JP2009045546A - 液滴吐出方法、及び液滴吐出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】吐出重量を正確に測定するための吐出重量測定を実施すると共に、吐出重量測定を実施することによる、描画対象物に向けて液状体を吐出する描画吐出工程が休止する時間の増加を抑制して、液滴吐出による描画のために要する時間が増大することを抑制する液滴吐出方法、及び液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】液滴吐出方法は、液滴吐出ヘッドから液状体を吐出することによって、基材上に前記液状体を配置する描画吐出工程と、複数の液滴吐出ヘッドが、当該複数の液滴吐出ヘッドから吐出された前記液状体の重量測定を実施するための重量測定吐出をそれぞれ実施する複数ヘッド重量測定吐出工程を含み、吐出された前記液状体の重量を測定する複数ヘッド重量測定工程と、を有する。
【選択図】図14
【解決手段】液滴吐出方法は、液滴吐出ヘッドから液状体を吐出することによって、基材上に前記液状体を配置する描画吐出工程と、複数の液滴吐出ヘッドが、当該複数の液滴吐出ヘッドから吐出された前記液状体の重量測定を実施するための重量測定吐出をそれぞれ実施する複数ヘッド重量測定吐出工程を含み、吐出された前記液状体の重量を測定する複数ヘッド重量測定工程と、を有する。
【選択図】図14
Description
本発明は、液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドを用いる液滴吐出方法、及び液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置に関する。
従来から、液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドを有し、液状体の液滴を吐出して描画対象物上の任意の位置に着弾させることによって、描画対象物の任意の位置に液状体を配置する液滴吐出装置が知られている。このような液滴吐出装置を用いることによって、カラー液晶装置のカラーフィルタ膜などのような機能膜の材料を含む液状材料を、任意の位置に任意の量だけ精度良く塗布することが可能である。塗布された液状材料を乾燥させることによって、任意の厚さ及び形状の機能膜を形成することができる。
液滴吐出ヘッドから吐出される液状体の、一吐出あたりの吐出量は、当該液状体の粘度などの特性によって変動する。ところが、液滴吐出ヘッドに供給される液状体は、製造ロットの違いや、液滴吐出ヘッドに供給可能に貯留されている状態での経時変化などによって、必ずしも一定の特性が維持されない可能性がある。
特許文献1には、実際の吐出重量を正確に測定して、当該測定の結果に対応して吐出量が適正な値となるように調整することによって、正確な液滴吐出が実施できる液滴吐出システム、液滴吐出ヘッドの吐出量測定方法、及び液滴吐出ヘッドの吐出量適正化方法が開示されている。
特許文献1には、実際の吐出重量を正確に測定して、当該測定の結果に対応して吐出量が適正な値となるように調整することによって、正確な液滴吐出が実施できる液滴吐出システム、液滴吐出ヘッドの吐出量測定方法、及び液滴吐出ヘッドの吐出量適正化方法が開示されている。
しかしながら、吐出重量を正確に測定するための吐出重量を測定する工程を実施することは必要であって、吐出重量測定工程の間は、描画対象物に向けて液状体を吐出する描画吐出工程が休止するため、液滴吐出による描画のために要する時間が増大するという課題があった。
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例にかかる液滴吐出方法は、液滴吐出ヘッドから液状体を吐出すると共に、前記液状体を着弾させる対象である基材と前記液滴吐出ヘッドとを相対移動させることによって、前記基材上に前記液状体を配置する描画吐出工程と、複数の液滴吐出ヘッドが、当該複数の液滴吐出ヘッドから吐出された前記液状体の重量測定を実施するための重量測定吐出をそれぞれ実施する複数ヘッド重量測定吐出工程を含み、吐出された前記液状体の重量を測定する複数ヘッド重量測定工程と、を有することを特徴とする。
この液滴吐出方法によれば、複数ヘッド重量測定吐出工程において、複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが重量測定吐出を実施する。複数の液滴吐出ヘッドの重量測定吐出が1回の複数ヘッド重量測定吐出工程において実施されるため、複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが、個別に各1回の重量測定吐出工程を実施する場合に比べて、複数の液滴吐出ヘッドが重量測定吐出を実施するために要する時間を短くすることができる。重量測定吐出工程のための時間を抑制することによって、複数ヘッド重量測定工程を実施するために要する時間を抑制することができるため、液滴吐出による描画のための作業時間の増加を抑制することができる。
[適用例2]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記複数の液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置に対して前記基材の給除材を実施するための給除材工程をさらに有し、前記給除材工程が実施されている間に、略並行して前記複数ヘッド重量測定吐出工程を実施することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、液滴吐出ヘッドが吐出を実施していることを必要としない給除材工程の間に、液滴吐出ヘッドが吐出を実施することが必須である重量測定吐出工程を実施する。液滴吐出ヘッドの言わば休止時間に、重量測定吐出工程を実施することによって、重量測定吐出工程のための時間が新たに発生することがないため、液滴吐出による描画のための作業時間の増加を抑制することができる。
なお、給除材工程は、処理済みの基材を実際に取外したり、次に処理するべき基材を実際に取付けたりする、実際に給除材を実施する工程に加えて、取付けた基材の位置合わせの工程や、給除材のために、基材を載置するためのステージを移動させる工程なども含んでいる。
なお、給除材工程は、処理済みの基材を実際に取外したり、次に処理するべき基材を実際に取付けたりする、実際に給除材を実施する工程に加えて、取付けた基材の位置合わせの工程や、給除材のために、基材を載置するためのステージを移動させる工程なども含んでいる。
[適用例3]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記液滴吐出ヘッドが、前記液滴吐出ヘッドの状態を維持するための捨て吐出を実施する捨て吐出工程と、前記液滴吐出ヘッドの吐出状態を検査するための検査吐出を前記液滴吐出ヘッドが実施する検査吐出工程と、検査吐出されて着弾した液状体の状態の情報を取得する状態情報取得工程と、を含み、前記液滴吐出ヘッドの吐出状態を検査する吐出検査工程と、をさらに有し、前記給除材工程が実施されている間に、前記捨て吐出工程及び前記検査吐出工程を実施することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、液滴吐出ヘッドが吐出を実施していることを必要としない給除材工程の間に、液滴吐出ヘッドが吐出を実施することが必須である検査吐出工程を実施する。液滴吐出ヘッドの言わば休止時間に、検査吐出工程を実施することによって、検査吐出工程のための時間が新たに発生することがないため、液滴吐出による描画のための作業時間の増加を抑制することができる。また、給除材工程の間に、液滴吐出ヘッドが休止していると、吐出口の乾燥などの不具合が発生する可能性がある。給除材工程の間に、捨て吐出工程を実施することにより、吐出口の乾燥などを抑制して、液滴吐出ヘッドの適正な状態を維持することができる。
[適用例4]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記状態情報取得工程と、前記複数ヘッド重量測定吐出工程とを、それぞれの工程を実施する時刻を互いにずらして実施することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、重量測定吐出工程においては、液滴吐出ヘッドと吐出された液状体を受ける装置とを対向させる必要がある。状態情報取得工程においては、状態情報取得装置と測定対象とを対向させる必要がある。液滴吐出ヘッドと液状体を受ける装置と状態情報取得装置と測定対象とを、両工程を同時に実施できる状態に配置すると、各装置がそれぞれ配置される位置の位置関係が制約されるため、液状体を吐出するための装置が大型になる可能性が高くなる。
この液滴吐出方法によれば、重量測定吐出工程と状態情報取得工程とを実施する時間をずらすことにより、両工程を同時に実施できるように各装置を配置することが不要となることから、各装置の配置の自由度が保たれるため、液滴を吐出するための装置が大型になることを抑制することができる。
また、液滴吐出ヘッドと液状体を受ける装置と状態情報取得装置と測定対象とのいずれかを一体に移動させることも可能となり、移動用の装置を削減することができる。
この液滴吐出方法によれば、重量測定吐出工程と状態情報取得工程とを実施する時間をずらすことにより、両工程を同時に実施できるように各装置を配置することが不要となることから、各装置の配置の自由度が保たれるため、液滴を吐出するための装置が大型になることを抑制することができる。
また、液滴吐出ヘッドと液状体を受ける装置と状態情報取得装置と測定対象とのいずれかを一体に移動させることも可能となり、移動用の装置を削減することができる。
[適用例5]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記状態情報取得工程に略並行して、前記複数ヘッド重量測定吐出工程を実施することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、複数ヘッド重量測定吐出工程と状態情報取得工程とのいずれか一方を実施する間に、他方も実施することができる。これにより、複数ヘッド重量測定吐出工程を実施するために必要な時間と、状態情報取得工程を実施するために必要な時間とのいずれか一方が、液滴吐出による描画に要する時間に及ぼす影響を殆どなくして、液滴吐出による描画に要する時間の増加を抑制することができる。
[適用例6]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記複数ヘッド重量測定工程では、前記複数の液滴吐出ヘッドによって実施された前記捨て吐出工程において吐出された前記液状体の重量を測定することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、複数ヘッド重量測定工程では、複数の液滴吐出ヘッドによって実施された捨て吐出工程において吐出された液状体の重量を測定する。これにより、複数の液滴吐出ヘッドの吐出重量を測定するために複数ヘッド重量測定吐出工程を実施することが不要となる。このため、捨て吐出工程と複数ヘッド重量測定吐出工程の両方をそれぞれ実施する場合に比べて、複数ヘッド重量測定工程を実施するために要する時間を抑制することができる。
[適用例7]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記給除材工程が1回実施される間に、1回の前記複数ヘッド重量測定吐出工程を実施することが好ましい。
複数の液滴吐出ヘッドにおいて多数ヘッド重量測定吐出工程を実施した場合、多数ヘッド重量測定吐出工程に要する時間の合計が増大するため、当該時間の合計が給除材工程に要する時間を超える可能性が増加する。給除材工程に要する時間を超える時間は、描画のための作業時間の増加要因となる。この液滴吐出方法によれば、1回の給除材工程の間に多数ヘッド重量測定吐出工程の実施は1回のみであって、多数ヘッド重量測定吐出工程に要する時間は最短であるため、多数ヘッド重量測定吐出工程に要する時間が描画のための作業時間の増大要因となる可能性を最も小さくすることができる。
[適用例8]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記複数ヘッド重量測定工程において測定された前記液状体の重量の測定値の、基準値に対する差異が、所定の値を超えた場合には、確認検査を実施することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、確認検査によって、複数ヘッド重量測定工程における測定結果を検証することができる。測定結果を検証することによって、一時的に発生した吐出量の変動が測定されることに起因して、当該一時的な変動に対応して不要な対処処置が実施されることを抑制することができる。
[適用例9]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記確認検査が、当該液滴吐出ヘッドから吐出された前記液状体の重量測定を実施するための重量測定吐出を、一台の前記液滴吐出ヘッドが実施する単ヘッド重量測定吐出工程を含み、吐出された前記液状体の重量を測定する単ヘッド重量測定工程であることが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、確認検査として、個別の液滴吐出ヘッドの吐出重量が測定される。それぞれの液滴吐出ヘッドの吐出重量を測定することで、複数ヘッド重量測定工程における吐出重量の変動の要因となった、吐出重量の変動が発生している液滴吐出ヘッドを特定することができる。また、当該吐出重量の変動が発生している液滴吐出ヘッドにおける、吐出重量の変動量を検出することができる。
[適用例10]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記複数ヘッド重量測定工程において重量測定吐出をそれぞれ実施する前記複数の液滴吐出ヘッドにおける一台の前記液滴吐出ヘッドが、前記単ヘッド重量測定吐出工程を実施し、前記複数の液滴吐出ヘッドにおける前記単ヘッド重量測定吐出工程を実施する前記液滴吐出ヘッド以外の前記液滴吐出ヘッドは、一台の前記液滴吐出ヘッドによる前記単ヘッド重量測定吐出工程の実施に並行して、それぞれ前記捨て吐出工程を実施することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、一組の液滴吐出ヘッドにおける1個の液滴吐出ヘッドが重量測定吐出を実施している間に、他の液滴吐出ヘッドは、捨て吐出を実施することにより、吐出口の乾燥などを抑制して、液滴吐出ヘッドの適正な状態を維持することができる。
[適用例11]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記単ヘッド重量測定工程において測定された前記液状体の重量の測定値の、基準値に対する差異が、第一の値を超えると共に、第二の値以下である場合には、前記液滴吐出ヘッドにおける吐出条件の補正を実施することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、吐出条件の補正を実施するだけで、吐出重量の変動を解消できる可能性がある。吐出条件の補正は短時間で実施することが可能であるため、吐出重量の変動を解消するために他の方法を用いる場合より、吐出重量の変動に対応するための時間を短縮することができる。第一の値は、例えば、吐出重量の許容誤差であり、第二の値は、例えば、吐出条件によって変えることが可能な吐出重量の可変量である。
[適用例12]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記液滴吐出ヘッドの駆動源は圧電素子であって、前記吐出条件の一つは、前記液滴吐出ヘッドに印加する駆動電圧であり、前記補正は、駆動電圧値の補正又は駆動電圧波形の補正を含むことが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、液滴吐出ヘッドに印加する駆動電圧又は駆動電圧波形を調整することによって、吐出重量の変動を補正することができる。圧電素子を駆動源とする液滴吐出ヘッドは、適切な駆動電圧又は駆動電圧波形を選択することによって吐出量の設定値を実現するため、吐出重量の変動を、駆動電圧又は駆動電圧波形を調整することによって、補正することができる。
[適用例13]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記単ヘッド重量測定吐出工程の実施状態に拠って、前記単ヘッド重量測定吐出によって吐出された前記液状体を収容する単ヘッド重量測定受器の交換指示を出す単受器交換指示工程をさらに有することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、単ヘッド重量測定吐出工程の実施状態に拠って、単ヘッド重量測定受器に着弾して蓄積された液状体の量を把握することができるため、当該蓄積された液状体の量に拠って、単ヘッド重量測定受器の交換を効率的に実施することができる。なお、単ヘッド重量測定吐出工程1回ごとに単ヘッド重量測定受器を空にするのは、1回ごとに交換時間を必要として効率的ではない。また、重単ヘッド量測定受器を空にすることを必要としないほどの容量を有する単ヘッド重量測定受器を用いることは、単ヘッド重量測定受器や、当該単ヘッド重量測定受器を備える単ヘッド重量測定ユニットなどが、単ヘッド重量測定受器を空にすることを必要とする大きさの単ヘッド重量測定受器を用いる場合に比べて大きくなり、液状体を吐出するための装置が大型になる。従って、単ヘッド重量測定受器は、適宜空にすることを必要とする程度の大きさとすることが効率的である。
[適用例14]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記単ヘッド重量測定吐出工程の実施状態に拠って、前記単ヘッド重量測定吐出によって吐出された前記液状体を収容する単ヘッド重量測定受器に蓄積された前記液状体を吸引する単受器吸引工程をさらに有することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、単受器吸引工程を実施することで、複数ヘッド重量測定受器に過剰に液状体が蓄積されることを抑制することができる。単ヘッド重量測定吐出工程の実施状態に拠って、単ヘッド重量測定受器に着弾して蓄積された液状体の量を把握することができるため、当該蓄積された液状体の量に拠って、単ヘッド重量測定受器に蓄積された液状体の吸引を効率的に実施することができる。なお、単ヘッド重量測定吐出工程1回ごとに単ヘッド重量測定受器を空にするのは、1回ごとに交換時間を必要として効率的ではない。また、重単ヘッド量測定受器を空にすることを必要としないほどの容量を有する単ヘッド重量測定受器を用いることは、単ヘッド重量測定受器や、当該単ヘッド重量測定受器を備える単ヘッド重量測定ユニットなどが、単ヘッド重量測定受器を空にすることを必要とする大きさの単ヘッド重量測定受器を用いる場合に比べて大きくなり、液状体を吐出するための装置が大型になる。従って、単ヘッド重量測定受器は、適宜空にすることを必要とする程度の大きさとすることが効率的である。
[適用例15]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記単ヘッド重量測定吐出工程における前記単ヘッド重量測定吐出の吐出数を累計し、当該吐出数の累計が所定の数値を超えた時点で、前記単受器交換指示工程又は前記単受器吸引工程を実施することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、単ヘッド重量測定吐出工程で吐出された吐出数の累計によって、単ヘッド重量測定受器を交換することが指示される。単ヘッド重量測定吐出工程で吐出された液状体の液滴は、吐出不良(吐出しない)の場合を除いて、単ヘッド重量測定受器に着弾する。このため、単ヘッド重量測定受器に着弾した液状体の液滴の数は、単ヘッド重量測定吐出工程で吐出された吐出数に概ね等しい。単ヘッド重量測定吐出工程で吐出された吐出数の累計によって、単ヘッド重量測定受器の交換を指示することで、単ヘッド重量測定受器の交換を効率的に実施することができる。なお、単ヘッド重量測定受器内の液状体は溶媒が蒸発するため、単ヘッド重量測定吐出工程で吐出された吐出数の累計は、吐出された吐出数の液状体に含まれる溶媒が時間を経るとともに蒸発することを考慮した累計に換算して用いることが好ましい。
[適用例16]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記単ヘッド重量測定工程において測定された前記液状体の重量を累計し、当該重量の累計が所定の数値を超えた時点で、前記単受器交換指示工程又は前記単受器吸引工程を実施することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、単ヘッド重量測定工程で測定された重量の累計によって、単ヘッド重量測定受器を交換することが指示される。単ヘッド重量測定工程で測定された重量の累計は、単ヘッド重量測定受器に蓄積された液状体の重量である。重量の累計から体積が、求められる。単ヘッド重量測定工程で測定された重量の累計によって、単ヘッド重量測定受器の交換を指示することで、単ヘッド重量測定受器の交換を効率的に実施することができる。なお、重量測定受器内の液状体は溶媒が蒸発するため、測定された重量の累計は、吐出された吐出数の液状体に含まれる溶媒が時間を経るとともに蒸発することを考慮した累計に換算して用いることが好ましい。重量の累計を比較して基準とするための所定の数値は、単ヘッド重量測定受器の容積から適宜定める。
[適用例17]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記確認検査が、前記吐出検査工程であることが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、吐出検査工程を実施して、吐出不良などを含む吐出状態を検証することで、吐出重量の変動の要因となる吐出状態の変動の有無を検証することができる。吐出状態の変動の有無は、液滴吐出ヘッドに対応させて検証できるため、吐出状態の変動が有った液滴吐出ヘッドが特定されることから、複数ヘッド重量測定工程において検出された吐出重量の基準値との差異を発生させるような、吐出重量の変動が発生している液滴吐出ヘッドを特定することができる。また、吐出重量の変動の要因となる吐出状態の変動の種類を検証することができる。吐出状態の変動の種類としては、例えば、吐出口の詰りによる吐出不良(吐出されない)や、吐出量過多や吐出量過少などが挙げられる。
[適用例18]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記複数ヘッド重量測定吐出工程、又は前記複数ヘッド重量測定吐出工程及び前記捨て吐出工程の実施状態に拠って、前記複数ヘッド重量測定吐出によって吐出された前記液状体を収容する複数ヘッド重量測定受器の交換指示を発信する交換指示工程をさらに有することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、複数ヘッド重量測定吐出工程、又は複数ヘッド重量測定吐出工程及び捨て吐出工程の実施状態に拠って、複数ヘッド重量測定受器に着弾して蓄積された液状体の量を把握することができるため、当該蓄積された液状体の量に拠って、複数ヘッド重量測定受器の交換を効率的に実施することができる。なお、複数ヘッド重量測定吐出工程1回ごとに複数ヘッド重量測定受器を空にするのは、1回ごとに交換時間を必要として、効率的ではない。また、複数ヘッド重量測定受器を空にすることを必要としないほどの容量を有する複数ヘッド重量測定受器を用いることは、複数ヘッド重量測定受器や、当該複数ヘッド重量測定受器を備える複数ヘッド重量測定ユニットなどが、複数ヘッド重量測定受器を空にすることを必要とする大きさの複数ヘッド重量測定受器を用いる場合に比べて大きくなり、液状体を吐出するための装置が大型になる。従って、複数ヘッド重量測定受器は、適宜空にすることを必要とする程度の大きさとすることが効率的である。
[適用例19]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記複数ヘッド重量測定吐出工程、又は前記複数ヘッド重量測定吐出工程及び前記捨て吐出工程の実施状態に拠って、前記複数ヘッド重量測定吐出によって吐出された前記液状体を収容する複数ヘッド重量測定受器に蓄積された前記液状体を吸引する吸引工程をさらに有することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、複数ヘッド重量測定吐出工程、又は複数ヘッド重量測定吐出工程及び捨て吐出工程の実施状態に拠って、複数ヘッド重量測定受器に着弾して蓄積された液状体の量を把握することができるため、当該蓄積された液状体の量に拠って、吸引工程を効率的に実施することができる。吸引工程を実施することで、複数ヘッド重量測定受器に過剰に液状体が蓄積されることを抑制することができる。なお、複数ヘッド重量測定吐出工程1回ごとに吸引工程を実施するのは、1回ごとに吸引工程の時間を必要として、効率的ではない。また、複数ヘッド重量測定受器を空にすることを必要としないほどの容量を有する複数ヘッド重量測定受器を用いることは、複数ヘッド重量測定受器や、当該複数ヘッド重量測定受器を備える複数ヘッド重量測定ユニットなどが、複数ヘッド重量測定受器を空にすることを必要とする大きさの複数ヘッド重量測定受器を用いる場合に比べて大きくなり、液状体を吐出するための装置が大型になる。従って、複数ヘッド重量測定受器は、適宜空にすることを必要とする程度の大きさとすることが効率的である。
[適用例20]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記複数ヘッド重量測定吐出工程、又は前記複数ヘッド重量測定吐出工程及び前記捨て吐出工程における前記複数ヘッド重量測定吐出、又は前記複数ヘッド重量測定吐出及び前記捨て吐出の吐出数を累計し、当該吐出数の累計が所定の数値を超えた時点で、前記複数ヘッド重量測定受器の交換指示工程又は吸引工程を実施することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、複数ヘッド重量測定吐出工程、又は複数ヘッド重量測定吐出工程及び捨て吐出工程で吐出された吐出数の累計によって、複数ヘッド重量測定受器の交換の指示、又は複数ヘッド重量測定受器からの液状体の吸引が実施される。複数ヘッド重量測定吐出工程、又は複数ヘッド重量測定吐出工程及び捨て吐出工程で吐出された液状体の液滴は、吐出不良(吐出しない)の場合を除いて、複数ヘッド重量測定受器に着弾する。このため、複数ヘッド重量測定受器に着弾した液状体の液滴の数は、複数ヘッド重量測定吐出工程、又は複数ヘッド重量測定吐出工程及び捨て吐出工程で吐出された吐出数に概ね等しい。複数ヘッド重量測定吐出工程、又は複数ヘッド重量測定吐出工程及び捨て吐出工程で吐出された吐出数の累計によって、複数ヘッド重量測定受器の交換の指示、又は複数ヘッド重量測定受器からの液状体の吸引を実施することで、複数ヘッド重量測定受器に蓄積された液状体の量に拠って、複数ヘッド重量測定受器の交換、又は複数ヘッド重量測定受器からの液状体の吸引を効率的に実施することができる。なお、複数重量測定受器内の液状体は溶媒が蒸発するため、複数ヘッド重量測定吐出工程及び捨て吐出工程で吐出された吐出数の累計は、吐出された吐出数の液状体の溶媒が時間を経るとともに蒸発することを考慮した累計に換算して用いることが好ましい。吐出数の累計を比較して基準とするための所定の数値は、複数ヘッド重量測定受器の容積から適宜定める。
[適用例21]上記適用例にかかる液滴吐出方法において、前記複数ヘッド重量測定工程を並行して実施することなく前記給除材工程を所定の回数実施する重量測定休止工程を有することが好ましい。
この液滴吐出方法によれば、重量測定休止工程を設けることにより、多ヘッド重量測定工程及び単ヘッド重量測定工程に要するエネルギを抑制することができる。これらの重量測定工程は、一定の時間を隔てて実施しても、充分検証機能を果たすことが可能である。多ヘッド重量測定工程を休止する時間は、実験などによって適切な時間を求める。例えば、液滴吐出ヘッドが一定の吐出状態が維持できる期間や、一定の吐出状態を維持して描画吐出を実施できる基材の描画枚数などを、実験などで予め求めることによって、定める。
[適用例22]本適用例にかかる液滴吐出装置は、液状体を吐出する液滴吐出ヘッドと、同時に複数の液滴吐出ヘッドに臨み、前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが吐出する前記液状体を受けることが可能な複数ヘッド重量測定受器を有し、吐出された前記液状体の重量を測定する複数ヘッド重量測定ユニットと、を備えることを特徴とする。
この液滴吐出装置によれば、複数ヘッド重量測定受器を用いることによって、複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが実施する重量測定吐出によって吐出された液状体を、一度に複数ヘッド重量測定受器に着弾させることができる。着弾した液状体の重量を測定することで、一度に複数の液滴吐出ヘッドの吐出重量を測定することができる。複数の液滴吐出ヘッドの重量測定吐出が1回で実施されるため、複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが、個別に各1回の重量測定吐出を実施する場合に比べて、複数の液滴吐出ヘッドが重量測定吐出を実施するために要する時間を短くすることができる。同様に、液状体の重量を測定するために要する時間を短くすることができる。これにより、液滴吐出ヘッドの吐出重量を測定するために要する時間を抑制することができることから、液滴吐出による描画のための作業時間の増加を抑制することができる。
[適用例23]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、吐出された前記液状体を着弾させる対象である基材を載置するためのステージと、前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを主走査方向に相対移動させるステージ移動手段と、前記液滴吐出ヘッドと前記複数ヘッド重量測定ユニットとを主走査方向に相対移動させる重量測定ユニット移動手段と、前記液滴吐出ヘッドと前記複数ヘッド重量測定ユニットとを、前記主走査方向と略直交する副走査方向に相対移動させる重量測定ユニット副移動手段と、前記液滴吐出ヘッドと前記複数ヘッド重量測定ユニットと前記重量測定ユニット移動手段と前記重量測定ユニット副移動手段とを制御する重量測定制御部と、をさらに備え、前記重量測定制御部は、前記重量測定ユニット移動手段及び前記重量測定ユニット副移動手段を制御することによって、前記複数の液滴吐出ヘッドが前記複数ヘッド重量測定受器に臨む位置に位置するように、前記液滴吐出ヘッドと前記複数ヘッド重量測定ユニットとを相対移動させ、前記ステージに対する前記基材の給除材を実施する時間、及び当該給除材のために前記ステージが前記ステージ移動手段によって相対移動されている時間を含む給除材時間の間に、前記複数の液滴吐出ヘッドを制御することによって、吐出された前記液状体の重量測定を実施するための重量測定吐出を、前記複数の液滴吐出ヘッドに実施させることが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、液滴吐出ヘッドが吐出を実施していることを必要としない給除材時間の間に、液滴吐出ヘッドが吐出を実施することが必須の重量測定吐出が実施される。液滴吐出ヘッドの言わば休止時間に、重量測定吐出を実施することによって、重量測定吐出のための時間が新たに発生することがないため、液滴吐出による描画のための作業時間の増加を抑制することができる。
なお、給除材時間は、処理済みの基材を実際に取外したり、次に処理するべき基材を実際に取付けたりする、実際に給除材を実施するための時間や、給除材のために、基材を載置するためのステージを移動させるための時間に加えて、取付けた基材の位置合わせのための時間なども含んでいる。
なお、給除材時間は、処理済みの基材を実際に取外したり、次に処理するべき基材を実際に取付けたりする、実際に給除材を実施するための時間や、給除材のために、基材を載置するためのステージを移動させるための時間に加えて、取付けた基材の位置合わせのための時間なども含んでいる。
[適用例24]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドの状態を維持するために前記液滴吐出ヘッドが実施する捨て吐出によって吐出される前記液状体を受ける第一捨て吐出受器と、前記液滴吐出ヘッドの吐出状態を検査するために前記液滴吐出ヘッドに実施させる検査吐出によって吐出される前記液状体を着弾させる検査吐出着弾シートと、当該検査吐出着弾シート上に着弾した前記液状体の状態情報を取得する状態観測装置と、を含む吐出検査装置と、前記液滴吐出ヘッドと前記状態観測装置とを制御する吐出検査制御部と、をさらに備え、前記重量測定ユニット移動手段は、前記液滴吐出ヘッドと、前記第一捨て吐出受器及び前記検査吐出着弾シートと、を前記主走査方向に相対移動させ、前記重量測定ユニット副移動手段は、前記液滴吐出ヘッドと、前記第一捨て吐出受器及び前記検査吐出着弾シートと、を前記副走査方向に相対移動させ、前記重量測定制御部は、前記重量測定ユニット移動手段及び前記重量測定ユニット副移動手段を制御することによって、前記液滴吐出ヘッドが前記第一捨て吐出受器又は前記検査吐出着弾シートに臨む位置に位置するように、前記液滴吐出ヘッドと前記第一捨て吐出受器及び前記検査吐出着弾シートとを相対移動させ、前記重量測定ユニット移動手段及び前記重量測定ユニット副移動手段を制御することによって、前記状態観測装置が前記検査吐出着弾シートに臨む位置に位置するように、前記状態観測装置と前記検査吐出着弾シートとを相対移動させ、前記吐出検査制御部は、前記給除材時間の間に、前記検査吐出を実施させるように、前記液滴吐出ヘッドを制御し、前記吐出検査制御部は、また、前記状態観測装置が臨んだ前記検査吐出着弾シートの上に着弾した前記液状体の状態情報を取得するように、前記状態観測装置を制御することが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、液滴吐出ヘッドが吐出を実施していることを必要としない給除材時間の間に、液滴吐出ヘッドが吐出を実施することが必須である検査吐出を実施する。液滴吐出ヘッドの言わば休止時間に、検査吐出を実施することによって、検査吐出のための時間が新たに発生することがないため、液滴吐出による描画のための作業時間の増加を抑制することができる。また、給除材時間の間に、液滴吐出ヘッドが休止していると、吐出口の乾燥などの不具合が発生する可能性がある。給除材時間の間に、捨て吐出を実施することにより、吐出口の乾燥などを抑制して、液滴吐出ヘッドの適正な状態を維持することができる。
[適用例25]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記吐出検査制御部及び前記重量測定制御部は、前記状態観測装置による前記状態情報の取得と、前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出の実施と、がそれぞれを実施する時刻が互いにずれて実施されるように、前記状態観測装置及び前記液滴吐出ヘッドを制御することが好ましい。
重量測定吐出を実施する場合には、液滴吐出ヘッドと複数ヘッド重量測定ユニットとを対向させる必要がある。状態情報を取得する際には、状態観測装置と検査吐出着弾シートとを対向させる必要がある。液滴吐出ヘッドと複数ヘッド重量測定ユニットと状態観測装置と検査吐出着弾シートとを、重量測定吐出と状態情報の取得とを同時に実施できる構成にするためには、各装置がそれぞれ配置される位置の位置関係が制約されるため、液滴吐出装置が大型になる可能性が高くなる。
この液滴吐出装置によれば、重量測定吐出と状態情報の取得とを実施する時間をずらすことにより、重量測定吐出と状態情報の取得とを同時に実施できるように各装置を配置することが不要となることによって、各装置の配置の自由度が保たれるため、液滴吐出装置が大型になることを抑制することができる。
また、液滴吐出ヘッドと複数ヘッド重量測定ユニットと状態観測装置と検査吐出着弾シートとのいずれかを一体に移動させることも可能となるため、移動用の装置を削減することができる。
この液滴吐出装置によれば、重量測定吐出と状態情報の取得とを実施する時間をずらすことにより、重量測定吐出と状態情報の取得とを同時に実施できるように各装置を配置することが不要となることによって、各装置の配置の自由度が保たれるため、液滴吐出装置が大型になることを抑制することができる。
また、液滴吐出ヘッドと複数ヘッド重量測定ユニットと状態観測装置と検査吐出着弾シートとのいずれかを一体に移動させることも可能となるため、移動用の装置を削減することができる。
[適用例26]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッド又は前記状態観測装置と、前記検査吐出着弾シートと、を前記主走査方向に相対移動させる検査ユニット移動手段をさらに備え、前記吐出検査制御部は、前記検査ユニット移動手段及び前記重量測定ユニット副移動手段を制御して、前記液滴吐出ヘッドが前記検査吐出着弾シートに臨む位置に位置するように、前記液滴吐出ヘッドと前記検査吐出着弾シートとを相対移動させ、前記状態観測装置が前記検査吐出着弾シートに臨む位置に位置するように、前記状態観測装置と前記検査吐出着弾シートとを相対移動させ、前記吐出検査制御部及び前記重量測定制御部は、前記状態観測装置による前記状態情報の取得と、前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出の実施と、が略並行して実施されるように、前記状態観測装置及び前記複数の液滴吐出ヘッドを制御することが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、検査ユニット移動手段及び重量測定ユニット移動手段を用いることによって、状態観測装置と検査吐出着弾シートとの主走査方向の相対移動と、液滴吐出ヘッドと複数ヘッド重量測定ユニットとの主走査方向の相対移動とを、それぞれ独立して実施することができる。即ち、液滴吐出ヘッドと複数ヘッド重量測定ユニットとを対向させることと、状態観測装置と検査吐出着弾シートとを対向させることとを、並行して実施することができる。これにより、重量測定吐出と状態情報取得とをそれぞれ独立して実施することが可能となり、重量測定吐出と状態情報取得とのいずれか一方を実施する間に、他方も実施することができる。このため、重量測定吐出を実施するために必要な時間と、状態情報取得を実施するために必要な時間とのいずれか一方が、液滴吐出による描画に要する時間に及ぼす影響を殆どなくして、液滴吐出による描画に要する時間の増加を抑制することができる。
[適用例27]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッド又は前記状態観測装置と、前記検査吐出着弾シートと、を前記副走査方向に相対移動させる検査ユニット副移動手段をさらに備え、前記吐出検査制御部は、前記検査ユニット移動手段及び前記検査ユニット副移動手段を制御することによって、前記液滴吐出ヘッドが前記第一捨て吐出受器又は前記検査吐出着弾シートに臨む位置に位置するように、前記液滴吐出ヘッドと前記検査吐出着弾シートとを相対移動させ、前記状態観測装置が前記検査吐出着弾シートに臨む位置に位置するように、前記状態観測装置と前記検査吐出着弾シートとを相対移動させることが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、検査ユニット副移動手段及び重量測定ユニット副移動手段を用いることによって、状態観測装置と検査吐出着弾シートとの副走査方向の相対移動と、液滴吐出ヘッドと複数ヘッド重量測定ユニットとの副走査方向の相対移動とを、それぞれ独立して実施することができる。これにより、状態観測装置と検査吐出着弾シートとの副走査方向の相対移動と液滴吐出ヘッドと複数ヘッド重量測定ユニットとの副走査方向の相対移動との両方を、重量測定ユニット副移動手段のみを用いて実施する場合に比べて、より容易に、重量測定吐出と状態情報取得とをそれぞれ独立して実施することができる。
[適用例28]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記第一捨て吐出受器が前記複数ヘッド重量測定受器であって、前記重量測定制御部は、前記複数の液滴吐出ヘッドが実施する捨て吐出によって吐出される前記液状体を前記複数ヘッド重量測定受器に着弾させて、着弾した前記液状体の重量を、前記複数ヘッド重量測定ユニットによって測定させることが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、複数の液滴吐出ヘッドの吐出重量を測定するために、複数の液滴吐出ヘッドによって実施された捨て吐出において吐出された液状体の重量を測定する。これにより、複数の液滴吐出ヘッドの吐出重量を測定するために重量測定吐出を実施することが不要となる。このため、捨て吐出と重量測定吐出の両方をそれぞれ実施する場合に比べて、複数の液滴吐出ヘッドの吐出重量を測定するために要する時間を抑制することができる。
[適用例29]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記複数の液滴吐出ヘッドから重量測定吐出された前記液状体の重量を前記複数ヘッド重量測定ユニットによって測定した測定値の、基準値に対する差異が、所定の値を超えた場合には、確認検査を実施することが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、確認検査によって、複数の液滴吐出ヘッドについて実施した重量測定の測定結果を検証することができる。測定結果を検証することにより、一時的に発生した吐出量の変動が重量測定において測定されることに起因して、当該一時的な変動に対応して不要な対処処置が実施されることを抑制することができる。
[適用例30]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、一台の前記液滴吐出ヘッドに臨み、前記液滴吐出ヘッドが吐出する前記液状体を受けることが可能な単ヘッド重量測定受器を有し、吐出された前記液状体の重量を測定する単ヘッド重量測定ユニットを、さらに備え、前記確認検査は、前記単ヘッド重量測定ユニットを用いて、前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれの前記液滴吐出ヘッドごとに実施する、吐出された前記液状体の重量測定であることが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、単ヘッド重量測定ユニットを用いることで、確認検査として、個別の液滴吐出ヘッドの吐出重量が測定できる。それぞれの液滴吐出ヘッドの吐出重量を測定することで、複数の液滴吐出ヘッドについて実施した重量測定の測定結果における吐出重量の変動の要因となった、吐出重量の変動が発生している液滴吐出ヘッドを特定することができる。また、当該吐出重量の変動が発生している液滴吐出ヘッドにおける、吐出重量の変動量を検出することができる。
[適用例31]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記単ヘッド重量測定受器に隣接して設けられており、当該単ヘッド重量測定受器に対向する前記液滴吐出ヘッドに隣接して配置された前記液滴吐出ヘッドに少なくとも対向する位置に位置するように配置された第二捨て吐出受器を、さらに備え、前記重量測定制御部は、前記複数の液滴吐出ヘッドに含まれる一台の前記液滴吐出ヘッドが前記重量測定吐出を実施している間に、前記複数の液滴吐出ヘッドに含まれる他の前記液滴吐出ヘッドは、前記第二捨て吐出受器に向けて、前記捨て吐出を実施するように、前記液滴吐出ヘッドを制御することが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、複数ヘッド重量測定ユニットを用いて吐出重量を測定した一組の液滴吐出ヘッドにおける1個の液滴吐出ヘッドが重量測定吐出を実施している間に、他の液滴吐出ヘッドは、捨て吐出を実施することができる。これにより、重量測定吐出を実施していない液滴吐出ヘッドの吐出口の乾燥などが起こることを抑制して、液滴吐出ヘッドの適正な状態を維持することができる。
[適用例32]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記確認検査が、前記吐出検査装置による前記液滴吐出ヘッドの吐出状態の検査であることが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、吐出検査装置を用いて吐出検査を実施することで、吐出不良などを含む吐出状態を検証することによって、吐出重量の変動の要因となる吐出状態の変動の有無を検証することができる。また、吐出重量の変動の要因となる吐出状態の変動の種類を検証することができる。吐出状態の変動の種類としては、例えば、吐出口の詰りによる吐出不良(吐出されない)や、吐出量過多や吐出量過少などが挙げられる。
[適用例33]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドの吐出条件を設定する吐出条件設定部をさらに備え、前記液滴吐出ヘッドから重量測定吐出された前記液状体の重量を、前記単ヘッド重量測定ユニットによって測定した測定値の基準値に対する差異が、第一の値を超えると共に、第二の値以下である場合には、前記吐出条件設定部が、前記液滴吐出ヘッドにおける吐出条件の補正を実施することが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、吐出重量の変動があった液滴吐出ヘッドに対して、吐出条件設定部を用いて吐出条件の補正を実施するだけで、吐出重量の変動を解消できる可能性がある。吐出条件設定部による吐出条件の補正は短時間で実施することが可能であるため、吐出重量の変動を解消するために他の方法を用いる場合より、吐出重量の変動に対応するための時間を短縮することができる。第一の値は、例えば、吐出重量の許容誤差であり、第二の値は、例えば、吐出条件によって変えることができる吐出重量の可変量である。
[適用例34]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記吐出条件の一つは、前記液滴吐出ヘッドに印加する駆動電圧であり、前記補正は、駆動電圧値の補正又は駆動電圧波形の補正を含むことが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、液滴吐出ヘッドに印加する駆動電圧又は駆動電圧波形を調整することによって、吐出重量の変動を補正することができる。圧電素子を駆動源とする液滴吐出ヘッドは、適切な駆動電圧又は駆動電圧波形を選択することによって吐出量の設定値を実現するため、吐出重量の変動を、駆動電圧又は駆動電圧波形を調整することによって、補正することができる。
[適用例35]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出、又は前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出及び前記捨て吐出の実施状態に拠って、前記複数ヘッド重量測定受器の交換指示を発信する交換指示部をさらに備えることが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、交換指示部は、重量測定吐出及び捨て吐出の実施状態に拠って、複数ヘッド重量測定受器の交換時期を算出し、当該交換時期に従って交換指示情報を発信する。重量測定吐出及び捨て吐出の実施状態に拠って、複数ヘッド重量測定受器に着弾して蓄積された液状体の量を把握することができるため、交換指示部の交換指示情報に拠って、複数ヘッド重量測定受器の交換を効率的に実施することができる。なお、重量測定吐出を1回実施するごとに複数ヘッド重量測定受器を空にするのは、1回ごとに交換時間を必要として効率的ではない。また、複数ヘッド重量測定受器を空にすることを必要としないほどの容量を有する複数ヘッド重量測定受器を用いることは、複数ヘッド重量測定受器や、当該複数ヘッド重量測定受器を備える複数ヘッド重量測定ユニットなどが、複数ヘッド重量測定受器を空にすることを必要とする大きさの複数ヘッド重量測定受器を用いる場合に比べて大きくなり、液滴吐出装置が大型になる。従って、複数ヘッド重量測定受器は、適宜空にすることを必要とする程度の大きさとすることが効率的である。
[適用例36]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出、又は前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出及び前記捨て吐出の実施状態に拠って、前記複数ヘッド重量測定受器に蓄積された前記液状体を吸引する液状体吸引部をさらに備えることが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、液状体吸引部は、重量測定吐出、又は重量測定吐出及び捨て吐出の実施状態に拠って、複数ヘッド重量測定受器から、着弾して蓄積された液状体を吸引する。重量測定吐出、又は重量測定吐出及び捨て吐出の実施状態に拠って、複数ヘッド重量測定受器に着弾して蓄積された液状体の量を把握することができるため、当該蓄積された液状体の量に拠って、複数ヘッド重量測定受器からの液状体の吸引を効率的に実施することができる。吸引工程を実施することで、複数ヘッド重量測定受器に液状体が過剰に蓄積されることを抑制することができる。なお、複数の液滴吐出ヘッドによる重量測定吐出1回ごとに吸引を実施するのは、1回ごとに吸引を実施するための時間を必要とするため、効率的ではない。また、複数ヘッド重量測定受器を空にすることを必要としないほどの容量を有する複数ヘッド重量測定受器を用いることは、複数ヘッド重量測定受器や、当該複数ヘッド重量測定受器を備える複数ヘッド重量測定ユニットなどが、複数ヘッド重量測定受器を空にすることを必要とする大きさの複数ヘッド重量測定受器を用いる場合に比べて大きくなり、液状体を吐出するための装置が大型になる。従って、複数ヘッド重量測定受器は、適宜空にすることを必要とする程度の大きさとすることが効率的である。
[適用例37]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出、又は前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出及び前記捨て吐出の吐出数を累計し、当該吐出数の累計が所定の数値を超えた時点で、前記交換指示部又は前記液状体吸引部は、前記複数ヘッド重量測定受器の交換指示の発信、又は前記液状体の吸引を実施することが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、重量測定吐出、又は重量測定吐出及び捨て吐出で吐出された吐出数の累計によって、複数ヘッド重量測定受器の交換の指示、又は複数ヘッド重量測定受器からの液状体の吸引が実施される。重量測定吐出、又は重量測定吐出及び捨て吐出で吐出された液状体の液滴は、吐出不良(吐出しない)の場合を除いて、複数ヘッド重量測定受器に着弾する。このため、複数ヘッド重量測定受器に着弾した液状体の液滴の数は、重量測定吐出、又は重量測定吐出及び捨て吐出で吐出された吐出数に概ね等しい。重量測定吐出、又は重量測定吐出及び捨て吐出で吐出された吐出数の累計によって、複数ヘッド重量測定受器の交換の指示、又は複数ヘッド重量測定受器からの液状体の吸引を実施することで、複数ヘッド重量測定受器に蓄積された液状体の量に拠って、複数ヘッド重量測定受器の交換、又は複数ヘッド重量測定受器からの液状体の吸引を効率的に実施することができる。なお、複数重量測定受器内の液状体は溶媒が蒸発するため、重量測定吐出及び捨て吐出で吐出された吐出数の累計は、吐出された吐出数の液状体の溶媒が時間を経るとともに蒸発することを考慮した累計に換算して用いることが好ましい。
[適用例38]上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記重量測定制御部は、前記給除材が実施されるのに伴って、前記複数の液滴吐出ヘッドが重量測定吐出を実施し、前記複数の液滴吐出ヘッドが吐出した前記液状体の重量測定が実施されるように、前記複数ヘッド重量測定ユニット、前記重量測定ユニット移動手段、及び前記液滴吐出ヘッドを制御すると共に、前記複数の液滴吐出ヘッドの前記重量測定吐出を並行して実施することを伴う前記給除材と、次に当該複数の液滴吐出ヘッドの前記重量測定吐出を並行して実施することを伴う前記給除材との間に、前記重量測定吐出を並行して実施することを伴わない前記給除材が複数回数実施されるように、前記複数ヘッド重量測定ユニット、前記重量測定ユニット移動手段、及び前記液滴吐出ヘッドを制御することが好ましい。
この液滴吐出装置によれば、複数の液滴吐出ヘッドの重量測定吐出を並行して実施することを伴わない給除材を実施する。即ち、基材に向けて液状体を吐出する作業を実施する一定時間における複数の液滴吐出ヘッドの重量測定の回数を減少させる。これにより、重量測定に要するエネルギを抑制することができる。複数の液滴吐出ヘッドの重量測定は、一定の稼働時間を隔てて実施すれば充分検証機能を果たすことが可能である。複数の液滴吐出ヘッドの重量測定を休止する時間は、実験などによって適切な時間を求める。例えば、液滴吐出ヘッドが一定の吐出状態が維持できる期間や、一定の吐出状態を維持して描画吐出を実施できる基材の描画枚数などを、実験などで予め求めることによって、定める。
[適用例39]本適用例にかかる液滴吐出装置の吐出重量測定方法は、液滴吐出ヘッドから液状体を吐出すると共に、前記液状体を着弾させる対象である基材と前記液滴吐出ヘッドとを相対移動させることによって、前記基材上に前記液状体を配置する液滴吐出装置の吐出重量測定方法であって、複数の液滴吐出ヘッドが、当該複数の液滴吐出ヘッドから吐出された前記液状体の重量測定を実施するための重量測定吐出をそれぞれ実施する複数ヘッド重量測定吐出工程を含み、吐出された前記液状体の重量を測定する複数ヘッド重量測定工程を有することを特徴とする。
この液滴吐出装置の吐出重量測定方法によれば、複数ヘッド重量測定吐出工程において、複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが重量測定吐出を実施する。複数の液滴吐出ヘッドの重量測定吐出が1回の複数ヘッド重量測定吐出工程において実施されるため、複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが、個別に各1回の重量測定吐出工程を実施する場合に比べて、複数の液滴吐出ヘッドが重量測定吐出を実施するために要する時間を短くすることができる。重量測定吐出工程のための時間を抑制することによって、複数ヘッド重量測定工程を実施するために要する時間を抑制することができるため、液滴吐出による描画のための作業時間の増加を抑制することができる。
[適用例40]本適用例にかかる液滴吐出装置の吐出重量測定装置は、液状体を吐出する液滴吐出ヘッドと、吐出された前記液状体を着弾させる対象である基材を載置するためのステージと、前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対移動させるステージ移動手段と、を備える液滴吐出装置の吐出重量測定装置であって、同時に複数の液滴吐出ヘッドに臨み、前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが吐出する前記液状体を受けることが可能な複数ヘッド重量測定受器を有し、吐出された前記液状体の重量を測定する複数ヘッド重量測定ユニットと、前記液滴吐出ヘッドと前記複数ヘッド重量測定ユニットとを相対移動させる重量測定ユニット移動手段と、を備えることを特徴とする。
この液滴吐出装置の吐出重量測定装置によれば、複数ヘッド重量測定受器を用いることによって、複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが実施する重量測定吐出によって吐出された液状体を、一度に複数ヘッド重量測定受器に着弾させることができる。着弾した液状体の重量を測定することで、一度に複数の液滴吐出ヘッドの吐出重量を測定することができる。複数の液滴吐出ヘッドの重量測定吐出が1回で実施されるため、複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが、個別に各1回の重量測定吐出を実施する場合に比べて、複数の液滴吐出ヘッドが重量測定吐出を実施するために要する時間を短くすることができる。同様に、液状体の重量を測定するために要する時間を短くすることができる。これにより、液滴吐出ヘッドの吐出重量を測定するために要する時間を抑制することができることから、液滴吐出による描画のための作業時間の増加を抑制することができる。
以下、液滴吐出方法、及び液滴吐出装置の一実施形態について図面を参照して、説明する。本実施形態に係る液滴吐出装置は、例えば、フラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれており、顔料を含む機能液や発光性の樹脂を含む機能液を導入した液滴吐出ヘッドを用い、液晶表示装置のカラーフィルタや有機EL装置の発光素子等を形成するものである。
<液滴吐出法>
最初に、カラーフィルタなどの形成に用いられる液滴吐出法について説明する。液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換方式、電気熱変換方式、静電吸引方式等が挙げられる。帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御して吐出ノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、材料に30kg/cm2程度の超高圧を印加して吐出ノズル先端側に材料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直進して吐出ノズルから吐出され、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料が飛散して吐出ノズルから吐出されない。また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子(圧電素子)がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出して吐出ノズルから吐出させるものである。
最初に、カラーフィルタなどの形成に用いられる液滴吐出法について説明する。液滴吐出法の吐出技術としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換方式、電気熱変換方式、静電吸引方式等が挙げられる。帯電制御方式は、材料に帯電電極で電荷を付与し、偏向電極で材料の飛翔方向を制御して吐出ノズルから吐出させるものである。また、加圧振動方式は、材料に30kg/cm2程度の超高圧を印加して吐出ノズル先端側に材料を吐出させるものであり、制御電圧をかけない場合には材料が直進して吐出ノズルから吐出され、制御電圧をかけると材料間に静電的な反発が起こり、材料が飛散して吐出ノズルから吐出されない。また、電気機械変換方式は、ピエゾ素子(圧電素子)がパルス的な電気信号を受けて変形する性質を利用したもので、ピエゾ素子が変形することによって材料を貯留した空間に可撓物質を介して圧力を与え、この空間から材料を押し出して吐出ノズルから吐出させるものである。
また、電気熱変換方式は、材料を貯留した空間内に設けたヒータにより、材料を急激に気化させてバブル(泡)を発生させ、バブルの圧力によって空間内の材料を吐出させるものである。静電吸引方式は、材料を貯留した空間内に微小圧力を加え、吐出ノズルに材料のメニスカスを形成し、この状態で静電引力を加えてから材料を引き出すものである。また、この他に、電場による流体の粘性変化を利用する方式や、放電火花で飛ばす方式などの技術も適用可能である。液滴吐出法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できるという利点を有する。このうち、ピエゾ方式は、液状材料に熱を加えないため、材料の組成等に影響を与えない、駆動電圧を調整することによって、液滴の大きさを容易に調整することができるなどの利点を有する。本実施形態では、液状材料選択の自由度が高いこと、及び液滴の制御性が良いことから上記ピエゾ方式を用いる。
<液滴吐出装置>
次に、液滴吐出装置の全体構成について、図1を参照して説明する。図1は、液滴吐出装置の概略構成を示す平面図である。
次に、液滴吐出装置の全体構成について、図1を参照して説明する。図1は、液滴吐出装置の概略構成を示す平面図である。
図1に示すように、液滴吐出装置1は、液滴吐出ヘッド17(図4参照)を有する吐出ユニット2と、ワークユニット3と、機能液供給部(図示省略)と、検査ユニット4と、メンテナンスユニット5と、吐出装置制御部6(図6参照)とを備えている。
吐出ユニット2は、液状体である機能液を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド17を120個有している。ワークユニット3は、液滴吐出ヘッド17から吐出された液滴の吐出対象であるワークWを載置するワーク載置台21を有している。機能液供給部は、機能液を貯留する貯留タンク(図示省略)を有し、液滴吐出ヘッド17への機能液の供給を行う。検査ユニット4は、液滴吐出ヘッド17からの吐出状態を検査するための、吐出検査ユニット18及び重量測定ユニット19を有しており、重量測定ユニット19にはフラッシングユニット14が併設されている。メンテナンスユニット5は、液滴吐出ヘッド17の保守を行う吸引ユニット15及びワイピングユニット16を有している。吐出装置制御部6は、これら各機構部等を総括的に制御する。後述する重量測定処理、描画処理、吐出検査処理、及びメンテナンス処理などは、吐出装置制御部6による制御に基づいて行われている。吐出装置制御部6が、重量測定制御部、又は吐出検査制御部に相当する。
液滴吐出装置1は、石定盤に支持されたX軸支持ベース1Aを備え、各ユニットなどが、X軸支持ベース1Aの上に配設されている。X軸テーブル11は、主走査方向となるX軸方向に延在して、X軸支持ベース1Aの上に配設されており、ワーク載置台21をX軸方向(主走査方向)に移動させる。Y軸テーブル12は、複数本の支柱7Aを介してX軸テーブル11を跨ぐように架け渡された一対のY軸支持ベース7の上に配設され、副走査方向となるY軸方向に延在している。吐出ユニット2は、それぞれ12個の液滴吐出ヘッド17を有するキャリッジユニット51を、10個備えている。10個のキャリッジユニット51は、10個のブリッジプレート52のそれぞれに吊設されている。ブリッジプレート52は、Y軸スライダ(図示省略)を介して、Y軸テーブル12に、Y軸方向に摺動自在に支持されている。Y軸テーブル12は、ブリッジプレート52(キャリッジユニット51)を、Y軸方向(副走査方向)に移動させる。
X軸テーブル11及びY軸テーブル12の駆動と同期して液滴吐出ヘッド17を吐出駆動させることにより、機能液滴を吐出させ、ワーク載置台21の上に載置されたワークWに対して、任意の描画パターンを描画する。
X軸テーブル11及びY軸テーブル12の駆動と同期して液滴吐出ヘッド17を吐出駆動させることにより、機能液滴を吐出させ、ワーク載置台21の上に載置されたワークWに対して、任意の描画パターンを描画する。
吐出検査ユニット18は、検査描画ユニット161と、撮像ユニット162(図2参照)とを有している。検査描画ユニット161は、重量測定ユニット19及びフラッシングユニット14と一体に移動するように構成されている。検査描画ユニット161と、重量測定ユニット19と、フラッシングユニット14とが一体に設けられたブロックを、吐出検査ブロック4aと表記する。撮像ユニット162は、2個の検査カメラ163,163(図2参照)と、検査カメラ163をY軸方向にスライド自在に支持するカメラ移動機構164(図2参照)と、を有している。カメラ移動機構164は、Y軸支持ベース7に固定されている。2個の検査カメラ163,163は、カメラ移動モータ(図2では図示省略)によって、それぞれ独立してY軸方向に移動させられる。
メンテナンスユニット5が備える吸引ユニット15及びワイピングユニット16は、X軸テーブル11から外れ、かつY軸テーブル12によりキャリッジユニット51が移動可能である位置に配設された架台8の上に配設されている。吸引ユニット15は、複数の分割吸引ユニット141を有し、液滴吐出ヘッド17を吸引して、液滴吐出ヘッド17の吐出ノズル78(図4参照)から機能液を強制的に排出させる。ワイピングユニット16は、洗浄液を噴霧したワイピングシート151を有し、吸引後の液滴吐出ヘッド17のノズル形成面76a(図4参照)を拭き取る(ワイピングを行う)ものである。このようにして、吸引ユニット15及びワイピングユニット16は、液滴吐出ヘッド17の保守を行い、液滴吐出ヘッド17の機能維持又は機能回復を図るようになっている。
次に、液滴吐出装置1の各構成要素について、図1に加えて、図2及び図3を参照して説明する。図2及び図3は、液滴吐出装置の概略構成を示す側面図である。図2は、X軸方向に延在する側面の側面図であり、図3は、Y軸方向に延在する側面の側面図である。
図1、図2、又は図3に示すように、X軸テーブル11は、X軸第1スライダ22と、X軸第2スライダ23と、左右一対のX軸リニアモータ26と、一対のX軸共通支持ベース24と、を備えている。X軸第1スライダ22には、ワーク載置台21が取付けられている。X軸第1スライダ22は、X軸方向に延在するX軸共通支持ベース24に、X軸方向にスライド自在に支持されている。X軸第2スライダ23には、検査描画ユニット161と、重量測定ユニット19と、フラッシングユニット14とが一体に設けられた吐出検査ブロック4aが取付けられている。X軸第2スライダ23は、X軸方向に延在するX軸共通支持ベース24に、X軸方向にスライド自在に支持されている。X軸リニアモータ26は、X軸共通支持ベース24に並設されており、X軸第1スライダ22又はX軸第2スライダ23をX軸共通支持ベース24に沿って移動させることによって、ワーク載置台21(ワーク載置台21に載置されたワークW)又は吐出検査ブロック4aをX軸方向に移動させる。X軸第1スライダ22とX軸第2スライダ23とは、X軸リニアモータ26により個別に駆動可能である。X軸リニアモータ26と、X軸共通支持ベース24と、X軸第1スライダ22とが、ステージ移動手段に相当する。X軸リニアモータ26と、X軸共通支持ベース24と、X軸第2スライダ23とが、重量測定ユニット移動手段に相当する。X軸方向が主走査方向に相当し、Y軸方向が副走査方向に相当する。
ワーク載置台21は、ワークWを吸着セットする吸着テーブル31と、吸着テーブル31を支持し、吸着テーブル31にセットしたワークWの位置をθ軸方向にθ補正するためのθテーブル32等を有している。図1及び図2におけるワーク載置台21の位置が、ワークWの給除材を行うための給除材位置となっており、未処理のワークWを吸着テーブル31に導入(給材)するときや、処理済のワークWを回収(除材)するときには、吸着テーブル31をこの位置まで移動させるようになっている。当該給除材位置において、ロボットアーム(図示省略)により、吸着テーブル31に対するワークWの搬入・搬出(載換え)が行われる。また、吸着テーブル31には、給材されたワークWをX軸方向及びY軸方向に寄せこむようにして、これをプリアライメントする機構(図示省略)が組み込まれている。吸着テーブル31に給材された未処理のワークWのアライメントは、θテーブル32を用いて、給除材位置において実施される。ワーク載置台21のY軸方向と平行な一対の辺には、描画前フラッシングユニット111の一対の描画前フラッシングボックス121が添設されている。
画像認識ユニット80は、2台のアライメントカメラ81,81と、カメラ移動機構82と、を有している。カメラ移動機構82は、X軸支持ベース1Aの上に、Y軸方向に延在して、X軸テーブル11を跨ぐように配設されている。アライメントカメラ81は、カメラホルダ(図示省略)を介して、カメラ移動機構82に、Y軸方向にスライド自在に支持されている。カメラ移動機構82に支持されたアライメントカメラ81は、X軸テーブル11に上側から臨み、X軸テーブル11の上のワーク載置台21に載置されたワークWの各基準マーク(アライメントマーク)(図示省略)を画像認識することができる。2台のアライメントカメラ81,81は、カメラ移動モータ(図示省略)によって、それぞれ独立してY軸方向に移動させられる。
各アライメントカメラ81は、ワーク載置台21のX軸方向への移動と協働して、カメラ移動機構82によりY軸方向に移動しながら、上記ロボットアームが給材した各種ワークWのアライメントマークを撮像して、各種ワークWの位置認識を実施する。そして、このアライメントカメラ81の撮像結果に基づいて、θテーブル32によるワークWのθ補正が実施される。
Y軸テーブル12は、10組のY軸スライダ(図示省略)と、一対のY軸リニアモータ(図示省略)と、を備えている。一対のY軸リニアモータは、上記した一対のY軸支持ベース7,7の上にそれぞれ設置されて、Y軸方向に延在している。20個(10組)のY軸スライダは、一対のY軸支持ベース7,7のそれぞれに各10個ずつ摺動自在に支持されている。一対のY軸支持ベース7,7のそれぞれに支持された各1個のY軸スライダからなる一組のY軸スライダは、吐出ユニット2を構成するキャリッジユニット51が固定されたブリッジプレート52を両持ちで支持している。吐出ユニット2を構成する10個の各キャリッジユニット51をそれぞれ固定した10個のブリッジプレート52は、10個のブリッジプレート52を両持ちで支持する10組のY軸スライダを介して、一対のY軸支持ベース7,7の上に設置されている。
一対のY軸リニアモータを(同期して)駆動すると、各Y軸スライダが一対のY軸支持ベース7,7を案内にして同時にY軸方向を平行移動する。これにより、ブリッジプレート52がY軸方向に移動し、ブリッジプレート52に吊設されたキャリッジユニット51がY軸方向に移動する。なお、この場合、Y軸リニアモータの駆動を制御することにより、キャリッジユニット51を独立させて個別に移動させることも可能であるし、10個のキャリッジユニット51を一体として移動させることも可能である。
キャリッジユニット51は、12個の液滴吐出ヘッド17と、12個の液滴吐出ヘッド17を6個ずつ2群に分けて支持するサブキャリッジ53と、を有するヘッドユニット54を備えている(図5参照)。また、キャリッジユニット51は、ヘッドユニット54をθ補正(θ回転)可能に支持するθ回転機構61と、θ回転機構61を介して、ヘッドユニット54をブリッジプレート52に支持させる吊設部材62と、を備えている。
<液滴吐出ヘッドの構成>
次に、液滴吐出ヘッド17について、図4を参照して説明する。図4は、液滴吐出ヘッドの概要を示す外観斜視図である。
次に、液滴吐出ヘッド17について、図4を参照して説明する。図4は、液滴吐出ヘッドの概要を示す外観斜視図である。
図4に示すように、この液滴吐出ヘッド17は、いわゆる2連のものであり、2連の接続針72,72を有する液体導入部71と、液体導入部71に連なる方形のヘッド本体74と、液体導入部71とヘッド本体74との間から側方に突出するヘッド基板73と、を備えている。ヘッド本体74は、液体導入部71に連なるポンプ部75と、ポンプ部75に連なるノズル形成プレート76と、を有している。ノズル形成プレート76には、ノズル形成面76aに開口する吐出ノズル78が形成されている。液滴吐出ヘッド17においては、1列あたり180個の吐出ノズル78からなるノズル列78bが2列形成されている。ポンプ部75には、ピエゾ圧電素子が設けられており、当該ピエゾ圧電素子を駆動することによって、液体導入部71から供給されてきた機能液を吐出ノズル78から吐出する。1個の吐出ノズル78に対応して1個のピエゾ圧電素子が設けられており、それぞれの吐出ノズル78ごとに独立して機能液を吐出することができる。ヘッド基板73には、一対のコネクタ77,77が設けられている。このコネクタ77が、FFCケーブルなどによって、吐出装置制御部6と接続されている中継基板と接続されることで、液滴吐出ヘッド17が吐出装置制御部6と接続される。
液滴吐出ヘッド17が液滴吐出装置1に取付けられた状態では、ノズル列78bはY軸方向に延在する。2列のノズル列78bをそれぞれ構成する吐出ノズル78同士は、Y軸方向において、相互に半ノズルピッチずつ位置ずれしている。X軸方向の同じ位置において、それぞれのノズル列78bを構成する吐出ノズル78から吐出された液滴は、設計上では、Y軸方向に等間隔に並んで一直線上に着弾する。
<ヘッドユニット>
次に、ヘッドユニット54について、図5を参照して説明する。図5は、ヘッドユニットの概略構成を示す平面図である。図5に示したX軸及びY軸は、ヘッドユニット54が液滴吐出装置1に取付けられた状態において、図1に示したX軸及びY軸と一致している。
次に、ヘッドユニット54について、図5を参照して説明する。図5は、ヘッドユニットの概略構成を示す平面図である。図5に示したX軸及びY軸は、ヘッドユニット54が液滴吐出装置1に取付けられた状態において、図1に示したX軸及びY軸と一致している。
図5に示すように、ヘッドユニット54は、サブキャリッジ53と、サブキャリッジ53に搭載された12個の液滴吐出ヘッド17と、を有している。液滴吐出ヘッド17は、サブキャリッジ53に固定されており、ヘッド本体74がサブキャリッジ53に形成された孔(図示省略)に遊嵌して、ノズル形成面76aが、サブキャリッジ53の面より突出している。図5は、ノズル形成面76a側から見た図である。12個の液滴吐出ヘッド17は、Y軸方向に分かれて、それぞれ6個ずつの液滴吐出ヘッド17を有するヘッド群55を2群形成している。それぞれの液滴吐出ヘッド17のノズル列78bはY軸方向に延在している。
一つのヘッド群55が有する6個の液滴吐出ヘッド17は、Y軸方向において、互いに隣合う液滴吐出ヘッド17の、一方の液滴吐出ヘッド17の端の吐出ノズル78に対して、もう一方の液滴吐出ヘッド17の端の吐出ノズル78が半ノズルピッチずれて位置するように、位置決めされている。仮に、ヘッド群55が有する6個の液滴吐出ヘッド17において、全ての吐出ノズル78のX軸方向の位置を同じにすると、吐出ノズル78は、Y軸方向に半ノズルピッチの等間隔で並ぶ。即ち、X軸方向の同じ位置において、それぞれの液滴吐出ヘッド17が有するそれぞれのノズル列78bを構成する吐出ノズル78から吐出された液滴は、設計上では、Y軸方向に等間隔に並んで一直線上に着弾する。この直線をノズル群線と表記する。液滴吐出ヘッド17は、Y軸方向において互いに重なるため、X軸方向に階段状に並んでヘッド群55を構成している。
ヘッドユニット54が有する二つのヘッド群55は、Y軸方向に一つのヘッド群55分の間隔を隔てて配置されている。即ち、1個のヘッドユニット54の吐出ノズル78から一滴ずつ吐出させて、X軸方向が同じ位置になるように着弾させると、ノズル群線1本の長さ分の間隔を隔てて、2本のノズル群線が形成される。ヘッドユニット54を、Y軸方向に一つのヘッド群55分移動させて、同様に2本のノズル群線を形成することで、ノズル群線が4本連なった直線が形成される。当該直線は、設計上では、ノズル列78bを構成する吐出ノズル78の数の48倍の数の点が、ノズル列78bを構成する吐出ノズル78のノズルピッチの半分の間隔(ノズルピッチ)で、連なっている。
隣合うヘッドユニット54も、それぞれのヘッド群55が、互いにY軸方向に一つのヘッド群55分の間隔を隔てて配置されるように位置することが可能である。従って、ノズル群線の長さ相当のY軸方向の移動を挟んで、それぞれ、吐出ユニット2が有する各吐出ノズル78に一滴ずつ機能液を吐出させることで、Y軸方向に延在する一直線を形成することができる。この、吐出ユニット2が有する全120個の液滴吐出ヘッド17が各2回の吐出で描画できるラインの長さは、ワーク載置台21に搭載可能な最大サイズのワークWの幅に対応している。
なお、ノズル列78bの端の方における吐出ノズル78のいくつかを使用しない場合には、使用しない吐出ノズル78が、使用する吐出ノズル78と、Y軸方向において重なるように、液滴吐出ヘッド17を配置する。
<液滴吐出装置の電気的構成>
次に、上述したような構成を有する液滴吐出装置1を駆動するための電気的構成について、図6を参照して説明する。図6は、液滴吐出装置の電気的構成を示す電気構成ブロック図である。液滴吐出装置1は、制御装置65を介してデータの入力や、稼働開始や停止などの制御指令の入力を行うことで、制御される。制御装置65は、演算処理を行うホストコンピュータ66と、液滴吐出装置1に入出力する情報を入出力するための入出力装置68とを有し、インタフェイス(I/F)67を介して吐出装置制御部6と接続されている。入出力装置68は、情報を入力可能なキーボード、記録媒体を介して情報を入出力する外部入出力装置、外部入出力装置を介して入力された情報を保存しておく記録部、モニタ装置などである。
次に、上述したような構成を有する液滴吐出装置1を駆動するための電気的構成について、図6を参照して説明する。図6は、液滴吐出装置の電気的構成を示す電気構成ブロック図である。液滴吐出装置1は、制御装置65を介してデータの入力や、稼働開始や停止などの制御指令の入力を行うことで、制御される。制御装置65は、演算処理を行うホストコンピュータ66と、液滴吐出装置1に入出力する情報を入出力するための入出力装置68とを有し、インタフェイス(I/F)67を介して吐出装置制御部6と接続されている。入出力装置68は、情報を入力可能なキーボード、記録媒体を介して情報を入出力する外部入出力装置、外部入出力装置を介して入力された情報を保存しておく記録部、モニタ装置などである。
液滴吐出装置1の吐出装置制御部6は、インタフェイス(I/F)47と、CPU(Central Processing Unit)44と、ROM(Read Only Memory)45と、RAM(Random Access Memory)46と、ハードディスク48と、を有している。また、ヘッドドライバ2dと、駆動機構ドライバ40dと、給液ドライバ60dと、メンテナンスドライバ5dと、検査ドライバ4dと、検出部インタフェイス(I/F)43、を有している。これらは、データバス49を介して互いに電気的に接続されている。
インタフェイス47は、制御装置65とデータの授受を行い、CPU44は、制御装置65からの指令に基づいて各種演算処理を行い、液滴吐出装置1の各部の動作を制御する制御信号を出力する。RAM46は、CPU44からの指令に従って、制御装置65から受け取った制御コマンドや印刷データを一時的に保存する。ROM45は、CPU44が各種演算処理を行うためのルーチン等を記憶している。ハードディスク48は、制御装置65から受け取った制御コマンドや印刷データを保存したり、CPU44が各種演算処理を行うためのルーチン等を記憶したりしている。
ヘッドドライバ2dには、吐出ユニット2を構成する液滴吐出ヘッド17が接続されている。ヘッドドライバ2dは、CPU44からの制御信号に従って液滴吐出ヘッド17を駆動して、機能液の液滴を吐出させる。駆動機構ドライバ40dには、Y軸テーブル12のヘッド移動モータと、X軸テーブル11のX軸リニアモータ26と、各種駆動源を有する各種駆動機構を含む駆動機構41とが接続されている。各種駆動機構は、上記した、アライメントカメラ81を移動するためのカメラ移動モータや、θ回転機構61の駆動モータなどである。駆動機構ドライバ40dは、CPU44からの制御信号に従って上記モータなどを駆動して、液滴吐出ヘッド17とワークWとを相対移動させてワークWの任意の位置と液滴吐出ヘッド17とを対向させ、ヘッドドライバ2dと協働して、ワークW上の任意の位置に機能液の液滴を着弾させる。
メンテナンスドライバ5dには、メンテナンスユニット5の吸引ユニット15と、ワイピングユニット16と、フラッシングユニット14とが接続されている。メンテナンスドライバ5dは、CPU44からの制御信号に従って、吸引ユニット15、ワイピングユニット16、又はフラッシングユニット14を駆動して、液滴吐出ヘッド17の保守作業を実施させる。
検査ドライバ4dには、検査ユニット4の吐出検査ユニット18と、重量測定ユニット19とが接続されている。検査ドライバ4dは、CPU44からの制御信号に従って、吐出検査ユニット18、又は重量測定ユニット19を駆動して、吐出重量や吐出の可否や着弾位置精度などの、液滴吐出ヘッド17の吐出状態の検査を実施させる。
給液ドライバ60dには、給液ユニット60が接続されている。給液ドライバ60dは、CPU44からの制御信号に従って給液ユニット60を駆動して、液滴吐出ヘッド17に機能液を供給する。検出部インタフェイス43には、各種センサを含む検出部42が接続されている。検出部42の各センサによって検出された検出情報が検出部インタフェイス43を介してCPU44に伝達される。
<吐出検査ユニット>
次に、吐出検査ユニット18について、図7を参照して説明する。図1を参照して説明したように、吐出検査ユニット18は、検査描画ユニット161と、撮像ユニット162とを有している。検査描画ユニット161は、重量測定ユニット19及びフラッシングユニット14と一体に移動するように構成されている。図7は、検査描画ユニットの全体構成を示す外観斜視図である。
次に、吐出検査ユニット18について、図7を参照して説明する。図1を参照して説明したように、吐出検査ユニット18は、検査描画ユニット161と、撮像ユニット162とを有している。検査描画ユニット161は、重量測定ユニット19及びフラッシングユニット14と一体に移動するように構成されている。図7は、検査描画ユニットの全体構成を示す外観斜視図である。
吐出検査ユニット18は、吐出ユニット2を構成する全液滴吐出ヘッド17(の吐出ノズル78)から機能液が適切に吐出されているか否かを検査するためのものである。検査描画ユニット161は、吐出ユニット2を構成する全ヘッドユニット54が備える全液滴吐出ヘッド17の全吐出ノズル78から検査吐出された機能液を受けられるように構成されている。撮像ユニット162は、検査描画ユニット161に描画された検査パターン(着弾ドットのパターン)を撮像して検査する。上述したように、検査描画ユニット161はX軸テーブル11に搭載されている。撮像ユニット162はY軸テーブル12直下で、Y軸支持ベース7に固定されて検査位置に固定的に設けられており、2個の検査カメラ163,163は、それぞれ独立してY軸方向に移動可能である。
図7に示すように、検査描画ユニット161は、検査シート171と、検査ステージ172と、シート送り手段173と、シート送り支持部材174と、ユニットベース175と、真空センサ(図示省略)と、を備えている。検査シート171は、液滴吐出ヘッド17から検査吐出された機能液の液滴を着弾させるための帯状のシートで、Y軸方向に延在している。検査ステージ172はY軸方向に延在しており、検査ステージ172の上に検査シート171が載っている。シート送り手段173が、非検査済み部分を検査ステージ172に送り込むように、かつ検査シート171の検査済み部分を検査ステージ172から送り出すように、検査シート171を移動させる。シート送り手段173は、シート送り支持部材174に支持されており、シート送り支持部材174は、ユニットベース175に支持されている。真空センサは、検査ステージ172上に載置される検査シート171のセット不良を検出する。
図2を参照して説明したように、撮像ユニット162は、2個の検査カメラ163,163と、検査カメラ163をY軸方向にスライド自在に支持するカメラ移動機構164と、を有している。検査カメラ163は、検査シート171に検査吐出された着弾ドットを画像認識するもので、X軸テーブル11に上側から臨む姿勢で、Y軸支持ベース7に固定されたカメラ移動機構164を介して、Y軸方向にスライド自在にY軸支持ベース7に支持されている。
検査描画ユニット161は、吸着テーブル31が給除材位置に移動したときに、検査シート171が撮像ユニット162の検査カメラ163に臨む位置に移動して当該位置に位置することが可能である。即ち、撮像ユニット162は、ワークWの載換え中及びアライメント中に、検査パターンの撮像を実施することができる。2個の検査カメラ163による撮像結果は、吐出装置制御部6に送信されて画像認識される。この画像認識に基づいて、各液滴吐出ヘッド17の各吐出ノズル78が正常に機能液を吐出しているか(ノズル詰まりがないか、吐出量は正常か)否かが判定される。ノズル詰まりは、液滴の着弾の有無で判定できる。吐出量は、着弾した液滴の大きさで、過多又は過少が判定できる。また、着弾した液滴の相対位置が規定された位置であるか否かが判定される。これらの判定もワーク載換え中及びアライメント中に行われる。検査シート171が、検査吐出着弾シートに相当し、撮像ユニット162が状態観測装置に相当し、吐出検査ユニット18が、吐出検査装置に相当する。
<重量測定ブロック>
次に、重量測定ユニット19及びフラッシングユニット14について、図8を参照して説明する。図8は、重量測定ユニットの部分及びフラッシングユニットの部分を含む重量測定ブロックの図である。図8(a)は、重量測定ブロックの平面図であり、図8(b)は、重量測定ブロックの側面図である。上述したように、重量測定ユニット19、フラッシングユニット14、及び検査描画ユニット161が一体に設けられた吐出検査ブロック4aが、一体に移動するように構成されている。
次に、重量測定ユニット19及びフラッシングユニット14について、図8を参照して説明する。図8は、重量測定ユニットの部分及びフラッシングユニットの部分を含む重量測定ブロックの図である。図8(a)は、重量測定ブロックの平面図であり、図8(b)は、重量測定ブロックの側面図である。上述したように、重量測定ユニット19、フラッシングユニット14、及び検査描画ユニット161が一体に設けられた吐出検査ブロック4aが、一体に移動するように構成されている。
図8に示すように、重量測定ブロック91Aは、2個の重量測定装置91と、図示省略した支持フレームとを備えている。支持フレームは、2個の重量測定装置91を支持しており、支持フレームがX軸第2スライダ23に固定されることによって、重量測定ブロック91AがX軸第2スライダ23に搭載されている。吐出検査ブロック4aは、10個の重量測定ブロック91Aを有し、合計20個の重量測定装置91が、Y軸方向に並んで、X軸第2スライダ23に搭載されている。1個の重量測定装置91が一つのヘッド群55に対応しており、並列する2個の重量測定装置91が、1個のヘッドユニット54に対応している。
重量測定装置91は、複数ヘッド受液容器93と、単ヘッド受液容器94と、複数ヘッド天秤98と、単ヘッド天秤99と、重量測定時フラッシングボックス95と、機能液吸収材97と、を有している。これらが、図示省略した支持フレームに支持されてX軸第2スライダ23に搭載されている。
複数ヘッド受液容器93は、ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17に同時に対向可能であって、定期フラッシング時にヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17が一斉に実施する捨て吐出受ける定期フラッシングボックスとしても使用される。定期フラッシングボックスとしての複数ヘッド受液容器93と重量測定時フラッシングボックス95と、機能液吸収材97とは、フラッシングユニット14に含まれる。フラッシングユニット14には、20個の重量測定装置91のそれぞれに形成されている、それぞれ20個の複数ヘッド受液容器93と、重量測定時フラッシングボックス95とが含まれる。
ヘッド群55から吐出される機能液の重量を測定する場合の複数ヘッド受液容器93と、複数ヘッド天秤98と、単ヘッド受液容器94と、単ヘッド天秤99とは、重量測定ユニット19に含まれる。重量測定ユニット19には、20個の重量測定装置91のそれぞれに形成されている、それぞれ20個の、複数ヘッド受液容器93と、複数ヘッド天秤98と、単ヘッド受液容器94と、単ヘッド天秤99とが含まれる。
<重量測定ユニット>
複数ヘッド受液容器93は、ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17に同時に対向して、当該ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17から吐出した機能液を受けることができる大きさである。複数ヘッド受液容器93は、複数ヘッド天秤98の上に載っており、複数ヘッド天秤98は複数ヘッド受液容器93の重量を測定することで、複数ヘッド受液容器93内に着弾した機能液の重量を測定する。液滴吐出ヘッド17から吐出した機能液を受けることで増加した複数ヘッド受液容器93の重量が、液滴吐出ヘッド17から吐出されて複数ヘッド受液容器93内に着弾した機能液の重量である。複数ヘッド受液容器93が、複数ヘッド重量測定受器に相当する。複数ヘッド受液容器93と複数ヘッド天秤98とが、複数ヘッド重量測定ユニットに相当する。
複数ヘッド受液容器93は、ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17に同時に対向して、当該ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17から吐出した機能液を受けることができる大きさである。複数ヘッド受液容器93は、複数ヘッド天秤98の上に載っており、複数ヘッド天秤98は複数ヘッド受液容器93の重量を測定することで、複数ヘッド受液容器93内に着弾した機能液の重量を測定する。液滴吐出ヘッド17から吐出した機能液を受けることで増加した複数ヘッド受液容器93の重量が、液滴吐出ヘッド17から吐出されて複数ヘッド受液容器93内に着弾した機能液の重量である。複数ヘッド受液容器93が、複数ヘッド重量測定受器に相当する。複数ヘッド受液容器93と複数ヘッド天秤98とが、複数ヘッド重量測定ユニットに相当する。
吐出装置制御部6のCPU44は、液滴吐出ヘッド17から複数ヘッド受液容器93に向けて吐出された機能液の吐出数を積算してRAM46又はハードディスク48に記憶させておき、積算重量が一定量に達すると、複数ヘッド受液容器93の交換指示情報を出す。この場合の吐出装置制御部6が、交換指示部に相当する。
単ヘッド受液容器94は、ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17のうち、任意の1個の液滴吐出ヘッド17のみに対向して、当該液滴吐出ヘッド17から吐出した機能液を受けることができる大きさである。単ヘッド受液容器94は、単ヘッド天秤99の上に載っており、単ヘッド天秤99は単ヘッド受液容器94の重量を測定することで、単ヘッド受液容器94内に着弾した機能液の重量を測定する。液滴吐出ヘッド17から吐出した機能液を受けることで増加した単ヘッド受液容器94の重量が、液滴吐出ヘッド17から吐出されて単ヘッド受液容器94内に着弾した機能液の重量である。
吐出装置制御部6のCPU44は、単ヘッド天秤99が測定した機能液の重量を積算してRAM46に記憶させておく。CPU44は、積算重量が一定量に達すると、単ヘッド受液容器94の交換指示情報を出す。単ヘッド受液容器94が、単ヘッド重量測定受器に相当し、単ヘッド受液容器94と単ヘッド天秤99とが、単ヘッド重量測定ユニットに相当する。
単ヘッド天秤99は、単ヘッド受液容器94に吐出された機能液の重量を測定し、測定結果を吐出装置制御部6に出力する。吐出装置制御部6は、単ヘッド天秤99から入力した測定結果に基づいて、ヘッドドライバ2dから液滴吐出ヘッド17に印加する駆動電力(電圧値)を制御する。即ち、重量測定結果が目標範囲内の場合は、電圧値を変更することなく、次のワークWに対する描画を行う。他方、重量測定結果が目標範囲外の場合は、予め求めた印加電圧値と重量測定値との分解能データに基づいて電圧値を変更し、変更後の電圧値で、再度重量測定を行う。この重量測定及び電圧値変更は、重量測定結果が目標の範囲内になるまで、繰り返し行われる。この場合の吐出装置制御部6が、吐出条件設定部に相当する。
<フラッシングユニット>
重量測定時フラッシングボックス95は、重量測定時フラッシングボックス95aと重量測定時フラッシングボックス95bとを有し、重量測定時フラッシングボックス95aと重量測定時フラッシングボックス95bとが、X軸方向において単ヘッド受液容器94を挟んで配置されている。ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17のうち1個の液滴吐出ヘッド17が単ヘッド受液容器94に臨む位置にあるとき、ヘッド群55を構成する他の5個の液滴吐出ヘッド17は、重量測定時フラッシングボックス95a又は重量測定時フラッシングボックス95bのいずれかに臨む位置に位置する。重量測定対象の液滴吐出ヘッド17が単ヘッド受液容器94に臨んで重量測定のための吐出を実施する時に、測定対象外の液滴吐出ヘッド17は、重量測定時フラッシングボックス95a又は重量測定時フラッシングボックス95bに臨んで、捨て吐出を実施する。重量測定時フラッシングボックス95a及び重量測定時フラッシングボックス95bが、第二捨て吐出受器に相当する。
重量測定時フラッシングボックス95は、重量測定時フラッシングボックス95aと重量測定時フラッシングボックス95bとを有し、重量測定時フラッシングボックス95aと重量測定時フラッシングボックス95bとが、X軸方向において単ヘッド受液容器94を挟んで配置されている。ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17のうち1個の液滴吐出ヘッド17が単ヘッド受液容器94に臨む位置にあるとき、ヘッド群55を構成する他の5個の液滴吐出ヘッド17は、重量測定時フラッシングボックス95a又は重量測定時フラッシングボックス95bのいずれかに臨む位置に位置する。重量測定対象の液滴吐出ヘッド17が単ヘッド受液容器94に臨んで重量測定のための吐出を実施する時に、測定対象外の液滴吐出ヘッド17は、重量測定時フラッシングボックス95a又は重量測定時フラッシングボックス95bに臨んで、捨て吐出を実施する。重量測定時フラッシングボックス95a及び重量測定時フラッシングボックス95bが、第二捨て吐出受器に相当する。
1個の重量測定装置91でヘッド群55の6個の液滴吐出ヘッド17について重量測定を行うため、1個の液滴吐出ヘッド17が重量測定吐出を行っている際に、その他の5個の液滴吐出ヘッド17はその重量測定吐出が終わるのを待つことになるが、その「待ち」状態の液滴吐出ヘッド17に捨て吐出を行わせることができる。このため、「待ち」状態の間に吐出ノズル78が乾燥することを抑制して、「待ち」状態後に重量測定吐出を良好に行うことができ、適切な測定結果を得ることができる。
重量測定時フラッシングボックス95及び複数ヘッド受液容器93内には、機能液吸収材97が、敷設されている。なお、単ヘッド受液容器94は、各液滴吐出ヘッド17に対し、ノズル列単位で機能液を受け得る大きさに形成されている。
重量測定時フラッシングボックス95及び複数ヘッド受液容器93内には、機能液吸収材97が、敷設されている。なお、単ヘッド受液容器94は、各液滴吐出ヘッド17に対し、ノズル列単位で機能液を受け得る大きさに形成されている。
上述したように、複数ヘッド受液容器93は、ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17に同時に対向可能であって、定期フラッシング時にヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17が一斉に実施する捨て吐出を受ける定期フラッシングボックスとしても使用される。定期フラッシングボックスとして使用される場合の複数ヘッド受液容器93が、第一捨て吐出受器に相当する。
<定期フラッシング>
次に、液滴吐出ヘッド17が定期フラッシングの捨て吐出を実施する際の、フラッシングユニット14を構成する複数ヘッド受液容器93の位置関係について、説明する。
次に、液滴吐出ヘッド17が定期フラッシングの捨て吐出を実施する際の、フラッシングユニット14を構成する複数ヘッド受液容器93の位置関係について、説明する。
最初に、図9を参照して、検査カメラ163による検査シート171の上に着弾した液滴の画像取得の際の、複数ヘッド受液容器93の検査カメラ163及び液滴吐出ヘッド17(ヘッド群55)に対する位置について、説明する。図9は、検査カメラと、液滴吐出ヘッドと、重量測定時フラッシングボックス及び複数ヘッド受液容器と、の位置関係を示す模式図である。
複数ヘッド受液容器93は、検査カメラ163による検査シート171の上に着弾した液滴の画像取得の際に、ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17が一斉に実施する捨て吐出受ける定期フラッシングボックスとしても用いられる。複数ヘッド受液容器93は、検査カメラ163が、検査シート171のX軸方向におけるいずれの位置に臨んだ場合であっても、ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17の捨て吐出を同時に受け得る大きさに形成されている。上述したように、複数ヘッド受液容器93は、フラッシングユニット14に含まれ、検査シート171は、検査描画ユニット161に備えられている。フラッシングユニット14と検査描画ユニット161とは、吐出検査ブロック4aを構成するものであり、互いの位置関係は固定であって、一体に移動させられる。従って、複数ヘッド受液容器93と、検査シート171と、は一体に移動させられる。検査カメラ163と液滴吐出ヘッド17(ヘッド群55)とのX軸方向の位置関係も固定である。
図9(a)に示した吐出検査ブロック4aは、検査カメラ163が、検査シート171のX軸方向における最も複数ヘッド受液容器93側の端に臨むような位置に位置している。吐出検査ブロック4aがこの位置にあると、ヘッド群55の液滴吐出ヘッド17は、複数ヘッド受液容器93の重量測定時フラッシングボックス95a側に対向しており、液滴吐出ヘッド17から吐出された機能液は、複数ヘッド受液容器93に着弾する。
図9(b)に示した吐出検査ブロック4aは、検査カメラ163が、検査シート171のX軸方向における最も給除材位置側の端に臨むような位置に位置している。吐出検査ブロック4aがこの位置にあると、ヘッド群55の液滴吐出ヘッド17は、複数ヘッド受液容器93に対向しており、液滴吐出ヘッド17から吐出された機能液は、複数ヘッド受液容器93に着弾する。
次に、ワークWのアライメント作業を実施する際の、ワーク載置台21と、複数ヘッド受液容器93及び重量測定時フラッシングボックス95と、ヘッド群55の液滴吐出ヘッド17との位置関係について説明する。図10は、アライメントカメラと、ワーク載置台と、複数ヘッド受液容器及び重量測定時フラッシングボックスと、ヘッド群の液滴吐出ヘッドと、の位置関係を示す模式図である。
図10(a)において、ワーク載置台21には、ワーク載置台21の中央にワークWがセットされた状態で、アライメントマークMが液滴吐出ヘッド17から最も離れるワークW1がセットされている。ワーク載置台21は、X軸第1スライダ22によってX軸方向に移動されて、当該ワークW1のアライメントマークMがアライメントカメラ81に臨んでおり、アライメントカメラ81によるアライメントマークMの画像認識が可能な位置に位置している。この場合のワーク載置台21の位置が、ワークWのアライメント作業を実施する状態におけるワーク載置台21の位置の中で最もヘッド群55側の位置である。
ワーク載置台21がこの位置に在っても、ワーク載置台21に対し、X軸第2スライダ23により複数ヘッド受液容器93を最大限接近させた状態では、ヘッド群55の液滴吐出ヘッド17の直下には、重量測定時フラッシングボックス95の、複数ヘッド受液容器93から遠い側の、最も遠い部分が臨んでいる。即ち、複数ヘッド受液容器93の位置を制限するワーク載置台21の位置が、最もヘッド群55側の位置にあっても、液滴吐出ヘッド17の一つを単ヘッド受液容器94に臨ませて、重量測定を実施し、重量測定時フラッシングボックス95によって、ヘッド群55の他の5個の液滴吐出ヘッド17からの捨て吐出を受けることができる。
吐出検査ブロック4aの給除材位置側への移動は、ワーク載置台21の位置によって制限されるが、給除材位置とは反対側への移動は制限されないため、吐出検査ブロック4aは、図10(b)に示すような位置に位置することが可能である。図10(b)に示すような位置では、ヘッド群55の液滴吐出ヘッド17は、複数ヘッド受液容器93に対向しており、液滴吐出ヘッド17から吐出された機能液は、複数ヘッド受液容器93に着弾する。
<重量測定>
次に、図11を参照して、複数の液滴吐出ヘッド17について一斉に重量測定を実施する一連の動作について説明する。図11は、ヘッドユニットと重量測定装置との位置関係を示す説明図である。図11(a)及び(c)は、ヘッドユニットと重量測定装置との位置関係を示す側面図であり、図11(b)は、ヘッドユニットの液滴吐出ヘッドと重量測定装置の複数ヘッド受液容器との位置関係を示す平面図である。
次に、図11を参照して、複数の液滴吐出ヘッド17について一斉に重量測定を実施する一連の動作について説明する。図11は、ヘッドユニットと重量測定装置との位置関係を示す説明図である。図11(a)及び(c)は、ヘッドユニットと重量測定装置との位置関係を示す側面図であり、図11(b)は、ヘッドユニットの液滴吐出ヘッドと重量測定装置の複数ヘッド受液容器との位置関係を示す平面図である。
ワークWの給材等の描画処理休止時には、図11(a)に示すように、X軸リニアモータ26によってX軸第2スライダ23をX軸方向に移動させることで、X軸第2スライダ23に固定された各重量測定装置91の各複数ヘッド受液容器93を、ヘッドユニット54に臨ませる。そして、図11(b)に示すように、ヘッドユニット54のヘッド群55の6個の液滴吐出ヘッドが、複数ヘッド受液容器93に臨んでいる状態にする。
図11(a)及び(b)に示した位置で、ヘッド群55の6個の液滴吐出ヘッド17は重量測定吐出を実施し、吐出された機能液は、複数ヘッド受液容器93に着弾する。
図11(a)及び(b)に示した位置で、ヘッド群55の6個の液滴吐出ヘッド17は重量測定吐出を実施し、吐出された機能液は、複数ヘッド受液容器93に着弾する。
ヘッド群55の6個の液滴吐出ヘッド17の重量測定吐出が終わると、重量測定装置91をX軸方向に移動させて、図11(c)に示したように、各複数ヘッド受液容器93を、重量測定装置91の移動軌跡上に設けられた風防部材101の直下に移動させる。この状態で、複数ヘッド天秤98により、複数ヘッド受液容器93に着弾した吐出液滴の重量の測定を行う。重量測定装置91が風防部材101の直下に位置することにより、気流(例えばチャンバルームにおけるダウンフローや乱流など)が風防部材101により遮断されるため、複数ヘッド天秤98は、気流の影響を受けることなく、正確に重量測定を行うことができる。
なお、定期フラッシングを実施する場合は、ヘッド群55の6個の液滴吐出ヘッドが、複数ヘッド受液容器93に臨んでいる状態での液滴吐出ヘッド17からの機能液の吐出を実施し、複数ヘッド天秤98による重量の測定は実施しない。この場合の液滴吐出ヘッド17からの機能液の吐出は、捨て吐出である。複数ヘッド受液容器93が、定期フラッシングボックスとして使用されている場合であって、上述したように、この場合の複数ヘッド受液容器93が、第一捨て吐出受器に相当する。
次に、図12、及び図13を参照して、個別の液滴吐出ヘッド17について重量測定を実施する一連の動作について説明する。図12は、ヘッドユニットと重量測定装置との位置関係を示す側面図である。図13は、液滴吐出ヘッドと、単ヘッド受液容器及び重量測定時フラッシングボックスと、の位置関係を示す平面図である。
図12(a)及び図13(a)に示したように、個別の液滴吐出ヘッド17について重量測定を開始するに際して、X軸リニアモータ26によってX軸第2スライダ23をX軸方向に移動させると共に、Y軸リニアモータによって吐出ユニット2を構成する10個のヘッドユニット54をY軸方向に移動させる。この操作によって、X軸第2スライダ23に固定された各重量測定装置91の各単ヘッド受液容器94を、ヘッドユニット54の各ヘッド群55の1番目の液滴吐出ヘッド17aに臨ませる。
次に、各単ヘッド受液容器94に向けて、各ヘッド群55の1番目の液滴吐出ヘッド17aの全ノズルから、重量測定吐出を実施する。このとき、各ヘッド群55の2番目から6番目の液滴吐出ヘッド17b〜17fは、重量測定時フラッシングボックス95に対向しており、重量測定時フラッシングボックス95に向けて捨て吐出を実施する。
次に、各単ヘッド受液容器94に向けて、各ヘッド群55の1番目の液滴吐出ヘッド17aの全ノズルから、重量測定吐出を実施する。このとき、各ヘッド群55の2番目から6番目の液滴吐出ヘッド17b〜17fは、重量測定時フラッシングボックス95に対向しており、重量測定時フラッシングボックス95に向けて捨て吐出を実施する。
液滴吐出ヘッド17aの重量測定吐出が終わると、重量測定装置91をX軸方向に移動させて、図12(b)に示したように、各単ヘッド受液容器94を、重量測定装置91の移動軌跡上に設けられた風防部材101の直下に移動させる。この状態で、単ヘッド天秤99により、単ヘッド受液容器94に着弾した吐出液滴の重量の測定を行う。重量測定装置91が風防部材101の直下に位置することにより、気流が風防部材101により遮断されるため、単ヘッド天秤99は、気流の影響を受けることなく、正確に重量測定を行うことができる。
液滴吐出ヘッド17aの吐出液滴の重量測定後、2番目の液滴吐出ヘッド17bを単ヘッド受液容器94に臨ませて、同様にして、重量測定吐出を行う。以下同様にして、各ヘッド群55の6個の液滴吐出ヘッド17について、順次吐出された液滴の重量を測定する。最後に、図13(b)に示したように、6番目の液滴吐出ヘッド17fを単ヘッド受液容器94に臨ませて、重量測定吐出を実施し、吐出された液滴の重量を測定する。
<描画>
次に、液滴吐出装置1によって、ワークWの所定の位置に機能液を配置する描画工程について、図14を参照して説明する。図14は、描画工程を示すフローチャートである。
図14のステップS1,S2,S3,S4,S5の各ステップは、液滴吐出装置1の給除材に関わる各装置によって実施され、ステップS21からステップS31の各ステップは、吐出ユニット2や検査ユニット4などによって実施される。液滴吐出装置1の各装置は、図14のステップS1,S2,S3,S4,S5の各ステップと、ステップS21からステップS31の各ステップとを並行して実施できるように構成されている。
次に、液滴吐出装置1によって、ワークWの所定の位置に機能液を配置する描画工程について、図14を参照して説明する。図14は、描画工程を示すフローチャートである。
図14のステップS1,S2,S3,S4,S5の各ステップは、液滴吐出装置1の給除材に関わる各装置によって実施され、ステップS21からステップS31の各ステップは、吐出ユニット2や検査ユニット4などによって実施される。液滴吐出装置1の各装置は、図14のステップS1,S2,S3,S4,S5の各ステップと、ステップS21からステップS31の各ステップとを並行して実施できるように構成されている。
液滴吐出装置1の給除材に関わる各装置よって実施される図14のステップS1,S2,S3,S4,S5の各ステップは、ステップS1から開始される。
ステップS1では、液滴吐出装置1の給除材位置に在るワーク載置台21にワークWを給材する。ワークWの給材は、給材ロボットなどによって実施される。
次に、ステップS2では、ワーク載置台21に載置されたワークWのアライメントを実施する。ワークWのアライメントは、画像認識ユニット80のアライメントカメラ81によってワークWに形成されたアライメントマークMの画像を取得し、撮像結果に基づいて、θテーブル32によってワークWのθ補正を実行することで実施する。
次に、ステップS3では、ワーク載置台21をX軸方向に移動する。ワーク載置台21は、X軸リニアモータ26によってX軸第1スライダ22を駆動することで、給除材位置でアライメントされたワークWが次の描画吐出工程を開始する開始位置に位置するように移動される。
ステップS1では、液滴吐出装置1の給除材位置に在るワーク載置台21にワークWを給材する。ワークWの給材は、給材ロボットなどによって実施される。
次に、ステップS2では、ワーク載置台21に載置されたワークWのアライメントを実施する。ワークWのアライメントは、画像認識ユニット80のアライメントカメラ81によってワークWに形成されたアライメントマークMの画像を取得し、撮像結果に基づいて、θテーブル32によってワークWのθ補正を実行することで実施する。
次に、ステップS3では、ワーク載置台21をX軸方向に移動する。ワーク載置台21は、X軸リニアモータ26によってX軸第1スライダ22を駆動することで、給除材位置でアライメントされたワークWが次の描画吐出工程を開始する開始位置に位置するように移動される。
液滴吐出装置1の吐出ユニット2や検査ユニット4などによって実施されるステップS21からステップS31の各ステップは、ステップS21から開始される。
ステップS3において開始位置に位置するように移動されたワークWに対して、ステップS21が開始される。ステップS21では、吐出ユニット2の液滴吐出ヘッド17から、ワークWに向けての描画吐出を実施する。より詳細には、X軸テーブル11(X軸リニアモータ26によってX軸第1スライダ22を駆動すること)によるワークW(ワーク載置台21)の移動、及びY軸テーブル12による液滴吐出ヘッド17(吐出ユニット2のヘッドユニット54)の移動によって、液滴吐出ヘッド17をワークWの任意の位置に対向させる。それと共に、液滴吐出ヘッド17を吐出駆動させて、ワークWに向けて機能液滴を吐出させることにより、ワーク載置台21の上に載置されたワークWに対して、機能液からなる任意の描画パターンを描画する。
ステップS3において開始位置に位置するように移動されたワークWに対して、ステップS21が開始される。ステップS21では、吐出ユニット2の液滴吐出ヘッド17から、ワークWに向けての描画吐出を実施する。より詳細には、X軸テーブル11(X軸リニアモータ26によってX軸第1スライダ22を駆動すること)によるワークW(ワーク載置台21)の移動、及びY軸テーブル12による液滴吐出ヘッド17(吐出ユニット2のヘッドユニット54)の移動によって、液滴吐出ヘッド17をワークWの任意の位置に対向させる。それと共に、液滴吐出ヘッド17を吐出駆動させて、ワークWに向けて機能液滴を吐出させることにより、ワーク載置台21の上に載置されたワークWに対して、機能液からなる任意の描画パターンを描画する。
ステップS21の次に、ステップS4では、ワーク載置台21をX軸方向に移動する。ワーク載置台21は、X軸リニアモータ26によってX軸第1スライダ22を駆動することで、給除材位置に位置するように移動される。この移動は、描画吐出の最後の相対移動からX軸第1スライダ22(ワーク載置台21)が停止することなく、描画吐出の最後の相対移動の延長として実施される。
次に、ステップS5では、描画パターンが形成されたワークWを、ワーク載置台21から除材する。ワークWの除材は、給材ロボットなどによって実施される。
ステップS5の次には、ステップS1に進み、ステップS1,S2,S3,S21,S4,S5を繰り返す。ステップS4,S5,S1,S2,S3が、給除材工程に相当する。上述したように、ステップS4,S5,S1,S2,S3は、X軸リニアモータ26や、画像認識ユニット80や、θテーブル32や、給材ロボットなどを用いて実施される。
次に、ステップS5では、描画パターンが形成されたワークWを、ワーク載置台21から除材する。ワークWの除材は、給材ロボットなどによって実施される。
ステップS5の次には、ステップS1に進み、ステップS1,S2,S3,S21,S4,S5を繰り返す。ステップS4,S5,S1,S2,S3が、給除材工程に相当する。上述したように、ステップS4,S5,S1,S2,S3は、X軸リニアモータ26や、画像認識ユニット80や、θテーブル32や、給材ロボットなどを用いて実施される。
ステップS21の次に、ステップS4と略同時に開始されるステップS22では、吐出ユニット2の液滴吐出ヘッド17から、吐出検査のための検査吐出が実施される。より詳細には、ステップS4でワーク載置台21が給除材位置の方向に移動されることによって、吐出ユニット2の液滴吐出ヘッド17に臨む位置に、吐出検査ブロック4aが移動可能となる。吐出検査ブロック4aは、X軸第2スライダ23に固定されており、X軸リニアモータ26によってX軸第2スライダ23を駆動することによって、X軸方向に移動させられる。ワーク載置台21は、X軸リニアモータ26によってX軸第1スライダ22を駆動することで、移動させられるため、吐出検査ブロック4aとワーク載置台21とは、それぞれ独立して移動させることができる。従って、検査吐出のための吐出検査ブロック4aの移動は、ワーク載置台21の描画吐出のための最後の相対移動に略並行して実施することができる。本実施形態では、ワーク載置台21の描画吐出のための最後の相対移動に略同期して、検査吐出のための吐出検査ブロック4aの移動を開始している。即ち、ステップS21の描画吐出を終了する前に、ステップS22の検査吐出を実施するための吐出検査ブロック4aの移動が開始されている。
移動中の吐出検査ブロック4aにおける検査描画ユニット161の検査シート171が、吐出ユニット2の液滴吐出ヘッド17のそれぞれと対向した時点で、当該液滴吐出ヘッド17から検査シート171に向けて、検査吐出が実施される。それぞれの液滴吐出ヘッド17の吐出タイミングは、吐出ユニット2の液滴吐出ヘッド17のそれぞれから吐出されて検査シート171に着弾した機能液の液滴が、検査シート171上にY軸方向に延在する一直線を形成するよう規定されている。検査シート171に向けて、吐出ユニット2の液滴吐出ヘッド17が、それぞれ1回、全ての吐出ノズル78から機能液を吐出することで、上述したように、ノズル群線1本の長さ分の間隔を隔てて、ノズル群線が直線状に連なる一直線が形成される。検査シート171が、吐出ユニット2の液滴吐出ヘッド17と対向した時点で、当該液滴吐出ヘッド17から検査シート171に向けて、検査吐出が実施されるのが、検査吐出工程に相当する。描画吐出を終了する前に、検査吐出を実施するための吐出検査ブロック4aの移動が開始されているため、液滴吐出ヘッド17は、描画吐出に略連続して、検査吐出を実施する。従って、描画吐出と検査吐出の間で、液滴吐出ヘッド17の状態の変化は実質的にないため、検査吐出では、描画吐出と同じ吐出が再現される。
吐出検査ブロック4aは、検査シート171に着弾した機能液の液滴が形成した一直線が、吐出検査ユニット18の検査カメラ163によって撮像可能となる位置に位置するように移動させられる。より詳細には、X軸リニアモータ26によってX軸第2スライダ23をX軸方向に移動させる。これによって、X軸第2スライダ23に固定された検査シート171を、検査カメラ163に臨ませる。
図9を参照して説明したように、検査カメラ163が、検査シート171に臨むような位置に位置している状態では、吐出ユニット2の液滴吐出ヘッド17は、複数ヘッド受液容器93に対向可能である。X軸第2スライダ23のX軸方向の移動と共に、Y軸リニアモータとY軸スライダとによって、吐出ユニット2を構成する10個のヘッドユニット54を、Y軸テーブル12に沿って、Y軸方向に移動させる。これにより、X軸第2スライダ23に固定された各重量測定装置91の各複数ヘッド受液容器93を、各ヘッド群55における6個の液滴吐出ヘッド17に臨ませる。X軸リニアモータ26と、X軸共通支持ベース24と、X軸第2スライダ23とが、重量測定ユニット移動手段に相当し、Y軸リニアモータとY軸スライダとY軸テーブル12とが、重量測定ユニット副移動手段に相当する。
次に、ステップS23では、検査カメラ163によって、検査シート171に着弾した機能液の液滴の画像を取得する。画像は、それぞれの液滴について取得され、この画像から、それぞれの液滴の大きさや着弾位置の情報が得られる。
また、検査カメラ163による画像取得に並行して、複数の液滴吐出ヘッド17について一斉に重量測定吐出を実施する。上述したように、検査カメラ163が、検査シート171に臨むような位置に位置している状態で、吐出ユニット2の液滴吐出ヘッド17が、複数ヘッド受液容器93に対向している。そのため、液滴吐出ヘッド17から吐出された機能液は、ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17ごとに、1個の複数ヘッド受液容器93に着弾する。このときのヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17からの吐出が、複数ヘッド重量測定吐出に相当する。
図11を参照して説明したように、複数ヘッド受液容器93に着弾した機能液の重量が、複数ヘッド天秤98によって測定される。
また、検査カメラ163による画像取得に並行して、複数の液滴吐出ヘッド17について一斉に重量測定吐出を実施する。上述したように、検査カメラ163が、検査シート171に臨むような位置に位置している状態で、吐出ユニット2の液滴吐出ヘッド17が、複数ヘッド受液容器93に対向している。そのため、液滴吐出ヘッド17から吐出された機能液は、ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17ごとに、1個の複数ヘッド受液容器93に着弾する。このときのヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17からの吐出が、複数ヘッド重量測定吐出に相当する。
図11を参照して説明したように、複数ヘッド受液容器93に着弾した機能液の重量が、複数ヘッド天秤98によって測定される。
次に、ステップS24では、測定された吐出重量を吐出重量の規格値と比較して、吐出重量の誤差を求め、当該誤差を誤差の規格値と比較して、測定された吐出重量の誤差が規格値に適合するか否かを判定する。
吐出重量の誤差が規格値に適合する場合(ステップS24でYES)には、ステップS25に進む。
吐出重量の誤差が規格値に適合する場合(ステップS24でYES)には、ステップS25に進む。
ステップS25では、一定期間、重量測定を実施することなく、描画を実施する。より詳細には、重量測定を伴わない給除材工程を複数回数実施して、重量測定を実施することなく、複数のワークWについて描画吐出を実施する。重量測定を実施しない描画の期間は、一定の吐出状態が維持できる期間や一定の吐出状態を維持して描画できるワークWの描画枚数などを、実験などで予め求めることによって、定める。定められた重量測定を実施しない描画の期間の間、ステップS25を実施した後は、ステップS21に進み、新たにワーク載置台21の上に載置されたワークWを描画対象として、ステップS21からステップS24、及びステップS26からステップS31を実施する。
吐出重量の誤差が規格値に適合しない場合(ステップS24でNO)には、ステップS26に進む。
ステップS26では、検査ユニット4を移動して、重量測定ユニット19が液滴吐出ヘッド17に対向するように、重量測定ユニット19(検査ユニット4)を、位置合わせする。より詳細には、図12及び図13を参照して説明したように、X軸リニアモータ26によってX軸第2スライダ23をX軸方向に移動させる。それと共に、Y軸リニアモータとY軸スライダとによって、吐出ユニット2を構成する10個のヘッドユニット54を、Y軸テーブル12に沿って、Y軸方向に移動させる。これによって、X軸第2スライダ23に固定された各重量測定装置91の各単ヘッド受液容器94を、各ヘッド群55における1個の液滴吐出ヘッド17に臨ませる。
ステップS26では、検査ユニット4を移動して、重量測定ユニット19が液滴吐出ヘッド17に対向するように、重量測定ユニット19(検査ユニット4)を、位置合わせする。より詳細には、図12及び図13を参照して説明したように、X軸リニアモータ26によってX軸第2スライダ23をX軸方向に移動させる。それと共に、Y軸リニアモータとY軸スライダとによって、吐出ユニット2を構成する10個のヘッドユニット54を、Y軸テーブル12に沿って、Y軸方向に移動させる。これによって、X軸第2スライダ23に固定された各重量測定装置91の各単ヘッド受液容器94を、各ヘッド群55における1個の液滴吐出ヘッド17に臨ませる。
次に、ステップS27では、各ヘッド群55において単ヘッド受液容器94に臨んでいる1個の液滴吐出ヘッド17から単ヘッド受液容器94に向けて、液滴吐出ヘッド17の全ノズルから、重量測定吐出を実施する。単ヘッド受液容器94に着弾した機能液の重量が、単ヘッド天秤99によって測定される。単ヘッド受液容器94に着弾して単ヘッド天秤99によって測定された機能液の重量が、吐出重量である。1個の液滴吐出ヘッド17から単ヘッド受液容器94に向けて重量測定吐出を実施するのが、ヘッド重量測定吐出工程に相当し、さらに吐出された重量を測定する工程まで含む工程が、単ヘッド重量測定工程に相当する。
このとき、図12及び図13を参照して説明したように、各ヘッド群55における単ヘッド受液容器94に臨んでいない各5個の液滴吐出ヘッド17は、重量測定時フラッシングボックス95に対向しており、重量測定時フラッシングボックス95に向けて捨て吐出を実施する。
このとき、図12及び図13を参照して説明したように、各ヘッド群55における単ヘッド受液容器94に臨んでいない各5個の液滴吐出ヘッド17は、重量測定時フラッシングボックス95に対向しており、重量測定時フラッシングボックス95に向けて捨て吐出を実施する。
次に、ステップS28では、測定された吐出重量を吐出重量の規格値と比較して、吐出重量の誤差を求め、当該誤差を誤差の規格値と比較して、測定された吐出重量の誤差が規格値に適合するか否かを判定する。
吐出重量の誤差が規格値に適合する場合(ステップS28でYES)には、ステップS29に進む。
吐出重量の誤差が規格値に適合する場合(ステップS28でYES)には、ステップS29に進む。
ステップS28の次に、ステップS29では、各ヘッド群55がそれぞれ有する6個の液滴吐出ヘッド17の全てについて、重量測定が終了したか否かを判定する。
各ヘッド群55がそれぞれ有する6個の液滴吐出ヘッド17の全てについて、重量測定が終了していた場合(ステップS29でYES)には、ステップS25に進む。
ステップS25では、上述したように、重量測定を実施することなく、描画を実施する。定められた重量測定を実施しない描画の期間の間、ステップS25を実施した後は、ステップS21に進み、新たにワーク載置台21の上に載置されたワークWを描画対象として、ステップS21からステップS24、及びステップS26からステップS31を実施する。
各ヘッド群55がそれぞれ有する6個の液滴吐出ヘッド17の全てについて、重量測定が終了していた場合(ステップS29でYES)には、ステップS25に進む。
ステップS25では、上述したように、重量測定を実施することなく、描画を実施する。定められた重量測定を実施しない描画の期間の間、ステップS25を実施した後は、ステップS21に進み、新たにワーク載置台21の上に載置されたワークWを描画対象として、ステップS21からステップS24、及びステップS26からステップS31を実施する。
各ヘッド群55がそれぞれ有する6個の液滴吐出ヘッド17の全てについて、重量測定が終了していない場合(ステップS29でNO)には、ステップS26に進み、ステップS26からステップS29を繰り返す。このとき、ステップS26では、各ヘッド群55がそれぞれ有する6個の液滴吐出ヘッド17において、重量測定が終了していない液滴吐出ヘッド17に、単ヘッド受液容器94を臨ませる。次に、単ヘッド受液容器94を臨ませた液滴吐出ヘッド17を測定対象として、ステップS27からステップS29を実施する。
ステップS28において、吐出重量の誤差が規格値に適合していない場合(ステップS28でNO)には、ステップS30に進む。
ステップS28の次に、ステップS30では、測定された吐出重量の値の規格値に対する誤差が、所定の値以下であるか否かを判定する。吐出重量の誤差の所定の値は、例えば、液滴吐出ヘッド17の駆動条件を調整することによって補正可能な誤差量を予め求めたものである。
ステップS28の次に、ステップS30では、測定された吐出重量の値の規格値に対する誤差が、所定の値以下であるか否かを判定する。吐出重量の誤差の所定の値は、例えば、液滴吐出ヘッド17の駆動条件を調整することによって補正可能な誤差量を予め求めたものである。
ステップS30において、測定された吐出重量の値の規格値に対する誤差が、所定の値以下であった場合(ステップS30でYES)には、ステップS31に進む。
ステップS31では、測定対象としている液滴吐出ヘッド17に印加する駆動電圧を、測定された吐出重量の値の規格値に対する誤差の大きさに対応して、調整する。
ステップS31の次には、ステップS27に進み、ステップS27からステップS30を繰り返す。
ステップS31では、測定対象としている液滴吐出ヘッド17に印加する駆動電圧を、測定された吐出重量の値の規格値に対する誤差の大きさに対応して、調整する。
ステップS31の次には、ステップS27に進み、ステップS27からステップS30を繰り返す。
ステップS30において、測定された吐出重量の値の規格値に対する誤差が、所定の値を超える場合(ステップS30でNO)には、ステップS32に進む。
ステップS32では、調整処置を実施する。調整処理は、例えば、吐出重量が規格を外れた液滴吐出ヘッド17を回復させるための保守作業である。或は、液滴吐出ヘッド17自体の劣化が進行している場合には、液滴吐出ヘッド17を新しいものに交換する。
ステップS32では、調整処置を実施する。調整処理は、例えば、吐出重量が規格を外れた液滴吐出ヘッド17を回復させるための保守作業である。或は、液滴吐出ヘッド17自体の劣化が進行している場合には、液滴吐出ヘッド17を新しいものに交換する。
図14においては、ステップS32を実施して描画工程を終了する工程順になっているが、調整処置が、液滴吐出装置1が備える保守装置を用いる保守作業などの場合には、一時的に描画工程を中断して保守作業などを実施し、当該保守作業などが終了後、続けて描画工程を実施する。液滴吐出ヘッド17の交換などの処置が必要な場合には、一旦、描画工程を終了する。
上述したように、ステップS22はステップS4と略同時に開始される。ステップS22及びステップS22に続いて実施するステップS23からステップS31は、給除材工程に相当するステップS4,S5,S1,S2,S3を実施する間に、ステップS4,S5,S1,S2,S3と並行して実施する。
本実施形態によれば、以下に記載する効果が得られる。
(1)複数ヘッド受液容器93を用いることによって、ヘッド群55の6個の液滴吐出ヘッド17のそれぞれが実施する重量測定吐出によって吐出された液状体を、一度に複数ヘッド受液容器93に着弾させることができる。着弾した液状体の重量を、複数ヘッド天秤98を用いて測定することで、一度に6個の液滴吐出ヘッド17の吐出重量を測定することができる。6個の液滴吐出ヘッド17の重量測定吐出が1回で実施できるため、6個の液滴吐出ヘッド17のそれぞれが、個別に各1回の重量測定吐出を実施する場合に比べて、ヘッド群55の6個の液滴吐出ヘッド17が重量測定吐出を実施するために要する時間を短くすることができる。
(1)複数ヘッド受液容器93を用いることによって、ヘッド群55の6個の液滴吐出ヘッド17のそれぞれが実施する重量測定吐出によって吐出された液状体を、一度に複数ヘッド受液容器93に着弾させることができる。着弾した液状体の重量を、複数ヘッド天秤98を用いて測定することで、一度に6個の液滴吐出ヘッド17の吐出重量を測定することができる。6個の液滴吐出ヘッド17の重量測定吐出が1回で実施できるため、6個の液滴吐出ヘッド17のそれぞれが、個別に各1回の重量測定吐出を実施する場合に比べて、ヘッド群55の6個の液滴吐出ヘッド17が重量測定吐出を実施するために要する時間を短くすることができる。
(2)単ヘッド受液容器94を用いることによって、単独の液滴吐出ヘッド17が実施する重量測定吐出によって吐出された液状体のみを、単ヘッド受液容器94に着弾させることができる。着弾した液状体の重量を、単ヘッド天秤99を用いて測定することで、単独の液滴吐出ヘッド17の吐出重量を測定することができる。複数ヘッド受液容器93による、ヘッド群55ごとの吐出重量測定と併用することで、ヘッド群55ごとに実施する迅速な測定と、液滴吐出ヘッド17ごとに実施する詳細な測定と、の両方を実施することが可能であり、場合によって適切な吐出重量測定を選択して実施することができる。
(3)液滴吐出ヘッド17が吐出を実施していることを必要としない給除材工程(ステップS4,S5,S1,S2,S3)の間に、液滴吐出ヘッドが吐出を実施することが必須の複数ヘッド重量測定吐出(ステップS23)が実施される。液滴吐出ヘッドの言わば休止時間に、複数ヘッド重量測定吐出を実施することによって、重量測定吐出のための時間が新たに発生することがないため、液滴吐出による描画のための作業時間の増加を抑制することができる。
(4)液滴吐出装置1では、X軸テーブル11は、X軸第1スライダ22と、X軸第2スライダ23と、左右一対のX軸リニアモータ26と、一対のX軸共通支持ベース24と、を備えている。X軸第1スライダ22にはワーク載置台21が固定されており、X軸第2スライダ23には、フラッシングユニット14、吐出検査ユニット18の検査描画ユニット161及び重量測定ユニット19が固定されている。ワーク載置台21と、フラッシングユニット14、検査描画ユニット161、及び重量測定ユニット19とが、同一軌道上にあるため、これらの各ユニットなどとヘッド群55とを対向させるためには、これらの各ユニットなどを同一軌道に沿って移動させるだけでよい。これにより、ワーク載置台21に載置されたワークWに向けての描画吐出と、吐出検査ユニット18による吐出検査又は重量測定ユニット19による重量測定との移行時間を、描画吐出と、吐出検査又は重量測定との移行に際して、移動方向を変えて各装置相互の相対移動を実施することを必要とする場合に比べて、短くすることができる。このため、定期的に重量測定や吐出検査を実施した場合でも、重量測定処理と描画処理と吐出検査処理との相互間の移行を短時間で実施することができることから、全体としてのタクトタイムを短縮することができる。
(5)重量測定時フラッシングボックス95は、重量測定時フラッシングボックス95aと重量測定時フラッシングボックス95bとが、X軸方向において単ヘッド受液容器94を挟んで配置されている。ヘッド群55の6個の液滴吐出ヘッド17のうちで、1個の液滴吐出ヘッド17が単ヘッド受液容器94に対向して重量測定吐出を実施している際に、その他の5個の液滴吐出ヘッド17は、重量測定時フラッシングボックス95a又は重量測定時フラッシングボックス95bに対向しており、捨て吐出を実施することができる。これにより、液滴吐出ヘッド17は、「待ち」状態の間に吐出ノズル78が乾燥することを抑制して、「待ち」状態後に重量測定吐出を良好に行うことができる。
(6)吐出検査ブロック4aは、重量測定ユニット19、フラッシングユニット14、及び検査描画ユニット161が一体に設けられているため、X軸リニアモータ26と、X軸共通支持ベース24と、X軸第2スライダ23とを用いて、一体でX軸方向に移動する。重量測定ユニット19、フラッシングユニット14、及び検査描画ユニット161をそれぞれX軸方向に移動するために、X軸スライダをそれぞれ個別に設ける構成に比べて、移動させるための装置を小型化することができる。
(7)液滴吐出装置1では、ワーク載置台21が液滴吐出ヘッド17に対向しない位置に設定されている給除材位置に、ワーク載置台21を位置させて、ワークWの給除材を実施する。これにより、ワークWの給除材が実施されている状態において、重量測定ユニット19を液滴吐出ヘッド17に対向させることが可能となるため、給除材の間に、重量測定を実施することができる。
(8)複数ヘッド受液容器93は、検査カメラ163が、検査シート171のX軸方向におけるいずれの位置に臨んだ状態でも、ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17が、複数ヘッド受液容器93に対向するような大きさに形成されている。これにより、検査カメラ163による検査シート171の上に着弾した液滴の画像取得の際に、複数ヘッド受液容器93を捨て吐出された機能液を受けるフラッシングボックスとして、ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17の、捨て吐出を同時に実施することができる。また、当該捨て吐出を重量測定吐出として、ヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17の吐出重量を測定することができる。
以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
(変形例1)前記実施形態においては、検査シート171(検査吐出着弾シート)を有する検査描画ユニット161は、重量測定ユニット19及びフラッシングユニット14と、X軸方向(主走査方向)に、一体に移動するように構成されていた。そして、検査シート171が検査カメラ163に臨んでいる状態では、複数ヘッド受液容器93がヘッド群55の液滴吐出ヘッド17に臨んでおり、ヘッド群55の6個の液滴吐出ヘッド17による、複数ヘッド重量測定のための重量測定吐出が可能である。しかし、検査吐出着弾シートと重量測定ユニットとを、主走査方向に、一体に移動させることは必須ではない。検査吐出着弾シートと、重量測定ユニットとをそれぞれ個別に主走査方向に移動させる構成であってもよい。そのように構成することで、検査吐出着弾シートが状態観測装置に対向しているときに、重量測定ユニットの複数ヘッド重量測定ユニットのみならず、単ヘッド重量測定ユニットと液滴吐出ヘッドとを対向させることができる。検査吐出着弾シートを個別に主走査方向に移動させる装置が、検査ユニット移動手段に相当する。
前記実施形態においては、撮像ユニット162の検査カメラ163(状態観測装置)によって、検査シート171(検査吐出着弾シート)に着弾した機能液の液滴の画像を取得するステップ(状態情報取得工程)の後で、液滴吐出ヘッド17から重量測定ユニット19の単ヘッド受液容器94に向けて重量測定吐出(重量測定吐出工程)を実施していた。しかし、検査吐出着弾シートと、重量測定ユニットとをそれぞれ個別に主走査方向に移動させるように構成することで、検査吐出着弾シートが状態観測装置に対向している状態で、重量測定ユニットの複数ヘッド重量測定ユニットのみならず単ヘッド重量測定ユニットと液滴吐出ヘッドとを対向させることが可能となる。これにより、状態情報取得工程と、単ヘッド重量測定吐出工程とも、略並行して実施することができる。
(変形例2)前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド17のみがY軸方向に移動可能であって、吐出検査ブロック4aは、重量測定ユニット19、フラッシングユニット14、及び検査描画ユニット161が一体に設けられており、Y軸方向の位置は互いに固定であった。また、検査カメラ163を有する撮像ユニット162もY軸方向の位置は固定であった。しかし、検査描画ユニット161の検査シート171、撮像ユニット162、又は重量測定ユニット19、をY軸方向に移動させるY軸方向移動装置を設けてもよい。Y軸方向移動装置が、検査ユニット副移動手段に相当する。
前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド17のみがY軸方向に移動可能であるため、上記各装置間のY軸方向の相対移動は、液滴吐出ヘッド17のY軸方向への移動によってなされていた。例えば、単ヘッド受液容器94にヘッド群55を構成する6個の液滴吐出ヘッド17の一つを対向させると、ヘッド群55のY軸方向の位置が、必ずしも、検査描画ユニット161の検査シート171の適切な位置に対向しないため、液滴吐出ヘッド17が対向するべき装置ごとに、液滴吐出ヘッド17のY軸方向への移動を行う必要があった。Y軸方向移動装置を設けることによって、検査描画ユニット161の検査シート171、撮像ユニット162、及び重量測定ユニット19の相互間の相対移動が可能となるため、相互間のY軸方向の位置合わせを実施することができる。これにより、これらの装置に対する液滴吐出ヘッド17の位置合わせのための液滴吐出ヘッド17のY軸方向への移動及び位置合わせの必要回数を、少なくすることができる。
(変形例3)前記実施形態においては、単ヘッド重量測定は、各液滴吐出ヘッド17ごとに実施していたが、吐出重量を液滴吐出ヘッド17の単位で測定することは必須ではない。液滴吐出ヘッドが備える各ノズル列ごとに測定してもよいし、各ノズルごとに測定してもよい。
(変形例4)前記実施形態においては、複数ヘッド重量測定は、各ヘッド群55ごとに実施していたが、複数の液滴吐出ヘッドの吐出重量をヘッド群55の単位で測定することは必須ではない。ヘッドユニット54の12個の液滴吐出ヘッドごとに測定するなど、他の単位ごとに測定してもよい。
(変形例5)前記実施形態においては、吐出重量のずれに対処する方法として、液滴吐出ヘッド17に印加する駆動電圧を調整することで吐出量を適正な値に調整する方法について説明したが、吐出重量のずれに対処する方法は、他の方法であってもよい。例えば、当該吐出重量が適正でない液滴吐出ヘッドからの吐出液滴が着弾する位置に隣接する位置に着弾させる液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを、吐出重量が適正でない液滴吐出ヘッドと合わせて適正な吐出重量となるように調整することで補ってもよい。
(変形例6)前記実施形態においては、吐出検査をワークWの交換が1回実施されるごとに1回実施していたが、吐出検査をワークWの交換の度に実施することは必須ではない。吐出検査を実施することなく、複数のワークWについて描画吐出を実施する期間を設けてもよい。吐出検査を実施しない描画の期間は、例えば、一定の吐出状態が維持できる期間や一定の吐出状態を維持して描画できるワークWの描画枚数などを、実験などで予め求めることによって、定める。
(変形例7)前記実施形態においては、給除材工程の間に吐出検査工程の状態情報取得工程を実施していたが、給除材工程の間に状態情報取得工程を実施することは必須ではない。液滴吐出ヘッドを用いる検査吐出のみを給除材工程の間に実施して、状態情報取得工程は描画吐出などと並行して実施してもよい。
(変形例8)前記実施形態においては、交換指示部としての吐出装置制御部6のCPU44は、複数ヘッド重量測定受器又は定期フラッシングボックスとしての複数ヘッド受液容器93に向けて吐出された機能液の吐出数を積算して、RAM46又はハードディスク48に記憶させておき、積算数が一定数に達すると、複数ヘッド受液容器93の交換指示情報を出していた。しかし、交換指示部が、吐出数を積算した積算数に基づいて、複数ヘッド重量測定受器の交換指示情報を出すことは必須ではない。複数ヘッド重量測定受器に着弾した液状体の重量を測定した測定重量を積算して記憶しておき、積算重量が一定量に達すると、交換指示情報を出すなど、交換指示情報は、他の情報に基づいて発信してもよい。
(変形例9)前記実施形態においては、複数ヘッド重量測定受器としての複数ヘッド受液容器93から着弾した機能液が溢れることを防止するために、吐出装置制御部6のCPU44が、液滴吐出ヘッド17から複数ヘッド受液容器93に向けての吐出数を積算して、積算数が一定数に達すると、複数ヘッド受液容器93の交換指示情報を出していた。しかし、複数ヘッド重量測定受器からの溢れ出しを防止するために複数ヘッド重量測定受器を交換することは、必須ではない。複数ヘッド重量測定受器に着弾した液状体を吸引して排出する吸引装置を設け、交換指示情報の発信に代えて、吸引装置による、複数ヘッド重量測定受器に着弾した液状体の吸引を実施してもよい。この場合の、吐出数を積算する吐出装置制御部6のCPU44などの制御部と、吸引を実施する吸引装置とが、液状体吸引部に相当する。
また、液状体吸引部が、吐出数を積算した積算数に基づいて、吸引を実施することは必須ではない。複数ヘッド重量測定受器に着弾した液状体の重量を測定した測定重量を積算して記憶しておき、積算重量が一定量に達すると、吸引を実施するなど、吸引を実施する時期を求めるための情報は、他の情報であってもよい。
また、液状体吸引部が、吐出数を積算した積算数に基づいて、吸引を実施することは必須ではない。複数ヘッド重量測定受器に着弾した液状体の重量を測定した測定重量を積算して記憶しておき、積算重量が一定量に達すると、吸引を実施するなど、吸引を実施する時期を求めるための情報は、他の情報であってもよい。
(変形例10)前記実施形態においては、単ヘッド重量測定受器としての単ヘッド受液容器94に着弾した機能液の重量を、単ヘッド天秤99が測定し、吐出装置制御部6のCPU44は、当該機能液の重量を積算してRAM46に記憶させておき、積算重量が一定量に達すると、単ヘッド受液容器94(重量測定受器)の交換指示情報を出していた。しかし、測定した機能液の重量を積算して重量測定受器の交換指示情報を出すことは必須ではない。液滴吐出ヘッドが重量測定吐出した吐出数を積算して記憶させておき、吐出数が一定量に達したところで、重量測定受器の交換指示情報を出してもよい。重量測定吐出一回あたりの吐出数は一定であり、重量測定吐出の回数は、重量測定吐出の指令を出した回数であって、計数が容易であることから、吐出数の累計を容易に積算及び記憶することができるため、測定した重量を積算する場合に比べて、情報処理が少なくてよい。
(変形例11)前記実施形態においては、単ヘッド重量測定受器としての単ヘッド受液容器94に着弾した機能液の重量を、単ヘッド天秤99が測定し、吐出装置制御部6のCPU44は、当該機能液の重量を積算してRAM46に記憶させておき、積算重量が一定量に達すると、単ヘッド受液容器94(重量測定受器)の交換指示情報を出していた。しかし、重量測定受器からの溢れ出しを防止するために重量測定受器を交換することは、必須ではない。重量測定受器に着弾した液状体を吸引して排出する吸引装置を設け、交換指示情報の発信に代えて、吸引装置による、重量測定受器に着弾した液状体の吸引を実施してもよい。
また、着弾した機能液の重量を積算した積算重量に基づいて、吸引装置が、吸引を実施することも必須ではない。液滴吐出ヘッドが重量測定吐出した吐出数を積算して記憶させておき、吐出数が一定量に達したところで、吸引を実施するなど、吸引を実施する時期を求めるための情報は、他の情報であってもよい。
また、着弾した機能液の重量を積算した積算重量に基づいて、吸引装置が、吸引を実施することも必須ではない。液滴吐出ヘッドが重量測定吐出した吐出数を積算して記憶させておき、吐出数が一定量に達したところで、吸引を実施するなど、吸引を実施する時期を求めるための情報は、他の情報であってもよい。
(変形例12)前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド17が単ヘッド重量測定吐出工程を実施している間に、当該液滴吐出ヘッド17が属するヘッド群55を構成する他の液滴吐出ヘッド17は捨て吐出を実施していた。しかし、当該液滴吐出ヘッド17が重量測定吐出工程を実施する間にそれらの液滴吐出ヘッド17が捨て吐出を実施することは必須ではない。1個の液滴吐出ヘッド17が重量測定吐出工程を実施している間に、他の液滴吐出ヘッド17において、吐出ノズルの乾燥などの不具合が発生する可能性が実質的になければ、他の液滴吐出ヘッド17は単に休止していてもよい。
(変形例13)前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド17の複数ヘッド重量測定を1回実施するごとに、複数ヘッド重量測定を実施することなく、複数のワークWについて描画吐出を実施する期間を設けていたが、複数ヘッド重量測定を実施することなく複数のワークWに対して描画を実施する期間を設けることは必須ではない。ワークWの交換が実施される際には、毎回複数ヘッド重量測定を実施してもよい。
(変形例14)前記実施形態においては、複数ヘッド重量測定によって測定された吐出重量の値の規格値に対する誤差が規格値に適合しない場合には、測定結果を検証するために、個別の液滴吐出ヘッド17ごとに単ヘッド重量測定を実施していたが、測定結果を検証するために実施するのが単ヘッド重量測定であることは必須ではない。測定結果を検証するために実施するのは、吐出検査ユニット18を用いた吐出検査などであってもよい。
(変形例15)前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド17と、ワーク載置台21と、のX軸方向の相対移動は、ワーク載置台21をX軸方向に移動することで実施していた。液滴吐出ヘッド17と、検査描画ユニット161、重量測定ユニット19、又はフラッシングユニット14と、のX軸方向の相対移動は、検査描画ユニット161と重量測定ユニット19とフラッシングユニット14とからなる吐出検査ブロック4aをX軸方向に移動することで実施していた。撮像ユニット162と検査描画ユニット161とのX軸方向の相対移動は、検査描画ユニット161をX軸方向に移動することで実施していた。しかし、これらのX軸方向の相対移動をワーク載置台21、又は吐出検査ブロック4aをX軸方向に移動することで実施することは必須ではない。液滴吐出ヘッド17又は撮像ユニット162をX軸方向に移動することによって、上記したX軸方向の相対移動を実施する構成であってもよい。
また、前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド17と、ワーク載置台21、検査描画ユニット161、重量測定ユニット19、又はフラッシングユニット14と、のY軸方向の相対移動は、液滴吐出ヘッド17を有する吐出ユニット2をY軸方向に移動することで実施していた。当該相対移動は、吐出検査ブロック4aをY軸方向に移動することで実施する構成であってもよい。
さらに、上記X軸方向及びY軸方向の相対移動を、ワーク載置台21、吐出検査ブロック4a、液滴吐出ヘッド17、又は撮像ユニット162をX軸方向及びY軸方向に移動させることによって実施する構成であってもよい。
また、前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド17と、ワーク載置台21、検査描画ユニット161、重量測定ユニット19、又はフラッシングユニット14と、のY軸方向の相対移動は、液滴吐出ヘッド17を有する吐出ユニット2をY軸方向に移動することで実施していた。当該相対移動は、吐出検査ブロック4aをY軸方向に移動することで実施する構成であってもよい。
さらに、上記X軸方向及びY軸方向の相対移動を、ワーク載置台21、吐出検査ブロック4a、液滴吐出ヘッド17、又は撮像ユニット162をX軸方向及びY軸方向に移動させることによって実施する構成であってもよい。
(変形例16)前記実施形態においては、ステップS22はステップS4と略同時に開始され、ステップS22及び続いて実施するステップS23からステップS31は、給除材工程に相当するステップS4,S5,S1,S2,S3を実施する間に、ステップS4,S5,S1,S2,S3に並行して実施されていた。しかし、測定された吐出重量の値の規格値に対する誤差が規格値に適合しない場合に実施するステップS26からステップS31を実施する場合には、ステップS22からステップS24を実施するための時間に加えて、ステップS26からステップS31を実施するための時間が、必要である。これらの時間の合計が給除材工程の時間を超える場合には、ステップS26からステップS31を実施する際は、描画吐出を一旦停止してもよい。
(変形例17)前記実施形態においては、ステップS22はステップS4と略同時に開始され、ステップS22及び続いて実施する複数ヘッド重量測定工程に相当するステップS23は、給除材工程に相当するステップS4,S5,S1,S2,S3を実施する間に、ステップS4,S5,S1,S2,S3に並行して実施されていた。しかし、複数ヘッド重量測定工程を給除材工程と並行して実施することは必須ではない。複数ヘッド重量測定工程は、描画吐出の合間など、給除材工程が実施されている時間以外の時間に実施してもよい。
(変形例18)前記実施形態においては、複数ヘッド受液容器93が、液滴吐出ヘッド17からの複数ヘッド重量測定吐出が着弾する複数ヘッド重量測定受器と、捨て吐出が着弾する第一捨て吐出受器とを兼ねていたが、複数ヘッド重量測定受器と第一捨て吐出受器とが同一であることは必須ではない。複数ヘッド重量測定受器と第一捨て吐出受器とを、それぞれ設けてもよい。上述した、複数ヘッド重量測定を実施することなく複数のワークWについて描画吐出を実施する期間の捨て吐出は、第一捨て吐出受器に着弾させることで、複数ヘッド重量測定受器に着弾する液状体の量を少なくすることができる。これにより、複数ヘッド重量測定受器に着弾する液状体を処理する作業を少なくすることができる。なお、第一捨て吐出受器においては、着弾した液状体を排出できるように構成することで、着弾する液状体を処理する作業を不要にすることができる。
(変形例19)前記実施形態においては、吐出検査ブロック4aは、検査吐出着弾シートに相当する検査シート171が、状態観測装置に相当する撮像ユニット162の検査カメラ163に臨む状態で、複数ヘッド重量測定受器に相当する複数ヘッド受液容器93がヘッド群55の液滴吐出ヘッド17に臨むように構成されていた。そして、状態情報取得工程に相当する、検査カメラ163による、検査シート171に着弾した機能液滴の画像の取得と、複数ヘッド重量測定吐出工程に相当する、ヘッド群55の全液滴吐出ヘッド17による重量測定吐出とを並行して実施していた。しかし、状態情報取得工程と、複数ヘッド重量測定吐出工程とを並行して実施することは必須ではない。状態情報取得工程と、複数ヘッド重量測定吐出工程とは、実施する時刻をずらしてもよい。実施する時刻をずらすことで、検査吐出着弾シートが状態観測装置に臨む状態で、複数ヘッド重量測定受器が液滴吐出ヘッドに臨むように構成することが不要となるため、検査吐出着弾シートと、状態観測装置と、複数ヘッド重量測定受器と、液滴吐出ヘッドとの相対位置の制限が少なくなり、液滴吐出装置の構成が容易になる。
(変形例20)前記実施形態においては、複数ヘッド重量測定によって測定された吐出重量の値の規格値に対する誤差が規格値に適合しない場合には、測定結果を検証するために、個別の液滴吐出ヘッド17ごとに単ヘッド重量測定を実施していたが、誤差が規格値に適合しない場合の対処としては、他の方法を採ってもよい。例えば、複数ヘッド重量測定と略並行して実施してある吐出検査の結果から、複数ヘッド重量測定の測定結果の誤差の要因を判定し、要因に対応した対処をしてもよい。吐出ノズルの詰りや細り(吐出ノズルが詰まりかけている)が要因である可能性が高い場合には、吸引ユニットによる機能液の強制排出や、ワイピングユニットによるノズル形成面の拭取などの、液滴吐出ヘッドのノズル面や吐出ノズルのクリーニングを実施する。吐出ノズルの詰りや細りは、クリーニングによって解消できる可能性が高い。クリーニングは、複数ヘッド重量測定を実施する複数の液滴吐出ヘッドについて同時に実施できる(前記実施形態では、ヘッドユニット54の単位でクリーニングできる)。ノズル詰まりや細りが無い場合は、吐出重量異常と判断し、単ヘッド重量測定を実施する。
(変形例21)前記実施形態においては、単ヘッド受液容器94及び単ヘッド天秤99によって測定された吐出重量の誤差が、規格値に適合しなかった場合には、駆動電圧の調整を実施していた。しかし、吐出重量のみに拠って駆動電圧の調整の実施について判定することは必須ではない。複数ヘッド重量測定と略並行して実施してある吐出検査の結果から、個別の液滴吐出ヘッドについての重量測定の測定結果の誤差の要因を判定し、要因に対応した対処をしてもよい。吐出ノズルの詰りや細りが要因である可能性が高い場合には、吸引ユニットによる機能液の強制排出や、ワイピングユニットによるノズル形成面の拭取などの、液滴吐出ヘッドのノズル面や吐出ノズルのクリーニングを実施する。吐出ノズルの詰りや細りは、クリーニングによって解消できる可能性が高い。ノズル詰まりや細りが無い場合は、吐出重量異常と判断し、駆動電圧の調整で回復可能な程度であれば、駆動電圧の調整を実施する。
(変形例22)前記実施形態においては、吐出検査に連続又は一部並行して複数ヘッド吐出重量測定を実施していたが、吐出検査と吐出重量測定とを連続又は一部並行して実施することは必須ではない。吐出検査の結果に対応した処置を実施した後に、吐出重量の測定を実施してもよい。吐出ノズルの詰りや細りが発生していると、吐出重量が減少して、吐出重量の測定結果は規格を満たさないものになる可能性がある。しかし、上記変形例に記載したように、吐出ノズルの詰りや細りは、クリーニングによって解消できる可能性が高い。保守作業(クリーニング)を、重量測定の前に実施することで、ノズル詰まりのように、クリーニングによって容易に解消できる要因を排除した状態で、より正確な重量測定を実施することができる。
1…液滴吐出装置、2…吐出ユニット、3…ワークユニット、4…検査ユニット、4a…吐出検査ブロック、6…吐出装置制御部、11…X軸テーブル、12…Y軸テーブル、14…フラッシングユニット、17…液滴吐出ヘッド、18…吐出検査ユニット、19…重量測定ユニット、21…ワーク載置台、22…X軸第1スライダ、23…X軸第2スライダ、24…X軸共通支持ベース、26…X軸リニアモータ、44…CPU、54…ヘッドユニット、55…ヘッド群、78…吐出ノズル、80…画像認識ユニット、81…アライメントカメラ、91…重量測定装置、91A…重量測定ブロック、93…複数ヘッド受液容器、94…単ヘッド受液容器、95,95a,95b…重量測定時フラッシングボックス、98…複数ヘッド天秤、99…単ヘッド天秤、161…検査描画ユニット、162…撮像ユニット、163…検査カメラ、171…検査シート、W…ワーク。
Claims (40)
- 液滴吐出ヘッドから液状体を吐出すると共に、前記液状体を着弾させる対象である基材と前記液滴吐出ヘッドとを相対移動させることによって、前記基材上に前記液状体を配置する描画吐出工程と、
複数の液滴吐出ヘッドが、当該複数の液滴吐出ヘッドから吐出された前記液状体の重量測定を実施するための重量測定吐出をそれぞれ実施する複数ヘッド重量測定吐出工程を含み、吐出された前記液状体の重量を測定する複数ヘッド重量測定工程と、を有することを特徴とする液滴吐出方法。 - 前記複数の液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置に対して前記基材の給除材を実施するための給除材工程をさらに有し、
前記給除材工程が実施されている間に、略並行して前記複数ヘッド重量測定吐出工程を実施することを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出方法。 - 前記液滴吐出ヘッドが、前記液滴吐出ヘッドの状態を維持するための捨て吐出を実施する捨て吐出工程と、
前記液滴吐出ヘッドの吐出状態を検査するための検査吐出を前記液滴吐出ヘッドが実施する検査吐出工程と、検査吐出されて着弾した液状体の状態の情報を取得する状態情報取得工程と、を含み、前記液滴吐出ヘッドの吐出状態を検査する吐出検査工程と、をさらに有し、
前記給除材工程が実施されている間に、前記捨て吐出工程及び前記検査吐出工程を実施することを特徴とする請求項2に記載の液滴吐出方法。 - 前記状態情報取得工程と、前記複数ヘッド重量測定吐出工程とを、それぞれの工程を実施する時刻を互いにずらして実施することを特徴とする請求項3に記載の液滴吐出方法。
- 前記状態情報取得工程に略並行して、前記複数ヘッド重量測定吐出工程を実施することを特徴とする請求項3に記載の液滴吐出方法。
- 前記複数ヘッド重量測定工程では、前記複数の液滴吐出ヘッドによって実施された前記捨て吐出工程において吐出された前記液状体の重量を測定することを特徴とする請求項3乃至5のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
- 前記給除材工程が1回実施される間に、1回の前記複数ヘッド重量測定吐出工程を実施することを特徴とする請求項2乃至6のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
- 前記複数ヘッド重量測定工程において測定された前記液状体の重量の測定値の、基準値に対する差異が、所定の値を超えた場合には、確認検査を実施することを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
- 前記確認検査が、当該液滴吐出ヘッドから吐出された前記液状体の重量測定を実施するための重量測定吐出を、一台の前記液滴吐出ヘッドが実施する単ヘッド重量測定吐出工程を含み、吐出された前記液状体の重量を測定する単ヘッド重量測定工程であることを特徴とする請求項8に記載の液滴吐出方法。
- 前記複数ヘッド重量測定工程において重量測定吐出をそれぞれ実施する前記複数の液滴吐出ヘッドにおける一台の前記液滴吐出ヘッドが、前記単ヘッド重量測定吐出工程を実施し、
前記複数の液滴吐出ヘッドにおける前記単ヘッド重量測定吐出工程を実施する前記液滴吐出ヘッド以外の前記液滴吐出ヘッドは、一台の前記液滴吐出ヘッドによる前記単ヘッド重量測定吐出工程の実施に並行して、それぞれ前記捨て吐出工程を実施することを特徴とする請求項9に記載の液滴吐出方法。 - 前記単ヘッド重量測定工程において測定された前記液状体の重量の測定値の、基準値に対する差異が、第一の値を超えると共に、第二の値以下である場合には、前記液滴吐出ヘッドにおける吐出条件の補正を実施することを特徴とする、請求項9又は10に記載の液滴吐出方法。
- 前記液滴吐出ヘッドの駆動源は圧電素子であって、前記吐出条件の一つは、前記液滴吐出ヘッドに印加する駆動電圧であり、前記補正は、駆動電圧値の補正又は駆動電圧波形の補正を含むことを特徴とする、請求項11に記載の液滴吐出方法。
- 前記単ヘッド重量測定吐出工程の実施状態に拠って、前記単ヘッド重量測定吐出によって吐出された前記液状体を収容する単ヘッド重量測定受器の交換指示を出す単受器交換指示工程をさらに有することを特徴とする、請求項9乃至12のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
- 前記単ヘッド重量測定吐出工程の実施状態に拠って、前記単ヘッド重量測定吐出によって吐出された前記液状体を収容する単ヘッド重量測定受器に蓄積された前記液状体を吸引する単受器吸引工程をさらに有することを特徴とする、請求項9乃至12のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
- 前記単ヘッド重量測定吐出工程における前記単ヘッド重量測定吐出の吐出数を累計し、当該吐出数の累計が所定の数値を超えた時点で、前記単受器交換指示工程又は前記単受器吸引工程を実施することを特徴とする、請求項13又は14に記載の液滴吐出方法。
- 前記単ヘッド重量測定工程において測定された前記液状体の重量を累計し、当該重量の累計が所定の数値を超えた時点で、前記単受器交換指示工程又は前記単受器吸引工程を実施することを特徴とする、請求項13又は14に記載の液滴吐出方法。
- 前記確認検査が、前記吐出検査工程であることを特徴とする請求項8に記載の液滴吐出方法。
- 前記複数ヘッド重量測定吐出工程、又は前記複数ヘッド重量測定吐出工程及び前記捨て吐出工程の実施状態に拠って、前記複数ヘッド重量測定吐出によって吐出された前記液状体を収容する複数ヘッド重量測定受器の交換指示を発信する交換指示工程をさらに有することを特徴とする、請求項1乃至17のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
- 前記複数ヘッド重量測定吐出工程、又は前記複数ヘッド重量測定吐出工程及び前記捨て吐出工程の実施状態に拠って、前記複数ヘッド重量測定吐出によって吐出された前記液状体を収容する複数ヘッド重量測定受器に蓄積された前記液状体を吸引する吸引工程をさらに有することを特徴とする、請求項1乃至17のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
- 前記複数ヘッド重量測定吐出工程、又は前記複数ヘッド重量測定吐出工程及び前記捨て吐出工程における前記複数ヘッド重量測定吐出、又は前記複数ヘッド重量測定吐出及び前記捨て吐出の吐出数を累計し、当該吐出数の累計が所定の数値を超えた時点で、前記複数ヘッド重量測定受器の交換指示工程又は吸引工程を実施することを特徴とする、請求項18又は19に記載の液滴吐出方法。
- 前記複数ヘッド重量測定工程を並行して実施することなく前記給除材工程を所定の回数実施する重量測定休止工程を有することを特徴とする、請求項2乃至20のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
- 液状体を吐出する液滴吐出ヘッドと、
同時に複数の液滴吐出ヘッドに臨み、前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが吐出する前記液状体を受けることが可能な複数ヘッド重量測定受器を有し、吐出された前記液状体の重量を測定する複数ヘッド重量測定ユニットと、を備えることを特徴とする液滴吐出装置。 - 吐出された前記液状体を着弾させる対象である基材を載置するためのステージと、
前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを主走査方向に相対移動させるステージ移動手段と、
前記液滴吐出ヘッドと前記複数ヘッド重量測定ユニットとを主走査方向に相対移動させる重量測定ユニット移動手段と、
前記液滴吐出ヘッドと前記複数ヘッド重量測定ユニットとを、前記主走査方向と略直交する副走査方向に相対移動させる重量測定ユニット副移動手段と、
前記液滴吐出ヘッドと前記複数ヘッド重量測定ユニットと前記重量測定ユニット移動手段と前記重量測定ユニット副移動手段とを制御する重量測定制御部と、をさらに備え、
前記重量測定制御部は、
前記重量測定ユニット移動手段及び前記重量測定ユニット副移動手段を制御することによって、前記複数の液滴吐出ヘッドが前記複数ヘッド重量測定受器に臨む位置に位置するように、前記液滴吐出ヘッドと前記複数ヘッド重量測定ユニットとを相対移動させ、
前記ステージに対する前記基材の給除材を実施する時間、及び当該給除材のために前記ステージが前記ステージ移動手段によって相対移動されている時間を含む給除材時間の間に、
前記複数の液滴吐出ヘッドを制御することによって、吐出された前記液状体の重量測定を実施するための重量測定吐出を、前記複数の液滴吐出ヘッドに実施させることを特徴とする、請求項22に記載の液滴吐出装置。 - 前記液滴吐出ヘッドの状態を維持するために前記液滴吐出ヘッドが実施する捨て吐出によって吐出される前記液状体を受ける第一捨て吐出受器と、
前記液滴吐出ヘッドの吐出状態を検査するために前記液滴吐出ヘッドに実施させる検査吐出によって吐出される前記液状体を着弾させる検査吐出着弾シートと、当該検査吐出着弾シート上に着弾した前記液状体の状態情報を取得する状態観測装置と、を含む吐出検査装置と、
前記液滴吐出ヘッドと前記状態観測装置とを制御する吐出検査制御部と、をさらに備え、
前記重量測定ユニット移動手段は、前記液滴吐出ヘッドと、前記第一捨て吐出受器及び前記検査吐出着弾シートと、を前記主走査方向に相対移動させ、
前記重量測定ユニット副移動手段は、前記液滴吐出ヘッドと、前記第一捨て吐出受器及び前記検査吐出着弾シートと、を前記副走査方向に相対移動させ、
前記重量測定制御部は、前記重量測定ユニット移動手段及び前記重量測定ユニット副移動手段を制御することによって、前記液滴吐出ヘッドが前記第一捨て吐出受器又は前記検査吐出着弾シートに臨む位置に位置するように、前記液滴吐出ヘッドと前記第一捨て吐出受器及び前記検査吐出着弾シートとを相対移動させ、
前記重量測定ユニット移動手段及び前記重量測定ユニット副移動手段を制御することによって、前記状態観測装置が前記検査吐出着弾シートに臨む位置に位置するように、前記状態観測装置と前記検査吐出着弾シートとを相対移動させ、
前記吐出検査制御部は、前記給除材時間の間に、前記検査吐出を実施させるように、前記液滴吐出ヘッドを制御し、
前記吐出検査制御部は、また、前記状態観測装置が臨んだ前記検査吐出着弾シートの上に着弾した前記液状体の状態情報を取得するように、前記状態観測装置を制御することを特徴とする請求項23に記載の液滴吐出装置。 - 前記吐出検査制御部及び前記重量測定制御部は、前記状態観測装置による前記状態情報の取得と、前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出の実施と、がそれぞれを実施する時刻が互いにずれて実施されるように、前記状態観測装置及び前記液滴吐出ヘッドを制御することを特徴とする請求項24に記載の液滴吐出装置。
- 前記液滴吐出ヘッド又は前記状態観測装置と、前記検査吐出着弾シートと、を前記主走査方向に相対移動させる検査ユニット移動手段をさらに備え、
前記吐出検査制御部は、前記検査ユニット移動手段及び前記重量測定ユニット副移動手段を制御して、
前記液滴吐出ヘッドが前記検査吐出着弾シートに臨む位置に位置するように、前記液滴吐出ヘッドと前記検査吐出着弾シートとを相対移動させ、
前記状態観測装置が前記検査吐出着弾シートに臨む位置に位置するように、前記状態観測装置と前記検査吐出着弾シートとを相対移動させ、
前記吐出検査制御部及び前記重量測定制御部は、前記状態観測装置による前記状態情報の取得と、前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出の実施と、が略並行して実施されるように、前記状態観測装置及び前記複数の液滴吐出ヘッドを制御することを特徴とする請求項24に記載の液滴吐出装置。 - 前記液滴吐出ヘッド又は前記状態観測装置と、前記検査吐出着弾シートと、を前記副走査方向に相対移動させる検査ユニット副移動手段をさらに備え、
前記吐出検査制御部は、
前記検査ユニット移動手段及び前記検査ユニット副移動手段を制御することによって、
前記液滴吐出ヘッドが前記第一捨て吐出受器又は前記検査吐出着弾シートに臨む位置に位置するように、前記液滴吐出ヘッドと前記検査吐出着弾シートとを相対移動させ、
前記状態観測装置が前記検査吐出着弾シートに臨む位置に位置するように、前記状態観測装置と前記検査吐出着弾シートとを相対移動させることを特徴とする、請求項26に記載の液滴吐出装置。 - 前記第一捨て吐出受器が前記複数ヘッド重量測定受器であって、
前記重量測定制御部は、
前記複数の液滴吐出ヘッドが実施する捨て吐出によって吐出される前記液状体を前記複数ヘッド重量測定受器に着弾させて、着弾した前記液状体の重量を、前記複数ヘッド重量測定ユニットによって測定させることを特徴とする、請求項24乃至27のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。 - 前記複数の液滴吐出ヘッドから重量測定吐出された前記液状体の重量を前記複数ヘッド重量測定ユニットによって測定した測定値の、基準値に対する差異が、所定の値を超えた場合には、確認検査を実施することを特徴とする、請求項22乃至28のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
- 一台の前記液滴吐出ヘッドに臨み、前記液滴吐出ヘッドが吐出する前記液状体を受けることが可能な単ヘッド重量測定受器を有し、吐出された前記液状体の重量を測定する単ヘッド重量測定ユニットを、さらに備え、
前記確認検査は、前記単ヘッド重量測定ユニットを用いて、前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれの前記液滴吐出ヘッドごとに実施する、吐出された前記液状体の重量測定であることを特徴とする請求項29に記載の液滴吐出装置。 - 前記単ヘッド重量測定受器に隣接して設けられており、当該単ヘッド重量測定受器に対向する前記液滴吐出ヘッドに隣接して配置された前記液滴吐出ヘッドに少なくとも対向する位置に位置するように配置された第二捨て吐出受器を、さらに備え、
前記重量測定制御部は、前記複数の液滴吐出ヘッドに含まれる一台の前記液滴吐出ヘッドが前記重量測定吐出を実施している間に、前記複数の液滴吐出ヘッドに含まれる他の前記液滴吐出ヘッドは、前記第二捨て吐出受器に向けて、前記捨て吐出を実施するように、前記液滴吐出ヘッドを制御することを特徴とする請求項30に記載の液滴吐出装置。 - 前記確認検査が、前記吐出検査装置による前記液滴吐出ヘッドの吐出状態の検査であることを特徴とする請求項29に記載の液滴吐出装置。
- 前記液滴吐出ヘッドの吐出条件を設定する吐出条件設定部をさらに備え、
前記液滴吐出ヘッドから重量測定吐出された前記液状体の重量を、前記単ヘッド重量測定ユニットによって測定した測定値の基準値に対する差異が、第一の値を超えると共に、第二の値以下である場合には、前記吐出条件設定部が、前記液滴吐出ヘッドにおける吐出条件の補正を実施することを特徴とする、請求項30又は31に記載の液滴吐出装置。 - 前記吐出条件の一つは、前記液滴吐出ヘッドに印加する駆動電圧であり、前記補正は、駆動電圧値の補正又は駆動電圧波形の補正を含むことを特徴とする、請求項33に記載の液滴吐出装置。
- 前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出、又は前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出及び前記捨て吐出の実施状態に拠って、前記複数ヘッド重量測定受器の交換指示を発信する交換指示部をさらに備えることを特徴とする、請求項22乃至34のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
- 前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出、又は前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出及び前記捨て吐出の実施状態に拠って、前記複数ヘッド重量測定受器に蓄積された前記液状体を吸引する液状体吸引部をさらに備えることを特徴とする、請求項22乃至34のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
- 前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出、又は前記複数の液滴吐出ヘッドによる前記重量測定吐出及び前記捨て吐出の吐出数を累計し、当該吐出数の累計が所定の数値を超えた時点で、前記交換指示部又は前記液状体吸引部は、前記複数ヘッド重量測定受器の交換指示の発信、又は前記液状体の吸引を実施することを特徴とする、請求項35又は36に記載の液滴吐出装置。
- 前記重量測定制御部は、
前記給除材が実施されるのに伴って、前記複数の液滴吐出ヘッドが重量測定吐出を実施し、前記複数の液滴吐出ヘッドが吐出した前記液状体の重量測定が実施されるように、前記複数ヘッド重量測定ユニット、前記重量測定ユニット移動手段、及び前記液滴吐出ヘッドを制御すると共に、
前記複数の液滴吐出ヘッドの前記重量測定吐出を並行して実施することを伴う前記給除材と、次に当該複数の液滴吐出ヘッドの前記重量測定吐出を並行して実施することを伴う前記給除材との間に、前記重量測定吐出を並行して実施することを伴わない前記給除材が複数回数実施されるように、前記複数ヘッド重量測定ユニット、前記重量測定ユニット移動手段、及び前記液滴吐出ヘッドを制御することを特徴とする、請求項22乃至37のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。 - 液滴吐出ヘッドから液状体を吐出すると共に、前記液状体を着弾させる対象である基材と前記液滴吐出ヘッドとを相対移動させることによって、前記基材上に前記液状体を配置する液滴吐出装置の吐出重量測定方法であって、
複数の液滴吐出ヘッドが、当該複数の液滴吐出ヘッドから吐出された前記液状体の重量測定を実施するための重量測定吐出をそれぞれ実施する複数ヘッド重量測定吐出工程を含み、吐出された前記液状体の重量を測定する複数ヘッド重量測定工程を有することを特徴とする、液滴吐出装置の吐出重量測定方法。 - 液状体を吐出する液滴吐出ヘッドと、吐出された前記液状体を着弾させる対象である基材を載置するためのステージと、前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対移動させるステージ移動手段と、を備える液滴吐出装置の吐出重量測定装置であって、
同時に複数の液滴吐出ヘッドに臨み、前記複数の液滴吐出ヘッドのそれぞれが吐出する前記液状体を受けることが可能な複数ヘッド重量測定受器を有し、吐出された前記液状体の重量を測定する複数ヘッド重量測定ユニットと、
前記液滴吐出ヘッドと前記複数ヘッド重量測定ユニットとを相対移動させる重量測定ユニット移動手段と、を備えることを特徴とする、液滴吐出装置の吐出重量測定装置。
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2007
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Date | Code | Title | Description |
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A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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