JP2010142789A - 液塗布方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 液塗布装置の全塗布ヘッドに必要とされる吐出量設定時間を短縮し、生産性を向上すること。
【解決手段】 複数の塗布ヘッド１１のそれぞれが備えるノズルから塗布液を吐出させて基板に塗布する液塗布方法において、各塗布ヘッド１１の吐出量の次回設定時に、前回吐出量の設定時に用いた当該塗布ヘッド１１の電圧係数ｋを用いるもの。
【選択図】 図１
【解決手段】 複数の塗布ヘッド１１のそれぞれが備えるノズルから塗布液を吐出させて基板に塗布する液塗布方法において、各塗布ヘッド１１の吐出量の次回設定時に、前回吐出量の設定時に用いた当該塗布ヘッド１１の電圧係数ｋを用いるもの。
【選択図】 図１
Description
本発明は液塗布方法及び装置に関する。
インク等の液塗布装置として、特許文献１に記載の如く、基板に対して塗布液を吐出させて塗布する複数のノズルを備えた複数の塗布ヘッドを有してなるものがある。塗布ヘッドは、各ノズルに対応する圧電素子を備え、各圧電素子に対する駆動電圧の印加に応じて各ノズルから塗布液を吐出する。このとき、配向膜等の薄膜の形成に用いられる塗布ヘッドでは、均一な厚さの膜を形成するために、当該塗布ヘッドから目標量の塗布液を吐出させることが求められる。
そこで、従来技術では、定期的、又は塗布液の品種切り替え毎等に、各塗布ヘッドからの塗布液の吐出量を確認する作業が行なわれている。そして、この作業は、電子天秤を用いて各塗布ヘッドから吐出された塗布液の実際の吐出量を測定し、測定した吐出量が目標の吐出量と異なる場合には、当該塗布ヘッドのノズルの圧電素子に印加する電圧と吐出量との関係（電圧係数）に基づいて印加電圧を調整することで行なっている。
特開2007-136450号公報
しかしながら、上述した電圧係数は、一度求めても、圧電素子の経時的な特性の変化や品種切り替えによる粘度変化等の要因のため変化することがあるため、各塗布ヘッドからの塗布液の吐出量の確認作業をする度に、当該塗布ヘッドの前述の電圧係数を求め直していた。１台の液塗布装置は例えば20個の塗布ヘッドを有しており、１個の塗布ヘッドについて前述の電圧係数を求める作業時間は例えば2分であり、結果として１台の液塗布装置の全塗布ヘッドに必要とされる吐出量設定時間は例えば40分になり、液塗布装置の生産性を損なう。
本発明の課題は、液塗布装置の全塗布ヘッドに必要とされる吐出量設定時間を短縮し、生産性を向上することにある。
請求項１の発明は、複数の塗布ヘッドのそれぞれが備えるノズルから塗布液を吐出させて基板に塗布する液塗布方法において、各塗布ヘッドの吐出量の初回検量時に、当該塗布ヘッドのノズルの圧電素子に印加する電圧と、当該電圧で当該塗布ヘッドから吐出された吐出量とに基づいて、当該塗布ヘッドのノズルが単位の吐出量を実現するに必要な電圧を表す当該塗布ヘッドの電圧係数を求める初回検量工程と、各塗布ヘッドの吐出量の設定時に、初回検量時に求めた当該塗布ヘッドの電圧係数に基づいて、各塗布ヘッドの目標吐出量を吐出するに必要な電圧を求め、求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動する前回吐出量設定工程と、各塗布ヘッドの吐出量の次回設定時に、前回吐出量の設定時に用いた当該塗布ヘッドの電圧係数を用いる次回吐出量設定工程とを有するようにしたものである。
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、次回吐出量設定工程において、当該塗布ヘッドの前回吐出量の設定時に用いた電圧係数に基づいて求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動して得られる吐出量を測定し、この測定吐出量が必要吐出量の許容範囲外にあれば上記電圧係数を初回検量時と同様にして新たな電圧係数として求め直し、当該求め直した新たな電圧係数に基づいて当該塗布ヘッドの目標吐出量を吐出するに必要な電圧を求め、求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動するようにしたものである。
請求項３の発明は、複数の塗布ヘッドのそれぞれが備えるノズルから塗布液を吐出させて基板に塗布する液塗布装置において、各塗布ヘッドを駆動してそれらのノズルから吐出される塗布液の吐出量を制御する制御装置を有してなり、この制御装置は、各塗布ヘッドの吐出量の初回検量時に、当該塗布ヘッドのノズルの圧電素子に印加する電圧と、当該電圧で当該塗布ヘッドから吐出された吐出量とに基づいて、当該塗布ヘッドのノズルが単位の吐出量を実現するに必要な電圧を表す当該塗布ヘッドの電圧係数を求め、各塗布ヘッドの吐出量の設定時に、初回検量時に求めた当該塗布ヘッドの電圧係数に基づいて、各塗布ヘッドの目標吐出量を吐出する必要な電圧を求め、求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動し、各塗布ヘッドの吐出量の次回設定時に、前回吐出量の設定時に用いた当該塗布ヘッドの電圧係数を用いるようにしたものである。
請求項４の発明は、請求項３の発明において更に、各塗布ヘッドの吐出量の次回設定時に、当該塗布ヘッドの前回吐出量の設定時に用いた電圧係数に基づいて求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動して得られる吐出量を測定し、この測定吐出量が必要吐出量の許容範囲外にあれば上記電圧係数を初回検量時と同様にして新たな電圧係数として求め直し、当該求め直した新たな電圧係数に基づいて当該塗布ヘッドの目標吐出量を吐出するに必要な電圧を求め、求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動するようにしたものである。
（請求項１、３）
(a)各塗布ヘッドの吐出量の次回設定時に、当該塗布ヘッドの電圧係数を求め直すことなく、前回吐出量の設定時に用いた当該塗布ヘッドの電圧係数を用いる。そして、前回吐出量の設定時に用いた電圧係数に基づいて求めた電圧によって目標吐出量が得られたならば、新たに電圧係数を求め直すことはしない。従って、液塗布装置の全塗布ヘッドに必要とされる吐出量設定時間を短縮し、生産性を向上することができる。
(a)各塗布ヘッドの吐出量の次回設定時に、当該塗布ヘッドの電圧係数を求め直すことなく、前回吐出量の設定時に用いた当該塗布ヘッドの電圧係数を用いる。そして、前回吐出量の設定時に用いた電圧係数に基づいて求めた電圧によって目標吐出量が得られたならば、新たに電圧係数を求め直すことはしない。従って、液塗布装置の全塗布ヘッドに必要とされる吐出量設定時間を短縮し、生産性を向上することができる。
（請求項２、４）
(b)各塗布ヘッドの吐出量の次回設定時に、当該塗布ヘッドの前回吐出量の設定時に用いた電圧係数に基づいて求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動して得られる吐出量を測定し、この測定吐出量が必要吐出量の許容範囲外にあれば上記電圧係数を初回検量時と同様にして新たな電圧係数として求め直し、当該求め直した新たな電圧係数に基づいて当該塗布ヘッドの目標吐出量を吐出するに必要な電圧を求め、求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動する。これにより、液塗布装置の各塗布ヘッドの吐出量設定精度を損なうことなく、全塗布ヘッドに必要とされる吐出量設定時間を短縮できる。
(b)各塗布ヘッドの吐出量の次回設定時に、当該塗布ヘッドの前回吐出量の設定時に用いた電圧係数に基づいて求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動して得られる吐出量を測定し、この測定吐出量が必要吐出量の許容範囲外にあれば上記電圧係数を初回検量時と同様にして新たな電圧係数として求め直し、当該求め直した新たな電圧係数に基づいて当該塗布ヘッドの目標吐出量を吐出するに必要な電圧を求め、求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動する。これにより、液塗布装置の各塗布ヘッドの吐出量設定精度を損なうことなく、全塗布ヘッドに必要とされる吐出量設定時間を短縮できる。
図１は液塗布装置の一例を示す模式図、図２は塗布ヘッドの電圧係数を示す線図、図３は初回検量工程と前回吐出量設定工程を示す流れ図、図４は次回吐出量設定工程を示す流れ図、図５は次回吐出量設定工程における検量動作を示す流れ図である。
図１に示す液塗布装置１０は、複数の塗布ヘッド１１を有する。各塗布ヘッド１１は、インク等の塗布液を吐出させて基板に塗布する複数のノズルを有し、各ノズルのそれぞれに対応する複数の圧電素子を備える。各塗布ヘッド１１は、駆動部１２により駆動され、当該塗布ヘッド１１に対応する駆動電圧の印加に応じた吐出量の液滴を吐出する。
液塗布装置１０は、各塗布ヘッド１１を駆動する駆動部１２を制御し、それらのノズルから吐出される塗布液の吐出量を制御する制御装置２０を有する。本実施例において、制御装置２０は、塗布ヘッド１１の各ノズルの圧電素子に印加する電圧の周波数を一定とし、電圧（大きさ）を変化させることにより、各ノズルから吐出される塗布液の吐出量を制御する。制御装置２０は、本実施例では、塗布ヘッド１１の全ノズルに同じ大きさの電圧を同じ周波数で所定時間印加して駆動し、これによって得られる当該塗布ヘッド１１の吐出量を電子天秤３０で測定し（塗布ヘッド１１の全ノズルの吐出量をまとめて測定する）、その測定結果を表示部２１に表示する。
制御装置２０は、液塗布装置１０の各塗布ヘッド１１を定期的（例えば１週間毎）、又は塗布液の品種切り替え毎等に、各塗布ヘッド１１からの塗布液の吐出量（実際の吐出量）を目標の吐出量に設定し、液塗布装置１０の塗布品質を確保するために、以下の制御動作を行なう。
(A)初回検量工程（図２、図３）
各塗布ヘッド１１の吐出量の初回検量（実際に吐出された塗布液の重量を測定すること）を行なう。
各塗布ヘッド１１の吐出量の初回検量（実際に吐出された塗布液の重量を測定すること）を行なう。
制御装置２０は、各塗布ヘッド１１の吐出量の初回検量時に、当該塗布ヘッド１１のノズルの圧電素子に印加する電圧Ｖと、当該電圧Ｖで当該塗布ヘッド１１から吐出された吐出量ｇとに基づいて、当該塗布ヘッド１１のノズルが単位の吐出量を実現するに必要な電圧を表す当該塗布ヘッド１１の電圧係数ｋ（ｋ＝Ｖ／ｇ）を求める。具体的には以下の如くである。
(1)当該塗布ヘッド１１の全ノズルの圧電素子に電圧Ｖ1を印加し、そのときの当該塗布ヘッド１１から実際に吐出された塗布液の吐出量（重量）ｇ1を電子天秤３０で測定する。
(2)当該塗布ヘッド１１の全ノズルの圧電素子に電圧Ｖ2を印加し、そのときの当該塗布ヘッド１１から実際に吐出された塗布液の吐出量（重量）ｇ2を電子天秤３０で測定する。
(3)上述(1)、(2)の測定結果より図２の検量線（圧電素子に印加する電圧と塗布ヘッドの全ノズルから吐出される塗布液の量（重量）の関係を示すグラフ）Ｌが得られ、この検量線Ｌの傾きより当該塗布ヘッド１１の電圧係数ｋが算出される。
(B)吐出量設定工程（図３）
この吐出量設定工程は、後述(C)の次回吐出量設定工程に対し、前回吐出量設定工程とされる。
この吐出量設定工程は、後述(C)の次回吐出量設定工程に対し、前回吐出量設定工程とされる。
制御装置２０は、この前回吐出量設定工程での各塗布ヘッド１１の吐出量の設定時（以下「前回吐出量の設定時」）に、前述(A)の初回検量時に求めた当該塗布ヘッド１１の電圧係数ｋに基づいて、各塗布ヘッド１１の目標吐出量ｇtaを吐出するに必要な電圧Ｖtを求め、求めた電圧Ｖtで当該塗布ヘッド１１を駆動する。具体的には以下の如くになる。
(1)各塗布ヘッド１１の目標吐出量ｇtaに当該塗布ヘッド１１の電圧係数ｋを用いて、当該塗布ヘッド１１に必要な印加電圧Ｖtを算出する。
(2)当該塗布ヘッド１１の全ノズルの圧電素子に電圧Ｖtを印加し、そのときの当該塗布ヘッド１１の吐出量ｇtxを電子天秤３０で測定する。
(3)上述(2)の測定吐出量ｇtxが上述(1)の目標吐出量ｇtaの許容範囲内にあれば、当該塗布ヘッド１１の吐出量の測定を終了し（測定正常）、次の塗布ヘッド１１の吐出量の設定を行なう。
(4)上述(2)の測定吐出量ｇtxが上述(1)の目標吐出量ｇtaの許容範囲外にあれば、同一塗布ヘッド１１について、上記電圧係数ｋを前述(A)の(1)〜(3)の初回検量時と同様にして求め直す。
(5)上述(4)で求め直した当該塗布ヘッド１１の電圧係数ｋに基づいて上述(1)〜(3)を繰り返す。この繰り返しの回数が予め定めたリトライ範囲外であれば、当該塗布ヘッド１１の吐出量の測定を終了する（測定異常）。
(C)次回吐出量設定工程（図４、図５）
上述(B)の各塗布ヘッド１１の吐出量設定後、設定された吐出量にて基板に対する塗布液の塗布が行なわれるが、この際、塗布精度を維持するために、各塗布ヘッド１１を定期的（例えば１週間毎）、又は塗布液の品種切り替え毎等に、以下の吐出量設定工程を次回吐出量設定工程として行なう。
上述(B)の各塗布ヘッド１１の吐出量設定後、設定された吐出量にて基板に対する塗布液の塗布が行なわれるが、この際、塗布精度を維持するために、各塗布ヘッド１１を定期的（例えば１週間毎）、又は塗布液の品種切り替え毎等に、以下の吐出量設定工程を次回吐出量設定工程として行なう。
制御装置２０は、この次回吐出量設定工程での各塗布ヘッド１１の吐出量の次回設定時に、前述(B)の前回吐出量の設定時に用いた当該塗布ヘッド１１の電圧係数ｋ（前述(A)の(3)で算出した電圧係数ｋ、又は前述(B)の(4)で求め直した電圧係数ｋ）を用いる。具体的には以下の如くになる。
(1)各塗布ヘッド１１の目標吐出量ｇtaに当該塗布ヘッド１１の電圧係数ｋを用いて、当該塗布ヘッド１１に必要な印加電圧Ｖtを算出する。
(2)当該塗布ヘッド１１の全ノズルの圧電素子に電圧Ｖtを印加し、そのときの当該塗布ヘッド１１から吐出された塗布液の実際の吐出量ｇtxを電子天秤３０で測定する。
(3)上述(2)の測定吐出量ｇtxが上述(1)の目標吐出量ｇtaの許容範囲内にあれば、当該塗布ヘッド１１の吐出量の測定を終了し（測定正常）、次の塗布ヘッド１１の吐出量の設定を行なう。
(4)上述(2)の測定吐出量ｇtxが上述(1)の目標吐出量ｇtaの許容範囲外にあれば、同一塗布ヘッド１１について、上記電圧係数ｋを前述(A)の(1)〜(3)の初回検量時と同様にして求め直す。
即ち、当該塗布ヘッド１１の全ノズルの圧電素子に電圧Ｖ1を印加し、そのときの当該塗布ヘッド１１の吐出量ｇ1を電子天秤３０で測定する。次に、当該塗布ヘッド１１の全ノズルの圧電素子に電圧Ｖ2を印加し、そのときの当該塗布ヘッド１１の吐出量ｇ2を電子天秤３０で測定する。次に、上述(1)、(2)の測定結果より図２の検量線Ｌが得られ、この検量線Ｌの傾きより当該塗布ヘッド１１の電圧係数ｋが算出される。
(5)上述(4)で求め直した当該塗布ヘッド１１の電圧係数ｋに基づいて上述(1)〜(3)を繰り返す。この繰り返しの回数が予め定めたリトライ範囲外であれば、当該塗布ヘッド１１の吐出量の測定を終了する（測定異常）。
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)各塗布ヘッド１１の吐出量の次回設定時に、当該塗布ヘッド１１の電圧係数ｋを求め直すことなく、前回吐出量の設定時に用いた当該塗布ヘッド１１の電圧係数ｋを用いる。そして、前回吐出量の設定時に用いた電圧係数ｋに基づいて求めた印加電圧によって目標吐出量ｇtaが得られたならば、新たな電圧係数ｋを求め直すことはせず、前回吐出量の設定時に用いた電圧係数ｋをそのまま用いる。従って、液塗布装置１０の全塗布ヘッド１１に必要とされる吐出量設定時間を短縮し、生産性を向上することができる。
(a)各塗布ヘッド１１の吐出量の次回設定時に、当該塗布ヘッド１１の電圧係数ｋを求め直すことなく、前回吐出量の設定時に用いた当該塗布ヘッド１１の電圧係数ｋを用いる。そして、前回吐出量の設定時に用いた電圧係数ｋに基づいて求めた印加電圧によって目標吐出量ｇtaが得られたならば、新たな電圧係数ｋを求め直すことはせず、前回吐出量の設定時に用いた電圧係数ｋをそのまま用いる。従って、液塗布装置１０の全塗布ヘッド１１に必要とされる吐出量設定時間を短縮し、生産性を向上することができる。
(b)各塗布ヘッド１１の吐出量の次回設定時に、当該塗布ヘッド１１の前回吐出量の設定時に用いた電圧係数ｋに基づいて求めた電圧で当該塗布ヘッド１１を駆動して得られる吐出量を測定し、この測定吐出量が必要吐出量の許容範囲外にあれば上記電圧係数ｋを初回検量時と同様にして新たな電圧係数として求め直し、当該求め直した新たな電圧係数ｋに基づいて当該塗布ヘッド１１の目標吐出量を吐出するに必要な電圧を求め、求めた電圧で当該塗布ヘッド１１を駆動する。これにより、液塗布装置１０の各塗布ヘッド１１の吐出量設定精度を損なうことなく、全塗布ヘッド１１に必要とされる吐出量設定時間を短縮できる。
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
１０ 液塗布装置
１１ 塗布ヘッド
２０ 制御装置
３０ 電子天秤
１１ 塗布ヘッド
２０ 制御装置
３０ 電子天秤
Claims (4)
- 複数の塗布ヘッドのそれぞれが備えるノズルから塗布液を吐出させて基板に塗布する液塗布方法において、
各塗布ヘッドの吐出量の初回検量時に、当該塗布ヘッドのノズルの圧電素子に印加する電圧と、当該電圧で当該塗布ヘッドから吐出された吐出量とに基づいて、当該塗布ヘッドのノズルが単位の吐出量を実現するに必要な電圧を表す当該塗布ヘッドの電圧係数を求める初回検量工程と、
各塗布ヘッドの吐出量の設定時に、初回検量時に求めた当該塗布ヘッドの電圧係数に基づいて、各塗布ヘッドの目標吐出量を吐出するに必要な電圧を求め、求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動する前回吐出量設定工程と、
各塗布ヘッドの吐出量の次回設定時に、前回吐出量の設定時に用いた当該塗布ヘッドの電圧係数を用いる次回吐出量設定工程とを有することを特徴とする液塗布方法。 - 次回吐出量設定工程において、
当該塗布ヘッドの前回吐出量の設定時に用いた電圧係数に基づいて求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動して得られる吐出量を測定し、この測定吐出量が必要吐出量の許容範囲外にあれば上記電圧係数を初回検量時と同様にして新たな電圧係数として求め直し、当該求め直した新たな電圧係数に基づいて当該塗布ヘッドの目標吐出量を吐出するに必要な電圧を求め、求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動する請求項１に記載の液塗布方法。 - 複数の塗布ヘッドのそれぞれが備えるノズルから塗布液を吐出させて基板に塗布する液塗布装置において、
各塗布ヘッドを駆動してそれらのノズルから吐出される塗布液の吐出量を制御する制御装置を有してなり、
この制御装置は、
各塗布ヘッドの吐出量の初回検量時に、当該塗布ヘッドのノズルの圧電素子に印加する電圧と、当該電圧で当該塗布ヘッドから吐出された吐出量とに基づいて、当該塗布ヘッドのノズルが単位の吐出量を実現するに必要な電圧を表す当該塗布ヘッドの電圧係数を求め、
各塗布ヘッドの吐出量の設定時に、初回検量時に求めた当該塗布ヘッドの電圧係数に基づいて、各塗布ヘッドの目標吐出量を吐出する必要な電圧を求め、求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動し、
各塗布ヘッドの吐出量の次回設定時に、前回吐出量の設定時に用いた当該塗布ヘッドの電圧係数を用いることを特徴とする液塗布装置。 - 各塗布ヘッドの吐出量の次回設定時に、当該塗布ヘッドの前回吐出量の設定時に用いた電圧係数に基づいて求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動して得られる吐出量を測定し、この測定吐出量が必要吐出量の許容範囲外にあれば上記電圧係数を初回検量時と同様にして新たな電圧係数として求め直し、当該求め直した新たな電圧係数に基づいて当該塗布ヘッドの目標吐出量を吐出するに必要な電圧を求め、求めた電圧で当該塗布ヘッドを駆動する請求項３に記載の液塗布装置。
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