JP4779410B2 - パターン形成装置、ヘッド調整装置、パターン形成方法、ヘッド調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、パターン形成装置におけるヘッドの取付位置を事前に調整するヘッド調整装置等に関する。

従来、基板上に液晶ディスプレイ、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、有機ＥＬ（ｏｒｇａｎｉｃ ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等に用いるカラーフィルタのパターンを形成する方法として、染色法、顔料分散法、電着法、印刷法等の各種方法がある。

また、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のインクをインクジェット方式により基板上に吐出して着色層パターンを形成するパターン形成装置が提案されている（例えば、［特許文献１］参照。）。
このインクジェット方式によれば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のパターン形成を一度の工程により行い、製造工程を簡素化することができるので、コストの低減、歩留まりの向上等を図ることができる。

また、複数のインクジェットヘッドを備え、各インクジェットヘッドの間隔を調整可能な位置調整機構を設けることにより、インクジェットヘッドの位置合わせに要する時間の短縮を図るインクジェットヘッドユニットが提案されている（例えば、［特許文献２］参照。）。

特開２００２−３６１８５２号公報 特開２００１−３３０７２０号公報

しかしながら、従来の技術では、インクジェットヘッド、インクジェットヘッドユニットの位置調整は、パターン形成装置に取り付けた後に行われるので、調整に時間を要すると共に、調整の間、パターン形成装置自体を稼働することができず、生産効率が悪化するという問題点がある。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、パターン形成装置におけるヘッドの位置調整に要する時間を削減し、パターン形成装置の稼働率を向上させることを可能とする、ヘッド調整装置等を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するために第１の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行いパターンを形成するパターン形成装置であって、少なくとも１つの前記ヘッドが設けられる少なくとも１つのヘッドユニットを着脱可能な加工処理実行用の第１ベースと、少なくとも１つの前記ヘッドユニットを着脱可能な事前調整用の第２ベースと、加工処理実行時の前記第１ベース側における、前記ヘッドユニットの取付位置と、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと、前記第１ベースの回転角度とを含む登録データを保持する保持手段と、前記第２ベース側において、前記登録データの前記取付位置に前記ヘッドユニットを位置決めし、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかを検出する位置検出手段と、前記検出した前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと前記登録データとの間の位置ズレ量に基づいて補正データを算出する補正データ算出手段と、前記補正データに基づいて、前記第１ベース側における、前記ヘッドユニットの取付位置を少なくとも調整する調整手段と、を具備し、前記ヘッドユニットが前記第１ベースと前記第２ベースに対して少なくとも１つの軸方向に沿って移動可能に設けられ、前記補正データ算出手段は、前記第２ベースを加工処理実行時の前記第１ベースの回転角度で回転させた場合の、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から前記軸方向の延長線上であって、加工処理実行時の前記第１ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと加工幅方向の位置が一致する位置を補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置として算出し、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置までの距離を前記補正データであるヘッドユニット補正量として算出し、前記調整手段は、前記ヘッドユニット補正量に基づき前記ヘッドユニットを前記第１ベースに対して前記軸方向に沿って移動させ取付位置を調整して加工幅方向の前記位置ズレ量を補正することを特徴とするパターン形成装置である。

パターン形成装置は、ヘッド（インクジェットヘッド等）のノズル孔からのインク吐出等の加工処理により、基板等にパターンを形成する装置である。
加工処理は、インク吐出に限られず、レーザ照射等であってもよい。
ヘッドユニットは、少なくとも１つのヘッドが板状部材のバー等に設けられて構成される。
ヘッド側の着目部位は、ヘッドにおける撮像対象箇所を示し、例えば、ノズル孔、ノズル孔位置を示すマークあるいは標識である。このマークあるいは標識は、印刷あるいは刻印等によりヘッド表面に付される。
基板側の着目部位は、基板における撮像対象箇所を示し、例えば、インクの着弾位置である。
登録データは、パターン形成装置における、ヘッドユニットの取付位置、基準ノズル孔（検出対象のノズル孔）の位置座標、ノズル孔位置を示すマークあるいは標識の位置座標、インクの着弾位置、インク吐出のタイミング、各種装置の動作等に関する標準的な設定、初期設定を示すデータである。

第１の発明のパターン形成装置は、ヘッドユニットを着脱可能な加工処理実行用の第１ベース、第１ベースと同様にヘッドユニットを着脱可能な事前調整用の第２ベースを備え、加工処理実行時の第１ベース側における、ヘッドユニットの取付位置、ヘッドのノズル孔位置、ヘッドからの吐出物（インク等）の着弾位置等を含む登録データを保持し、第２ベース側において、登録データの取付位置にヘッドユニットを位置決めした上で、ノズル孔位置、着弾位置等を検出し、検出位置と登録データとの間の位置ズレ量に基づいて補正データを算出し、この補正データに基づいて、第１ベース側における、ヘッドユニットの取付位置、加工処理のタイミング等を調整する。

パターン形成装置は、ヘッドユニットの取付位置を調整して加工幅方向の位置ズレ量を補正し、加工開始位置ズレ量に基づき加工処理のタイミングを調整して加工方向の位置ズレ量を補正する。前記補正データ算出手段は、前記第１ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置までの距離を前記補正データである加工開始位置ズレ量として更に算出する。
パターン形成装置は、第１ベースに取り付けられるヘッドユニットにより加工処理を実行しながら、同時に、第２ベース側に取り付けられるヘッドユニットに関する補正データの算出を行うことができる。

また、パターン形成装置は、登録データの回転角度に基づいて、第２ベースを所定の位置に回転させるようにしてもよいし、回転させずに、登録データの回転角度に基づいて、検出したノズル孔位置のデータに回転演算処理を施すことにより、第２ベースを回転させた場合におけるノズル孔の位置を算出するようにしてもよい。
また、ノズル孔の位置、吐出物の着弾位置の検出は、カメラ等による撮影画像を画像処理することにより行うことができる。

尚、パターン形成装置は、ヘッドユニットが第１ベースにおいて所定の１軸方向（Ｗ方向等）に移動可能である場合、加工幅方向（Ｙ方向）のズレ量の補正に必要なヘッドユニットの移動量をヘッドユニット補正量として算出するようにしてもよい。この場合、ヘッド調整装置は、併せて、ヘッドユニット補正量に対応する吐出開始位置ズレ量を算出することが望ましい。

また、パターン形成装置は、ヘッドユニットが第１ベースにおいて所定の２軸方向（Ｘ方向とＹ方向等）に移動可能である場合、ノズル孔位置ズレ量をそのままヘッドユニット補正量として算出するようにしてもよい。この場合、吐出開始タイミングを補正する必要がない。

第１の発明では、パターン形成装置は、調整の補正値を求め、事前にヘッドユニットの取付位置を算出することにより、ヘッドユニットの取付時の調整を排除して調整時間を不要とし、段取時間を短縮することができる。ひいては、パターン形成装置の稼働率を向上させることができる。

第２の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行いパターンを形成するパターン形成装置における調整を事前に行うヘッド調整装置であって、前記パターン形成装置は、少なくとも１つの前記ヘッドが設けられる少なくとも１つのヘッドユニットを着脱可能な加工処理実行用の第１ベースを具備し、前記ヘッド調整装置は、少なくとも１つの前記ヘッドユニットを着脱可能な事前調整用の第２ベースと、加工処理実行時の前記第１ベース側における、前記ヘッドユニットの取付位置と、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと、前記第１ベースの回転角度とを含む登録データを保持する保持手段と、前記第２ベース側において、前記登録データの前記取付位置に前記ヘッドユニットを位置決めし、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかを検出する位置検出手段と、前記検出した前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと前記登録データとの間の位置ズレ量に基づいて補正データを算出する補正データ算出手段と、を具備し、前記ヘッドユニットが前記第１ベースと前記第２ベースに対して少なくとも１つの軸方向に沿って移動可能に設けられ、前記補正データ算出手段は、前記第２ベースを加工処理実行時の前記第１ベースの回転角度で回転させた場合の、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から前記軸方向の延長線上であって、加工処理実行時の前記第１ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと加工幅方向の位置が一致する位置を補正後の前記ヘッド側の着目部位または前記基板側の着目部位の位置の位置として算出し、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置までの距離を、前記距離に基づき前記ヘッドユニットを前記第１ベースに対して前記軸方向に沿って移動させ取付位置を調整して加工幅方向の前記位置ズレ量を補正するための、前記補正データであるヘッドユニット補正量として算出することを特徴とするヘッド調整装置である。

第２の発明は、加工処理を実行するパターン形成装置とは、別に、事前調整用のヘッド調整装置を設け、当該ヘッド調整装置側に、第１の発明における、第２ベース、保持手段、位置検出手段、補正データ算出手段等を設けたものである。

第２の発明のヘッド調整装置は、加工処理実行時の第１ベース側における、ヘッドユニットの取付位置、ヘッドのノズル孔位置、ヘッドからの吐出物（インク等）の着弾位置等を含む登録データを保持し、第２ベース側において、登録データの取付位置にヘッドユニットを位置決めした上で、ノズル孔位置、着弾位置等を検出し、検出位置と登録データとの間の位置ズレ量に基づいて補正データを算出する。
当該補正データをパターン形成装置に入力することにより、パターン形成装置におけるヘッドユニットの取付位置を自動的に補正することができる。
ヘッド調整装置とパターン形成装置とは、それぞれ、独立に設けられ動作可能である。

第２の発明では、ヘッド調整装置は、パターン形成装置の第１ベースと同様の第２ベースを備える。

第３の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行いパターンを形成するパターン形成装置におけるパターン形成方法であって、前記パターン形成装置は、少なくとも１つの前記ヘッドが設けられる少なくとも１つのヘッドユニットを着脱可能な加工処理実行用の第１ベースと、少なくとも１つの前記ヘッドユニットを着脱可能な事前調整用の第２ベースと、を具備し、加工処理実行時の前記第１ベース側における、前記ヘッドユニットの取付位置と、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと、前記第１ベースの回転角度とを含む登録データを保持する保持ステップと、前記第２ベース側において、前記登録データの前記取付位置に前記ヘッドユニットを位置決めし、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかを検出する位置検出ステップと、前記検出した前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと前記登録データとの間の位置ズレ量に基づいて補正データを算出する補正データ算出ステップと、前記補正データに基づいて、前記第１ベース側における、前記ヘッドユニットの取付位置を少なくとも調整する調整ステップと、を具備し、前記ヘッドユニットが前記第１ベースと前記第２ベースに対して少なくとも１つの軸方向に沿って移動可能に設けられ、前記補正データ算出ステップでは、前記第２ベースを加工処理実行時の前記第１ベースの回転角度で回転させた場合の、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から前記軸方向の延長線上であって、加工処理実行時の前記第１ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと加工幅方向の位置が一致する位置を補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置として算出し、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置までの距離を前記補正データであるヘッドユニット補正量として算出し、前記調整ステップでは、前記ヘッドユニット補正量に基づき前記ヘッドユニットを前記第１ベースに対して前記軸方向に沿って移動させ取付位置を調整して加工幅方向の前記位置ズレ量を補正することを特徴とするパターン形成方法である。

第３の発明は、第１の発明のパターン形成装置におけるパターン形成方法に関する発明である。

第４の発明は、基板に対してヘッドによる加工処理を行いパターンを形成するパターン形成装置における調整を事前に行うヘッド調整装置におけるヘッド調整方法であって、前記パターン形成装置は、少なくとも１つの前記ヘッドが設けられる少なくとも１つのヘッドユニットを着脱可能な加工処理実行用の第１ベースを具備し、前記ヘッド調整装置は、少なくとも１つの前記ヘッドユニットを着脱可能な事前調整用の第２ベースを具備し、加工処理実行時の前記第１ベース側における、前記ヘッドユニットの取付位置と、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと、前記第１ベースの回転角度とを含む登録データを保持する保持ステップと、前記第２ベース側において、前記登録データの前記取付位置に前記ヘッドユニットを位置決めし、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかを検出する位置検出ステップと、前記検出した前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと前記登録データとの間の位置ズレ量に基づいて補正データを算出する補正データ算出ステップと、を具備し、前記ヘッドユニットが前記第１ベースと前記第２ベースに対して少なくとも１つの軸方向に沿って移動可能に設けられ、前記補正データ算出ステップでは、前記第２ベースを加工処理実行時の前記第１ベースの回転角度で回転させた場合の、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から前記軸方向の延長線上であって、加工処理実行時の前記第１ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと加工幅方向の位置が一致する位置を補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置として算出し、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置までの距離を、前記距離に基づき前記ヘッドユニットを前記第１ベースに対して前記軸方向に沿って移動させ取付位置を調整して加工幅方向の前記位置ズレ量を補正するための、前記補正データであるヘッドユニット補正量として算出することを特徴とするヘッド調整方法である。

第４の発明は、第２の発明のヘッド調整装置におけるヘッド調整方法に関する発明である。

本発明は、パターン形成装置でのヘッド位置合わせ調整時間を不要にするためのヘッド調整システム等に関するものである。
パターン形成装置は、最低１つ以上のヘッドが取り付けられるヘッドユニットを着脱できるヘッドユニット機構を備える。ヘッドユニットに取り付けられたヘッドの位置合わせを外段取で行うための、パターン形成装置と同様なヘッドユニット機構を搭載した外段取装置を設け、この外段取装置上で、ヘッドの位置合わせを行い、各ノズルの座標を登録し、予め登録しておいたパターン形成装置に取り付けるヘッドの位置座標とのズレ量から取り付ける位置座標を算出し、ヘッド毎の個体差を事前に考慮することで、指定した位置へ即座にヘッドを取り付けて、ヘッド位置合わせ調整時間を不要にすることができる。

尚、第１の発明のように、ヘッド調整装置とパターン形成装置とを一体として１つの装置として構成するようにしてもよいし、第２の発明のように、ヘッド調整装置とパターン形成装置とをそれぞれ独立した装置として構成するようにしてもよい。

本発明によれば、パターン形成装置におけるヘッドの位置調整に要する時間を削減し、パターン形成装置の稼働率を向上させることを可能とする、ヘッド調整装置等を提供することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係るヘッド調整システム等の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。

最初に、図１を参照しながら、本発明の実施の形態に係るヘッド調整システム１の構成について説明する。
図１は、ヘッド調整システム１の概略構成図である。
尚、θ軸は鉛直方向回転軸を示し、θ方向はその回転方向を示す。Ｙ軸は塗布幅方向を示し、Ｘ軸は塗布方向を示し、θ軸、Ｙ軸、Ｘ軸は、互いに直角をなす。

図１に示すヘッド調整システム１は、ヘッド調整装置３、パターン形成装置５等により構成される。
ヘッド調整装置３は、ヘッドユニット２５のパターン形成装置５への取り付けに先だって、事前に、ヘッドユニット２５の位置調整に必要な補正データを取得する装置である。
パターン形成装置５は、インクジェット方式等によりカラーフィルタ等を製造する装置である。パターン形成装置５は、インクジェット方式の場合、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三色の色素を含有するインクを基板上に吐出し、各インクを乾燥させて着色画素部を形成し、当該基板上にパターンを形成する。

ヘッド調整装置３は、制御部７、カメラ１９、ベース２１、回転機構２３等から構成される。
制御部７は、ヘッド調整装置３を構成する各種機器の動作を制御したり、演算処理等を行う装置であり、例えば、コンピュータ等である。制御部７は、ＣＰＵ９、メモリ１１、記憶部１３等を備える。

ＣＰＵ９は、演算処理、動作制御等を行うプロセッサであり、記憶部１３、ＲＯＭ、記録媒体等に格納されるプログラムをメモリ１１に呼び出して実行する。
メモリ１１は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等であり、恒久的あるいは一時的に各種情報を保持する。
記憶部１３は、メモリ、ハードディスク等の記憶装置であり、登録データ１５、補正データ１７等を保持する。

登録データ１５は、パターン形成装置５における、ヘッドユニット２５の取付位置、回転角度、基準ノズル孔３５の位置座標、インク吐出のタイミング、各種装置の動作等に関する標準的な設定、初期設定を示すデータである。
補正データ１７は、パターン形成装置５における、ヘッドユニット２５の位置決め、基準ノズル孔３５の位置、インク吐出のタイミング等に関する補正データを示す。登録データ１５を補正したデータを補正データ１７としてもよいし、パターン形成装置５側に登録データ１５と同様の登録データ１１５が保持されている場合、登録データ１５からの差分データを補正データ１７としてもよい。

ヘッドユニット２５は、面状部材に複数のヘッド２７が取り付けられたものである。
ヘッド２７は、インクジェットヘッド等のヘッドであり、インク等を吐出する少なくとも１つのノズル孔２９を有する。
尚、ヘッドユニット２５は、各単色毎（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に設けてもよい。また、各ヘッドユニット２５に設けるヘッド２７の数、配置形態に特段の制限はなく、１つのヘッドユニット２５に１つのヘッド２７を設けるようにしてもよい。

また、各ヘッド２７には、ノズル列方向（Ｗ方向）に移動可能な調整機構（図示しない）が設けられる。カメラ１９によりノズル孔２９を映しながら、各ヘッド２７間の位置調整を行い、相対的な位置関係を合わせることができる。以下、ヘッドユニット２５に取り付けられた各ヘッド２７間、各ノズル孔２９間の相対的な位置関係に関しては、所定の精度を有するものとして説明する。

ベース２１は、少なくとも１つのヘッドユニット２５を取り付けるベース部材である。ベース２１には、取り付けるヘッドユニット２５の数に応じて、少なくとも１つのスライドレール３１が設けられる。
ヘッドユニット２５側には、スライドレール３１に沿って移動可能なスライドブッシュ（図示しない）が設けられる。ベース２１とヘッドユニット２５とは、スライドレール３１及びスライドブッシュを介して取り付けられる。ヘッドユニット２５は、リニアモータ（図示しない）等の駆動装置によりスライドレール３１に沿ってＷ方向に移動可能である。

リニアスケール３３は、ベース２１に設けられ、ベース２１におけるヘッドユニット２５の位置を計測する装置である。
カメラ１９は、ヘッドユニット２５におけるノズル孔２９の位置を検出するために、ヘッドユニット２５の所定の箇所を撮像する装置であり、例えば、ＣＣＤカメラ（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）等の画像処理カメラである。カメラ１９は、対象物を撮影し、取得した画像データを画像処理することにより対象物の位置を検出する。
回転機構２３は、ベース２１を所定の回転角で回転させる装置である。

パターン形成装置５は、制御部１０７、ベース１２１、回転機構１２３等を有する。
制御部１０７は、パターン形成装置５を構成する各種機器の動作を制御したり、演算処理等を行う装置であり、例えば、コンピュータ等である。制御部１０７は、ＣＰＵ１０９、メモリ１１１、記憶部１１３等を備える。
ＣＰＵ１０９、メモリ１１１、記憶部１１３は、ヘッド調整装置３の制御部７のＣＰＵ９、メモリ１１、記憶部１３と同様のものである。
記憶部１１３は、登録データ１１５等を保持する。
登録データ１１５は、記憶部１３が保持する登録データ１５と同様のものである。
ベース１２１及び回転機構１２３は、ヘッド調整装置３のベース２１及び回転機構２３と同様のものである。

次に、図２〜図６を参照しながら、ヘッド調整システム１における、ヘッド調整装置３、パターン形成装置５の動作について説明する。

図２は、ヘッド調整装置３、パターン形成装置５の動作を示すフローチャートである。
図３は、ヘッド調整装置３の動作時における、ベース２１、ヘッドユニット２５等を示す図である。

ヘッド調整装置３の制御部７は、記憶部１３から登録データ１５を読み出す（ステップ１００１）。
制御部７は、回転機構２３により、登録データ１５が示す回転角θの位置に、ベース２１を回転させる（図３参照。）（ステップ１００２）。
制御部７は、登録データ１５が示すＷ方向位置（登録データ１５に登録されている取付位置）にヘッドユニット２５を移動させる（ステップ１００３）。
尚、ヘッドユニット２５の移動に関しては、リニアモータ（図示しない）等の駆動装置により行い、移動量に関しては、リニアスケール３３等の計測装置により行うことができる。

制御部７は、カメラ１９により、基準ノズル孔３５の位置座標を検出する（ステップ１００４）。
制御部７は、カメラ１９により検出した検出ノズル孔位置３９及び登録データ１５が示す登録ノズル孔位置４１から、補正データ１７（ヘッドユニット補正量４９、吐出開始位置ズレ量５１等）を算出し（ステップ１００５）、補正データ１７をパターン形成装置５の制御部１０７に送る（ステップ１００６）。

尚、基準ノズル孔３５及びその基準位置（登録ノズル孔位置４１）は、事前に登録データ１５に登録される。基準ノズル孔３５の選択に関しては、特に限定はないが、例えば、図３に示すように、ヘッドユニット２５の最端のノズル孔２９を基準ノズル孔３５とすることができるし、各ヘッドユニット２５毎に、所定のノズル孔２９（例えば、左端から第１０番目のノズル孔２９）を基準ノズル孔３５としてもよい。

ヘッド調整装置３のベース２１からヘッドユニット２５を取り外し、パターン形成装置５のベース１２１に取り付ける（ステップ１００７）。

パターン形成装置５の制御部１０７は、回転機構１２３により、回転角θの位置にベース１２１を回転させる（ステップ１００８）。
パターン形成装置５の制御部１０７は、ヘッド調整装置３の制御部７から送られた補正データ１７のヘッドユニット補正量４９に基づいて、ベース１２１におけるヘッドユニット２５の取付位置の調整を行う（ステップ１００９）。
パターン形成装置５の制御部１０７は、ヘッド調整装置３の制御部７から送られた補正データ１７の吐出開始位置ズレ量５１、記憶部１１３の登録データ１１５に基づいて、ノズル孔２９からの吐出タイミングを調整し、インク等の吐出処理を行い基板上にパターンを形成する（ステップ１０１０）。

図４は、補正データの算出（ステップ１００５）の説明図である。
撮像画像３７は、カメラ１９により基準ノズル孔３５付近を撮影した画像である。
検出ノズル孔位置３９は、カメラ１９によりノズル孔２９を検出した座標位置である。
登録ノズル孔位置４１は、登録データ１５に登録されている基準ノズル孔３５の基準座標位置である。

図４に示すように、検出ノズル孔位置３９と登録ノズル孔位置４１との間には、ピッチズレ量４３（Ｙ方向のズレ量）、塗布方向ズレ量４５（Ｘ方向のズレ量）が生じている。
ヘッド調整装置３の制御部７は、検出ノズル孔位置３９からノズル列方向（Ｗ方向）の延長線上であって、登録ノズル孔位置４１のＹ方向における座標位置が一致する座標位置を補正後ノズル孔位置４７として算出する。ヘッド調整装置３の制御部７は、検出ノズル孔位置３９から補正後ノズル孔位置４７までの距離をヘッドユニット補正量４９として算出し、登録ノズル孔位置４１から補正後ノズル孔位置４７までの距離を吐出開始位置ズレ量５１として算出する。

尚、具体的には、ヘッドユニット補正量４９＝ピッチズレ量４３／ｃｏｓθ、吐出開始位置ズレ量５１＝塗布方向ズレ量４５＋ピッチズレ量４３×ｔａｎθ、により補正データの算出を行うことができる。

以上の過程を経て、ヘッド調整装置３は、カメラ１９により基準ノズル孔３５の位置を検出し、検出ノズル孔位置３９及び登録ノズル孔位置４１から、補正データ１７を算出してパターン形成装置５に送る。ヘッド調整装置３のベース２１からヘッドユニット２５を取り外し、パターン形成装置５のベース１２１に取り付ける。パターン形成装置５は、ヘッドユニット補正量４９に基づいて、ベース１２１におけるヘッドユニット２５の取付位置の調整を行い、吐出開始位置ズレ量５１等に基づいて、ノズル孔２９からの吐出タイミングを調整し、インク等の吐出処理を行い基板上にパターンを形成する。

このように、ヘッド調整装置３において調整の補正値を求め、事前にパターン形成装置５における取付位置を算出することにより、取付時の調整を排除して調整時間を不要とし、段取時間を短縮することができる。

図５は、補正データの算出の説明図である（ヘッドユニット２５が２軸方向に移動可能である場合）。
上記の説明において、ヘッドユニット２５に関しては、ノズル列方向（Ｗ方向）の１軸方向に移動可能であるものとして説明したが、２軸方向に移動可能であってもよい。
図５に示すように、例えば、ベース２１及びベース１２１において、Ｘ方向及びＹ方向の２軸方向に移動可能である場合、ヘッド調整装置３の制御部７は、登録ノズル孔位置４１の座標位置を補正後ノズル孔位置４７として算出するようにしてもよい。この場合、ヘッドユニット補正量４９として、ヘッドユニット補正量（Ｘ方向）５３、ヘッドユニット補正量（Ｙ方向）５５を算出するようにしてもよい。
尚、補正後ノズル孔位置４７の座標位置は、登録ノズル孔位置４１の座標位置と一致するので、吐出タイミングのズレが生じないので、吐出開始位置ズレ量５１は、「０」となるので、吐出開始位置ズレ量５１を算出する必要はなく、吐出開始タイミングを補正する必要もない。

図６は、ベース２１、ヘッドユニット２５の一態様を示す図である。
ベース２１及びベース１２１に設けるヘッドユニット２５の数に制限はなく、１つでも複数であってもよい。
また、ヘッドユニット２５は、各単色毎（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に設けてもよい。また、各ヘッドユニット２５に設けるヘッド２７の数、配置形態に特段の制限はない。
例えば、図６に示すように、１つのベース２１に１つのヘッドユニット２５を設け、１つのヘッドユニット２５に１つのヘッド２７を設けるようにしてもよい。

また、上述の実施の形態では、パターン形成装置５の稼働状態と一致させて、ヘッド調整装置３においても、回転機構２３によりベース２１を所定の位置に回転させた上で、基準ノズル孔３５の位置を検出するものとして説明した。
しかしながら、ヘッド調整装置３の制御部７は、ベース２１を回転させないまま、基準ノズル孔３５の位置を検出し、登録データ１５から読み出した所定の回転角θを用いて、演算処理により回転させた場合における検出ノズル孔位置３９を算出することができる。従って、ヘッド調整装置３の回転機構２３は、必ずしも必要なものではない。

また、ヘッド調整システム１では、ヘッド２７は、インクジェットヘッドに限られず、レーザ照射ヘッド等、様々な加工装置を適用することができる。

また、ヘッド調整装置３は、ヘッドユニット２５に対するヘッド２７のノズル孔２９の相対位置を検出し、検出した相対位置と登録データ１５から算出した相対位置との間の相対位置ズレ量からパターン形成装置５のベース１２１における取付位置を補正するための補正データ１７を算出するようにしてもよい。
この場合、必ずしも、ヘッド調整装置３に、パターン形成装置５と同様のベース２１を設ける必要がない。

また、ヘッド調整装置３は、ノズル孔２９の位置を検出し、検出したノズル孔２９の位置と登録データ１５との間の位置ズレ量から補正データ１７を算出するものとして説明したが、ノズル孔２９の位置に代えて吐出インク等の着弾位置を検出するようにしてもよい。
この場合、パターン形成装置５における吐出インク等の着弾位置を登録データ１５として保持し、パターン形成装置５と同様に、ヘッド調整装置３において、基板を位置決めして載置し、当該基板に対してヘッドユニット２５からインク等の吐出処理を行い、当該インクの着弾位置を検出し、検出した着弾位置と登録データ１５との間の位置ズレ量から補正データ１７を算出すればよい。

また、ヘッド調整装置３とパターン形成装置５とを一体として１つの装置として構成するようにしてもよいし、ヘッド調整装置３とパターン形成装置５とをそれぞれ独立した装置として構成するようにしてもよい。

以上、説明したように、本発明によれば、ヘッド調整装置において調整の補正値を求め、事前にパターン形成装置における取付位置を算出することができるので、取付時の調整を排除して調整時間を不要とし、段取時間を短縮することができる。ひいては、パターン形成装置の稼働率を向上させることができる。

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係るヘッド調整システム、ヘッド調整装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

ヘッド調整システム１の概略構成図 ヘッド調整装置３、パターン形成装置５の動作を示すフローチャート ヘッド調整装置３の動作時における、ベース２１、ヘッドユニット２５等を示す図 補正データの算出（ステップ１００５）の説明図 補正データの算出の説明図（ヘッドユニット２５が２軸方向に移動可能である場合） ベース２１、ヘッドユニット２５の一態様を示す図

符号の説明

１………ヘッド調整システム
３………ヘッド調整装置
５………パターン形成装置
７、１０７………制御部
９、１０９………ＣＰＵ
１１、１１１………メモリ
１３、１１３………記憶部
１５、１１５………登録データ
１７………補正データ
１９………カメラ
２１、１２１………ベース
２３、１２３………回転機構
２５………ヘッドユニット
２７………ヘッド
２９………ノズル孔
３１………スライドレール
３３………リニアスケール
３５………基準ノズル孔
３７………撮像画像
３９………検出ノズル孔位置
４１………登録ノズル孔位置
４３………ピッチズレ量
４５………塗布方向ズレ量
４７………補正後ノズル孔位置
４９、５３、５５………ヘッドユニット補正量
５１………吐出開始位置ズレ量

Claims (12)

1. 基板に対してヘッドによる加工処理を行いパターンを形成するパターン形成装置であって、
   少なくとも１つの前記ヘッドが設けられる少なくとも１つのヘッドユニットを着脱可能な加工処理実行用の第１ベースと、
   少なくとも１つの前記ヘッドユニットを着脱可能な事前調整用の第２ベースと、
   加工処理実行時の前記第１ベース側における、前記ヘッドユニットの取付位置と、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと、前記第１ベースの回転角度とを含む登録データを保持する保持手段と、
   前記第２ベース側において、前記登録データの前記取付位置に前記ヘッドユニットを位置決めし、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかを検出する位置検出手段と、
   前記検出した前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと前記登録データとの間の位置ズレ量に基づいて補正データを算出する補正データ算出手段と、
   前記補正データに基づいて、前記第１ベース側における、前記ヘッドユニットの取付位置を少なくとも調整する調整手段と、
   を具備し、
   前記ヘッドユニットが前記第１ベースと前記第２ベースに対して少なくとも１つの軸方向に沿って移動可能に設けられ、
   前記補正データ算出手段は、
   前記第２ベースを加工処理実行時の前記第１ベースの回転角度で回転させた場合の、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から前記軸方向の延長線上であって、加工処理実行時の前記第１ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと加工幅方向の位置が一致する位置を補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置として算出し、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置までの距離を前記補正データであるヘッドユニット補正量として算出し、
   前記調整手段は、
   前記ヘッドユニット補正量に基づき前記ヘッドユニットを前記第１ベースに対して前記軸方向に沿って移動させ取付位置を調整して加工幅方向の前記位置ズレ量を補正することを特徴とするパターン形成装置。
2. 前記補正データ算出手段は、
   前記第１ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置までの距離を前記補正データである加工開始位置ズレ量として更に算出し、
   前記調整手段は、
   前記加工開始位置ズレ量に基づき前記加工処理のタイミングを調整し、加工方向の前記位置ズレ量を補正することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
3. 前記位置検出手段は、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかを検出するための撮像装置を具備することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載のパターン形成装置。
4. 前記第２ベースを前記回転角度の位置に回転させる回転手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のパターン形成装置。
5. 前記補正データ算出手段は、前記回転角度に基づいて、前記検出した前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかのデータに回転演算処理を施すことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のパターン形成装置。
6. 基板に対してヘッドによる加工処理を行いパターンを形成するパターン形成装置における調整を事前に行うヘッド調整装置であって、
   前記パターン形成装置は、
   少なくとも１つの前記ヘッドが設けられる少なくとも１つのヘッドユニットを着脱可能な加工処理実行用の第１ベースを具備し、
   前記ヘッド調整装置は、
   少なくとも１つの前記ヘッドユニットを着脱可能な事前調整用の第２ベースと、
   加工処理実行時の前記第１ベース側における、前記ヘッドユニットの取付位置と、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと、前記第１ベースの回転角度とを含む登録データを保持する保持手段と、
   前記第２ベース側において、前記登録データの前記取付位置に前記ヘッドユニットを位置決めし、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかを検出する位置検出手段と、
   前記検出した前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと前記登録データとの間の位置ズレ量に基づいて補正データを算出する補正データ算出手段と、
   を具備し、
   前記ヘッドユニットが前記第１ベースと前記第２ベースに対して少なくとも１つの軸方向に沿って移動可能に設けられ、
   前記補正データ算出手段は、
   前記第２ベースを加工処理実行時の前記第１ベースの回転角度で回転させた場合の、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から前記軸方向の延長線上であって、加工処理実行時の前記第１ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと加工幅方向の位置が一致する位置を補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置として算出し、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置までの距離を、前記距離に基づき前記ヘッドユニットを前記第１ベースに対して前記軸方向に沿って移動させ取付位置を調整して加工幅方向の前記位置ズレ量を補正するための、前記補正データであるヘッドユニット補正量として算出することを特徴とするヘッド調整装置。
7. 前記補正データ算出手段は、
   前記第１ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置までの距離を、前記距離に基づき前記加工処理のタイミングを調整して加工方向の前記位置ズレ量を補正するための、前記補正データである加工開始位置ズレ量として更に算出することを特徴とする請求項６に記載のヘッド調整装置。
8. 前記位置検出手段は、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかを検出するための撮像装置を具備することを特徴とする請求項６または請求項７のいずれかに記載のヘッド調整装置。
9. 前記第２ベースを前記回転角度の位置に回転させる回転手段を具備することを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれかに記載のヘッド調整装置。
10. 前記補正データ算出手段は、前記回転角度に基づいて、前記検出した前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかのデータに回転演算処理を施すことを特徴とする請求項６から請求項９までのいずれかに記載のヘッド調整装置。
11. 基板に対してヘッドによる加工処理を行いパターンを形成するパターン形成装置におけるパターン形成方法であって、
    前記パターン形成装置は、少なくとも１つの前記ヘッドが設けられる少なくとも１つのヘッドユニットを着脱可能な加工処理実行用の第１ベースと、少なくとも１つの前記ヘッドユニットを着脱可能な事前調整用の第２ベースと、を具備し、
    加工処理実行時の前記第１ベース側における、前記ヘッドユニットの取付位置と、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと、前記第１ベースの回転角度とを含む登録データを保持する保持ステップと、
    前記第２ベース側において、前記登録データの前記取付位置に前記ヘッドユニットを位置決めし、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかを検出する位置検出ステップと、
    前記検出した前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと前記登録データとの間の位置ズレ量に基づいて補正データを算出する補正データ算出ステップと、
    前記補正データに基づいて、前記第１ベース側における、前記ヘッドユニットの取付位置を少なくとも調整する調整ステップと、
    を具備し、
    前記ヘッドユニットが前記第１ベースと前記第２ベースに対して少なくとも１つの軸方向に沿って移動可能に設けられ、
    前記補正データ算出ステップでは、
    前記第２ベースを加工処理実行時の前記第１ベースの回転角度で回転させた場合の、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から前記軸方向の延長線上であって、加工処理実行時の前記第１ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと加工幅方向の位置が一致する位置を補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置として算出し、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置までの距離を前記補正データであるヘッドユニット補正量として算出し、
    前記調整ステップでは、
    前記ヘッドユニット補正量に基づき前記ヘッドユニットを前記第１ベースに対して前記軸方向に沿って移動させ取付位置を調整して加工幅方向の前記位置ズレ量を補正することを特徴とするパターン形成方法。
12. 基板に対してヘッドによる加工処理を行いパターンを形成するパターン形成装置における調整を事前に行うヘッド調整装置におけるヘッド調整方法であって、
    前記パターン形成装置は、少なくとも１つの前記ヘッドが設けられる少なくとも１つのヘッドユニットを着脱可能な加工処理実行用の第１ベースを具備し、
    前記ヘッド調整装置は、少なくとも１つの前記ヘッドユニットを着脱可能な事前調整用の第２ベースを具備し、
    加工処理実行時の前記第１ベース側における、前記ヘッドユニットの取付位置と、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと、前記第１ベースの回転角度とを含む登録データを保持する保持ステップと、
    前記第２ベース側において、前記登録データの前記取付位置に前記ヘッドユニットを位置決めし、前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかを検出する位置検出ステップと、
    前記検出した前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと前記登録データとの間の位置ズレ量に基づいて補正データを算出する補正データ算出ステップと、
    を具備し、
    前記ヘッドユニットが前記第１ベースと前記第２ベースに対して少なくとも１つの軸方向に沿って移動可能に設けられ、
    前記補正データ算出ステップでは、
    前記第２ベースを加工処理実行時の前記第１ベースの回転角度で回転させた場合の、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から前記軸方向の延長線上であって、加工処理実行時の前記第１ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置の少なくともいずれかと加工幅方向の位置が一致する位置を補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置として算出し、前記第２ベース側における前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置から補正後の前記ヘッド側の着目部位の位置または前記基板側の着目部位の位置までの距離を、前記距離に基づき前記ヘッドユニットを前記第１ベースに対して前記軸方向に沿って移動させ取付位置を調整して加工幅方向の前記位置ズレ量を補正するための、前記補正データであるヘッドユニット補正量として算出することを特徴とするヘッド調整方法。
    

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