JP4904664B2 - 組立装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット（以下、ＩＪと記す）ヘッドに代表される液滴吐出ヘッドの複数個と、これが搭載される単一のキャリッジおよびサブキャリッジとから成るヘッドユニットに関し、特に各液滴吐出ヘッドの位置決め基準となるヘッドユニットのアライメントマスクおよび補正用マスクとによって各液滴吐出ヘッドの位置決めが可能な複数ＩＪヘッド搭載サブキャリッジ組立機、並びに上記組立機によって位置決めされたヘッドユニットを用いた液晶表示装置の製造方法、有機ＥＬ装置の製造方法、電子放出装置の製造方法、ＰＤＰ装置の製造方法、電気泳動表示装置の製造方法、カラーフィルタの製造方法、有機ＥＬの製造方法、スペーサ形成方法、金属配線形成方法、レンズ形成方法、レジスト形成方法および光拡散体形成方法に関するものである。

従来のプリンタ等では、複数（多数）の液滴吐出ヘッドを必要とする場合、各液滴吐出ヘッドを個々にヘッド保持部材に保持し、更にこれを単一のキャリッジまたはサブキャリッジに搭載して、複数の液滴吐出ヘッドを、ヘッド保持部材、キャリッジおよびサブキャリッジと共にヘッドユニットとして扱うようにしている。この場合、ヘッド保持部材に取り付けられる液滴吐出ヘッドは、例えば顕微鏡等を用いて人的に位置決めされた後、ヘッド保持部材にねじ止め固定され、またサブキャリッジに取り付けられるヘッド保持部材は、例えばサブキャリッジに設けた位置決メピン等を介して装着された後、これにねじ止め固定されるようになっている。

また、特許文献１に記載のインクジェット描画装置では、カラーフィルターの形成途中に基材上のほぼ全面に設けられた位置合わせマークを画像認識装置で認識し、認識された位置合わせマークのパターンとあらかじめ記憶された位置合わせマークのパターンとを比較して基材の配置のずれを判断し、基材の配置のずれに基づいて、基材の配置を微調整している。画像認識装置は、ヘッド内に設けられた複数の光ファイバを束ねてなるイメージガイドによって伝達された光によって位置合わせマークのパターンを認識するようになっている。

また、特許文献２に記載のヘッドユニットの組立装置では、単一のキャリッジまたはサブキャリッジに複数の液滴吐出ヘッドを搭載したヘッドユニットのアライメントマスクにおいて、液滴吐出ヘッドのノズル形成面に平行な平面内における各液滴吐出ヘッドの基準位置およびキャリッジまたはサブキャリッジの基準位置をパターン形成したマスタプレートを備え、このマスタプレートを基準に液滴吐出ヘッドの位置決めをしている。

特開平８−８６９１３号公報（第４〜５頁、第３図） 特開２００３−１２７３９１号公報（第１５〜１９頁、第１８〜３６図）

ところで、この種の液滴吐出ヘッドは、そのノズル列から微少な液滴を精度良く且つ選択的に吐出することができるため、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等のカラーフィルタの製造に応用可能であると共に、各種の電子デバイスや光デバイス等の製造装置への応用も期待されている。このような応用技術を考慮すると、液滴吐出ヘッド自体の性能に加え、平面内におけるノズル（ノズル列）位置精度や液滴吐出ヘッドが搭載されるキャリッジの位置精度なども問題となる。この点において、従来の液滴吐出ヘッド（ヘッドユニット）では、各部の精度の累積が全体の精度を決定してしまうため、高い精度を安定に維持することにおいて、単純にこれを適用することが困難であることが想定される。また、装置に搭載した状態における位置精度も問題となる。

特に、単一のキャリッジに複数の液滴吐出ヘッドをＣＣＤ（Charge Coupled Device）等によってマスタプレートに設けられているパターンを認識して精度良く位置決めする際に、ＣＣＤ自体の熱およびＣＣＤが使用しているハロゲンランプまたはＬＥＤ（Light Emitting Diode）の発する熱によって液滴吐出ヘッドのノズル位置を検出するアライメント用カメラ（顕微鏡）の位置が経時的な位置ずれを起こし、単一のキャリッジに対する液滴吐出ヘッドの位置精度を低下させる問題があった。

本発明の目的は、単一のキャリッジまたはサブキャリッジに複数の液滴吐出ヘッドを、ばらつきの無い高い精度で搭載することを可能とする複数ＩＪヘッド搭載サブキャリッジ組立機を提供することにある。また、この組立機を用いて製造する液晶表示装置の製造方法、有機ＥＬ装置の製造方法、電子放出装置の製造方法、ＰＤＰ装置の製造方法、電気泳動表示装置の製造方法、カラーフィルタの製造方法、有機ＥＬの製造方法、スペーサ形成方法、金属配線形成方法、レンズ形成方法、レジスト形成方法および光拡散体形成方法を提供することにある。

本発明の組立装置は、液滴吐出ヘッドの基準位置を示すパターンが形成されたアライメントマスクに基づいて位置決めし、ヘッド保持部材に前記液滴吐出ヘッドを組み付ける組立装置において、前記基準位置を認識する認識手段と、前記認識手段の位置を補正する補正用マスクを有するサブキャリッジと、を有することを特徴とする。
本発明の組立装置は、前記補正用マスクは２つのマークを有し、２つの前記マークの間の距離は、液滴吐出ヘッドの基準のノズルの中心と副基準ノズルの中心との間の距離と等しいことを特徴とする。
本発明の組立装置は、前記サブキャリッジは２つの前記補正用マスクを有し、前記補正用マスクは、前記基準のノズルの中心と前記副基準ノズルの中心とを通る直線と略並行な、前記サブキャリッジの２辺に各１つ有ることを特徴とする。
上記課題を解決するため、本発明では、複数の液滴吐出ヘッドを搭載したサブキャリッジと、サブキャリッジ上で液滴吐出ヘッドが有するノズルの位置を画像認識する認識手段と、液滴吐出ヘッドを位置決めするための基準位置をそれぞれ示すパターンが形成されたアライメントマスクと、認識手段の経時的な位置の変化を読み取るパターンが形成された補正用マスクと、補正用マスクによって得られた認識手段の経時的な位置の変化量データに基づいて、アライメントマスクから得られた各液滴吐出ヘッドを位置決めするための基準位置データを補正する制御部とを備えたことを要旨とする。

この構成によれば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）自体の熱およびＣＣＤが使用しているハロゲンランプまたはＬＥＤの発する熱によって液滴吐出ヘッドのノズル位置を検出するアライメント用カメラ（顕微鏡）の位置が経時的な位置ずれを起こしていた。このため、補正用マスクをサブキャリッジ上または補正用マスクを取り付けるための台に配設し、アライメント用カメラ（顕微鏡）の位置ずれがどの程度かを変化量データとして計測し、先にアライメントマスクから得られた各液滴吐出ヘッドを位置決めするための基準位置データを、アライメント用カメラ（顕微鏡）の位置ずれによる変化量データ分補正して、この補正された位置に液滴吐出ヘッドのノズルを位置決めする。このことにより、アライメント用カメラ（顕微鏡）の経時的な位置ずれに起因する誤差を排除することができ、単一のキャリッジまたはサブキャリッジに複数の液滴吐出ヘッドを、ばらつきの無い高い精度で搭載することが可能となった。

本発明では、認識手段の経時的な位置の変化量データの取得は、それぞれの液滴吐出ヘッドの位置決め毎に対して取得されることを要旨とする。

この構成によれば、ＣＣＤ自体の熱およびＣＣＤが使用しているハロゲンランプまたはＬＥＤの発する熱によって、アライメント用カメラ（顕微鏡）の位置は経時的に変化しており、一つの液滴吐出ヘッドの位置決めを行っている間に、アライメント用カメラ（顕微鏡）の位置は変化している。このため、それぞれの液滴吐出ヘッドの位置決めを行う毎に、アライメント用カメラ（顕微鏡）の位置ずれの量を変化量データとして取得することができる。このことにより、複数の液滴吐出ヘッドの位置決めに要する時間内での最初と最後での経時的な変化を排除することができ、複数の液滴吐出ヘッドを単一のキャリッジまたはサブキャリッジにばらつきの無い高い精度で搭載することが可能となった。

本発明では、補正用マスクが有するパターンは、液滴吐出ヘッドに作り込まれたノズル列における離間した２つのノズルの位置に対応していることを要旨とする。

この構成によれば、液滴吐出ヘッドの位置決めを行う際には、液滴吐出ヘッドが有するノズル列の両端に位置するノズルを画像認識して、所定の位置に液滴吐出ヘッドを位置決めしている。このため、補正用マスクが有するパターンは、この液滴吐出ヘッドに作り込まれたノズル列における離間した２つのノズルに対応して形成され、２つのアライメント用カメラ（顕微鏡）の間隔を調整することなく、アライメント用カメラ（顕微鏡）の位置ズレ量を計測することができ、この間隔のままで液滴吐出ヘッドの位置出しを行うことができる。したがって、複数の液滴吐出ヘッドを単一のキャリッジまたはサブキャリッジに素早く位置決めすることができる。

本発明では、サブキャリッジ上またはまたは補正用マスクを取り付けるための台に複数の補正用マスクを有することを要旨とする。

この構成によれば、単一のキャリッジまたはサブキャリッジに複数の液滴吐出ヘッドを位置決めする場合、キャリッジまたはサブキャリッジの略全域を使って位置決めをする。このため、キャリッジ、サブキャリッジ上または補正用マスクを取り付けるための台に複数の補正用マスクを配設し、アライメント用カメラ（顕微鏡）の位置ズレ量を計測する場合は、最寄の補正用マスクを使用して計測することができる。したがって、アライメントする時間が短縮できる。

本発明では、補正用マスクは、石英ガラスで構成されていることを要旨とする。

この構成によれば、温度等の影響を受け難く、位置基準の原型として狂いのないものとすることができる。また、マーキングが容易であると共に、且つコントラストを考慮したマークの画像認識も容易となる。

本発明では、補正用マスク面と液滴吐出ヘッドのノズル面とが略同一平面内に位置することを要旨とする。

この構成によれば、アライメント用カメラ（顕微鏡）には、焦点を調節する機能を有している。それぞれの液滴吐出ヘッドの位置決めをする度に補正用マスクによるアライメント用カメラ（顕微鏡）の位置ずれを計測するため、補正用マスク面と液滴吐出ヘッドのノズル面とが略同一平面内に位置することによって、アライメント用カメラ（顕微鏡）の焦点を調節する必要がなくなる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図１は、液滴吐出装置１の斜視図を示す。液滴吐出装置１は、液状材料１１を保持するタンク１２と、チューブ１３と、チューブ１３を介してタンク１２から液状材料１１が供給される吐出走査部２とを備える。吐出走査部２は、複数の液滴吐出ヘッド５１（詳細は、図２に示す）を保持するサブキャリッジ５０と、このサブキャリッジ５０を保持するキャリッジ３と、キャリッジ３の位置を制御する第２位置制御装置４と、被吐出部２１を有する基体１０Ａを保持するステージ５と、ステージ５の位置を制御する第１位置制御装置６と、液滴吐出装置制御部７と、メンテナンス装置８と、排液装置９とを備えている。タンク１２とキャリッジ３における複数の液滴吐出ヘッド５１とはチューブ１３で連結されており、タンク１２から複数の液滴吐出ヘッド５１のそれぞれに液状材料１１が供給される。液状材料１１は、例えば、液状の導電性薄膜材料、液状の蛍光材料、液状の発光材料、および液状のカラーフィルタ材料等である。

基体１０Ａに被吐出部２１を設ける方法は、基体１０Ａの一面に公知のスクリーン印刷技術またはパターニング技術を用いて、液状材料１１が収まる複数の区画を製造する。基体１０Ａの材質はガラス、金属板、セラミックス、およびプラスチック等からなる。液状材料１１を基体１０Ａに設けられている複数の区画に均一に塗布するには基体１０Ａの表面を親液化することが好ましい。このため、大気圧下の酸素プラズマ処理またはアルコール系の洗浄液等で処理する。基体１０Ａの表面は親液性を呈するようになる。また、基体１０Ａによっては、部分的に撥液性を持たせ液状材料１１が付着することを防ぐために、例えば４フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理等を施している。なお、本明細書では、被吐出部２１を有する基体１０Ａを「受容基板」と表記することもある。

第２位置制御装置４は、液滴吐出装置制御部７からの信号に応じて、キャリッジ３をＸ軸方向、およびＸ軸方向に直交するＺ軸方向に沿って相対位置を変更する。さらに、第２位置制御装置４は、Ｚ軸に平行な軸の回りでキャリッジ３を回転する機能も有する。本実施例では、Ｚ軸方向は、鉛直方向（つまり重力加速度の方向）にほぼ平行な方向である。第１位置制御装置６は、液滴吐出装置制御部７からの信号に応じて、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方に直交するＹ軸方向に沿ってステージ５の相対位置を変更する。さらに、第１位置制御装置６は、Ｚ軸に平行な軸の回りでステージ５を回転する機能も有する。なお、本明細書では、第２位置制御装置４および第１位置制御装置６を「走査部」と表記することもある。

ステージ５は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との双方に平行な平面を有する。また、ステージ５は、所定の液状材料１１を塗布すべき被吐出部２１を有する基体１０Ａをその平面上に着脱可能に載置、または保持できるように構成されている。

本明細書におけるＸ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向は、キャリッジ３およびステージ５のどちらか一方が他方に対して相対位置を変更する方向に一致している。また、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向を規定するＸＹＺ座標系の仮想的な原点は、液滴吐出装置１の基準部分に固定されている。本明細書において、Ｘ座標、Ｙ座標、およびＺ座標とは、このようなＸＹＺ座標系における座標である。なお、上記の仮想的な原点は、ステージ５に固定されていてもよいし、キャリッジ３に固定されていてもよい。

キャリッジ３およびステージ５は上記以外の平行相対位置を変更したりおよび回転の自由度をさらに有している。ただし、本実施例では、上記自由度以外の自由度に関する記載は説明を平易にする目的で省略されている。

液滴吐出装置制御部７は、液状材料１１を吐出すべき相対位置を表す吐出データを外部情報処理装置（図示せず）から受け取るように構成されている。

メンテナンス装置８において、いくつかの液滴吐出ヘッド５１のメンテナンスを行うユニットが設けられ、液滴吐出装置制御部７の制御によりユニットが選択され、キャリッジ３に対応するためにＹ軸方向に相対位置を変更して停止する。液滴吐出ヘッド５１のメンテナンスを実行する場合は、第２位置制御装置４によってキャリッジ３はＸ軸方向にメンテナンス装置８上に相対位置を変更し、所望のユニットがキャリッジ３の位置にくるようにメンテナンス装置８を移動して選択され、相対位置を変更されて成される。
排液装置９は、液滴吐出装置１の各ユニットで回収された液状材料１１を回収するようになっている。

図２（ａ）は、液滴吐出ヘッド５１の全体の断面斜視図、（ｂ）は、吐出部の詳細断面図である。それぞれの液滴吐出ヘッド５１は、インクジェット液滴吐出ヘッドである。それぞれの液滴吐出ヘッド５１は、振動板１２６と、ノズルプレート１２８とを備えている。振動板１２６と、ノズルプレート１２８との間には、タンク１２からチューブ１３を介して、孔１３１から供給される液状材料１１が常に充填される液タマリ１２９が位置している。

また、振動板１２６と、ノズルプレート１２８との間には、複数の隔壁１２２が位置している。そして、振動板１２６と、ノズルプレート１２８と、１対の隔壁１２２と、によって囲まれた部分がキャビティ１２０である。キャビティ１２０はノズル５２に対応して設けられているため、キャビティ１２０の数とノズル５２の数とは同じである。キャビティ１２０には、一対の隔壁１２２間に位置する供給口１３０を介して、液タマリ１２９から液状材料１１が供給される。

図２（ｂ）では、振動板１２６上には、それぞれのキャビティ１２０に対応して、振動子１２４が位置する。振動子１２４は、ピエゾ素子１２４ｃと、ピエゾ素子１２４ｃを挟む一対の電極１２４ａ，１２４ｂとを含む。この一対の電極１２４ａ，１２４ｂとの間に駆動電圧を与えることで、対応するノズル５２から液状材料１１が吐出される。なお、ノズル５２からＺ軸方向に液状材料１１が吐出されるように、ノズル５２の形状が調整されている。

ここで、本明細書において「液状材料」とは、ノズルから吐出可能な粘度を有する材料をいう。この場合、材料が水性であること油性であることを問わない。ノズルから吐出可能な流動性（粘度）を備えていれば十分で、固体物質が混入していても全体として流動体であればよい。

本明細書では、ひとつのノズル５２と、ノズル５２に対応するキャビティ１２０と、キャビティ１２０に対応する振動子１２４と、を含んだ部分を「吐出部１２７」と表記することもある。この表記によれば、１つの液滴吐出ヘッド５１は、ノズル５２の数と同じ数の吐出部１２７を有する。吐出部１２７は、ピエゾ素子の代わりに電気熱変換素子を有してもよい。つまり、吐出部１２７は、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用して材料を吐出する構成を有していてもよい。

図３は、液滴吐出ヘッド５１が有する複数のノズル５２の平面図を示す。液滴吐出ヘッド５１は、Ｘ軸方向に並んだ複数のノズル５２を有する。これら複数のノズル５２は、液滴吐出ヘッド５１のＸ軸方向のノズルピッチＨＸＰが約７０μｍとなるように配置されている。ここで、「液滴吐出ヘッド５１のＸ軸方向のノズルピッチＨＸＰ」は、液滴吐出ヘッド５１におけるノズル５２のすべてをＹ軸方向に沿ってＸ軸上に射像して得られた複数のノズル像間のピッチに相当する。

本実施例では、液滴吐出ヘッド５１における複数のノズル５２は、ともにＸ軸方向に延びるノズル列５３と、ノズル列５４とをなす。ノズル列５３とノズル列５４とはＹ軸方向に隣合っている。ノズル列５３およびノズル列５４のそれぞれにおいて、１８０個のノズル５２が一定間隔でＸ軸方向に一列に並んでいる。本実施例では、この一定間隔は約１４０μｍである。つまり、ノズル列５３のＸ軸方向のノズルピッチＬＮＰおよびノズル列５４のＸ軸方向のノズルピッチＬＮＰは、ともに約１４０μｍである。

ノズル列５３の位置は、ノズル列５４の位置に対して、Ｘ軸方向のノズルピッチＬＮＰの半分の長さ（約７０μｍ）だけＸ軸方向の正の方向にずれている。このため、液滴吐出ヘッド５１のＸ軸方向のノズルピッチＨＸＰは、ノズル列５３（またはノズル列５４）のＸ軸方向のノズルピッチＬＮＰの半分の長さ（約７０μｍ）である。

したがって、液滴吐出ヘッド５１のＸ軸方向のノズル線密度は、ノズル列５３（またはノズル列５４）のノズル線密度の２倍である。なお、本明細書において「Ｘ軸方向のノズル線密度」とは、複数のノズルをＹ軸方向に沿ってＸ軸上に射像して得られた複数のノズル像の単位長さ当たりの数に相当する。

もちろん、液滴吐出ヘッド５１が含むノズル列の数は、２つだけに限定されない。液滴吐出ヘッド５１はＭ個のノズル列を含んでもよい。ここで、Ｍは１以上の自然数である。この場合には、Ｍ個のノズル列のそれぞれにおいて複数のノズル５２は、ノズルピッチＨＸＰのＭ倍の長さのピッチで並ぶ。さらに、Ｍが２以上の自然数の場合には、Ｍ個のノズル列のうちの一つに対して、他の（Ｍ−１）個のノズル列は、ノズルピッチＨＸＰのｉ倍の長さだけ重複無くＸ軸方向にずれている。ここで、ｉは１から（Ｍ−１）までの自然数である。また、ノズル列５３とノズル列５４との距離をノズル列間距離ＤＡと表記する。また、複数の液滴吐出ヘッド５１がＸ軸方向に並んだ場合に、各液滴吐出ヘッド５１のノズル列の中心線をノズル列ＮＬと表記することもある。

さて、ノズル列５３およびノズル列５４のそれぞれが１８０個のノズル５２からなるため、ひとつの液滴吐出ヘッド５１は３６０個のノズル５２を有する。ただし、ノズル列５３の両端のそれぞれ１０個のノズルは「休止ノズル５２ｂ」として設定されている。同様に、ノズル列５４の両端のそれぞれ１０個のノズルも「休止ノズル５２ｂ」として設定されている。そして、これら４０個の「休止ノズル５２ｂ」からは液状材料１１が吐出されない。このため、液滴吐出ヘッド５１における３６０個のノズル５２のうち、３２０個のノズル５２が液状材料１１を吐出するノズルとして機能する。本明細書では、これら３２０個のノズル５２を「吐出ノズル」と表記することもある。

本明細書では、液滴吐出ヘッド５１同士の相対位置関係を説明する目的で、ノズル列５３に含まれる１８０個のノズル５２のうち、左から１１番目のノズル５２を液滴吐出ヘッド５１の「基準ノズル５２Ｌ」と表記する。つまり、ノズル列５３における１６０個の吐出ノズルのうち、最も左側の吐出ノズルが液滴吐出ヘッド５１の基準ノズル５２Ｌである。また、ノズル列５３に含まれる１８０個のノズル５２のうち、右から１１番目のノズル５２を液滴吐出ヘッド５１の「副基準ノズル５２Ｒ」と表記する。なお、すべての液滴吐出ヘッド５１に対して、基準ノズル５２Ｌまたは副基準ノズル５２Ｒの指定の仕方が同じであればよいので、基準ノズル５２Ｌまたは副基準ノズル５２Ｒの位置は、上記位置でなくてもよい。また、他の図中では、休止ノズル５２ｂは省略してある。

図４は、サブキャリッジ５０がセットテーブル１１０に載置されたサブキャリッジ組立機１００の斜視図を示す。サブキャリッジ組立機１００は、本体１０１、移動装置１０２、認識手段としての認識装置１０３、ヘッド補正装置１０４（図示せず）および接着剤塗布ユニット１０５（図示せず）を備えている。

本体１０１は、室温変化の影響を最小限にするために、主に石材からできている。移動装置１０２は、セットテーブル１１０がＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ軸方向に移動する構造を有している。Ｘ軸方向に移動するＸ軸テーブル１１２は、一対のＸ軸エアースライダ１１３と、Ｘ軸リニアモータ（図示せず）と、Ｘ軸エアースライダ１１３に併設したＸ軸リニアスケール（図示せず）とで構成されている。Ｙ軸テーブル１１５は、一対のＹ軸エアースライダ１１７と、Ｙ軸リニアモータ（図示せず）と、Ｙ軸エアースライダ１１７に併設したＹ軸リニアスケール（図示せず）とで構成されている。

Ｙ軸テーブル１１５の上には、セットテーブル１１０が配設されている。セットテーブル１１０は、Ｙ軸テーブル１１５に対して、セットテーブル１１０を微少回転（微少回動）させる回転作動部（図示せず）１１９を内蔵している。この回転作動部１１９は、Ｙ軸テーブル１１５に対して正逆微少回転する（θ方向に正逆移動）。また、セットテーブル１１０には、サブキャリッジ５０またはアライメントマスクとしてのマスタプレート２０１（図５に示す）が装着されたマスタホルダ２００（図５に示す）を所定の位置に載置するための位置決メピン１４５，１４６が、サブキャリッジ５０に配設されている基準孔５５，５７に対応して配設されている。

このような構造により、本体１０１の上でセットテーブル１１０はＸ軸方向、Ｙ軸方向に移動し、すべての移動された所でθ軸方向に微少回動することができる。また、セットテーブル１１０に載置されるサブキャリッジに装着される液滴吐出ヘッド５１のノズル５２の面と、マスタホルダ２００が有するマスタプレート２０１の表面にマークが形成されているマーク形成面２０３（図５に示す）とが略同一水平面内に位置するようになっている。

認識手段としての認識装置１０３は、セットテーブル１１０が移動する領域内の上方に配設され、２本の顕微鏡部１４０，１４１のそれぞれにハロゲンランプ１４３，１４４が装着され顕微鏡での視野内の照明を行っている。また、顕微鏡部１４０，１４１のそれぞれには、認識手段としてのＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラが同軸に配設され画像認識を行っている。

ヘッド補正装置１０４（図示せず）は、認識装置１０３である顕微鏡部１４０，１４１とそれぞれの顕微鏡に配設されているＣＣＤカメラ１４８，１４９による液滴吐出ヘッド５１の位置認識に基づき、ヘッド保持部材５８（図６に示す）を介して液滴吐出ヘッド５１をＸ軸、Ｙ軸およびθ軸方向に微少移動させて、液滴吐出ヘッド５１の位置決め（位置補正）を行うものである。具体的な位置補正方法は後述する。

接着剤塗布ユニット１０５は、ヘッド補正装置１０４で位置補正された液滴吐出ヘッド５１に固定されているヘッド保持部材５８の長孔６３，６４（図６に示す）に接着剤を流し込むユニットである。具体的な塗布方法は後述する。

図５（ａ）は、マスタプレート２０１を有するマスタホルダ２００の平面図を示し、（ｂ）は、マスタプレート２０１を有するマスタホルダ２００の正面図を示す。マスタホルダ２００は、アライメントマスクとしてのマスタプレート２０１を所定の平面的位置および断面的位置に保持するためのものである。具体的には、マスタプレート２０１より一回り大きく形成した略方形のマスタ支持プレート２０５と、マスタ支持プレート２０５の裏面から上方に高サＬ１の所にマスタプレート２０１のマーク形成面２０３が配設されるようになっている。

マスタ支持プレート２０５には、マスタ支持プレート２０５に対し高さ調節可能に取り付けられている８本の支持ピン２０７と４本のマスタ案内ピン２０８が配設されている。マスタプレート２０１のマーク形成面２０３を上面にして、マスタプレート２０１を８本の支持ピン２０７の上に置く。続いて、４本のマスタ案内ピン２０８に当接するまでマスタプレート２０１を支持ピン２０７上で移動する。

支持ピン２０７に対応する８個の押サエブロック２１０をマスタプレート２０１の上方から組み付ける。組み付けられた押サエブロック２１０はマスタ支持プレート２０５にそれぞれねじ止めされて、マスタプレート２０１がマスタ支持プレート２０５に固定される。すなわち、各支持ピン２０７は、アジャストボルトの構造を有しており、マスタプレート２０１の表面、すなわちマーク形成面２０３のレベルを調整できるようになっている。複数の押サエブロック２１０は、それぞれの支持ピン２０７に対応しており、支持ピン２０７との間にマスタプレート２０１を挟み込むようにして、これを押さえている。

このように構成されたアライメントマスクとしてのマスタホルダ２００は、サブキャリッジ組立機１００のセットテーブル１１０に固定される（図４参照）。このため、マスタ支持プレート２０５の一つの対辺には、一対の基準孔２１２，２１３が配設され、セットテーブル１１０に配設されている位置決メピン１４５，１４６に挿着されてねじ止めされて固定される。基準孔２１３は長孔となっおり、中心距離誤差を吸収している。

マスタホルダ２００およびマスタプレート２０１について説明する。実施例のサブキャリッジ組立機１００では、液滴吐出ヘッド５１の組立個数に係わらず、常に一定レベルの組立精度を有する液滴吐出ヘッド５１を供給する必要がある。そこで、サブキャリッジ５０および１２個の液滴吐出ヘッド５１の基準位置をマークしたアライメントマスクとしてのマスタプレート２０１を用意している。すなわち、マスタプレート２０１を液滴吐出ヘッド５１の位置の原型（原版）とし、この原型に基づいて液滴吐出ヘッド５１の位置決めを行う。

１２個の液滴吐出ヘッド５１に対応する、各４つのヘッド基準マーク２１４，２１５，２１６，２１７は、液滴吐出ヘッド５１におけるノズルプレート１２８の２列のノズル列５３，５４のそれぞれ最外端部に位置する基準ノズル５２Ｌと副基準ノズル５２Ｒとの位置を表示している。また、この１２組のヘッド基準マーク２１４〜２１７の外側には、サブキャリッジ５０の基準位置を表す一対のサブキャリッジ基準マーク２１８，２１９が形成されている。それぞれのマークはサブキャリッジ基準マーク２１９に示すように、円形ラインの内部に中抜きの十字を描くと共に、十字を除く円形内に斜線を描いて形成されている。したがって、これをＣＣＤカメラ１４８，１４９で画像認識（撮像）すると、暗色の円形部分の内部に、明色の十字部分が認識される。マスタプレート２０１は、原型として狂いが生じないように厚手の透明な石英ガラスで構成されている。

認識装置１０３によりマスタプレート２０１のサブキャリッジ基準マーク２１８，２１９を画像認識して、サブキャリッジ５０および各液滴吐出ヘッド５１のサブキャリッジ基準位置データとして記憶部としてのＲＡＭ（Random Access Memory）３０３（図１０に示す）に記憶され、このサブキャリッジ基準位置データに基づいてサブキャリッジ５０および各液滴吐出ヘッド５１の位置補正が行われる。なお、マスタプレート２０１に形成されたパターンは、Ｃｒ等の金属に代表される不透明膜を一面形成し、その膜を半導体技術を用いてパターニングする等して形成される。補正に関するデータの詳細は後述する。

図６（ａ）は、サブキャリッジ５０に対する液滴吐出ヘッド５１の固定方法を説明するステージ５側から観察した平面図であり、（ｂ）は、サブキャリッジ５０に対する液滴吐出ヘッド５１の位置決め方法を説明する断面図を示す。液滴吐出ヘッド５１をサブキャリッジ５０に対して位置決めする方法を説明する。ヘッド保持部材５８をサブプレート５９上に置き、サブプレート５９の下方から液滴吐出ヘッド５１をサブプレート５９を挟むようにして、液滴吐出ヘッド５１のヘッド部５１ａをヘッド保持部材５８の孔５８ａに挿入する。

液滴吐出ヘッド５１とヘッド保持部材５８との相互位置を確保するために、治具（図示せず）を使って液滴吐出ヘッド５１とヘッド保持部材５８とを組み付ける。組み付けられた液滴吐出ヘッド５１とヘッド保持部材５８とはねじ（図示せず）止めされて固定される。この状態は、サブプレート５９を挟んで液滴吐出ヘッド５１とヘッド保持部材５８が、液滴吐出ヘッド５１とサブプレート５９との隙間の分だけ、平面方向および断面方向に動かすことができる状態である。

次に、ネジ６０，６１とでヘッド保持部材５８とサブプレート５９とを「仮止め」する。ここで「仮止め」とは、適度な締付力でねじ締めをすることによって、ある程度の力が加えられると、加えられた部材が動くことができる程度の止め方をいう。この方法で複数の液滴吐出ヘッド５１をサブプレート５９にすべて組み付ける。すべての液滴吐出ヘッド５１が仮止めされたサブプレート５９は、サブキャリッジ５０に案内ピンをガイドに挿着され、ねじ止めされる。

このサブキャリッジ５０を前述したサブキャリッジ組立機１００のセットテーブル１１０に載置される（図４参照）。載置されたサブキャリッジ５０は、前述したマスタプレート２０１のマークを読み取って、制御部および記憶部としてのＲＡＭ３０３に記憶されているノズル基準位置データ３０３ｂを制御部としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）３００が読み出し、このノズル基準位置データ３０３ｂを機構駆動制御部３１０に送り、セットテーブル１１０を認識手段としての認識装置１０３の下方に移動する。

図６（ａ）の基準ノズル５２Ｌは顕微鏡部１４０の視野に、また副基準ノズル５２Ｒは顕微鏡部１４１の視野に入る。ここで顕微鏡部１４０，１４１の略中心部には、それぞれＣＣＤカメラ１４８，１４９の中心があり、この二つのＣＣＤカメラ１４８，１４９の中心距離は基準ノズル５２Ｌと副基準ノズル５２Ｒの中心距離になるように調整されている。

顕微鏡部１４０，１４１の近傍には、ヘッド補正装置１０４（図示せず）と接着剤塗布ユニット１０５（図示せず）が配設されている。ヘッド補正装置１０４には位置補正用ピン６５，６６が配設され、ヘッド保持部材５８に配設されているピン孔６７，６８にばねまたは圧縮空気等により付勢され挿入される。また、位置補正用ピン６５，６６の先端部は、テーパー形状に形成されており、このテーパー部は、ヘッド保持部材５８のピン孔６７，６８に対し基端側が太径に先端側が細径に形成されている。これにより、位置補正用ピン６５，６６はピン孔６７，６８に対してがたつきなく、係合するようになっている。したがって、認識装置１０３による液滴吐出ヘッド５１の位置認識に基づき、ヘッド補正装置１０４はＸ軸、Ｙ軸およびθ軸方向に微少移動させるようになっている。位置補正用ピン６５，６６はヘッド補正装置１０４の一部のため、ヘッド保持部材５８に配設されているピン孔６７，６８に係合したままＸ軸、Ｙ軸およびθ軸方向に微少移動する。この微少移動に連れてヘッド保持部材５８が微少移動する。ヘッド保持部材５８にねじ止めされて固定されている液滴吐出ヘッド５１が微少移動する。液滴吐出ヘッド５１が有しているノズルプレート１２８のノズル５２が微少移動する。この微少移動の様子は、ＣＣＤカメラに連結しているモニタ３１４で見ることができる。この微少移動する移動量の決定方法は後述する。

ヘッド補正装置１０４によって位置補正された液滴吐出ヘッド５１およびヘッド保持部材５８は接着剤で仮固定される。接着剤が凝固するまで位置補正用ピン６５，６６の付勢力によりヘッド保持部材５８をサブキャリッジ５０に押し付けるよう機能する。接着剤は、接着剤塗布ユニット１０５に配設されている２本の接着剤吐出シリンダの先端に配設されている中空針７０，７１によって、ヘッド保持部材５８に配設されている長孔６３，６４に流し込まれる。長孔６３，６４は空気抜キ孔６３ｂ，６４ｂと連結部６３ａ，６４ａにより連結されており、孔の内部の空気は接着剤によって押し出される。接着剤の注入が終了すると接着剤塗布ユニット１０５はＺ軸方向に上昇する。そして、この液滴吐出ヘッド５１の位置認識から接着までの工程を、液滴吐出ヘッド５１の個数分繰り返えすようにし、全液滴吐出ヘッド５１の仮固定が完了する。

仮固定が終了したサブキャリッジ５０は、サブキャリッジ組立機１００のセットテーブル１１０から取り外される。ヘッド保持部材５８を「仮止め」していたすべてのネジ６０，６１を締め付けヘッド保持部材５８とサブプレート５９とを固定する。

サブキャリッジ５０は、液滴吐出装置１のキャリッジ３に装着され稼動される。

図７は、補正用マスクとしてのミニガラスマスク２５０，２５１が装着されたサブキャリッジ５０の平面図を示す。ここで本発明の課題について、詳しく説明する。上述したようにサブキャリッジ組立機１００では、マスタプレート２０１のパターンを認識するためにＣＣＤカメラ１４８，１４９が使用され、このＣＣＤカメラ１４８，１４９の認識率を向上させるために照明としてハロゲンランプ１４３，１４４が装着されている。周知の通り、ハロゲンランプ１４３，１４４からは熱が発生する。この熱が認識装置１０３全体に伝導しＣＣＤカメラ１４８，１４９自体の位置が、空気循環での冷却を実施しても３時間経過する間に５０〜６０μｍ経時的にずれてしまうことが判明した。しかし、サブキャリッジ組立機１００としての最も重要なＣＣＤカメラ１４８，１４９の位置が経時的にずれてしまえば、いくら精度の良い石英ガラス製のマスタプレート２０１を使用しても、そのパターンを読み込むＣＣＤカメラの位置がずれてしまうため、取得した位置データはこのＣＣＤカメラの位置ずれした量がすべて誤差となってしまい液滴吐出ヘッド５１の位置精度を確保できなかった。

ここで、液滴吐出ヘッド５１の位置について説明する。複数の液滴吐出ヘッド５１の位置出しが終了したサブキャリッジ５０は、液滴吐出装置１のキャリッジ３に装着され、、基体１０Ａに設けられている被吐出部２１に所定の液状材料１１の吐出を行う。液滴吐出装置１の機能として、液滴吐出装置１のキャリッジ３は基体１０Ａに対してＸ軸方向、Ｙ軸方向またはθ軸方向に調整可能であり、サブキャリッジ５０の液滴吐出ヘッド５１の位置精度として求められるのは液滴吐出ヘッド５１同士の相対位置精度である。したがって、ＣＣＤカメラ１４８，１４９の位置が経時的に変化するにも係らず、液滴吐出ヘッド５１の相対位置精度を確保すればよいことになる。

また、一つの液滴吐出ヘッド５１のノズルプレート１２８が有するノズル列５３，５４（図３参照）は、ノズルプレート１２８が製造された時点で相対位置が決定しているため、液滴吐出ヘッド５１の相対位置としては、ノズル列５３，５４のどちらか一方に対して精度が確保されればよい。しかし、液滴吐出装置１としては、ノズルプレート１２８にも製造上でのばらつきがあり、各液滴吐出ヘッド５１からの液状材料１１の吐出タイミングを決定するために、ノズル列間距離ＤＡ（図３参照）のデータが必要となる。

そこで、本発明は、サブキャリッジ５０のＹ軸方向に２個のミニガラスマスク２５０，２５１を配設し、この補正用マスクとしてのミニガラスマスク２５０，２５１のそれぞれに、ノズル列における離間した２つのノズルとしての基準ノズル５２Ｌと副基準ノズル５２Ｒの中心距離ＬＮ１と等しいミニガラスマーク２５０Ａ，２５０Ｂおよびミニガラスマーク２５１Ａ，２５１Ｂが配設されている。ミニガラスマスク２５０，２５１のパターンが形成されている上面の高さが、液滴吐出ヘッド５１のノズルプレート１２８の高さと略同一に配設されている。また、ノズルプレート１２８のノズル列５３，５４とミニガラスマーク２５０Ａ，２５０Ｂおよびミニガラスマーク２５１Ａ，２５１Ｂとを結んだ仮想直線の方向が平行になるように成されている。本実施例では、１種類のパターンが形成されているが、一枚のミニガラスマスクに複数のパターンを形成してもよい。

先ず、サブキャリッジ組立機１００のセットテーブル１１０に配設されている位置決メピン１４５，１４６にマスタホルダ２００に配設されている基準孔２１２，２１３を合わせて挿入し、ねじ止めされて載置される。

この時点での、マスタホルダ２００が備えているに形成されているサブキャリッジ基準マーク２１８，２１９、ヘッド基準マーク２１４〜２１７の各マークのサブキャリッジ組立機１００のＸ軸またはＹ軸に対する平行が出ていない。いわゆる微少な傾きを持ってセットテーブル１１０に固定されている。

そこで、二つのサブキャリッジ基準マーク２１８，２１９を、ＣＣＤカメラ１４８，１４９のどちらか一方の下方に来るようにセットテーブル１１０をＸ−Ｙ移動する。例えばサブキャリッジ基準マーク２１８がＣＣＤカメラ１４８により認識され所定値とのずれ量がＣＰＵ３００によって算出される。続いてサブキャリッジ基準マーク２１８，２１９の互いのＸ軸方向の長さおよびＹ軸方向の長さまたは、互いの距離および相対角度は、予め所定値として記憶部に記憶され、この所定値がＣＰＵ３００によって読み出され、機構駆動制御部３１０に所定値が送られる。機構駆動制御部３１０はこの送られてきたデータに基づいてセットテーブル１１０を移動する。

サブキャリッジ基準マーク２１９がＣＣＤカメラ１４８の視野に入り所定値とのずれ量がＣＰＵ３００によって算出される。サブキャリッジ基準マーク２１８とサブキャリッジ基準マーク２１９のそれぞれから算出されたずれ量からセットテーブル１１０を微少回転する方向と量が算出される。

ＣＰＵ３００は、この微少回転する方向と量のデータを機構駆動制御部３１０に送り、セットテーブル１１０に内蔵されている回転作動部１１９を駆動して、微少回転させる。このことにより、サブキャリッジ組立機１００とマスタプレート２０１との平行が確保された。この一連の平行を確保することを「通り出し」という。また、再度この通り出しを行い確認作業をすることもある。

通り出しが終了すると、１２組のヘッド基準マーク２１４〜２１７の各マークの所定相対位置データを記憶部からＣＰＵ３００が読み出し、このデータに基づいてセットテーブル１１０がＸ−Ｙ移動して順次ＣＣＤカメラ１４８，１４９によって、１２組のヘッド基準マーク２１４〜２１７の相対位置が座標データとして認識され、記憶部データとして記憶される。この時点で、各液滴吐出ヘッド５１を合わせ込むための基準データが取得できたことになる。基準データが取得できたので、マスタホルダ２００をサブキャリッジ組立機１００から取り外す。

次に、１２個の液滴吐出ヘッド５１が「仮止め」されているサブキャリッジ５０をサブキャリッジ組立機１００のセットテーブル１１０に配設されている位置決メピン１４５，１４６と案内孔５０ａ，５０ｂとによって、所定の位置に載置する。サブキャリッジ５０には、２本の円柱ピン２２０が挿着されていて、上部端面には、例えば直径０．３ｍｍ程度の孔状基準マーク５６が配設され、この二つの孔状基準マーク５６を使用して、マスタホルダ２００と同様にサブキャリッジ５０の「通り出し」を行う。

ＣＰＵ３００は、例えばミニガラスマスク２５０の位置データが記憶部に記憶されている所定のデータを読み出し、機構駆動制御部３１０に送り、このデータに基づいてＸ−Ｙ移動されて、ＣＣＤカメラ１４８，１４９の略直下に移動する。

図８（ａ）は、ＣＣＤカメラ１４８がミニガラスマーク２５０Ａを認識している模式図であり、（ｂ）は、ＣＣＤカメラ１４９がミニガラスマーク２５０Ｂを認識している模式図である。ミニガラスマスク２５０のミニガラスマーク２５０ＡがＣＣＤカメラ１４８に最初に認識された状態を認識位置２５０Ａａとして表している。また、ミニガラスマスク２５０のミニガラスマーク２５０ＢがＣＣＤカメラ１４９に最初に認識された状態を認識位置２５０Ｂａとして表している。認識位置２５０Ａａと認識位置２５０Ｂａは位置を表す記号であり、ミニガラスマーク２５０Ａ，２５０Ｂのマークは、マスタプレート２０１のマークと同様である。

この認識位置２５０Ａａおよび認識位置２５０Ｂａの位置データは、記憶部としてのＲＡＭ３０３に初期カメラ位置登録データとして初期カメラ位置登録データバッファ３０３ｃに記憶される（カメラ位置登録）。つまり、ＣＣＤカメラ１４８，１４９の原点のしての位置付けである。このとき、ＣＣＤカメラ１４８，１４９はハロゲンランプ１４３，１４４の熱によって移動するため、移動する方向または移動量は不定である。

第一番目の液滴吐出ヘッド５１の位置出しのための位置データを、先にマスタプレート２０１から読み取ったデータの中から、第一番目の液滴吐出ヘッド５１に相当するデータを、記憶部としてのＲＡＭ３０３からＣＰＵ３００が読み出し、読み出したデータを機構駆動制御部３１０に送り、図６で説明した位置決め方法により液滴吐出ヘッド５１の位置調整が行われる。ヘッド保持部材５８に塗布された接着剤が充分に固化する時間を経た後にヘッド補正装置１０４の位置補正用ピン６５，６６はＺ軸方向に移動し、ヘッド保持部材５８から離脱する。

次に、ＣＰＵ３００は、セットテーブル１１０を、第二番目としてミニガラスマスク２５０のミニガラスマーク２５０Ａ，２５０ＢをＣＣＤカメラ１４８，１４９が認識する位置に移動する。この場合、前述したようにＣＣＤカメラ１４８，１４９はハロゲンランプ１４３，１４４の熱によって移動するため、移動する方向または移動量は不定である。本実施例では、ＣＣＤカメラ１４８が認識したミニガラスマーク２５０Ａは、認識位置２５０Ａｂであり、ＣＣＤカメラ１４９が認識したミニガラスマーク２５０Ｂは、認識位置２５０Ｂｂである。

ＣＣＤカメラ１４８は、認識位置２５０Ａａから認識位置２５０Ａｂに位置が変化したことが認識され、その変化量はＸ軸方向にΔｘａ、Ｙ軸方向にΔｙａ変化したことをＣＰＵ３００によって算出される。また、ＣＣＤカメラ１４９は、ＣＣＤカメラ１４８と異なる方向に異なる移動量変化する。この変化量はＸ軸方向にΔｘｂ、Ｙ軸方向にΔｙｂ変化したことをＣＰＵ３００によって算出される。算出されたそれぞれの方向のそれぞれの変化量は、記憶部としてのＲＡＭ３０３に第一番目と第二番目の位置の変化量データとしてのオフセット量データ３０３ｅとして記憶される。

第一番目と同様に、ＣＰＵ３００の命令によりセットテーブル１１０の第二番目の液滴吐出ヘッド５１の位置をＣＣＤカメラ１４８，１４９の略直下に移動する。第一番目と同様にＣＰＵ３００が第二番目の液滴吐出ヘッド５１の位置出しのための位置データを、先にマスタプレート２０１から読み取ったデータの中から、第二番目の液滴吐出ヘッド５１に相当するデータを、記憶部としてのＲＡＭ３０３からＣＰＵ３００が読み出す。第一番目の場合は、読み出したデータをそのまま機構駆動制御部３１０に送ったが、第二番目の場合は、第一番目と比較してＣＣＤカメラ１４８，１４９の位置がずれているため、先に記憶部に記憶されている第一番目と第二番目の位置の変化量データとしてのオフセット量データ３０３ｅをマスタプレート２０１から読み取ったデータに加味して新しい第二番目の液滴吐出ヘッド５１用の位置のデータを算出し、ヘッド補正装置１０４は、この新しい位置のデータに基づいて、図６で説明した位置決め方法により第二番目の液滴吐出ヘッド５１を位置調整する。

このように、次の液滴吐出ヘッド５１の位置出しに入る前に、ミニガラスマスク２５０のミニガラスマーク２５０Ａ，２５０ＢをＣＣＤカメラ１４８，１４９で認識し、得られた位置のずれ量に基づいて、液滴吐出ヘッド５１の位置調整のための座標を変更して位置調整がされる。

これまでの、位置調整によりサブキャリッジ５０に対する液滴吐出ヘッド５１の相対位置の調整は終了したが、ノズルプレート１２８には、別のノズル列５３を備えていて前述したように、液滴吐出装置１としては、すべてのノズル列の位置データが必要である。先ず、ミニガラスマスク２５０を使用して、液滴吐出ヘッド５１の相対位置調整に使用した１２個のノズル列５４の基準ノズル５２Ｌと副基準ノズル５２Ｒの位置データを、ＣＣＤカメラ１４８，１４９によって取得する。このデータを取得する間も経時的にＣＣＤカメラ１４８，１４９の位置は変化しているため、相対位置調整を行ったときと同様に一つのデータを取得し終えたら、ミニガラスマスク２５０を使用して、データの補正を行う。

また、１２個のノズル列５４のデータ取得が終了したらミニガラスマスク２５１を使用して折り返しノズル列５３の位置データを得る。この場合、ミニガラスマスク２５０を使用した場合に取得された初期カメラ位置登録データバッファ３０３ｃのデータはリセットされ、新たにミニガラスマスク２５１で取得されたＣＣＤカメラ１４８，１４９の初期カメラ位置登録データを初期カメラ位置登録データバッファ３０３ｃに記憶する。以降、ミニガラスマスク２５０と同様にノズル列５３の位置データを得る。二箇所に設けられたミニガラスマスク２５０，２５１とを有効に使用して、計測時間を短縮するとともに高精度なデータを得ることができる。

また、サブキャリッジ５０を液滴吐出装置１のキャリッジ３に対して装着する場合に、ミニガラスマスク２５０，２５１はサブキャリッジを取り付ける台等に配設され、この挿着に邪魔にならない位置に配設されているため、ミニガラスマスク２５０，２５１を取り外すことなくサブキャリッジ５０をキャリッジ３に装着することができる。

図９（ａ）は、サブキャリッジ５０の通り出しを行う場合の円柱ピン２２０の左側面図、（ｂ）は、円柱ピン２２０の正面図、（ｃ）は、円柱ピン２２０の右側面図である。サブキャリッジ５０はステンレススチール等の金属でできているため、ＣＣＤカメラ１４８，１４９で認識しやすいマークが必要となる。そこで、円柱ピン２２０の先端面の中央部に形成した凹状、具体的には孔状基準マーク５６で対応している。キャリッジ３に圧入するための基部圧入部５６ａと、基部圧入部５６ａに連なる胴部５６ｂと、胴部５６ｂの先端に突出形成したマーク形成部５６ｃとから成り、このマーク形成部５６ｃの先端面５６ｄに孔状基準マーク５６が形成されている。

マーク形成部５６ｃの先端面５６ｄは鏡面加工されており、この先端面５６ｄの中心位置に孔状基準マーク５６となる小孔が穿孔されている。孔状基準マーク５６は、例えば直径０．３ｍｍ程度のものであり、基部圧入部５６ａから胴部５６ｂにかけてその軸心部分に形成した軸心孔５６ｅに連通している。この場合、孔状基準マーク５６は、穿孔した後、熱処理（イオン窒化）し、マーク形成部５６ｃの先端面５６ｄを、鏡面仕上げして、形成される。鏡面仕上げの例としては、研磨工具と先端面５６ｄの間に微細な砥粒を介在させて磨くラップ仕上げであるが、これに限定されるものではない。

このように、簡単なプロセスによって先端面５６ｄが白色で孔状基準マーク５６が暗色に認識カメラで撮像することができるため、キャリッジ３のアライメント精度を向上させることができる。なお、孔状基準マーク５６は、断面を円柱状として説明したが、楕円状でも、多角形状でも構わない。さらに、孔状基準マーク５６も、小孔に限定されるものではなく、充分なコントラストが得られるような溝を持つ凹形状であればよく、その凹の平面形状も円形に限定されるものではない。

図１０は、サブキャリッジ組立機１００の電気的構成を示す電気ブロック図である。サブキャリッジ組立機１００は、制御部４００としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）３００と、ＲＯＭ(Read Only Memory)３０１と、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）３０２及びＲＡＭ（Random Access Memory）３０３とを備えている。また、例えばＰＣ（Personal Computer）等の外部情報処理装置３５１との接続をするＩ／Ｏポート３５０と、ユーザインタフェイス（以降、ユーザＩ／Ｆという）３４０と、処理部３３０と、機構駆動制御部３１０とを有し、これらはデータバス３０４を介してそれぞれ互いに電気的に接続されている。

ＣＰＵ３００がＲＯＭ３０１及びＥＥＰＲＯＭ３０２に記憶された制御プログラムや各種アプリケーションプログラムに基づいて各種動作を実行する。ＥＥＰＲＯＭ３０２は、制御プログラムや各種データを電気的に内容を書き換えることができるＲＯＭである。ＲＡＭ３０３は、処理中のデータやプログラムを格納しており、サブキャリッジ基準位置データバッファ３０３ａと、液滴吐出ヘッドを位置決めするための基準位置としてのマスタプレートからのノズル基準位置データバッファ３０３ｂと、初期カメラ位置登録データバッファ３０３ｃと、今回カメラ位置データバッファ３０３ｄと、初期カメラ位置登録データ３０３ｃと変化量データである今回カメラ位置データ３０３ｄとの差としてのオフセット量データバッファ３０３ｅと、各ノズル列５３，５４の基準ノズル５２Ｌと副基準ノズル５２Ｒの全ノズル位置データバッファ３０３ｆとを備えている。サブキャリッジ組立機１００の電源を切ると、ＲＡＭ３０３のデータは、ＥＥＰＲＯＭ３０２に自動的に保存され次回にサブキャリッジ組立機１００を使用する際に読み出してデータを使うことができる。ＲＡＭ３０３にあるメモリの内容は自動的に消去される。

例えばＰＣ（Personal Computer）等の外部情報処理装置３５１との接続をするＩ／Ｏポート３５０によって、液滴吐出装置１が使用する各ノズル列５３，５４の基準ノズル５２Ｌと副基準ノズル５２Ｒの全ノズル位置データ３０３ｆは、このＩ／Ｏポート３５０を介してデータを送ることができる。また、逆に外部情報処理装置３５１から各種データを受けとることもできる。

ユーザＩ／Ｆ３４０によって、ＣＣＤカメラ１４８，１４９で認識されている画像を見ることができる。また、サブキャリッジ組立機１００の状況を表示部３４２に表示し、操作部３４１によってその状況を変更する操作をすることができる。
処理部３３０は、主にＣＣＤカメラ１４８，１４９での認識に係るデータを処理し、処理した結果としてのデータは、記憶部としてのＲＡＭ３０３に送られてデータとして各バッファに記憶される。

機構駆動制御部３１０は、ＣＣＤカメラ１４８，１４９、ハロゲンランプ１４３，１４４、Ｘ軸テーブル１１２、Ｙ軸テーブル１１５、回転作動部１１９を内蔵するセットテーブル１１０、ヘッド補正装置１０４、接着剤塗布ユニット１０５およびタイマー３１６とを備えている。ＣＰＵ３００からの命令により、所望の駆動部を駆動制御する。タイマー３１６は、接着剤の固化時間が設定されヘッド補正装置１０４がヘッド保持部材５８を付勢している時間を制御する。

図１１は、液滴吐出ヘッド５１をサブキャリッジ５０に組み付けるフローチャートを示す。液滴吐出装置１のキャリッジ３から取り外されて、液滴吐出ヘッド５１を交換する場合、または新規のサブキャリッジ５０に液滴吐出ヘッド５１を組み付けるときのフローである。

Ｓ１００では、マスタホルダ２００に固定されたマスタプレート２０１をセットテーブル１１０にセットする。
Ｓ１０１では、マスタプレート２０１のθ補正（通り出し）をセットテーブル１１０に内蔵されている回転作動部１１９によって行い、マスタプレート２０１をＸ軸またはＹ軸に平行にする。

Ｓ１０２では、マスタプレート２０１が備えている各液滴吐出ヘッド５１の基準ノズル５２Ｌと副基準ノズル５２Ｒの位置を示す１２組のヘッド基準マーク２１４〜２１７のノズル座標をデータとして取り込み、ノズル基準位置データバッファ３０３ｂに記憶される。
Ｓ１０３では、マスタホルダ２００に固定されたマスタプレート２０１をセットテーブル１１０から外す。
Ｓ１０４では、サブキャリッジ５０をセットテーブル１１０にセットする。
Ｓ１０５では、サブキャリッジ５０のθ補正（通り出し）をセットテーブル１１０に内蔵されている回転作動部１１９によって行い、サブキャリッジ５０をＸ軸またはＹ軸に平行にする。

Ｓ１０６では、ミニガラスマスク２５０またはミニガラスマスク２５１の座標を取り込み、カメラ位置登録として初期カメラ位置登録データバッファ３０３ｃに記憶される。
Ｓ１０７では、Ｓ１０２で取り込んだヘッド基準マーク２１４〜２１７のノズル基準位置データ３０３ｂは、Ｓ１０６で初期カメラ位置登録データ３０３ｃと今回カメラ位置データ３０３ｄとで算出されたオフセット量データ３０３ｅで補正され、この補正されたデータに基づいて液滴吐出ヘッド５１のアライメントを行う。
Ｓ１０８では、液滴吐出ヘッド５１を保持しているヘッド保持部材５８に接着剤を塗布する。
Ｓ１０９では、接着剤が固化するまでヘッド保持部材５８を付勢している。

Ｓ１１０では、他の液滴吐出ヘッド５１のアライメントを行うか否かを判定する。行う場合は、Ｓ１０６へ進む。行わない場合は、Ｓ１１１へ進む。
Ｓ１１１では、ヘッド保持部材５８とサブプレート５９とをねじ止めする。
Ｓ１１２では、位置出しされた全液滴吐出ヘッド５１の各ノズル列５３，５４の基準ノズル５２Ｌと副基準ノズル５２Ｒの全位置データを計測しデータを全ノズル位置データ３０３ｆとして記憶部に記憶する。
Ｓ１１３では、複数の液滴吐出ヘッド５１が位置出しされているサブキャリッジ５０をセットテーブル１１０から取り外す。

以下、本発明の実施例の効果を記載する。
サブキャリッジ組立機１００でのノズルの位置を画像認識する認識手段としてのＣＣＤカメラ１４８，１４９の位置が経時的に変化してしまうという重要な課題に対して、本発明は、ＣＣＤカメラ１４８，１４９がずれた量を補正用マスクとしてのミニガラスマスク２５０，２５１によって検知され、この検知されたずれた量を、アライメントマスクとしてのマスタプレート２０１から得たノズル基準位置データに反映して、ＣＣＤカメラ１４８，１４９自体の経時的な位置の変化を排除することができる。このため、液滴吐出装置１として最も重要な品質である「複数の液滴吐出ヘッド５１の相対位置精度」を飛躍的に向上させることができ、この複数ＩＪヘッド搭載サブキャリッジ組立機で位置決めされたサブキャリッジ５０は、液晶表示装置の製造方法、有機ＥＬ装置の製造方法、電子放出装置の製造方法、ＰＤＰ装置の製造方法、電気泳動表示装置の製造方法、カラーフィルタの製造方法、有機ＥＬの製造方法、スペーサ形成方法、金属配線形成方法、レンズ形成方法、レジスト形成方法および光拡散体形成方法等に活用され、より高度な素子の製造ができることとなった。

以下、実施例における変形例を記載する。
（変形例１）サブキャリッジ５０およびサブプレート５９は単一としているが、複数に分割されていてもよい。

（変形例２）キャリッジ３は液滴吐出装置１に装着されているとしているが、キャリッジ３に直接複数の液滴吐出ヘッド５１を装着して、液滴吐出ヘッド５１の相対位置をサブキャリッジ組立機１００のセットテーブル１１０上で行ってもよい。

（変形例３）ひとつのヘッド保持部材５８がひとつの液滴吐出ヘッド５１を保持するようにしているが、ひとつのヘッド保持部材５８に複数の液滴吐出ヘッド５１が保持されていてもよい。

（変形例４）ノズルプレート１２８には、ノズル列５３，５４の二列が配設されているとしているが、一列以上であればよい。

（変形例５）複数の液滴吐出ヘッド５１がサブプレート５９に配設されているとしているが、サブキャリッジ５０に配設されていてもよい。

（変形例６）ヘッド保持部材５８を接着剤で仮固定後に、ねじ止めするとしているが、接着剤の固定力が充分であればねじ止めはなくてもよい。

液滴吐出装置１の斜視図を示す。 （ａ）は、液滴吐出ヘッド５１の全体の断面斜視図、（ｂ）は、吐出部の詳細断面図である。 液滴吐出ヘッド５１が有する複数のノズル５２の平面図を示す。 サブキャリッジ５０がセットテーブル１１０に載置されたサブキャリッジ組立機１００の斜視図を示す。 （ａ）は、マスタプレート２０１を有するマスタホルダ２００の平面図を示し、（ｂ）は、マスタプレート２０１を有するマスタホルダ２００の正面図を示す。 （ａ）は、サブキャリッジ５０に対する液滴吐出ヘッド５１の固定方法を説明するステージ５側から観察した平面図であり、（ｂ）は、サブキャリッジ５０に対する液滴吐出ヘッド５１の位置決め方法を説明する断面図を示す。 補正用マスクとしてのミニガラスマスク２５０，２５１が装着されたサブキャリッジ５０の平面図を示す。 （ａ）は、ＣＣＤカメラ１４８がミニガラスマーク２５０Ａを認識している模式図であり、（ｂ）は、ＣＣＤカメラ１４９がミニガラスマーク２５０Ｂを認識している模式図である。 （ａ）は、サブキャリッジ５０の通り出しを行う場合の円柱ピン２２０の左側面図、（ｂ）は、円柱ピン２２０の正面図、（ｃ）は、円柱ピン２２０の右側面図である。 サブキャリッジ組立機１００の電気的構成を示す電気ブロック図である。 液滴吐出ヘッド５１をサブキャリッジ５０に組み付けるフローチャートを示す。

符号の説明

１…液滴吐出装置、３…キャリッジ、５…ステージ、１０Ａ…基体、１１…液状材料、１２…タンク、１３…チューブ、２１…被吐出部、５０…サブキャリッジ、５０ａ，５０ｂ…案内孔、５１…液滴吐出ヘッド、５１ａ…ヘッド部、５２…ノズル、５２Ｌ…離間した２つのノズルとしての基準ノズル、５２Ｒ…離間した２つのノズルとしての副基準ノズル、５３…ノズル列、５３，５４…ノズル列、５５，５７…基準孔、５６…孔状基準マーク、５６ｃ…マーク形成部、５６ｄ…先端面、５８…ヘッド保持部材、５８ａ…孔、５９…サブプレート、６０，６１…ネジ、６３，６４…長孔、６３ａ，６４ａ…連結部、６３ｂ，６４ｂ…空気抜キ孔、６５，６６…位置補正用ピン、６７，６８…ピン孔、７０，７１…中空針、１００…サブキャリッジ組立機、１０１…本体、１０２…移動装置、１０３…認識装置、１０４…ヘッド補正装置、１０５…接着剤塗布ユニット、１１０…セットテーブル、１１２…Ｘ軸テーブル、１１３…Ｘ軸エアースライダ、１１５…Ｙ軸テーブル、１１７…Ｙ軸エアースライダ、１１９…回転作動部、１２０…キャビティ、１２２…隔壁、１２４…振動子、１２４ａ，１２４ｂ…電極、１２４ｃ…ピエゾ素子、１２６…振動板、１２７…吐出部、１２８…ノズルプレート、１２９…液タマリ、１３０…供給口、１３１…孔、１４０，１４１…ノズルの位置を画像認識する認識手段としての顕微鏡部、１４３，１４４…ノズルの位置を画像認識する認識手段としてのハロゲンランプ、１４５，１４６…位置決メピン、１４８，１４９…ノズルの位置を画像認識する認識手段としてのＣＣＤカメラ、２００…アライメントマスクとしてのマスタホルダ、２０１…アライメントマスクとしてのマスタプレート、２０３…マーク形成面、２０５…マスタ支持プレート、２０７…支持ピン、２０８…マスタ案内ピン、２１０…押サエブロック、２１２，２１３…基準孔、２１４，２１５，２１６，２１７…位置決めするための基準位置をそれぞれ示すパターンとしてのヘッド基準マーク、２１８，２１９…位置決めするための基準位置をそれぞれ示すパターンとしてのサブキャリッジ基準マーク、２２０…円柱ピン、２５０，２５１…補正用マスクとしてのミニガラスマスク、２５０Ａ，２５０Ｂ，２５１Ａ，２５１Ｂ…ミニガラスマーク、２５０Ａａ，２５０Ａｂ，２５０Ｂａ，２５０Ｂｂ…認識位置、３００…制御部としてのＣＰＵ、３０１…制御部としてのＲＯＭ、３０２…制御部および記憶部としてのＥＥＰＲＯＭ、３０３…制御部および記憶部としてのＲＡＭ、３０３ａ…サブキャリッジ基準位置データ、３０３ａ…サブキャリッジ基準位置データバッファ、３０３ｂ…ノズル基準位置データ、３０３ｂ…ノズル基準位置データバッファ、３０３ｃ…初期カメラ位置登録データ、３０３ｃ…初期カメラ位置登録データバッファ、３０３ｄ…今回カメラ位置データ、３０３ｄ…今回カメラ位置データバッファ、３０３ｅ…変化量データとしてのオフセット量データ、３０３ｅ…変化量データとしてのオフセット量データバッファ、３０３ｆ…全ノズル位置データ、３０３ｆ…全ノズル位置データバッファ、３０４…データバス、３１０…機構駆動制御部、３１４…モニタ、３１６…タイマー、３３０…処理部、３４０…ユーザＩ／Ｆ、３４１…操作部、３４２…表示部、３５０…Ｉ／Ｏポート、３５１…外部情報処理装置、４００…制御部、Ｌ１…高サ。

Claims (3)

1. 液滴吐出ヘッドの基準位置を示すパターンが形成されたアライメントマスクに基づいて位置決めし、サブキャリッジにヘッド保持部材を介して前記液滴吐出ヘッドを組み付ける組立装置において、
   前記基準位置を認識する認識手段を有し、
   前記認識手段の位置は前記サブキャリッジに備わっている補正用マスクを用いて認識されることを特徴とする組立装置。
2. 前記補正用マスクは２つのマークを有し、
   ２つの前記マークの間の距離は、液滴吐出ヘッドの基準のノズルの中心と副基準ノズルの中心との間の距離と等しいことを特徴とする、
   請求項１に記載の組立装置。
3. 前記サブキャリッジは２つの前記補正用マスクを有し、
   前記補正用マスクは、前記基準のノズルの中心と前記副基準ノズルの中心とを通る直線と略並行な、前記サブキャリッジの２辺に各１つ有ることを特徴とする、
   請求項２に記載の組立装置。

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