アライメント装置及びアライメント方法
【課題】従来、アライメントにかかるコストを低減することが困難であるという課題がある。
【解決手段】吐出ヘッドの基準ノズルを撮像するカメラ１３７と、カメラ１３７が基準ノズルを撮像した結果に基づいて、吐出ヘッドの位置を把握する制御部２０１と、を有し、制御部２０１は、複数の表示画素を有する原版１８１の複数の表示画素の少なくとも一部を、吐出ヘッドの種類に応じて発光させたときの表示パターンを、カメラ１３７で撮像した結果に基づいて、吐出ヘッドの位置の補正量を演算する、ことを特徴とするアライメント装置。
【解決手段】吐出ヘッドの基準ノズルを撮像するカメラ１３７と、カメラ１３７が基準ノズルを撮像した結果に基づいて、吐出ヘッドの位置を把握する制御部２０１と、を有し、制御部２０１は、複数の表示画素を有する原版１８１の複数の表示画素の少なくとも一部を、吐出ヘッドの種類に応じて発光させたときの表示パターンを、カメラ１３７で撮像した結果に基づいて、吐出ヘッドの位置の補正量を演算する、ことを特徴とするアライメント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アライメント装置及びアライメント方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液状体を液滴として吐出することができる吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置において、複数の吐出ヘッドをサブキャリッジに搭載した構成が知られている。そして、複数の吐出ヘッドをサブキャリッジとして組み立てるサブキャリッジ組立機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３１３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１には、サブキャリッジ組立機において、アライメントマスクを吐出ヘッドの位置の原型（原版）とし、この原型に基づいて吐出ヘッドの位置決め（アライメント）を行うことが記載されている。これにより、サブキャリッジにおける複数の吐出ヘッドのそれぞれの組立精度を高く保つことができる。
しかしながら、アライメントマスクを用いたアライメント方法では、サブキャリッジの機種ごとや、吐出ヘッドの機種ごとにアライメントマスクが必要となる。このため、従来、アライメントにかかるコストを低減することが困難であるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。
【０００６】
［適用例１］アライメント対象である対象物の基準マークを撮像する撮像装置と、前記撮像装置が前記基準マークを撮像した結果に基づいて、前記対象物の位置を把握する制御部と、を有し、前記制御部は、複数の発光領域を有する発光装置の前記複数の発光領域の少なくとも一部を、前記対象物の種類に応じて発光させたときの発光パターンを、前記撮像装置で撮像した結果に基づいて、前記対象物の位置の補正量を演算する、ことを特徴とするアライメント装置。
【０００７】
この適用例のアライメント装置は、撮像装置と、制御部と、を有する。
撮像装置は、アライメント対象である対象物の基準マークを撮像する。
制御部は、撮像装置が基準マークを撮像した結果に基づいて、対象物の位置を把握する。
このアライメント装置では、制御部は、撮像装置で発光パターンを撮像した結果に基づいて、対象物の位置の補正量を演算する。発光パターンは、発光装置の複数の発光領域の少なくとも一部を、対象物の種類に応じて発光させたときのパターンである。発光装置では、対象物の種類に応じて発光パターンを変化させることができる。
このため、このアライメント装置では、例えば、対象物の種類ごとに異なるマスクパターンを用意する必要性を解消しやすくすることができる。
【０００８】
［適用例２］上記のアライメント装置であって、前記複数の発光領域は、平面視で、マトリクス状に配列している、ことを特徴とするアライメント装置。
【０００９】
この適用例では、複数の発光領域がマトリクス状に配列しているので、種々の発光パターンを形成しやすくすることができる。
【００１０】
［適用例３］上記のアライメント装置であって、前記発光装置は、液晶装置で構成されている、ことを特徴とするアライメント装置。
【００１１】
この適用例では、発光装置が液晶装置で構成されているので、複数の発光領域を選択的に発光させることができる。
【００１２】
［適用例４］複数の発光領域を有する発光装置の前記複数の発光領域の少なくとも一部を、アライメント対象である対象物の種類に応じた発光パターンで選択的に発光させ、前記発光パターンを撮像した結果に基づいて、前記対象物をアライメントする、ことを特徴とするアライメント方法。
【００１３】
この適用例のアライメント方法では、発光装置を対象物の種類に応じた発光パターンで発光させ、発光パターンを撮像した結果に基づいて、対象物をアライメントする。このアライメント方法によれば、対象物の種類に応じて発光装置の発光パターンを変化させることができる。このため、例えば、種類ごとに異なるマスクパターンを用意する必要性を解消しやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態における液滴吐出装置の概略の構成を示す斜視図。
【図２】本実施形態におけるキャリッジを図１中のＡ視方向に見たときの正面図。
【図３】本実施形態におけるヘッドユニットの底面図。
【図４】図２中のＢ−Ｂ線における断面図。
【図５】本実施形態における組立装置の概略の構成を示す斜視図。
【図６】本実施形態におけるユニット搬送装置の概略の構成を示す斜視図。
【図７】本実施形態におけるアライメント装置の概略の構成を示す斜視図。
【図８】本実施形態における移動装置の概略の構成を示す斜視図。
【図９】本実施形態における原版を示す平面図。
【図１０】図９中のＣ部の拡大図。
【図１１】本実施形態における組立装置の概略の構成を示すブロック図。
【図１２】本実施形態におけるヘッドユニットの組立て方法の流れを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照しながら、記録装置の１つである液滴吐出装置を例に、実施形態について説明する。なお、各図面において、それぞれの構成を認識可能な程度の大きさにするために、構成や部材の縮尺が異なっていることがある。
【００１６】
実施形態における液滴吐出装置１は、概略の構成を示す斜視図である図１に示すように、ワーク搬送装置３と、キャリッジ７と、キャリッジ搬送装置９と、を有している。
キャリッジ７には、ヘッドユニット１３が設けられている。
液滴吐出装置１では、ヘッドユニット１３と基板などのワークＷとの平面視での相対位置を変化させつつ、ヘッドユニット１３から液状体を液滴として吐出させることによって、ワークＷに液状体で所望のパターンを描画することができる。なお、図中のＹ方向はワークＷの移動方向を示し、Ｘ方向は平面視でＹ方向とは直交する方向を示している。また、Ｘ方向及びＹ方向によって規定されるＸＹ平面と直交する方向は、Ｚ方向として規定される。
【００１７】
このような液滴吐出装置１は、例えば、液晶表示パネル等に用いられるカラーフィルターの製造や、有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置の製造などに適用され得る。
赤、緑及び青の３色のフィルターエレメントを有するカラーフィルターの場合、液滴吐出装置１は、例えば、基板に赤、緑及び青の各着色層を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、ヘッドユニット１３から各着色層に対応する各液状体を、ワークＷに液滴として吐出させることによって、ワークＷに赤、緑及び青のそれぞれのフィルターエレメントのパターンが描画される。
また、有機ＥＬ装置の製造では、例えば、赤、緑及び青の画素ごとに、各色に対応する機能層（有機層）を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、ヘッドユニット１３から各色の機能層に対応する各液状体を、ワークＷに液滴として吐出させることによって、ワークＷに赤、緑及び青のそれぞれの機能層のパターンが描画される。
【００１８】
ここで、液滴吐出装置１の各構成について、詳細を説明する。
ワーク搬送装置３は、図１に示すように、定盤２１と、ガイドレール２３ａと、ガイドレール２３ｂと、ワークテーブル２５と、を有している。
定盤２１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、Ｙ方向に沿って延びるように据えられている。ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂは、定盤２１の上面２１ａ上に配設されている。ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂは、それぞれ、Ｙ方向に沿って延在している。ガイドレール２３ａとガイドレール２３ｂとは、互いにＸ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
【００１９】
ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂを挟んで定盤２１の上面２１ａに対向した状態で設けられている。ワークテーブル２５は、定盤２１から浮いた状態でガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂ上に載置されている。ワークテーブル２５は、ワークＷが載置される面である載置面２５ａを有している。載置面２５ａは、定盤２１側とは反対側（上側）に向けられている。ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂによってＹ方向に沿って案内され、定盤２１上をＹ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
ワークテーブル２５は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｙ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、本実施形態では、ワークテーブル２５をＹ方向に沿って移動させるための動力源として、図示しないワーク搬送モーターが採用されている。ワーク搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
ワーク搬送モーターからの動力は、移動機構を介してワークテーブル２５に伝達される。これにより、ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂに沿って、すなわちＹ方向に沿って往復移動することができる。つまり、ワーク搬送装置３は、ワークテーブル２５の載置面２５ａに載置されたワークＷを、Ｙ方向に沿って往復移動させることができる。
【００２０】
ヘッドユニット１３は、キャリッジ７を図１中のＡ視方向に見たときの正面図である図２に示すように、ヘッドプレート３１と、２個の吐出ヘッド３３と、を有している。２個の吐出ヘッド３３は、Ｘ方向に並んでいる。なお、吐出ヘッド３３の個数は、２個に限定されず、１個以上の任意の個数が採用され得る。また、以下においては、２つの吐出ヘッド３３のそれぞれを識別する場合に、吐出ヘッド３３ａ及び吐出ヘッド３３ｂという表記が用いられる。
吐出ヘッド３３は、底面図である図３に示すように、ノズル面３５を有している。ノズル面３５には、複数のノズル３７が形成されている。なお、図３では、ノズル３７をわかりやすく示すため、ノズル３７が誇張され、且つノズル３７の個数が減じられている。
【００２１】
各吐出ヘッド３３において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って配列する２本のノズル列３９を構成している。２本のノズル列３９は、Ｘ方向に互いに隙間をあけた状態で並んでいる。各ノズル列３９において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って所定のノズル間隔Ｐで形成されている。各吐出ヘッド３３において、２本のノズル列３９は、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。
ヘッドユニット１３では、２個の吐出ヘッド３３のうちの一方におけるノズル列３９と、他方の吐出ヘッド３３におけるノズル列３９とが、互いにＹ方向にＰ／４の距離だけずれている。これにより、本実施形態では、Ｙ方向におけるノズル３７の密度が高められている。
【００２２】
各吐出ヘッド３３は、ヘッドプレート３１に接着されている。本実施形態では、ヘッドプレート３１に設けられている基準マーク４１に対する各吐出ヘッド３３の位置が、許容範囲内に補正（アライメント）された上で、各吐出ヘッド３３がヘッドプレート３１に接着されている。これにより、ヘッドプレート３１に対する各吐出ヘッド３３の位置精度が、高められている。
本実施形態では、２つの基準マーク４１がヘッドプレート３１に設けられている。以下において、２つの基準マーク４１のそれぞれを識別するときに、２つの基準マーク４１は、それぞれ、基準マーク４１ａ及び基準マーク４１ｂと表記される。
【００２３】
他方で、各吐出ヘッド３３には、複数のノズル３７のうちの一部が基準ノズル４２として設定されている。そして、本実施形態では、各吐出ヘッド３３の位置は、２つの基準マーク４１に対する基準ノズル４２の位置として規定される。
本実施形態では、各吐出ヘッド３３において、２つの基準ノズル４２が設定されている。以下において、２つの基準ノズル４２のそれぞれを識別するときに、２つの基準ノズル４２は、それぞれ、基準ノズル４２ａ及び基準ノズル４２ｂと表記される。
また、各吐出ヘッド３３は、ベース部４３を有している。各吐出ヘッド３３は、ベース部４３を介してヘッドプレート３１に接着されている。ベース部４３には、係合孔４４が設けられている。
【００２４】
本実施形態では、１つの吐出ヘッド３３に２つの係合孔４４が設けられている。以下において、２つの係合孔４４のそれぞれを識別するときに、２つの係合孔４４は、それぞれ、係合孔４４ａ及び係合孔４４ｂと表記される。２つの係合孔４４には、それぞれ、後述する位置補正用のピンが係合する。
本実施形態では、２つの係合孔４４のそれぞれにピンを係合させた状態でピンを変位させることによって、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置を補正する方法が採用されている。吐出ヘッド３３の位置の補正方法については、詳細を後述する。
【００２５】
吐出ヘッド３３は、図２中のＢ−Ｂ線における断面図である図４に示すように、ノズルプレート４６と、キャビティープレート４７と、振動板４８と、複数の圧電素子４９と、を有している。
ノズルプレート４６は、ノズル面３５を有している。複数のノズル３７は、ノズルプレート４６に設けられている。
キャビティープレート４７は、ノズルプレート４６のノズル面３５とは反対側の面に設けられている。キャビティープレート４７には、複数のキャビティー５１が形成されている。各キャビティー５１は、各ノズル３７に対応して設けられており、対応する各ノズル３７に連通している。各キャビティー５１には、図示しないタンクから機能液５３（液状体）が供給される。
【００２６】
振動板４８は、キャビティープレート４７のノズルプレート４６側とは反対側の面に設けられている。振動板４８は、Ｚ方向に振動（縦振動）することによって、キャビティー５１内の容積を拡大したり、縮小したりする。
複数の圧電素子４９は、それぞれ、振動板４８のキャビティープレート４７側とは反対側の面に設けられている。各圧電素子４９は、各キャビティー５１に対応して設けられており、振動板４８を挟んで各キャビティー５１に対向している。各圧電素子４９は、駆動信号に基づいて、伸張する。これにより、振動板４８がキャビティー５１内の容積を縮小する。このとき、キャビティー５１内の機能液５３に圧力が付与される。その結果、ノズル３７から、機能液５３が液滴５５として吐出される。吐出ヘッド３３による液滴５５の吐出法は、インクジェット法の１つである。インクジェット法は、塗布法の１つである。
【００２７】
上記の構成を有する吐出ヘッド３３は、図２に示すように、ノズル面３５がヘッドプレート３１から突出した状態で、ヘッドプレート３１に支持されている。
キャリッジ７は、図２に示すように、ヘッドユニット１３を支持している。ここで、ヘッドユニット１３は、ノズル面３５がＺ方向の下方に向けられた状態でキャリッジ７に支持されている。
上記により、ワークＷには、吐出ヘッド３３から機能液５３が塗布され得る。
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子４９が採用されているが、機能液５３に圧力を付与するための加圧手段は、これに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子も採用され得る。また、加圧手段としては、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなども採用され得る。さらに、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって機能液に圧力を付与する構成も採用され得る。
【００２８】
キャリッジ搬送装置９は、図１に示すように、架台６１と、ガイドレール６３と、を有している。
架台６１は、Ｘ方向に延在しており、ワーク搬送装置３をＸ方向にまたいでいる。架台６１は、ワークテーブル２５の定盤２１側とは反対側で、ワーク搬送装置３に対向している。架台６１は、一対の支柱６７によって支持されている。一対の支柱６７は、定盤２１を挟んでＸ方向に互いに対峙する位置に設けられている。
なお、以下においては、一対の支柱６７のそれぞれを識別する場合に、支柱６７ａ及び支柱６７ｂという表記が用いられる。支柱６７ａ及び支柱６７ｂは、それぞれ、ワークテーブル２５よりもＺ方向の上方に突出している。これにより、架台６１とワークテーブル２５との間には、隙間が保たれている。
【００２９】
ガイドレール６３は、架台６１の定盤２１側に設けられている。ガイドレール６３は、Ｘ方向に沿って延在しており、架台６１のＸ方向における幅にわたって設けられている。
前述したキャリッジ７は、ガイドレール６３に支持されている。キャリッジ７がガイドレール６３に支持された状態において、吐出ヘッド３３のノズル面３５は、Ｚ方向においてワークテーブル２５側に向いている。キャリッジ７は、ガイドレール６３によってＸ方向に沿って案内され、Ｘ方向に往復動可能な状態でガイドレール６３に支持されている。なお、平面視で、キャリッジ７がワークテーブル２５に重なっている状態において、ノズル面３５とワークテーブル２５の載置面２５ａとは、互いに隙間を保った状態で対向する。
【００３０】
キャリッジ７は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｘ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、本実施形態では、キャリッジ７をＸ方向に沿って移動させるための動力源として、図示しないキャリッジ搬送モーターが採用されている。キャリッジ搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
キャリッジ搬送モーターからの動力は、移動機構を介してキャリッジ７に伝達される。これにより、キャリッジ７は、ガイドレール６３に沿って、すなわちＸ方向に沿って往復移動することができる。つまり、キャリッジ搬送装置９は、キャリッジ７に支持されたヘッドユニット１３を、Ｘ方向に沿って往復移動させることができる。
上記の構成を有する液滴吐出装置１では、吐出ヘッド３３をワークＷに対向させた状態で、吐出ヘッド３３とワークＷとを相対的に往復移動させながら、吐出ヘッド３３から液滴５５を吐出させることによって、ワークＷへのパターンの描画が行われる。
【００３１】
ここで、ヘッドユニット１３の組立てについて説明する。
本実施形態では、ヘッドユニット１３は、組立装置１００によって組立てられる。
組立装置１００は、図５に示すように、定盤１０１と、ユニット搬送装置１０３と、アライメント装置１０５と、を有している。
定盤１０１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されている。
ユニット搬送装置１０３は、図６に示すように、ガイドレール１１１ａと、ガイドレール１１１ｂと、第１テーブル１１３と、ガイドレール１１７ａと、ガイドレール１１７ｂと、第２テーブル１１９と、回転リング１２１と、第３テーブル１２３と、を有している。また、ユニット搬送装置１０３は、後述する第１モーター（図示せず）と、第２モーターと、第３モーターと、を有している。
【００３２】
ガイドレール１１１ａ及びガイドレール１１１ｂは、定盤１０１の上面１０１ａ上に配設されている。ガイドレール１１１ａ及びガイドレール１１１ｂは、それぞれ、Ｔ方向に沿って延在している。ガイドレール１１１ａとガイドレール１１１ｂとは、互いにＵ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
なお、Ｔ方向は、ガイドレール１１１ａ及びガイドレール１１１ｂが延在する方向である。Ｕ方向は、平面視でＴ方向とは直交する方向である。また、Ｔ方向及びＵ方向によって規定されるＴＵ平面と直交する方向は、Ｖ方向として規定される。そして、Ｖ方向に沿って延びる軸を中心に回転する方向は、θ方向として規定される。
【００３３】
第１テーブル１１３は、ガイドレール１１１ａ及びガイドレール１１１ｂを挟んで定盤１０１の上面１０１ａに対向した状態で設けられている。第１テーブル１１３は、定盤１０１から浮いた状態でガイドレール１１１ａ及びガイドレール１１１ｂ上に載置されている。第１テーブル１１３は、ガイドレール１１１ａ及びガイドレール１１１ｂによってＴ方向に沿って案内され、定盤１０１上をＴ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
第１テーブル１１３は、図示しない移動機構及び第１モーターによって、Ｔ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、第１モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
第１モーターからの動力は、移動機構を介して第１テーブル１１３に伝達される。これにより、第１テーブル１１３は、ガイドレール１１１ａ及びガイドレール１１１ｂに沿って、すなわちＴ方向に沿って往復移動することができる。
【００３４】
ガイドレール１１７ａ及びガイドレール１１７ｂは、第１テーブル１１３の上面１１３ａ上に配設されている。ガイドレール１１７ａ及びガイドレール１１７ｂは、それぞれ、Ｕ方向に沿って延在している。ガイドレール１１７ａとガイドレール１１７ｂとは、互いにＴ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
第２テーブル１１９は、ガイドレール１１７ａ及びガイドレール１１７ｂを挟んで第１テーブル１１３の上面１１３ａに対向した状態で設けられている。第２テーブル１１９は、第１テーブル１１３から浮いた状態でガイドレール１１７ａ及びガイドレール１１７ｂ上に載置されている。第２テーブル１１９は、ガイドレール１１７ａ及びガイドレール１１７ｂによってＵ方向に沿って案内され、第１テーブル１１３上をＵ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
【００３５】
第２テーブル１１９は、図示しない移動機構及び第２モーターによって、Ｕ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、第２モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
第２モーターからの動力は、移動機構を介して第２テーブル１１９に伝達される。これにより、第２テーブル１１９は、ガイドレール１１７ａ及びガイドレール１１７ｂに沿って、すなわちＵ方向に沿って往復移動することができる。
【００３６】
回転リング１２１は、第２テーブル１１９の上面１１９ａ上に配設されている。
第３テーブル１２３は、回転リング１２１を挟んで第２テーブル１１９の上面１１９ａに対向した状態で設けられている。第３テーブル１２３は、第２テーブル１１９から浮いた状態で回転リング１２１上に載置されている。第３テーブル１２３は、回転リング１２１によってθ方向に沿って案内され、第２テーブル１１９上をθ方向に沿って往復回動可能に構成されている。
第３テーブル１２３は、ヘッドプレート３１が載置される面である載置面１２３ａを有している。載置面１２３ａは、第２テーブル１１９側とは反対側（上側）に向けられている。
【００３７】
第３テーブル１２３は、図示しない回動機構及び第３モーターによって、θ方向に往復回動可能に構成されている。回動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、第３モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
第３モーターからの動力は、回動機構を介して第３テーブル１２３に伝達される。これにより、第３テーブル１２３は、回転リング１２１によって案内され、θ方向に沿って往復回動することができる。
上記の構成により、ユニット搬送装置１０３は、第３テーブル１２３に載置されたヘッドプレート３１を、Ｔ方向及びＵ方向のそれぞれの方向に往復移動させることができる。また、ユニット搬送装置１０３は、第３テーブル１２３に載置されたヘッドプレート３１を、θ方向に往復回動させることもできる。
【００３８】
アライメント装置１０５は、図７に示すように、ベースプレート１３１と、認識装置１３３と、補正装置１３５と、を有している。
ベースプレート１３１は、図５に示すように、ユニット搬送装置１０３の定盤１０１側とは反対側に設けられている。定盤１０１とベースプレート１３１との間には、隙間が保たれている。ユニット搬送装置１０３は、定盤１０１とベースプレート１３１との間に介在している。ベースプレート１３１は、平面視で、ユニット搬送装置１０３に重なる位置に設けられている。
認識装置１３３と、補正装置１３５とは、図７に示すように、それぞれ、ベースプレート１３１上に設けられている。
【００３９】
認識装置１３３は、カメラ１３７と、支持部１３９と、を有している。カメラ１３７は、支持部１３９を介してベースプレート１３１に支持されている。カメラ１３７は、図５に示すように、定盤１０１側に向けられている。
カメラ１３７は、第３テーブル１２３の可動領域に臨んでいる。第３テーブル１２３の可動領域は、第１テーブル１１３及び第２テーブル１１９のそれぞれを往復移動させたときに第３テーブル１２３によって描かれる軌跡の領域である。
カメラ１３７が第３テーブル１２３の可動領域に臨んでいるので、カメラ１３７は、第３テーブル１２３に載置されるワークを画像として捉えることができる。
なお、カメラ１３７としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子を利用したカメラが採用され得る。
【００４０】
補正装置１３５は、図７に示すように、移動装置１４１と、補正ユニット１４３と、を有している。補正ユニット１４３は、移動装置１４１上に設けられている。移動装置１４１は、補正ユニット１４３をＴ方向及びＵ方向のそれぞれの方向に往復移動させることができる。また、移動装置１４１は、補正ユニット１４３を、θ方向に往復回動させることもできる。
移動装置１４１は、図８に示すように、ガイドレール１５１ａと、ガイドレール１５１ｂと、第４テーブル１５３と、ガイドレール１５７ａと、ガイドレール１５７ｂと、第５テーブル１５９と、回転リング１６１と、第６テーブル１６３と、を有している。また、移動装置１４１は、後述する第４モーター（図示せず）と、第５モーターと、第６モーターと、を有している。
【００４１】
ガイドレール１５１ａ及びガイドレール１５１ｂは、ベースプレート１３１の上面１３１ａ上に配設されている。ガイドレール１５１ａ及びガイドレール１５１ｂは、それぞれ、Ｔ方向に沿って延在している。ガイドレール１５１ａとガイドレール１５１ｂとは、互いにＵ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
【００４２】
第４テーブル１５３は、ガイドレール１５１ａ及びガイドレール１５１ｂを挟んでベースプレート１３１の上面１３１ａに対向した状態で設けられている。第４テーブル１５３は、ベースプレート１３１から浮いた状態でガイドレール１５１ａ及びガイドレール１５１ｂ上に載置されている。第４テーブル１５３は、ガイドレール１５１ａ及びガイドレール１５１ｂによってＴ方向に沿って案内され、ベースプレート１３１上をＴ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
第４テーブル１５３は、図示しない移動機構及び第４モーターによって、Ｔ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、第４モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
第４モーターからの動力は、移動機構を介して第４テーブル１５３に伝達される。これにより、第４テーブル１５３は、ガイドレール１５１ａ及びガイドレール１５１ｂに沿って、すなわちＴ方向に沿って往復移動することができる。
【００４３】
ガイドレール１５７ａ及びガイドレール１５７ｂは、第４テーブル１５３の上面１５３ａ上に配設されている。ガイドレール１５７ａ及びガイドレール１５７ｂは、それぞれ、Ｕ方向に沿って延在している。ガイドレール１５７ａとガイドレール１５７ｂとは、互いにＴ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
第５テーブル１５９は、ガイドレール１５７ａ及びガイドレール１５７ｂを挟んで第４テーブル１５３の上面１５３ａに対向した状態で設けられている。第５テーブル１５９は、第４テーブル１５３から浮いた状態でガイドレール１５７ａ及びガイドレール１５７ｂ上に載置されている。第５テーブル１５９は、ガイドレール１５７ａ及びガイドレール１５７ｂによってＵ方向に沿って案内され、第４テーブル１５３上をＵ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
【００４４】
第５テーブル１５９は、図示しない移動機構及び第５モーターによって、Ｕ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、第５モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
第５モーターからの動力は、移動機構を介して第５テーブル１５９に伝達される。これにより、第５テーブル１５９は、ガイドレール１５７ａ及びガイドレール１５７ｂに沿って、すなわちＵ方向に沿って往復移動することができる。
【００４５】
回転リング１６１は、第５テーブル１５９の上面１５９ａ上に配設されている。
第６テーブル１６３は、回転リング１６１を挟んで第５テーブル１５９の上面１５９ａに対向した状態で設けられている。第６テーブル１６３は、第５テーブル１５９から浮いた状態で回転リング１６１上に載置されている。第６テーブル１６３は、回転リング１６１によってθ方向に沿って案内され、第５テーブル１５９上をθ方向に沿って往復回動可能に構成されている。
第６テーブル１６３は、補正ユニット１４３が配設される面である配設面１６３ａを有している。配設面１６３ａは、第５テーブル１５９側とは反対側（上側）に向けられている。
【００４６】
第６テーブル１６３は、図示しない回動機構及び第６モーターによって、θ方向に往復回動可能に構成されている。回動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、第６モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
第６モーターからの動力は、回動機構を介して第６テーブル１６３に伝達される。これにより、第６テーブル１６３は、回転リング１６１によって案内され、θ方向に沿って往復回動することができる。
上記の構成により、移動装置１４１は、補正ユニット１４３を、Ｔ方向及びＵ方向のそれぞれの方向に往復移動させたり、θ方向に往復回動させたりすることができる。
【００４７】
補正ユニット１４３は、支持部１７１と、ピン１７３と、昇降装置１７５と、を有している。
支持部１７１は、第６テーブル１６３に固定されている。
ピン１７３は、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置を補正するためのものであり、吐出ヘッド３３の係合孔４４に係合する。ピン１７３は、昇降装置１７５を介して支持部１７１に支持されている。本実施形態では、２つのピン１７３が設けられている。以下において、２つのピン１７３のそれぞれを識別するときに、２つのピン１７３は、それぞれ、ピン１７３ａ及びピン１７３ｂと表記される。ピン１７３ａ及びピン１７３ｂは、平面視で、ベースプレート１３１の外側に位置している。ピン１７３ａ及びピン１７３ｂは、それぞれ、先端がユニット搬送装置１０３側に向けられている。
【００４８】
昇降装置１７５は、支持部１７１に支持されている。ピン１７３ａ及びピン１７３ｂは、昇降装置１７５に保持されている。昇降装置１７５は、ピン１７３ａ及びピン１７３ｂを昇降させることができる。昇降装置１７５としては、例えば、スライダー機構とエアーシリンダーとを組み合わせた装置などが採用され得る。この場合、エアーシリンダーからスライダー機構に伝達される動力によって、ピン１７３ａ及びピン１７３ｂが昇降する。
なお、ピン１７３ａ及びピン１７３ｂが昇降装置１７５によって降下した状態において、ピン１７３ａ及びピン１７３ｂのそれぞれの先端は、第３テーブル１２３に当接し得る。このため、第３テーブル１２３にヘッドプレート３１が載置された状態で、ピン１７３ａ及びピン１７３ｂのそれぞれの先端は、ヘッドプレート３１に当接し得る。
【００４９】
上記の構成を有する組立装置１００では、ヘッドプレート３１に吐出ヘッド３３を仮固定したユニット（以下、仮固定ユニットと呼ぶ）が第３テーブル１２３に載置される。第３テーブル１２３に載置された仮固定ユニットにおいて、カメラ１３７による画像認識に基づいて、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置が把握される。そして、ピン１７３を吐出ヘッド３３の係合孔４４に係合させた状態で、補正ユニット１４３をＴ方向及びＵ方向のそれぞれの方向に移動させたり、θ方向に回動させたりすることによって、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置が補正（アライメント）され得る。
【００５０】
組立装置１００では、吐出ヘッド３３のアライメントに際して、ティーチングが実施される。ティーチングとは、組立装置１００において、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置を認識させることである。
本実施形態では、ヘッドユニット１３の組立てごとに、ヘッドユニット１３を組立てる前にティーチングが実施される。これにより、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置精度において、組立装置１００に由来する誤差を軽減することができる。
組立装置１００に由来する誤差としては、例えば、組立装置１００の種々の構成の熱膨張や、ひずみ、磨耗などの発生が挙げられる。また、組立装置１００が置かれている環境の温度や湿度などの変化も誤差の要因となり得る。
ヘッドユニット１３を組立てる前にティーチングを実施することによって、組立装置１００に由来する誤差を軽減することができる。
【００５１】
本実施形態では、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置が示される原版に基づいて、ティーチングが実施される。第３テーブル１２３に載置された原版を認識装置１３３で画像として捉えることによって、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置がティーチングされる。原版１８１には、図９に示すように、ヘッドプレート３１の２つの基準マーク４１に対応する２つの基準マーク１８３と、各吐出ヘッド３３の２つの基準ノズル４２に対応する基準マーク１８５と、が示される。
以下において、２つの基準マーク１８３のそれぞれを識別するときに、２つの基準マーク１８３は、それぞれ、基準マーク１８３ａ及び基準マーク１８３ｂと表記される。このとき、基準マーク１８３ａが基準マーク４１ａに対応し、基準マーク１８３ｂが基準マーク４１ｂに対応する。
また、基準ノズル４２ａに対応する基準マーク１８５は、基準マーク１８５ａと表記される。同様に、基準ノズル４２ｂに対応する基準マーク１８５は、基準マーク１８５ｂと表記される。
【００５２】
原版１８１としては、一般的に、ガラス基板に各マークを記したガラスマスクなどが採用され得る。本実施形態では、原版１８１として、液晶パネルが採用されている。液晶パネルが採用された原版１８１は、図９中のＣ部の拡大図である図１０に示すように、複数の表示画素１８２を有している。なお、図１０では、構成をわかりやすく示すため、表示画素１８２が誇張されている。
原版１８１において、複数の表示画素１８２は、平面視で、マトリクス状に配列している。このため、例えば、異なる機種のヘッドユニット１３間で共通の原版１８１を適用することができる。つまり、ヘッドユニット１３の機種に応じて表示させる表示画素１８２を変化させれば、１つの原版１８１でティーチングすることができる。この結果、ティーチングにかかる原版１８１の種類を軽減することができるので、コスト低減に寄与する。
【００５３】
なお、異なる機種のヘッドユニット１３としては、吐出ヘッド３３の数量や位置、種類などが異なったり、ヘッドプレート３１の大きさや基準マーク４１の位置などが異なったりすることが考えられる。本実施形態における原版１８１では、ヘッドユニット１３の機種に応じて表示させる表示画素１８２を変化させることによって、基準マーク１８３や基準マーク１８５の数量や位置を変化させることができる。これにより、異なる機種のヘッドユニット１３間で共通の原版１８１を適用することができる。
原版１８１として採用され得る液晶パネルの表示形式は、透過型や、反射型、半透過反射型などの種々の形式が採用され得る。また、表示モードとしては、ノーマリーホワイト及びノーマリーブラックのいずれも採用され得る。
【００５４】
組立装置１００は、図１１に示すように、上記の各構成の動作を制御する制御部２０１を有している。制御部２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０３と、駆動制御部２０５と、メモリー部２０７と、を有している。駆動制御部２０５及びメモリー部２０７は、バス２０９を介してＣＰＵ２０３に接続されている。
また、組立装置１００は、第１モーター２１１と、第２モーター２１３と、第３モーター２１５と、第４モーター２１７と、第５モーター２１９と、第６モーター２２１と、入力装置２２３と、表示装置２２５と、を有している。
第１モーター２１１、第２モーター２１３及び第３モーター２１５は、それぞれ、入出力インターフェース２２７とバス２０９とを介して制御部２０１に接続されている。第４モーター２１７、第５モーター２１９及び第６モーター２２１も、それぞれ、入出力インターフェース２２７とバス２０９とを介して制御部２０１に接続されている。また、入力装置２２３及び表示装置２２５も、それぞれ、入出力インターフェース２２７とバス２０９とを介して制御部２０１に接続されている。
【００５５】
第１モーター２１１は、第１テーブル１１３を駆動するための動力を発生させる。第２モーター２１３は、第２テーブル１１９を駆動するための動力を発生させる。第３モーター２１５は、第３テーブル１２３を駆動するための動力を発生させる。
第４モーター２１７は、第４テーブル１５３を駆動するための動力を発生させる。第５モーター２１９は、第５テーブル１５９を駆動するための動力を発生させる。第６モーター２２１は、第６テーブル１６３を駆動するための動力を発生させる。
入力装置２２３は、各種の設定条件を入力する装置である。表示装置２２５は、設定条件や、作業状況を表示する装置である。組立装置１００を操作するオペレーターは、表示装置２２５に表示される情報を確認しながら、入力装置２２３を介して種々の情報を入力することができる。
なお、カメラ１３７、昇降装置１７５及び原版１８１も、それぞれ、入出力インターフェース２２７とバス２０９とを介して制御部２０１に接続されている。
【００５６】
ＣＰＵ２０３は、プロセッサーとして各種の演算処理を行う。駆動制御部２０５は、各構成の駆動を制御する。メモリー部２０７は、ＲＡＭ（Random Access Memory）や、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを含んでいる。メモリー部２０７には、組立装置１００における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト２２９を記憶する領域や、各種のデータを一時的に展開する領域であるデータ展開部２３１などが設定されている。データ展開部２３１に展開されるデータとしては、例えば、ヘッドユニット１３の機種ごとにヘッドプレート３１の位置に対する吐出ヘッド３３の位置が示される機種データや、組立処理等のプログラムデータなどが挙げられる。
駆動制御部２０５は、モーター制御部２４１と、撮像制御部２４３と、昇降制御部２４５と、原版制御部２４７と、表示制御部２４９と、を有している。
【００５７】
モーター制御部２４１は、ＣＰＵ２０３からの指令に基づいて、第１モーター２１１、第２モーター２１３、第３モーター２１５、第４モーター２１７、第５モーター２１９及び第６モーター２２１のそれぞれの駆動を個別に制御する。
撮像制御部２４３は、ＣＰＵ２０３からの指令に基づいて、カメラ１３７での撮像を制御する。
昇降制御部２４５は、ＣＰＵ２０３からの指令に基づいて、昇降装置１７５の昇降駆動を制御する。
原版制御部２４７は、ＣＰＵ２０３からの指令に基づいて、原版１８１の表示駆動を制御する。このとき、原版制御部２４７は、上記の機種データに基づいて、対応する機種に適合する表示パターンを原版１８１に表示させる。
表示制御部２４９は、ＣＰＵ２０３からの指令に基づいて、表示装置２２５の駆動を制御する。
【００５８】
ここで、ヘッドユニット１３の組立て方法について説明する。
ヘッドユニット１３の組立て方法は、図１２に示すように、ティーチング工程Ｓ１と、組立工程Ｓ２と、を含む。また、組立工程Ｓ２は、アライメント工程Ｓ２０１と、接着工程Ｓ２０２と、を含む。アライメント工程Ｓ２０１は、吐出ヘッド３３ごとに実施される。そして、アライメント工程Ｓ２０１及び接着工程Ｓ２０２は、１つのヘッドユニット１３に組み込まれる吐出ヘッド３３の数量と同等の回数だけ実施される。
【００５９】
ティーチング工程Ｓ１では、まず、第３テーブル１２３にセットされた原版１８１に表示された基準マーク１８３ａ及び基準マーク１８３ｂのそれぞれを、カメラ１３７で撮像する。カメラ１３７で基準マーク１８３ａ及び基準マーク１８３ｂのそれぞれを捉えるときには、ユニット搬送装置１０３が駆動される。つまり、第１テーブル１１３、第２テーブル１１９及び第３テーブル１２３のそれぞれを駆動することによって、カメラ１３７の視野内に基準マーク１８３ａ及び基準マーク１８３ｂのそれぞれが捉えられる。
【００６０】
次いで、原版１８１に表示された基準マーク１８５ａ及び基準マーク１８５ｂのそれぞれをカメラ１３７で撮像する。基準マーク１８５ａ及び基準マーク１８５ｂの撮像は、ヘッドユニット１３として組み込まれる吐出ヘッド３３の数量と同等の回数だけ実施される。このとき、カメラ１３７で基準マーク１８５ａ及び基準マーク１８５ｂのそれぞれを捉えるときに、ユニット搬送装置１０３が駆動される。
このようなティーチング工程Ｓ１によって、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置が把握される。
【００６１】
組立工程Ｓ２では、原版１８１に替えて仮固定ユニットを第３テーブル１２３にセットする。
そして、アライメント工程Ｓ２０１において、まず、ヘッドプレート３１の基準マーク４１ａ及び基準マーク４１ｂのそれぞれをカメラ１３７で撮像する。このとき、カメラ１３７で基準マーク４１ａ及び基準マーク４１ｂのそれぞれを捉えるときに、ユニット搬送装置１０３が駆動される。
次いで、吐出ヘッド３３の基準ノズル４２ａ及び基準ノズル４２ｂのそれぞれをカメラ１３７で撮像する。
次いで、基準ノズル４２ａ及び基準ノズル４２ｂを撮像した結果に基づいて、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置のずれ量を演算する。
【００６２】
演算した結果に基づいて、ずれ量が許容範囲内であるときには、アライメント工程Ｓ２０１を終了してから接着工程Ｓ２０２に移行する。
他方で、演算した結果に基づいて、ずれ量が許容範囲外であるときには、吐出ヘッド３３の位置を補正（アライメント）する。
吐出ヘッド３３のアライメントでは、まず、昇降装置１７５を駆動してピン１７３ａ及びピン１７３ｂを降下させることによって、ピン１７３ａ及びピン１７３ｂのそれぞれを係合孔４４ａ及び係合孔４４ｂのそれぞれに係合させる。
次いで、移動装置１４１を駆動することによって、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置を補正する。このとき、第４テーブル１５３、第５テーブル１５９及び第６テーブル１６３のそれぞれを駆動することによって、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置を変化させる。
【００６３】
次いで、位置を補正した後の吐出ヘッド３３の基準ノズル４２ａ及び基準ノズル４２ｂのそれぞれをカメラ１３７で撮像する。
次いで、基準ノズル４２ａ及び基準ノズル４２ｂを撮像した結果に基づいて、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置のずれ量を演算する。
そして、演算した結果に基づいて、ずれ量が許容範囲内であるときには、アライメント工程Ｓ２０１を終了してから接着工程Ｓ２０２に移行する。
接着工程Ｓ２０２では、ヘッドプレート３１と吐出ヘッド３３のベース部４３との間に接着剤を塗布することによって、吐出ヘッド３３をヘッドプレート３１に接着する。
上記の方法により、ヘッドユニット１３が組み立てられる。
【００６４】
本実施形態において、組立装置１００がアライメント装置に対応し、カメラ１３７が撮像装置に対応し、吐出ヘッド３３が対象物に対応し、基準ノズル４２が基準マークに対応し、原版１８１が液晶装置としての発光装置に対応している。
本実施形態では、液晶パネルが採用された原版１８１をヘッドユニット１３の機種に応じた表示パターンに駆動し、表示パターンを撮像した結果に基づいて、吐出ヘッド３３をアライメントすることができる。本実施形態によれば、ヘッドユニット１３の種類に応じて原版１８１の表示パターンを変化させることができる。このため、例えば、ヘッドユニット１３ごとに異なるマスクパターンを用意する必要性を解消しやすくすることができる。この結果、ティーチングにかかる原版１８１の種類を軽減することができるので、コストを低減しやすくすることができる。
【００６５】
本実施形態では、ヘッドユニット１３が２つの吐出ヘッド３３を有する場合が例示されている。しかしながら、吐出ヘッド３３の個数は、２つに限定されず、１つ以上の任意の個数が採用され得る。
また、本実施形態では、認識装置１３３が１つのカメラ１３７を有する場合が例示されている。しかしながら、カメラ１３７の個数は、１つに限定されず、２つ以上の任意の個数も採用され得る。例えば、２つのカメラ１３７を有する認識装置１３３とすれば、２つのカメラ１３７の一方で基準ノズル４２ａを捉え、他方のカメラ１３７で基準ノズル４２ｂを捉えることができるため、効率的である。
また、本実施形態では、原版１８１として、液晶パネルが採用されている。しかしながら、原版１８１は、液晶パネルに限定されず、例えば、有機ＥＬ装置や、プラズマ表示パネルなどの種々の表示パネルも採用され得る。
【符号の説明】
【００６６】
１…液滴吐出装置、１３…ヘッドユニット、３１…ヘッドプレート、３３…吐出ヘッド、３３ａ，３３ｂ…吐出ヘッド、３５…ノズル面、３７…ノズル、４１…基準マーク、４１ａ，４１ｂ…基準マーク、４２…基準ノズル、４２ａ，４２ｂ…基準ノズル、４３…ベース部、４４…係合孔、４４ａ，４４ｂ…係合孔、１００…組立装置、１０３…ユニット搬送装置、１０５…アライメント装置、１３３…認識装置、１３５…補正装置、１３７…カメラ、１４１…移動装置、１４３…補正ユニット、１７３…ピン、１７３ａ，１７３ｂ…ピン、１７５…昇降装置、１８１…原版、１８２…表示画素、１８３…基準マーク、１８３ａ，１８３ｂ…基準マーク、１８５…基準マーク、１８５ａ，１８５ｂ…基準マーク、２０１…制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アライメント装置及びアライメント方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液状体を液滴として吐出することができる吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置において、複数の吐出ヘッドをサブキャリッジに搭載した構成が知られている。そして、複数の吐出ヘッドをサブキャリッジとして組み立てるサブキャリッジ組立機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２３１３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１には、サブキャリッジ組立機において、アライメントマスクを吐出ヘッドの位置の原型（原版）とし、この原型に基づいて吐出ヘッドの位置決め（アライメント）を行うことが記載されている。これにより、サブキャリッジにおける複数の吐出ヘッドのそれぞれの組立精度を高く保つことができる。
しかしながら、アライメントマスクを用いたアライメント方法では、サブキャリッジの機種ごとや、吐出ヘッドの機種ごとにアライメントマスクが必要となる。このため、従来、アライメントにかかるコストを低減することが困難であるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。
【０００６】
［適用例１］アライメント対象である対象物の基準マークを撮像する撮像装置と、前記撮像装置が前記基準マークを撮像した結果に基づいて、前記対象物の位置を把握する制御部と、を有し、前記制御部は、複数の発光領域を有する発光装置の前記複数の発光領域の少なくとも一部を、前記対象物の種類に応じて発光させたときの発光パターンを、前記撮像装置で撮像した結果に基づいて、前記対象物の位置の補正量を演算する、ことを特徴とするアライメント装置。
【０００７】
この適用例のアライメント装置は、撮像装置と、制御部と、を有する。
撮像装置は、アライメント対象である対象物の基準マークを撮像する。
制御部は、撮像装置が基準マークを撮像した結果に基づいて、対象物の位置を把握する。
このアライメント装置では、制御部は、撮像装置で発光パターンを撮像した結果に基づいて、対象物の位置の補正量を演算する。発光パターンは、発光装置の複数の発光領域の少なくとも一部を、対象物の種類に応じて発光させたときのパターンである。発光装置では、対象物の種類に応じて発光パターンを変化させることができる。
このため、このアライメント装置では、例えば、対象物の種類ごとに異なるマスクパターンを用意する必要性を解消しやすくすることができる。
【０００８】
［適用例２］上記のアライメント装置であって、前記複数の発光領域は、平面視で、マトリクス状に配列している、ことを特徴とするアライメント装置。
【０００９】
この適用例では、複数の発光領域がマトリクス状に配列しているので、種々の発光パターンを形成しやすくすることができる。
【００１０】
［適用例３］上記のアライメント装置であって、前記発光装置は、液晶装置で構成されている、ことを特徴とするアライメント装置。
【００１１】
この適用例では、発光装置が液晶装置で構成されているので、複数の発光領域を選択的に発光させることができる。
【００１２】
［適用例４］複数の発光領域を有する発光装置の前記複数の発光領域の少なくとも一部を、アライメント対象である対象物の種類に応じた発光パターンで選択的に発光させ、前記発光パターンを撮像した結果に基づいて、前記対象物をアライメントする、ことを特徴とするアライメント方法。
【００１３】
この適用例のアライメント方法では、発光装置を対象物の種類に応じた発光パターンで発光させ、発光パターンを撮像した結果に基づいて、対象物をアライメントする。このアライメント方法によれば、対象物の種類に応じて発光装置の発光パターンを変化させることができる。このため、例えば、種類ごとに異なるマスクパターンを用意する必要性を解消しやすくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態における液滴吐出装置の概略の構成を示す斜視図。
【図２】本実施形態におけるキャリッジを図１中のＡ視方向に見たときの正面図。
【図３】本実施形態におけるヘッドユニットの底面図。
【図４】図２中のＢ−Ｂ線における断面図。
【図５】本実施形態における組立装置の概略の構成を示す斜視図。
【図６】本実施形態におけるユニット搬送装置の概略の構成を示す斜視図。
【図７】本実施形態におけるアライメント装置の概略の構成を示す斜視図。
【図８】本実施形態における移動装置の概略の構成を示す斜視図。
【図９】本実施形態における原版を示す平面図。
【図１０】図９中のＣ部の拡大図。
【図１１】本実施形態における組立装置の概略の構成を示すブロック図。
【図１２】本実施形態におけるヘッドユニットの組立て方法の流れを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図面を参照しながら、記録装置の１つである液滴吐出装置を例に、実施形態について説明する。なお、各図面において、それぞれの構成を認識可能な程度の大きさにするために、構成や部材の縮尺が異なっていることがある。
【００１６】
実施形態における液滴吐出装置１は、概略の構成を示す斜視図である図１に示すように、ワーク搬送装置３と、キャリッジ７と、キャリッジ搬送装置９と、を有している。
キャリッジ７には、ヘッドユニット１３が設けられている。
液滴吐出装置１では、ヘッドユニット１３と基板などのワークＷとの平面視での相対位置を変化させつつ、ヘッドユニット１３から液状体を液滴として吐出させることによって、ワークＷに液状体で所望のパターンを描画することができる。なお、図中のＹ方向はワークＷの移動方向を示し、Ｘ方向は平面視でＹ方向とは直交する方向を示している。また、Ｘ方向及びＹ方向によって規定されるＸＹ平面と直交する方向は、Ｚ方向として規定される。
【００１７】
このような液滴吐出装置１は、例えば、液晶表示パネル等に用いられるカラーフィルターの製造や、有機ＥＬ（Electro Luminescence）装置の製造などに適用され得る。
赤、緑及び青の３色のフィルターエレメントを有するカラーフィルターの場合、液滴吐出装置１は、例えば、基板に赤、緑及び青の各着色層を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、ヘッドユニット１３から各着色層に対応する各液状体を、ワークＷに液滴として吐出させることによって、ワークＷに赤、緑及び青のそれぞれのフィルターエレメントのパターンが描画される。
また、有機ＥＬ装置の製造では、例えば、赤、緑及び青の画素ごとに、各色に対応する機能層（有機層）を形成する工程で好適に使用され得る。この場合、ヘッドユニット１３から各色の機能層に対応する各液状体を、ワークＷに液滴として吐出させることによって、ワークＷに赤、緑及び青のそれぞれの機能層のパターンが描画される。
【００１８】
ここで、液滴吐出装置１の各構成について、詳細を説明する。
ワーク搬送装置３は、図１に示すように、定盤２１と、ガイドレール２３ａと、ガイドレール２３ｂと、ワークテーブル２５と、を有している。
定盤２１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されており、Ｙ方向に沿って延びるように据えられている。ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂは、定盤２１の上面２１ａ上に配設されている。ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂは、それぞれ、Ｙ方向に沿って延在している。ガイドレール２３ａとガイドレール２３ｂとは、互いにＸ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
【００１９】
ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂを挟んで定盤２１の上面２１ａに対向した状態で設けられている。ワークテーブル２５は、定盤２１から浮いた状態でガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂ上に載置されている。ワークテーブル２５は、ワークＷが載置される面である載置面２５ａを有している。載置面２５ａは、定盤２１側とは反対側（上側）に向けられている。ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂによってＹ方向に沿って案内され、定盤２１上をＹ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
ワークテーブル２５は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｙ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、本実施形態では、ワークテーブル２５をＹ方向に沿って移動させるための動力源として、図示しないワーク搬送モーターが採用されている。ワーク搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
ワーク搬送モーターからの動力は、移動機構を介してワークテーブル２５に伝達される。これにより、ワークテーブル２５は、ガイドレール２３ａ及びガイドレール２３ｂに沿って、すなわちＹ方向に沿って往復移動することができる。つまり、ワーク搬送装置３は、ワークテーブル２５の載置面２５ａに載置されたワークＷを、Ｙ方向に沿って往復移動させることができる。
【００２０】
ヘッドユニット１３は、キャリッジ７を図１中のＡ視方向に見たときの正面図である図２に示すように、ヘッドプレート３１と、２個の吐出ヘッド３３と、を有している。２個の吐出ヘッド３３は、Ｘ方向に並んでいる。なお、吐出ヘッド３３の個数は、２個に限定されず、１個以上の任意の個数が採用され得る。また、以下においては、２つの吐出ヘッド３３のそれぞれを識別する場合に、吐出ヘッド３３ａ及び吐出ヘッド３３ｂという表記が用いられる。
吐出ヘッド３３は、底面図である図３に示すように、ノズル面３５を有している。ノズル面３５には、複数のノズル３７が形成されている。なお、図３では、ノズル３７をわかりやすく示すため、ノズル３７が誇張され、且つノズル３７の個数が減じられている。
【００２１】
各吐出ヘッド３３において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って配列する２本のノズル列３９を構成している。２本のノズル列３９は、Ｘ方向に互いに隙間をあけた状態で並んでいる。各ノズル列３９において、複数のノズル３７は、Ｙ方向に沿って所定のノズル間隔Ｐで形成されている。各吐出ヘッド３３において、２本のノズル列３９は、互いにＹ方向にＰ／２の距離だけずれている。
ヘッドユニット１３では、２個の吐出ヘッド３３のうちの一方におけるノズル列３９と、他方の吐出ヘッド３３におけるノズル列３９とが、互いにＹ方向にＰ／４の距離だけずれている。これにより、本実施形態では、Ｙ方向におけるノズル３７の密度が高められている。
【００２２】
各吐出ヘッド３３は、ヘッドプレート３１に接着されている。本実施形態では、ヘッドプレート３１に設けられている基準マーク４１に対する各吐出ヘッド３３の位置が、許容範囲内に補正（アライメント）された上で、各吐出ヘッド３３がヘッドプレート３１に接着されている。これにより、ヘッドプレート３１に対する各吐出ヘッド３３の位置精度が、高められている。
本実施形態では、２つの基準マーク４１がヘッドプレート３１に設けられている。以下において、２つの基準マーク４１のそれぞれを識別するときに、２つの基準マーク４１は、それぞれ、基準マーク４１ａ及び基準マーク４１ｂと表記される。
【００２３】
他方で、各吐出ヘッド３３には、複数のノズル３７のうちの一部が基準ノズル４２として設定されている。そして、本実施形態では、各吐出ヘッド３３の位置は、２つの基準マーク４１に対する基準ノズル４２の位置として規定される。
本実施形態では、各吐出ヘッド３３において、２つの基準ノズル４２が設定されている。以下において、２つの基準ノズル４２のそれぞれを識別するときに、２つの基準ノズル４２は、それぞれ、基準ノズル４２ａ及び基準ノズル４２ｂと表記される。
また、各吐出ヘッド３３は、ベース部４３を有している。各吐出ヘッド３３は、ベース部４３を介してヘッドプレート３１に接着されている。ベース部４３には、係合孔４４が設けられている。
【００２４】
本実施形態では、１つの吐出ヘッド３３に２つの係合孔４４が設けられている。以下において、２つの係合孔４４のそれぞれを識別するときに、２つの係合孔４４は、それぞれ、係合孔４４ａ及び係合孔４４ｂと表記される。２つの係合孔４４には、それぞれ、後述する位置補正用のピンが係合する。
本実施形態では、２つの係合孔４４のそれぞれにピンを係合させた状態でピンを変位させることによって、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置を補正する方法が採用されている。吐出ヘッド３３の位置の補正方法については、詳細を後述する。
【００２５】
吐出ヘッド３３は、図２中のＢ−Ｂ線における断面図である図４に示すように、ノズルプレート４６と、キャビティープレート４７と、振動板４８と、複数の圧電素子４９と、を有している。
ノズルプレート４６は、ノズル面３５を有している。複数のノズル３７は、ノズルプレート４６に設けられている。
キャビティープレート４７は、ノズルプレート４６のノズル面３５とは反対側の面に設けられている。キャビティープレート４７には、複数のキャビティー５１が形成されている。各キャビティー５１は、各ノズル３７に対応して設けられており、対応する各ノズル３７に連通している。各キャビティー５１には、図示しないタンクから機能液５３（液状体）が供給される。
【００２６】
振動板４８は、キャビティープレート４７のノズルプレート４６側とは反対側の面に設けられている。振動板４８は、Ｚ方向に振動（縦振動）することによって、キャビティー５１内の容積を拡大したり、縮小したりする。
複数の圧電素子４９は、それぞれ、振動板４８のキャビティープレート４７側とは反対側の面に設けられている。各圧電素子４９は、各キャビティー５１に対応して設けられており、振動板４８を挟んで各キャビティー５１に対向している。各圧電素子４９は、駆動信号に基づいて、伸張する。これにより、振動板４８がキャビティー５１内の容積を縮小する。このとき、キャビティー５１内の機能液５３に圧力が付与される。その結果、ノズル３７から、機能液５３が液滴５５として吐出される。吐出ヘッド３３による液滴５５の吐出法は、インクジェット法の１つである。インクジェット法は、塗布法の１つである。
【００２７】
上記の構成を有する吐出ヘッド３３は、図２に示すように、ノズル面３５がヘッドプレート３１から突出した状態で、ヘッドプレート３１に支持されている。
キャリッジ７は、図２に示すように、ヘッドユニット１３を支持している。ここで、ヘッドユニット１３は、ノズル面３５がＺ方向の下方に向けられた状態でキャリッジ７に支持されている。
上記により、ワークＷには、吐出ヘッド３３から機能液５３が塗布され得る。
なお、本実施形態では、縦振動型の圧電素子４９が採用されているが、機能液５３に圧力を付与するための加圧手段は、これに限定されず、例えば、下電極と圧電体層と上電極とを積層形成した撓み変形型の圧電素子も採用され得る。また、加圧手段としては、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズルから液滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなども採用され得る。さらに、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって機能液に圧力を付与する構成も採用され得る。
【００２８】
キャリッジ搬送装置９は、図１に示すように、架台６１と、ガイドレール６３と、を有している。
架台６１は、Ｘ方向に延在しており、ワーク搬送装置３をＸ方向にまたいでいる。架台６１は、ワークテーブル２５の定盤２１側とは反対側で、ワーク搬送装置３に対向している。架台６１は、一対の支柱６７によって支持されている。一対の支柱６７は、定盤２１を挟んでＸ方向に互いに対峙する位置に設けられている。
なお、以下においては、一対の支柱６７のそれぞれを識別する場合に、支柱６７ａ及び支柱６７ｂという表記が用いられる。支柱６７ａ及び支柱６７ｂは、それぞれ、ワークテーブル２５よりもＺ方向の上方に突出している。これにより、架台６１とワークテーブル２５との間には、隙間が保たれている。
【００２９】
ガイドレール６３は、架台６１の定盤２１側に設けられている。ガイドレール６３は、Ｘ方向に沿って延在しており、架台６１のＸ方向における幅にわたって設けられている。
前述したキャリッジ７は、ガイドレール６３に支持されている。キャリッジ７がガイドレール６３に支持された状態において、吐出ヘッド３３のノズル面３５は、Ｚ方向においてワークテーブル２５側に向いている。キャリッジ７は、ガイドレール６３によってＸ方向に沿って案内され、Ｘ方向に往復動可能な状態でガイドレール６３に支持されている。なお、平面視で、キャリッジ７がワークテーブル２５に重なっている状態において、ノズル面３５とワークテーブル２５の載置面２５ａとは、互いに隙間を保った状態で対向する。
【００３０】
キャリッジ７は、図示しない移動機構及び動力源によって、Ｘ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、本実施形態では、キャリッジ７をＸ方向に沿って移動させるための動力源として、図示しないキャリッジ搬送モーターが採用されている。キャリッジ搬送モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
キャリッジ搬送モーターからの動力は、移動機構を介してキャリッジ７に伝達される。これにより、キャリッジ７は、ガイドレール６３に沿って、すなわちＸ方向に沿って往復移動することができる。つまり、キャリッジ搬送装置９は、キャリッジ７に支持されたヘッドユニット１３を、Ｘ方向に沿って往復移動させることができる。
上記の構成を有する液滴吐出装置１では、吐出ヘッド３３をワークＷに対向させた状態で、吐出ヘッド３３とワークＷとを相対的に往復移動させながら、吐出ヘッド３３から液滴５５を吐出させることによって、ワークＷへのパターンの描画が行われる。
【００３１】
ここで、ヘッドユニット１３の組立てについて説明する。
本実施形態では、ヘッドユニット１３は、組立装置１００によって組立てられる。
組立装置１００は、図５に示すように、定盤１０１と、ユニット搬送装置１０３と、アライメント装置１０５と、を有している。
定盤１０１は、例えば石などの熱膨張係数が小さい材料で構成されている。
ユニット搬送装置１０３は、図６に示すように、ガイドレール１１１ａと、ガイドレール１１１ｂと、第１テーブル１１３と、ガイドレール１１７ａと、ガイドレール１１７ｂと、第２テーブル１１９と、回転リング１２１と、第３テーブル１２３と、を有している。また、ユニット搬送装置１０３は、後述する第１モーター（図示せず）と、第２モーターと、第３モーターと、を有している。
【００３２】
ガイドレール１１１ａ及びガイドレール１１１ｂは、定盤１０１の上面１０１ａ上に配設されている。ガイドレール１１１ａ及びガイドレール１１１ｂは、それぞれ、Ｔ方向に沿って延在している。ガイドレール１１１ａとガイドレール１１１ｂとは、互いにＵ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
なお、Ｔ方向は、ガイドレール１１１ａ及びガイドレール１１１ｂが延在する方向である。Ｕ方向は、平面視でＴ方向とは直交する方向である。また、Ｔ方向及びＵ方向によって規定されるＴＵ平面と直交する方向は、Ｖ方向として規定される。そして、Ｖ方向に沿って延びる軸を中心に回転する方向は、θ方向として規定される。
【００３３】
第１テーブル１１３は、ガイドレール１１１ａ及びガイドレール１１１ｂを挟んで定盤１０１の上面１０１ａに対向した状態で設けられている。第１テーブル１１３は、定盤１０１から浮いた状態でガイドレール１１１ａ及びガイドレール１１１ｂ上に載置されている。第１テーブル１１３は、ガイドレール１１１ａ及びガイドレール１１１ｂによってＴ方向に沿って案内され、定盤１０１上をＴ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
第１テーブル１１３は、図示しない移動機構及び第１モーターによって、Ｔ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、第１モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
第１モーターからの動力は、移動機構を介して第１テーブル１１３に伝達される。これにより、第１テーブル１１３は、ガイドレール１１１ａ及びガイドレール１１１ｂに沿って、すなわちＴ方向に沿って往復移動することができる。
【００３４】
ガイドレール１１７ａ及びガイドレール１１７ｂは、第１テーブル１１３の上面１１３ａ上に配設されている。ガイドレール１１７ａ及びガイドレール１１７ｂは、それぞれ、Ｕ方向に沿って延在している。ガイドレール１１７ａとガイドレール１１７ｂとは、互いにＴ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
第２テーブル１１９は、ガイドレール１１７ａ及びガイドレール１１７ｂを挟んで第１テーブル１１３の上面１１３ａに対向した状態で設けられている。第２テーブル１１９は、第１テーブル１１３から浮いた状態でガイドレール１１７ａ及びガイドレール１１７ｂ上に載置されている。第２テーブル１１９は、ガイドレール１１７ａ及びガイドレール１１７ｂによってＵ方向に沿って案内され、第１テーブル１１３上をＵ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
【００３５】
第２テーブル１１９は、図示しない移動機構及び第２モーターによって、Ｕ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、第２モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
第２モーターからの動力は、移動機構を介して第２テーブル１１９に伝達される。これにより、第２テーブル１１９は、ガイドレール１１７ａ及びガイドレール１１７ｂに沿って、すなわちＵ方向に沿って往復移動することができる。
【００３６】
回転リング１２１は、第２テーブル１１９の上面１１９ａ上に配設されている。
第３テーブル１２３は、回転リング１２１を挟んで第２テーブル１１９の上面１１９ａに対向した状態で設けられている。第３テーブル１２３は、第２テーブル１１９から浮いた状態で回転リング１２１上に載置されている。第３テーブル１２３は、回転リング１２１によってθ方向に沿って案内され、第２テーブル１１９上をθ方向に沿って往復回動可能に構成されている。
第３テーブル１２３は、ヘッドプレート３１が載置される面である載置面１２３ａを有している。載置面１２３ａは、第２テーブル１１９側とは反対側（上側）に向けられている。
【００３７】
第３テーブル１２３は、図示しない回動機構及び第３モーターによって、θ方向に往復回動可能に構成されている。回動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、第３モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
第３モーターからの動力は、回動機構を介して第３テーブル１２３に伝達される。これにより、第３テーブル１２３は、回転リング１２１によって案内され、θ方向に沿って往復回動することができる。
上記の構成により、ユニット搬送装置１０３は、第３テーブル１２３に載置されたヘッドプレート３１を、Ｔ方向及びＵ方向のそれぞれの方向に往復移動させることができる。また、ユニット搬送装置１０３は、第３テーブル１２３に載置されたヘッドプレート３１を、θ方向に往復回動させることもできる。
【００３８】
アライメント装置１０５は、図７に示すように、ベースプレート１３１と、認識装置１３３と、補正装置１３５と、を有している。
ベースプレート１３１は、図５に示すように、ユニット搬送装置１０３の定盤１０１側とは反対側に設けられている。定盤１０１とベースプレート１３１との間には、隙間が保たれている。ユニット搬送装置１０３は、定盤１０１とベースプレート１３１との間に介在している。ベースプレート１３１は、平面視で、ユニット搬送装置１０３に重なる位置に設けられている。
認識装置１３３と、補正装置１３５とは、図７に示すように、それぞれ、ベースプレート１３１上に設けられている。
【００３９】
認識装置１３３は、カメラ１３７と、支持部１３９と、を有している。カメラ１３７は、支持部１３９を介してベースプレート１３１に支持されている。カメラ１３７は、図５に示すように、定盤１０１側に向けられている。
カメラ１３７は、第３テーブル１２３の可動領域に臨んでいる。第３テーブル１２３の可動領域は、第１テーブル１１３及び第２テーブル１１９のそれぞれを往復移動させたときに第３テーブル１２３によって描かれる軌跡の領域である。
カメラ１３７が第３テーブル１２３の可動領域に臨んでいるので、カメラ１３７は、第３テーブル１２３に載置されるワークを画像として捉えることができる。
なお、カメラ１３７としては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像素子を利用したカメラが採用され得る。
【００４０】
補正装置１３５は、図７に示すように、移動装置１４１と、補正ユニット１４３と、を有している。補正ユニット１４３は、移動装置１４１上に設けられている。移動装置１４１は、補正ユニット１４３をＴ方向及びＵ方向のそれぞれの方向に往復移動させることができる。また、移動装置１４１は、補正ユニット１４３を、θ方向に往復回動させることもできる。
移動装置１４１は、図８に示すように、ガイドレール１５１ａと、ガイドレール１５１ｂと、第４テーブル１５３と、ガイドレール１５７ａと、ガイドレール１５７ｂと、第５テーブル１５９と、回転リング１６１と、第６テーブル１６３と、を有している。また、移動装置１４１は、後述する第４モーター（図示せず）と、第５モーターと、第６モーターと、を有している。
【００４１】
ガイドレール１５１ａ及びガイドレール１５１ｂは、ベースプレート１３１の上面１３１ａ上に配設されている。ガイドレール１５１ａ及びガイドレール１５１ｂは、それぞれ、Ｔ方向に沿って延在している。ガイドレール１５１ａとガイドレール１５１ｂとは、互いにＵ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
【００４２】
第４テーブル１５３は、ガイドレール１５１ａ及びガイドレール１５１ｂを挟んでベースプレート１３１の上面１３１ａに対向した状態で設けられている。第４テーブル１５３は、ベースプレート１３１から浮いた状態でガイドレール１５１ａ及びガイドレール１５１ｂ上に載置されている。第４テーブル１５３は、ガイドレール１５１ａ及びガイドレール１５１ｂによってＴ方向に沿って案内され、ベースプレート１３１上をＴ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
第４テーブル１５３は、図示しない移動機構及び第４モーターによって、Ｔ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、第４モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
第４モーターからの動力は、移動機構を介して第４テーブル１５３に伝達される。これにより、第４テーブル１５３は、ガイドレール１５１ａ及びガイドレール１５１ｂに沿って、すなわちＴ方向に沿って往復移動することができる。
【００４３】
ガイドレール１５７ａ及びガイドレール１５７ｂは、第４テーブル１５３の上面１５３ａ上に配設されている。ガイドレール１５７ａ及びガイドレール１５７ｂは、それぞれ、Ｕ方向に沿って延在している。ガイドレール１５７ａとガイドレール１５７ｂとは、互いにＴ方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
第５テーブル１５９は、ガイドレール１５７ａ及びガイドレール１５７ｂを挟んで第４テーブル１５３の上面１５３ａに対向した状態で設けられている。第５テーブル１５９は、第４テーブル１５３から浮いた状態でガイドレール１５７ａ及びガイドレール１５７ｂ上に載置されている。第５テーブル１５９は、ガイドレール１５７ａ及びガイドレール１５７ｂによってＵ方向に沿って案内され、第４テーブル１５３上をＵ方向に沿って往復移動可能に構成されている。
【００４４】
第５テーブル１５９は、図示しない移動機構及び第５モーターによって、Ｕ方向に往復動可能に構成されている。移動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、第５モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
第５モーターからの動力は、移動機構を介して第５テーブル１５９に伝達される。これにより、第５テーブル１５９は、ガイドレール１５７ａ及びガイドレール１５７ｂに沿って、すなわちＵ方向に沿って往復移動することができる。
【００４５】
回転リング１６１は、第５テーブル１５９の上面１５９ａ上に配設されている。
第６テーブル１６３は、回転リング１６１を挟んで第５テーブル１５９の上面１５９ａに対向した状態で設けられている。第６テーブル１６３は、第５テーブル１５９から浮いた状態で回転リング１６１上に載置されている。第６テーブル１６３は、回転リング１６１によってθ方向に沿って案内され、第５テーブル１５９上をθ方向に沿って往復回動可能に構成されている。
第６テーブル１６３は、補正ユニット１４３が配設される面である配設面１６３ａを有している。配設面１６３ａは、第５テーブル１５９側とは反対側（上側）に向けられている。
【００４６】
第６テーブル１６３は、図示しない回動機構及び第６モーターによって、θ方向に往復回動可能に構成されている。回動機構としては、例えば、ボールねじやリニアガイドなどを利用した機構が採用され得る。また、第６モーターとしては、ステッピングモーター、サーボモーター、リニアモーターなどの種々のモーターが採用され得る。
第６モーターからの動力は、回動機構を介して第６テーブル１６３に伝達される。これにより、第６テーブル１６３は、回転リング１６１によって案内され、θ方向に沿って往復回動することができる。
上記の構成により、移動装置１４１は、補正ユニット１４３を、Ｔ方向及びＵ方向のそれぞれの方向に往復移動させたり、θ方向に往復回動させたりすることができる。
【００４７】
補正ユニット１４３は、支持部１７１と、ピン１７３と、昇降装置１７５と、を有している。
支持部１７１は、第６テーブル１６３に固定されている。
ピン１７３は、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置を補正するためのものであり、吐出ヘッド３３の係合孔４４に係合する。ピン１７３は、昇降装置１７５を介して支持部１７１に支持されている。本実施形態では、２つのピン１７３が設けられている。以下において、２つのピン１７３のそれぞれを識別するときに、２つのピン１７３は、それぞれ、ピン１７３ａ及びピン１７３ｂと表記される。ピン１７３ａ及びピン１７３ｂは、平面視で、ベースプレート１３１の外側に位置している。ピン１７３ａ及びピン１７３ｂは、それぞれ、先端がユニット搬送装置１０３側に向けられている。
【００４８】
昇降装置１７５は、支持部１７１に支持されている。ピン１７３ａ及びピン１７３ｂは、昇降装置１７５に保持されている。昇降装置１７５は、ピン１７３ａ及びピン１７３ｂを昇降させることができる。昇降装置１７５としては、例えば、スライダー機構とエアーシリンダーとを組み合わせた装置などが採用され得る。この場合、エアーシリンダーからスライダー機構に伝達される動力によって、ピン１７３ａ及びピン１７３ｂが昇降する。
なお、ピン１７３ａ及びピン１７３ｂが昇降装置１７５によって降下した状態において、ピン１７３ａ及びピン１７３ｂのそれぞれの先端は、第３テーブル１２３に当接し得る。このため、第３テーブル１２３にヘッドプレート３１が載置された状態で、ピン１７３ａ及びピン１７３ｂのそれぞれの先端は、ヘッドプレート３１に当接し得る。
【００４９】
上記の構成を有する組立装置１００では、ヘッドプレート３１に吐出ヘッド３３を仮固定したユニット（以下、仮固定ユニットと呼ぶ）が第３テーブル１２３に載置される。第３テーブル１２３に載置された仮固定ユニットにおいて、カメラ１３７による画像認識に基づいて、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置が把握される。そして、ピン１７３を吐出ヘッド３３の係合孔４４に係合させた状態で、補正ユニット１４３をＴ方向及びＵ方向のそれぞれの方向に移動させたり、θ方向に回動させたりすることによって、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置が補正（アライメント）され得る。
【００５０】
組立装置１００では、吐出ヘッド３３のアライメントに際して、ティーチングが実施される。ティーチングとは、組立装置１００において、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置を認識させることである。
本実施形態では、ヘッドユニット１３の組立てごとに、ヘッドユニット１３を組立てる前にティーチングが実施される。これにより、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置精度において、組立装置１００に由来する誤差を軽減することができる。
組立装置１００に由来する誤差としては、例えば、組立装置１００の種々の構成の熱膨張や、ひずみ、磨耗などの発生が挙げられる。また、組立装置１００が置かれている環境の温度や湿度などの変化も誤差の要因となり得る。
ヘッドユニット１３を組立てる前にティーチングを実施することによって、組立装置１００に由来する誤差を軽減することができる。
【００５１】
本実施形態では、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置が示される原版に基づいて、ティーチングが実施される。第３テーブル１２３に載置された原版を認識装置１３３で画像として捉えることによって、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置がティーチングされる。原版１８１には、図９に示すように、ヘッドプレート３１の２つの基準マーク４１に対応する２つの基準マーク１８３と、各吐出ヘッド３３の２つの基準ノズル４２に対応する基準マーク１８５と、が示される。
以下において、２つの基準マーク１８３のそれぞれを識別するときに、２つの基準マーク１８３は、それぞれ、基準マーク１８３ａ及び基準マーク１８３ｂと表記される。このとき、基準マーク１８３ａが基準マーク４１ａに対応し、基準マーク１８３ｂが基準マーク４１ｂに対応する。
また、基準ノズル４２ａに対応する基準マーク１８５は、基準マーク１８５ａと表記される。同様に、基準ノズル４２ｂに対応する基準マーク１８５は、基準マーク１８５ｂと表記される。
【００５２】
原版１８１としては、一般的に、ガラス基板に各マークを記したガラスマスクなどが採用され得る。本実施形態では、原版１８１として、液晶パネルが採用されている。液晶パネルが採用された原版１８１は、図９中のＣ部の拡大図である図１０に示すように、複数の表示画素１８２を有している。なお、図１０では、構成をわかりやすく示すため、表示画素１８２が誇張されている。
原版１８１において、複数の表示画素１８２は、平面視で、マトリクス状に配列している。このため、例えば、異なる機種のヘッドユニット１３間で共通の原版１８１を適用することができる。つまり、ヘッドユニット１３の機種に応じて表示させる表示画素１８２を変化させれば、１つの原版１８１でティーチングすることができる。この結果、ティーチングにかかる原版１８１の種類を軽減することができるので、コスト低減に寄与する。
【００５３】
なお、異なる機種のヘッドユニット１３としては、吐出ヘッド３３の数量や位置、種類などが異なったり、ヘッドプレート３１の大きさや基準マーク４１の位置などが異なったりすることが考えられる。本実施形態における原版１８１では、ヘッドユニット１３の機種に応じて表示させる表示画素１８２を変化させることによって、基準マーク１８３や基準マーク１８５の数量や位置を変化させることができる。これにより、異なる機種のヘッドユニット１３間で共通の原版１８１を適用することができる。
原版１８１として採用され得る液晶パネルの表示形式は、透過型や、反射型、半透過反射型などの種々の形式が採用され得る。また、表示モードとしては、ノーマリーホワイト及びノーマリーブラックのいずれも採用され得る。
【００５４】
組立装置１００は、図１１に示すように、上記の各構成の動作を制御する制御部２０１を有している。制御部２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２０３と、駆動制御部２０５と、メモリー部２０７と、を有している。駆動制御部２０５及びメモリー部２０７は、バス２０９を介してＣＰＵ２０３に接続されている。
また、組立装置１００は、第１モーター２１１と、第２モーター２１３と、第３モーター２１５と、第４モーター２１７と、第５モーター２１９と、第６モーター２２１と、入力装置２２３と、表示装置２２５と、を有している。
第１モーター２１１、第２モーター２１３及び第３モーター２１５は、それぞれ、入出力インターフェース２２７とバス２０９とを介して制御部２０１に接続されている。第４モーター２１７、第５モーター２１９及び第６モーター２２１も、それぞれ、入出力インターフェース２２７とバス２０９とを介して制御部２０１に接続されている。また、入力装置２２３及び表示装置２２５も、それぞれ、入出力インターフェース２２７とバス２０９とを介して制御部２０１に接続されている。
【００５５】
第１モーター２１１は、第１テーブル１１３を駆動するための動力を発生させる。第２モーター２１３は、第２テーブル１１９を駆動するための動力を発生させる。第３モーター２１５は、第３テーブル１２３を駆動するための動力を発生させる。
第４モーター２１７は、第４テーブル１５３を駆動するための動力を発生させる。第５モーター２１９は、第５テーブル１５９を駆動するための動力を発生させる。第６モーター２２１は、第６テーブル１６３を駆動するための動力を発生させる。
入力装置２２３は、各種の設定条件を入力する装置である。表示装置２２５は、設定条件や、作業状況を表示する装置である。組立装置１００を操作するオペレーターは、表示装置２２５に表示される情報を確認しながら、入力装置２２３を介して種々の情報を入力することができる。
なお、カメラ１３７、昇降装置１７５及び原版１８１も、それぞれ、入出力インターフェース２２７とバス２０９とを介して制御部２０１に接続されている。
【００５６】
ＣＰＵ２０３は、プロセッサーとして各種の演算処理を行う。駆動制御部２０５は、各構成の駆動を制御する。メモリー部２０７は、ＲＡＭ（Random Access Memory）や、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを含んでいる。メモリー部２０７には、組立装置１００における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト２２９を記憶する領域や、各種のデータを一時的に展開する領域であるデータ展開部２３１などが設定されている。データ展開部２３１に展開されるデータとしては、例えば、ヘッドユニット１３の機種ごとにヘッドプレート３１の位置に対する吐出ヘッド３３の位置が示される機種データや、組立処理等のプログラムデータなどが挙げられる。
駆動制御部２０５は、モーター制御部２４１と、撮像制御部２４３と、昇降制御部２４５と、原版制御部２４７と、表示制御部２４９と、を有している。
【００５７】
モーター制御部２４１は、ＣＰＵ２０３からの指令に基づいて、第１モーター２１１、第２モーター２１３、第３モーター２１５、第４モーター２１７、第５モーター２１９及び第６モーター２２１のそれぞれの駆動を個別に制御する。
撮像制御部２４３は、ＣＰＵ２０３からの指令に基づいて、カメラ１３７での撮像を制御する。
昇降制御部２４５は、ＣＰＵ２０３からの指令に基づいて、昇降装置１７５の昇降駆動を制御する。
原版制御部２４７は、ＣＰＵ２０３からの指令に基づいて、原版１８１の表示駆動を制御する。このとき、原版制御部２４７は、上記の機種データに基づいて、対応する機種に適合する表示パターンを原版１８１に表示させる。
表示制御部２４９は、ＣＰＵ２０３からの指令に基づいて、表示装置２２５の駆動を制御する。
【００５８】
ここで、ヘッドユニット１３の組立て方法について説明する。
ヘッドユニット１３の組立て方法は、図１２に示すように、ティーチング工程Ｓ１と、組立工程Ｓ２と、を含む。また、組立工程Ｓ２は、アライメント工程Ｓ２０１と、接着工程Ｓ２０２と、を含む。アライメント工程Ｓ２０１は、吐出ヘッド３３ごとに実施される。そして、アライメント工程Ｓ２０１及び接着工程Ｓ２０２は、１つのヘッドユニット１３に組み込まれる吐出ヘッド３３の数量と同等の回数だけ実施される。
【００５９】
ティーチング工程Ｓ１では、まず、第３テーブル１２３にセットされた原版１８１に表示された基準マーク１８３ａ及び基準マーク１８３ｂのそれぞれを、カメラ１３７で撮像する。カメラ１３７で基準マーク１８３ａ及び基準マーク１８３ｂのそれぞれを捉えるときには、ユニット搬送装置１０３が駆動される。つまり、第１テーブル１１３、第２テーブル１１９及び第３テーブル１２３のそれぞれを駆動することによって、カメラ１３７の視野内に基準マーク１８３ａ及び基準マーク１８３ｂのそれぞれが捉えられる。
【００６０】
次いで、原版１８１に表示された基準マーク１８５ａ及び基準マーク１８５ｂのそれぞれをカメラ１３７で撮像する。基準マーク１８５ａ及び基準マーク１８５ｂの撮像は、ヘッドユニット１３として組み込まれる吐出ヘッド３３の数量と同等の回数だけ実施される。このとき、カメラ１３７で基準マーク１８５ａ及び基準マーク１８５ｂのそれぞれを捉えるときに、ユニット搬送装置１０３が駆動される。
このようなティーチング工程Ｓ１によって、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置が把握される。
【００６１】
組立工程Ｓ２では、原版１８１に替えて仮固定ユニットを第３テーブル１２３にセットする。
そして、アライメント工程Ｓ２０１において、まず、ヘッドプレート３１の基準マーク４１ａ及び基準マーク４１ｂのそれぞれをカメラ１３７で撮像する。このとき、カメラ１３７で基準マーク４１ａ及び基準マーク４１ｂのそれぞれを捉えるときに、ユニット搬送装置１０３が駆動される。
次いで、吐出ヘッド３３の基準ノズル４２ａ及び基準ノズル４２ｂのそれぞれをカメラ１３７で撮像する。
次いで、基準ノズル４２ａ及び基準ノズル４２ｂを撮像した結果に基づいて、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置のずれ量を演算する。
【００６２】
演算した結果に基づいて、ずれ量が許容範囲内であるときには、アライメント工程Ｓ２０１を終了してから接着工程Ｓ２０２に移行する。
他方で、演算した結果に基づいて、ずれ量が許容範囲外であるときには、吐出ヘッド３３の位置を補正（アライメント）する。
吐出ヘッド３３のアライメントでは、まず、昇降装置１７５を駆動してピン１７３ａ及びピン１７３ｂを降下させることによって、ピン１７３ａ及びピン１７３ｂのそれぞれを係合孔４４ａ及び係合孔４４ｂのそれぞれに係合させる。
次いで、移動装置１４１を駆動することによって、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置を補正する。このとき、第４テーブル１５３、第５テーブル１５９及び第６テーブル１６３のそれぞれを駆動することによって、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置を変化させる。
【００６３】
次いで、位置を補正した後の吐出ヘッド３３の基準ノズル４２ａ及び基準ノズル４２ｂのそれぞれをカメラ１３７で撮像する。
次いで、基準ノズル４２ａ及び基準ノズル４２ｂを撮像した結果に基づいて、ヘッドプレート３１に対する吐出ヘッド３３の位置のずれ量を演算する。
そして、演算した結果に基づいて、ずれ量が許容範囲内であるときには、アライメント工程Ｓ２０１を終了してから接着工程Ｓ２０２に移行する。
接着工程Ｓ２０２では、ヘッドプレート３１と吐出ヘッド３３のベース部４３との間に接着剤を塗布することによって、吐出ヘッド３３をヘッドプレート３１に接着する。
上記の方法により、ヘッドユニット１３が組み立てられる。
【００６４】
本実施形態において、組立装置１００がアライメント装置に対応し、カメラ１３７が撮像装置に対応し、吐出ヘッド３３が対象物に対応し、基準ノズル４２が基準マークに対応し、原版１８１が液晶装置としての発光装置に対応している。
本実施形態では、液晶パネルが採用された原版１８１をヘッドユニット１３の機種に応じた表示パターンに駆動し、表示パターンを撮像した結果に基づいて、吐出ヘッド３３をアライメントすることができる。本実施形態によれば、ヘッドユニット１３の種類に応じて原版１８１の表示パターンを変化させることができる。このため、例えば、ヘッドユニット１３ごとに異なるマスクパターンを用意する必要性を解消しやすくすることができる。この結果、ティーチングにかかる原版１８１の種類を軽減することができるので、コストを低減しやすくすることができる。
【００６５】
本実施形態では、ヘッドユニット１３が２つの吐出ヘッド３３を有する場合が例示されている。しかしながら、吐出ヘッド３３の個数は、２つに限定されず、１つ以上の任意の個数が採用され得る。
また、本実施形態では、認識装置１３３が１つのカメラ１３７を有する場合が例示されている。しかしながら、カメラ１３７の個数は、１つに限定されず、２つ以上の任意の個数も採用され得る。例えば、２つのカメラ１３７を有する認識装置１３３とすれば、２つのカメラ１３７の一方で基準ノズル４２ａを捉え、他方のカメラ１３７で基準ノズル４２ｂを捉えることができるため、効率的である。
また、本実施形態では、原版１８１として、液晶パネルが採用されている。しかしながら、原版１８１は、液晶パネルに限定されず、例えば、有機ＥＬ装置や、プラズマ表示パネルなどの種々の表示パネルも採用され得る。
【符号の説明】
【００６６】
１…液滴吐出装置、１３…ヘッドユニット、３１…ヘッドプレート、３３…吐出ヘッド、３３ａ，３３ｂ…吐出ヘッド、３５…ノズル面、３７…ノズル、４１…基準マーク、４１ａ，４１ｂ…基準マーク、４２…基準ノズル、４２ａ，４２ｂ…基準ノズル、４３…ベース部、４４…係合孔、４４ａ，４４ｂ…係合孔、１００…組立装置、１０３…ユニット搬送装置、１０５…アライメント装置、１３３…認識装置、１３５…補正装置、１３７…カメラ、１４１…移動装置、１４３…補正ユニット、１７３…ピン、１７３ａ，１７３ｂ…ピン、１７５…昇降装置、１８１…原版、１８２…表示画素、１８３…基準マーク、１８３ａ，１８３ｂ…基準マーク、１８５…基準マーク、１８５ａ，１８５ｂ…基準マーク、２０１…制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アライメント対象である対象物の基準マークを撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が前記基準マークを撮像した結果に基づいて、前記対象物の位置を把握する制御部と、を有し、
前記制御部は、複数の発光領域を有する発光装置の前記複数の発光領域の少なくとも一部を、前記対象物の種類に応じて発光させたときの発光パターンを、前記撮像装置で撮像した結果に基づいて、前記対象物の位置の補正量を演算する、
ことを特徴とするアライメント装置。
【請求項２】
前記複数の発光領域は、平面視で、マトリクス状に配列している、
ことを特徴とする請求項１に記載のアライメント装置。
【請求項３】
前記発光装置は、液晶装置で構成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアライメント装置。
【請求項４】
複数の発光領域を有する発光装置の前記複数の発光領域の少なくとも一部を、アライメント対象である対象物の種類に応じた発光パターンで選択的に発光させ、
前記発光パターンを撮像した結果に基づいて、前記対象物をアライメントする、
ことを特徴とするアライメント方法。
【請求項１】
アライメント対象である対象物の基準マークを撮像する撮像装置と、
前記撮像装置が前記基準マークを撮像した結果に基づいて、前記対象物の位置を把握する制御部と、を有し、
前記制御部は、複数の発光領域を有する発光装置の前記複数の発光領域の少なくとも一部を、前記対象物の種類に応じて発光させたときの発光パターンを、前記撮像装置で撮像した結果に基づいて、前記対象物の位置の補正量を演算する、
ことを特徴とするアライメント装置。
【請求項２】
前記複数の発光領域は、平面視で、マトリクス状に配列している、
ことを特徴とする請求項１に記載のアライメント装置。
【請求項３】
前記発光装置は、液晶装置で構成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアライメント装置。
【請求項４】
複数の発光領域を有する発光装置の前記複数の発光領域の少なくとも一部を、アライメント対象である対象物の種類に応じた発光パターンで選択的に発光させ、
前記発光パターンを撮像した結果に基づいて、前記対象物をアライメントする、
ことを特徴とするアライメント方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２２４５２３（Ｐ２０１１−２２４５２３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９９５３３（Ｐ２０１０−９９５３３）
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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