JP5891592B2 - 印刷装置 - Google Patents

Description

本発明は、印刷装置に関するものである。

近年、紫外線照射によって硬化する紫外線硬化型インクを用いて記録媒体に画像またはパターンを形成する液滴吐出装置が注目されている。紫外線硬化型インクは、紫外線を照射するまでは硬化が非常に遅く、紫外線を照射すると急速に硬化するという、印刷インクとして好ましい特性を有する。また、硬化にあたって溶剤を揮発させることがないので、環境負荷が小さいという利点もある。

さらに、紫外線硬化型インクは、ビヒクルの組成により種々の記録媒体に高い付着性を発揮する。また、硬化した後は化学的に安定で、接着性、耐薬剤性、耐候性、耐摩擦性等が高く、屋外環境にも耐える等、優れた特性を有する。このため、紙、樹脂フィルム、金属箔等の薄いシート状の記録媒体の他、記録媒体のレーベル面、テキスタイル製品等、ある程度立体的な表面形状を有するものに対しても画像を形成できる。

上記の紫外線硬化型インクを液滴吐出方式で、基板上のＩＣに製造番号や製造会社等の属性情報を印刷する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。上記の基板に対して印刷処理を実施する際には、液滴吐出装置、前処理装置等、印刷に関連する各種の処理装置に基板が順次搬送される。
この種の印刷装置においては、基板は収納容器に複数枚収納され、そこから１枚ずつガイドレールと呼ばれる、例えば２本の平行なレール上に移載され、順次後段の装置に送られるが、基板の品種が変更された場合、基板の幅も変更されるとレールの間隔も変更する必要がある。

そこで、例えば、特許文献２には、基板の幅を計測して、計測した幅に応じてレールの間隔を調整する技術が開示されている。

特開２００３−０８０６８７号公報 特開２０００−１２４２３０号公報

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
基板の幅に応じてレール間隔を調整しても、不測の事態が生じた場合、レール間隔が所定値に調整されない可能性がある。
この場合、レールに向けて搬送された基板がレールと衝突したり、レールの間から落下して破損する虞がある。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、搬送対象である基材を円滑に搬送できる印刷装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の印刷装置は、間隔をあけて配置され、基材を支持するレール部と、間隔をあけて配置された前記レール部の一方を基準として、前記レール部の他方の位置を調整する調整部と、前記レール部に支持された前記基材を搬送する搬送部と、前記搬送部に設けられ前記レール部の他方に対して、前記基材の幅に応じた前記レール部の他方と対向する所定位置に相対移動し、前記レール部の他方の有無を検知する検知装置と、前記検知装置による前記レール部の他方の有無の検知を、前記レール部の他方と対向する所定位置まで移動させる経路途中も含めて連続的に実施させ、前記レール部の他方の位置ずれ方向と、前記レール部の他方が前記所定位置よりも前記相対移動方向後方側に位置決めされているときの前記レール部の他方の前記所定位置に対する位置ずれ量を検知するとともに、前記所定位置における前記レール部の他方の有無を検知する制御部と、を備えることを特徴とする。
前記レール部が複数設けられ、
前記検知装置は、前記複数のレール部のそれぞれに対して相対移動可能であり前記複数のレール部のそれぞれの位置を個別に検知して、前記複数のレール部の間隔を検知する構成を好適に採用できる。
本発明の印刷装置は、間隔をあけて配置され、基材を支持するレール部と、前記レール部の間隔を調整する調整部と、前記レール部に支持された前記基材を搬送する搬送部と、前記搬送部に設けられ、前記レール部の間隔を検出する検知装置と、を備えることを特徴とするものである。

従って、本発明の印刷装置では、調整部で調整されたレール部の間隔を検知装置で検出することにより、レール部が基材を支持可能な位置にあるか否かを確認することができる。そのため、本発明では、レール部の間隔調整で不測の事態が生じて基材を所定状態で支持できないレール部に、基材を搬送することを防止でき、基材を所定状態で支持可能なレール部に基材を搬送することができる。また、本発明では、搬送部により検知装置を移動させることができるため、検知装置を移動させるための駆動機構を別途設ける必要がなくなり、装置の小型化及び低価格化を図ることができる。

前記検知装置としては、前記基材の幅に応じた所定位置における前記レール部の有無を検出する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、所定位置にレール部が無いときには、不測の事態が生じてレール部が基材を所定状態で支持できないことを検出でき、所定位置にレール部が有るときには、レール部が基材を所定状態で支持可能であることを検出できる。

上記構成における前記調整部としては、間隔をあけて配置された前記レール部の一方を基準として、前記レール部の他方の位置を調整し、前記検知装置が、前記基材の幅に応じた所定位置における前記レール部の他方の有無を検出する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、検知装置により所定位置におけるレール部の他方のみの有無を検出することにより、レール部が基材を所定状態で支持可能または支持不能かを検出することが可能になり、検出に要する時間を短縮化できる。

また、本発明では、設定された前記基材の幅と、前記検知装置の検出結果とを照合した結果に応じて、エラー情報を発生するエラー情報発生部を備える構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、設定された基材の幅と、検出されたレール部の間隔とが対応しておらず、基材の搬送に支障を来すことが想定できる場合にエラー情報を発生させることで、基板搬送にエラーが生じることを防止できる。

また、本発明では、設定された前記基材の幅と、前記検知装置の検出結果とを照合した結果に応じて、前記調整部による調整量を制御する制御部を備える構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、設定された基材の幅と、検出されたレール部の間隔とが対応していない場合には、基材の幅に応じて調整部による調整量を補正することにより、レール部の間隔を基材の幅に対応させることができ、円滑な基材搬送を図ることができる。

また、本発明では、前記基材の表面に設けられた半導体装置に液滴を吐出して印刷処理を行う吐出装置を備える構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、基材の破損等を生じさせることなく、半導体装置の属性情報等を示す印刷パターンを所定の印刷品質及び低コストで成膜・印刷することができる。
なお、本明細書における、相対移動方向や直交する方向については、製造・組立による誤差等によってずれる範囲も含むものである。

（ａ）は半導体基板を示す模式平面図、（ｂ）は液滴吐出装置を示す模式平面図。 供給部を示す模式図。 （ａ）は、中継場所８ａの平面図、（ｂ）は右側面図。 （ａ）は、塗布部の構成を示す概略斜視図、（ｂ）は、キャリッジを示す模式側面図。 （ａ）は、ヘッドユニットを示す模式平面図、（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を説明するための要部模式断面図。 収納部を示す模式図。 搬送部の構成を示す図。 検知装置から半導体基板１に検知光が投光されている図。 制御系を示すブロック図。 印刷方法を示すためのフローチャート。

以下、本発明の印刷装置の実施の形態を、図１乃至図１０を参照して説明する。
なお、以下の実施の実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。

（半導体基板）
まず、印刷装置を用いて描画（印刷）する対象の一例である半導体基板について説明する。
図１（ａ）は半導体基板を示す模式平面図である。図１（ａ）に示すように、基材としての半導体基板１は基板２を備えている。基板２は耐熱性があり半導体装置３を実装可能であれば良く、基板２にはガラスエポキシ基板、紙フェノール基板、紙エポキシ基板等を用いることができる。

基板２上には半導体装置３が実装されている。そして、半導体装置３上には会社名マーク４、機種コード５、製造番号６等のマーク（印刷パターン、所定パターン）が描画されている。これらのマークが後述する印刷装置によって描画される。

（印刷装置）
図１（ｂ）は印刷装置を示す模式平面図である。
図１（ｂ）に示すように、印刷装置７は主に供給部８、前処理部９、塗布部（印刷部）１０、冷却部１１、収納部１２、搬送部１３、後処理部１４及び制御部ＣＯＮＴ（図８参照）の各種印刷に関連する処理を行う複数の処理装置から構成されている。なお、供給部８、収納部１２が並ぶ方向、及び前処理部９、冷却部１１、後処理部１４が並ぶ方向をＸ方向とする。Ｘ方向と直交する方向をＹ方向とし、Ｙ方向には塗布部１０、冷却部１１、搬送部１３が並んで配置されている。そして、鉛直方向をＺ方向とする。

供給部８は、複数の半導体基板１が収納された収納容器を備えている。そして、供給部８は中継場所８ａを備え、収納容器から中継場所８ａへ半導体基板１を供給する。中継場所８ａには、Ｘ方向に延びる一対のレール８ｂが、収納容器から送り出される半導体基板１の高さと略同一の高さに設けられている。

前処理部９は、半導体装置３の表面を加熱しながら改質する機能を有する。前処理部９により半導体装置３は吐出された液滴の広がり具合及び印刷するマークの密着性が調整される。前処理部９は第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂを備え、処理前の半導体基板１を第１中継場所９ａまたは第２中継場所９ｂから取り込んで表面の改質を行う。その後、前処理部９は処理後の半導体基板１を第１中継場所９ａまたは第２中継場所９ｂに移動して、半導体基板１を待機させる。第１中継場所９ａ及び第２中継場所９ｂを合わせて中継場所９ｃとする。そして、前処理部９の内部で前処理が行われる場所を処理場所９ｄとする。

冷却部１１は、塗布部１０の中継場所に配置されており、前処理部９で加熱及び表面改質が行われた半導体基板１を冷却する機能を有している。冷却部１１は、それぞれが半導体基板１を保持して冷却する処理場所１１ａ、１１ｂを有している。処理場所１１ａ、１１ｂは、適宜、処理場所１１ｃと総称するものとする。

塗布部１０は、半導体装置３に液滴を吐出してマークを描画（印刷）するとともに、描画されたマークを固化または硬化する機能を有する。塗布部１０は中継場所としての冷却部１１から描画前の半導体基板１を移動させて描画処理及び硬化処理を行う。その後、塗布部１０は描画後の半導体基板１を冷却部１１に移動させて、半導体基板１を待機させる。

後処理部１４は、塗布部１０で描画処理が施された後、冷却部１１に載置された半導体基板１に対して後処理として再加熱処理を行うものである。後処理部１４は、第１中継場所１４ａ及び第２中継場所１４ｂを備えている。第１中継場所１４ａ及び第２中継場所１４ｂを合わせて中継場所１４ｃとする。

収納部１２は、半導体基板１を複数収納可能な収納容器を備えている。そして、収納部１２は中継場所１２ａを備え、中継場所１２ａから収納容器へ半導体基板１を収納する。中継場所１２ａには、Ｘ方向に延びる一対のレール１２ｂが、半導体基板１を収容する収納容器と略同一の高さに設けられている。操作者は半導体基板１が収納された収納容器を印刷装置７から搬出する。

印刷装置７の中央の場所には、搬送部１３が配置されている。搬送部１３は腕部１３ｂを備えたスカラー型ロボットが用いられている。そして、腕部１３ｂの先端には半導体基板１を裏面（下面）から支持しつつ、側縁を片持ちで把持する把持部１３ａが設置されている。中継場所８ａ，９ｃ，１１、１４ｃ、１２ａは把持部１３ａの移動範囲内に位置している。従って、把持部１３ａは中継場所８ａ，９ｃ，１１、１４ｃ、１２ａ間で半導体基板１を移動することができる。制御部ＣＯＮＴは、印刷装置７の全体の動作を制御する装置であり、印刷装置７の各部の動作状況を管理する。そして、搬送部１３に半導体基板１を移動する指示信号を出力する。これにより、半導体基板１は各部を順次通過して描画されるようになっている。

以下、各部の詳細について説明する。
（供給部）
図２（ａ）は供給部を示す模式正面図であり、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は供給部を示す模式側面図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、供給部８は基台１５を備えている。基台１５の内部には昇降装置１６が設置されている。昇降装置１６はＺ方向に動作する直動機構を備えている。この直動機構はボールネジと回転モーターとの組合せや油圧シリンダーとオイルポンプの組合せ等の機構を用いることができる。本実施形態では、例えば、ボールネジとステップモーターとによる機構を採用している。基台１５の上側には昇降板１７が昇降装置１６と接続して設置されている。そして、昇降板１７は昇降装置１６により所定の移動量だけ昇降可能になっている。

昇降板１７の上には直方体状の収納容器１８が設置され、収納容器１８の中には複数の半導体基板１が収納されている。収納容器１８はＸ方向の両面に開口部１８ａが形成され、開口部１８ａから半導体基板１が出し入れ可能となっている。収納容器１８のＹ方向の両側に位置する側面１８ｂの内側には凸状のレール１８ｃが形成され、レール１８ｃはＸ方向に延在して配置されている。レール１８ｃはＺ方向に複数等間隔に配列されている。このレール１８ｃに沿って半導体基板１をＸ方向からまたは−Ｘ方向から挿入することにより、半導体基板１がＺ方向に配列して収納される。

基台１５のＸ方向側には支持部材２１及び支持台２２を介して、押出装置２３が設置されている。押出装置２３には、昇降装置１６と同様の直動機構によりＸ方向に突出して半導体基板１をレール８ｂに向けて押し出す押出ピン２３ａが設けられている。従って、押出ピン２３ａは、レール８ｂと略同一の高さに設置されている。

図２（ｃ）に示すように、押出装置２３における押出ピン２３ａが＋Ｘ方向に突出することにより、レール１８ｃよりも僅かに＋Ｚ側の高さに位置する半導体基板１が収納容器１８から押し出されて、レール８ｂ上に移動して支持される。

半導体基板１がレール８ｂ上に移動した後に、押出ピン２３ａは、図２（ｂ）に示す待機位置に戻る。次に、昇降装置１６が収納容器１８を降下させて、次に処理される半導体基板１を押出ピン２３ａと対向する高さに移動させる。この後、上記と同様にして、押出ピン２３ａを突出させて半導体基板１をレール８ｂ上に移動させる。
このようにして供給部８は順次半導体基板１を収納容器１８からレール８ｂ上に移動する。収納容器１８内の半導体基板１を総て中継台２３上に移動した後、操作者は空になった収納容器１８と半導体基板１が収納されている収納容器１８とを置き換える。これにより、供給部８に半導体基板１を供給することができる。

図３（ａ）は、中継場所８ａの平面図であり、図３（ｂ）は右側面図である。
図３（ｂ）に示されるように、中継場所８ａには、ベース部１４０が設置されており、ベース部１４０上にはそれぞれがＸ方向に延在するレール支持部１４１ａ、レール部１４２ａと、レール支持部１４１ｂ、レール部１４２ｂとがＹ方向に間隔をあけて設けられている。

＋Ｙ側に位置するレール支持部１４１ａは、下端部をベース部１４０（図３（ａ）では図示せず）に固定されており、上端部にはレール部１４２ａが支持されている。レール部１４２ａは、半導体基板１を下方から支持する支持壁１４３ａと、半導体基板１の端縁を＋Ｙ側から保持する保持壁１４４ａとを有する断面視Ｌ字状に形成されている。
−Ｙ側に位置するレール支持部１４１ｂは、下端部をベース部１４０にＹ方向に移動自在に支持されており、上端部にはレール部１４２ｂが支持されている。レール部１４２ｂは、半導体基板１を下方から支持する支持壁１４３ｂと、半導体基板１の端縁を−Ｙ側から保持する保持壁１４４ｂとを有する断面視Ｌ字状に形成されている。

この中継場所８ａには、レール部１４２ａ、１４２ｂの間隔を調整する調整部１５０が設けられている。調整部１５０は、レール支持部１４１ａ、１４１ｂの長さ方向の両端側にＹ方向に延在して設けられ、レール支持部１４１ａ、１４１ｂに軸支されるガイド部材１５１と、レール支持部１４１ａ、１４１ｂの長さ方向の中央部にＹ方向に延在して設けられ、レール支持部１４１ａ、１４１ｂに回転自在に軸支される回転部材１５２と、回転部材１５２のーＹ側端部に設けられたハンドル部１５３とを備えている。ハンドル部１５３には、回転部材１５２と偏心して把持部１５４が設けられている。

ガイド部材１５１は、レール支持部１４１ｂに対してＹ方向に移動自在に嵌合することで、レール支持部１４１ｂのＹ方向への移動をガイドするものである。回転部材１５２は、レール支持部１４１ａを挟んだ両側にＥリング等の圧入部材１５５が設けられており、レール支持部１４１ａに対してはＹ軸と平行な軸周りに回転自在、且つＹ方向には移動不能に支持されている。また、回転部材１５２は、レール支持部１４１ｂに設けられた雌ネジ部と螺合する雄ネジ部（いずれも図示せず）を有しており、ハンドル部１５３を介してＹ軸と平行な軸周りに回転したときに、Ｙ方向で回転方向に応じた向きにレール支持部１４１ｂを移動させる。

すなわち、本実施形態では、調整部１５０を用いてレール部１４２ａ、１４２ｂの間隔を調整した際には、レール部１４２ａを基準としてレール部１４２ｂがレール部１４２ａに離間・接近する方向に移動し、レール部１４２ａ、１４２ｂの間隔、つまり半導体基板１を保持するための間隔が設定される。

（前処理部）
前処理部９は、中継場所９ａ、９ｂに搬送された半導体基板１に対して、処理場所９ｄにおいて前処理を行う。前処理としては、加熱した状態で、例えば、低圧水銀ランプ、水素バーナー、エキシマレーザー、プラズマ放電部、コロナ放電部等による活性光線の照射を例示できる。水銀ランプを用いる場合、半導体基板１に紫外線を照射することにより、半導体基板１の表面の撥液性を改質することができる。水素バーナーを用いる場合、半導体基板１の酸化した表面を一部還元することで表面を粗面化することができ、エキシマレーザーを用いる場合、半導体基板１の表面を一部溶融固化することで粗面化することができ、プラズマ放電或いはコロナ放電を用いる場合、半導体基板１の表面を機械的に削ることで粗面化することができる。本実施形態では、例えば、水銀ランプを採用している。
前処理が終了した後、前処理部９は半導体基板１を中継場所９ｃに移動する。続いて、搬送部１３が中継場所９ｃから半導体基板１を除材する。

（冷却部）
冷却部１１は、各処理場所１１ａ、１１ｂにそれぞれ設けられ、上面が半導体装置１の吸着保持面とされたヒートシンク等の冷却板１１０ａ、１１０ｂを有している。
処理場所１１ａ、１１ｂ（冷却板１１０ａ、１１０ｂ）は、把持部１３ａの動作範囲内に位置しており、処理場所１１ａ、１１ｂにおいて冷却板１１０ａ、１１０ｂは露出する。従って、搬送部１３は容易に半導体基板１を冷却板１１０ａ、１１０ｂに載置することができる。半導体基板１に冷却処理が行われた後、半導体基板１は、処理場所１１ａに位置する冷却板１１０ａ上または処理場所１１ｂに位置する冷却板１１０ａ上にて待機する。従って、搬送部１３の把持部１３ａは容易に半導体基板１を把持して移動させることができる。

（塗布部）
次に、半導体基板１に液滴を吐出してマークを形成する塗布部１０について図４乃び図５に従って説明する。液滴を吐出する装置に関しては様々な種類の装置があるが、インクジェット法を用いた装置が好ましい。インクジェット法は微小な液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適している。

図４（ａ）は、塗布部の構成を示す概略斜視図である。塗布部１０により半導体基板１に液滴が吐出される。図４（ａ）に示すように、塗布部１０には、直方体形状に形成された基台３７を備えている。液滴を吐出するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とが相対移動する方向を主走査方向とする。そして、主走査方向と直交する方向を副走査方向とする。副走査方向は改行するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とを相対移動する方向である。本実施形態ではＹ方向を主走査方向とし、Ｘ方向を副走査方向とする。

基台３７の上面３７ａには、Ｘ方向に延在する一対の案内レール３８がＸ方向全幅にわたり凸設されている。その基台３７の上側には、一対の案内レール３８に対応する図示しない直動機構を備えたステージ３９が取付けられている。そのステージ３９の直動機構は、リニアモーターやネジ式直動機構等を用いることができる。本実施形態では、例えば、リニアモーターを採用している。そして、ステージ３９は、Ｘ方向に沿って所定の速度で往動または復動するようになっている。往動と復動を繰り返すことを走査移動と称す。さらに、基台３７の上面３７ａには、案内レール３８と平行に副走査位置検知装置４０が配置され、副走査位置検知装置４０によりステージ３９の位置が検出される。

そのステージ３９の上面には載置面（載置部）４１が形成され、その載置面４１には図示しない吸引式の基板チャック機構が設けられている。載置面４１上に半導体基板１が載置された後、半導体基板１は基板チャック機構により載置面４１に固定される。

ステージ３９が、例えば、＋Ｘ側に位置するときの載置面４１の場所が半導体基板１のロード位置またはアンロード位置の中継場所となっている。この載置面４１は把持部１３ａの動作範囲内に露出するように設置されている。従って、搬送部１３は容易に半導体基板１を載置面４１に載置することができる。半導体基板１に塗布（マーク描画）が行われた後、半導体基板１は中継場所である載置面４１上にて待機する。従って、搬送部１３の把持部１３ａは容易に半導体基板１を把持して移動することができる。

基台３７のＹ方向両側には一対の支持台４２が立設され、その一対の支持台４２にはＹ方向に延びる案内部材４３が架設されている。案内部材４３の下側にはＹ方向に延びる案内レール４４がＸ方向全幅にわたり凸設されている。案内レール４４に沿って移動可能に取り付けられるキャリッジ（移動手段）４５は略直方体形状に形成されている。そのキャリッジ４５は直動機構を備え、その直動機構は、例えば、ステージ３９が備える直動機構と同様の機構を用いることができる。そして、キャリッジ４５がＹ方向に沿って走査移動する。案内部材４３とキャリッジ４５との間には主走査位置検知装置４６が配置され、キャリッジ４５の位置が計測される。キャリッジ４５の下側にはヘッドユニット４７が設置され、ヘッドユニット４７のステージ３９側の面には図示しない液滴吐出ヘッドが凸設されている。

図４（ｂ）は、キャリッジを示す模式側面図である。図４（ｂ）に示すようにキャリッジ４５の半導体基板１側にはヘッドユニット４７と一対の照射部としての硬化ユニット４８が、Ｙ方向に関してキャリッジ４５の中心からそれぞれ等間隔で配置されている。ヘッドユニット４７の半導体基板１側には液滴を吐出する液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）４９が凸設されている。

キャリッジ４５の図中上側には収容タンク５０が配置され、収容タンク５０には機能液が収容されている。液滴吐出ヘッド４９と収容タンク５０とは図示しないチューブにより接続され、収容タンク５０内の機能液がチューブを介して液滴吐出ヘッド４９に供給される。

機能液は樹脂材料、硬化剤としての光重合開始剤、溶媒または分散媒を主材料とする。この主材料に顔料または染料等の色素や、親液性または撥液性等の表面改質材料等の機能性材料を添加することにより固有の機能を有する機能液を形成することができる。本実施形態では、例えば、白色の顔料を添加している。機能液の樹脂材料は樹脂膜を形成する材料である。樹脂材料としては、常温で液状であり、重合させることによりポリマーとなる材料であれば特に限定されない。さらに、粘性の小さい樹脂材料が好ましく、オリゴマーの形態であるのが好ましい。モノマーの形態であればさらに好ましい。光重合開始剤はポリマーの架橋性基に作用して架橋反応を進行させる添加剤であり、例えば、光重合開始剤としてベンジルジメチルケタール等を用いることができる。溶媒または分散媒は樹脂材料の粘度を調整するものである。機能液を液滴吐出ヘッドから吐出し易い粘度にすることにより、液滴吐出ヘッドは安定して機能液を吐出することができるようになる。

図５（ａ）は、ヘッドユニットを示す模式平面図である。図５（ａ）に示すように、ヘッドユニット４７には、２つの液滴吐出ヘッド４９が副走査方向（Ｘ方向）に間隔をあけて配置され、各液滴吐出ヘッド４９の表面にはノズルプレート５１（図５（ｂ）参照）がそれぞれ配置されている。各ノズルプレート５１には複数のノズル５２が配列して形成されている。本実施形態においては、各ノズルプレート５１に、１５個のノズル５２が副走査方向に沿って配置されたノズル列６０Ｂ〜６０ＥがＹ方向に間隔をあけて配置されていえる。また、２つの液滴吐出ヘッド４９における各ノズル列６０Ｂ〜６０Ｅは、Ｘ方向に沿って直線上に配置されている。ノズル列６０Ｂ、６０Ｅは、Ｙ方向に関してキャリッジ４５の中心から等間隔で配置されている。同様に、ノズル列６０Ｃ、６０Ｄは、Ｙ方向に関してキャリッジ４５の中心から等間隔で配置されている。従って、＋Ｙ側の硬化ユニット４８とノズル列６０Ｂとの距離と、−Ｙ側の硬化ユニット４８とノズル列６０Ｅとの距離とは同一となる。また、＋Ｙ側の硬化ユニット４８とノズル列６０Ｃとの距離と、−Ｙ側の硬化ユニット４８とノズル列６０Ｄとの距離とは同一となる。

図５（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を説明するための要部模式断面図である。図５（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド４９はノズルプレート５１を備え、ノズルプレート５１にはノズル５２が形成されている。ノズルプレート５１の上側であってノズル５２と相対する位置にはノズル５２と連通するキャビティ５３が形成されている。そして、液滴吐出ヘッド４９のキャビティ５３には機能液（液体）５４が供給される。

キャビティ５３の上側には上下方向に振動してキャビティ５３内の容積を拡大縮小する振動板５５が設置されている。振動板５５の上側でキャビティ５３と対向する場所には上下方向に伸縮して振動板５５を振動させる圧電素子５６が配設されている。圧電素子５６が上下方向に伸縮して振動板５５を加圧して振動し、振動板５５がキャビティ５３内の容積を拡大縮小してキャビティ５３を加圧する。それにより、キャビティ５３内の圧力が変動し、キャビティ５３内に供給された機能液５４はノズル５２を通って吐出される。

硬化ユニット４８は、図４（ｂ）及び図５（ａ）に示すように、主走査方向（相対移動方向）においてヘッドユニット４７を挟んだ両側の位置に配置されている。硬化ユニット４８の内部には吐出された液滴を硬化させる紫外線を照射する照射装置が配置されている。照射装置は発光ユニットと放熱板等から構成されている。発光ユニットには多数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子が配列して設置されている。このＬＥＤ素子は、電力の供給を受けて紫外線の光である紫外光を発光する素子である。硬化ユニット４８の下面には、照射口４８ａが形成されている。そして、照射装置が発光する紫外光が照射口４８ａから半導体基板１に向けて照射される。

液滴吐出ヘッド４９が圧電素子５６を制御駆動するためのノズル駆動信号を受けると、圧電素子５６が伸張して、振動板５５がキャビティ５３内の容積を縮小する。その結果、液滴吐出ヘッド４９のノズル５２から縮小した容積分の機能液５４が液滴５７となって吐出される。機能液５４が塗布された半導体基板１に対しては、照射口４８ａから紫外光が照射され、硬化剤を含んだ機能液５４を固化または硬化させるようになっている。

（収納部）
図６（ａ）は収納部を示す模式正面図であり、図６（ｂ）及び図６（ｃ）は収納部を示す模式側面図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、収納部１２は基台７４を備えている。基台７４の内部には昇降装置７５が設置されている。昇降装置７５は供給部８に設置された昇降装置１６と同様の装置を用いることができる。基台７４の上側には昇降板７６が昇降装置７５と接続して設置されている。そして、昇降板７６は昇降装置７５により昇降させられる。昇降板７６の上には直方体状の収納容器１８が設置され、収納容器１８の中には半導体基板１が収納されている。収納容器１８は供給部８に設置された収納容器１８と同じ容器が用いられている。

搬送部１３によって中継場所としてのレール１２ｂに載置された半導体基板１は、当該搬送部１３によってレール１２ｂから収納容器１８に移動する。または、搬送部１３によってレール１２ｂから収納容器１８への中途まで移動した後に、例えば、図６（ｃ）に示すように、レール１２ｂの下方で、Ｙ方向ではレール１２ｂ、１２ｂ間に位置し、上記押出装置２３と同様の構成を有し、図示しない昇降装置により上記の中途位置にある半導体基板１と対向する位置まで上昇可能な押出装置８０を設け、搬送部１３が半導体基板１をレール１２ｂに載置する際には押出装置８０をレール１２ｂの下方で待機させ、搬送部１３がレール１２ｂから退避した際には、押出装置８０を上昇させて半導体基板１の側面と対向させ、押出ピン２３ａを＋Ｘ方向に突出することにより、半導体基板１を収納容器１８に移動させる構成としてもよい。

なお、レール１２ｂは、上述したレール８ｂと同様の構成を有しているが、以下の説明では、レール８ｂについてのみ説明し、レール１２ｂについては同様の構成であるため、その説明を省略する。

上記のように、半導体基板１の収納容器１８への収納と、昇降装置７５による収納容器１８のＺ方向への移動とを繰り返して、収納容器１８内に所定の枚数の半導体基板１が収納された後、操作者は半導体基板１が収納された収納容器１８と空の収納容器１８とを置き換える。これにより、操作者は複数の半導体基板１をまとめて次の工程に持ち運ぶことができる。

（搬送部）
次に、半導体基板１を搬送する搬送部１３について図１、図７及び図９に従って説明する。
搬送部１３は、装置内の天部に設けられた支持体８３を備えており、支持体８３の内部にはモーター、角度検出器、減速機等から構成される回転機構が設置されている。そして、モーターの出力軸は減速機と接続され、減速機の出力軸は支持体８３の下側に配置された第１腕部８４と接続されている。また、モーターの出力軸と連結して角度検出器が設置され、角度検出器がモーターの出力軸の回転角度を検出する。これにより、回転機構は第１腕部８４の回転角度を検出して、所望の角度まで回転させることができる。

第１腕部８４上において支持体８３と反対側の端には回転機構８５が設置されている。回転機構８５はモーター、角度検出器、減速機等により構成され、支持体８３の内部に設置された回転機構と同様の機能を備えている。そして、回転機構８５の出力軸は第２腕部８６と接続されている。これにより、回転機構８５は第２腕部８６の回転角度を検出して、所望の角度まで回転させることができる。

第２腕部８６上において回転機構８５と反対側の端には昇降装置８７が配置されている。昇降装置８７は直動機構を備え、直動機構を駆動することにより伸縮することができる。この直動機構は、例えば、供給部８の昇降装置１６と同様の機構を用いることができる。

図７（ａ）は、腕部１３ｂの−Ｚ側に把持部１３ａが設けられた正面図、図７（ｂ）は平面図（ただし、腕部１３ｂは図示せず）、図７（ｃ）は左側面図である。
なお、把持部１３ａは、腕部１３ｂに対してθＺ方向（Ｚ軸回りの回転方向）に回転移動可能に設けられ、ＸＹ平面における位置が変動するため、以下の説明では便宜上、ＸＹ平面と平行な一方向をｘ方向、ＸＹ平面と平行でｘ方向と直交する方向をｙ方向として説明する（Ｚ方向は共通）。

把持部１３ａは、腕部１３ｂに対してθＺ方向には回転可能、且つ半導体基板１の把持の際に固定状態で用いられる固定部１００と、固定部１００に対してＺ方向に移動自在に設けられた移動部１１０とを備えている。

固定部１００は、Ｚ軸部材１０１、懸架部材１０２、連結部材１０３、連結板１０４、挟持板１０５、フォーク部１０６を主体として構成されている。Ｚ軸部材１０１は、Ｚ方向に延在し腕部１３ｂにＺ軸回りに回転可能に設けられている。懸架部材１０２は、ｘ方向に延在する板状に形成されており、ｘ方向の中央部においてＺ軸部材１０１の下端に固定されている。連結板１０４は、懸架部材１０２と平行に互いに隙間をあけて配置され、当該懸架部材１０４とｘ方向両端側で連結部材１０３によって連結されている。挟持板１０５は、ｘ方向に延在する板状に形成されており、図７（ｃ）に示すように、＋Ｚ側の表面における＋ｙ側の端縁で連結板１０４の下端に固定されている。そして、挟持板１０５における＋Ｚ側の表面のうち、−ｙ側の端縁側が半導体基板１を挟持する際の挟持面１０５ａとなっている。

フォーク部１０６は、挟持面１０５ａで挟持された半導体基板１の下面（−Ｚ側の面）を下方から支持するものであって、挟持板１０５の−ｙ側の側面からｙ方向に延出させ、且つｘ方向に間隔をあけて複数（ここでは４本）設けられている。フォーク部１０６の配置間隔及び本数は、半導体基板１の長さが機種等に応じて変動した場合でも、少なくとも長さ方向で１箇所、好ましくは２箇所以上で支持可能に設定される。

移動部１１０は、昇降部１１１、把持板１１２を主体として構成されている。昇降部１１１は、エアシリンダ機構等で構成されており、Ｚ軸部材１０１に沿って昇降する。把持板１１２は、昇降部１１１と一体的に昇降可能に設けられており、連結部材１０３、１０３間のｘ方向の隙間長よりも短く、懸架部材１０２と連結板１０４との間の隙間よりも小さな幅を有し、これら連結部材１０３、１０３間の隙間及び懸架部材１０２と連結板１０４との間の隙間にＺ方向に移動可能に挿入された挿入部１１２ａと、挿入部１１２ａよりも下方に位置し、懸架部材１０２よりも下方で挟持板１０５とほぼ同じ長さでｘ方向に延在する挟持板１１２ｂとが一体的に形成されてなるものである。

上記挿入部１１２ａ及び挟持板１１２ｂとからなる把持板１１２は、昇降部１１１の昇降に応じて一体的にＺ方向に移動する。把持板１１２が下降した際には、挟持板１１５との間で半導体基板１の一端縁を挟持して把持可能であり、把持板１１２が上昇した際には、挟持板１１５から離間することで半導体基板１に対する把持が解除される。

そして、搬送部１３に配置された検出器の出力を入力して把持部１３ａの位置と姿勢とを検出し、回転機構８５等を駆動して把持部１３ａを所定の位置に移動させることにより、把持部１３ａで把持する半導体基板１を所定の処理部に搬送することができる。

また、搬送部１３には、上記のレール部１４２ａ、１４２ｂの有無を検知する検知装置１２０が設けられている。検知装置１２０は、図９に示すように、対向するレール部１４２ａ、１４２ｂに向けて、赤外光やレーザ光等の検知光Ｌを投光するとともに、レール部１４２ａ、１４２ｂで反射した検知光Ｌの反射光（または検知対象が所定位置にない場合に、他の箇所で反射した反射光）を受光することによって、反射位置（表面位置）までの距離を計測する測距部１２１を有している。測距部１２１の計測結果は制御部ＣＯＮＴに出力される。制御部は、測距部１２１が計測した結果から、レール部１４２ｂの有無を検知する。

図８は、印刷装置７に係る制御系のブロック図である。
図８に示すように、上述した供給部８、前処理部９、塗布部１０、後処理部１４、収納部１２の動作は制御部ＣＯＮＴにより統括的に制御される。また、制御部ＣＯＮＴには、品種毎の半導体基板１の大きさ、当該大きさに応じたレール部１４２ａ、１４２ｂの位置情報等を格納（記憶）するデータ格納部（記憶部）１３０と、上記印刷に関する各種処理でエラー情報を検知した際に警報を発する警報装置（エラー情報発生部）１３１とが接続されている。

（印刷方法）
次に上述した印刷装置７を用いた印刷方法について図１０にて説明する。図１０は、印刷方法を示すためのフローチャートである。
図１０のフローチャートに示されるように、印刷方法は、半導体基板１を収納容器１８から搬入する搬入工程Ｓ１、搬入された半導体基板１の表面に対して前処理を施す前処理工程Ｓ２、前処理工程Ｓ２で温度上昇した半導体基板１を冷却する冷却工程Ｓ３、冷却された半導体基板１に対して各種マークを描画印刷する印刷工程Ｓ４、各種マークが印刷された半導体基板１に対して後処理を施す後処理工程Ｓ５、後処理が施された半導体基板１を収納容器１８に収納する収納工程Ｓ６を主体に構成される。

本実施形態では、上記の一連の処理前、印刷装置７の初期作動時（立ち上げ時）に、収納容器１８内の半導体基板１を供給部８における押出装置２３を用いてレール８ｂ上に移動させる前に、レール部１４２ａ、１４２ｂの間隔を半導体基板１の幅に応じて調整する。

具体的には、図３に示す把持部１５４を把持してハンドル部１５３を所定方向に回転させることにより回転部材１５２を所定方向に回転させる。回転部材１５２は、レール支持部１４１ｂに螺合しており、またレール支持部１４１ａにＹ方向に移動不能に支持されており、さらにレール支持部１４１ｂがベース部１４０にＹ方向に移動自在に設けられていることから、回転部材１５２の回転方向及び回転量に応じた方向及び移動量でレール支持部１４１ｂはＹ方向に移動する。従って、レール部１４２ａ、１４２ｂ（保持壁１４４ａ、１４４ｂ）の間隔が、収納容器１８内に収納されている半導体基板１を幅方向で保持可能な間隔となる回転方向及び回転量でハンドル部１５３を回転させることでレール支持部１４１ｂを介してレール部１４２ｂを位置決めできる。

レール部１４２ａ、１４２ｂの位置決めが完了したら、制御部ＣＯＮＴは、データ格納部１３０に格納されている、半導体基板１の幅に対応するレール部１４２ｂの所定位置を読み込み、搬送部１３を駆動して、図９に示すように、検知装置１２０がレール部１４２ｂ（保持壁１４４ｂ）と対向させるべく所定位置に移動させる。このとき、レール支持部１４１ａ及びレール部１４２ａはベース部１４０に固定されているため、検知装置１２０によるレール部１４２ａの位置確認は不要であるが、検知装置１２０をレール部１４２ｂと対向する所定位置まで移動させる経路途中でレール部１４２ａが配置されているべき位置で後述する検知光Ｌを用いた検知処理を行い、レール部１４２ａの有無を確認してもよい。

検知装置１２０がレール部１４２ｂ（保持壁１４４ｂ）と対向する所定位置に移動すると、測距部１２１から検知光Ｌが−Ｚ側に向けて投光される。検知光Ｌの反射光を受光し反射面までの距離が所定値であれば、制御部ＣＯＮＴは、レール部１４２ｂが半導体基板１の幅に応じた所定位置に位置決めされ、レール部１４２ａ、１４２ｂの間隔が所定値であると判断して後工程に移行させるが、検知光Ｌの反射光を受光できない場合や反射面までの距離が所定値外であれば、制御部ＣＯＮＴはレール部１４２ｂが半導体基板１の幅に応じた所定位置に位置決めされていないと判断して、警報装置１３１を介してオペレータに警報を発生させてレール部１４２ｂの位置の再調整を促す。

この場合の警報としては、音声情報を発生させたり、表示装置にエラー情報を表示させる方式を選択できる。また、検知装置１２０をレール部１４２ｂと対向する所定位置まで移動させる経路途中でも検知光Ｌの投光及び反射光の受光によるレール部１４２ｂの検知処理を連続的に実施しておき、レール部１４２ｂが半導体基板１の幅に応じた所定位置に位置決めされていないと判断した際には、所定位置に対していずれの方向に変位した状態でレール部１４２ｂが位置決めされているかの情報を提供することができる。

すなわち、検知装置１２０の所定位置までの移動途中でレール部１４２ｂが検知された場合には、現状、レール部１４２ｂが所定位置よりも移動方向後方側に位置決めされている情報及び位置ずれ量の情報を提供でき、検知装置１２０の所定位置までの移動途中でレール部１４２ｂが検知されなかった場合には、現状、レール部１４２ｂが所定位置よりも移動方向前方側に位置決めされている情報を提供でき、オペレータによるレール部１４２ｂの位置の再調整作業を容易にすることができる。

検知装置１２０を用いたレール部１４２ａ、１４２ｂの位置決めが完了したら、制御部ＣＯＮＴは、供給部８に新規処理の半導体基板１を収納容器１８からレール部１４２ａ、１４２ｂ上にロードさせる。ロードされた半導体基板１は、搬送部１３によって前処理部９、冷却部１１、塗布部１０に順次搬送され、前処理工程Ｓ２で半導体基板１の前処理（加熱した状態で表面の改質処理）が施され、冷却工程Ｓ３で冷却された後に、印刷工程Ｓ４で半導体装置３上に各種マークの印刷処理が行われる。各種マークの印刷処理が行われた半導体基板１は、搬送部１３によって後処理部１４に搬送され、後処理工程Ｓ５で後処理が施された後に、収納部１２に搬送され収納工程Ｓ６で収納容器１８に収納され、収納容器１８を介して搬出される。

以上説明したように、本実施形態では、搬送部１３に設けられた検知装置１２０によってレール部１４２ａ、１４２ｂの間隔を検知するため、レール部１４２ａ、１４２ｂの間隔が所定値に設定されていない状態で調整されていても、半導体基板１がレール部１４２ａ、１４２ｂに搬送される前に、所定値に再調整することが可能になり、半導体基板１に破損等が生じることなく円滑に搬送することができる。また、本実施形態では、検知装置１２０が搬送部１３に設けられているため、検知装置１２０を移動させるための駆動機構を別途設ける必要がなくなり、装置の小型化及び低価格化を図ることができる。

また、本実施形態では、半導体基板１の幅に応じた所定位置におけるレール部１４２ａ、１４２ｂの有無を検知するという簡単な方法で容易に半導体基板１の破損等を防止することができる。加えて、本実施形態では、レール部１４２ａ、１４２ｂのうち、レール部１４２ｂのみを移動させる構成とし、当該レール部１４２ｂのみを検知対象としているため、両レール部を検知対象とする場合と比較して検知に要する時間を半減化して、作業効率の向上を図ることが可能になる。

また、本実施形態では、レール部１４２ｂの位置が所定値ではなかった場合に、警報装置１３１によってエラー情報を発生させるため、レール部１４２ｂの位置調整ミスを容易に発見できるとともに、所定値への再調整作業も容易に実施することが可能になる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態では、レール部１４２ａ、１４２ｂの間隔（レール部１４２ｂの位置）調整をオペレータにより行う構成を例示したが、これに限定されるものではなく、例えばハンドル部１５３または回転部材１５２を回転させる回転駆動装置と、回転部材１５２の回転量を計測する計測装置とを設け、制御部ＣＯＮＴが計測装置の計測結果に応じて回転駆動装置の駆動を制御することにより、自動的にレール部１４２ａ、１４２ｂの間隔を調整する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、レール部１４２ａ、１４２ｂの一方のみを他方に対して移動させて間隔を調整する構成としたが、これに限られず、双方のレール部が互いに離間・接近する方向に移動することで間隔を調整する構成であってもよい。
レール部は、２本に限られず、３本以上であってもよい。この場合、いずれか一本を基準にして、他の少なくとも１本を移動させ間隔を調整してもよい。

また、上記実施形態では、供給部８に付設されたレール８ｂを本発明の適用対象として説明したが、これ以外にも、例えば印刷装置７における各処理部の中継場所にレールが設けられる場合等に適用可能であることは言うまでもない。

また、上記実施形態では、検知装置１２０における測距部１２１が検知光Ｌを半導体基板１の表面に投光する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば静電容量型の測距部１２１を用いる構成であってもよい。

また、上記実施形態では、ＵＶインクとして紫外線硬化型インクを用いたが、本発明はこれに限定されず、可視光線、赤外線を硬化光として使用することができる種々の活性光線硬化型インクを用いることができる。
また、光源も同様に、可視光等の活性光を射出する種々の活性光光源を用いること、つまり活性光線照射部を用いることができる。

ここで、本発明において「活性光線」とは、その照射によりインク中において開始種を発生させうるエネルギーを付与することができるものであれば、特に制限はなく、広く、α線、γ線、Ｘ線、紫外線、可視光線、電子線などを包含するものである。中でも、硬化感度及び装置の入手容易性の観点からは、紫外線及び電子線が好ましく、特に紫外線が好ましい。従って、活性光線硬化型インクとしては、本実施形態のように、紫外線を照射することにより硬化可能な紫外線硬化型インクを用いることが好ましい。

１…半導体基板（基材）、 ３…半導体装置、 ７…印刷装置、 ９…前処理部、 １０…塗布部（印刷部、吐出装置）、 １４…制御部、 ４５…キャリッジ（移動手段）、 ４８…硬化ユニット（照射部）、 ４９…液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）、 ５２…ノズル、 ５４…機能液（液体）、 ５７…液滴、 １２０…検知装置、 １３０…データ格納部（記憶部）、 １３１…警報装置（エラー情報発生部）、 １４２ａ、１４２ｂ…レール部、 １５０…調整部

Claims (4)

1. 間隔をあけて配置され、基材を支持するレール部と、
   間隔をあけて配置された前記レール部の一方を基準として、前記レール部の他方の位置を調整する調整部と、
   前記レール部に支持された前記基材を搬送する搬送部と、
   前記搬送部に設けられ前記レール部の他方に対して、前記基材の幅に応じた前記レール部の他方と対向する所定位置に相対移動し、前記レール部の他方の有無を検知する検知装置と、
   前記検知装置による前記レール部の他方の有無の検知を、前記レール部の他方と対向する所定位置まで移動させる経路途中も含めて連続的に実施させ、前記レール部の他方の位置ずれ方向と、前記レール部の他方が前記所定位置よりも前記相対移動方向後方側に位置決めされているときの前記レール部の他方の前記所定位置に対する位置ずれ量を検知するとともに、前記所定位置における前記レール部の他方の有無を検知する制御部と、
   を備えることを特徴とする印刷装置。
2. 請求項１記載の印刷装置において、
   設定された前記基材の幅と、前記検知装置の検知結果とを照合した結果に応じて、エラー情報を発生するエラー情報発生部を備えることを特徴とする印刷装置。
3. 請求項１または２に記載の印刷装置において、
   設定された前記基材の幅と、前記検知装置の検知結果とを照合した結果に応じて、前記調整部による調整量を制御する制御部を備えることを特徴とする印刷装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の印刷装置において、
   前記基材の表面に設けられた半導体装置に液滴を吐出して印刷処理を行う吐出装置を備えることを特徴とする印刷装置。

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