接着する場合は、水平方向の面を接着する場合と比較すると誤差吸収の効果が小さい。
また、ヘッド１５−３の垂直方向の面を接着する場合は、強度不足等の弊害が生じる場合がある。

（５．本実施の形態のヘッド１５取付方法）
次に本実施の形態のヘッド１５取付方法を、図４及び図８を用いて説明する。本実施の形態による単ヘッドユニット２１（図４を参照）は、ヘッド１５のノズルプレート２３に平行を成す天面が、接着層２７を介して固定具１９の面Ｂ２９−１に接着固定される。

図８を参照しながら、ヘッド１５を固定具１９に取り付け、単ヘッドユニット２１（図４）を作成する手順を説明する。図８（ａ）は、固定具１９に取り付けを行う前のヘッド１５（図４参照）を方向Ｑ（上方）から見た図である。まず、ヘッド１５は位置調整用治具（図示しない）に固定され位置調整用のアクチュエータ（図示しない）等を用いて位置調整が行われる。

まず、ヘッド１５はヘッド１５−１の位置にあるものとする。ＸＹ平面（水平面）でヘッド１５−１の傾き角度θ_ＸＹがアクチュエータ等を用いて調整される。即ちヘッド１５−１のノズルプレート２３に配置されるノズル２５の位置配置が所定の位置になるよう角度θ_ＸＹが調整されてヘッド１５−２の位置に回転移動される。即ち、例えばヘッド１５−１の部品精度のバラツキがある場合には必ずしも「角度θ_ＸＹ＝０」とはならず、ヘッド部品ごとにノズル２５位置配置に対応した高精度なヘッド１５−１位置調整を行うことが可能となる。

次に、図８（ｂ）はヘッド１５−２のＸ軸方向及びＹ軸方向への位置調整を行う図を示し、位置調整用治具（図示しない）に固定されたヘッド１５−２はアクチュエータ等を用いてＸ軸方向に距離ｄｘ及びＹ軸方向に距離ｄｙだけ、ヘッド１５−３の位置に平行移動される。
尚、アクチュエータによる回転移動（図８（ａ））及び平行移動（図８（ｂ））は、どちらを先に行っても良いし、移動を組み合わせて行っても良い。

図８（ａ）、（ｂ）に示すようにヘッド１５−３はＸＹ平面で位置調整され、次に図８（ｃ）（図４を方向Ｒから見た図）に示すようにヘッド１５−３はＺ軸方向で位置調整されてノズルプレート２３に平行な天面に接着層２７を配して固定具１９の面Ａ２９−１に接着固定される。即ち流動性を有する接着剤を注入し、ヘッド１５−３のＺ軸方向位置調整を行ってＺ軸方向位置が確定すると、当該接着剤にＵＶ照射を行って硬化させて接着層２７を形成する。

図８では、接着剤がＺ軸方向に数％の硬化収縮を起こし接着層２７が形成される。ヘッド１５のノズル２５位置のＸＹθ方向の許容誤差が１μｍ程度であるのに対し、Ｚ軸方向の許容誤差は１０μｍ程度である。水平面の接着面において、接着層２７の硬化収縮による誤差は、許容誤差が緩いＺ軸方向で発生するので、硬化収縮がヘッド１５のノズル２５の位置精度に及ぼす影響は小さい。即ち、接着剤の硬化収縮により、ヘッド１５のノズル２５位置はＺ軸方向（即ちノズル２５位置と加工対象面（基板１０４）との距離方向）にずれるので、パターン形成精度に及ぼす影響は小さい。

また、接着層２７の厚さや注入バランスを変えることで、固定具１９の接着面の部品精度のバラツキを吸収することが可能になる。例えば固定具１９の接着面（面Ａ２９−１）が均一に平行面を成していない場合には、接着層２７の注入量を調整することで、固定具１９の接着面の寸法精度のバラツキを吸収することができる。

（６．効果等）
以上説明したように、本実施の形態の単ヘッドユニット２１及びヘッド取付方法では、ノズルが配置された面（水平面）で自由にヘッド１５の位置調整を行うことができるので、高精度なノズル位置調整が可能となり、高精度なパターン形成を行うことができる。一般に、鉛直方向の許容誤差は水平方向の許容誤差と比較して大きい。水平面の接着面において、接着剤の硬化収縮による誤差は、概ね、許容誤差が緩い方向（鉛直方向）に生じるので、硬化収縮がヘッドの位置精度に及ぼす影響を最小限に抑制することができる。

また、ヘッド１５と固定具１９との接着固定に、水平面を成す接着層２７を配置するので、取付方向（垂直方向、Ｚ軸方向）での固定具１９の接着面の部品精度のバラツキを、当該接着層２７で吸収できるという効果がある。

また、高部品精度を有するスペーサ部材３３を、ヘッド１５と固定具１９との接着固定の緩衝部材として利用することで、部品精度を落とすことなく、作成する単ヘッドユニット２１の作成作業を容易にしたり、単ヘッドユニット２１のノズル位置に自由度をもたせる効果がある。

尚、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に限られるものではない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

パターン形成装置１の概略斜視図 パターン形成装置１のヘッド１５の取り付けを示す図 本実施の形態における単ヘッドユニット２１の構成を示す図 図３のＰ方向矢視図 別の実施形態における単ヘッドユニット２１の構成を示す図 別の実施形態における単ヘッドユニット２１の構成を示す図 従来のヘッドユニットを示す図 本実施の形態におけるヘッド１５の貼り付け方法を示す図 従来のヘッド１５の貼り付け方法を示す図

符号の説明

１………パターン形成装置
３………ヘッドユニット
５………スライダ
７………スライドレール
９………ベース
１１………回転機構
１３………配列ヘッドユニット
１５………ヘッド
１７………ガントリ
１９………固定具
２１、２２………単ヘッドユニット
２３………ノズルプレート
２５………ノズル
２７、３１−１、３１−２、３５………接着層
２９−１………面Ａ
２９−２………面Ｂ
３３………スペーサ部材
１００………定盤
１０１………Ｘ軸移動ステージ
１０２………θ軸移動ステージ
１０３………吸着テーブル
１０４………基板
１０５………アライメントカメラ

Claims (8)

1. 加工対象に対して相対的に移動して加工処理を行う少なくとも１つのヘッドが固定部材に取り付けられて構成されるヘッドユニットであって、
   前記ヘッドは、水平方向の接着面において、流動性を有する接着剤に位置誤差を吸収させた上で硬化させて形成される誤差吸収接着層を介して前記固定部材に接着固定されることを特徴とするヘッドユニット。
2. 加工対象に対して相対的に移動して加工処理を行う少なくとも１つのヘッドが固定部材に取り付けられて構成されるヘッドユニットであって、
   前記ヘッドは、第１の接着面において、流動性を有する接着剤に位置誤差を吸収させた上で硬化させて形成される誤差吸収接着層を介して緩衝部材に接着固定され、前記緩衝部材は、第２の接着面において、前記誤差吸収接着層を介して前記固定部材に接着固定されることを特徴とするヘッドユニット。
3. 前記第１の接着面または前記第２の接着面は、水平面であることを特徴とする請求項２に記載のヘッドユニット。
4. 加工対象に対して相対的に移動して加工処理を行う少なくとも１つのヘッドを前記固定部材に取り付けるヘッド取付方法であって、
   水平方向の接着面に流動性を有する接着剤を配し、前記接着剤に位置誤差を吸収させた上で硬化させ、前記ヘッドを前記固定部材に接着固定することを特徴とするヘッド取付方法。
5. 加工対象に対して相対的に移動して加工処理を行う少なくとも１つのヘッドを前記固定部材に取り付けるヘッド取付方法であって、
   第１の接着面に流動性を有する接着剤を配し、前記接着剤に位置誤差を吸収させた上で硬化させ、前記ヘッドを緩衝部材に接着固定する工程と、
   第２の接着面に流動性を有する接着剤を配し、前記接着剤に位置誤差を吸収させた上で硬化させ、前記緩衝部材を前記固定部材に接着固定する工程と、
   を具備することを特徴とするヘッド取付方法。
6. 前記ヘッドの水平方向位置調整を行う第１の位置調整工程と、
   前記流動性を有する接着剤に位置誤差を吸収させて前記ヘッドの垂直方向位置調整を行う第２の位置調整工程と、
   を具備することを特徴とする請求項４に記載のヘッド取付方法。
7. 水平面である前記第１の接着面または前記第２の接着面において実行する、
   前記ヘッドの水平方向位置調整を行う第１の位置調整工程と、
   前記流動性を有する接着剤に位置誤差を吸収させて前記ヘッドの垂直方向位置調整を行う第２の位置調整工程と、
   を具備することを特徴とする請求項５に記載のヘッド取付方法。
8. 前記第１の位置調整工程は、前記ヘッドが具備する複数の吐出孔を、加工対象面に対して平行を成す面で位置調整する工程であり、
   前記第２の位置調整工程は、前記ヘッドが具備する複数の前記吐出孔と前記加工対象面との距離を位置調整する工程であることを特徴とする請求項６または請求項７に記載のヘッド取付方法。

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