WO2025257968A1 - 塗布装置及び制御方法 - Google Patents

塗布装置及び制御方法

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WO2025257968A1
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substrate
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coating
cleaning
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久幸 内海
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00—Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work

Definitions

  • This disclosure relates to an application device and a control method.
  • coating devices that use an inkjet system to coat substrates and the like are known.
  • cleaning is performed on the head unit that ejects liquid such as ink.
  • the head unit has to move a long distance, which poses a problem: the time required to coat multiple substrates in particular increases.
  • One aspect of the present disclosure was made in consideration of the above problems, and aims to reduce the time required to coat each substrate.
  • a coating device includes a stage having a mounting surface on which a substrate is placed, a transport unit that transports the stage in a first direction parallel to the mounting surface, a coating unit that moves in a second direction that intersects the first direction and is parallel to the mounting surface and applies liquid to the substrate, and a cleaning unit that cleans the coating unit, and the cleaning unit is positioned at a substantially midpoint in the second direction between the range in which the coating unit can move and the range in which the substrate can be placed on the stage, at least when the cleaning unit is not cleaning the coating unit.
  • one aspect of the present disclosure provides a control method for controlling a coating device that includes a stage having a mounting surface on which a substrate is placed, a transport unit that transports the stage in a first direction parallel to the mounting surface, an applicator that moves in a second direction that intersects the first direction and is parallel to the mounting surface and applies a liquid to the substrate, and a cleaning unit that is movable in the second direction and cleans the applicator, and controls the cleaning unit to be positioned at approximately the middle of the range in the second direction where the range in which the applicator can move and the range in which the substrate can be placed on the stage overlap, at least when the cleaning unit is not cleaning the applicator.
  • the time required to coat each substrate can be reduced.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an example of a coating device according to the present disclosure.
  • 1 is a schematic diagram of an example of a coating device according to the present disclosure.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an example of a conventional coating device.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an example of a conventional coating device.
  • 10 is a flowchart illustrating an example of a process flow of a coating method performed by a coating device according to the present disclosure.
  • 1 is a schematic diagram of an example of a coating device according to the present disclosure.
  • 1 is a schematic diagram of an example of a coating device according to the present disclosure.
  • 1 is a schematic diagram of an example of a coating device according to the present disclosure.
  • 1 is a schematic diagram of an example of a coating device according to the present disclosure.
  • 1 is a schematic diagram of an example of a coating device according to the present disclosure.
  • 1 is a schematic diagram of an example of a coating device according to the present disclosure.
  • the coating apparatus 1 is an apparatus that ejects a liquid by an inkjet method and applies the liquid to a substrate or the like.
  • the substrate is, for example, a TFT substrate that constitutes a display, but the object to be coated is not limited to this and may be other substrates or other objects to be coated.
  • FIGS. 1 and 2 are examples of schematic diagrams of the coating device 1.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the coating device 1 viewed from the negative z-axis side
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the coating device 1 viewed from the negative y-axis side.
  • the coating device 1 is installed so that the xy plane is parallel to the floor surface.
  • FIG. 1 will be considered as a top view
  • FIG. 2 as a side view.
  • the x-axis direction, y-axis direction, and z-axis direction are examples of the first direction, second direction, and third direction, respectively, in this disclosure.
  • the coating device 1 comprises a conveying unit 2, a coating unit 3, a cleaning unit 4, rails 5a and 5b, and a control unit 9.
  • a conveying unit 2 only the stage 20 provided in the conveying unit 2 is shown.
  • the control unit 9 is not shown.
  • the transport unit 2 includes a stage 20 capable of placing the substrate 90 on a mounting surface 201, and a mechanism for transporting the stage 20 in the x-axis direction, i.e., the positive x-axis direction or the negative x-axis direction.
  • the mechanism may be realized using a linear guide, a belt conveyor, or the like.
  • the mounting surface 201 on which the substrate 90 is placed is a surface parallel to the xy plane and is the upper surface of the stage 20.
  • the transport unit 2 is equipped with, for example, a manipulator, and performs the process of placing the substrate 90 on the stage 20 and the process of removing the placed substrate 90 from the stage 20.
  • the transport unit 2 may obtain the substrate 90 from the production line, or may move the substrate 90 removed from the stage 20 onto the production line.
  • the application unit 3 is a head unit that ejects the liquid used for application from the ejection holes of the inkjet head 30.
  • the application unit 3 is set on rails 5a and can slide in the y-axis direction, which intersects the x-axis direction and is parallel to the mounting surface 201.
  • the cleaning unit 4 is a cleaning unit that cleans an area of the application unit 3 that includes at least the ejection holes.
  • the liquid used for application is ink, which hardens over time.
  • the cleaning unit 4 cleans and removes hardened ink and dust near the ejection holes of the inkjet head 30.
  • the cleaning unit 4 may also be equipped with a waste shot unit 6 that collects liquid that has been sprayed by the applicator unit 3.
  • the applicator 1 may be equipped with a waste shot unit 6 that is integrated with the cleaning unit 4. This, for example, contributes to making the applicator 1 more compact.
  • a waste shot is when the applicator unit 3 ejects and discards a portion of the liquid without using it for application. This makes it possible, for example, to discard liquid whose viscosity has changed in the applicator unit 3 over time since the most recent application, and start application again using new liquid whose viscosity has not changed.
  • the waste-discharge section 6 may also have a wall surface extending in the z-axis direction to prevent the liquid from scattering in the direction of the substrate 90 when waste-discharge is being performed.
  • Wall surface 40 in Figure 2 is an example of this.
  • the cleaning unit 4 (and waste injection unit 6) is configured to be positioned in a position approximately midway in the y-axis direction between the range in which the application unit 3 can move on the rail 5a and the range in which the substrate 90 can be placed on the stage 20, at least when the application unit 3 is not being cleaned.
  • approximately midway means a position within a certain range that allows for a slight error from the exact midway position.
  • This configuration includes not only a configuration in which the cleaning unit 4 is fixed in the approximately midway position in the y-axis direction, but also a configuration in which the cleaning unit 4 is movable in the y-axis direction, as described below.
  • the cleaning unit 4 is movable in the z-axis direction. Furthermore, in the z-axis direction, at least a portion of the cleaning unit 4 can move within the range occupied by the substrate 90 and stage 20, and between overlapping and non-overlapping positions. In other words, the cleaning unit 4 can move to an upper position where it may interfere with the cleaning unit 4 if the stage 20 and substrate 90 move in the x-axis direction, and to a lower position where it will not interfere with the cleaning unit 4 even if the stage 20 and substrate 90 move in the x-axis direction. This increases the degree of freedom in the position of the cleaning unit 4 in the y-axis direction.
  • rail 5a is a rail for moving the coating unit 3 in the y-axis direction.
  • the distance between rail 5a and rail 5b is slightly greater than the width of the stage 20 in the x-axis direction.
  • One or more alignment cameras 50 are provided on each of rails 5a and 5b in positions facing each other. The alignment cameras 50 are cameras used in the process of adjusting the relative position of the substrate 90 with respect to the stage 20.
  • the control unit 9 is a control device that controls each part of the coating device 1. For example, as described below, the control unit 9 determines the home position of the coating unit 3 and the position of the substrate 90 relative to the stage 20.
  • the coating device 1 may be equipped with a memory unit that stores images captured by the alignment camera 50, or the control unit 9 and memory unit may be realized as a device such as a computer that includes these components.
  • FIGS. 3 and 4 are each an example of a schematic diagram of a conventional coating apparatus 101.
  • the components of the conventional coating apparatus 101 shown in FIGS. 3 and 4 correspond to the components of the coating apparatus 1 of the present application. While redundant explanations will be omitted, specifically, the coating unit 103, cleaning unit 104, rails 105a and 105b, stage 120, inkjet head 130, and alignment camera 150 of the conventional coating apparatus 101 correspond to the coating unit 3, cleaning unit 4, rails 5a and 5b, stage 20, inkjet head 30, and alignment camera 50 of the coating apparatus 1 of the present application, respectively.
  • the rail 105a is longer in the negative y-axis direction, and the cleaning unit 104 is fixed further in the negative y-axis direction than the stage 120 in the y-axis direction, and its position is also fixed in the z-axis direction.
  • the cleaning unit 104 and the stage 120 do not interfere with each other, but there are problems in that the movement distance of the coating unit 103 becomes large and the coating device 101 itself becomes large.
  • the coating device 101 in Figure 4 has waste-dumping areas 180 for discharging liquid near both ends of the stage 120 in the x-axis direction.
  • the waste-dumping areas 180 are realized as grooves in which absorbent material is placed to absorb the liquid to be discarded.
  • Fig. 5 is an example of a flowchart showing the processing flow.
  • the stage 20 is positioned outside between the rails 5a and 5b, and the coating unit 3 is positioned at a home position determined in advance by the control unit 9 according to the size of the substrate 90 to be coated.
  • the control unit 9 may also be able to obtain the size of the substrate 90 to be coated, for example, from the production line.
  • the aforementioned home position is preferably a position that does not overlap in the y-axis direction with the substrate 90 placed on the stage 20 and is close to an extension of the edge of the substrate 90.
  • the position of the coating unit 3 shown in FIGS. 1 and 6 is an example of the home position, and the dotted line 60 indicates an extension of the edge of the substrate 90.
  • the position of the coating unit 3 shown in FIG. 6 indicates the home position when the substrate 90 is relatively smaller than the range in which the substrate 90 can be placed on the stage 20.
  • the substrate 90 will be assumed to be the size shown in Figure 1.
  • step S101 the transport unit 2 places the substrate 90 to be coated on the stage 20.
  • the transport unit 2 transports the stage 20 between the rails 5a and 5b, as shown in FIG. 7.
  • the transport unit 2 adjusts the position of the substrate 90 relative to the stage 20 to a position determined by the control unit 9 with reference to the image from the alignment camera 50. For example, the transport unit 2 adjusts the position of the substrate 90 so that the side of the substrate 90 in the y-axis direction is parallel to the y-axis.
  • the transport unit 2 transports the stage 20 to the outside between the rails 5a and 5b.
  • the destination of the stage 20 may be the same as before the processing of S102 began. The same applies to S109, which will be described later.
  • the applicator unit 3 moves from its home position in the y-axis direction to a position where it overlaps with the cleaning unit 4 on the xy plane, i.e., above the cleaning unit 4 (toward the front of the paper in Figure 8).
  • the cleaning unit 4 then moves in the positive z-axis direction, i.e., upward, to clean the applicator unit 3.
  • the applicator unit 3 may also perform a waste injection of liquid into the waste injection unit 6.
  • the transport unit 2 transports the stage 20 to the outside between the rails 5a and 5b.
  • the transport unit 2 transports the stage 20 so that the applicator 3 and the stage 20 do not overlap on the xy plane defined by the x-axis and y-axis. This has the effect of preventing droplets of the waste injection liquid from adhering to the substrate 90.
  • the waste injection unit 6 has a wall surface 40, which makes this effect even more pronounced.
  • the cleaning unit 4 cleans the coating unit 3 after the process of S103, which adjusts the position of the substrate 90 relative to the stage 20, has been performed, and before coating of the substrate 90 is started. This allows the coating device 1 to shorten the time from when cleaning of the coating unit 3 is completed to when coating begins, and allows the inkjet head 30 to be kept moistened so that stable droplets can be applied.
  • the transport unit 2 transports the stage 20 between rails 5a and 5b.
  • the applicator 3 moves to an application start position where it overlaps with the substrate 90 in the xy plane, and then applies ink to the substrate 90 while moving in the y-axis direction.
  • the position of the applicator 3 shown in Figure 9 indicates the application start position.
  • the transport unit 2 transports the stage 20 in stages in the x-axis direction. This allows the coating unit 3 to coat the entire area to be coated on the top surface of the substrate 90.
  • the transport unit 2 transports the stage 20 to the outside between the rails 5a and 5b.
  • the transport unit 2 removes the substrate 90 placed on the stage 20 from the stage 20.
  • the removed substrate 90 is used, for example, to assemble a product using the substrate 90.
  • Figure 10 also shows a schematic diagram of the coating apparatus 1 when the processes of S109 and S110 are performed.
  • control unit 9 determines whether there is a next substrate 90 that the coating device 1 should subsequently coat. If the control unit 9 determines that there is a next substrate 90 (S111: YES), the processing from S101 is repeated for the next substrate 90. If the control unit 9 determines that there is not a next substrate 90 (S111: NO), the processing shown in the flowchart in Figure 5 ends.
  • the coating device 1 may determine and move the home position of the coating unit 3 according to the size of the substrate 90 to be coated next before executing S101.
  • the configuration of the coating device 1 shortens the travel distance of the coating unit 3 between the home position and the cleaning unit 4, regardless of the size of the substrate 90, thereby shortening the time required to coat each substrate 90 and the time (takt) from when coating of one substrate 90 is completed to when coating of the next substrate 90 begins.
  • the configuration of the coating device 1 also contributes to making the coating device more compact.
  • the first, second, and third directions may intersect at a single point, and a configuration in which they are not perpendicular to one another is also included in the present disclosure.
  • a configuration in which the cleaning unit 4 approaches the application unit 3 from diagonally below a plane parallel to the mounting surface 201 of the stage 20 is also included in the present disclosure.
  • the process of placing the substrate 90 on the stage 20 and the process of removing the placed substrate 90 from the stage 20 are not limited to being performed by a manipulator or the like of the transport unit 2, but may be performed by a device or robot separate from the coating device 1, or by an operator.
  • waste shot unit 6 does not have to be configured as an integral part of the cleaning unit 4, but may be configured as a separate unit from the cleaning unit 4, for example, located near the cleaning unit 4.
  • the coating device 1 may temporarily transport the stage 20 outside between the rails 5a and 5b to clean the coating unit 3 after the coating of the substrate 90 by the coating unit 3 has started and finished, and then resume coating the substrate 90. This allows the inkjet head 30 to remain moist and coat the substrate 90 with stable droplets, even if the coating of the substrate 90 is interrupted midway.
  • the cleaning unit 4 (and the waste shot unit 6) may also be set on rails 5a and configured to be movable in the y-axis direction.
  • the cleaning unit 4 be positioned at the aforementioned approximately middle position in the y-axis direction, at least when the applicator 3 is not being cleaned.
  • the control unit 9 control the cleaning unit 4 to be positioned at the aforementioned approximately middle position in the y-axis direction, at least when the applicator 3 is not being cleaned.
  • the functions of a device including the control unit 9 can be realized by a program that causes a computer to function as the device, and a program that causes a computer to function as each control block of the device.
  • the device includes a computer having at least one control device (e.g., a processor) and at least one storage device (e.g., a memory) as hardware for executing the program.
  • control device e.g., a processor
  • storage device e.g., a memory
  • the above program may be stored non-temporarily on one or more computer-readable storage media. These storage media may or may not be included in the device. In the latter case, the program may be supplied to the device via any wired or wireless transmission medium.
  • each of the above control blocks can be realized by logic circuits.
  • integrated circuits incorporating logic circuits that function as each of the above control blocks are also included in the scope of this disclosure.
  • the functions of each of the above control blocks can also be realized by, for example, a quantum computer.
  • each of the processes described in each of the above embodiments may be executed by AI (Artificial Intelligence).
  • AI Artificial Intelligence
  • the AI may run on the control device, or on another device (such as an edge computer or cloud server).
  • Coating device 2 Conveying unit 3 Coating unit (head unit) 4. Cleaning section (cleaning unit) 5a, 5b Rail 9 Control unit 20 Stage 30 Inkjet head 40 Wall surface 50 Alignment camera 90 Substrate 201 Mounting surface

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  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

塗布装置（１）は、基板（９０）を載置する載置面（２０１）を有するステージ（２０）を第１方向に搬送する搬送部（２）と、第２方向に移動し、基板に対して液体を塗布する塗布部（３）と、塗布部（３）を清掃する清掃部（４）を備え、清掃部（４）は、少なくとも塗布部（３）の清掃を行っていないときに、第２方向において、塗布部（３）が移動可能な範囲と、ステージ（２０）上に基板を載置可能な範囲とが重畳する範囲の略中間位置に配置されている。

Description

塗布装置及び制御方法
　本開示は、塗布装置及び制御方法に関する。
　従来、インクジェット方式によって基板等の塗布を行う塗布装置が知られている。前記塗布装置においては、インク等の液体を吐出するヘッドユニットの清掃が行われる。
日本国特開２００９－１８２１６９号
　しかしながら、上述のような従来技術においては、ヘッドユニットが塗布前に位置するホーム位置が、清掃を行う清掃ユニットの位置と遠い場合に、ヘッドユニットの移動距離が長くなることによって、特に複数の基板の塗布に要する時間が長くなるという問題がある。
　本開示の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、各基板の塗布に要する時間を短縮することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る塗布装置は、基板を載置する載置面を有するステージと、前記載置面と平行な第１方向に前記ステージを搬送する搬送部と、前記第１方向と交差し、且つ前記載置面と平行な方向の第２方向に移動し、前記基板に対して液体を塗布する塗布部と、前記塗布部を清掃する清掃部を備え、前記清掃部は、少なくとも前記塗布部の清掃を行っていないときに、前記第２方向において、前記塗布部が移動可能な範囲と、前記ステージ上に前記基板を載置可能な範囲とが重畳する範囲の略中間位置に配置されている。
　上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る制御方法は、基板を載置する載置面を有するステージと、前記載置面と平行な第１方向に前記ステージを搬送する搬送部と、前記第１方向と交差し、且つ前記載置面と平行な方向の第２方向に移動し、前記基板に対して液体を塗布する塗布部と、前記塗布部を清掃する、前記第２方向に移動可能な清掃部とを備える塗布装置を制御する制御方法であって、前記清掃部を、少なくとも前記塗布部の清掃を行っていないときに、前記第２方向において、前記塗布部が移動可能な範囲と、前記ステージ上に前記基板を載置可能な範囲とが重畳する範囲の略中間位置に配置するように制御する。
　本開示の一態様によれば、各基板の塗布に要する時間を短縮することができる。
本開示に係る塗布装置の概略図の一例である。 本開示に係る塗布装置の概略図の一例である。 従来の塗布装置の概略図の一例である。 従来の塗布装置の概略図の一例である。 本開示に係る塗布装置が実行する塗布方法の処理の流れを示すフローチャートの一例である。 本開示に係る塗布装置の概略図の一例である。 本開示に係る塗布装置の概略図の一例である。 本開示に係る塗布装置の概略図の一例である。 本開示に係る塗布装置の概略図の一例である。 本開示に係る塗布装置の概略図の一例である。
　以下、本開示の一実施形態について、詳細に説明する。
　〔１．塗布装置の構成例〕
　以下、本開示に係る塗布装置１について説明する。塗布装置１は、インクジェット方式によって液体を吐出し、その液体を基板等に対して塗布する装置である。前記基板は、例えばディスプレイを構成するＴＦＴ基板であるが、塗布の対象はこれに限定されず、その他の基板及びその他の塗布対象物であってもよい。
　図１及び図２は、塗布装置１の概略図の一例である。図１は、塗布装置１をｚ軸負方向側から見た概略図であり、図２は、塗布装置１をｙ軸負方向側から見た概略図である。多くの場合、塗布装置１は、ｘｙ平面が床面と並行な面になるように設けられる。以下においても、図１が上面図であり、図２が側面図であるものとして説明する。
　また、ｘ軸方向、ｙ軸方向、ｚ軸方向は、それぞれ本開示における第１方向、第２方向、第３方向の一例である。
　塗布装置１は、搬送部２、塗布部３、清掃部４、レール５ａ及び５ｂ、並びに制御部９を備えている。但し、搬送部２については、搬送部２が備えるステージ２０のみを図示している。また、図２以降の図においては、制御部９の図示を省略している。
　搬送部２は、基板９０を載置面２０１に載置可能なステージ２０と、ｘ軸方向、つまりｘ軸正方向あるいはｘ軸負方向にステージ２０を搬送する機構とを備えている。前記機構は、リニアガイド又はベルトコンベア等を用いて実現されてもよい。通常、基板９０を載置する載置面２０１は、ｘｙ平面と平行な面であって、ステージ２０の上面である。
　また、搬送部２は、例えばマニュピレータを備え、基板９０をステージ２０上に載置する処理、及び載置された基板９０をステージ２０上から取り除く処理を行う。例えば、搬送部２は、基板９０を製造ライン上から取得してもよいし、ステージ２０上から取り除いた基板９０を製造ライン上に移動させてもよい。
　塗布部３は、塗布に用いる液体をインクジェットヘッド３０の吐出孔から吐出するヘッドユニットである。塗布部３は、レール５ａにセットされており、ｘ軸方向と交差して且つ載置面２０１と平行なｙ軸方向にスライドして移動可能である。
　清掃部４は、塗布部３の前記吐出孔を少なくとも含む範囲を清掃する清掃ユニットである。多くの場合、塗布に用いられる液体は、時間の経過に伴い固まっていくインクである。例えば清掃部４は、インクジェットヘッド３０の吐出孔付近において固まったインク、及びホコリ等を清掃によって除去する。
　また、清掃部４は、塗布部３が捨て打ちした液体を回収する捨て打ち部６を備えていてもよい。換言すると、塗布装置１は、清掃部４と一体となった捨て打ち部６を備えていてもよい。これにより、例えば塗布装置１を小型化することに寄与する。また、捨て打ちとは、塗布部３が液体の一部を塗布に用いることなく吐出して廃棄することである。これにより、例えば直近に塗布を行ってから時間が経過して塗布部３内において粘度等が変化した液体を破棄し、粘度等が変化していない新しい液体を用いて塗布を開始することができる。
　また、捨て打ち部６は、吐出された液体を受け止める受け皿等に加え、捨て打ちが行われるときに基板９０が位置する方向に液体が飛散することを抑制するためにｚ軸方向に設けられた壁面を備えていてもよい。図２の壁面４０は、この一例である。
　また、図１に例示するように、清掃部４（及び捨て打ち部６）は、少なくとも塗布部３の清掃を行っていないときに、ｙ軸方向において、塗布部３がレール５ａ上を移動可能な範囲と、ステージ２０上に基板９０を載置可能な範囲とが重畳する範囲の略中間位置に配置される構成である。ここで、略中間位置とは、厳密な中間位置から若干の誤差を許容した一定範囲内の位置を意味している。当該構成には、清掃部４がｙ軸方向における前記の略中間位置に固定されている構成に加え、後述するように、清掃部４がｙ軸方向に移動可能な構成も含まれる。
　また、図２に示すように、清掃部４は、ｚ軸方向に移動可能である。なお且つ清掃部４は、ｚ軸方向において、清掃部４の少なくとも一部が、基板９０及びステージ２０が占める範囲と、重畳する位置と重畳しない位置とに移動可能である。換言すると、清掃部４は、ステージ２０及び基板９０がｘ軸方向に動いたと仮定したときに清掃部４と干渉し得る上方の位置と、ステージ２０及び基板９０がｘ軸方向に動いたとしても清掃部４と干渉しない下方の位置とに移動可能である。これにより、ｙ軸方向における清掃部４の位置の自由度を向上させることができる。
　また、塗布装置１が備える一対のレール５ａ及び５ｂのうち、レール５ａは、塗布部３をｙ軸方向に移動させるためのレールである。一態様において、レール５ａとレール５ｂとの間の距離は、ステージ２０のｘ軸方向の幅よりもやや大きい幅である。レール５ａ及び５ｂの各々には、互いに対向する位置に１以上のアライメントカメラ５０が設けられている。アライメントカメラ５０は、ステージ２０に対する基板９０の相対的な位置を調整する処理に用いられるカメラである。
　制御部９は、塗布装置１が備える各部を制御する制御装置である。例えば制御部９は、後述するように、塗布部３のホーム位置の決定、及びステージ２０に対する基板９０の位置の決定を行う。
　また、塗布装置１は、アライメントカメラ５０の撮像画像を記憶する記憶部等を備えていてもよいし、制御部９及び記憶部が、これらを備えるコンピュータ等の装置として実現されてもよい。
　〔２．従来の塗布装置の構成例〕
　続いて、本願の塗布装置１による効果を分かりやすくするために、従来の塗布装置において生じていた問題点について簡単に説明する。
　図３及び図４は、それぞれ従来の塗布装置１０１の概略図の一例である。図３及び図４に示す従来の塗布装置１０１が備える部材は、本願の塗布装置１が備える部材に各々対応する。重複する説明については省略するが、具体的には、従来の塗布装置１０１が備える塗布部１０３、清掃部１０４、レール１０５ａ及び１０５ｂ、ステージ１２０、インクジェットヘッド１３０、並びにアライメントカメラ１５０は、本願の塗布装置１が備える塗布部３、清掃部４、レール５ａ及び５ｂ、ステージ２０、インクジェットヘッド３０、並びにアライメントカメラ５０にそれぞれ対応する。
　図３及び図４の塗布装置１０１では、レール１０５ａがｙ軸負方向側に長く、且つ清掃部１０４が、ｙ軸方向においてステージ１２０よりもｙ軸負方向側に固定されており、ｚ軸方向においても位置が固定されている。
　図３及び図４の構成においては、清掃部１０４とステージ１２０とが互いに干渉することは無いものの、塗布部１０３の移動距離が大きくなってしまうことに加えて、塗布装置１０１そのものが大型化してしまうという問題がある。
　更に図４の塗布装置１０１は、前述の構成に加え、液体を捨て打ちするための捨て打ち領域１８０が、ステージ１２０のｘ軸方向における両端付近に設けられている。例えば捨て打ち領域１８０は、廃棄する液体を吸収する吸収材を設置する溝として実現される。図４の当該構成においては、液体が捨て打ちされる際に基板９０側に飛散し、飛沫が基板９０に付着する虞があるという問題がある。
　〔３．塗布装置の処理例〕
　続いて、従来の塗布装置１０１における問題点を解決可能な本願の塗布装置１が実行する塗布方法の処理の流れについて説明する。図５は、前記処理の流れを示すフローチャートの一例である。
　図５のフローチャートの処理が開始される時点においては、図１及び図６に示されるように、ステージ２０は、レール５ａとレール５ｂとの間の外側に位置し、且つ塗布部３は、塗布対象となる基板９０のサイズに応じて制御部９が事前に決定したホーム位置に位置しているものとする。また、制御部９は、塗布対象となる基板９０のサイズを例えば製造ラインから取得可能であってもよい。前述のホーム位置は、ステージ２０に載置される基板９０とｙ軸方向において重畳しない位置であって、基板９０端部の延長線上に近い位置が望ましい。図１及び図６に示す塗布部３の位置は、ホーム位置の一例であって、点線６０は、基板９０端部の延長線を示している。また、図６に示す塗布部３の位置は、ステージ２０上に基板９０を載置可能な範囲よりも基板９０が比較的小さい場合におけるホーム位置を示している。
　以下の説明においては、基板９０が、図１に示すサイズであるものとして説明する。
　Ｓ１０１（ステップＳ１０１）において、搬送部２は、塗布対象となる基板９０をステージ２０上に載置する。
　Ｓ１０２において、搬送部２は、図７に示されるように、レール５ａとレール５ｂとの間にステージ２０を搬送する。
　Ｓ１０３において、搬送部２は、ステージ２０に対する相対的な基板９０の位置を、制御部９がアライメントカメラ５０の画像を参照して決定した位置に調整する。例えば搬送部２は、基板９０のｙ軸方向側の辺がｙ軸と並行になるように基板９０の位置を調整する。
　Ｓ１０４において、搬送部２は、レール５ａとレール５ｂとの間の外側にステージ２０を搬送する。ステージ２０の搬送先は、Ｓ１０２の処理が開始される前と同一であってもよい。後述するＳ１０９においても同様である。
　Ｓ１０５において、塗布部３は、図８に示されるように、ホーム位置からｙ軸方向に移動して、ｘｙ平面上において清掃部４と重畳する位置、即ち清掃部４の上方（図８の紙面手前側）に移動する。そして清掃部４は、ｚ軸正方向、即ち上方に移動して、塗布部３の清掃を行う。また、塗布部３は、捨て打ち部６に液体の捨て打ちを行ってもよい。
　また、Ｓ１０４において前述したように、塗布部３が捨て打ちをする前に、搬送部２によって、レール５ａとレール５ｂとの間の外側にステージ２０が搬送されている。つまり、搬送部２は、塗布部３が捨て打ちを行うときに、塗布部３とステージ２０とが、ｘ軸とｙ軸とによって構成されるｘｙ平面上で重畳しないようにステージ２０を搬送する。これにより、捨て打ちされた液体の飛沫が基板９０に付着することを抑制することができるという効果を奏する。加えて、前述したように、捨て打ち部６が壁面４０を備えることによって、前記効果が更に顕著となる。
　更に付け加えると、清掃部４は、ステージ２０に対する相対的な基板９０の位置を調整するＳ１０３の処理が行われた後のタイミングであって、且つ基板９０の塗布が行われる前のタイミングにおいて、塗布部３を清掃している。これにより塗布装置１は、塗布部３の清掃が完了してから塗布を開始するまでの時間を短縮し、インクジェットヘッド３０が潤った状態によって安定した液滴で塗布を行うことができる。
　Ｓ１０６において、塗布部３は、Ｓ１０５の処理に続いてホーム位置に移動する。これにより、塗布装置１が備える各部は、図１に示す位置関係となる。
　Ｓ１０７において、搬送部２は、レール５ａとレール５ｂとの間にステージ２０を搬送する。
　Ｓ１０８において、塗布部３は、ｘｙ平面において基板９０と重畳する塗布開始位置に移動したのち、ｙ軸方向に移動しながら基板９０にインクを塗布する。図９に示す塗布部３の位置は、前記塗布開始位置を示している。
　また、塗布部３が基板９０の塗布を行っている間、搬送部２は、ステージ２０をｘ軸方向に段階的に搬送する。これにより、塗布部３は、基板９０上面の塗布の対象となる領域全体を塗布することができる。
　Ｓ１０９において、搬送部２は、レール５ａとレール５ｂとの間の外側にステージ２０を搬送する。
　Ｓ１１０において、搬送部２は、ステージ２０上に載置された基板９０を、ステージ２０上から取り除く。取り除かれた基板９０は、例えば当該基板９０を用いた製品の組み立てに使用される。また、図１０は、Ｓ１０９及びＳ１１０の処理が行われるときにおける塗布装置１の概略図を示している。
　Ｓ１１１において、制御部９は、塗布装置１が続けて塗布すべき次の基板９０が有るか否かを判定する。制御部９が、前記次の基板９０が有ると判定した場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、前記次の基板９０を対象としてＳ１０１からの処理が繰り返される。制御部９が、前記次の基板９０が無いと判定した場合（Ｓ１１１：ＮＯ）、図５のフローチャートに示す処理が終了する。
　また、塗布装置１は、Ｓ１１１に続いてＳ１０１の処理を実行する場合であって、次に塗布対象となる基板９０のサイズが、直近に塗布した基板９０のサイズと異なる場合、Ｓ１０１の処理の前に、次に塗布対象となる基板９０のサイズに応じて塗布部３のホーム位置の決定及び移動を行ってもよい。
　このように塗布装置１の構成によって、基板９０のサイズに依らず、ホーム位置と清掃部４上との間における塗布部３の移動距離を短縮し、各基板９０の塗布に要する時間、及び、或る基板９０の塗布が完了してから次の基板９０の塗布を開始するまでの時間（タクト）を短縮することができる。また、塗布装置１の構成によれば、塗布装置を小型化することにも寄与する。
　〔４．付記事項〕
　前述した第１方向、第２方向及び第３方向は、互いに１点で交差していればよく、互いに直交しない場合の構成についても本開示に含まれる。つまり一例として、ステージ２０の載置面２０１と平行な面と塗布部３とに対して清掃部４が斜め下方から近づく構成等についても本開示に含まれる。
　また、基板９０をステージ２０上に載置する処理、及び載置された基板９０をステージ２０上から取り除く処理は、搬送部２のマニュピレータ等が行う構成に限定されず、塗布装置１とは別の装置若しくはロボット、又は作業員が行う構成であってもよい。
　また、捨て打ち部６は、清掃部４と一体となった構成に限定されず、清掃部４とは別に、例えば清掃部４の近傍に設けられる構成であってもよい。
　また、塗布装置１は、塗布部３が基板９０の塗布を開始してから完了させるまでの間に、レール５ａとレール５ｂとの間の外側へステージ２０を一旦搬送して塗布部３の清掃を行ったのち、基板９０の塗布を再開してもよい。これにより、例えば基板９０の塗布を途中で中断した場合であっても、インクジェットヘッド３０が潤った状態によって安定した液滴で塗布を行うことができる。
　また、塗布部３に加え、清掃部４（及び捨て打ち部６）も、レール５ａにセットされてｙ軸方向に移動可能な構成であってもよい。但し前記構成においても、清掃部４は、少なくとも塗布部３の清掃を行っていないときにはｙ軸方向における前述の略中間位置に配置されていることが望ましい。換言すると、制御部９は、清掃部４を、少なくとも塗布部３の清掃を行っていないときにはｙ軸方向における前述の略中間位置に配置するように制御することが望ましい。前記構成によれば、例えば塗布部３が清掃部４側に移動すると共に清掃部４が塗布部３側に移動して、清掃部４と塗布部３とが重畳したときに清掃部４が塗布部３の清掃を始める制御、及び、塗布部３がホーム位置側に移動しながら清掃部４が塗布部３の清掃を行う制御が可能となる。これにより、各基板９０の塗布に要する時間、及び、或る基板９０の塗布が完了してから次の基板９０の塗布を開始するまでの時間の更なる短縮に寄与する。
　〔５．ソフトウェアによる実現例〕
　制御部９を含む装置（以下、「装置」と呼ぶ）の機能は、当該装置としてコンピュータを機能させるためのプログラムであって、当該装置の各制御ブロックとしてコンピュータを機能させるためのプログラムにより実現することができる。
　この場合、上記装置は、上記プログラムを実行するためのハードウェアとして、少なくとも１つの制御装置（例えばプロセッサ）と少なくとも１つの記憶装置（例えばメモリ）を有するコンピュータを備えている。この制御装置と記憶装置により上記プログラムを実行することにより、上記各実施形態で説明した各機能が実現される。
　上記プログラムは、一時的ではなく、コンピュータ読み取り可能な、１または複数の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体は、上記装置が備えていてもよいし、備えていなくてもよい。後者の場合、上記プログラムは、有線または無線の任意の伝送媒体を介して上記装置に供給されてもよい。
　また、上記各制御ブロックの機能の一部または全部は、論理回路により実現することも可能である。例えば、上記各制御ブロックとして機能する論理回路が形成された集積回路も本開示の範疇に含まれる。この他にも、例えば量子コンピュータにより上記各制御ブロックの機能を実現することも可能である。
　また、上記各実施形態で説明した各処理は、ＡＩ（Artificial Intelligence：人工知能）に実行させてもよい。この場合、ＡＩは上記制御装置で動作するものであってもよいし、他の装置（例えばエッジコンピュータまたはクラウドサーバ等）で動作するものであってもよい。
　本開示は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
１　塗布装置
２　搬送部
３　塗布部（ヘッドユニット）
４　清掃部（清掃ユニット）
５ａ、５ｂ　レール
９　制御部
２０　ステージ
３０　インクジェットヘッド
４０　壁面
５０　アライメントカメラ
９０　基板
２０１　載置面

 

Claims (7)

  1. 　基板を載置する載置面を有するステージと、
    　前記載置面と平行な第１方向に前記ステージを搬送する搬送部と、
    　前記第１方向と交差し、且つ前記載置面と平行な方向の第２方向に移動し、前記基板に対して液体を塗布する塗布部と、
    　前記塗布部を清掃する清掃部とを備え、
    　前記清掃部は、少なくとも前記塗布部の清掃を行っていないときに、
    　前記第２方向において、前記塗布部が移動可能な範囲と、前記ステージ上に前記基板を載置可能な範囲とが重畳する範囲の略中間位置に配置されている、
    塗布装置。
  2. 　前記清掃部は、
    　前記載置面と交差する第３方向に移動可能であり、
    　且つ、前記第３方向において、前記清掃部の少なくとも一部が、前記基板及び前記ステージが占める範囲と、重畳する位置と重畳しない位置とに移動可能である、
    請求項１に記載の塗布装置。
  3. 　前記塗布部が捨て打ちした前記液体を回収する捨て打ち部であって、前記清掃部と一体となった捨て打ち部を更に備える、
    請求項１又は２に記載の塗布装置。
  4. 　前記塗布部が捨て打ちした前記液体を回収する捨て打ち部であって、前記捨て打ちが行われるときに前記基板が位置する方向に前記液体が飛散することを抑制するための壁面が設けられた捨て打ち部を更に備える、
    請求項１又は２に記載の塗布装置。
  5. 　前記搬送部は、
    　　前記塗布部が捨て打ちを行うときに、前記塗布部と前記ステージとが、前記第１方向と前記第２方向とによって構成される平面上で重畳しないように前記ステージを搬送する、
    請求項３又は４に記載の塗布装置。
  6. 　前記清掃部は、
    　　塗布対象となる前記基板の位置であって、前記ステージに対する相対的な位置を調整する処理が行われた後のタイミングであって、且つ前記基板の塗布が行われる前のタイミングにおいて、前記塗布部を清掃する、
    請求項１から５までの何れか１項に記載の塗布装置。
  7. 　基板を載置する載置面を有するステージと、
    　前記載置面と平行な第１方向に前記ステージを搬送する搬送部と、
    　前記第１方向と交差し、且つ前記載置面と平行な方向の第２方向に移動し、前記基板に対して液体を塗布する塗布部と、
    　前記塗布部を清掃する、前記第２方向に移動可能な清掃部と
    を備える塗布装置を制御する制御方法であって、
    　前記清掃部を、少なくとも前記塗布部の清掃を行っていないときに、
    　　前記第２方向において、前記塗布部が移動可能な範囲と、前記ステージ上に前記基板を載置可能な範囲とが重畳する範囲の略中間位置に配置するように制御する、
    制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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