JP2012251822A - ステージ装置及び処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ワークWを支持するワークテーブル25と、ワークテーブル25の移動を案内する第1ガイド部81と、第1ガイド部81につなぎ合わされており、ワークテーブル25の移動経路を延長する第2ガイド部82と、つなぎ合わされた第1ガイド部81と第2ガイド部82との間の精度を監視する監視装置87と、を有する、ことを特徴とするステージ装置。
【選択図】図5
Description
このようなステージ装置では、従来、複数の構成体に分割されているものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、分割構造を採用するステージ装置では、複数の構成体の結合によって構成されるため、一体構造に比較して、構成体同士間の精度が変化しやすい。構成体同士間の精度が変化すると、ワークに対する処理精度が低下することが考えられる。
このように、従来のステージ装置では、ワークに対する処理精度を維持することが困難であるという課題がある。
テーブルは、ワークを支持する。
第1ガイド部は、テーブルの移動を案内する。
第2ガイド部は、第1ガイド部につなぎ合わされている。第2ガイド部は、テーブルの移動経路を延長する。
監視装置は、つなぎ合わされた第1ガイド部と第2ガイド部との間の精度を監視する。
このステージ装置では、監視装置が設けられているので、例えば、第1ガイド部と第2ガイド部との間の精度が許容範囲を超えて変化したことを監視することができる。これにより、ワークに対する処理精度の劣化が発生する前に、このような変化を把握することができる。この結果、ワークに対する処理精度を維持しやすくすることができる。
また、この適用例では、ステージ装置は、第2テーブルと、第3ガイド部と、第2監視装置と、を有する。
第2テーブルは、ワークを支持する。
第3ガイド部は、第2ガイド部の第1ガイド部側とは反対側で第2ガイド部につなぎ合わされている。第3ガイド部は、第2ガイド部の第1ガイド部側とは反対側から第2ガイド部に第2テーブルを案内する。
第2監視装置は、つなぎ合わされた第2ガイド部と第3ガイド部との間の精度を監視する。
このステージ装置では、第2監視装置が設けられているので、例えば、第2ガイド部と第3ガイド部との間の精度が許容範囲を超えて変化したことを監視することができる。これにより、この処理装置では、第2テーブルに支持されたワークに対する処理精度の劣化が発生する前に、このような変化を把握することができる。この結果、ワークに対する処理精度を維持しやすくすることができる。
また、このステージ装置では、第1ガイド部及び第3ガイド部のそれぞれが第2ガイド部につなぎ合わされている。テーブルは、第1ガイド部と第2ガイド部との間を往来することができる。また、第2テーブルは、第3ガイド部と第2ガイド部との間を往来することができる。
これにより、例えば、テーブル及び第2テーブルのうちの一方に支持されているワークが処理部によって処理されている間に、テーブル及び第2テーブルのうちの他方に新たなワークをセットすることができる。この結果、この処理装置では、ワークの処理効率を向上させやすくすることができる。
キャリッジ7には、ヘッドユニット18が設けられている。
液滴吐出装置1では、ヘッドユニット18と基板などのワークWとの平面視での相対位置を変化させつつ、ヘッドユニット18から液状体を液滴として吐出させることによって、ワークWに液状体で所望のパターンを描画(記録)することができる。つまり、液滴吐出装置1は、ワークWに描画(記録)処理を施す処理装置の1つである。なお、図中のY方向はワークWの移動方向を示し、X方向は平面視でY方向とは直交する方向を示している。また、X方向及びY方向によって規定されるXY平面と直交する方向は、Z方向として規定される。
液滴吐出装置1は、例えば、液晶表示パネル等に用いられるカラーフィルターの製造や、有機EL(Electro Luminescence)装置の製造などにも適用され得る。
赤、緑及び青の3色のフィルターエレメントを有するカラーフィルターの場合、液滴吐出装置1は、例えば、基板に赤、緑及び青の各着色層を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、ヘッドユニット18から各着色層に対応する各液体を、ワークWに液滴として吐出させることによって、ワークWに赤、緑及び青のそれぞれのフィルターエレメントのパターンが描画される。
また、有機EL装置の製造では、例えば、赤、緑及び青の画素ごとに、各色に対応する機能層(有機層)を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、ヘッドユニット18から各色の機能層に対応する各液状体を、ワークWに液滴として吐出されることによって、ワークWに赤、緑及び青のそれぞれの機能層のパターンが描画される。
ワーク搬送装置3は、図1に示すように、ベース部21と、ガイドレール23と、ガイドレール24と、ワークテーブル25と、ワークテーブル27と、を有している。
ベース部21は、例えば石などの経時変化の小さい材料で構成されており、Y方向に沿って延びるように据えられている。
ガイドレール23及びガイドレール24は、それぞれ、例えば石などの経時変化の小さい材料で構成されており、ベース部21の上面22上に配設されている。ガイドレール23及びガイドレール24は、それぞれ、Y方向に沿って延在している。ガイドレール23とガイドレール24とは、互いにX方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
載置面25a及び載置面27aは、それぞれ、ベース部21側とは反対側(上側)に向けられている。ワークテーブル25及びワークテーブル27は、それぞれ、ガイドレール23及びガイドレール24によってY方向に沿って案内され、ベース部21上をY方向に沿って往復移動可能に構成されている。
ワーク搬送モーターからの動力は、移動機構を介してワークテーブル25及びワークテーブル27のそれぞれに伝達される。これにより、ワークテーブル25及びワークテーブル27は、それぞれ、ガイドレール23及びガイドレール24に沿って、すなわちY方向に沿って個別に往復移動することができる。つまり、ワーク搬送装置3は、ワークテーブル25の載置面25aに載置されたワークWを、Y方向に沿って往復移動させることができる。また、ワーク搬送装置3は、ワークテーブル27の載置面27aに載置されたワークWを、Y方向に沿って往復移動させることができる。
吐出ヘッド33は、底面図である図3に示すように、ノズル面35を有している。ノズル面35には、複数のノズル37が形成されている。なお、図3では、ノズル37をわかりやすく示すため、ノズル37が誇張され、且つノズル37の個数が減じられている。
吐出ヘッド33において、複数のノズル37は、Y方向に沿って配列するノズル列39を構成している。ノズル列39において、複数のノズル37は、Y方向に沿って所定のノズル間隔Pで形成されている。
ノズルプレート46は、ノズル面35を有している。複数のノズル37は、ノズルプレート46に設けられている。
キャビティープレート47は、ノズルプレート46のノズル面35とは反対側の面に設けられている。キャビティープレート47には、複数のキャビティー51が形成されている。各キャビティー51は、各ノズル37に対応して設けられており、対応する各ノズル37に連通している。各キャビティー51には、図示しないタンクから機能液53が供給される。
複数の駆動素子49は、それぞれ、振動板48のキャビティープレート47側とは反対側の面に設けられている。各駆動素子49は、各キャビティー51に対応して設けられており、振動板48を挟んで各キャビティー51に対向している。各駆動素子49は、駆動信号に基づいて、伸長する。これにより、振動板48がキャビティー51内の容積を縮小させる。このとき、キャビティー51内の機能液53に圧力が付与される。その結果、ノズル37から、機能液53が液滴55として吐出される。吐出ヘッド33による液滴55の吐出法は、インクジェット法の1つである。インクジェット法は、塗布法の1つである。
キャリッジ7は、図2に示すように、ヘッドユニット18を支持している。ここで、ヘッドユニット18は、ノズル面35がZ方向の下方に向けられた状態でキャリッジ7に支持されている。
上記により、ワークWには、吐出ヘッド33から機能液53が塗布され得る。
なお、本実施形態では、駆動素子49として、縦振動型の圧電素子が採用されているが、機能液53に圧力を付与するための駆動素子49は、これに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子も採用され得る。また、駆動素子49としては、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなども採用され得る。さらに、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって機能液に圧力を付与する構成も採用され得る。
架台61は、X方向に延在しており、ワーク搬送装置3をX方向にまたいでいる。架台61は、ワークテーブル25のベース部21側とは反対側で、ワーク搬送装置3に対向している。架台61は、一対の支柱67によって支持されている。一対の支柱67は、ベース部21を挟んでX方向に互いに対峙する位置に設けられている。
なお、以下においては、一対の支柱67のそれぞれを識別する場合に、支柱67a及び支柱67bという表記が用いられる。支柱67a及び支柱67bは、それぞれ、ワークテーブル25及びワークテーブル27のそれぞれよりもZ方向の上方に突出している。これにより、架台61とワークテーブル25及びワークテーブル27のそれぞれとの間には、隙間が保たれている。
前述したキャリッジ7は、ガイドレール63に支持されている。キャリッジ7がガイドレール63に支持された状態において、吐出ヘッド33のノズル面35は、Z方向においてワークテーブル25及びワークテーブル27側に向いている。キャリッジ7は、ガイドレール63によってX方向に沿って案内され、X方向に往復動可能な状態でガイドレール63に支持されている。なお、平面視で、キャリッジ7がワークテーブル25及びワークテーブル27のそれぞれに重なっている状態において、ノズル面35と載置面25a及び載置面27aのそれぞれとは、互いに隙間を保った状態で対向する。
キャリッジ搬送モーターからの動力は、移動機構を介してキャリッジ7に伝達される。これにより、キャリッジ7は、ガイドレール63に沿って、すなわちX方向に沿って往復移動することができる。つまり、キャリッジ搬送装置11は、キャリッジ7に支持されたヘッドユニット18を、X方向に沿って往復移動させることができる。
本実施形態では、ワーク搬送装置3は、図5に示すように、Y方向に沿って、第1待機領域71と、処理領域73と、第2待機領域75と、に区分される。
ベース部21並びにガイドレール23及びガイドレール24は、それぞれ、継ぎ目77及び継ぎ目79を介して分割可能に構成されている。第1待機領域71と処理領域73とは、継ぎ目77を境に区分される。また、処理領域73と第2待機領域75とは、継ぎ目79を境に区分される。
ベース部21は、第1ベース部21aと、第2ベース部21bと、第3ベース部21cと、に分割可能に構成されている。
本実施形態では、第2ベース部21bが、第1ベース部21aと第3ベース部21cとによってY方向に挟持されている。なお、第1ベース部21aが第1待機領域71に対応し、第2ベース部21bが処理領域73に対応し、第3ベース部21cが第2待機領域75に対応している。
ここで、キャリッジ搬送装置11の架台61は、図1に示すように、第2ベース部21bをX方向にまたいでいる。つまり、吐出ヘッド33は、処理領域73において、ワークテーブル25の載置面25aや、ワークテーブル27の載置面27aに対向し得る。
本実施形態では、第1ガイドレール23a及び第1ガイドレール24aが、第1待機領域71に対応している。第2ガイドレール23b及び第2ガイドレール24bが、処理領域73に対応し、第3ガイドレール23c及び第3ガイドレール24cが、第2待機領域75に対応している。
第1ガイドレール23aと第2ガイドレール23bとは、継ぎ目77を介して互いにつなぎ合わされている。第2ガイドレール23bと第3ガイドレール23cとは、継ぎ目79を介して互いにつなぎ合わされている。
また、第1ガイドレール24aと第2ガイドレール24bとは、継ぎ目77を介して互いにつなぎ合わされている。第2ガイドレール24bと第3ガイドレール24cとは、継ぎ目79を介して互いにつなぎ合わされている。
本実施形態では、ワークテーブル25は、第1待機領域71と処理領域73とを含めた領域にわたって移動することができる。つまり、第1待機領域71と処理領域73とを含めた領域が、ワークテーブル25の可動領域として設定されている。
また、ワークテーブル27は、第2待機領域75と処理領域73とを含めた領域にわたって移動することができる。つまり、第2待機領域75と処理領域73とを含めた領域が、ワークテーブル27の可動領域として設定されている。
処理領域73では、ワークテーブル25に載置されたワークW1に対して描画処理が施される。液滴吐出装置1では、描画処理によって、ワークWへのパターンの描画が行われる。
液滴吐出装置1では、吐出ヘッド33をワークWに対向させた状態で、吐出ヘッド33とワークWとを相対的に往復移動させながら、吐出ヘッド33から液滴55を吐出させることによって、ワークWへのパターンの描画が行われる。
描画処理が施されたワークW1は、ワークテーブル25によって、処理領域73から第1待機領域71に搬送される。
ワークテーブル25によって第1待機領域71に搬送されたワークW1は、第1待機領域71において、ワークテーブル25から除材される。そして、ワークテーブル25には、新たなワークW1が給材される。
処理領域73では、ワークテーブル27に載置されたワークW2に対して描画処理が施される。
描画処理が施されたワークW2は、ワークテーブル27によって、処理領域73から第2待機領域75に搬送される。
ワークテーブル27によって第2待機領域75に搬送されたワークW2は、第2待機領域75において、ワークテーブル27から除材される。そして、ワークテーブル27には、新たなワークW2が給材される。
また、本実施形態では、ベース部21並びにガイドレール23及びガイドレール24が、それぞれ、Y方向に沿って、第1待機領域71と処理領域73と第2待機領域75との領域ごとに複数の構成体に分割可能な分割構造が採用されている。このため、ベース部21並びにガイドレール23及びガイドレール24として、それぞれ、一体構造が採用されている場合に比較して、ワーク搬送装置3を輸送しやすくすることができる。
このようなことに対処するために、本実施形態では、ワーク搬送装置3に監視装置87及び監視装置89が設けられている。
監視装置87は、第1ガイド部81と第2ガイド部82との間の精度の変化を監視する。
監視装置89は、第3ガイド部83と第2ガイド部82との間の精度の変化を監視する。
変位部95は、変位板97と、固定具98と、を有している。変位板97は、固定具98を介して第1ベース部21aに固定されている。変位板97は、被検出面97aを有している。変位部95では、被検出面97aがZ方向上方に向けられている。
検出部96は、センサー101と、固定具102と、を有している。センサー101は、固定具102を介して第2ベース部21bに固定されている。センサー101は、Z方向下方に向けられている。なお、センサー101としては、例えば、レーザー変位計などの光学式センサーが採用され得る。
上記の構成により、センサー101は、被検出面97aのZ方向における変位を検出することができる。これにより、第1ガイド部81と第2ガイド部82との間のZ方向におけるずれ(段差)を検出することができる。本実施形態では、この検出結果に基づいて、第1ガイド部81と第2ガイド部82との間のZ方向における精度の変化を監視することができる。
変位部103は、第1ベース部21aの上面22に設けられている。変位部103は、架台105と、ころ106と、変位板107と、を有している。架台105は、ころ106を介して第1ベース部21aの上面22に設けられている。ころ106は、上面22に設けられたころ106aと、架台105を挟んでころ106aに対峙するころ106bと、を有している。ころ106は、架台105を回動可能に支持している。架台105は、ころ106aを中心に回動可能に構成されている。なお、架台105と上面22との間には隙間が設けられている。
変位板107は、架台105上に設けられており、被検出面107aを有している。変位部103では、被検出面107aがY方向において第2ガイド部82側に向けられている。
検出部104のころ106は、架台108を回動可能に支持している。架台108は、ころ106aを中心に回動可能に構成されている。なお、架台108と上面22との間には隙間が設けられている。
センサー109は、架台108上に設けられており、第1ガイド部81側に向けられている。センサー109としては、例えば、レーザー変位計などの光学式センサーが採用され得る。
変位部103と検出部104とは、継ぎ目77を挟んで、Y方向に互いに対向して設けられている。第2監視装置93では、センサー109と変位板107の被検出面107aとが互いに対向している。
上記の構成により、センサー109は、被検出面107aの傾きを検出することができる。これにより、第1ガイド部81と第2ガイド部82との間の傾きによるずれを検出することができる。本実施形態では、この検出結果に基づいて、第1ガイド部81と第2ガイド部82との間の傾きに対する精度の変化を監視することができる。
図7に示すように、第1監視装置91bでは、変位板97は、固定具98を介して第3ベース部21cに固定されている。
そして、変位部95と検出部96とは、継ぎ目79越しに、互いに対向して設けられている。第1監視装置91bにおいても、センサー101と変位板97の被検出面97aとが互いに対向している。
上記の構成により、センサー101は、被検出面97aのZ方向における変位を検出することができる。これにより、第3ガイド部83と第2ガイド部82との間のZ方向におけるずれを検出することができる。本実施形態では、この検出結果に基づいて、第3ガイド部83と第2ガイド部82との間のZ方向における精度の変化を監視することができる。
第2監視装置93bでは、検出部104のセンサー109が、第3ガイド部83側に向けられている。
そして、第2監視装置93bの変位部103と検出部104とは、継ぎ目79を挟んで、Y方向に互いに対向して設けられている。第2監視装置93bにおいても、センサー109と変位板107の被検出面107aとが互いに対向している。
上記の構成により、センサー109は、被検出面107aの傾きを検出することができる。これにより、第3ガイド部83と第2ガイド部82との間の傾きによるずれを検出することができる。本実施形態では、この検出結果に基づいて、第3ガイド部83と第2ガイド部82との間の傾きに対する精度の変化を監視することができる。
本実施形態では、ワーク搬送装置3のベース部21並びにガイドレール23及びガイドレール24に分割構造が採用されている。そして、このワーク搬送装置3には、監視装置87及び監視装置89が設けられている。監視装置87によって、第1ガイド部81と第2ガイド部82との間の精度を監視することができる。また、監視装置89によって、第3ガイド部83と第2ガイド部82との間の精度を監視することができる。
これにより、第1ガイド部81と第2ガイド部82との間の精度が許容範囲を超えて変化したり、第3ガイド部83と第2ガイド部82との間の精度が許容範囲を超えて変化したりすることを監視することができる。これにより、ワークWに対する処理精度の劣化が発生する前に、このような変化を把握することができる。この結果、ワークWに対する処理精度を維持しやすくすることができる。
例えば、第2監視装置93から架台105や架台108を省略した構成では、図8(a)に示すように、変位板107とセンサー109との間で発生する小刻みなうねりを検出することができない場合がある。これは、変位板107とセンサー109との間でベース部21が変形していても、センサー109と被検出面107aとが互いに対向し得るためである。
これに対し、本実施形態では、図8(b)に示すように、架台105や架台108によって、変位板107とセンサー109との間のベース部21の変形が、変位板107やセンサー109の姿勢に反映されやすい。これにより、変位板107とセンサー109との間のベース部21の変形を検出しやすくすることができる。この結果、ワークWに対する処理精度を一層維持しやすくすることができる。
また、本実施形態では、第2監視装置93a(図6)において、変位部103が第1ガイド部81に設けられ、検出部104が第2ガイド部82に設けられている。しかしながら、第2監視装置93aの構成は、これに限定されない。第2監視装置93aの構成としては、変位部103が第2ガイド部82に設けられ、検出部104が第1ガイド部81に設けられた構成も採用され得る。
また、本実施形態では、第2監視装置93b(図7)において、変位部103が第3ガイド部83に設けられ、検出部104が第2ガイド部82に設けられている。しかしながら、第2監視装置93bの構成は、これに限定されない。第2監視装置93bの構成としては、変位部103が第2ガイド部82に設けられ、検出部104が第3ガイド部83に設けられた構成も採用され得る。
Claims (6)
- ワークを支持するテーブルと、
前記テーブルの移動を案内する第1ガイド部と、
前記第1ガイド部につなぎ合わされており、前記テーブルの移動経路を延長する第2ガイド部と、
つなぎ合わされた前記第1ガイド部と前記第2ガイド部との間の精度を監視する監視装置と、を有する、
ことを特徴とするステージ装置。 - 前記監視装置は、前記第1ガイド部及び前記第2ガイド部の一方に対する他方の相対的なずれを検出した結果に基づいて、前記第1ガイド部と前記第2ガイド部との間の精度を監視する、
ことを特徴とする請求項1に記載のステージ装置。 - 前記監視装置は、前記第1ガイド部及び前記第2ガイド部の一方に対する他方の相対的なずれを検出する検出装置を有する、
ことを特徴とする請求項2に記載のステージ装置。 - 前記検出装置は、
前記第1ガイド部及び前記第2ガイド部の一方に対する他方の相対的な段差を検出する第1センサーと、
前記第1ガイド部及び前記第2ガイド部の一方に対する他方の相対的な傾きを検出する第2センサーと、を有する、
ことを特徴とする請求項3に記載のステージ装置。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載のステージ装置と、
前記テーブルに支持された前記ワークに対して処理を施す処理部と、を有する、
ことを特徴とする処理装置。 - 前記処理部は、前記第1ガイド部よりも前記第2ガイド部側に設けられており、
前記ステージ装置は、
ワークを支持する第2テーブルと、
前記第2ガイド部の前記第1ガイド部側とは反対側で前記第2ガイド部につなぎ合わされており、前記第2ガイド部の前記第1ガイド部側とは反対側から前記第2ガイド部に前記第2テーブルを案内する第3ガイド部と、
つなぎ合わされた前記第2ガイド部と前記第3ガイド部との間の精度を監視する第2監視装置と、を有する、
ことを特徴とする請求項5に記載の処理装置。
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