JP2019072661A

JP2019072661A - インクジェット塗布装置

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Publication number: JP2019072661A
Application number: JP2017199813A
Authority: JP
Inventors: 豪常吉; Takeshi Tsuneyoshi
Original assignee: Toray Engineering Co Ltd
Current assignee: Toray Engineering Co Ltd
Priority date: 2017-10-13
Filing date: 2017-10-13
Publication date: 2019-05-16
Also published as: WO2019073725A1; TW201923387A

Abstract

【課題】環境温度が所定の温度条件と異なっていても塗布位置精度を維持することができるインクジェット塗布装置を提供する。【解決手段】基板Ｗを載置するステージ３と、ステージ３上の基板Ｗに対してインクを塗布するノズルを有するヘッド１０を複数有する塗布ユニット４を備え、基板Ｗ上にインクを塗布するインクジェット塗布装置１であって、塗布ガントリ用リニアスケール１３と、塗布ガントリ用リニアスケール１３からの塗布ガントリ位置パルス列Ｐａに基づいて塗布ユニット４の位置決め制御を行うととともにインクの塗布位置情報に基づいてヘッド１０の制御を行う制御装置２１を備え、その条件下における位置パルス補正デーブルＴｂを取得し、塗布ガントリ位置パルス列Ｐａと位置パルス補正テーブルＴｂ１とに基づいて補正位置パルス列Ｐｒを生成してヘッド１０の制御を行う。【選択図】図３

Description

本発明は複数のノズルからインクを着弾させて基板上にインクを塗布するインクジェット塗布装置に関する。

従来、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のカラーフィルタを製造するインクジェット塗布装置は、カラーフィルタ等の基板を載置するステージと、インクを塗布する複数ノズルを備える塗布ユニットとを有しており、この塗布ユニットから基板にインクを吐出させて、基板を塗布するように構成されている。塗布ユニットは、ノズルを有する複数のヘッドがヘッドケース部を介して塗布用ガントリに支持されている。インクジェット塗布装置は、塗布用ガントリおよびヘッドケース部が移動することでステージに対して任意の位置に移動可能に構成されている。インクジェット塗布装置は、予め取得したノズルの塗布位置情報に基づいて塗布ユニットを移動させ、基板に形成された画素内を通過するノズルのみからインクを吐出させることにより、所定の画素内にインクを精度よく塗布できるようになっている。

ヘッドケース部に設けられているヘッドは、電磁アクチュエーター等に比べて発熱量の少ないピエゾ素子を駆動させてインクを塗布するように構成されている。しかし、ヘッドケース部には、多数のヘッドが取り付けられているため、ピエゾ素子の発熱によりヘッドケース部が熱膨張し、予め取得したノズルの塗布位置情報による塗布位置と、実際の塗布位置との間に熱膨張分の誤差が生じる。そこで、ヘッドケース部の現在位置を計測する位置計測部をインクジェット塗布装置の本体に設け、熱膨張後の塗布位置情報を得ることができるインクジェット塗布装置が知られている。例えば、特許文献１のごとくである。

特許文献１に記載のインクジェット塗布装置は、位置計測部によって塗布直前のヘッドケース部の現在位置を取得する。さらに、インクジェット塗布装置は、予め取得した塗布位置情報とヘッドケース部の現在位置との差分を算出し、各ノズルの塗布位置情報に差分を加味することにより塗布位置を補正するように構成されている。したがって、インクジェット塗布装置は、ヘッドケースの熱膨張の状態に関わらず塗布直前の塗布位置を容易に補正できるため、ヘッドの熱の影響によるインクの塗布精度の低下を抑えることできる。

特開２０１１−２１５１７３号公報

しかし、特許文献１に記載のインクジェット塗布装置は、位置計測部を含めたインクジェット塗布装置全体が環境温度に応じて熱膨張する。つまり、稼働される環境温度が所定の温度条件でない場合、インクジェット塗布装置は、フレームや位置計測部自体が熱膨張するため、位置計測部によって計測したヘッドケース部の現在位置が熱膨張の影響をうける。このため、インクジェット塗布装置は、所定の温度条件と異なる環境温度で稼働されている場合、熱膨張による誤差が累積されて全ての可動範囲で要求される塗布位置精度を維持できない可能性があった。

本発明の目的は、環境温度が所定の温度条件と異なっていても塗布位置精度を維持することができるインクジェット塗布装置の提供を目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこれらの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、基板を載置するステージと、前記ステージ上の基板に対してインクを塗布するノズルを有するヘッドを複数有する塗布ユニットを備え、塗布ユニットと基板とを相対的に移動させつつ前記ノズルから基板の所定位置にインクを着弾させることにより、基板上にインクを塗布するインクジェット塗布装置であって、前記塗布ユニットの位置を計測する位置計測装置と、前記位置計測装置からの位置パルス列に基づいて前記塗布ユニットの位置決め制御を行うととともにインクの塗布位置情報に基づいて前記ヘッドの制御を行う制御装置を備え、前記制御装置は、前記塗布ユニットの位置決め制御を行う際、その環境温度における位置パルス補正デーブルを取得し、前記位置計測装置からの位置パルス列と前記位置パルス補正テーブルとに基づいて補正位置パルス列を生成し、補正位置パルスと前記塗布位置情報とに基づいて前記ヘッドの制御を行うものである。

インクジェット塗布装置は、前記位置パルス補正デーブルが、前記塗布ユニットの実移動量と前記位置計測装置による計測値との差異に基づいて生成され、前記制御装置は、前記位置パルス補正デーブルに基づいた補正用パルスを前記位置計測装置からの位置パルス列に加算または減算して補正位置パルス列を生成するものである。

インクジェット塗布装置は、前記位置パルス補正デーブルが、前記塗布ユニットの位置決め制御を行う際の環境温度毎に予め生成され、前記制御装置は、前記塗布ユニットの位置決め制御を行う際の環境温度に対応する前記位置パルス補正デーブルを選択的に取得するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明においては、環境温度に応じた位置パルス補正テーブルによって位置パルス列が補正されるので、熱膨張による累積誤差を考慮した位置でインクが塗布される。これにより、環境温度が所定の温度条件と異なっていても塗布位置精度を維持することができる。

本発明においては、位置パルス補正デーブルによって塗布ユニットの計測値と実移動量とのズレを考慮してインクが塗布される。これにより、環境温度が所定の温度条件と異なっていても塗布位置精度を維持することができる。

本発明においては、環境温度に対応した位置パルス補正テーブルが選択されるので、環境温度が変動しても随時適した補正位置パルス列が生成される。これにより、環境温度が所定の温度条件と異なっていても塗布位置精度を維持することができる。

本発明の一実施形態にインクジェット塗布装置の全体構成を示す斜視図。本発明の一実施形態にインクジェット塗布装置のヘッド構成を示す平面図。本発明の一実施形態にインクジェット塗布装置の制御構成を示すブロック図。本発明の一実施形態にインクジェット塗布装置の位置パルス補正テーブルを示すグラフを表す図。

図１から図３を用いて、本発明に係るインクジェット塗布装置における一実施形態であるインクジェット塗布装置１について説明する。

本実施形態において、インクが塗布されるカラーフィルタである基板Ｗには、微細なＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色からなる画素が所定パターン（ＲＧＢパターン）で多数並べられることによって形成されているものとする。また、本実施形態における環境温度Ｔ１とは、インクジェット塗布装置１を作動させる際の周囲の温度であって、インクジェット塗布装置１の温度がその環境温度Ｔ１になっている状態における温度をいう。

図１に示すように、インクジェット塗布装置１は、基板Ｗの画素にインクを塗布するものである。インクジェット塗布装置１は、基台２、ステージ３、塗布ユニット４、位置計測装置であるヘッド用リニアスケール１２および塗布ガントリ用リニアスケール１３、カメラユニット１４および制御装置２１を具備している。

ステージ３は、基板Ｗを水平な状態で吸着保持するものである。ステージ３の基板載置面は、平坦に形成されており、その表面に吸引孔が複数形成されている。ステージ３には、真空ポンプ３ａ（図３参照）が接続されている。これにより、ステージ３は、基板Ｗを載置した状態で真空ポンプ３ａを作動させることにより、基板Ｗを水平な姿勢で吸着保持できるように構成されている。また、ステージ３には、図示しない基板位置決め装置が設けられている。ステージ３は、この基板位置決め装置により、搬入された基板Ｗを所定の位置に位置決め可能に構成されている。なお、本実施形態においてステージ３は、吸着により基板Ｗを保持しているがこれに限定されるものではない。

塗布ユニット４は、基板Ｗ上にインクを吐出させて塗布するものである。塗布ユニット４は、塗布ガントリ５、ヘッドケース部８およびヘッド用リニアスケール１２を具備している。本実施形態において、塗布ガントリ５が移動する方向をＸ軸方向とし、ヘッドケース部８が移動する方向をＹ軸方向と定める。

塗布ガントリ５は、二つの脚部５ａとビーム部材５ｂとから構成されている。二つの脚部５ａは、ステージ３の両外側に配置されている。二つの脚部５ａは、ステージ３を跨ぐようにして石材製のビーム部材５ｂによって連結されて略門型形状に形成されている。つまり、二つの脚部５ａは、ステージ３の上方に配置されているビーム部材５ｂを支持している。両方の脚部５ａは、リニアガイド６を介して基台２に設けられている。リニアガイド６は、ステージ３に沿うようにしてビーム部材５ｂに対して垂直な方向に配置されている。つまり、塗布ガントリ５は、ビーム部材５ｂがステージ３の上方を一方向（Ｘ軸方向）に往復移動自在に構成されている。さらに、脚部５ａには、塗布用サーボモータ７が取り付けられている（図３参照）。塗布ガントリ５は、塗布用サーボモータ７によってＸ軸方向の任意の位置に移動可能に構成されている。

ヘッドケース部８は、複数のヘッド体９を一体的に保持するものである。ヘッドケース部８は、ビーム部材５ｂに設けられている。ヘッドケース部８は、アルミニウム製のケース部材から構成されている。
図２に示すように、ヘッドケース部８は、複数のヘッド体９を整列させた状態で一体的に固定できるように形成されている。ヘッド体９は、インクを吐出する複数のノズルを有するヘッド１０が複数整列して一体的に構成されたものである。ヘッド体９は、ヘッド１０のノズルがステージ３の表面に向く姿勢で取付けられている。ヘッド１０は、ピエゾ素子１０ａ（図３参照）を駆動させてインクを吐出するように構成されている。

本実施形態では、５つのヘッド１０からヘッド体９が構成されている。ヘッドケース部８には、このヘッド体９が複数取付けられている（図２参照）。ヘッド体９は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のうち、いずれか一色のインクが塗布されるヘッド１０を複数し、ヘッド体９ごとにＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のうち、一色のインクが塗布されるように構成されている。ヘッド体９は、ヘッドケース部８に所定パターンで配置されて固定されている。

また、ヘッドケース部８は、ヘッド用サーボモータ１１（図３参照）によりビーム部材５ｂに沿って移動できるように取付けられている。つまり、ヘッドケース部８は、ステージ３の上方を一方向（Ｙ軸方向）に往復移動自在に構成されている。これにより、ヘッドケース部８は、Ｙ軸方向の任意の位置にヘッド１０のノズルを移動させてインクを塗布可能に構成されている。また、ヘッドケース部８は、図示しない昇降機構により昇降自在に取付けられている。これにより、インクの塗布時には、基板Ｗとノズルとを適切な距離に調節して塗布動作が行われ、塗布を行わない待避状態等の場合には、ノズルの損傷を防止するため、ノズル位置を安全な高い位置に移動させることができる。

位置計測装置であるヘッド用リニアスケール１２は、ヘッドケース部８の位置を計測するものである。ヘッド用リニアスケール１２のスケール１２ａは、ビーム部材５ｂの一方端部に設けられている。ヘッド用リニアスケール１２の読取ヘッド１２ｂは、スケール１２ａと対向するヘッドケース部８に設けられている。ヘッド用リニアスケール１２は、ヘッドケース部８ともに移動する読取ヘッド１２ｂのスケール１２ａに対する位置を検出するように構成されている。つまり、ヘッド用リニアスケール１２は、ビーム部材５ｂに対するヘッドケース部８のＹ軸方向の位置を検出するように構成されている。ヘッド用リニアスケール１２は、位置情報を位置パルス列であるヘッド位置パルス列Ｐｈとして出力する（図３参照）。

位置計測装置である塗布ガントリ用リニアスケール１３は、塗布ガントリ５の位置を計測するものである。塗布ガントリ用リニアスケール１３のスケール１３ａは、基台２であって一方のリニアガイド６に沿うように設けられている。塗布ガントリ用リニアスケール１３の読取ヘッド１３ｂは、スケール１３ａと対向する一方の脚部５ａに設けられている。塗布ガントリ用リニアスケール１３は、脚部５ａともに移動する読取ヘッド１３ｂのスケール１３ａに対する位置を検出するように構成されている。つまり、塗布ガントリ用リニアスケール１３は、基台２のステージ３に対する塗布ガントリ５のＸ軸方向の位置を検出するように構成されている。塗布ガントリ用リニアスケール１３は、位置情報を位置パルス列である塗布ガントリ位置パルス列Ｐａとして出力する（図３参照）。

カメラユニット１４は、基板Ｗ上に塗布されたインクを撮像するものである。カメラユニット１４は、カメラガントリ１５およびカメラ１７を具備している。

カメラガントリ１５は、塗布ガントリ５と同様に、二つの脚部１５ａとビーム部材１５ｂとから構成されている。二つの脚部１５ａは、ステージ３の両外側に配置されている。二つの脚部１５ａは、ステージ３を跨ぐようにしてビーム部材１５ｂによって連結されて略門型形状に形成されている。つまり、二つの脚部１５ａは、ステージ３の上方に配置されているビーム部材１５ｂを支持している。両方の脚部１５ａは、リニアガイド６を介して基台２に設けられている。つまり、カメラガントリ１５は、ビーム部材１５ｂがステージ３の上方を一方向（Ｘ軸方向）に往復移動自在に構成されている。さらに、脚部１５ａには、カメラ用サーボモータ１６が取り付けられている（図３参照）。カメラガントリ１５は、カメラガントリ用サーボモータ１６によってＹ軸方向の任意の位置に移動可能に構成されている。

カメラ１７は、ＣＣＤカメラから構成されている。カメラ１７は、カメラガントリ１５のビーム部材１５ｂにステージ３を撮影可能な状態で取付けられている。カメラ１７は、カメラ用サーボモータ１８（図３参照）によりビーム部材１５ｂに沿って移動できるように取付けられている。これにより、カメラ１７は、ステージ３の任意の位置における画素の状態を撮影可能に構成されている。

位置計測装置であるカメラガントリ用リニアスケール１９は、カメラガントリ１５の位置を計測するものである。カメラガントリ用リニアスケール１９のスケール１９ａは、一方のリニアガイド６に沿うように基台２に設けられている。カメラガントリ用リニアスケール１９の読取ヘッド１９ｂは、スケール１９ａと対向する一方の脚部１５ａに設けられている。カメラガントリ用リニアスケール１９は、脚部１５ａともに移動する読取ヘッド１９ｂのスケール１９ａに対する位置を検出するように構成されている。つまり、カメラガントリ用リニアスケール１９は、基台２のステージ３に対するカメラガントリ１５のＸ軸方向の位置を検出するように構成されている。カメラガントリ用リニアスケール１９は、位置情報を位置パルス列であるカメラガントリ位置パルス列Ｐｃとして出力する（図３参照）。

位置計測装置であるカメラ用リニアスケール２０は、カメラ１７の位置を計測するものである。カメラ用リニアスケール２０のスケール２０ａは、カメラガントリ１５のビーム部材１５ｂの一方端部（図２においてＹ軸方向一側）に設けられている。カメラ用リニアスケール２０の読取ヘッド２０ｂは、スケール２０ａと対向するカメラ１７に設けられている。カメラ用リニアスケール２０は、カメラ１７とともに移動する読取ヘッド２０ｂのスケール２０ａに対する位置を検出するように構成されている。つまり、カメラ用リニアスケール２０は、ビーム部材１５ｂに対するカメラ１７のＹ軸方向の位置を検出するように構成されている。カメラ用リニアスケール２０は、位置情報を位置パルス列であるカメラ位置パルス列Ｐｃａとして出力する（図３参照）。

図３に示すように、制御装置２１は、ヘッド用リニアスケール１２、塗布ガントリ用リニアスケール１３、カメラガントリ用リニアスケール１９、カメラ用リニアスケール２０から位置情報を取得し、真空ポンプ３ａ、塗布用サーボモータ７、ヘッド１０、ヘッド用サーボモータ１１、カメラガントリ用サーボモータ１６、カメラ１７およびカメラ用サーボモータ１８を制御し、位置パルス補正デーブルＴｂ１・Ｔｂ２・Ｔｂ３・・に基づいて塗布タイミングを補正するものである。制御装置２１は、実体的には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。制御装置２１は、真空ポンプ３ａ、塗布用サーボモータ７、ヘッド１０、ヘッド用サーボモータ１１、カメラガントリ用サーボモータ１６、カメラ１７およびカメラ用サーボモータ１８等を制御するために種々のプログラムやデータが格納されている。また、制御装置２１には、インクの塗布位置、インクの種類等から構成される塗布位置情報が記憶されている。

制御装置２１は、真空ポンプ３ａに接続され、真空ポンプ３ａの入り切りを制御することができる。

制御装置２１は、塗布用サーボモータ７に接続され、塗布用サーボモータ７の作動、停止、回転速度、回転方向等を制御することができる。

制御装置２１は、ヘッド１０に接続され、塗布ガントリ位置パルス列Ｐａまたは補正位置パルス列Ｐｒに基づいてヘッド１０のピエゾ素子１０ａの駆動を制御することができる。

制御装置２１は、ヘッド用サーボモータ１１に接続され、ヘッド用サーボモータ１１の作動、停止、回転速度、回転方向等を制御することができる。

制御装置２１は、ヘッド用リニアスケール１２に接続され、ヘッド用リニアスケール１２からヘッドケース部８のＹ軸方向の位置情報であるヘッド位置パルス列Ｐｈを取得することができる。

制御装置２１は塗布ガントリ用リニアスケール１３に接続され、塗布ガントリ用リニアスケール１３から塗布ガントリ５のＸ軸方向の位置情報である塗布ガントリ位置パルス列Ｐａを取得することができる。

制御装置２１は、カメラガントリ用サーボモータ１６に接続され、カメラガントリ用サーボモータ１６の作動、停止、回転速度、回転方向等を制御することができる。

制御装置２１は、カメラ１７に接続され、カメラ１７の撮影動作を制御し、その撮影した画像を取得することができる。

制御装置２１は、カメラ用サーボモータ１８に接続され、カメラ用サーボモータ１８の作動、停止、回転速度、回転方向等を制御することができる。

制御装置２１はカメラガントリ用リニアスケール１９に接続され、カメラガントリ用リニアスケール１９からカメラガントリ１５のＸ軸方向の位置情報であるカメラガントリ位置パルス列Ｐｃを取得することができる。

制御装置２１はカメラ用リニアスケール２０に接続され、カメラ用リニアスケール２０からカメラ１７のＹ軸方向の位置情報であるカメラ位置パルス列Ｐｃａを取得することができる。

制御装置２１は、ＰＣ等の外部機器２２に接続され、ＰＣ等の外部機器２２から位置パルス補正デーブルＴｂ１・Ｔｂ２・Ｔｂ３・・を取得し、位置パルス補正デーブルＴｂ１・Ｔｂ２・Ｔｂ３・・に基づいて補正用パルスＰｓを塗布ガントリ用リニアスケール１３からの塗布ガントリ位置パルス列Ｐａに追加（加算）または削除（減算）して補正位置パルス列Ｐｒを生成する。

制御装置２１は温度センサ２３に接続され、温度センサ２３から環境温度を取得することができる。

これにより、インクジェット塗布装置１は、塗布用サーボモータ７によって塗布ガントリ５とともにヘッドケース部８をＸ方向に移動させ、ヘッド用サーボモータ１１によってヘッドケース部８をＹ方向に移動させることにより、ヘッド１０のノズル位置を任意の位置に移動可能に構成されている。したがって、インクジェット塗布装置１は、ステージ３に載置された基板Ｗ上の所定の画素にノズルを移動させ、塗布位置情報に基づいてインクを塗布させることにより、基板Ｗ上に任意のＲＧＢパターンでインクを塗布することができる。

以下に、図４を用いて、位置パルス補正テーブルの一つである位置パルス補正テーブルＴｂ１について説明する。本実施形態において、位置パルス補正テーブルＴｂ１は、制御装置２１に接続されているＰＣ等の外部機器２２から取得する構成であるが、制御装置２１に予め記憶されていてもよい。

図４に示すように、位置パルス補正テーブルＴｂ１は、環境温度Ｔ１によって位置計測装置である塗布ガントリ用リニアスケール１３およびカメラガントリ用リニアスケール１９に生じた誤差を補正するものである。位置パルス補正テーブルＴｂ１は、インクジェット塗布装置１の機体毎、かつ所定の環境温度Ｔ１毎に計測し、それぞれ設定されている。位置パルス補正テーブルＴｂ１は、機体温度が所定の環境温度Ｔ１になっているインクジェット塗布装置１において、カメラガントリ用リニアスケール１９の計測値に対する図示しないマスターガラスの計測値であるカメラガントリの実移動量との差異から算出される。

インクジェット塗布装置１には、基準（Ｘ軸座標値、Ｙ軸座標値）となる寸法が刻まれているマスターガラスをステージ３に載置する。インクジェット塗布装置１は、カメラガントリ用リニアスケール１９の計測値に基づいて定ピッチ（例えば、１００ｍｍピッチ）でカメラガントリ１５を移動させる。合わせて、インクジェット塗布装置１は、カメラガントリ１５を定ピッチ移動させた際のマスターガラス上の寸法をカメラ１７によって計測する。

位置パルス補正テーブルＴｂ１は、カメラガントリ用リニアスケール１９による定ピッチの移動量に対するマスターガラスの測定値のピッチ誤差を定ピッチの移動量毎（例えば、１００ｍｍ、２００ｍｍ、３００ｍｍ・・・）に記録したものから構成される。同様にして、機体温度が他の所定の環境温度Ｔ２・Ｔ３・・・になっているインクジェット塗布装置１において、定ピッチの移動量毎のピッチ誤差を計測し、その環境温度Ｔ２・Ｔ３・・・における位置パルス補正テーブルＴｂ２・Ｔｂ３・・を生成する。なお、カメラガントリ用リニアスケール１９の誤差と塗布ガントリ用リニアスケール１３の誤差とは、取付位置等から同一とする。つまり、カメラガントリ用リニアスケール１９の計測値に対するカメラガントリ１５の実移動量と塗布ガントリ用リニアスケール１３の計測値に対する塗布ガントリ５の実移動量は同一である。

以下に、補正位置パルス列Ｐｒについて説明する。本実施形態において、補正位置パルス列Ｐｒは、カメラガントリ用リニアスケール１９の計測値とマスターガラスの計測値である実移動量との差異から算出された位置パルス補正テーブルＴｂ１に基づいて塗布ガントリ位置パルス列Ｐａを補正した補正位置パルス列Ｐｒを生成している。また、ヘッド用リニアスケール１２による定ピッチの移動量に対するマスターガラスの測定値のピッチ誤差からヘッド位置パルス列Ｐｈについての位置パルス補正テーブルを生成し、ヘッド１０用の補正位置パルス列Ｐｒを生成してもよい。

図４に示すように、インクジェット塗布装置１は、環境温度Ｔ１の位置パルス補正テーブルＴｂ１において、塗布ガントリ５をマスターガラス基準でＸ軸座標値０ｍｍの位置から１００ｍｍの位置までの実移動量１００ｍｍに対して塗布ガントリ用リニアスケール１３の計測値が１００.００４ｍｍであり、＋４μｍの誤差が生じている。また、インクジェット塗布装置１は、塗布ガントリ５をマスターガラス基準でＸ軸座標値５００ｍｍの位置から６００ｍｍの位置までの実移動量１００ｍｍに対して塗布ガントリ用リニアスケール１３の計測値が９９．９９ｍｍであり、−１０μｍの誤差が生じている。つまり、インクジェット塗布装置１では、環境温度Ｔ１においてＸ軸座標値０ｍｍから１００ｍｍの１００ｍｍピッチ区間あたり塗布ガントリ用リニアスケール１３が４μｍ短くなっており、Ｘ軸座標値５００ｍｍから６００ｍｍの１００ｍｍピッチ区間あたり塗布ガントリ用リニアスケール１３が１０μｍ長くなっていることを示している。

塗布ガントリ用リニアスケール１３が１μｍ（０．００１ｍｍ）につき１パルス出力する場合、インクジェット塗布装置１は、Ｘ軸座標値０ｍｍの位置から１００ｍｍの位置までの実移動量１００ｍｍに対して塗布ガントリ用リニアスケール１３から１００００４パルス出力され、Ｘ軸座標値５００ｍｍの位置から６００ｍｍの位置までの実移動量１００ｍｍに対して塗布ガントリ用リニアスケール１３から９９９９０パルス出力されている。例えば、インクジェット塗布装置１は、移動量１００ｍｍピッチでインクを塗布する場合、塗布ガントリ用リニアスケール１３から１０００００パルス取得する度にインクを塗布するように設定されている。従って、インクジェット塗布装置１は、環境温度Ｔ１においてＸ軸座標値０ｍｍの位置から実移動量１００ｍｍ（１００００４パルス）の位置よりも４パルス分少ない実移動量９９．９９６ｍｍだけ移動した位置にインクを塗布する。また、インクジェット塗布装置１は、Ｘ軸座標値５００ｍｍの位置から実移動量１００ｍｍ（９９９９０パルス）の位置よりも１０パルス分多い実移動量１００．０１ｍｍだけ移動した位置にインクを塗布する。

インクジェット塗布装置１の制御装置２１は、環境温度Ｔ１に応じた位置パルス補正テーブルＴｂ１をＰＣ等の外部機器２２から取得する。制御装置２１は、取得した位置パルス補正テーブルＴｂ１に基づいて、塗布ガントリ位置パルス列Ｐａを基準として補正用パルスＰｓを追加または削除（除算）した補正位置パルス列Ｐｒを生成する。本実施形態において、制御装置２１は、Ｘ軸座標値０ｍｍの位置から１００ｍｍの位置までの１００ｍｍピッチ区間の塗布ガントリ位置パルス列Ｐａを基準として、補正用パルスＰｓを４パルス削除（減算）した補正位置パルス列Ｐｒを生成する。同様に、制御装置２１は、Ｘ軸座標値５００ｍｍの位置から６００ｍｍの位置までの１００ｍｍピッチ区間の塗布ガントリ位置パルス列Ｐａを基準として、補正用パルスＰｓとして１０パルス追加（加算）した補正位置パルス列Ｐｒを生成する。これにより、インクジェット塗布装置１は、環境温度Ｔ１によって膨張または収縮した塗布ガントリ用リニアスケール１３からの塗布ガントリ位置パルス列Ｐａを実移動量に一致するように補正する。

制御装置２１は、上述のようにして環境温度Ｔ１に応じた位置パルス補正テーブルＴｂ１に基づいて補正位置パルス列Ｐｒを生成する。さらに、制御装置２１は、生成した補正位置パルス列Ｐｒに基づいて所定のタイミングでインクを塗布するようにピエゾ素子１０ａを制御してノズルを開閉する。これにより、インクジェット塗布装置１は、環境温度Ｔ１に応じてインクの吐出位置毎にインクを吐出するパルス列のタイミング（パルス数）を設定する必要がない。つまり、インクジェット塗布装置１は、環境温度Ｔ１毎にマスターガラスを用いた計測を行うだけで位置パルス補正テーブルＴｂ１を生成することができる。

このように構成することで、インクジェット塗布装置１は、環境温度Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３・・毎の位置パルス補正テーブルＴｂ１・Ｔｂ２・Ｔｂ３・・によって塗布ガントリ位置パルス列Ｐａが補正されるので、塗布ガントリ用リニアスケール１３の熱膨張、熱収縮による塗布ユニット４の計測位置と実移動量とのズレの累積誤差を考慮した位置でインクが基板Ｗに塗布される。これにより、環境温度が所定の温度条件と異なっていても塗布位置精度を維持することができる。

なお、インクジェット塗布装置１は、温度センサ２３（図３参照）等の環境温度取得手段を更に備え、取得した環境温度に応じた位置パルス補正テーブルＴｂ１を選択的に取得する構成でもよい。インクジェット塗布装置１は、制御装置２１によってＰＣ等の外部機器２２または制御装置２１内に予め記憶されている環境温度Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３・・毎の位置パルス補正テーブルＴｂ１・Ｔｂ２・Ｔｂ３・・の中からその環境温度に最も近い条件の位置パルス補正テーブルを取得する。制御装置２１は、取得した位置パルス補正テーブルに基づいて補正位置パルス列Ｐｒを生成する。このように構成することで、インクジェット塗布装置１は、環境温度に近い温度に応じた位置パルス補正テーブルを選択するので、環境温度が変動しても随時適した補正位置パルス列Ｐｒが生成される。これにより、環境温度が所定の温度条件と異なっていても塗布位置精度を維持することができる。

また、インクジェット塗布装置１は、予め記憶されている環境温度Ｔ１・Ｔ２・Ｔ３・・毎の位置パルス補正テーブルＴｂ１・Ｔｂ２・Ｔｂ３・・から、位置パルス補正テーブルが生成されていない環境温度における位置パルス補正テーブルを推定してもよい。例えば、Ｘ軸座標０ｍｍの位置から１００ｍｍの位置まで移動させる命令に対して、環境温度Ｔ１が２０度における位置パルス補正テーブルＴｂ１において実移動量が４μｍ多く、環境温度Ｔ２が２４度において実移動量が８μｍ多い場合、制御装置２１は、環境温度が２２度において比例計算等により実移動量が６μｍ多いと推定して位置パルス補正テーブルを生成してもよい。

また、本実施形態において、インクジェット塗布装置１は、ステージ３に対して塗布ユニット４が移動する構成であるがこれに限定するものではなく、塗布ユニット４に対してステージ３が移動する構成でもよい。この場合、インクジェット塗布装置１には、ステージ３の位置計測装置としてステージ用リニアスケールが設けられ、ステージ位置パルス列が位置パルス補正テーブルによって補正される。

上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

１インクジェット塗布装置
３ステージ
４塗布ユニット
１０ヘッド
１３塗布ガントリ用リニアスケール
２１制御装置
Ｗ基板
Ｔｂ位置パルス補正テーブル
Ｐａ塗布ガントリ位置パルス列

Claims

基板を載置するステージと、前記ステージ上の基板に対してインクを塗布するノズルを有するヘッドを複数有する塗布ユニットを備え、塗布ユニットと基板とを相対的に移動させつつ前記ノズルから基板の所定位置にインクを着弾させることにより、基板上にインクを塗布するインクジェット塗布装置であって、
前記塗布ユニットの位置を計測する位置計測装置と、
前記位置計測装置からの位置パルス列に基づいて前記塗布ユニットの位置決め制御を行うととともにインクの塗布位置情報に基づいて前記ヘッドの制御を行う制御装置を備え、
前記制御装置は、前記塗布ユニットの位置決め制御を行う際、その環境温度における位置パルス補正デーブルを取得し、
前記位置計測装置からの位置パルス列と前記位置パルス補正テーブルとに基づいて補正位置パルス列を生成し、補正位置パルスと前記塗布位置情報とに基づいて前記ヘッドの制御を行うインクジェット塗布装置。
前記位置パルス補正デーブルが、前記塗布ユニットの実移動量と前記位置計測装置による計測値との差異に基づいて生成され、
前記制御装置は、前記位置パルス補正デーブルに基づいた補正用パルスを前記位置計測装置からの位置パルス列に加算または減算して補正位置パルス列を生成する請求項１に記載のインクジェット塗布装置。
前記位置パルス補正デーブルが、前記塗布ユニットの位置決め制御を行う際の環境温度毎に予め生成され、
前記制御装置は、前記塗布ユニットの位置決め制御を行う際の環境温度に対応する前記位置パルス補正デーブルを選択的に取得する請求項１または請求項２に記載のインクジェット塗布装置。