JP5186501B2 - ステージ装置 - Google Patents

Description

本発明はステージ装置の技術分野に係り、特に、分解可能なステージ装置に関する。

図９の符号１０５は、従来技術のステージ装置を示している。
このステージ装置１０５は、ベース板１１１を有しており、ベース板１１１は、裏面の四隅に配置された脚部１１２ａ〜１１２ｄによって、床面上に載置されている。

ベース板１１１の表面上にはレール１１７、１１８が敷設されており、その上には、吐出装置１１３が乗せられている。吐出装置１１３のベース板１１１に対面する面には、印刷ヘッドが配置されている。印刷ヘッドはタンク１２９に接続されており、タンク１２９から印刷ヘッドに吐出液を供給し、ベース板１１１上に基板１０７を乗せて印刷ヘッドから吐出液を吐出すると、吐出液は基板１０７上に着弾する。

吐出装置１１３はレール１１７、１１８上を移動可能に構成されており、図１０に示すように、基板１０７の上方で吐出液を吐出すると、基板１０７表面の所望位置に吐出液を着弾させることができる。
この吐出液は、例えば、液晶配向膜用の有機薄膜の原料や、液晶表示装置のスペーサの分散液、有機ＥＬ素子の発光層の原料等であり、ステージ装置１０５は、大きな基板に吐出液を吐出するのに用いられている。

しかしながら、吐出対象の基板は大型の一途を辿っており、それに対応し、ステージ装置も大型化し、コストの問題や法規上の問題から、工場で製造したステージ装置を設置場所まで運搬することが困難になっている。
そこで従来技術でも対策が取られており、ベース板を分割して運搬する試みが成されている。
特開２００７−７３６８８号公報

しかしながら、一旦分割したベース板を設置場所で組み立てる場合、位置合わせに多大な手間を要したり、組み立て精度が悪化したりし、解決が望まれている。

上記課題を解決するため、本発明は、主載置台に設けられた主ベース板と、副載置台に設けられ、前記主ベース板よりも小さな副ベース板とが着脱可能に水平に接続されたステージ装置であって、前記副載置台には、前記副ベース板が乗せられた台車と、前記台車と前記副ベース板の相対位置を変更する調整機構とが設けられ、前記主載置台には主位置決め部材が設けられ、前記台車には前記主位置決め部材と接触可能な副位置決め部材が設けられ、前記主位置決め部材と前記主ベース板との間の位置関係と、前記副位置決め部材と前記副ベース板との間の位置関係のうち、少なくとも一方の位置関係は変更可能且つ固定可能に構成され、前記調整機構は、前記副ベース板の高さと、傾きと、水平面内の位置と、向きとを変更できる粗調整機構と、前記副ベース板の高さと、傾きと、水平面内の位置と、向きとを前記粗調整機構よりも精密に変更できる微調整機構とを有し、前記粗調整機構による粗調整がされた前記副ベース板と前記主ベース板の相対位置が変化しないように前記粗調整機構を固定し、前記副載置台が前記主ベース板の外側方向に移動可能な状態にし、前記副位置決め部材と前記主位置決め部材が接触した状態で前記副位置決め部材と前記主位置決め部材の相対位置を固定できるように構成されたステージ装置である。
また、本発明は、前記主載置台の前記主ベース板には主レールが設けられ、前記副載置台の前記副ベース板上には、前記主レールと連結される副レールが設けられたステージ装置である。

本設置場所での主ベース板と副ベース板の位置合わせ精度が向上する。

本設置場所での作業が簡単になる。

(ａ)：仮設置場所の主載置台を説明するための平面図 (ｂ)：その側面図 (ａ)：仮設置場所の副載置台を説明するための平面図 (ｂ)：その側面図 仮設置場所で主載置台に対して副載置台を連結する手順を説明するための内部平面図 仮設置場所又は本設置場所で連結された主載置台と副載置台の状態を説明するための内部平面図 (ａ)：本発明の一例のステージ装置の平面図 (ｂ)：その側面図 (ａ)：そのステージ装置の動作状態を説明するための平面図 (ｂ)：その側面図 本設置場所で副載置台を主載置台に連結する手順を説明するための平面図 本発明の他の例のステージ装置を説明するための平面図 (ａ)：従来技術のステージ装置の平面図(１) (ｂ)：その側面図(１) (ａ)：従来技術のステージ装置の平面図(２) (ｂ)：その側面図(２)

符号の説明

５……ステージ装置
１０……主載置台
１１……主ベース板
１３……吐出装置
１６……主位置決め部材
２０ａ〜２０ｆ……副載置台
２１、４１……副ベース板
２４₁，２４₂……副位置決め部材
３０……調整機構
３３……連結部材

図５(ａ)、(ｂ)の符号５は、本発明のステージ装置を示している。同図(ａ)は平面図、同図(ｂ)は側面図である。
このステージ装置５は、主載置台１０と、複数の副載置台２０ａ〜２０ｄを有している。

主載置台１０と副載置台２０ａ〜２０ｄは、表面が平坦な主ベース板１１と副ベース板２１をそれぞれ有している。主ベース板１１と副ベース板２１の表面は、それぞれ同じ高さで水平になるように配置されている。

主ベース板１１の平面形状は矩形であり、その四辺のうち、互いに平行な二辺に沿って主レール１７ａ，１７ｂが敷設されている。
副ベース板２１上には、副レール１８が配置されている。

主レール１７ａ，１７ｂの両端部は、副レール１８の端部に接続されており、二本の副レール１８と、その間に挟まれた主レール１７ａ又は１７ｂによって、連続する一本のレール１９ａ又は１９ｂが形成される。
レール１９ａ，１９ｂ上には移動可能な移動部材（ここではガントリ）が設置され、ガントリに吐出装置１３が乗せられている。

この吐出装置１３の底面部分には、印刷ヘッド(不図示)が設けられている。吐出装置１３には吐出液が配置されたタンク２９が接続されており、タンク２９から吐出液を供給しながら、印刷ヘッドを動作させると、印刷ヘッドから吐出液が吐出されるように構成されている。
主ベース板１１の主レール１７ａ，１７ｂの間に位置する部分の上には、基板７が配置されている。

吐出装置１３はレール１９ａ，１９ｂ上を走行できるように構成されており、図６(ａ)、(ｂ)に示すように、吐出装置１３が基板７上に位置する状態で、印刷ヘッドから吐出液が吐出されると、吐出液は基板７表面に着弾する。吐出装置１３を移動させると、基板７表面の所望位置に吐出液を着弾させることができる。

このステージ装置５は、基板７への吐出作業が行なわれる本設置場所に配置されるが、主ベース板１１が大きいため、図５、６に示したように、副載置台２０ａ〜２０ｄを主載置台１０に連結し、主ベース板１１と副ベース板２１を組み立てた状態では、ステージ装置５を製造する際に組み立てた仮設置場所から本設置場所に搬送することができない。

本発明のステージ装置５は、主載置台１０に対して副載置台２０ａ〜２０ｄが着脱可能に構成されており、下記のように、仮設置場所で位置合わせをした後分離させ、仮設置場所から本設置場所に搬送し、本設置場所にて位置合わせをした状態を復元し、主ベース板１１と副ベース板２１とを接続する。

図１(ａ)は、本設置場所ではなく、仮設置場所に置かれた状態の主載置台１０の平面図を示しており、同図(ｂ)はその主載置台１０の側面図を示している。
主ベース板１１の裏面の四隅付近には脚部１２ａ〜１２ｄが配置されている。

同図(ａ)(及び後述する図３(ａ)、図４(ａ))では、主ベース板１１と主レール１７ａ，１７ｂを二点鎖線で示し、脚部１２ａ〜１２ｄを実線で示している。脚部１２ａ〜１２ｄは主ベース板１１の裏面に固定されている。

次に、図２(ａ)は副載置台２０ａ〜２０ｄの平面図、同図(ｂ)はその側面図である。
副載置台２０ａ〜２０ｄはそれぞれ台車２２を有しており、副ベース板２１は台車２２上に乗せられている。
台車２２には複数の搬送車輪２３が設けられている。ここでは、台車２２は台座２７を有しており、搬送車輪２３は、台座２７の底面の四カ所に設けられている。

主ベース板１１と副ベース板２１は、長方形又は正方形形状である。副ベース板２１は主ベース板１１の半分以下の大きさにされており、副ベース板２１は、主ベース板１１の両脇に、片側二個ずつ接続できる。

搬送車輪２３は、副ベース板２１が主ベース板１１に接続される部分を先頭にして少なくとも前進と後進ができる向きに設けられており、搬送車輪２３を床に接地し、前進方向、又は後進方向に向けて力を加えると、搬送車輪２３が回転して副載置台２０ａ〜２０ｄは力を加えた方向に床上を走行する。

台座２７上には、ローラと回転軸から成る副位置決め部材２４₁，２４₂が一乃至複数個設けられている。
ここでは副位置決め部材２４₁，２４₂は二個設けられており、台座２７上の、副載置台２０ａ〜２０ｄの前進方向先頭には、進行する向きの両側位置に互いに離間して配置されている。

脚部１２ａ〜１２ｄは、床面に接触し、主ベース板１１を支持する支持部１５と、支持部１５の外周側面に設けられた板状の主位置決め部材１６とを有している。主位置決め部材１６は床面から一定距離だけ上方に配置されており、主位置決め部材１６と床面との間には隙間が形成されている。

副位置決め部材は２４₁，２４₂は、台座２７に対して移動と固定が可能に構成されており、予め、副位置決め部材２４₁，２４₂間の距離を大きくしておき、図３の副載置台２０ｄのように、主レール１７ａ又は１７ｂと副レール１８が一直線になるように、副載置台２０ｂの先頭の部分を脚部１２ｂに向け、前進させると、同図の副載置台２０ｃのように、台座２７は主位置決め部材１６と床面との間に挿入される。

主位置決め部材１６は、脚部１２ａ〜１２ｄの側面のうち、主レール１７ａ，１７ｂと平行な側面に配置されている。
主位置決め部材１６は、副位置決め部材２４₁，２４₂と同じ高さに配置されているが、副位置決め部材２４₁，２４₂の間隔は、予め、主位置決め部材１６の間の幅よりも広くされており、台座２７は、副位置決め部材２４₁，２４₂と主位置決め部材１６が接触せずに、主位置決め部材１６の下に挿入され、同図の副載置台２０ｂのように、副ベース板２１と主ベース板１１とが接触される。
この状態では、主ベース板１１と副ベース板２１の間の理想的な位置関係からの誤差は大きい。

副載置台２０ａ〜２０ｄには、副ベース板２１の高さと、傾きと、水平方向の位置と向きを変更できる調整機構３０が設けられている。
この調整機構３０は、副ベース板２１の高さ、傾き、水平面内の位置、及び向きを、概略変更できる粗調整機構３１と、粗調整機構３１よりも精密に変更できる微調整機構３２を有している。

粗調整機構３１は、微調整機構３２よりも、副ベース板２１の高さと、傾きと、水平方向の位置を大きく変更できるように構成されており、先ず、副載置台２０ａ〜２０ｄ毎に、粗調整機構３１によって主ベース板１１に対する副ベース板２１の概略の位置合わせを行なう。

仮設置場所の床面は水平であり、主ベース板１１は、主載置台１０に設けられた主調整機構(不図示)によって予め表面が水平にされているものとすると、粗調整機構３１により、副ベース板２１は、主ベース板１１の表面と略同じ高さで水平にされると共に、主ベース板１１との相対的な位置と向きが粗調整され、概略の位置合わせがされる。

次に、粗調整機構３１(の粗調整ネジ等)を固定し、粗調整がされた副ベース板２１と主ベース板１１の相対位置が変化しないようにしながら、副位置決め部材２４₁，２４₂を移動させ、主位置決め部材１６に接触させた状態で、台座２７に固定すると、副位置決め部材２４₁，２４₂によって、主位置決め部材１６は挟まれる（副載置台２０ａ）。
これにより、粗調整がされた状態での主載置台１０と副載置台２０ａ〜２０ｄとの間の位置関係が決定される。

支持部１５は、主ベース板１１の外周よりも内側に位置しており、主位置決め部材１６は、主ベース板１１の外周から遠い部分が幅広で、主ベース板１１の外周に近い方が幅狭に形成されており、副位置決め部材２４₁，２４₂で主位置決め部材１６を挟んだ状態では、副載置台２０ａ〜２０ｄは、主ベース板１１の外側方向に移動できるが(後退方向)、脚部１２ａ〜１２ｄに対して前進も左右方向にも移動できなくなる。

このため、粗調整機構３１の固定や、副位置決め部材２４₁、２４₂の台座２７に対する固定を解除しなければ、副載置台２０ａ〜２０ｄを主載置台１０から分離しても、副位置決め部材２４₁、２４₂によって主位置決め部材１６が分離前と同様に挟まれるので、副載置台２０ａ〜２０ｄを移動させると粗調整された状態を容易に再現することができる。

台座２７と副ベース板２１の間には、架台２５が配置されている。副ベース板２１は、架台２５に固定されている。この架台２５には連結部材３３が設けられており、この連結部材３３によって架台２５を脚部１２ａ〜１２ｄに固定すると、主ベース板１１と副ベース板２１とは、粗調整がされた状態で、架台２５と脚部１２ａ〜１２ｄを介して、相対的な位置が固定される。

次いで、微調整機構３２によって、副ベース板２１の高さ、傾き、水平方向の位置と向きを調整し、副ベース板２１の主ベース板１１に対する位置を、副載置台２０ａ〜２０ｄ毎に微調整する。

以上の手順により、副ベース板２１と主ベース板１１とは位置合わせがされた状態になり、主レール１７ａ，１７ｂの両端に、副レール１８が真っ直ぐに接続され、直線状のレール１９ａ，１９ｂが得られる。

このような仮組立を仮設置場所で行なった後、連結部材３３を取り外し、主載置台１０と副載置台２０ａ〜２０ｄの間の連結を解除し、副載置台２０ａ〜２０ｄを後退させ、主載置台１０と副載置台２０ａ〜２０ｄを分離すると、別々に搬送できる状態になる。

このとき、副位置決め部材２４₁，２４₂の台座２７への固定は解除せず、副位置決め部材２４₁，２４₂間の距離は変更しない。また、粗調整機構３１や微調整機構３２の粗動ネジや微動ネジも固定し、粗調整と微調整がされた状態が変化しないようにしておく。
主載置台１０と副載置台２０ａ〜２０ｄはそれぞれ車両等に搭載し、陸路や海路等によって本設置場所まで搬送し、先ず、主載置台１０を本設置場所の所定位置に配置する。

次いで、副載置台２０ａ〜２０ｄを脚部１２ａ〜１２ｄに向けて配置し、図７に示すように、各副載置台２０ａ〜２０ｄを、仮設置場所で組み立てられた状態が復元できるようにして副載置台２０ａ〜２０ｄを脚部１２ａ〜１２ｄに向けてそれぞれ前進させる。

主位置決め部材１６の幅は、副載置台２０ａ〜２０ｄの進行方向の奥方向に向かって拡がっているから、各副載置台２０ａ〜２０ｄの台座２７が主位置決め部材１６の下に入ると、副位置決め部材２４₁，２４₂の間に主位置決め部材１６が挿入され、副位置決め部材２４₁，２４₂と主位置決め部材１６とが接触すると、副載置台２０ａ〜２０ｄの前進が停止する。

この状態は、図４に示した状態と同じであり、副載置台２０ａ〜２０ｄの架台２５と主載置台１０の脚部１２ａ〜１２ｄとの間を連結部材３３で連結固定し、脚部１２ａ〜１２ｄに対して台座２７を固定する。

仮設置場所と本設置場所の床面が水平であり、副位置決め部材２４₁，２４₂と主位置決め部材１６とが、仮設置場所で接触していた位置と同じ位置で接触している場合には、副載置台２０ａ〜２０ｄと主載置台１０との仮組立場所での位置関係が復元される。
即ち、副ベース板２１と主ベース板１１は、粗調整と微調整がされた状態と同じになる。

しかし、副載置台２０ａ〜２０ｄと主載置台１０との間の連結を一旦解除し、副載置台２０ａ〜２０ｄと主載置台１０を分離して搬送したため、搬送時の振動や温度変化等により、小さな位置合わせ誤差が発生している場合がある。また、設置場所に誤差がある場合があるし、本設置場所で主ベース板１１表面を水平に設定し直した場合も、位置合わせ誤差が発生する。
この位置合わせ誤差は、微調整誤差と同程度の大きさであり、粗調整がされた状態は維持されている。この為、再度調整する場合でも調整量が少なく迅速に調整できる。

従って、主ベース板１１の表面を水平にした後、微調整機構３２によって、副載置台２０ａ〜２０ｄの上下方向の高さ、傾きと、水平方向の位置と向きを微調整すると、副ベース板２１の主ベース板１１に対する位置が変更され、位置合わせ誤差Ｅ₄が小さくなり、主ベース板１１と副ベース板２１の位置合わせ誤差を、搬送前の微調整誤差Ｅ₃と同程度の大きさにすることができる。

図５(ａ)、(ｂ)は、以上の手順によって本設置場所に組み立てたステージ装置５の平面図と側面図であり、主ベース板１１上の主レール１７ａ，１７ｂと副ベース板２１上の副レール１８とが直線状に接続され、レール１９ａ，１９ｂが真っ直ぐに敷設される。

同図では、吐出装置１３は主載置台１０の外側位置の副載置台２０ｂ，２０ｃ上に位置しており、この位置では、印刷ヘッドのクリーニング等を行なうことができる。また吐出装置１３が基板上にないので、主載置台１０上の基板７を交換することができる。

主ベース板１１と副ベース板２１との間の位置合わせの精度が高いため、図６(ａ)、(ｂ)に示すように、吐出装置１３を、副載置台２０ａ〜２０ｄ上と、主載置台１０上の間で移動させても、振動が発生することはない。

架台２５は台車２２から分離可能であり、架台２５が連結部材３３によって脚部１２ａ〜１２ｄに固定されていると、同図(ｂ)に示すように、台車２２を架台２５の下から抜き去っても、副ベース板２１は、主ベース板１１に対して固定された状態である。

以上説明したように、本発明によれば、本設置場所で副載置台２０ａ〜２０ｄと主載置台１０を組み立てる前に、予め、当該ステージ装置５を製造した工場内等の仮設置場所に於いて、副ベース板２１と主ベース板１１とを位置合わせをした後、その状態が復元できるように分離させ、搬送し、本設置場所で組み立てることができる。

なお、組み立てに用いる連結部材３３は、副載置台２０ａ〜２０ｄに設けてもよいし、主載置台１０に設けてもよい。また、副載置台２０ａ〜２０ｄと主載置台１０の両方から取り外せるようにしてもよい。

上記実施例では、主位置決め部材１６を板状の部材で構成し、副位置決め部材２４₁，２４₂を、その側面に接触するローラで構成したが、それに限定されるものではなく、副ベース板２１と主ベース板１１との相対的な位置関係を再現できる部材であればよい。主位置決め部材をロールで構成し、副位置決め部材を板状部材で構成することもできる。

また、上記実施例では、主位置決め部材１６は、脚部１２ａ〜１２ｄ内で固定されており、主位置決め部材１６と主ベース板１１の間の位置関係は固定されており、他方、副位置決め部材２４₁，２４₂が台座２７に対して移動及び固定が可能に構成されていたが、それとは逆に、副位置決め部材２４₁，２４₂と副ベース板２１の位置関係が固定され、主位置決め部材１６と主ベース板１１との間の相対位置を変更及び固定が可能にしてもよい。この場合、粗調整後、連結部材３３で固定した後、主位置決め部材１６を移動させて副位置決め部材２４₁，２４₂と接触させ、主位置決め部材１６の主ベース板１１に対する位置を固定してもよい。

更にまた、上記実施例では、副ベース板２１をそれぞれ有する４台の副載置台２０ａ〜２０ｄを、４台の脚部１２ａ〜１２ｄにそれぞれ１台ずつ連結したが、図８に示すように、二本の副レール１８₁、１８₂が設けられた幅広の副ベース板４１を有する副載置台２０ｅ，２０ｆと、当該副載置台２０ｅ，２０ｆが二個の脚部１２ａ〜１２ｄに対して連結される主載置台１０とで組み立てられるステージ装置も本発明に含まれる。

この場合も、予め仮設置場所で副載置台２０ｅ，２０ｆの副ベース板４１と主載置台１０の主ベース板１１とを調整機構３０によって位置合わせしておき、その状態が維持されるようにして分離し、搬送した後、本設置場所で位置合わせを復元することができる。本設置場所で、調整機構３０によって微調整してもよい。

また、上記実施例では、本発明のステージ装置５の主及び副載置台１０、２０ａ〜２０ｄ上には、吐出装置１３が配置され、インクジェット装置として用いられていたが、本発明はそれに限定されるものではなく、本発明のステージ装置５にレーザ照射装置を配置し、加熱装置、検査装置、又は露光装置として用いることもできるし、基板位置合わせ装置を配置し、アライナーとして用いることもできる。
要するに、本発明のステージ装置５は、インクジェット装置に限定されるものではない。
また、レール１９ａ，１９ｂ上には移動可能な移動部材はガントリに限定されず、例えば、基板等の処理対象物が載置される載置台であってもよい。

Claims (2)

1. 主載置台に設けられた主ベース板と、
   副載置台に設けられ、前記主ベース板よりも小さな副ベース板とが着脱可能に水平に接続されたステージ装置であって、
   前記副載置台には、
   前記副ベース板が乗せられた台車と、
   前記台車と前記副ベース板の相対位置を変更する調整機構とが設けられ、
   前記主載置台には主位置決め部材が設けられ、
   前記台車には前記主位置決め部材と接触可能な副位置決め部材が設けられ、
   前記主位置決め部材と前記主ベース板との間の位置関係と、前記副位置決め部材と前記副ベース板との間の位置関係のうち、少なくとも一方の位置関係は変更可能且つ固定可能に構成され、
   前記調整機構は、前記副ベース板の高さと、傾きと、水平面内の位置と、向きとを変更できる粗調整機構と、前記副ベース板の高さと、傾きと、水平面内の位置と、向きとを前記粗調整機構よりも精密に変更できる微調整機構とを有し、
   前記粗調整機構による粗調整がされた前記副ベース板と前記主ベース板の相対位置が変化しないように前記粗調整機構を固定し、前記副載置台が前記主ベース板の外側方向に移動可能な状態にし、前記副位置決め部材と前記主位置決め部材が接触した状態で前記副位置決め部材と前記主位置決め部材の相対位置を固定できるように構成されたステージ装置。
2. 前記主載置台の前記主ベース板には主レールが設けられ、
   前記副載置台の前記副ベース板上には、前記主レールと連結される副レールが設けられた請求項１記載のステージ装置。

Images