JP2017221913A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出ユニットを構成する複数の吐出ノズルの各々に対して、ノズル状態検査モードを有する塗布装置を提供すること。【解決手段】液滴Ｌを吐出する複数の吐出ノズルを有する吐出ユニット２と、液滴を着弾させる検査面３と、検査面に対して平行な方向に、吐出ユニットと検査面とを相対移動させる移動機構４と、を備え、吐出ノズルから検査面へ液滴を吐出し、吐出ノズルの状態を検査するノズル状態検査モードを有する塗布装置１であって、吐出ノズルから吐出される液滴の飛翔状態を検査する飛翔状態検査部５０と、検査面に着弾した液滴の着弾位置を検査する着弾位置検査部５５と、を備え、ノズル状態検査モードは、飛翔状態検査部で撮像された液滴の飛翔状態に基づいて液滴吐出状態をを検査する第１検査モードと、第１検査モードで異常無しと判定された吐出ノズルの液滴吐出状態を検査する第２検査モードと、を有する塗布装置１。【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェット方式により基板に塗布を行う塗布装置における着弾状態の検査に関するものである。

カラー液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、色形成の中核を成す部材としてカラーフィルタが用いられている。カラーフィルタは、ガラス基板上に微細なＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色の画素が多数並べられて形成されている。

このカラーフィルタを製造する装置として、Ｒ、Ｇ、Ｂの各インク（以下、液滴と言う）を吐出するノズル（以下、吐出ノズルと言う）を有する吐出ユニット（いわゆる、インクジェットヘッド）の各ノズルからガラス基板上に形成された多数の微細な画素部に向けて液滴を吐出（つまり、塗布）して、Ｒ、Ｇ、Ｂの色画素を形成するインクジェット方式の塗布装置が近年用いられるようになってきている。

吐出ユニットには各色用の吐出ノズルが多数配列されており、これらの吐出ノズルから複数の画素部へ同時にインクを吐出することにより複数の色画素を同時に形成することができるが、これらノズルからインクが正常に吐出されていなかったり、ノズル近傍に異物が存在したりすると、色抜けや混色のある不良のカラーフィルタとなってしまう。そこで、このような塗布に異常をきたす塗布不良要因は事前に検知し、検知結果に基づいて当該ノズルを清掃する又は使用しない、代替可能な予備ノズルを使用する、インクジェットヘッドを交換するなど、基板へのインクの塗布前にメンテナンスを行うことが必要である。

具体的には、ノズル詰まりやインク吐出機構の動作不良に起因する不吐出異常、吐出された液滴が分裂して予め規定された塗布予定範囲外に付着する液滴分裂異常（いわゆる、サテライト付着）、吐出された液滴がカーブして予め規定された塗布予定範囲からずれる液滴飛翔異常（いわゆる、飛行曲がり）が塗布不良要因として挙げられ、吐出ノズルの異常有無を事前に検知するために、種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１〜６）。

特開平１０−２０６６２４号公報 特開平１１−１０５３０７号公報 特開２００５−１４２１６号公報

特許文献１に開示されている様な１方向からの飛翔観察では、複数のノズルを同時に撮像して検査することが可能であるが、撮像方向の飛行曲がりについては検査することが出来ない。

特許文献２に開示されている様な２方向からの飛翔観察では、前後・左右方向の飛行曲がりについて検査することが可能であるが、撮像カメラの被写界深度の制限からノズル１つずつ検査する必要があり、多数のノズルを全数検査するには多大な時間を要していた。

また、特許文献３に開示されている様な着弾後の塗布位置の観察では、一度に多数のノズルについて検査することが可能であるが、飛行曲がりによって着弾位置が大きくずれ、隣接するノズルの着弾位置付近に液滴が着弾している様な場合、正常に吐出するノズルと隣接する吐出不良のノズルのどちらに不良があるか見分けが付きづらく、着弾状態のみから不良ノズルを特定することが難しかった。

そのため、多数の吐出ノズルを有する吐出ユニットを備えた塗布装置で正常な塗布を行う際に、迅速かつ確実に検査を行うことが求められていた。

そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、吐出ユニットを構成する複数の吐出ノズル各々に対して迅速かつ確実に、塗布モードでの使用可否を判定するためのノズル状態検査モードを有する塗布装置を提供することを目的としている。

以上の課題を解決するために、本発明に係る一態様は、
液滴を吐出する複数の吐出ノズルを有する吐出ユニットと、
液滴を着弾させる検査面と、
検査面に対して平行な方向に、吐出ユニットと検査面とを相対的に移動させる移動機構と、
を備え、
複数の吐出ノズルのうち検査対象とする吐出ノズルから検査面へ液滴を吐出し、当該吐出ノズルの状態を検査するノズル状態検査モードを有する塗布装置であって、
検査対象とする吐出ノズルから吐出される液滴の飛翔状態を検査する飛翔状態検査部と、
検査面に着弾した液滴の着弾状態を検査する着弾状態検査部と、
を備え、
ノズル状態検査モードは、
検査対象とする吐出ノズルについて、飛翔状態検査部で検査された液滴の飛翔状態に基づいて、液滴吐出状態を検査する第１検査モードと、
第１検査モードで異常無しと判定された吐出ノズルから検査面に向けて液滴を吐出して、当該検査面に付着した液滴の着弾状態を着弾状態検査部にて検出することで、当該第１検査モードで異常無しと判定された吐出ノズルの液滴吐出状態を検査する第２検査モードと、
を有することを特徴としている。

上記の塗布装置によれば、吐出ユニットを構成する複数の吐出ノズルの各々に対して、塗布モードでの使用可否を判定し、異常と判定された吐出ノズルは使用しないといった運用が可能となり、塗布モードでの塗布不良を防ぐことができる。

本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。 本発明を具現化する形態の一例の要部を示す斜視図である。 本発明を具現化する形態の一例の別の要部を示す斜視図である。 本発明を具現化する形態の一例におけるノズル状態検査モードのフロー図である。 本発明を具現化する形態の一例におけるノズル状態検査モードのフロー図である。 本発明を具現化する形態の一例における液滴の飛翔状態を撮像したイメージ図である。 本発明を具現化する形態の一例の別の全体構成を示す概略図である。 本発明を具現化する形態の一例における液滴の着弾状態を撮像したイメージ図である。

以下に、本発明を実施するための形態について、図を用いながら説明する。

図１は、本発明を具現化する形態の一例の全体構成を示す概略図である。図１には、本発明に係る塗布装置１の概略図が示されている。

塗布装置１は、吐出ユニット２、検査面３、移動機構４、検査部５、カメラ移動機構６、基板載置台１１、制御部ＣＮ等を備えており、基板載置台１１の上に載置された基板Ｗの上方を吐出ユニット２が移動しながら、吐出ユニット２の吐出ノズルから塗布液の液滴（以下、単に「液滴」と言う）Ｌを吐出させ、予め規定された位置に液滴Ｌを各々着弾させることで、基板Ｗに所定の塗布動作が行われる（これを、塗布モードと言う）。

また、塗布装置１は、吐出ユニット２の吐出ノズルから検査面３に向けて液滴Ｌを吐出し、それら液滴Ｌの飛翔状態や、着弾した液滴Ｑの着弾状態から当該吐出ノズルの状態を検査するノズル状態検査モードを有しており、制御部ＣＮにて塗布モードとノズル状態検査モードとを切り替えて運転することができる。

なお、以下の説明では、直交座標系の３軸をＸ、Ｙ、Ｚとし、ＸＹ平面を水平面、Ｚ方向を鉛直方向とする。特に、基板Ｗへの液滴吐出時に吐出ユニット２が移動する方向をＸ方向（もしくは走査方向）、Ｘ方向と水平面上で直交する方向をＹ方向、ＸおよびＹ方向の双方に直交する方向をＺ方向と表現する。さらに、Ｚ方向は矢印の方向を上、その逆方向を下と表現する。

基板載置台１１は、その上面に基板Ｗを載置するものである。具体的には、基板載置台１１は、その上面が水平な状態で、塗布装置１のフレーム１０上に取り付けられている。また、基板載置台１１の上面には、溝や細孔が設けられており、これら溝や細孔は、切換バルブ（図示せず）を介して負圧発生源と接続されている。そして、制御部ＣＮからの制御信号に基づいて切換バルブを操作し、これら溝や細孔を負圧状態にすることで基板Ｗを吸着保持したり、負圧状態から大気圧に解放することで基板Ｗの吸着を解除したりすることができる。

吐出ユニット２は、基板Ｗや検査面３に向けて複数の液滴Ｌを逐次吐出するものである。
具体的には、吐出ユニット２には、吐液タンク１３から塗布液が供給される。また、吐液タンク１３には、吐液供給ポート１４に接続された配管１５が接続されており、配管１５の途中には切換バルブ１６が取り付けられている。そのため、吐液供給タンク１３は、その内部を所定の圧力（正圧〜負圧）に維持することができる構成をしている。

図２は、本発明を具現化する形態の一例の要部を示す斜視図であり、図２には、吐出ユニット２を下方から斜め上方に見上げた様子が示されている。

具体的には、吐出ユニット２は、液滴Ｌを吐出する複数の吐出ノズル２１１〜２３８を有している。より具体的には、吐出ユニット２は、赤色の液滴を吐出する複数の吐出ノズル２１１〜２１８（以下、赤色用の吐出ノズル群と言う）と、緑色の液滴を吐出する複数の吐出ノズル２２１〜２２８（以下、緑色用の吐出ノズル群と言う）と、青色の液滴を吐出する複数の吐出ノズル２３１〜２３８（以下、青色用の吐出ノズル群と言う）とを有している。なお、各吐出ノズル２１１〜２３８は、吐出ユニット２の本体内部に備えられた液滴吐出機構（図示せず）と個別に接続されている。具体的には、液滴吐出機構はピエゾバルブなどの体積変化により液滴Ｌを吐出させるものが例示できる。そして、各液滴吐出機構は、制御部ＣＮからの制御信号に基づいて、各吐出ノズルから液滴Ｌを吐出させる／吐出させないの制御ができる構成をしている。

吐出ユニット２を走査方向に移動させながら、基板Ｗ上に設定した所定の位置に向けて、各吐出ノズルから液滴Ｌを吐出させることで、塗布動作が行われる。

なお、赤色用の吐出ノズル群２１１〜２１８は、走査方向と直交するＹ方向に一列に並んで配置されており、他の色用の吐出ノズル群２２１〜２２８、２３１〜２３８も同様である。なお、隣り合う各色の吐出ノズル同士は、Ｙ方向に一列に並んだ状態で配置しても良いし、図２に示したように走査方向にずらして配置しても良く、走査移動の速度と吐出のタイミングを合わせることで基板Ｗ上の所望の位置に液滴を着弾させることができる。

ここでは、説明を簡素にするために、吐出ユニット２において、正常に液滴を吐出する吐出ノズル２１１，２１３，２１６と、何らかの不具合（詳細は後述）のある吐出ノズル２１２，２１４，２１５，２１７，２１８が存在しているモデルが例示されている。さらに、図２には、これら吐出ノズル２１１〜２１８から液滴Ｌ１〜Ｌ８が吐出されている様子（ただし、吐出ノズル２１２からは、本来吐出されるべき液滴Ｌ２が吐出されていない）が示されている。

図３は、本発明を具現化する形態の一例の別の要部を示す斜視図であり、図３には、検査面３を斜め上方から見下ろした様子が示されている。

検査面３は、吐出ユニット２から吐出された液滴Ｌを着弾させ、後述の着弾状態検査部５５で、着弾した液滴Ｑの着弾状態や着弾位置を検査するために用いるものである。具体的には、検査面３は、その上面が水平面（つまり、ＸＹ平面）となる様に、塗布装置１のフレーム１０上に取り付けられている。より具体的には、検査面３は、透明な樹脂フィルム３０で構成されており、その下方には照明ユニット３１が備えられている。また、樹脂フィルム３０は、巻出ロール（不図示）から供給され、巻取ロール（不図示）に巻き取られる、いわゆるロール・トゥ・ロール方式で搬送供給され、搬送経路の途中には、搬送ローラ３２〜３５が配置されている。そのため、樹脂フィルム３０は、着弾した液滴Ｑの着弾検査が済んだ後、液滴Ｑが付着した部位が巻取ロールに巻き取られると共に、液滴Ｑが付着していない部位が巻出ロールから供給されることで、検査面３がリフレッシュされる。

照明ユニット３１は、検査面３を構成する樹脂フィルム３０の下面側から上方に向けて照明光を照射するものである。具体的には、照明ユニット３１として、ＬＥＤや蛍光灯などの白色光を放出する光源を備えた照明が例示できる。

移動機構４は、検査面３の上面（つまり、ＸＹ平面）に対して平行な方向に、吐出ユニット２と検査面３とを相対的に移動させるものである。具体的には、移動機構４は、レール部４１、スライダー部４２、ガントリー部４３等を備えて構成されている。

レール部４１は、Ｘ方向に所定の長さを有し、塗布装置１のフレーム１０上に２本一組（つまり一対）のレールが互いに平行な状態で、水平に取り付けられている。

スライダー部４２は、レール部４１上に移動可能に取り付けられており、制御装置ＣＮからの制御信号に基づいて、レール部４１上を所定の速度でＸ方向に移動し、所定の位置で静止する構成をしている。

ガントリー部４３は、基板載置台１１および検査面３の上方を略逆Ｕの字状に跨ぐ状態でスライダー部４２に取り付けられた門型構造物であり、ガントリー部４３には吐出ユニット２が取り付けられている。

移動機構４は、この様な構成をしているため、吐出ユニット２の吐出ノズルが配置されている下面側と、基板載置台１１に載置された基板Ｗおよび検査面３の上面とを対向させつつ、基板Ｗおよび検査面３に対して吐出ユニット２をＸ方向（つまり、走査方向）に移動させることができる。

また、移動機構４は、詳細を後述するノズル状態検査モードにおける液滴の飛翔状態検査位置Ｐ２や、着弾検査のための退避位置Ｐ３にスライダー部４２を移動させ、当該位置で静止させることができる。

検査部５は、飛翔状態検査部５０と、着弾状態検査部５５とを備えている。具体的には、検査部５は、撮像カメラ５１，５６と画像処理装置ＧＰ（つまり、ハードウェア）と、その実行プログラム（ソフトウェア）を備えている。

飛翔状態検査部５０は、検査対象とする吐出ノズルから吐出される液滴Ｌの飛翔状態を検査するものである。具体的には、飛翔状態検査部５０は、撮像カメラ５１と、飛翔状態判定部５２とを備えている。

撮像カメラ５１は、赤色用の吐出ノズル群２１１〜２１８から吐出される液滴をＸ方向から撮像するものであり、吐出ユニット２の下面よりやや下方であって、吐出ユニット２の走査方向（つまり、Ｘ方向）から、液滴Ｌが吐出される面（つまり、ＹＺ平面）に焦点位置を合わせて撮像するように配置されている。
飛翔状態判定部５２は、画像処理装置ＧＰとその実行プログラムにより構成されている。

着弾状態検査部５５は、検査面に着弾した液滴Ｑの着弾状態を検査するものである。具体的には、着弾状態検査部５５は、撮像カメラ５６、着弾状態判定部５７とを備えている。

撮像カメラ５６は、吐出ノズル２１１〜２１８から吐出される液滴を走査方向（つまり、Ｘ方向）から撮像するものであり、検査面３の上方であって、Ｚ方向下向きに検査面３を撮像するように配置されている。

着弾状態判定部５７は、画像処理装置ＧＰとその実行プログラムにより構成されている。

カメラ移動機構６は、検査部５の撮像カメラ５１，５６と検査面３とを相対的に移動させるものである。具体的には、カメラ移動機構５は、撮像カメラ５１で吐出ユニット２から吐出される液滴Ｌの飛翔状態を撮像する位置Ｐ１や、撮像カメラ５６で検査面３に着弾した液滴Ｑの着弾状態を撮像する位置Ｐ４に移動し、当該位置で静止状態を保つものである。

具体的には、カメラ移動機構６は、レール部４１、スライダー部４２、ガントリー部４３等を備えて構成されている。

レール部６１は、Ｘ方向に所定の長さを有し、塗布装置１のフレーム１０上に２本一組（つまり一対）のレールが互いに平行な状態で、水平に取り付けられている。

スライダー部６２は、レール部６１上に移動可能に取り付けられており、制御装置ＣＮからの制御信号に基づいて、レール部６１上を所定の速度でＸ方向に移動し、所定の位置で静止する構成をしている。

ガントリー部６３は、検査面３の上方を略逆Ｕの字状に跨ぐ状態でスライダー部６２に取り付けられた門型構造物であり、ガントリー部６３には撮像カメラ５１，５６が取付金具を介して取り付けられている。

カメラ移動機構６は、この様な構成をしているため、検査部５の撮像カメラ５１，５６と検査面３とを相対的に移動させることができる。

なお、吐出ユニット２の各色用の吐出ノズル群が、横一列に並んでいる場合は、第１検査モード、第２検査モードにおける移動機構４およびカメラ移動機構６の静止位置Ｐ１〜Ｐ４を上述の通りとし、撮像カメラ５１で各色の液滴Ｌが吐出される面に焦点位置を合わせて撮像を行い、撮像カメラ５６で各液滴Ｑの着弾位置および着弾状態の検査ができる構成にされている。

一方、吐出ユニット２の各色用の吐出ノズル群が、Ｘ方向にずらして配置されている場合は、当該ずれ量に応じて、移動機構４またはカメラ移動機構６の静止位置Ｐ１〜Ｐ４をＸ方向にずらし、撮像カメラ５１のワーキングディスタンスや、液滴Ｑの着弾予定位置に対する撮像カメラ５６の位置関係が、各色同士で同じになるように構成されている。

制御部ＣＮは、吐出ユニット２の各液滴吐出機構、検査面３の巻出・巻取機構、移動機構４のスライダー部４２，４６、検査部５、カメラ移動機構６等の塗布装置１を構成する各機器を統括して制御するものであり、塗布装置１を塗布モードやノズル状態検査モードに切り替えて運転することができる構成をしている。具体的には、制御部ＣＮは、コンピュータＣＰやプログラマブルロジックコントローラ（シーケンサとも言う）などのハードウェアと、その実行プログラム（ソフトウェア）を備え、操作パネルやスイッチ類を介したオペレータによる操作、各種設定データおよび実行プログラムに基づいて、各機器の制御が行われる。

図４は、本発明を具現化する形態の一例における運転のフロー図であり、検査装置１の運転の概略的な流れが例示されている。
例えば、基板Ｗを基板載置台１１に載置して（ステップｓ１）、吐出ユニット２の吐出ノズル２１８〜２３８に対して、ノズル状態検査モードでの検査を行うかを選択する（ステップｓ２）。

当該検査を行う場合は、運転をノズル状態検査モードに切り替えて、所定の検査を行い（ステップｓ３）、検査を行わない場合は、運転を塗布モードに切り替えて、基板Ｗに対して塗布を行う（ステップｓ５）。塗布モードによる塗布動作が終われば、基板載置台１１から基板Ｗを取り出し（ステップｓ６）、次に塗布動作を行う基板と入れ替える。

ノズル状態検査モードは、塗布モードで使用可能な吐出ノズルを検査するモードである。例えば、ノズル状態検査モードは、塗布モードでの運転に先立ち行ったり、塗布モードでの運転が所定時間を超えた場合に行ったり、しばらく塗布モードでの運転が予定されていない場合に行ったりすれば良く、基板Ｗが基板載置台１１に載置されていないときに行っても良い。

図５は、本発明を具現化する形態の一例におけるノズル状態検査モードのフロー図である。

ノズル状態検査モードは、第１検査モードと、第２検査モードとを有している。

第１検査モードは検査対象とする吐出ノズル２１１〜２３８について、飛翔状態検査部５０で撮像された液滴Ｌの飛翔状態に基づいて、液滴吐出状態を検査するものである。具体的には、第１検査モードは、飛翔状態検査部５０を構成する飛翔状態判定部５２を用いて、下述の様なフローで検査が行われる。

第２検査モードは、検査対象とする吐出ノズル２１１〜２３８のうち、第１検査モードで異常無しと判定された吐出ノズルから検査面３に向けて液滴Ｌを吐出して、検査面３に付着した液滴Ｑの着弾位置を着弾位置検出部５５にて検出することで、当該第１検査モードで異常無しと判定された吐出ノズルの液滴吐出状態を検査するものである。具体的には、第２検査モードは、着弾状態検査部５５を構成する着弾状態判定部５７を用いて、下述の様なフローで検査が行われる。

具体的には、第１検査モードに切り替え（ステップｓ３１）、下述の動作を行う。
まず、飛翔状態検査部５０を飛翔状態撮像位置へ移動させる（ステップｓ３２）。
次に、吐出ユニット２を検査面３の上方へ移動させる（ステップ３３）。
そして、吐出ユニット２の検査対象となる吐出ノズル２１１〜２１８から液滴を吐出させ、液滴の飛翔状態を撮像カメラ５１で撮像する（ステップｓ３４）。
そして、撮像された画像に基づいて、吐出ノズルそれぞれについて、不吐出異常の有無、液滴分裂異常の有無、走査方向と交差する方向の液滴飛翔異常の有無を検査し、吐出ノズルそれぞれについて、異常の有無を記録または記憶しておく（ステップｓ３５）。

図６は、本発明を具現化する形態の一例における液滴の飛翔状態を撮像したイメージ図である。図６には、第１検査モードで吐出ユニット２の吐出ノズル２１１〜２１８から吐出させた液滴Ｌ１〜Ｌ８の飛翔状態が示されている。本来、各吐出ノズルが正常であれば、Ｚ方向下向き（つまり、一点鎖線で示す方向）に、所定の形状で各液滴Ｌ１〜Ｌ８が吐出されはずなので、破線Ｌ２で示す様に液滴が確認出来ない（つまり、不吐出異常のある）吐出ノズルＬ２１２や、液滴Ｌ５の様に吐出方向が傾いている吐出ノズル２１５や、液滴Ｌ７の様に分裂している（液滴分裂異常のある）吐出ノズルｓ１７は、「異常あり」として判定し、それ以外の吐出ノズル２１１，２１３，２１４，２１６，２１８は、「異常無し」として判定する。

続いて、第２検査モードに切り替え（ステップｓ４１）、下述の動作を行う。
まず、検査面３をリフレッシュさせる（ステップｓ４２）。
次に、検査対象となる吐出ノズル２１１〜２１８のうち、第１検査モードで「異常無し」と判定された吐出ノズルから検査面３に向けて液滴を吐出させる（ステップｓ４３）。
そして、吐出ユニット２を検査面３の上方から退避させる（ステップｓ４４）。
続いて、着弾状態検査部５５の撮像カメラ５６を検査面３の上方へ移動させ（ステップｓ４５）、液滴Ｑの着弾状態を撮像する（ステップｓ４６）。

図７は、本発明を具現化する形態の一例の別の全体構成を示す概略図である。図７には、上述のステップｓ４４に対応する移動機構４の退避位置Ｐ３、上述のステップ４５に対応するカメラ移動機構６の着弾状態撮像位置Ｐ４などが示されている。

そして、撮像された画像に基づいて、吐出ノズルそれぞれについて、走査方向の液滴飛翔異常の有無、分裂した液滴付着異常の有無を検査し、異常の有無を記録または記憶しておく（ステップｓ４７）。

図８は、本発明を具現化する形態の一例における液滴の着弾状態を撮像したイメージ図である。図８には、第２検査モードでの検査対象となる吐出ユニット２の吐出ノズル２１１，２１３，２１４，２１６，２１８（つまり、第１検査モードで「異常無し」と判定されたもの）から吐出させて検査面３に着弾させた液滴Ｑ１，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ６，Ｑ８の着弾状態が示されている。

本来、各吐出ノズルが正常であれば、破線Ｔ１〜Ｔ８で示す着弾予定位置に各液滴が着弾するはずなので、Ｘ方向およびＹ方向に位置ずれしているずれ量を測定し、これらずれ量の大小から異常の有無を判定する。

具体的には、液滴Ｑ１，Ｑ５は、着弾予定位置Ｔ１，Ｔ５と一致しており、吐出ノズル２１１，２１５を「異常無し」と判定する。

液滴Ｑ３は、着弾予定位置Ｔ３に対してＸ方向・Ｙ方向に少しずれているが、許容範囲内であれば吐出ノズル２１３を「異常無し」と判定する。なお、この許容範囲は、製品の合格許容範囲として設計されている。すなわち、液滴の着弾位置がＸ方向・Ｙ方向にどの程度ずれると、製品として不合格になる可能性があるかや、吐出ユニットのメンテナンスが必要となるか等、種々の要因に基づいて予め規定しておく。そして、これらＸ方向・Ｙ方向の位置ずれの許容範囲は、Ｘ方向・Ｙ方向とも同じ値でも良いし、寛容度が異なるのであれば個別に規定しても良い。また、この許容範囲は、着弾予定位置の中心と、液滴の着弾位置の中央値や重心位置とのずれ量を基準として定めても良いし、着弾予定位置の外縁と着弾した液滴の外縁とのずれ量を基準として定めても良い。

液滴Ｑ４は、着弾予定位置Ｔ４に対してＹ方向に位置ずれしていないが、Ｘ方向の許容範囲を越え、大きく位置ずれしている例を示している。このような位置に着弾した液滴の場合、第１検査モードでは検知出来なかったが、吐出ノズル２１４はＸ方向に距離Ｄｘだけ飛行曲がりが発生するノズルであることが分かる。そのため、吐出ノズル２１４は、「異常あり」と判定する。

液滴Ｑ８は、着弾予定位置Ｔ８に対してＹ方向に距離Ｄｙだけ位置ずれしているので、第１検査モードでの検知が難しかったとしても、吐出ノズル２１８はＹ方向にやや飛行曲がりが発生するノズルであることが分かる。そのため、吐出ノズル２１８は、「異常あり」と判定する。

そして、他の吐出ノズル２２１〜２２８，２３１〜２３８についても、上述と同様の手順（つまり、ノズル状態検査モード）で、異常の有無を検査・記録等する。

また、上述に例示した異常のほか、着弾予定位置に所定面積の着弾が認められない場合は、吐出ノズルの目詰まりや吐液吐出機構の動作不良が考えられる。また、着弾予定位置の周囲に少量の液滴付着が認められる場合、分裂異常が発生していることが考えられる。そのため、第２検査モードで着弾状態を検査することで、第１検査モードでは検知出来なかった異常を検出することができる。

この様な構成をしているため、本発明にかかる塗布装置１は、吐出ユニットを構成する複数の吐出ノズルの各々に対して、塗布モードでの使用可否を判定し、異常と判定された吐出ノズルは使用しないといった運用が可能とり、塗布モードでの塗布不良を防ぐことができる。

なお、上述のノズル状態検査モードで「異常あり」と判定されて使用不可となった吐出ノズルがあるため、基板Ｗに設定された塗布対象位置への塗布できない部分については、吐出ユニット２または基板載置台１１をＹ方向にシフトさせて補完するような塗布動作を行ったり、吐出ユニット２を走査方向に複数備えておき、互いに補完し合うように塗布動作を行ったりすれば良い。

［別の形態］
なお上述では、第２検査モードにおいて、Ｘ方向に大きく位置ずれして着弾した液滴Ｑ４を吐出する吐出ノズル２１４を、「異常あり」と判定する形態を示した。

しかし、この吐出ノズル２１４が、液滴分裂異常もなく、Ｙ方向に飛行曲がりを発生させず、Ｘ方向の飛行曲がり量に再現性がある（つまり、液滴Ｑ４の着弾位置が着弾予定位置Ｔ４からいつも距離Ｄｘずれる）のであれば、吐出ノズル２１４による液滴の吐出を行う構成とする。この場合、塗布モードにおいて、吐出ユニット２の走査方向の移動速度と、ノズルギャップと、Ｘ方向の着弾位置ずれ情報に基づいて、吐出ノズル２１４から液滴Ｌを吐出するタイミングをずらすように構成しても良い。つまり、吐出ノズル２１４から液滴Ｌを吐出するタイミングと、他の吐出ノズル２１１，２１６等から液滴を吐出するタイミングをずらすことで、基板Ｗに設定した所定の位置に塗布が可能となる。

或いは、第２検査モードにおいて、検査面３に付着（つまり、着弾）した液滴Ｑの着弾位置が、移動機構４の移動方向の許容範囲を超えていると判定されたものについては、当該移動方向の着弾位置ずれ情報を出力するように構成しても良い。この場合、吐出ノズル２１４による液滴の吐出を行うかどうかは、その都度または経時変化のデータを参照しながら、オペレータにより又は所定のある判定アルゴリズムに基づいて自動的に判定するように構成する。

［変形例］
なお上述では、検査面３が、透明な樹脂フィルム３０で構成され、樹脂フィルム３０をロール・トゥ・ロール方式で供給してリフレッシュさせる形態を例示した。しかし、検査面３は、この様な構成に限らず、ガラスや透明な樹脂などの板状の部材で構成し、新しいものと置き換えたり、付着した液滴を布などで拭き取り除去したり、溶剤で溶かして除去したりできる形態であっても良い。

また上述では、検査面３の下方に照明ユニット３１を配置する、いわゆる透過方式の照明を用いて撮像を行う形態を例示した。しかし、照明は透過照明方式に限らず、撮像カメラのレンズに取り付けられた同軸落斜方式の照明や、リング照明や斜光照明などの外部照明であっても良い。このような反射光や散乱光による撮像を行う場合、検査面３は、透明な材料に限らず、半透明ないし不透明の樹脂や金属、紙などを用いても良く、基板Ｗの表面と同等の粗度や撥液特性を示す様な材料および表面加工が施されたものであれば良い。

また上述では、撮像カメラ５６が、検査面３の上方に配置され、Ｚ方向下向きに見下ろす形態を例示した。しかし、撮像カメラ５６は、この様な形態に限らず、検査面３の下方に配置してＺ方向上向きに検査面３を見上げて着弾した液滴Ｑを撮像する形態であっても良い。

また上述では、撮像カメラ５１Ｘ方向（つまり、横向き）に配置し、撮像カメラ５６をＺ方向下向きに配置し、これら撮像カメラ５１，５６をカメラ移動機構６によりＸ方向に一体的に移動させる形態を示した。しかし、この様な形態に限らず、１つの撮像カメラを用いて、撮像方向および撮像位置を切り替える形態であっても良い。

なお上述では、第１検査モードにおいて、吐出ノズル２１１〜２１８から検査台３に向けて液滴Ｌを吐出させる構成を例示した。このとき、検査面は予めリフレッシュしても良いし、リフレッシュしなくても良い。このような構成であれば、第１検査モードで液滴の飛翔状態を撮像した後、第２検査モードに切り替えて検査面をリフレッシュし、その直後に検査面に向けて液滴を着弾させることができる。そのため、第１検査モードと第２検査モードとの間に吐出ユニット２を移動させる必要が無く、連続的に液滴の吐出を行うことができる。よって、検査に要する時間を減らすことができ、迅速に塗布モードに復帰することができる。

しかし、塗布モードに迅速に復帰する必要がなければ、第１検査モードで検査台３に液滴を吐出させる構成は本発明を具現化する上で必須ではなく、検査台３に代えて液滴回収トレイや液滴吸着部材などに向けて液滴を吐出する構成であっても良い。なお、この液滴回収トレイや液滴吸着部材などは、例えば図７にて破線Ｃで示す位置に配置しておけば良い。

なお上述では、吐出ユニット２として、各色用の吐出ノズル８個×３列が備えられ、８個の吐出ノズルからの液滴を同時に撮像して検査を行う構成を例示した。しかし、これら吐出ノズルの配列や個数はあくまでも例示であり、それ以外の配列・個数であっても良いし、同時に液滴を吐出・撮像する範囲は、吐出ノズルのピッチ、撮像カメラの視野や分解能等に応じて適宜決定できることは言うまでもない。

１ 塗布装置
２ 吐出ユニット
３ 検査面
４ 移動機構
５ 検査部
６ カメラ移動機構
１０ フレーム
１１ 基板載置台
１４ 塗液供給ポート
１５ バルブ
１６ 塗液タンク
３０ 樹脂フィルム
３１ 照明ユニット
３２〜３５ 搬送ローラ
４１ レール部
４２ スライダー部
４３ ガントリー部（門型構造物）
４５ レール部
５０ 飛翔状態検査部
５１ 撮像カメラ
５５ 着弾状態検査部
５６ 撮像カメラ
６１ レール部
６２ スライダー部
６３ ガントリー部（門型構造物）
６５ スライダー部（Ｙ方向用）
２１１〜２３８ 吐出ノズル
ＣＮ 制御部
Ｗ 基板
Ｌ，Ｌ１〜Ｌ８ 吐出される液滴
Ｑ，Ｑ１〜Ｑ８ 着弾した液滴
Ｔ，Ｔ１〜Ｔ８ 着弾予定位置
Ｐ１ 飛翔状態を撮像する位置
Ｐ２ 液滴の飛翔状態検査位置
Ｐ３ 退避位置
Ｐ４ 着弾状態撮像位置
Ｄ 距離（Ｘ方向のずれ）

Claims (4)

1. 液滴を吐出する複数の吐出ノズルを有する吐出ユニットと、
   液滴を着弾させる検査面と、
   前記検査面に対して平行な方向に、前記吐出ユニットと前記検査面とを相対的に移動させる移動機構と、
   を備え、
   前記複数の吐出ノズルのうち検査対象とする吐出ノズルから前記検査面へ液滴を吐出し、当該吐出ノズルの状態を検査するノズル状態検査モードを有する塗布装置であって、
   前記検査対象とする吐出ノズルから吐出される液滴の飛翔状態を検査する飛翔状態検査部と、
   前記検査面に着弾した液滴の着弾状態を検査する着弾状態検査部と、
   を備え、
   前記ノズル状態検査モードは、
   前記検査対象とする吐出ノズルについて、前記飛翔状態検査部で検査された液滴の飛翔状態に基づいて、液滴吐出状態をを検査する第１検査モードと、
   前記第１検査モードで異常無しと判定された吐出ノズルから前記検査面に向けて液滴を吐出して、当該検査面に付着した液滴の着弾状態を前記着弾状態検査部にて検査することで、当該第１検査モードで異常無しと判定された吐出ノズルの液滴吐出状態を検査する第２検査モードと、
   を有することを特徴とする、塗布装置。
   
2. 前記第２検査モードにおいて、前記検査面に付着した液滴の着弾位置が、前記移動機構の移動方向の許容範囲を超えていると判定されたものについては、当該移動方向の着弾位置ずれ情報を出力することを特徴とする、請求項１に記載の塗布装置。
   
3. 前記移動機構によって前記吐出ユニットを移動させながら、前記吐出ノズルから基板へ液滴を吐出することにより、基板に塗布膜を形成する塗布モードを備え、
   前記塗布モードでは、前記着弾位置ずれ情報に基づいて前記吐出ノズルから液滴を吐出するタイミングをずらす
   ことを特徴とする、請求項２に記載の塗布装置。
   
4. 第１検査モードは、前記検査対象とする吐出ノズルについて、不吐出異常の有無、液滴分裂異常の有無および前記移動方向と交差する方向の前記液滴飛翔異常の有無を検査し、
   第２検査モードは、前記第１検査モードで異常無しと判定された吐出ノズルについて、前記移動方向の液滴飛翔異常の有無および分裂した液滴付着異常の有無の少なくとも一方を検査する
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の塗布装置。

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