WO2010032615A1 - インクジェット描画装置 - Google Patents

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WO2010032615A1
WO2010032615A1 PCT/JP2009/065311 JP2009065311W WO2010032615A1 WO 2010032615 A1 WO2010032615 A1 WO 2010032615A1 JP 2009065311 W JP2009065311 W JP 2009065311W WO 2010032615 A1 WO2010032615 A1 WO 2010032615A1
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camera
head module
substrate
support stage
base material
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良史 高藤
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コニカミノルタホールディングス株式会社
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    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
    • B41J3/28—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed for printing downwardly on flat surfaces, e.g. of books, drawings, boxes, envelopes, e.g. flat-bed ink-jet printers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J3/00—Typewriters or selective printing or marking mechanisms characterised by the purpose for which they are constructed
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    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
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    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/09—Ink jet technology used for manufacturing optical filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/681—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment using optical controlling means

Definitions

  • the present invention relates to an ink jet drawing apparatus. More specifically, the present invention relates to an ink jet drawing apparatus. The present invention relates to an ink jet drawing apparatus capable of recognizing an image and confirming both alignment and landing position of a substrate.
  • An ink jet drawing apparatus that performs drawing by landing droplets on a substrate (work) using an ink jet head is suitable for industrial applications such as drawing a wiring pattern of a semiconductor substrate and a pixel pattern of a color filter in a liquid crystal display device. Is also widely used. In such an application, in order to increase productivity, drawing is generally performed using a head unit that forms a long line head by arranging a large number of inkjet heads in a staggered manner.
  • Patent Document 1 an alignment optical system for measuring a deviation of a base material from a reference position and a position evaluation optical system for image recognition are provided on the same stage as the head unit, and these optical systems are used. In addition, it is disclosed to adjust the position of a base material positioned below the base material.
  • Patent Document 2 discloses that an image processing camera is installed on a frame installed on a stone surface plate, and a base material located below the image is imaged to correct its position.
  • the moving part is made of stone or ceramics so that a highly accurate parallel straight line can be drawn on the substrate.
  • a camera carriage is provided in an X-axis direction moving mechanism having a main carriage on which a head unit is supported, and this camera carriage supports an alignment camera and a drawing confirmation camera, and images a base material located below the camera. Thus, it is disclosed to perform the position correction or the like.
  • Patent Document 4 discloses that an alignment camera is installed on the apparatus frame, and the XY-axis coordinates of the base material positioned below the alignment camera are detected to correct the position. It is also disclosed that a camera for detecting the landing position is installed in the same Y-axis moving mechanism as the head.
  • Patent Document 5 discloses a head unit in which a large number of inkjet heads are arranged to form a line head.
  • the camera To strictly manage the positional relationship between the inkjet head and the substrate and the landing position of the droplet, place the camera above the substrate so that the alignment marker on the substrate and the landing position of the droplet can be recognized. It is necessary to provide it so that it is located. This is because by positioning the camera above the base material, a single camera can recognize an image of a wide range of the base material surface.
  • a camera is provided on the same stage as the head unit, and is configured to be movable to a predetermined position above the substrate together with the head unit, so that a wide range of the substrate surface can be recognized by the camera. ing.
  • the camera is moved to recognize the image of the substrate surface, and the camera moves together with the head unit during normal drawing operation, the camera is always affected by vibration caused by the movement.
  • the camera mounting state is fluctuated and the photographing point is shifted every measurement.
  • the stage is a very expensive apparatus, there is a problem that the apparatus cost increases.
  • Patent Document 4 since an alignment camera is installed on the apparatus frame and the stage on which the substrate is placed is moved to the lower side of the camera, there is no problem caused by moving the camera as described above. it is conceivable that.
  • the present invention recognizes an image on the substrate by a plurality of cameras fixedly arranged in the apparatus main body in a fixed position while securing a place where the head unit moves with a limited movement distance of the substrate.
  • An object of the present invention is to provide an ink jet drawing apparatus capable of detecting coordinates on a substrate.
  • a head module comprising one or a plurality of inkjet heads for forming a pattern by performing an ink dropping process on a substrate;
  • a head module moving means for moving the head module in at least one of a main scanning direction and a sub-scanning direction;
  • a base material support stage for placing and supporting the base material below the head module;
  • First linear moving means for linearly moving the base material support stage in a first reference vector direction, and linearly moving the base material support stage in a second reference vector direction independent of the first reference vector direction.
  • Substrate support stage movement having second linear movement means, and rotation movement means for rotating the substrate support stage about a vector direction parallel to the normal direction of the first and second reference vectors.
  • An inkjet drawing apparatus comprising: an imaging unit that images the surface of the substrate placed on the substrate support stage; Alignment adjustment in which a plurality of alignment markers on the substrate are imaged by the imaging unit, and the substrate support stage is moved by the substrate support stage moving unit based on the imaging result to adjust the alignment of the substrate.
  • the imaging means includes at least one camera fixedly arranged on an apparatus main body outside the reachable range of the head module by the head module moving means in the vector direction of the first linear moving means; And at least one camera fixedly arranged on the apparatus main body outside the reachable range of the head module by the head module moving means in the vector direction of the second linear moving means.
  • a head module comprising one or a plurality of inkjet heads for forming a pattern by performing an ink dropping process on a substrate;
  • a head module moving means for moving the head module in at least one of a main scanning direction and a sub-scanning direction;
  • a base material support stage for placing and supporting the base material below the head module;
  • First linear moving means for linearly moving the base material support stage in a first reference vector direction, and linearly moving the base material support stage in a second reference vector direction independent of the first reference vector direction.
  • Substrate support stage movement having second linear movement means, and rotation movement means for rotating the substrate support stage about a vector direction parallel to the normal direction of the first and second reference vectors.
  • An inkjet drawing apparatus comprising: an imaging unit that images the surface of the substrate placed on the substrate support stage; The substrate is picked up by the image pickup means, and has a landing position check means for checking a landing position of an ink droplet dropped on the substrate from the head module based on an image pickup result,
  • the imaging means includes at least one camera fixedly arranged on an apparatus main body outside the reachable range of the head module by the head module moving means in the vector direction of the first linear moving means; And at least one camera fixedly arranged on the apparatus main body outside the reachable range of the head module by the head module moving means in the vector direction of the second linear moving means.
  • a head module comprising one or a plurality of inkjet heads for forming a pattern by performing an ink dropping process on a substrate;
  • a head module moving means for moving the head module in at least one of a main scanning direction and a sub-scanning direction;
  • a base material support stage for placing and supporting the base material below the head module;
  • First linear moving means for linearly moving the base material support stage in a first reference vector direction, and linearly moving the base material support stage in a second reference vector direction independent of the first reference vector direction.
  • Substrate support stage movement having second linear movement means, and rotation movement means for rotating the substrate support stage about a vector direction parallel to the normal direction of the first and second reference vectors.
  • An inkjet drawing apparatus comprising: an imaging unit that images the surface of the substrate placed on the substrate support stage; Alignment adjustment in which a plurality of alignment markers on the substrate are imaged by the imaging unit, and the substrate support stage is moved by the substrate support stage moving unit based on the imaging result to adjust the alignment of the substrate.
  • the substrate is imaged by the imaging unit, and has a landing position confirmation unit that confirms the landing position of an ink droplet dropped on the substrate from the head module based on the imaging result
  • the imaging means includes at least one camera fixedly arranged on an apparatus main body outside the reachable range of the head module by the head module moving means in the vector direction of the first linear moving means; And at least one camera fixedly arranged on the apparatus main body outside the reachable range of the head module by the head module moving means in the vector direction of the second linear moving means.
  • At least one camera fixedly arranged on the apparatus main body outside the reachable range of the head module by the head module moving means is dropped on the substrate.
  • a landing position confirmation camera for confirming the landing position of the ink droplets In the vector direction of the second linear moving means, at least one camera fixedly arranged on the apparatus main body outside the reachable range of the head module by the head module moving means aligns the base material. 4.
  • the photographic range of the alignment camera is the length of the photographic range along the main scanning direction as Cy, the length of the base material in the sub-scanning direction as Lx, the length of the base material in the main scanning direction as Ly,
  • the guaranteed accuracy of measurement of the alignment marker is I and the tolerance accuracy of the target misalignment is M
  • Cy> 2I ⁇ Lx / M However, always M ⁇ I and Cy>Ly> Lx.
  • the shootable range of the landing position confirmation camera is as follows.
  • the length of the shootable range in the sub-scanning direction is Cx and the width between the nozzles at two ends of the head module in the sub-scanning direction is H, Cx> H 6.
  • the substrate support stage has a plurality of reference markers for measuring a camera reference position, 7.
  • the inkjet drawing apparatus according to any one of 1 to 6, wherein each of the cameras is arranged in the imaging unit so that at least one of the plurality of reference markers can be photographed in common.
  • the computing means computes a captured image obtained by the imaging means, and uses any one of the cameras as a reference camera to correct the coordinates of the other cameras in the coordinate system of the reference camera.
  • the ink jet drawing apparatus as described in 8 above.
  • an image is recognized on a substrate by a plurality of cameras fixedly arranged in a fixed position on the apparatus main body while securing a place where the head unit moves with a limited movement distance of the substrate.
  • an ink jet drawing apparatus capable of detecting coordinates on a substrate can be provided.
  • the perspective view which shows schematic structure of the inkjet drawing apparatus which concerns on this invention The top view which shows schematic structure of the inkjet drawing apparatus which concerns on this invention View of the head module viewed from the nozzle side Plan view of substrate support stage (A) is explanatory drawing which shows the relationship between each visual field of a 1st, 2nd and 3rd camera and the movable range of a base-material support stage, (b) is a base-material support stage, 1st, 2nd and Explanatory drawing which shows the relationship with the imaging
  • the block diagram which shows schematic structure inside the inkjet drawing apparatus which concerns on this invention
  • the flowchart which shows the processing flow for defining the mutual positional relationship of a 1st, 2nd and 3rd camera.
  • the flowchart which shows the processing flow for defining the mutual positional relationship of a 1st, 2nd and 3rd camera.
  • (A)-(b) is a figure explaining the mode of acquisition of the position coordinate of the reference marker by a 1st camera.
  • (A)-(b) is a figure explaining the mode of acquisition of the position coordinate of the reference marker by a 2nd camera.
  • (A)-(b) is a figure explaining the mode of acquisition of the position coordinate of the reference marker by a 3rd camera.
  • the flowchart which shows the processing flow at the time of installing a base material on a base material support stage Plan view of substrate Diagram explaining measurement error during alignment adjustment
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an ink jet drawing apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 is a plan view thereof.
  • An ink jet drawing apparatus 1 includes a head module 3 for performing ink jet drawing on an apparatus base 2, a base material support stage 4 for mounting and supporting a base material on an upper surface, and a base material support stage 4 in a ⁇ direction.
  • the Y rotation mechanism 5, the substrate support stage 4, and the ⁇ rotation mechanism 5 are both linearly moved in the Y direction (hereinafter sometimes referred to as the main scanning direction), and the substrate.
  • the X direction and the Y direction are directions orthogonal to each other on the horizontal plane. In this case, the X direction is the second reference vector direction in the present invention, and the Y direction is the first reference vector direction in the present invention. Become.
  • the substrate support stage 4 can be rotated and moved in the ⁇ direction by the ⁇ rotation mechanism 5 with the direction along the Z direction being a normal direction orthogonal to the X and Y directions as an axis.
  • This Z direction is a vector direction parallel to the normal direction of the first and second reference vectors in the present invention.
  • reference numeral 11 denotes a maintenance area for the head module 3, which includes a cap operation for preventing the nozzle surface of the head module 3 from being dried, a wipe operation for wiping off ink and dirt adhering to the nozzle surface, Various maintenance devices for assuring the ejection accuracy of the head module, such as a sucking operation for forcibly sucking ink from the nozzle and a cleaning operation for cleaning the nozzle surface with a cleaning liquid, are provided. Since these maintenance devices can use known ones, their details are omitted.
  • the head module 3 is attached to a gantry 12 laid in parallel in the sub-scanning direction in the vicinity of the end on the apparatus base 2 via a slider 13 and a ⁇ rotation mechanism 14, and the slider 13 is attached to the gantry 12.
  • the slider 13 reciprocates along the Y direction by sliding along the Y direction, and the slider 13 reciprocates along the Y direction by sliding along the Y direction. It can be rotated and moved in the ⁇ direction about a direction along the Z direction which is a normal direction perpendicular to the direction.
  • the Z direction is a vector direction parallel to the normal direction of the first and second reference vectors in the present invention.
  • W1 represents a movable range along the X direction of the head module 3
  • W2 represents a movable range along the Y direction of the head module 2.
  • FIG. 3 is a view of the head module 3 as seen from the nozzle surface side.
  • the head module 3 includes a plurality of heads 301 each capable of performing an ink dropping process by an ink jet method, and the nozzle surface of the head 301 faces the lower surface, and the substrate support stage 4 disposed below the head support 3. It arrange
  • Each head 301 has a large number of nozzles 302 arranged along the sub-scanning direction, and is attached to a mounting frame portion 304 formed in the head fixture 303, and between the adjacent heads 301 and 301.
  • One long head module 3 is configured by staggering the nozzles 302 so that the pitches of the nozzles 302 are the same.
  • Each mounting frame 304 is provided with a head position fine adjustment mechanism 305 between the head 301 and finely adjusts the position of each head 301 in the sub-scanning direction relative to the head fixture 303 by driving. The relative position between the heads 301 can be adjusted.
  • the head position fine adjustment mechanism 305 can be configured by, for example, a piezoelectric element that performs a mechanical expansion / contraction motion by applying a voltage, a screw mechanism that rotates and expands / contracts when driven by a motor, and the like.
  • the substrate support stage 4 is a platen having a rectangular shape in a plan view provided on the X movement mechanism 7 extending along the sub-scanning direction via the ⁇ rotation mechanism 5, and the upper surface thereof is ink from the head module 3.
  • a horizontal mounting surface 4a for mounting a base material to be drawn by the dropping process is set, and the mounting surface 4a is positioned at a predetermined height with respect to the nozzle surface of the head module 3. It is arranged.
  • the substrate support stage 4 moves linearly along the sub-scanning direction (second reference vector direction) by sliding along the X movement mechanism 7 together with the ⁇ rotation mechanism 5, and the X movement mechanism 7
  • the Y moving mechanisms 6 and 6 By slidably moving along the Y moving mechanisms 6 and 6 extending along the Y direction, they move linearly along the main scanning direction (first reference vector direction) together with the ⁇ rotating mechanism 5, and further, the ⁇ rotating mechanism. 5 allows rotation in the ⁇ direction about the direction along the Z direction as an axis.
  • the positions of the substrate support stage 4 in the X direction, Y direction, and ⁇ direction are detected with high accuracy by encoders (not shown) provided in the X moving mechanism 7, the Y moving mechanisms 6, 6 and the ⁇ moving mechanism 5, respectively.
  • the first camera 8 and the second camera 9 are mainly composed of a CCD or the like that functions as an alignment camera for detecting the alignment of the substrate in the present embodiment.
  • the lens surface is fixedly attached to a gantry 15 laid in parallel along the direction so that the lens surface is in a downward direction at a predetermined interval.
  • the height positions of the lens surfaces of the first and second cameras 8 and 9 are arranged to be higher than the upper surface of the substrate placed on the placement surface 4a of the substrate support stage 4.
  • the movement range of the base material support stage 4 in the XY direction is limited, and a predetermined range on the base material support stage 4 (on the base material) cannot be sent into the field of view of the camera.
  • a predetermined range on the base material support stage 4 on the base material
  • this disadvantage is compensated by increasing the number of cameras. Therefore, in the present invention, it is preferable that at least two alignment cameras are provided at predetermined intervals along the Y direction, like the first and second cameras 8 and 9. At this time, as another problem, if the positional relationship between a plurality of cameras is not determined, it is impossible to detect the exact position of the image taken by the camera. It is solved by defining. This point will be described later.
  • the gantry 15 is located on the side of the Y moving mechanism 6 opposite to the maintenance area on the apparatus base 2 and outside the movable reachable range W1 in the X direction of the head module 3.
  • the movement reachable range W1 in the X direction of the head module 3 is set to the front of the first and second cameras 8 and 9 attached to the gantry 15, and the head module 3 has moved to the gantry 15 side.
  • the first and second cameras 8 and 9 do not interfere with each other, and the drawing operation or the like is not hindered.
  • the third camera 10 is a camera composed mainly of a CCD or the like that functions as a landing confirmation camera for confirming ink that has been ejected from each nozzle 302 of the head module 3 and landed on the substrate in the present embodiment.
  • the height position of the lens surface of the third camera 10 is also arranged to be higher than the upper surface of the substrate placed on the placement surface 4a of the substrate support stage 4, and the substrate support When the stage 4 is moved to the gantry 16 side by the Y moving mechanisms 6 and 6, a predetermined range on the placement surface 4a (on the base material) can be photographed.
  • the gantry 16 is outside the movable reachable range W2 in the Y direction of the head module 3 in the vicinity of the end opposite to the end where the gantry 12 to which the head module 3 is mounted on the apparatus base 2 is provided. Is located.
  • the movement reachable range W2 in the Y direction of the head module 3 is set to the front of the third camera 10 attached to the gantry 16, and even if the head module 3 moves to the gantry 16 side, The camera 10 does not interfere with each other, and the drawing operation or the like is not hindered.
  • FIG. 4 is a plan view of the base material support stage 4. At the same time, the head module 3 positioned above the substrate support stage 4 is indicated by a dotted line.
  • Lx is the length along the X direction of the substrate 200
  • Ly is the length along the Y direction of the substrate 200
  • H Is the both ends of the nozzles 302 of all the heads 301 installed in the head module 3, that is, the nozzles 302 on the end side of the two heads 301, 301 located at the extreme end in the sub-scanning direction in the head module 3.
  • a width between two points 302 (recording width by the head module 3).
  • the side end 4b on the gantry 15 side to which the first and second cameras 8 and 9 are attached is connected to the side end 4c on the gantry 16 side to which the third camera 10 is attached.
  • Reference markers m1 and m2 are provided at corners in the vicinity and a substantially central position along the Y direction, respectively, and a reference marker m3 is also provided at the side end 4c on the gantry 16 side.
  • These reference markers m1 to m3 are used to define the mutual positional relationship between the first, second, and third cameras 8, 9, and 10. For example, a square shape in a plan view that facilitates image recognition. Is formed.
  • the reference marker m1 is installed to define the position of the first camera 8 and can be photographed by the first camera 8, but the second camera 9 and the third camera 3 It is a position where the camera 10 cannot shoot.
  • the reference marker m2 is a position that can be photographed by the first camera 8 and the second camera 9, but cannot be photographed by the third camera 10. Further, the reference marker m3 can be photographed by the first camera 8 and the third camera 10, but cannot be photographed by the second camera 9.
  • FIG. 5A is an explanatory diagram of the relationship between the field of view of each of the first, second, and third cameras 8, 9, and 10 and the movable range of the substrate support stage 4.
  • CAM1 indicated by a small rectangular area indicates the field of view of the first camera 8
  • CAM2 indicates the field of view of the second camera 9
  • CAM3 indicates the field of view of the third camera 10
  • each field of view CAM1, CAM2, CAM3. Is the same as that of the first, second and third cameras 8, 9 and 10.
  • the line indicated by the cross indicates the movement path of the base material support stage 4 in the XY direction, and the length of the line indicates the movable range.
  • a large rectangular area A1 indicated by a one-dot chain line is a shootable range that can be photographed by moving the substrate support stage 4 by the first camera 8 into the field of view CAM1 of the camera 8, and is a two-dot chain line.
  • a large rectangular area A2 shown is a shootable range in which the base material support stage 4 by the second camera 9 can be moved into the field of view CAM2 of the camera 9, and a large rectangular area A3 indicated by a broken line. Is a shootable range in which the substrate support stage 4 by the third camera 10 can be moved into the field of view CAM3 of the camera 10 for shooting.
  • the actual inkjet drawing apparatus 1 performs imaging by moving the substrate support stage 4 with respect to the fixed first, second, and third cameras 8, 9, and 10, but FIG. )
  • the fields of view CAM1, CAM2, and CAM3 of the first, second, and third cameras 8, 9, and 10 viewed from the substrate support stage 4 can be photographed by the cameras 8, 9, and 10, respectively.
  • the range is shown. Therefore, in FIG. 5B, the base material support stage 4 is fixed, and the first, second, and third cameras 8, 9, and 10 are relatively connected to the base material support stage 4, respectively. 9 shows a state of movement while maintaining the positional relationship between 9 and 10.
  • the range in which the substrate support stage 4 can be photographed by only one camera, such as the first camera 8, is limited, but the range in which the second camera 9 and the third camera 10 can be photographed is limited. Together, it can be seen that the majority of the range on the substrate support stage 4 can be photographed. Therefore, by defining the mutual positional relationship between the first, second, and third cameras 8, 9, and 10, these can be regarded as a range that can be photographed by one camera. The coordinates at the time of confirming the alignment of 200 and the landing position can be detected with high accuracy.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a schematic internal configuration of the ink jet drawing apparatus according to the present invention.
  • Reference numeral 100 denotes a calculation unit that controls the whole, and controls the stage controller 101, the image processing unit 102, the head position fine adjustment mechanism driver 103, and the ejection control unit 104, respectively.
  • the stage controller 101 controls the driving of the stage drivers 105 to 108 based on the control signal from the arithmetic unit 100, and moves the slider 13 in the X direction and the X-axis motor 109 for moving the slider 13 in the Y direction.
  • Drive The lifting mechanism of the head module 3 driven by the Z-axis motor 112 is used when performing maintenance of the head module 3 in the maintenance area.
  • the stage controller 101 controls the driving of the stage drivers 113 to 115 based on a control signal from the arithmetic unit 100, and moves in the Y direction, an X axis motor 116 for moving the substrate support stage 4 in the X direction.
  • a Y-axis motor 117 for driving the motor and a ⁇ -axis motor 118 for rotating in the ⁇ direction are driven.
  • the image processing unit 102 controls the drive of the camera controller 119 based on the control signal from the calculation unit 100, and the imaging operations of the first, second, and third cameras 8, 9, and 10 and the processing of the captured images I do.
  • the head position fine adjustment mechanism driver 103 controls the drive of the head position fine adjustment mechanism 305 provided in each head 301 of the head module 3 based on the control signal from the arithmetic unit 100 to finely adjust the mounting position of each head 301. Make adjustments.
  • the ejection control unit 104 controls driving of each head 301 of the head module 3 based on a control signal from the calculation unit 100, and performs an ink dropping process based on predetermined drawing data from each nozzle.
  • a camera position confirmation loop is started (S1)
  • a reference marker confirmation loop is started (S2).
  • any one of a plurality of reference markers m1 to m3 (here referred to as reference marker m1) provided on the substrate support stage 4 is arranged so as to be photographable. It is confirmed whether or not the camera is in a shootable position (S3), and if it is possible to shoot (in the case of Y), the reference marker m1 is the first camera.
  • the base material support stage 4 is moved so as to come close to the installation position of the camera 8 (S4). Since the position of the first camera 8 and the position of the reference marker m1 are determined in advance, the reference marker m1 comes to the vicinity of the visual field CAM1 of the first camera 8 by detecting the movement of the substrate support stage 4 by the encoder. You can know whether or not.
  • the search (image recognition) of the reference marker m1 is started based on the image photographed by the first camera 8 (S5), and whether or not the position of the reference marker m1 has been acquired. If it is determined (S6) and cannot be obtained (in the case of N), the base material support stage 4 is moved according to the operator's instruction so that the reference marker m1 is within the field of view CAM1 of the first camera 8 (S7). .
  • the substrate support stage 4 is moved so that the reference marker m1 comes to a predetermined position in the field of view CAM1 of the first camera 8. To do.
  • the predetermined position is preferably the center in the field of view CAM1 of the first camera 8 (on the optical axis of the first camera 8) from the viewpoint of easy position acquisition by image recognition. Whether or not the reference marker m1 has come to the center in the field of view CAM1 of the first camera 8 can be determined by recognizing an image captured by the first camera 8.
  • the substrate support stage 4 is moved so that the reference marker m1 is positioned at the center in the field of view CAM1 of the first camera 8 in this way, and the captured image is recognized. As a result, the position of the reference marker m1 is acquired (FIG. 9A).
  • the relationship (camera marker relationship) between the first camera 8 and the reference marker m1 at that time is stored (S8).
  • the relationship between the first camera 8 and the reference marker m1 is the position coordinates (X1m1) in the X and Y directions of the substrate support stage 4 detected by the encoder when the reference marker m1 can be photographed by the first camera 8. , Y1m1).
  • the position coordinates are stored in the calculation unit 100 or a storage unit (not shown) as the position coordinates when the first camera 8 acquires the position of the reference marker m1.
  • the reference marker confirmation process is performed for all reference markers that can be photographed. Since all of the reference markers m1 to m3 can be photographed with the first camera 8, the above reference marker confirmation processing by the first camera 8 is similarly performed for all the reference markers m1 to m3. It is repeated for the number of reference markers (here, three). That is, the position coordinate of the reference marker m2 and the position coordinate of the reference marker m3 are successively stored in the same manner (S9).
  • FIG. 9B shows a state in which the first camera 8 confirms and acquires the position of the reference marker m2, thereby acquiring the position coordinates (X1m2, Y1m2) of the base material support stage 4 in the X and Y directions. And memorized.
  • FIG. 9C shows a state where the first camera 8 confirms and acquires the position of the reference marker m3, whereby the position coordinates (X1m3, Y1m3) of the base material support stage 4 in the X and Y directions are shown. Is acquired and stored.
  • the reference marker confirmation process is performed for all cameras. Accordingly, when the position coordinates of all the reference markers m1 to m3 are stored by the first camera 8 as described above, the second camera 9 and the third camera 10 continue to record the reference markers that can be photographed thereby.
  • the position coordinates are stored (S10).
  • FIGS. 10A to 10C show how the second camera 9 confirms the reference marker and acquires the position coordinates.
  • the reference markers m1 and m3 are outside the range A2 that can be photographed by the second camera 9, so they are outside the movement range of the base material support stage 4, and their positions are set to the first position. It cannot be acquired by the second camera 9 (FIGS. 10A and 10C).
  • FIGS. 11A to 11C show how the third camera 10 confirms the reference marker and obtains the position coordinates.
  • the reference marker m3 is within the photographic range A3 by the third camera 10, its position can be acquired by the third camera 10, and its position coordinates (X3m3, Y3m3) are the same as described above. Is acquired and stored (FIG. 11C).
  • the positional relationship between the first, second, and third cameras 8, 9, and 10 and the reference markers m1 to m3 that can be photographed by them is acquired. Subsequently, the camera is based on this relationship. A positional relationship construction loop is started (S11), and a camera position confirmation loop is started (S12). As described above, since the reference marker m2 can be photographed together by the first camera 8 and the second camera 9, the first camera 8 and the second camera 9 are associated with each other. Further, since the reference marker m3 can be photographed by both the first camera 8 and the third camera 10, this associates the first camera 8 and the third camera 10. As a result, the first camera 8 can also associate the second camera 9 and the third camera 10, and all the cameras 8, 9, and 10 are associated.
  • the camera / marker-related position coordinates stored in step S8 are called (S13). First, whether or not the reference marker m1 can be photographed by the first camera 8 (whether the position coordinates are stored). ) Is determined (S14).
  • the coordinate difference from the reference camera is stored (S15).
  • the reference camera is a camera serving as a reference when defining the mutual positional relationship between the first, second, and third cameras 8, 9, and 10, and the first, second, and third cameras. Any one of the cameras 8, 9, and 10.
  • the first camera 8 is a reference camera. Accordingly, the coordinate difference between the first camera 8 and the reference camera in step S15 is 0, and is stored in the calculation unit 100 or a storage unit (not shown).
  • the camera position confirmation processing in steps S12 to S15 is performed for all cameras. Accordingly, the coordinate difference from the reference camera by the second camera 9 and the coordinate difference from the reference camera by the third camera 10 are successively stored in the same manner (S16).
  • the difference in coordinates between the second camera 9 and the third camera 10 and the reference camera is acquired by the reference markers m2 and m3. This is done by the position coordinates
  • the first camera 8 is the reference camera
  • the reference marker m1 is photographed, and the position coordinates (X1m1, Y1m1) at that time are taken.
  • the coordinates of the second camera 9 are acquired by (X1m1 + ⁇ X2, Y1m1 + ⁇ Y2), and the coordinates of the third camera 10 are acquired by (X1m1 + ⁇ X3, Y1m1 + ⁇ Y3).
  • the position coordinates of the second and third cameras 9 and 10 with respect to the first camera 8 are determined, and the positional relationship between the first, second and third cameras 8, 9 and 10 is determined. Will be defined. Accordingly, even if a plurality of cameras fixedly installed on the apparatus base 2 are used, the positional relationship between the cameras becomes clear. For example, even with the position of the image taken by the second camera 9, the reference camera It becomes possible to detect with the coordinates in a certain first camera 8, and the alignment detection of the substrate 200 and the confirmation of the landing position can be performed accurately.
  • the definition of the positional relationship between the plurality of cameras may be performed in advance at the manufacturing stage of the ink jet drawing apparatus 1 (at the time of factory shipment or the like). You may make it perform automatically for every predetermined period predetermined by control of 100 grade
  • Small alignment markers 201 and 202 are formed at two adjacent corners of the surface (drawing surface) of the base material 200 having a rectangular shape. Although it has a cross shape here, the shape is not particularly limited.
  • the base material 200 is arranged on the mounting surface 4a of the base material support stage 4 so that the vector direction of the straight line connecting the two alignment markers 201 and 202 is substantially along the Y direction which is the main scanning direction.
  • 202 are placed by an operator or appropriate transportation means so as to be arranged on the gantry 15 side where the first and second cameras 8 and 9 are provided.
  • the base material 200 When the base material 200 is placed, it is determined whether or not the base material 200 can be confirmed by the first and second cameras 8 and 9 that are alignment cameras (S102).
  • the position of one of the alignment markers 201 and 202 (here, the alignment marker 201 is searched) is one of the cameras provided in the gantry 15 parallel to the main scanning direction, that is, the first or first
  • the substrate support stage 4 is moved so as to come to the vicinity of the second camera 8, 9 (S103), and the alignment marker 201 is searched by the first or second camera 8, 9 (S104).
  • step S102 the position of the alignment marker 201 is one of the cameras provided on the gantry 16 parallel to the sub-scanning direction, that is, the third camera 10 in this embodiment.
  • the substrate support stage 4 is moved so as to come to the vicinity (S105), and the alignment marker 201 is searched by the third camera 10 (S106).
  • the marker position is acquired as a coordinate system by the first camera 8 which is the reference camera (S107).
  • the base material support stage 4 When acquisition is not possible (in the case of No), the base material support stage 4 is moved by an operator instruction, and the coordinates of the alignment marker 201 on the base material 200 are confirmed by one of the cameras 8, 9, or 10 to be a reference camera. Obtained as a coordinate system by the first camera 8 (S108).
  • the position coordinates of the alignment marker 201 acquired in this way are stored in the calculation unit 100 or storage means (not shown) (S109).
  • steps S102 to S109 described above are performed in the same manner for the other alignment markers 202 (S110).
  • the base material 200 is placed at an appropriate position on the base material support stage 4, the coordinates of the alignment markers 201 and 202 in the X direction are the same, and the base material support stage 4 is moved in the Y direction.
  • the alignment markers 201 and 202 should move on the same locus (direction vector in the main scanning direction). This is an ideal value for the movement of the base material 200, and this will be referred to as a post-correction marker planned position.
  • the position coordinates of the post-correction marker planned position are stored in advance in the calculation unit 100 or a storage unit (not shown).
  • the position coordinates of the alignment markers 201 and 202 stored in step S109 are compared with the position coordinates of the post-correction marker planned positions stored in advance, and residuals in the main scanning direction and the sub-scanning direction ( Measure the deviation angle.
  • the alignment marker 201 is used by using a plurality of cameras (first and second cameras 8 and 9) along the main scanning direction. 202 can be confirmed, the distance between the alignment markers 201 and 202 can be increased, and the occurrence of errors can be suppressed as much as possible.
  • the residual value measured in this way is stored in the calculation unit 100 or storage means (not shown) (S111).
  • the ⁇ rotation amount and the XY movement amount of the substrate support stage 4 that minimize the residual in the main scanning direction are calculated.
  • the calculated ⁇ rotation amount and XY movement amount are temporarily stored in the calculation unit 100 or storage means (not shown) (S112), and subsequently, the stage drivers 113 to 113 based on the stored ⁇ rotation amount and XY movement amount. 115 is driven to correct the position of the substrate support stage 4 in the ⁇ direction and the XY direction (S113).
  • the alignment markers 201 and 202 are moved in the main scanning direction. Along the same trajectory.
  • an ink dropping process is performed from the head module 3 based on predetermined drawing data, and a predetermined pattern is drawn on the substrate 200 while moving the substrate support stage 4 in the XY direction (S114). Since the position of the substrate support stage 4 is corrected so that the alignment markers 201 and 202 of the substrate 200 coincide with the direction vector in the main scanning direction, the substrate support stage 4 has excellent straight line drawing stability in the main scanning direction and high accuracy. Drawing can be performed.
  • the combined imaging range (A1 + A2) of the shootable ranges A1 and A2 of the first and second cameras 8 and 9 provided in the gantry 15 parallel to the main scanning direction is combined along the main scanning direction.
  • the length of the imaging range is Cy (see FIG. 5B)
  • the length of the substrate 200 along the sub-scanning direction is Lx (see FIG. 4)
  • the measurement accuracy of the reference markers m1 to m3 is I
  • the target When the tolerance accuracy of misalignment is M, the first and second cameras 8 and 9 are set so that at least a range of Cy> 2I (1 / tan (2arcsin (M / 2Lx)))) can be captured. If installed, the target positioning tolerance accuracy is maintained.
  • the guaranteed accuracy I is an accuracy determined by an error in measurement of the optical system of the first and second cameras 8 and 9, and includes an optical error, an error in image processing, a processing error in the alignment markers 201 and 202, and the like. including.
  • the tolerance accuracy M is a target value of an allowable positional deviation and is determined as appropriate.
  • Ly is the length of the substrate 200 along the main scanning direction (see FIG. 4).
  • the amount of ⁇ rotation by the ⁇ rotation mechanism 5 of the substrate support stage 4 for correcting as a reference for alignment of the substrate 200 is reduced to two. Calculations can be made under the condition that the coordinates in the main scanning direction of the alignment markers 201 and 202 coincide with each other, and the line drawing stability is excellent.
  • the drawing stability in the main scanning direction can be guaranteed, and the sub-scanning direction can be easily corrected by adjusting the injection timing.
  • the skew distortion can be easily corrected.
  • This processing flow is executed by the control of the arithmetic unit 100 according to a predetermined program stored in advance in a predetermined storage area in the arithmetic unit 100 in FIG.
  • a test base material for confirming the landing position is used as the base material used when correcting the landing position, and this test base material is set on the mounting surface 4a of the base material support stage 4 (S200), and the head module. After drawing a test image on the test substrate by dropping ink from each nozzle of all three heads 301 (S201), a head position confirmation loop is started (S202). Start (S203).
  • landing positions (scheduled landing positions) landed on the test substrate were provided along the sub-scanning direction (X direction).
  • the base material support stage 4 is moved so as to be in the vicinity of one of the cameras attached to the gantry 16, that is, the third camera 10 in this embodiment (S204).
  • the upper landing is searched (S205).
  • the impact can be confirmed by recognizing the image taken by the third camera 10 and confirming the landing pattern that becomes a predetermined nozzle arrangement pattern. Accordingly, the landing position is acquired by checking the presence or absence of landing (S206). If the landing position cannot be acquired (in the case of No), the base material support stage 4 is visually moved in the XY directions according to the operator's instruction, and landing is performed in the same manner as described above. Search is performed (S207).
  • the coordinates of the landing position are stored in the arithmetic unit 100 or a storage unit (not shown) in the coordinate system of the first camera 8 that is the reference camera that has already been obtained ( S208).
  • the coordinates of the landing position are the coordinates of the center of gravity of each dot of the landing droplets dropped from each nozzle of the head 301 that is the target for confirming the landing position.
  • steps S203 to S208 are repeated for the number of nozzles of the head 301, and the landing position coordinates are obtained for each nozzle in the same manner (S209).
  • the landing position is confirmed for all the heads 301 of the head module 3. Accordingly, the processing in steps 203 to S209 is repeated for all the heads 301 of the head module 3 (S210).
  • the entire landing that is, the inclination of the head module 3 (around the Z axis) is based on the coordinates of the landing positions stored in step 208.
  • the ⁇ rotation amount of the head module 3 when the correction is required is calculated.
  • the calculated value of the ⁇ rotation amount is stored in the arithmetic unit 100 or a storage unit (not shown) (S211).
  • the position of each head 301 of the head module 3, that is, the presence / absence of displacement between the heads 301, is estimated based on the coordinates of the landing position stored in step 208, and the ink droplet ejection timing and / or
  • the adjustment amount of the fine head position adjustment mechanism 305 for adjusting the attachment position of each head 301 is calculated.
  • the calculated value of the adjustment amount is stored in the calculation unit 100 or a storage unit (not shown) (S212).
  • the stage driver 107 is driven to operate the ⁇ rotation mechanism 14 to adjust the position of the head module 3 in the ⁇ direction (S213).
  • the landing position is corrected by adjusting the ejection control unit 104 and / or the head position fine adjustment mechanism 305 based on the ejection timing and / or the head fine adjustment amount stored in S212 (S214).
  • the length of the shooting range along the sub-scanning direction is Cx (see FIG. 5B), and the head module. 2 of each of the nozzles 302, 302 on both ends of the nozzles 302 of all the heads 301 installed in the head 3, that is, at the end of the two heads 301, 301 located at the extreme end in the sub-scanning direction in the head module 3.
  • the third camera 10 is preferably installed so as to satisfy the condition of Cx> H.
  • the test substrate is set so that the position can be confirmed by the third camera 10 installed on the gantry 16 parallel to the sub-scanning direction, that is, within the shootable range A3. Drawing for landing confirmation is performed, and the landing position is confirmed.
  • the third camera 10 so as to satisfy the condition of Cx> H, the landing from all the heads 301 of the head module 3 can be performed. This can be confirmed by the third camera 10, and the positional relationship between the landing position and the coordinate system of the substrate support stage 4 is clarified by this processing.
  • the positional relationship between the heads 301 mounted on the head module 3 is also clarified by checking the landing position, as a result of checking the landing position, for example, the position of one of the heads 301 in the sub-scanning direction is shifted.
  • a command can be given from the calculation unit 100 to the head position fine adjustment mechanism 305 to adjust the position.
  • the calculation unit 100 can control the ejection control unit 104 to correct the start position at the time of the ink dropping process and adjust the landing to an appropriate position. it can.
  • the inkjet drawing apparatus 1 can perform the ⁇ correction of the base material 200 and the coordinate management of the landing by the above processing, and can also measure the offset deviation between the landing and the base material 200 from the measurement result. As a result, the landing can be aligned with high accuracy with respect to the base member 200 without interfering with the head module 3.
  • two cameras are installed in the gantry 15 along the main scanning direction as alignment cameras.
  • the number of cameras may be three or more. Also, only one unit may be used.
  • a third camera 10 is installed as a landing position confirmation camera in the gantry 16 along the sub-scanning direction
  • a plurality of cameras are also provided on the gantry 16 at predetermined intervals in the sub-scanning direction. You may make it install.

Landscapes

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Abstract

装置本体に固定配置された複数のカメラによって基材上を画像認識することができ、基材上の座標を検出可能とする。基材支持ステージ（４）に載置された基材上の複数のアライメントマーカ（２０１、２０２）をカメラ（８～１０）によって撮像し、その撮像結果に基づいて基材支持ステージ移動手段により基材支持ステージ（４）を移動させて基材のアライメントを調整する。カメラは、第１の直線移動手段のベクトル方向（Ｙ方向）において、ヘッドモジュール（３）の移動到達可能範囲よりも外側の装置本体（２）に固定配置された少なくとも１台のカメラ（８・９）と、第２の直線移動手段のベクトル方向（Ｘ方向）において、ヘッドモジュール（３）の移動到達可能範囲よりも外側の装置本体（２）に固定配置された少なくとも１台のカメラ（１０）とを有する。

Description

インクジェット描画装置
　本発明はインクジェット描画装置に関し、詳しくは、限られた基材の移動距離で、ヘッドユニットが移動してくる場所を確保しながら、装置本体に位置不動に固定配置されたカメラによって基材上を画像認識することができ、且つ、基材のアライメントと着弾位置の双方の確認が可能なインクジェット描画装置に関する。
　インクジェットヘッドを用いて基材（ワーク）上に液滴を着弾させることにより描画を行うインクジェット描画装置は、例えば半導体基板の配線パターンや液晶表示装置におけるカラーフィルターの画素パターンの描画等といった産業用途にも広く利用されている。このような用途においては、生産性を高めるため、一般に多数のインクジェットヘッドを千鳥状に配列することにより長尺なラインヘッドを構成したヘッドユニットを用いて描画を行うことが行われている。
　ところで、このようなインクジェット描画装置では、極めて緻密で高精細な描画が要求される。例えば半導体基板の配線パターンの描画では、隣接する配線との短絡が生じることなく液滴をミクロンオーダーで正確な位置に着弾させる必要があり、カラーフィルターの画像パターンの描画では、所定のマトリクス内に所定の色の液滴をミクロンオーダーで正確に着弾させる必要がある。このため、インクジェットヘッドと基材との位置関係や液滴の着弾位置が厳密に管理される必要がある。
　そこで、従来、インクジェットヘッドと基材との位置関係を厳密に管理するため、基材をカメラによって画像認識し、これに基づいて基材やインクジェットヘッドの位置補正を行う技術が知られている。
　すなわち、特許文献１には、基材の基準位置に対するずれを測定するためのアライメント光学系と画像認識用の位置評価用光学系とをヘッドユニットと同じステージに設け、これら各光学系を用いて、その下方に位置する基材の位置調整等を行うことが開示されている。
　特許文献２には、石定盤上に設置されたフレームに画像処理カメラを設置し、その下方に位置する基材を撮像してその位置補正を行うことが開示されている。この装置では、移動部を石製又はセラミックス製とすることで、基材に対して高精度な平行直線を描画できるようにしている。
　特許文献３には、ヘッドユニットが支持されるメインキャリッジを有するＸ軸方向移動機構にカメラキャリッジを設け、このカメラキャリッジでアライメントカメラ及び描画確認カメラを支持し、その下方に位置する基材を撮像してその位置補正等を行うことが開示されている。
　特許文献４には、装置フレームにアライメントカメラを設置し、その下方に位置する基材のＸＹ軸座標を検出してその位置補正を行うことが開示されている。また、着弾位置を検出するためのカメラをヘッドと同一のＹ軸移動機構に設置することが開示されている。
　特許文献５には、多数のインクジェットヘッドを配列してラインヘッドを構成したヘッドユニットが開示されている。
特開２０００－１８７１１５号公報 特開２００２－３６１８５２号公報 特開２００４－２４３１８７号公報 特開２００６－２５８８４５号公報 特開２００７－９０６８６号公報
　インクジェットヘッドと基材との位置関係や液滴の着弾位置を厳密に管理するためには、基材上のアライメントマーカや液滴の着弾位置を画像認識できるように、カメラを基材の上方に位置するように設ける必要がある。カメラを基材の上方に位置させることで、１台のカメラでも基材表面の広い範囲を画像認識することができるからである。
　特許文献１～３では、カメラをヘッドユニットと同じステージに設け、ヘッドユニットと共に基材の上方の所定位置まで移動可能に構成することにより、カメラによって基材表面の広い範囲を画像認識できるようにしている。
　しかし、基材表面を画像認識するためにはカメラの移動を伴うこと、及び、通常の描画動作時もヘッドユニットと一緒にカメラも移動することから、カメラは常に移動による振動の影響を受けることとなり、最悪の場合、カメラの取り付け状態にグラツキが発生し、撮影ポイントが計測のたびにずれてしまう等、高精度な画像認識を行うことが難しくなる問題がある。カメラをヘッドユニットとは別の専用ステージに設け、画像認識時に、このカメラ専用ステージを基材上まで移動させるようにすることも考えられるが、ステージの移動に伴う振動による精度低下の問題は避けられない。また、ステージは大変高価な装置であるため、装置コストも高くなる問題がある。
　一方、特許文献４では、装置フレームにアライメントカメラを設置し、基材を載せたステージをこのカメラの下方まで移動させるようにしているため、上述のようなカメラを移動させることによる問題は生じないと考えられる。
　しかし、画像認識を行う場合は基材を載せたステージをカメラの下方まで移動させる必要があるため、それだけステージの稼働距離を長く形成しなくてはならず、装置の大型化やコスト高を招く問題がある。反対に、ステージの稼働距離を短く形成しようとすると、カメラとヘッドユニットとが互いに干渉してしまうおそれがあり、ヘッドユニットの移動に支障をきたす別の問題がある。
　更に、液滴の着弾位置を厳密に管理する上では、基材上の実際の着弾を確認することにより位置補正を行うことが望まれる。しかも、ラインヘッドの場合、ヘッド全長に亘って着弾位置を確認できる必要がある。
　そこで、本発明は、限られた基材の移動距離で、ヘッドユニットが移動してくる場所を確保しながら、装置本体に位置不動に固定配置された複数のカメラによって基材上を画像認識することができ、基材上の座標を検出可能なインクジェット描画装置を提供することを課題とする。
　本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
　上記課題は、以下の各発明によって解決される。
　１．
　基材に対してインク滴下処理を行うことによってパターンを形成するための１又は複数のインクジェットヘッドからなるヘッドモジュールと、
　前記ヘッドモジュールを主走査方向又は副走査方向の少なくともいずれかに移動させるヘッドモジュール移動手段と、
　前記ヘッドモジュールよりも下方に前記基材を載置して支持する基材支持ステージと、
　前記基材支持ステージを第１の基準ベクトル方向に直線移動させる第１の直線移動手段、前記基材支持ステージを前記第１の基準ベクトル方向とは独立した第２の基準ベクトル方向に直線移動させる第２の直線移動手段、及び、前記基材支持ステージを前記第１及び第２の基準ベクトルの法線方向と平行なベクトル方向を軸として回転移動させる回転移動手段とを有する基材支持ステージ移動手段と、
　前記基材支持ステージに載置された前記基材の表面を撮像する撮像手段と、を備えたインクジェット描画装置であって、
　前記基材上の複数のアライメントマーカを前記撮像手段によって撮像し、その撮像結果に基づいて前記基材支持ステージ移動手段により前記基材支持ステージを移動させて前記基材のアライメントを調整するアライメント調整手段を有し、
　前記撮像手段は、前記第１の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラと、前記第２の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラとを有することを特徴とするインクジェット描画装置。
　２．
　基材に対してインク滴下処理を行うことによってパターンを形成するための１又は複数のインクジェットヘッドからなるヘッドモジュールと、
　前記ヘッドモジュールを主走査方向又は副走査方向の少なくともいずれかに移動させるヘッドモジュール移動手段と、
　前記ヘッドモジュールよりも下方に前記基材を載置して支持する基材支持ステージと、
　前記基材支持ステージを第１の基準ベクトル方向に直線移動させる第１の直線移動手段、前記基材支持ステージを前記第１の基準ベクトル方向とは独立した第２の基準ベクトル方向に直線移動させる第２の直線移動手段、及び、前記基材支持ステージを前記第１及び第２の基準ベクトルの法線方向と平行なベクトル方向を軸として回転移動させる回転移動手段とを有する基材支持ステージ移動手段と、
　前記基材支持ステージに載置された前記基材の表面を撮像する撮像手段と、を備えたインクジェット描画装置であって、
　前記基材を前記撮像手段によって撮像し、その撮像結果に基づいて前記ヘッドモジュールから前記基材上に滴下されるインク滴の着弾位置を確認する着弾位置確認手段を有し、
　前記撮像手段は、前記第１の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラと、前記第２の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラとを有することを特徴とするインクジェット描画装置。
　３．
　基材に対してインク滴下処理を行うことによってパターンを形成するための１又は複数のインクジェットヘッドからなるヘッドモジュールと、
　前記ヘッドモジュールを主走査方向又は副走査方向の少なくともいずれかに移動させるヘッドモジュール移動手段と、
　前記ヘッドモジュールよりも下方に前記基材を載置して支持する基材支持ステージと、
　前記基材支持ステージを第１の基準ベクトル方向に直線移動させる第１の直線移動手段、前記基材支持ステージを前記第１の基準ベクトル方向とは独立した第２の基準ベクトル方向に直線移動させる第２の直線移動手段、及び、前記基材支持ステージを前記第１及び第２の基準ベクトルの法線方向と平行なベクトル方向を軸として回転移動させる回転移動手段とを有する基材支持ステージ移動手段と、
　前記基材支持ステージに載置された前記基材の表面を撮像する撮像手段と、を備えたインクジェット描画装置であって、
　前記基材上の複数のアライメントマーカを前記撮像手段によって撮像し、その撮像結果に基づいて前記基材支持ステージ移動手段により前記基材支持ステージを移動させて前記基材のアライメントを調整するアライメント調整手段と、
　前記基材を前記撮像手段によって撮像し、その撮像結果に基づいて前記ヘッドモジュールから前記基材上に滴下されるインク滴の着弾位置を確認する着弾位置確認手段とを有し、
　前記撮像手段は、前記第１の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラと、前記第２の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラとを有することを特徴とするインクジェット描画装置。
　４．
　前記第１の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラは、前記基材上に滴下されるインク滴の着弾位置を確認するための着弾位置確認用カメラであり、
　前記第２の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラは、前記基材のアライメントを調整するためのアライメント用カメラであることを特徴とする前記３記載のインクジェット描画装置。
　５．
　前記アライメント用カメラの撮影可能範囲は、主走査方向に沿う撮影可能範囲の長さをＣｙ、副走査方向の前記基材の長さをＬｘ、主走査方向の前記基材の長さをＬｙ、前記アライメントマーカの測定の保証精度をＩ、目標とする位置ずれの公差精度をＭとしたとき、
　Ｃｙ＞２Ｉ・Ｌｘ／Ｍ
（但し、常にＭ≧Ｉであり、Ｃｙ＞Ｌｙ＞Ｌｘである。）
　を満たすように設定されることを特徴とする前記４記載のインクジェット描画装置。
　６．
　前記着弾位置確認用カメラの撮影可能範囲は、副走査方向の撮影可能範囲の長さをＣｘ、前記ヘッドモジュールの副走査方向の両端の２点のノズル間の幅をＨとしたとき、
　Ｃｘ＞Ｈ
　を満たすように設定されることを特徴とする前記４又は５記載のインクジェット描画装置。
　７．
　前記基材支持ステージは、カメラ基準位置を計測するための複数のリファレンスマーカを有しており、
　前記撮像手段は、前記複数のリファレンスマーカのうちの少なくとも一つを共通に撮影可能に前記各カメラが配置されていることを特徴とする前記１～６のいずれかに記載のインクジェット描画装置。
　８．
　前記撮像手段によって前記リファレンスマーカを撮影した結果の位置座標に基づいて、前記撮像手段の各カメラ間の座標を関連付ける演算手段を有することを特徴とする前記７記載のインクジェット描画装置。
　９．
　前記演算手段は、前記撮像手段によって得られた撮像画像を演算して、各カメラのうちのいずれか１台を基準カメラとして、該基準カメラの座標系に他のカメラの座標を補正することを特徴とする前記８記載のインクジェット描画装置。
　本発明によれば、限られた基材の移動距離で、ヘッドユニットが移動してくる場所を確保しながら、装置本体に位置不動に固定配置された複数のカメラによって基材上を画像認識することができ、基材上の座標を検出可能なインクジェット描画装置を提供することができる。
本発明に係るインクジェット描画装置の概略構成を示す斜視図 本発明に係るインクジェット描画装置の概略構成を示す平面図 ヘッドモジュールをノズル面側から見た図 基材支持ステージの平面図 （ａ）は第１、第２及び第３のカメラの各々の視野と基材支持ステージの移動可能範囲との関係を示す説明図、（ｂ）は基材支持ステージと第１、第２及び第３のカメラの撮影可能範囲との関係を示す説明図 本発明に係るインクジェット描画装置の内部の概略構成を示すブロック図 第１、第２及び第３のカメラの相互の位置関係を定義づけるための処理フローを示すフローチャート 第１、第２及び第３のカメラの相互の位置関係を定義づけるための処理フローを示すフローチャート （ａ）～（ｂ）は第１のカメラによるリファレンスマーカの位置座標の取得の様子を説明する図 （ａ）～（ｂ）は第２のカメラによるリファレンスマーカの位置座標の取得の様子を説明する図 （ａ）～（ｂ）は第３のカメラによるリファレンスマーカの位置座標の取得の様子を説明する図 基材を基材支持ステージ上に設置する際の処理フローを示すフローチャート 基材の平面図 アライメント調整時の測定誤差を説明する図 インクの着弾位置を補正する際の処理フローを示すフローチャート
　以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
　図１は本発明に係るインクジェット描画装置の概略構成を示す斜視図、図２はその平面図である。
　インクジェット描画装置１は、装置基台２上に、インクジェット描画を行うためのヘッドモジュール３、上面に基材を載置して支持するための基材支持ステージ４、基材支持ステージ４をθ方向に回転移動させるためのθ回転機構５、基材支持ステージ４及びθ回転機構５を共にＹ方向（以下、主走査方向という場合がある。）に沿って直線移動させるＹ移動機構６、基材支持ステージ４及びθ回転機構５を共にＸ方向（以下、副走査方向という場合がある。）に沿って直線移動させるＸ移動機構７、第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０をそれぞれ備えている。なお、Ｘ方向とＹ方向とは水平面上で互いに直交する方向であり、この場合、Ｘ方向は本発明でいう第２の基準ベクトル方向、Ｙ方向は本発明でいう第１の基準ベクトル方向となる。
　また、基材支持ステージ４は、θ回転機構５によって、Ｘ、Ｙ方向と直交する法線方向であるＺ方向に沿う方向を軸としてθ方向に回転移動することができるようなっているが、このＺ方向は本発明にいう第１及び第２の基準ベクトルの法線方向と平行なベクトル方向となる。
　図中、１１はヘッドモジュール３のためのメンテナンスエリアであり、ここにはヘッドモジュール３のノズル面の乾燥を防ぐためのキャップ動作、ノズル面に付着したインクや汚れを払拭するためのワイプ動作、ノズルから強制的にインクを吸引するサッキング動作、ノズル面を洗浄液で洗浄するクリーニング動作等、ヘッドモジュールの射出精度を保証するための各種メンテナンス装置が装備されている。これらメンテナンス装置は公知のものを使用することができるため、詳細については省略する。
　ヘッドモジュール３は、装置基台２上の端部近傍において副走査方向に沿って平行に架設されたガントリ１２に、スライダ１３及びθ回転機構１４を介して取り付けられており、スライダ１３がガントリ１２に沿ってスライド移動することによりＸ方向に沿って往復移動し、スライダ１３がＹ方向に沿ってスライド移動することによりＹ方向に沿って往復移動し、また、θ回転機構１４によって、Ｘ、Ｙ方向と直交する法線方向であるＺ方向に沿う方向を軸としてθ方向に回転移動することができるようなっている。なお、このＺ方向は本発明にいう第１及び第２の基準ベクトルの法線方向と平行なベクトル方向となる。
　図２において、Ｗ１はヘッドモジュール３のＸ方向に沿う移動可能範囲、Ｗ２はヘッドモジュール２のＹ方向に沿う移動可能範囲をそれぞれ示している。
　図３はヘッドモジュール３をノズル面側から見た図である。このヘッドモジュール３は、各々がインクジェット方式によるインク滴下処理を行うことができる複数のヘッド３０１により構成され、そのヘッド３０１のノズル面が下面を向き、その下方に配置される基材支持ステージ４の上面と対向可能となるように配置されている。
　各ヘッド３０１は、副走査方向に沿って配列された多数のノズル３０２を有しており、ヘッド固定具３０３に開口形成された取付け枠部３０４にそれぞれ取り付けられ、隣接するヘッド３０１、３０１間のノズル３０２のピッチが同一ピッチとなるように千鳥状に配列されることで一つの長尺状のヘッドモジュール３を構成している。各取付け枠部３０４にはヘッド３０１との間にヘッド位置微調整機構３０５が設けられており、駆動することによってヘッド固定具３０３に対する各ヘッド３０１の副走査方向に沿った位置を微調整し、各ヘッド３０１間の相対的な位置を調整することができるようになっている。ヘッド位置微調整機構３０５は、例えば電圧を印加することによって機械的な伸縮運動を行う圧電素子や、モータ駆動によって回転して伸縮動作するネジ機構等によって構成することができる。
　基材支持ステージ４は、副走査方向に沿って延びるＸ移動機構７上に、θ回転機構５を介して設けられた平面視矩形状の定盤であり、その上面はヘッドモジュール３からのインク滴下処理によって描画を行う対象である基材を載置するための水平な載置面４ａとされ、該載置面４ａがヘッドモジュール３のノズル面に対して所定の高さ位置となるように配設されている。この基材支持ステージ４は、θ回転機構５と共にＸ移動機構７に沿ってスライド移動することによって副走査方向（第２の基準ベクトル方向）に沿って直線移動し、このＸ移動機構７が、それぞれＹ方向に沿って延びるＹ移動機構６、６に沿ってスライド移動することによって、θ回転機構５と共に主走査方向（第１の基準ベクトル方向）に沿って直線移動し、更に、θ回転機構５によって、Ｚ方向に沿う方向を軸としてθ方向に回転移動することができるようなっている。
　基材支持ステージ４のＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の各位置は、Ｘ移動機構７、Ｙ移動機構６、６及びθ移動機構５にそれぞれ設けられた不図示のエンコーダによって高精度に検出される。
　第１のカメラ８と第２のカメラ９は、主に、本実施形態において基材のアライメントを検出するためのアライメント用カメラとして機能するＣＣＤ等からなるカメラであり、装置基台２上にＹ方向に沿って平行に架設されたガントリ１５に、互いに予め決められた所定の間隔をおいて、レンズ面が下方向となるように固定状に取り付けられている。これら第１及び第２のカメラ８、９のレンズ面の高さ位置は、基材支持ステージ４の載置面４ａに載置された基材の上面よりも高い位置となるように配置されており、基材支持ステージ４がＸ移動機構７によってガントリ１５側に移動してきた時に、近接する第１のカメラ８及び／又は第２のカメラ９によって載置面４ａ上（基材上）の所定範囲を撮影することができるようになっている。
　一般に、基材支持ステージ４のＸＹ方向の移動範囲には限りがあり、基材支持ステージ４上（基材上）の所定範囲をカメラの視野内に送り込めないため、カメラによる撮影範囲が狭くなってしまい、１台のカメラで基材支持ステージ４上の広い範囲をカバーできないという欠点があるが、本実施形態では、カメラの台数を増やすことでこの欠点を補っている。従って、本発明においてアライメント用カメラは、これら第１及び第２のカメラ８、９のように少なくとも２台がＹ方向に沿って所定間隔をおいて設けられることが好ましい。このとき、別の問題として、複数のカメラ相互の位置関係が定まっていないと、カメラによって撮影された画像の正確な位置を検出できなくなるが、本発明では、これを各カメラ相互の位置関係を定義づけることによって解決している。この点については後述する。
　ガントリ１５は、装置基台２上におけるメンテナンスエリアとは反対側のＹ移動機構６の側方であって、ヘッドモジュール３のＸ方向の移動到達可能範囲Ｗ１よりも外側に位置している。ヘッドモジュール３のＸ方向の移動到達可能範囲Ｗ１は、このガントリ１５に取り付けられた第１及び第２のカメラ８、９の手前までとされており、ヘッドモジュール３がこのガントリ１５側に移動してきても、第１及び第２のカメラ８、９と干渉し合うことはなく、描画動作等に支障は生じない。
　第３のカメラ１０は、主に、本実施形態においてヘッドモジュール３の各ノズル３０２から射出されて基材上に着弾したインクを確認するための着弾確認用カメラとして機能するＣＣＤ等からなるカメラであり、装置基台２上にＸ方向に沿って平行に架設されたガントリ１６に、レンズ面が下方向となるように予め決められた所定の位置に固定状に取り付けられている。この第３のカメラ１０のレンズ面の高さ位置も、基材支持ステージ４の載置面４ａに載置された基材の上面よりも高い位置となるように配置されており、基材支持ステージ４がＹ移動機構６、６によってガントリ１６側に移動してきた時に、載置面４ａ上（基材上）の所定範囲を撮影することができるようになっている。
　ガントリ１６は、装置基台２上におけるヘッドモジュール３が取り付けられたガントリ１２が設けられた端部とは反対側の端部近傍に、ヘッドモジュール３のＹ方向の移動到達可能範囲Ｗ２よりも外側に位置している。ヘッドモジュール３のＹ方向の移動到達可能範囲Ｗ２は、このガントリ１６に取り付けられた第３のカメラ１０の手前までとされており、ヘッドモジュール３がこのガントリ１６側に移動してきても、第３のカメラ１０と干渉し合うことはなく、描画動作等に支障は生じない。
　図４は基材支持ステージ４の平面図である。同時に基材支持ステージ４の上方に位置しているヘッドモジュール３を点線で示している。
　２００は基材支持ステージ４の載置面４ａ上に載置された基材であり、Ｌｘは基材２００のＸ方向に沿う長さ、Ｌｙは基材２００のＹ方向に沿う長さ、Ｈはヘッドモジュール３に設置されている全ヘッド３０１のノズル３０２の両端、すなわち、ヘッドモジュール３内の副走査方向の最端部に位置する２つのヘッド３０１、３０１の端部側の各ノズル３０２、３０２の２点間の幅（ヘッドモジュール３による記録幅）である。
　基材支持ステージ４において、第１及び第２のカメラ８、９が取り付けられたガントリ１５側の側端部４ｂには、第３のカメラ１０が取り付けられたガントリ１６側の側端部４ｃの近傍の隅部とＹ方向に沿うほぼ中央位置とに、それぞれリファレンスマーカｍ１、ｍ２が設けられていると共に、ガントリ１６側の側端部４ｃにもリファレンスマーカｍ３が設けられている。
　これらリファレンスマーカｍ１～ｍ３は、第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０の相互の位置関係を定義づけるために利用されるものであり、画像認識が容易な例えば平面視正方形状に形成されている。
　なお、本実施形態では、リファレンスマーカｍ１は、第１のカメラ８の位置を規定するために設置されており、第１のカメラ８では撮影可能であるが、第２のカメラ９、第３のカメラ１０では撮影できない位置とされている。また、リファレンスマーカｍ２は、第１のカメラ８、第２のカメラ９では撮影可能であるが、第３のカメラ１０では撮影できない位置とされている。更に、リファレンスマーカｍ３は、第１のカメラ８、第３のカメラ１０では撮影可能であるが、第２のカメラ９では撮影できない位置とされている。
　ここで、第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０の視野と、これら第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０による基材支持ステージ４に対する撮影可能範囲との関係について説明する。
　図５（ａ）は、第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０の各々の視野と基材支持ステージ４の移動可能範囲との関係の説明図である。小さな矩形状の領域で示されるＣＡＭ１は第１のカメラ８の視野、ＣＡＭ２は第２のカメラ９の視野、ＣＡＭ３は第３のカメラ１０の視野をそれぞれ示しており、各視野ＣＡＭ１、ＣＡＭ２、ＣＡＭ３の配置関係は第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０の配置関係と一致している。
　また、十字で示す線は基材支持ステージ４のＸＹ方向の移動経路を示しており、線の長さは移動可能範囲を示している。
　かかる説明図に基づいて図５（ｂ）により基材支持ステージ４と第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０の撮影可能範囲との関係について説明する。
　図中、一点鎖線で示される大きな矩形状の領域Ａ１は第１のカメラ８による基材支持ステージ４を当該カメラ８の視野ＣＡＭ１内へ動かして撮影することができる撮影可能範囲、二点鎖線で示される大きな矩形状の領域Ａ２は第２のカメラ９による基材支持ステージ４を当該カメラ９の視野ＣＡＭ２内へ動かして撮影することができる撮影可能範囲、破線で示される大きな矩形状の領域Ａ３は第３のカメラ１０による基材支持ステージ４を当該カメラ１０の視野ＣＡＭ３内へ動かして撮影することができる撮影可能範囲である。
　なお、実際のインクジェット描画装置１は、固定状の第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０に対して基材支持ステージ４が移動することによって撮影を行うが、図５（ｂ）では説明の便宜のため、基材支持ステージ４から見た第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０の視野ＣＡＭ１、ＣＡＭ２、ＣＡＭ３と、各カメラ８、９、１０による撮影可能範囲を示している。従って、図５（ｂ）は基材支持ステージ４を固定状とし、該基材支持ステージ４に対して相対的に第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０を各カメラ８、９、１０間の位置関係を維持したまま移動させた状態を示している。
　このように、例えば第１のカメラ８のように１台のカメラのみによって基材支持ステージ４上を撮影できる範囲は限られるが、第２のカメラ９及び第３のカメラ１０によって撮影できる範囲を合わせると、基材支持ステージ４上の大部分の範囲を撮影可能とすることができることがわかる。従って、第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０の相互の位置関係の定義づけを行うことにより、これらを１台のカメラによる撮影可能範囲とみなすことができ、後述する基材２００のアライメントや着弾位置の確認時の座標を高精度に検出することができる。
　図６は、本発明に係るインクジェット描画装置の内部の概略構成を示すブロック図である。
　１００は全体を制御する演算部であり、ステージコントローラ１０１、画像処理部１０２、ヘッド位置微調整機構ドライバ１０３、吐出制御部１０４をそれぞれ制御する。
　ステージコントローラ１０１は、演算部１００からの制御信号に基づいてステージドライバ１０５～１０８の駆動を制御し、スライダ１３をＸ方向に移動させるためのＸ軸モータ１０９、スライダ１３をＹ方向に移動させるためのＹ軸モータ１１０、ヘッドモジュール３をθ方向に回転移動させるためのθ移動機構１４を駆動させるθ軸モータ１１１、ヘッドモジュール３をＺ方向に沿って昇降移動させるためのＺ軸モータ１１２をそれぞれ駆動させる。なお、Ｚ軸モータ１１２によって駆動するヘッドモジュール３の昇降機構は、メンテナンスエリア内においてヘッドモジュール３のメンテナンスを行う際に利用される。
　また、ステージコントローラ１０１は、演算部１００からの制御信号に基づいてステージドライバ１１３～１１５の駆動を制御し、基材支持ステージ４をＸ方向に移動させるためのＸ軸モータ１１６、Ｙ方向に移動させるためのＹ軸モータ１１７、θ方向に回転移動させるためのθ軸モータ１１８をそれぞれ駆動させる。
　画像処理部１０２は、演算部１００からの制御信号に基づいてカメラコントローラ１１９の駆動を制御し、第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０の撮像動作及び撮像された画像の処理を行う。
　ヘッド位置微調整機構ドライバ１０３は、演算部１００からの制御信号に基づいてヘッドモジュール３の各ヘッド３０１に設けられたヘッド位置微調整機構３０５の駆動を制御し、各ヘッド３０１の取付け位置の微調整を行う。
　吐出制御部１０４は、演算部１００からの制御信号に基づいてヘッドモジュール３の各ヘッド３０１の駆動を制御し、各ノズルから所定の描画データに基づくインク滴下処理を行う。
　次に、かかるインクジェット描画装置において、装置基台２上に固定状に配設されている第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０の相互の位置関係を定義づけるための処理フローについて、図７、図８に基づいて説明する。この処理フローは、例えば図６における演算部１００内の所定の記憶領域又は不図示の記憶手段に予め記憶された所定のプログラムに従って演算部１００の制御によって実行される。
　まず、カメラ位置確認ループが開始され（Ｓ１）、この中でリファレンスマーカ確認ループが開始される（Ｓ２）。
　リファレンスマーカ確認ループでは、最初に、基材支持ステージ４に設けられた複数のリファレンスマーカｍ１～ｍ３のうちのいずれか１つ（ここではリファレンスマーカｍ１とする。）が、これを撮影可能に配置されているカメラ（ここでは第１のカメラ８とする。）で撮影可能位置にあるか否かを確認し（Ｓ３）、撮影可能である場合（Ｙの場合）、リファレンスマーカｍ１が第１のカメラ８の設置位置の近傍まで来るように基材支持ステージ４を移動させる（Ｓ４）。第１のカメラ８の位置及びリファレンスマーカｍ１の位置は予め決まっているため、基材支持ステージ４の移動をエンコーダによって検出することにより、リファレンスマーカｍ１が第１のカメラ８の視野ＣＡＭ１近傍まで来たかどうかを知ることができる。
　基材支持ステージ４の移動の後、第１のカメラ８によって撮影された画像に基づいてリファレンスマーカｍ１のサーチ（画像認識）を開始し（Ｓ５）、リファレンスマーカｍ１の位置が取得できたかどうかを判断し（Ｓ６）、取得できない場合（Ｎの場合）は、オペレータの指示で基材支持ステージ４を移動させ、リファレンスマーカｍ１が第１のカメラ８の視野ＣＡＭ１内まで来るようにする（Ｓ７）。
　ここで、リファレンスマーカｍ１の位置を取得するための画像認識動作は、リファレンスマーカｍ１が第１のカメラ８の視野ＣＡＭ１内の予め決められた所定の位置に来るように基材支持ステージ４を移動させることにより行う。
　この様子を図９に示す。この所定の位置としては、第１のカメラ８の視野ＣＡＭ１内の中心（第１のカメラ８の光軸上）とすることが、画像認識による位置取得を容易にできる点で好ましい。リファレンスマーカｍ１が第１のカメラ８の視野ＣＡＭ１内の中心に来たかどうかは、第１のカメラ８の撮影画像を画像認識することによって判別できる。
　このため、上記ステップＳ４～Ｓ７の処理では、このようにリファレンスマーカｍ１が第１のカメラ８の視野ＣＡＭ１内の中心に位置するように、基材支持ステージ４を移動させ、撮影画像を画像認識することによってリファレンスマーカｍ１の位置取得を行う（図９（ａ））。
　画像認識によってリファレンスマーカｍ１の位置が取得できた場合（Ｙの場合）、そのときの第１のカメラ８とリファレンスマーカｍ１との関係（カメラ・マーカ関係）を記憶する（Ｓ８）。第１のカメラ８とリファレンスマーカｍ１との関係とは、リファレンスマーカｍ１が第１のカメラ８によって撮影できたときのエンコーダによって検出される基材支持ステージ４のＸ、Ｙ方向の位置座標（Ｘ１ｍ１，Ｙ１ｍ１）である。この位置座標は、第１のカメラ８によるリファレンスマーカｍ１の位置取得時の位置座標として、演算部１００又は不図示の記憶手段に記憶される。
　リファレンスマーカの確認処理は、撮影可能なリファレンスマーカ全てについて行われる。第１のカメラ８では、リファレンスマーカｍ１～ｍ３の全てを撮影可能であるため、以上の第１のカメラ８によるリファレンスマーカの確認処理は、全てのリファレンスマーカｍ１～ｍ３についても同様に行われ、リファレンスマーカの数分（ここでは３つ分）だけ繰り返される。すなわち、引き続き、同様にしてリファレンスマーカｍ２の位置座標の記憶、リファレンスマーカｍ３の位置座標の記憶が順次行われる（Ｓ９）。
　図９（ｂ）は第１のカメラ８によってリファレンスマーカｍ２の確認及び位置取得を行う様子を示しており、これにより基材支持ステージ４のＸ、Ｙ方向の位置座標（Ｘ１ｍ２，Ｙ１ｍ２）が取得され、記憶される。また、図９（ｃ）は第１のカメラ８によってリファレンスマーカｍ３の確認及び位置取得を行う様子を示しており、これにより基材支持ステージ４のＸ、Ｙ方向の位置座標（Ｘ１ｍ３，Ｙ１ｍ３）が取得され、記憶される。
　リファレンスマーカの確認処理は、全てのカメラについて行われる。従って、以上の通り第１のカメラ８によって全てのリファレンスマーカｍ１～ｍ３の位置座標が記憶されたら、引き続き、第２のカメラ９、第３のカメラ１０によっても、それによって撮影可能なリファレンスマーカの位置座標が記憶される（Ｓ１０）。
　図１０（ａ）～（ｃ）は、第２のカメラ９によるリファレンスマーカの確認及び位置座標取得の様子を示している。
　図５（ｂ）に示したように、リファレンスマーカｍ１、ｍ３は、第２のカメラ９による撮影可能範囲Ａ２の外であるため、基材支持ステージ４の移動範囲外となり、それらの位置を第２のカメラ９によって取得することはできない（図１０（ａ）、（ｃ））。
　しかし、リファレンスマーカｍ２は、第２のカメラ９による撮影可能範囲Ａ２内であるため、その位置を第２のカメラ９によって取得することができ、その位置座標（Ｘ２ｍ２，Ｙ２ｍ２）が取得され、記憶される（図１０（ｂ））。
　図１１（ａ）～（ｃ）は、第３のカメラ１０によるリファレンスマーカの確認及び位置座標取得の様子を示している。
　図５（ｂ）に示したように、リファレンスマーカｍ１、ｍ２は、第３のカメラ１０による撮影可能範囲Ａ３の外であるため、基材支持ステージ４の移動範囲外となり、それらの位置を第３のカメラ１０によって取得することはできない（図１１（ａ）、（ｂ））。
　しかし、リファレンスマーカｍ３は、第３のカメラ１０による撮影可能範囲Ａ３内であるため、その位置を第３のカメラ１０によって取得することができ、上述と同様にしてその位置座標（Ｘ３ｍ３，Ｙ３ｍ３）が取得され、記憶される（図１１（ｃ））。
　以上の処理によって、第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０とそれらによって撮影可能なリファレンスマーカｍ１～ｍ３との間の位置関係が取得され、続いて、この関係に基づいてカメラ位置関係構築ループが開始され（Ｓ１１）、この中でカメラ位置確認ループが開始される（Ｓ１２）。以上のように、リファレンスマーカｍ２は、第１のカメラ８と第２のカメラ９によって共に撮影可能であるため、これによって第１のカメラ８と第２のカメラ９との間が関連付けられる。また、リファレンスマーカｍ３は、第１のカメラ８と第３のカメラ１０によって共に撮影可能であるため、これによって第１のカメラ８と第３のカメラ１０との間が関連付けられる。その結果、第１のカメラ８によって第２のカメラ９と第３のカメラ１０との間も関連付けることができ、すべてのカメラ８、９、１０が関連付けられることになる。
　カメラ位置確認ループでは、上記ステップＳ８において記憶されたカメラ・マーカ関係の位置座標を呼び出し（Ｓ１３）、まずリファレンスマーカｍ１が第１のカメラ８で撮影できたかどうか（位置座標が記憶されているかどうか）が判断される（Ｓ１４）。
　撮影できている場合（Ｙの場合）、続いて基準カメラとの座標の差を記憶する（Ｓ１５）。ここで、基準カメラとは、第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０の相互の位置関係を定義づける際の基準となるカメラのことであり、第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０のうちのいずれか１つのカメラである。特に制限はないが、本実施形態では第１のカメラ８を基準カメラとする。従って、上記ステップＳ１５における第１のカメラ８の基準カメラとの座標の差は０となり、演算部１００又は不図示の記憶手段に記憶される。
　以上、ステップＳ１２～Ｓ１５のカメラ位置確認処理は、全てのカメラについて行われる。従って、引き続き、同様にして第２のカメラ９による基準カメラとの座標の差の記憶、第３のカメラ１０による基準カメラとの座標の差の記憶が順次行われる（Ｓ１６）。
　なお、リファレンスマーカｍ１は、第１のカメラ８によってのみ撮影されるため、第２のカメラ９及び第３のカメラ１０と基準カメラとのそれぞれの座標の差は、リファレンスマーカｍ２、ｍ３によって取得された位置座標によって行われる。
　すなわち、第２のカメラ９と基準カメラ（第１のカメラ８）との座標の差（ΔＸ２，ΔＹ２）は、リファレンスマーカｍ２によって取得された位置座標によって、（ΔＸ２，ΔＹ２）＝（Ｘ２ｍ２－Ｘ１ｍ２，Ｙ２ｍ２－Ｙ１ｍ２）となり、同じく第３のカメラ１０と基準カメラ（第１のカメラ８）との座標の差（ΔＸ３，ΔＹ３）は、リファレンスマーカｍ３によって取得された位置座標によって、（ΔＸ３，ΔＹ３）＝（Ｘ３ｍ３－Ｘ１ｍ３，Ｙ３ｍ３－Ｙ１ｍ３）となり、それぞれ記憶される（Ｓ１７）。これにより、全てのカメラについてカメラ・基準カメラ関係が構築される。
　このようにしてカメラ・基準カメラ関係が構築されたら、次いで、得られた座標の差に基づいて、各カメラの座標を基準カメラの座標系に変換する処理を開始する（Ｓ１８～Ｓ２０）。
　ここでは第１のカメラ８を基準カメラとしているため、まず、第１のカメラ８については、その基準位置を規定するため、リファレンスマーカｍ１を撮影し、そのときの位置座標（Ｘ１ｍ１，Ｙ１ｍ１）を取得し、第２のカメラ９の座標は（Ｘ１ｍ１＋ΔＸ２，Ｙ１ｍ１＋ΔＹ２）によって取得され、第３のカメラ１０の座標は（Ｘ１ｍ１＋ΔＸ３，Ｙ１ｍ１＋ΔＹ３）によって取得される。
　これにより、第１のカメラ８を基準とした第２及び第３のカメラ９、１０の位置座標が決定され、第１、第２及び第３のカメラ８、９、１０の相互の位置関係が定義付けられることになる。従って、装置基台２上に固定設置された複数のカメラを使用しても、カメラ相互の位置関係が明確となるため、例えば第２のカメラ９で撮影された画像の位置でも、基準カメラである第１のカメラ８における座標で検出することができるようになり、基材２００のアライメント検出、着弾位置の確認が正確に行えるようになる。
　かかる複数のカメラ相互の位置関係の定義づけは、インクジェット描画装置１の製造段階（工場出荷時等）で予め行っておくようにしてもよいし、インクジェット描画装置１を稼働設置した後に、演算部１００等の制御によって予め決められた所定期間毎に自動的に行うようにしてもよい。また、オペレータ等の外部からの指示によって適宜のタイミングで行うようにしてもよい。
　次に、かかるインクジェット描画装置において、基材２００を基材支持ステージ４上に設置する際の処理フローについて、図１２に示すフローチャートに基づいて説明する。この処理フローは、例えば図６における演算部１００内の所定の記憶領域又は不図示の記憶手段に予め記憶された所定のプログラムに従って演算部１００の制御によって実行される。
　まず、基材２００を基材支持ステージ４の載置面４ａ上に載置した後（Ｓ１００）、基材マーカ確認ループが開始される（Ｓ１０１）。
　ここで、基材２００の平面図を図１３に示す。矩形状をした基材２００の表面（描画面）の隣接する２つの隅部には、それぞれ小さなアライメントマーカ２０１、２０２が形成されている。ここでは十字型をしているが形状は特に問わない。基材２００は、基材支持ステージ４の載置面４ａ上に、２つのアライメントマーカ２０１と２０２を結ぶ直線のベクトル方向が主走査方向であるＹ方向にほぼ沿うように、且つ、アライメントマーカ２０１、２０２が形成されている側縁２００ａが、第１、第２のカメラ８、９が設けられているガントリ１５側に配置されるように、オペレータ又は適宜の輸送手段により載置される。
　基材２００が載置されたら、アライメント用カメラである第１、第２のカメラ８、９によって基材２００が画像確認できるかどうかを判断し（Ｓ１０２）、確認できた場合（Ｙｅｓの場合）、アライメントマーカ２０１、２０２のうちの一方（ここではアライメントマーカ２０１をサーチするものとする。）の位置が、主走査方向に平行なガントリ１５に設けられたいずれかのカメラ、すなわち第１又は第２のカメラ８、９の近傍まで来るように基材支持ステージ４を移動させ（Ｓ１０３）、その第１又は第２のカメラ８、９でアライメントマーカ２０１をサーチする（Ｓ１０４）。
　一方、上記ステップＳ１０２で確認できない場合（Ｎｏの場合）、アライメントマーカ２０１の位置が、副走査方向に平行なガントリ１６に設けられたいずれかのカメラ、すなわち本実施形態では第３のカメラ１０の近傍まで来るように基材支持ステージ４を移動させ（Ｓ１０５）、その第３のカメラ１０でアライメントマーカ２０１をサーチする（Ｓ１０６）。
　その結果、いずれかのカメラ８、９又は１０によって基材２００上のアライメントマーカ２０１が画像確認できたら、そのマーカ位置を基準カメラである第１のカメラ８による座標系として取得する（Ｓ１０７）。
　取得できない場合（Ｎｏの場合）、オペレータ指示で基材支持ステージ４を移動させ、基材２００上のアライメントマーカ２０１の座標をいずれかのカメラ８、９又は１０によって画像確認し、基準カメラである第１のカメラ８による座標系として取得する（Ｓ１０８）。
　例えば、第２のカメラ９で撮影したアライメントマーカ２０１の座標ＰＣＡＭ２（Ｘ２ｐ，Ｙ２ｐ）を基準カメラの座標ＰＣＡＭ１（Ｘ１ｐ，Ｙ１ｐ）へ座標変換すると、Ｐ（Ｘ２ｐ，Ｙ２ｐ）＝（Ｘ１ｐ－ΔＸ２，Ｙ１ｐ－ΔＹ２）となる。
　このようにして取得されたアライメントマーカ２０１の位置座標は、演算部１００又は不図示の記憶手段に記憶される（Ｓ１０９）。
　以上のステップＳ１０２～Ｓ１０９の処理は、他のアライメントマーカ２０２についても同様にして行われる（Ｓ１１０）。
　ここで、基材２００が基材支持ステージ４上に適正な位置に載置されているとすると、アライメントマーカ２０１と２０２のＸ方向の座標は同一となって、基材支持ステージ４をＹ方向に沿って真っ直ぐに移動させた場合、アライメントマーカ２０１と２０２とは同一の軌跡上（主走査方向の方向ベクトル）を移動することになるはずである。これは基材２００の移動の理想値であり、これを補正後マーカ予定位置ということにする。この補正後マーカ予定位置の位置座標は、演算部１００又は不図示の記憶手段に予め記憶されている。
　次に、上記ステップＳ１０９で記憶された各アライメントマーカ２０１、２０２の位置座標と、予め記憶されている補正後マーカ予定位置の位置座標とを比較し、主走査方向、副走査方向の残差（ずれ角度）を測定する。アライメントマーカ２０１、２０２の間の距離が短い場合、画像処理時のカメラ（ＣＣＤ）に乗るノイズ等の影響によって、計測位置に誤差が生じ、基材支持ステージ４のθ方向の回転角を演算する際の三角関数の計算誤差が大きくなってしまうおそれがあるが、本発明によれば、主走査方向に沿って複数のカメラ（第１及び第２のカメラ８、９）を用いてアライメントマーカ２０１、２０２を画像確認できるため、アライメントマーカ２０１、２０２間の距離を長く取ることができ、誤差の発生を極力抑えることができる。
　このようにして測定された残差の値は、演算部１００又は不図示の記憶手段に記憶される（Ｓ１１１）。
　次いで、得られた残差の値に基づいて、主走査方向の残差を最小とする基材支持ステージ４のθ回転量及びＸＹ移動量を算出する。算出されたθ回転量、ＸＹ移動量は、演算部１００又は不図示の記憶手段に一旦記憶され（Ｓ１１２）、引き続いて、この記憶されたθ回転量、ＸＹ移動量に基づいてステージドライバ１１３～１１５を駆動させ、基材支持ステージ４のθ方向及びＸＹ方向の位置を補正する（Ｓ１１３）。これによって基材支持ステージ４の載置面４ａ上に載置された基材２００は、基材支持ステージ４を主走査方向に沿って移動させた場合、各アライメントマーカ２０１、２０２が主走査方向に沿って同一の軌跡上を移動することができるようになる。
　この後、所定の描画データに基づいてヘッドモジュール３からインク滴下処理を行い、基材支持ステージ４をＸＹ方向に移動させながら基材２００上に所定のパターンを描画する（Ｓ１１４）。基材支持ステージ４は、基材２００の各アライメントマーカ２０１、２０２が主走査方向の方向ベクトルと一致するように位置が補正されているため、主走査方向の直線描画安定性に優れ、高精度な描画を行うことができる。
　なお、ここで、主走査方向に平行なガントリ１５に設けられた第１及び第２のカメラ８、９の各撮影可能範囲Ａ１、Ａ２の合成撮像範囲（Ａ１＋Ａ２）が、主走査方向に沿う合成撮像範囲の長さをＣｙ（図５（ｂ）参照）、副走査方向に沿う基材２００の長さをＬｘ（図４参照）、リファレンスマーカｍ１～ｍ３の測定の保証精度をＩ、目標とする位置ずれの公差精度をＭとした場合、少なくとも、Ｃｙ＞２Ｉ（１／ｔａｎ（２ａｒｃｓｉｎ（Ｍ／２Ｌｘ）））の範囲を撮影可能となるように第１及び第２のカメラ８、９を設置すれば、目標とする位置決めの公差精度が保たれる。
　すなわち、図１４に示すように、基材２００上のアライメントマーカ２０１、２０２を撮影した位置（測定点）が実際のアライメントマーカ２０１、２０２の位置（実位置）に対して保証精度（測定誤差）Ｉだけずれている場合、ワーストケースとしてその倍の２Ｉずれることを想定すると、点ａ１～点ａ３によって形成される直角三角形の角θは、ｔａｎθ＝２Ｉ／Ｃｙで表される。一方、上記Ｉだけずれた場合に基材Ｐの副走査方向の端縁の位置ずれは、点ａ３～点ａ５によって形成される点ａ３を頂点とする二等辺三角形となる。従って、公差精度Ｍは、Ｍ＝２Ｌｘｓｉｎ（θ／２）で表される。よって、Ｃｙは、Ｃｙ＝２Ｉ／ｔａｎ（２ａｒｃｓｉｎ（Ｍ／２Ｌｘ））で表すことができる。
　ここで、一般にＬｘは数十～数百ｍｍのオーダーであり、Ｍは数μｍもしくは数ｎｍのオーダーであるから、この計算を近似して、Ｃｙ＞２Ｉ・Ｌｘ／Ｍよりも広い範囲を撮影可能となるように第１及び第２のカメラ８、９を設置することが好ましい。但し、上記式において、常にＭ≧Ｉであり、Ｃｙ＞Ｌｙ＞Ｌｘを満たす。
　なお、保証精度Ｉとは、第１及び第２のカメラ８、９の光学系の計測時の誤差で決まる精度であり、光学誤差、画像処理時の誤差、アライメントマーカ２０１、２０２の加工誤差等を含む。また、公差精度Ｍとは、許容できる位置ずれの目標値であり、適宜に決められる。また、Ｌｙは主走査方向に沿う基材２００の長さである（図４参照）。
　この範囲よりも広い範囲が撮影可能となるように第１及び第２のカメラ８、９を設置することで、基材２００上に設けられるアライメントマーカ２０１、２０２の位置が変わっても、基材支持ステージ４のθ補正を行った時に、基材２００の位置決めの精度を目標とする精度Ｍ内に収めることができる。このように第１及び第２のカメラ８、９を設置することで、基材２００の位置合わせの基準として補正するための基材支持ステージ４のθ回転機構５によるθ回転量を、２つのアライメントマーカ２０１、２０２の主走査方向の座標が一致するという条件で計算することが可能になり、直線描画安定に優れたものとなる。従って、例えば基材支持ステージ４がＸＹ方向に直交していないような場合でも、主走査方向の描画の安定性は保証でき、副走査方向は射出タイミングの調整で容易に修正可能であることから、スキュー歪みの補正も容易に可能となる。
　これにより、アライメントマーカ間の距離を長くとってもアライメントマーカの撮影が可能となり、また直進安定性も増して描画の精度を向上させることができる。
　次に、かかるインクジェット描画装置１において、ヘッドモジュール３から滴下されたインクの着弾位置を補正する際の処理フローについて、図１５に示すフローチャートに基づいて説明する。この処理フローは、例えば図６における演算部１００内の所定の記憶領域又は不図示の記憶手段に予め記憶された所定のプログラムに従って演算部１００の制御によって実行される。
　着弾位置の補正をする際使用する基材には着弾位置確認用のテスト基材が用いられ、このテスト基材を基材支持ステージ４の載置面４ａ上に設置し（Ｓ２００）、ヘッドモジュール３の全てのヘッド３０１の各ノズルからインク滴下することによってテスト基材上にテスト画像を描画した後（Ｓ２０１）、ヘッド位置確認ループを開始し（Ｓ２０２）、この中で、ノズル位置確認ループを開始する（Ｓ２０３）。
　まず、いずれか１つのヘッド３０１の各ノズルから滴下されたインク滴による着弾について、テスト基材上に着弾した着弾位置（着弾予定位置）が、副走査方向（Ｘ方向）に沿って設けられたガントリ１６に取り付けられたいずれかのカメラ、すなわち本実施形態では第３のカメラ１０の近傍位置となるように、基材支持ステージ４を移動させ（Ｓ２０４）、第３のカメラ１０によってテスト基材上の着弾をサーチする（Ｓ２０５）。
　着弾は、第３のカメラ１０によって撮影された画像を画像認識することにより、所定のノズル配列パターンとなる着弾パターンを確認することによって有無を確認することができる。従って、着弾の有無の確認によって着弾位置の取得を行い（Ｓ２０６）、取得できない場合（Ｎｏの場合）、オペレータの指示により目視で基材支持ステージ４をＸＹ方向に移動させ、上記同様に着弾をサーチする（Ｓ２０７）。
　着弾位置を取得できた場合（Ｙｅｓの場合）、その着弾位置の座標を、既に求められた基準カメラである第１のカメラ８の座標系で演算部１００又は不図示の記憶手段に記憶する（Ｓ２０８）。この着弾位置の座標とは、着弾位置確認対象となるヘッド３０１の各ノズルから滴下された着弾の各ドットの重心位置の座標である。
　以上のステップＳ２０３～Ｓ２０８の処理は、そのヘッド３０１のノズル数分繰り返し行われ、同様にして各々のノズルについて着弾位置座標が求められる（Ｓ２０９）。
　また、着弾位置の確認は、ヘッドモジュール３の全てのヘッド３０１について行われる。従って、以上のステップ２０３～Ｓ２０９の処理は、ヘッドモジュール３の全てのヘッド３０１について繰り返し行われる（Ｓ２１０）。
　ヘッドモジュール３の全てのヘッド３０１について上記の通りにして着弾位置を確認し終えたら、上記ステップ２０８において記憶された着弾位置の座標に基づいて、着弾全体、すなわちヘッドモジュール３の傾き（Ｚ軸回りの傾き）を推定し、補正が必要な場合のヘッドモジュール３のθ回転量を計算する。計算されたθ回転量の値は、演算部１００又は不図示の記憶手段に記憶される（Ｓ２１１）。
　次いで、同様に上記ステップ２０８において記憶された着弾位置の座標に基づいて、ヘッドモジュール３の各ヘッド３０１の位置、すなわち各ヘッド３０１相互のずれの有無を推定し、インク滴の射出タイミング及び／又は各ヘッド３０１の取り付け位置を調整するためのヘッド位置微調整機構３０５の調整量を計算する。計算された調整量の値は、演算部１００又は不図示の記憶手段に記憶される（Ｓ２１２）。
　その後、上記ステップ２１１で記憶されたθ回転量に基づいて、ステージドライバ１０７を駆動させてθ回転機構１４を動作させ、ヘッドモジュール３のθ方向の位置調整を行い（Ｓ２１３）、更に、上記ステップＳ２１２で記憶された射出タイミング及び／又はヘッド微調整量に基づいて、吐出制御部１０４及び／又はヘッド位置微調整機構３０５を調整することで、着弾位置を補正する（Ｓ２１４）。
　ここで、副走査方向に平行なガントリ１６に設けられた第３のカメラ１０の撮影可能範囲Ａ３において、副走査方向に沿う撮影範囲の長さをＣｘ（図５（ｂ）参照）、ヘットモジュール３に設置されている全ヘッド３０１のノズル３０２の両端、すなわち、ヘッドモジュール３内の副走査方向の最端部に位置する２つのヘッド３０１、３０１の端部側の各ノズル３０２、３０２の２点間の幅（ヘッドモジュール３による記録幅）をＨとした場合（図４参照）、第３のカメラ１０は、Ｃｘ＞Ｈの条件を満たすように設置することが好ましい。
　着弾の座標管理をする際には、テスト基材を設置して副走査方向に平行なガントリ１６に設置された第３のカメラ１０で確認可能な位置、すなわち撮影可能範囲Ａ３内となるように着弾確認用の描画を行い、その着弾位置を確認するが、Ｃｘ＞Ｈの条件を満足するように第３のカメラ１０を設置することによって、ヘッドモジュール３の全てのヘッド３０１からの着弾を該第３のカメラ１０によって確認することが可能となり、この処理によって、着弾位置と基材支持ステージ４の座標系の位置関係が明らかになる。
　更に、この着弾位置の確認によって、ヘッドモジュール３に搭載された各ヘッド３０１間の位置関係も明らかとなるため、着弾位置の確認の結果、例えばいずれかのヘッド３０１の副走査方向の位置がずれているような場合には、そのヘッド３０１について副走査方向に沿う位置を適正な位置とするべく、演算部１００からヘッド位置微調整機構３０５に指令を与え、その位置を調整することができる。
　また、着弾位置の確認の結果に応じて、演算部１００では、吐出制御部１０４を制御することにより、インク滴下処理時の開始位置を修正し、適正な位置に着弾するように調整することができる。
　本発明に係るインクジェット描画装置１は、以上の処理によって、基材２００のθ補正及び着弾の座標管理が可能となり、また、この計測結果から着弾と基材２００のオフセットずれも計測可能であるので、結果として、ヘッドモジュール３と干渉せずに基材２００に対して着弾を高精度に位置合わせすることができる。
　なお、以上の説明では、アライメント用カメラとして、主走査方向に沿うガントリ１５に第１及び第２のカメラ８、９の２台のカメラを設置したが、このカメラの台数は３つ以上でもよく、また、１台だけでもよい。
　更に、副走査方向に沿うガントリ１６には、着弾位置確認用カメラとして第３のカメラ１０を１台だけ設置したが、このガントリ１６にも副走査方向に所定の間隔をおいて複数のカメラを設置するようにしてもよい。
　１　インクジェット描画装置
　２　装置基台
　３　ヘッドモジュール
　　３０１　ヘッド
　　３０２　ノズル
　　３０３　ヘッド固定具
　　３０４　取付け枠部
　　３０５　ヘッド位置微調整機構
　４　基材支持ステージ
　　４ａ　載置面
　　４ｂ、４ｃ　側端部
　　ｍ１～ｍ３　リファレンスマーカ
　５　θ回転機構
　６　Ｙ移動機構
　７　Ｘ移動機構
　８　第１のカメラ
　　ＣＡＭ１　第１のカメラの視野
　９　第２のカメラ
　　ＣＡＭ２　第２のカメラの視野
　１０　第３のカメラ
　　ＣＡＭ３　第３のカメラの視野
　１１　メンテナンスエリア
　１２　ガントリ
　１３　スライダ
　１４　θ回転機構
　１５　ガントリ
　１６　ガントリ
　２００　基材
　２０１、２０２　アライメントマーカ

Claims (9)

  1. 　基材に対してインク滴下処理を行うことによってパターンを形成するための１又は複数のインクジェットヘッドからなるヘッドモジュールと、
    　前記ヘッドモジュールを主走査方向又は副走査方向の少なくともいずれかに移動させるヘッドモジュール移動手段と、
    　前記ヘッドモジュールよりも下方に前記基材を載置して支持する基材支持ステージと、
    　前記基材支持ステージを第１の基準ベクトル方向に直線移動させる第１の直線移動手段、前記基材支持ステージを前記第１の基準ベクトル方向とは独立した第２の基準ベクトル方向に直線移動させる第２の直線移動手段、及び、前記基材支持ステージを前記第１及び第２の基準ベクトルの法線方向と平行なベクトル方向を軸として回転移動させる回転移動手段とを有する基材支持ステージ移動手段と、
    　前記基材支持ステージに載置された前記基材の表面を撮像する撮像手段と、を備えたインクジェット描画装置であって、
    　前記基材上の複数のアライメントマーカを前記撮像手段によって撮像し、その撮像結果に基づいて前記基材支持ステージ移動手段により前記基材支持ステージを移動させて前記基材のアライメントを調整するアライメント調整手段を有し、
    　前記撮像手段は、前記第１の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラと、前記第２の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラとを有することを特徴とするインクジェット描画装置。
  2. 　基材に対してインク滴下処理を行うことによってパターンを形成するための１又は複数のインクジェットヘッドからなるヘッドモジュールと、
    　前記ヘッドモジュールを主走査方向又は副走査方向の少なくともいずれかに移動させるヘッドモジュール移動手段と、
    　前記ヘッドモジュールよりも下方に前記基材を載置して支持する基材支持ステージと、
    　前記基材支持ステージを第１の基準ベクトル方向に直線移動させる第１の直線移動手段、前記基材支持ステージを前記第１の基準ベクトル方向とは独立した第２の基準ベクトル方向に直線移動させる第２の直線移動手段、及び、前記基材支持ステージを前記第１及び第２の基準ベクトルの法線方向と平行なベクトル方向を軸として回転移動させる回転移動手段とを有する基材支持ステージ移動手段と、
    　前記基材支持ステージに載置された前記基材の表面を撮像する撮像手段と、を備えたインクジェット描画装置であって、
    　前記基材を前記撮像手段によって撮像し、その撮像結果に基づいて前記ヘッドモジュールから前記基材上に滴下されるインク滴の着弾位置を確認する着弾位置確認手段を有し、
    　前記撮像手段は、前記第１の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラと、前記第２の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラとを有することを特徴とするインクジェット描画装置。
  3. 　基材に対してインク滴下処理を行うことによってパターンを形成するための１又は複数のインクジェットヘッドからなるヘッドモジュールと、
    　前記ヘッドモジュールを主走査方向又は副走査方向の少なくともいずれかに移動させるヘッドモジュール移動手段と、
    　前記ヘッドモジュールよりも下方に前記基材を載置して支持する基材支持ステージと、
    　前記基材支持ステージを第１の基準ベクトル方向に直線移動させる第１の直線移動手段、前記基材支持ステージを前記第１の基準ベクトル方向とは独立した第２の基準ベクトル方向に直線移動させる第２の直線移動手段、及び、前記基材支持ステージを前記第１及び第２の基準ベクトルの法線方向と平行なベクトル方向を軸として回転移動させる回転移動手段とを有する基材支持ステージ移動手段と、
    　前記基材支持ステージに載置された前記基材の表面を撮像する撮像手段と、を備えたインクジェット描画装置であって、
    　前記基材上の複数のアライメントマーカを前記撮像手段によって撮像し、その撮像結果に基づいて前記基材支持ステージ移動手段により前記基材支持ステージを移動させて前記基材のアライメントを調整するアライメント調整手段と、
    　前記基材を前記撮像手段によって撮像し、その撮像結果に基づいて前記ヘッドモジュールから前記基材上に滴下されるインク滴の着弾位置を確認する着弾位置確認手段とを有し、
    　前記撮像手段は、前記第１の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラと、前記第２の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラとを有することを特徴とするインクジェット描画装置。
  4. 　前記第１の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラは、前記基材上に滴下されるインク滴の着弾位置を確認するための着弾位置確認用カメラであり、
    　前記第２の直線移動手段のベクトル方向において、前記ヘッドモジュール移動手段による前記ヘッドモジュールの移動到達可能範囲よりも外側の装置本体に固定配置された少なくとも１台のカメラは、前記基材のアライメントを調整するためのアライメント用カメラであることを特徴とする請求項３記載のインクジェット描画装置。
  5. 　前記アライメント用カメラの撮影可能範囲は、主走査方向に沿う撮影可能範囲の長さをＣｙ、副走査方向の前記基材の長さをＬｘ、主走査方向の前記基材の長さをＬｙ、前記アライメントマーカの測定の保証精度をＩ、目標とする位置ずれの公差精度をＭとしたとき、
    　Ｃｙ＞２Ｉ・Ｌｘ／Ｍ
    （但し、常にＭ≧Ｉであり、Ｃｙ＞Ｌｙ＞Ｌｘである。）
    　を満たすように設定されることを特徴とする請求項４記載のインクジェット描画装置。
  6. 　前記着弾位置確認用カメラの撮影可能範囲は、副走査方向の撮影可能範囲の長さをＣｘ、前記ヘッドモジュールの副走査方向の両端の２点のノズル間の幅をＨとしたとき、
    　Ｃｘ＞Ｈ
    　を満たすように設定されることを特徴とする請求項４又は５記載のインクジェット描画装置。
  7. 　前記基材支持ステージは、カメラ基準位置を計測するための複数のリファレンスマーカを有しており、
    　前記撮像手段は、前記複数のリファレンスマーカのうちの少なくとも一つを共通に撮影可能に前記各カメラが配置されていることを特徴とする請求項１～６のいずれかに記載のインクジェット描画装置。
  8. 　前記撮像手段によって前記リファレンスマーカを撮影した結果の位置座標に基づいて、前記撮像手段の各カメラ間の座標を関連付ける演算手段を有することを特徴とする請求項７記載のインクジェット描画装置。
  9. 　前記演算手段は、前記撮像手段によって得られた撮像画像を演算して、各カメラのうちのいずれか１台を基準カメラとして、該基準カメラの座標系に他のカメラの座標を補正することを特徴とする請求項８記載のインクジェット描画装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103786444A (zh) * 2013-12-13 2014-05-14 郑红光 一种全自动出快递面单结构
JP2020072230A (ja) * 2018-11-02 2020-05-07 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2990155B1 (fr) 2012-05-03 2014-05-09 Mgi France Procede de verification de l’alignement de tetes d’impression et methode d’alignement associee
US9659241B1 (en) 2015-11-17 2017-05-23 Funai Electric Co., Ltd. Method for printing on a stationary flat media using a portable large format printer
NL2016137B1 (en) 2016-01-21 2017-07-25 Meyer Burger (Netherlands) B V Inkjet printing system and method for processing substrates.
JP6610588B2 (ja) * 2017-03-13 2019-11-27 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置、画像読取装置、プログラム、画像形成方法および画像処理装置
JP2018196956A (ja) * 2017-05-24 2018-12-13 セイコーエプソン株式会社 印刷装置、及び、印刷装置の制御方法
JP6881188B2 (ja) 2017-09-27 2021-06-02 オムロン株式会社 位置検出装置およびプログラム
US11329003B2 (en) 2019-06-28 2022-05-10 Applied Materials, Inc. Anchoring dies using 3D printing to form reconstructed wafer
US11322381B2 (en) 2019-06-28 2022-05-03 Applied Materials, Inc. Method for substrate registration and anchoring in inkjet printing
TWI795648B (zh) * 2019-06-28 2023-03-11 美商應用材料股份有限公司 用於在噴墨印刷中進行基板對位及錨定的方法與設備
CN110732460B (zh) * 2019-10-30 2020-09-08 上海联影医疗科技有限公司 一体式涂胶设备以及涂胶方法
CN111683514B (zh) * 2020-06-10 2024-03-12 深圳汉和智造有限公司 一种假压设备
JP2022056018A (ja) * 2020-09-29 2022-04-08 セイコーエプソン株式会社 立体物印刷装置および立体物印刷方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09283403A (ja) * 1996-04-10 1997-10-31 Nikon Corp 露光装置
JP2000187115A (ja) 1998-12-24 2000-07-04 Canon Inc カラーフィルタ製造装置
JP2002361852A (ja) 2001-06-07 2002-12-18 Dainippon Printing Co Ltd パターン形成装置
JP2004243187A (ja) 2003-02-12 2004-09-02 Seiko Epson Corp 液滴吐出装置、電気光学装置、電気光学装置の製造方法および電子機器
JP2006258845A (ja) 2005-03-15 2006-09-28 Dainippon Printing Co Ltd パターン形成装置、ヘッドの補正方法
JP2007090686A (ja) 2005-09-29 2007-04-12 Konica Minolta Holdings Inc ラインヘッド及びインクジェット印画装置
JP2008034743A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Dainippon Printing Co Ltd 製造／検査装置及び製造／検査方法
JP2008139741A (ja) * 2006-12-05 2008-06-19 Sharp Corp 基板処理装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003173874A (ja) * 2001-09-28 2003-06-20 Brother Ind Ltd 液滴ジェットパターニング装置
CN1232839C (zh) * 2001-09-28 2005-12-21 兄弟工业株式会社 液滴图案形成装置
JP3893937B2 (ja) * 2001-10-19 2007-03-14 セイコーエプソン株式会社 ヘッドユニットの組立装置および組立方法、並びに液滴吐出ヘッドの位置決め装置および位置決め方法
DE102005005242A1 (de) * 2005-02-01 2006-08-10 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen eines Kameraoffsets
JP4018120B2 (ja) * 2006-05-12 2007-12-05 シャープ株式会社 液滴吐出描画装置
KR101446636B1 (ko) 2006-07-27 2014-10-01 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 검사 방법, 검사 처리 시스템, 처리 장치, 검사 장치, 제조/검사 장치 및 제조/검사 방법
JP2008168207A (ja) * 2007-01-11 2008-07-24 Sharp Corp 吐出不良検出装置およびその方法
JP2009128535A (ja) * 2007-11-21 2009-06-11 Seiko Epson Corp カラーフィルターの製造方法、カラーフィルター、画像表示装置および電子機器
KR101023892B1 (ko) * 2009-02-17 2011-03-22 삼성에스디아이 주식회사 잉크 젯 프린터 헤드 조립체 정렬 방법 및 그 장치

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09283403A (ja) * 1996-04-10 1997-10-31 Nikon Corp 露光装置
JP2000187115A (ja) 1998-12-24 2000-07-04 Canon Inc カラーフィルタ製造装置
JP2002361852A (ja) 2001-06-07 2002-12-18 Dainippon Printing Co Ltd パターン形成装置
JP2004243187A (ja) 2003-02-12 2004-09-02 Seiko Epson Corp 液滴吐出装置、電気光学装置、電気光学装置の製造方法および電子機器
JP2006258845A (ja) 2005-03-15 2006-09-28 Dainippon Printing Co Ltd パターン形成装置、ヘッドの補正方法
JP2007090686A (ja) 2005-09-29 2007-04-12 Konica Minolta Holdings Inc ラインヘッド及びインクジェット印画装置
JP2008034743A (ja) * 2006-07-31 2008-02-14 Dainippon Printing Co Ltd 製造／検査装置及び製造／検査方法
JP2008139741A (ja) * 2006-12-05 2008-06-19 Sharp Corp 基板処理装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2324932A4 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103786444A (zh) * 2013-12-13 2014-05-14 郑红光 一种全自动出快递面单结构
JP2020072230A (ja) * 2018-11-02 2020-05-07 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
WO2020090643A1 (ja) * 2018-11-02 2020-05-07 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
TWI728511B (zh) * 2018-11-02 2021-05-21 日商斯庫林集團股份有限公司 基板處理裝置以及基板處理方法
JP7157629B2 (ja) 2018-11-02 2022-10-20 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法

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