JP2011177644A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】描画品質を損わずに効率的にワーク処理を行う液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】描画エリア１１でワークＷを第１の方向に往復動して描画動作を行い、一対のワークステージ２２と、一対のワークステージ２２を第１の方向に個々に移動させるワーク移動テーブル２と、機能液滴吐出ヘッド４４を第１の方向に直交する第２の方向に移動させるヘッド移動テーブル３と、描画エリア１１から第２の方向に外れたメンテナンスエリア１２で機能液滴吐出ヘッド４４を機能回復するメンテナンス手段７と、描画エリア１１から第１の方向の両外側に外れた２つの除給材エリア１４でワークを除給材する一対の除給材手段９と、制御手段１０と、を備え、制御手段１０は、ワークステージ２２ａを描画エリア１１と除給材エリア１４ａ間で移動させ、ワークステージ２２ｂを描画エリア１１と除給材エリア１４ｂで移動させ、描画動作と除給材を交互に実施する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一対のワークテーブルを備え、ワークへの描画とワークの除給材とを交互に実施する液滴吐出装置に関する。

この種の液滴吐出装置として、固定的に配置した一対のワークステージと、ライン形式の機能液滴吐出ヘッドを搭載し、機能液滴吐出ヘッドを一対の描画ステージ間で移動させるヘッド移動機構と、を有し、機能液適吐出ヘッドを一対の描画ステージの間で移動させながら描画する液滴吐出装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００８−２２５２４６号公報

しかし、このような吐出検査装置では、ワークへの描画とワークの除給材とを並行して行うことができるため、ワーク処理のサイクルタイムを短縮することができるものの、ヘッド移動機構の移動距離が極端に長くなるため、機能液滴吐出ヘッドを精度良く走査することができず、描画品質が損なわれる問題があった。

本発明は、描画品質を損なうことなく、ワーク処理のサイクルタイムを短縮することができる液滴吐出装置を提供することを課題としている。

本発明の液滴吐出装置は、描画エリアにおいて、ワークを第１の方向に往復動させながら機能液滴吐出ヘッドを駆動してワークに描画動作を行なう液滴吐出装置であって、ワークがセットされる一対のワークステージと、一対のワークステージを、第１の方向に個々に移動させるワーク移動テーブルと、機能液滴吐出ヘッドを、第１の方向に直交する第２の方向に移動させるヘッド移動テーブルと、描画エリアから第２の方向に外れたメンテナンスエリアに配設され、機能液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス手段と、描画エリアから第１の方向の両外側に外れた２つの除給材エリアにそれぞれ配設され、各ワークステージに対しワークを除給材する一対の除給材手段と、ワーク移動テーブル、ヘッド移動テーブル、メンテナンス手段および一対の除給材手段を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、一方のワークステージが描画エリアおよび一方の除給材エリア間で移動し、且つ他方のワークステージが描画エリアおよび他方の除給材エリア間で移動するように、一対のワークステージを描画エリアと除給材エリアとの間で交互に移動させて、描画動作と除給材とを交互に実施することを特徴とする。

この構成によれば、ステージ移動手段により、ワークをセットした一対のワークステージを、描画エリアに交互に臨ませることができ、ワークの描画（ワーク処理）を連続して効率良く行うことができる。さらに、描画に際しワーク側を移動させる構造であるため、移動ストロークが長くなっても高い機械的精度を維持することができ、高い描画品質を維持することができる。

また、この場合、ワーク移動テーブルに搭載され、機能液滴吐出ヘッドからの検査吐出を受ける単一の検査ステージと、描画エリアと各除給材エリアとの間に位置する２つの検査エリアに配設され、検査ステージへの検査吐出結果を画像認識する一対の画像認識手段と、を更に備え、制御手段は、検査ステージを一対の検査エリアの間で交互に移動させて、描画動作に併せて行う検査吐出と、続く描画動作が実施されている間に行う検査吐出結果の吐出検査とを交互に実施することが好ましい。

この構成によれば、また、一方のワークステージにより描画を実施している間に、検査ステージを他方のワークステージ側の検査エリアに移動して、描画動作中に、画像認識手段による吐出検査を実施することができる。すなわち、ワークへの描画中に、先行する検査吐出に対する吐出検査を実施することができ、全体として、ワーク処理の効率化を図ることができ、サイクルタイムを短縮することができる。しかも、２箇所での吐出検査に対し、検査系の検査ステージが１つで済むため、構造を単純化することができる。

また、制御手段は、描画エリアにおいて、各ワークステージを第１の方向に複数回往復動させて描画動作を実施し、往復動の最終復動動作に同期して、検査ステージを一方の検査エリアから他方の検査エリアに移動させ、かつこの移動に同期して検査吐出を実施することが好ましい。

この構成によれば、一方のワークステージの最終復動動作に同期して、検査ステージが描画エリアを通過して検査吐出を受けるため、一方のワークステージへの描画動作の直後および他方のワークステージへの描画動作の直前に、検査吐出を行うことができる。すなわち、検査ステージへの検査吐出が、連続した描画動作を滞らせることなく、ワーク処理の効率化を図ることができる。また、描画動作に併せて検査吐出を行うため、検査吐出にかかる時間的なロスを抑えることができると共に、実際のワークへの吐出に即した検査吐出を得ることができる。

さらに、制御手段は、描画動作が実施されている間に行う吐出検査を、描画動作が完了するまでに完了することが好ましい。

この構成によれば、一方のワークステージへの描画動作と吐出検査を同時に実施して終了させることができるため、吐出検査に要する時間を十分に執ることができると共にワーク処理の効率化を図ることができる。

この場合、描画エリアは、Ｘ軸方向において、少なくともワークステージの２つ分の長さを有し、各検査エリアは、Ｘ軸方向において、少なくとも検査ステージの長さを有し、各除給材エリアは、Ｘ軸方向において、少なくともワークステージの１つ分の長さを有していることが好ましい。

この構成によれば、描画エリアおよび除給材エリアに、同時にワークステージが臨むことができるため、描画動作と除給材動作を並行して実施することができる。さらに、同時に検査エリアに検査ステージが臨むことができるため、描画動作と除給材動作を並行して吐出検査を行うことができる。

一方、メンテナンス手段は、機能液滴吐出ヘッドから機能液を吸引する吸引ユニットと、機能液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するワイピングユニットと、を有していることが好ましい。

この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドの吐出の機能回復を行いながら、精度のよい描画動作を行うことができる。

また、ヘッド移動テーブルには、機能液滴吐出ヘッドの複数個を含むキャリッジユニットが、第２の方向に複数並んで搭載されていることが好ましい。

この場合、ヘッド移動テーブルは、複数個のキャリッジユニットを個別に移動可能に構成されていることが好ましい。

この構成によれば、複数個のキャリッジユニットを個別に動かしながら描画動作を行うことができるため、精度の高い描画を行うことができる。

一実施形態に係る液滴吐出装置の外観斜視図である。 液滴吐出装置の上面図である。 液滴吐出装置の側面図である。 キャリッジユニットを模式的に示した平面図である。 機能液滴吐出ヘッドの表裏外観斜視図である。 機能液吐出装置の一連の動作を表した図である。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置について説明する。この液滴吐出装置は、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、例えば、特殊なインクや発光性の樹脂液である機能液を導入した機能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装置の各画素となる発光素子等を形成（描画）するものである。

図１ないし図３に示すように、液滴吐出装置１は、石定盤に支持されたＸ軸支持ベース２１上に配設され、主走査方向となるＸ軸方向に延在して、ワークＷをＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル２（ステージ移動手段）と、複数本の支柱３３を介してＸ軸テーブル２を跨ぐように架け渡された一対のＹ軸支持ベース３１上に配設され、副走査方向となるＹ軸方向に延在するＹ軸テーブル３と、複数の機能液滴吐出ヘッド４４が搭載された複数の（例えば１０個）キャリッジユニット４と、を備えている。本発明の液滴吐出装置１は、ワークＷがセットされるワークステージを２つ（一対）有し、Ｘ軸テーブル２によって、２つのワークステージをＸ軸方向に個別に移動させて交互に描画動作を行う。

また、液滴吐出装置１は、機能液滴吐出ヘッド４４から機能液を吸引する吸引ユニット７２と、機能液滴吐出ヘッド４４のノズル面ＮＦを払拭するワイピングユニット７３と、を有するメンテナンス装置７（メンテナンス手段）を有している。さらに、液滴吐出装置１は、機能液滴吐出ヘッド４４から機能液の捨て吐出を受けると共に、吐出された機能液の重量を測定する重量測定・フラッシングユニット５１と、機能液滴吐出ヘッド４４から検査吐出を受けるロール紙ユニット５２（検査ステージ）と、ロール紙ユニット５２の吐出結果を画像認識する一対の画像認識ユニット６（画像認識手段）と、ワークＷのアライメントを行う一対のアライメントユニット８と、ワークＷの除給を行う一対の除給材ユニット９（除給材手段）と、を備えている。

また、液滴吐出装置１は、これらの装置を、温度および湿度が管理された雰囲気内に収容するチャンバー（図示省略）と、チャンバを貫通して各機能液滴吐出ヘッド４４に機能液を供給する機能液供給ユニット（図示省略）と、装置全体を統括制御する制御装置１０と、を備えている。チャンバの側壁の一部には、機能液供給ユニットの主要部を為す複数のメインタンクユニット（図示省略）が配設されている。

Ｘ軸テーブル２およびＹ軸テーブル３の交差領域には、ワークＷに描画処理を行う描画エリア１１が設定され、描画エリア１１からＹ軸方向に外れたＹ軸テーブル３の移動領域には、吸引ユニット７２およびワイピングユニット７３を配設したメンテナンスエリア１２が設定されている。また、描画エリア１１からＸ軸方向の両外側には、機能液滴吐出ヘッド４４からの検査吐出結果を検査する第１検査エリア１３ａおよび第２検査エリア１３ｂが設定され、さらに、Ｘ軸方向の両外側には、ワークＷを除給するための第１除給材エリア１４ａおよび第２除給材エリア１４ｂが設定されている。すなわち、液滴吐出装置１は、Ｘ軸方向において、中心に設けられた描画エリア１１の両外側に、一対の検査エリア１３および除給材エリア１４が設けられている。

描画エリア１１は、Ｘ軸方向に少なくともワークＷ２枚分（ワークステージ２枚分）の長さを有し、複数のキャリッジユニット４（複数の機能液滴吐出ヘッド４４）が臨む位置を中心として、ワークＷがＸ軸方向に複数回往復動して描画処理が行われる。第１検査エリア１３ａおよび第２検査エリア１３ｂは、Ｘ軸方向に少なくともロール紙ユニット５２および重量測定・フラッシングユニット５１が配置可能な幅を有し、第１画像認識ユニット６ａおよび第２画像認識ユニット６ｂが上方からそれぞれ配設され、機能液滴吐出ヘッド４４（キャリッジユニット４）から検査吐出を受けたロール紙ユニット５２が、第１検査エリア１３ａおよび第２検査エリア１３ｂに移動し、ロール紙ユニット５２の吐出結果を画像認識して吐出検査が行われる。第１除給材エリア１４ａおよび第２除給材エリア１４ｂは、Ｘ軸方向に少なくともワークＷ１枚分（ワークステージ１枚分）の大きさを有し、Ｙ軸方向に外れた位置に第１除給材ユニット９ａおよび第２除給材ユニット９ｂがそれぞれ配設され、当該エリアに移動してきた第１ワークステージ２２ａおよび第２ワークステージ２２ｂ上のワークＷを除給材する。すなわち、液滴吐出装置１は、Ｘ軸方向に、少なくともワークステージ４枚分、ロール紙ユニット５２、重量測定・フラッシングユニット５１および機能液吐出ヘッド４４（ヘッドユニット４０）の幅と同等の長さを有している。

Ｘ軸テーブル２は、第１除給材エリア１４ａから第２除給材エリア１４ｂまで、Ｘ軸方向に延在する一対のＸ軸ガイドレール２５を有し（実際には、Ｘ軸支持ベース２１の両側面で構成されている。）、一対のＸ軸ガイドレール２５に搭載された第１ワークステージ２２ａおよび第２ワークステージ２２ｂと、第１ワークステージ２２ａおよび第２ワークステージ２２ｂをＸ軸ガイドレール２５に沿って移動させる第１ステージスライダ２３ａおよび第２ステージスライダ２３ｂと、ロール紙ユニット５２をＸ軸ガイドレール２５に沿って移動させるロール紙スライダ２４と、を有している。第１ワークステージ２２ａおよび第２ワークステージ２２ｂは、ワークＷを吸着セットすると共に、θ回転および昇降可能な機構を有している。本実施形態では、ロール紙スライダ２４に重量測定・フラッシングユニット５１が搭載され、重量測定・フラッシングユニット５１はロール紙ユニット５２と同期して移動する。

第１ステージスライダ２３ａは、リニアモーター駆動で第１ワークステージ２２ａを、描画エリア１１と第１除給材エリア１４ａとの間で移動させる。一方、第２ステージスライダ２３ｂは、リニアモーター駆動で第２ワークステージ２２ｂを、描画エリア１１と第２除給材エリア１４ｂとの間で移動させる。さらに、ロール紙スライダ２４は、リニアモーター駆動でロール紙ユニット５２および重量測定・フラッシングユニット５１を、第１検査エリア１３ａと第２検査エリア１３ｂの間で移動させる。すなわち、リニアモーターのステーターがＸ軸ガイドレール２５に沿って延在し、リニアモーターの複数のスライダが各ステージに対応しており、このリニアモーターにより、請求項に言う移動軸が構成されている。このように、第１ワークステージ２２ａ、第２ワークステージ２２ｂおよびロール紙ユニット５２は、個別に移動可能に構成されている。

Ｙ軸テーブル３は、Ｘ軸テーブル２を跨いでＹ軸方向に延在し、描画エリア１１を横断してメンテナンスエリア１２まで延びた一対のＹ軸支持ベース３１上に設けられたＹ軸ガイドレール（図示省略）と、一対のＸ軸ガイドレール２５に掛け渡すように搭載され、各キャリッジユニット４をそれぞれ吊設した複数のブリッジプレート３２と、各ブリッジプレート３２を介して複数のキャリッジユニット４をＹ軸ガイドレールに沿って移動させるキャリッジスライダ（図示省略）と、を有している。キャリッジスライダは、リニアモーター駆動で、各キャリッジユニット４を個別に移動可能に構成されている（複数のキャリッジユニット４を一体として移動させることも可能）。キャリッジスライダは、機能液滴吐出ヘッド４４（キャリッジユニット４）を、描画動作中に描画エリア１１内をＹ軸方向に走査するほか、描画エリア１１とメンテナンスエリア１２との間を移動させる。この場合も、リニアモーターのステーターがＹ軸ガイドレールに沿って延在し、リニアモーターの複数のスライダが各キャリッジスライダに対応している。

図３および図４に示すように、各キャリッジユニット４は、１２個の機能液滴吐出ヘッド４４を搭載したヘッドユニット４０と、ヘッドユニット４０をＹ軸テーブル３にθ回転および昇降自在に支持するヘッド回転機構４１と、を備えている。各キャリッジユニット４を吊設した各ブリッジプレート３２上には、各メインタンクユニットに連なるサブタンクユニット（図示省略）が配設されている。サブタンクユニットは、自然水頭を利用して各機能液滴吐出ヘッド４４に機能液を供給するようになっている。

図４に示すように、ヘッドユニット４０は、略方形のキャリッジプレート４３に対し、機能液滴吐出ヘッド４４が、左右に６個ずつ二分して組み付けられている。左右１組（２個）の機能液滴吐出ヘッド４４は、同一種類の機能液を吐出し、上下に６組の機能液滴吐出ヘッド４４が相互に階段状に位置ずれして配設されている。なお、各組内の同色の２つの機能液滴吐出ヘッド４４は、そのノズル列ＮＬがＹ軸方向に連続して１の部分描画ラインを構成している。なお、キャリッジユニット４の個数およびキャリッジユニット４に搭載される機能液滴吐出ヘッド４４の数は任意である。

図５に示すように、機能液滴吐出ヘッド４４は、いわゆる２連のインクジェットヘッドであり、２連の接続針４５ａを有する機能液導入部４５と、機能液導入部４５の側方に連なる２連のヘッド基板４６と、ヘッド基板４６の下方に連なる２連のポンプ部４７と、ポンプ部４７に連なるノズルプレート４８と、を備えている。ノズルプレート４８のノズル面ＮＦには、２列のノズル列ＮＬが相互に平行に列設されており、各ノズル列ＮＬは、等ピッチで並べた複数の吐出ノズル４９で構成されている（図５（ｂ）参照）。ヘッド基板４６は、上記した制御装置１０が接続されており、制御装置１０から出力された駆動波形が各ポンプ部４７（の圧電素子）に印加されることで、各吐出ノズル４９から機能液が吐出される。

図１および図２に示すように、吸引ユニット７２は、メンテナンスエリア１２に臨む複数のキャリッジユニット４の直下に固定的に配設されており、複数のキャリッジユニット４と同数の個別吸引ユニット７２ａから構成されている。各個別吸引ユニット７２ａは、１２個の機能液滴吐出ヘッド４４に対応する１２個のヘッドキャップを有するキャップユニットと、キャップユニットに連なる吸引機構と、キャップユニットを昇降させる昇降機構（いずれも図示省略）と、を備えている。個別吸引ユニット７２ａは、保管用・機能液吸引用の密接位置と、フラッシング用の離間位置と、ヘッドユニット４０の交換やキャップユニットの消耗品交換用の交換位置と、の間でキャップユニットを３段階に昇降させる。

ワイピングユニット７３は、吸引ユニット７２の描画エリア１１側近傍に、吸引ユニット７２と同様、固定的に配設されており、ワイピングシートをロール状に巻回した繰出しリールと、繰出しリールから繰出されたワイピングシートを巻取る巻取りリールと、両リール間に掛け渡されたワイピングシートを機能液滴吐出ヘッド４４に押し付ける押圧ローラー（いずれも図示省略）と、を有している。ワイピングユニット７３は、押圧ローラーを介して機能液滴吐出ヘッド４４にワイピングシートを押し付けながら、ワイピングシートを走行させ、さらに全体をＸ軸方向に移動させて、各キャリッジユニット４の機能液滴吐出ヘッド４４のノズル面ＮＦを払拭する。

図１ないし図３に示すように、重量測定・フラッシングユニット５１は、一対のワークステージ２２間において、ロール紙ユニット５２の第１除給材エリア１４ａ側近傍に配設されており、ロール紙スライダ２４によりＸ軸ガイドレール２５に対してロール紙ユニット５２と同期してスライド自在に支持されている。重量測定・フラッシングユニット５１は、機能液滴吐出ヘッド４４から吐出された機能液を受けるフラッシングボックスと、機能液の重量を測定する天秤ユニットと、を一体的に併設したものであり、ロール紙ユニット５２側にフラッシングボックスが配設されている。

フラッシングボックスは、機能液滴吐出ヘッド４４からの捨て吐出（フラッシング）を受けて、機能液滴吐出ヘッド４４の機能液吐出を安定させる。また、天秤ユニットは、複数の電子天秤と、電子天秤を受ける複数枚の受皿（共に、図示省略）と、を有し、機能液滴吐出ヘッド４４から吐出された機能液の重量を測定する。なお、重量測定・フラッシングユニット５１をＸ軸方向に移動させる移動機構を設け、ロール紙ユニット５２と独立して移動させるようにしてもよい。なお、フラッシングボックスは、吐出検査でＮＧとなった場合等の描画動作を一時的に停止する場合に用い、天秤ユニットは、ヘッドユニット４０の交換時等に用いる。なお、本実施形態では、重量測定・フラッシングユニット５１は、機能液滴吐出ヘッド４４から機能液の捨て吐出を受ける機能と、吐出された機能液の重量を測定する機能とを有するようにしたが、重量測定・フラッシングユニット５１は、少なくとも一方の機能を有してもよい。

ロール紙ユニット５２は、第１ワークステージ２２ａおよび第２ワークステージ２２ｂの間に配設されており、ロール紙スライダ２４によりＸ軸ガイドレール２５に対してスライド自在に支持されている。ロール紙ユニット５２は、ロール状の検査シート５３を繰出す繰出し機構と、検査後の使用済みの検査シートを巻取る巻取り機構（共に図示省略）と、繰出し機構から繰り出された検査シート５３を吸着載置する吸着ステージ５４と、を備えている。ロール紙ユニット５２は、繰出し機構により繰出された検査シート５３を、吸着ステージ５４に吸着させた状態で、機能液滴吐出ヘッド４４からの検査吐出を受ける。そして、ロール紙ユニット５２は、巻取り機構により、検査後の検査シートを巻取ると共に、新たな検査シート５３を吸着ステージ５４に繰出す。実際には、検査吐出を数回受け検査シート５３に余白が無くなった後、検査シート５３が巻取り機構により巻取ると共に、新たな検査シート５３が吸着ステージ５４に繰出される。ロール紙ユニット５２は、第１検査エリア１３ａと第２検査エリア１３ｂとの間を移動し、この移動中に描画エリア１１において機能液滴吐出ヘッド４４から検査吐出を受けて、第１検査エリア１３ａおよび第２検査エリア１３ｂに交互に臨んで、画像認識による吐出検査を受ける。

画像認識ユニット６は、第１検査エリア１３ａに配設された第１画像認識ユニット６ａと、第２検査エリア１３ｂに配設された第２画像認識ユニット６ｂと、を有している。第１画像認識ユニット６ａは、第１検査エリア１３ａに移動したロール紙ユニット５２（検査シート５３）を画像認識し、第２画像認識ユニット６ｂは、第２検査エリア１３ｂに移動したロール紙ユニット５２（検査シート５３）を画像認識する。第１画像認識ユニット６ａおよび第２画像認識ユニット６ｂは同様の構成を有しており、ロール紙ユニット５２に上方から臨む複数（例えば５台）の検査カメラ６１と、複数の検査カメラ６１を支持する複数のカメラ台（図示省略）と、Ｘ軸テーブル２を跨ぐように架け渡され、複数のカメラ台をＹ軸方向にスライド自在に支持するカメラフレーム６２と、複数のカメラ台を介して各検査カメラ６１をカメラフレーム６２に沿ってＹ軸方向に移動させるカメラ移動機構（カメラテーブル；図示省略）と、を有している。

カメラフレーム６２は、Ｘ軸テーブル２の両側方に配設された支柱６３と、支柱６３に支持され、Ｙ軸方向に延在する一対のカメラガイド６４と、から構成されており、全体として門型に形成されている。画像認識ユニット６は、複数のカメラ台を介して各検査カメラ６１をＹ軸方向に移動させながら、検査シート５３に検査吐出された液滴を数個ずつ連続して画像認識する。検査カメラ６１が、複数台設けられているため、画像認識時間を短縮することができる。画像認識された検査結果は、制御装置１０に送られ、ドット抜けや飛行曲がり等を検査し、機能液滴吐出ヘッド４４の吐出性能を検査する。

除給材ユニット９は、第１除給材エリア１４ａにメンテナンスエリア１２側から臨む第１除給材ユニット９ａと、同様に、第２除給材エリア１４ｂにメンテナンスエリア１２側から臨む第２除給材ユニット９ｂと、を有している。第１除給材ユニット９ａは、第１除給材エリア１４ａに移動してきた第１ワークステージ２２ａ上のワークＷを除給材し、第２除給材ユニット９ｂは、第２除給材エリア１４ｂに移動してきた第２ワークステージ２２ｂ上のワークＷを除給材する。第１除給材ユニット９ａおよび第２除給材ユニット９ｂは、同様の構成を有しており、ワークＷの除給材動作を行うアームロボット９１と、アームロボット９１を支持するロボット支持ベース９２を有している。アームロボット９１は、昇降機能を有するワークステージ２２と協働し、チャンバに形成された除給材開口（図示省略）を介して、一方のワークＷの描画動作中に他方のワークＷの除給材を行う。なお、図３においては、除給材ユニット９の図示を省略している。

アライメントユニット８は、第１除給材エリア１４ａに第１除給材ユニット９ａとは反対側から臨む第１アライメントユニット８ａと、同様に、第２除給材エリア１４ｂに第２除給材ユニット９ｂとは反対方向から臨む第２アライメントユニット８ｂと、を有している。第１アライメントユニット８ａは、第１除給材エリア１４ａに移動した第１ワークステージ２２ａ上に給材されたワークＷをアライメントし、第２除給材ユニット９ｂは、第２除給材エリア１４ｂに移動した第２ワークステージ２２ｂ上に給材されたワークＷをアライメントする。第１アライメントユニット８ａおよび第２アライメントユニット８ｂは、同様の構成を有しており、ワークＷに形成されたアライメントマークＭに上方から臨む２台のアライメントカメラ８１と、アライメントカメラ８１を支持する２台のカメラ台（図示省略）と、Ｘ軸テーブル２に沿って架け渡され、カメラ台を支持するカメラフレーム８２と、を有している。カメラフレーム８２は、Ｘ軸テーブル２に沿ってワークステージ２２の長さに対応した位置に配設された一対の支柱８３と、支柱８３に支持されＹ軸方向に延在するカメラガイド８４と、から構成されており、全体として門型に形成されている。２台のアライメントカメラ８１は、ワークＷのアライメントマークＭに対応する位置にカメラフレーム８２からワークＷ側に突き出すように固定支持されている。

アライメントユニット８は、ワークステージ２２に給材され吸着セットされたワークＷのアライメントマークＭを画像認識し、制御装置１０によりその認識結果のずれ量に応じて、Ｘ軸テーブル２、Ｙ軸テーブル３およびワークステージ２２を各々駆動してＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ軸方向の各々のずれを修正する。具体的には、除給材エリア１４においてワークステージ２２のθ軸方向補正機能およびステージスライダ２３によりθ軸方向およびＸ軸方向の修正を行った後、ワークステージ２２が移動した描画エリア１１において、Ｙ軸テーブル３により複数のキャリッジユニット４をＹ軸方向にずれ量だけ移動させることで修正する。なお、ワークステージ２２には、給材されたワークＷをプリアライメントするための一対の位置規制突起（図示省略）が配設されている。なお、請求項における「除給材」とは、上記の除給材ユニット９によるワークＷの搬入・搬出と、除給材エリア１４（第１除給材エリア１４ａおよび第２除給材エリア１４ｂ）において行われるアライメントユニット８によるワークＷのアライメントを含んでいる。

続いて図６を参照し、液滴吐出装置１の一連のワーク処理動作について説明する。図６は、図１においてＡの方向から見た第１ワークステージ２２ａ、第２ワークステージ２２ｂおよびロール紙ユニット５２の、Ｘ軸方向の位置関係を模式的に表している。なお、ロール紙ユニット５２の近傍に配設された重量測定・フラッシングユニット５１は、図示を省略している。

先ず、液滴吐出装置１（制御装置１０）は、第１除給材エリア１４ａに位置し、第１除給材ユニット９ａおよび第１アライメントユニット８ａによりワークＷを給材、アライメントした第１ワークステージ２２ａを描画エリア１１の描画開始位置に移動させる（同図（ａ））。そして、描画開始位置に待機した第１ワークステージ２２ａを、描画エリア１１内を数回（Ｎ回）往復動させ、機能液滴吐出ヘッド４４（キャリッジユニット４）からワークＷに機能液滴を吐出し、描画動作を実施する（同図（ｂ））。この間、ロール紙ユニット５２を第２検査エリア１３ｂに待機させ、第２ワークステージ２２ｂを第２除給材エリア１４ｂにおいて、第２除給材ユニット９ｂおよび第２アライメントユニット８ｂにより、別のワークＷを給材、アライメントする。

続いて、第１ワークステージ２２ａの最終往動動作（Ｎ回目の往動動作）が終了すると、第１ワークステージ２２ａを、最終復動動作（Ｎ回目の復動動作）に続いて描画エリア１１を出て第１検査エリア１３ａを通過させ、第１除給材エリア１４ａに移動させる。この第１ワークステージ２２ａの最終復動動作（Ｎ回目の復動動作）および第１除給材エリア１４ａへの移動に同期して、ロール紙ユニット５２を、第１ワークステージ２２ａに追従するように、第２検査エリア１３ｂから描画エリア１１を通過させ、第１検査エリア１３ａに移動させる（図６（ｃ））。この描画エリア１１を通過中（移動中）、機能液滴吐出ヘッド４４によりロール紙ユニット５２に検査吐出を行う。この検査吐出は、ロール紙ユニット５２が第１ワークステージ２２ａを追従して描画エリア１１を通過することにより、第１ワークステージ２２ａにおける描画の最終吐出に連続した吐出となり、吐出検査に要する時間的ロスを無くすと共に、ワークＷへの吐出と同様の検査吐出が得られるため、検査意義の高い吐出検査を行うことができる。

図６（ｃ）の第１ワークステージ２２ａとロール紙ユニット５２の移動に同期して、別の新しいワークＷがセットされた第２ワークステージ２２ｂを、描画エリア１１の描画開始位置に移動させる（図６（ｄ））。実際には、図６の（ｃ）および（ｄ）の移動を同時に実施する。そして、描画開始位置に待機した第２ワークステージ２２ｂを、描画エリア１１内を数回（Ｎ回）往復動させ、機能液滴吐出ヘッド４４（キャリッジユニット４）からワークＷに機能液滴を吐出し、描画動作を実施する（同図（ｅ））。一方、第１除給材エリア１４ａに移動した第１ワークステージ２２ａに対し、第１除給材ユニット９ａにより描画処理されたワークＷを除材し、新しいワークＷを給材、アライメントする。さらに、第１検査エリア１３ａに移動したロール紙ユニット５２に対し、描画エリア１１を通過した際に受けた検査吐出結果を第１画像認識ユニット６ａによって吐出検査する。すなわち、第１除給材エリア１４ａにおいて除給材動作が、第１検査エリア１３ａにおいて吐出検査が、描画エリア１１において描画動作が、それぞれ並行して行われる。

続いて、第２ワークステージ２２ｂの最終往動動作（Ｎ回目の往動動作）が終了すると、第２ワークステージ２２ｂを、最終復動動作（Ｎ回目の復動動作）に続いて描画エリア１１を出て第２検査エリア１３ｂを通過させ、第２除給材エリア１４ｂに移動させる。この第２ワークステージ２２ｂの最終復動動作（Ｎ回目の復動動作）および第２除給材エリア１４ｂへの移動に同期して、ロール紙ユニット５２を、第２ワークステージ２２ｂを追従するように、第１検査エリア１３ａから描画エリア１１を通過させ第２検査エリア１３ｂに移動させる（図６（ｆ））。この描画エリア１１を通過中（移動中）、機能液滴吐出ヘッド４４によりロール紙ユニット５２に検査吐出を行う。すなわち、第１検査エリア１３ａにおけるロール紙ユニット５２の吐出検査は、第２ワークステージ２２ｂの最終往動動作（Ｎ回目の往動動作）が終了するまでに、完了している。言い換えれば、第１検査エリア１３ａにおける吐出検査に、図６（ｅ）の第２ワークステージ２２ｂにおける描画動作の、最終復動動作のみを除いた時間を費やすことができる。すなわち、第２ワークステージ２２ｂにおける描画動作に要する時間の略全てを、吐出検査に執ることができるため、精度のよい検査、また、複雑な吐出検査を行うことができる。また、最初の吐出検査が、３枚目のワークＷに対する描画動作を開始するまでに完了するため、ワーク処理の最初に発生するミスパネルは、多くとも２枚で済ませることができる。

図６（ｆ）の第２ワークステージ２２ｂとロール紙ユニット５２の移動に同期して、別の新しいワークＷがセットされた第１ワークステージ２２ａを、描画エリア１１の描画開始位置に移動させる（図６（ｇ））。すなわち、第１除給材エリア１４ａにおける第１ワークステージ２２ａの除給材動作は、第２ワークステージ２２ｂにおける描画動作、正確には、最終往動動作（Ｎ回目の往動動作）を終えるまでに、完了している。実際には、図６の（ｆ）および（ｇ）の移動を同時に実施する。そして、描画エリア１１において、第１ワークステージ２２ａに対する描画動作を行い、第２除給材エリア１４ｂに移動した第２ワークステージ２２ｂにおいてワークＷを除給材し、第２検査エリア１３ｂに移動したロール紙ユニット５２において、描画エリア１１を通過した際に受けた検査吐出結果を、第２画像認識ユニット６ｂにより吐出検査する。すなわち、第２除給材エリア１４ｂにおいて除給材動作が、第２検査エリア１３ｂにおいて吐出検査が、描画エリア１１において描画動作が、それぞれ並行して行われる。なお、本実施形態では、各ワークステージ２２が、描画動作の開始に際して描画エリア１１の描画開始位置に一度待機したが、各ワークステージ２２は描画開始位置に待機せず、除給材エリア１４からの移動に続いてダイレクトに描画エリア１１における往復動動作（描画動作）を開始するようにしてもよい。

このようにして、第１ワークステージ２２ａおよび第２ワークステージ２２ｂへの描画動作と除給材動作とが、交互に行われる。このため、常にワークＷに対して描画動作を行うことができ、全体としてのサイクルタイムを短縮することができる。また、第１ワークステージ２２ａおよび第２ワークステージ２２ｂの間に、独立して移動可能な単一のロール紙ユニット５２を設け、描画エリア１１の両側に２つの検査エリア１３（画像認識ユニット６）を設けることで、描画処理を受けているワークステージ２２に応じて検査エリア１３を使い分けることができ、描画動作および除給材動作と並行して吐出検査を行うことができる。すなわち、よりワーク処理を効率的に実施し、さらに全体としてのサイクルタイムを短縮することができる。

１：液滴吐出装置 ２：Ｘ軸テーブル ６：画像認識ユニット ６ａ：第１画像認識ユニット ６ｂ：第２画像認識ユニット ９：除給材ユニット ９ａ：第１除給材ユニット ９ｂ：第２除給材ユニット １０：制御装置 １１：描画エリア １３：検査エリア １３ａ：第１検査エリア １３ｂ：第２検査エリア １４：除給材エリア １４ａ：第１除給材エリア １４ｂ：第２除給材エリア ２２：ワークステージ ２２ａ：第１ワークステージ ２２ｂ：第２ワークステージ ５２：ロール紙ユニット Ｗ：ワーク

Claims (8)

1. 描画エリアにおいて、ワークを第１の方向に往復動させながら機能液滴吐出ヘッドを駆動して前記ワークに描画動作を行なう液滴吐出装置であって、
   前記ワークがセットされる一対のワークステージと、
   前記一対のワークステージを、第１の方向に個々に移動させるワーク移動テーブルと、
   前記機能液滴吐出ヘッドを、第１の方向に直交する第２の方向に移動させるヘッド移動テーブルと、
   前記描画エリアから前記第２の方向に外れたメンテナンスエリアに配設され、前記機能液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンス手段と、
   前記描画エリアから前記第１の方向の両外側に外れた２つの除給材エリアにそれぞれ配設され、前記各ワークステージに対し前記ワークを除給材する一対の除給材手段と、
   前記ワーク移動テーブル、前記ヘッド移動テーブル、前記メンテナンス手段および前記一対の除給材手段を制御する制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、一方の前記ワークステージが前記描画エリアおよび一方の前記除給材エリア間で移動し、且つ他方の前記ワークステージが前記描画エリアおよび他方の前記除給材エリア間で移動するように、前記一対のワークステージを前記描画エリアと前記除給材エリアとの間で交互に移動させて、前記描画動作と前記除給材とを交互に実施することを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記ワーク移動テーブルに搭載され、前記機能液滴吐出ヘッドからの検査吐出を受ける単一の検査ステージと、
   前記描画エリアと前記各除給材エリアとの間に位置する２つの検査エリアに配設され、前記検査ステージへの検査吐出結果を画像認識する一対の画像認識手段と、を更に備え、
   前記制御手段は、前記検査ステージを前記一対の検査エリアの間で交互に移動させて、前記描画動作に併せて行う前記検査吐出と、続く前記描画動作が実施されている間に行う前記検査吐出結果の前記吐出検査とを交互に実施することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記制御手段は、
   前記描画エリアにおいて、前記各ワークステージを前記第１の方向に複数回往復動させて前記描画動作を実施し、
   前記往復動の最終復動動作に同期して、前記検査ステージを一方の前記検査エリアから他方の前記検査エリアに移動させ、かつこの移動に同期して前記検査吐出を実施することを特徴とする請求項1または２記載の液滴吐出装置。
4. 前記制御手段は、前記描画動作が実施されている間に行う前記吐出検査を、当該描画動作が完了するまでに完了することを特徴とする請求項２または３に記載の液滴吐出装置。
5. 前記描画エリアは、Ｘ軸方向において、少なくとも前記ワークステージの２つ分の長さを有し、
   前記各検査エリアは、Ｘ軸方向において、少なくとも前記検査ステージの長さを有し、
   前記各除給材エリアは、Ｘ軸方向において、少なくとも前記ワークステージの１つ分の長さを有していることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出装置。
6. 前記メンテナンス手段は、
   前記機能液滴吐出ヘッドから機能液を吸引する吸引ユニットと、
   前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するワイピングユニットと、を有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の液滴吐出装置。
7. 前記ヘッド移動テーブルには、前記機能液滴吐出ヘッドの複数個を含むキャリッジユニットが、前記第２の方向に複数並んで搭載されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の液滴吐出装置。
8. 前記ヘッド移動テーブルは、複数個の前記キャリッジユニットを個別に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出装置。

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