CN101054024A - 液滴喷出装置及其运转方法 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供盒的更换容易，且使用方便性好的液滴喷出装置。其具备：具有罐(6、7)的盒部(3)，使涂覆液成为液滴喷出到被附着体上的头部(4)，将罐(6)的涂覆液供给头部(4)，并使通过了头部(4)的涂覆液返回罐(7)的涂覆液供给循环部(2)，经涂覆液供给循环部(2)将清洗液供给头部(2)的清洗液供给部(29)，从涂覆液供给循环部(2)的一部分排出废液的废液排出部(33)，以及在用从清洗液供给部(2)供给的清洗液清洗涂覆液供给循环部(2)及头部(4)时，以加压气体对清洗液供给部内进行加压，在通过涂覆液供给循环部(2)使涂覆液循环时，对罐(6、7)内进行减压的压力切换部，并且盒部(3)连接成对涂覆液供给循环部(2)可以更换。

Description

液滴喷出装置及其运转方法
技术领域
本发明涉及喷出液滴的液滴喷出装置及其运转方法，尤其涉及适合于喷出混合并分散了空心珠等固体粒子的涂覆液的液滴喷出装置及其运转方法。
背景技术
液晶显示装置等为了将二块液晶基片的间隙维持一定，将微粒子状的隔离物配置在上述液晶基片之间。一直以来，虽然使用喷雾式分散装置等将隔离物分散在液晶基片上，但这种方法易于使隔离物分散不均，或者不能使液晶基片的间隔维持一定或者使多个隔离物聚成团，导致显示质量的降低。
为了消除这类缺点，近年来，开发出应用了喷墨方式的液滴喷出法，提出了多种技术方案。若用这种液滴喷出法，可以大致将必要数量的隔离物配置在预定位置；另外，若使用具有多个喷出口的喷出头，可以在多个预定位置同时配置隔离物，具有能提高生产效率等优点。
在通常的喷墨记录装置中，为了简化连接墨罐和记录头的管子的处理，并减轻由于滞留在管子内的墨水的惯性力对记录头的影响，提出了如图10所示的喷墨记录装置的方案(参照专利文献1-日本特开2005-067134号公报)。
这种喷墨记录装置具有记录头单元100，该记录头单元100与在同记录用纸(未图示)的运送方向X正交的方向(主扫描方向)Y上延伸的单元驱动用滚珠丝杠101螺纹配合，并利用与该滚珠丝杠101平行延伸的两根导轨102可滑动地支撑。将单元驱动用电动机(未图示)连接在上述滚珠丝杠101上，上述记录头单元100通过该电动机的旋转经滚珠丝杠101在主扫描方向Y上往复移动。
记录头单元100具有板状的支撑部件103，记录头104固定在该支撑部件103的大致中央部位，将供给墨水用辅罐105配置在比记录头104更靠对着图面的右侧，而将回收墨水用辅罐106配置在比记录头104更靠对着图面的左侧。
上述供给墨水用辅罐105，与在上下方向上延伸的供给墨水用辅罐用的滚珠丝杠107螺纹配合，将供给墨水用驱动电动机108连接在该滚珠丝杠107上。并且，利用上述滚珠丝杠107和驱动电动机108，可将供给墨水用辅罐105调整到比记录头104更高的位置。
上述回收墨水用辅罐106与在上下方向上延伸的回收墨水用辅罐用的滚珠丝杠109螺纹配合，将回收墨水用驱动电动机110连接在该滚珠丝杠109上。并且，利用上述滚珠丝杠109和驱动电动机110，可将回收墨水用辅罐106调整到比记录头104更低的位置。
在打印机主体(未图示)的下部，设有容纳了墨水111(在彩印机的场合，有C、M、Y、K四个颜色的单色罐)的主罐112，以及通过墨水供给管114将这些墨水111供给到记录头单元100上的墨水供给用辅罐105的抽吸扬升泵113。
容纳在主墨水罐112中的墨水111，利用抽吸扬升泵113通过墨水供给管114供给到墨水供给用辅罐105。容纳在该墨水供给辅罐105中的墨水通过连通管115向记录头104流下，其中一部分从记录头104成为液滴喷出到记录用纸(未图示)上而形成墨点。通过将该记录头100对记录用纸相对地进行二维扫描，就将信息记录在记录用纸上。
未喷出的墨水通过连通管115向墨水回收用辅罐106流下，并滞留在其中，滞留在辅罐106中的墨水通过墨水回收管116返回到主罐112中。
这样，墨水111便形成通过下述流道循环的系统：主罐112→墨水供给管114→(抽吸扬升泵113)→墨水供给用辅罐105→连通管115→记录头104→连通管115→墨水回收用辅罐106→墨水回收管116→主罐112。
此外，有关其它喷墨记录装置，可列举例如专利文献2-日本特开2003-165233号公报、专利文献3-日本特开2003-300331号公报、专利文献4-国际公开WO2002/90117号公报；另外，有关液晶隔离物的喷出装置，可列举例如专利文献5-日本特开平05-281562号公报和专利文献6-日本特开平11-007028号公报。
上述的喷墨记录装置并没有考虑对于涂覆液(这时为墨水)的种类等在制造过程中需要变更时所采取的措施。例如，在上述的液晶显示装置中，虽然将微粒子状的隔离物夹在两块液晶基片之间，但为了使该隔离物喷射附着于液晶基片上，往往在液晶显示装置的生产线中设置应用了喷出记录装置的机构的液滴(隔离物)喷出装置。
然而，若在液晶显示装置的生产线上变更所制造的液晶显示装置的种类等时，与此相应，由于所使用的隔离物的直径等不同，因而在制造过程中经常引起变更混合并分散了隔离物的涂覆液的种类。在这种状态下，应用了上述的喷墨记录装置的机构的液滴(隔离物)喷出装置，不能顺利地进行涂覆液的变更处理，存在操作复杂、生产效率差等问题。
发明内容
本发明的目的就在于消除这类现有技术的缺点，提供一种盒的更换容易的使用方便性好的液滴喷出装置及其操作方法。
为实现上述发明目的，本发明第一方案的液滴喷出装置的特征是，具备：
具有容纳了涂覆液的罐的盒部；
使上述涂覆液成为液滴喷出到被附着体上的头部；
通过将上述罐中的涂覆液供给上述头部，并使通过了该头部的涂覆液返回上述罐，从而使涂覆液循环的涂覆液供给循环部；
经由上述涂覆液供给循环部将清洗液供给上述头部的清洗液供给部；
从上述涂覆液供给循环部的一部分排出废液的废液排出部；以及
在用从上述清洗液供给部供给的清洗液清洗上述涂覆液供给循环部及上述头部时，以加压气体对上述清洗液供给部内进行加压，在通过上述涂覆液供给循环部使涂覆液循环时，对上述罐内进行减压的压力切换部，并且
辅罐和主罐连接成上述盒部对上述涂覆液供给循环部可以更换。
本发明第二方案的液滴喷出装置在第一方案中，其特征是，上述盒部设有多个具有上述罐的盒，各盒对上述涂覆液供给循环部可切换地并列连接。
本发明第三方案的液滴喷出装置在第一或第二方案中，其特征是，上述盒部设置在比上述头部更高的位置，
上述盒部具有将涂覆液供给上述头部的主罐，和使通过了上述头部的涂覆液返回的辅罐，
上述主罐和辅罐用上述涂覆液供给循环部的带移送用泵的罐间移送管连接，
在通过上述涂覆液供给循环部使涂覆液循环时，由上述压力切换部维持上述辅罐的内压使其比上述主罐的内压更低。
本发明第四方案的液滴喷出装置在第一方案中，其特征是，上述头部设有多个头，这些多个头利用头连接管串连连接。
本发明第五方案的液滴喷出装置在第一至第四方案的任一个中，其特征是，上述涂覆液是混合并分散了固体粒子的涂覆液。
本发明第六方案的液滴喷出装置在第五方案中，其特征是，上述被附着体是液晶用基片，上述固体粒子是保持两块液晶用基片的间隙的隔离物。
本发明第七方案的液滴喷出装置的运转方法的特征是，该液滴喷出装置具备：使上述涂覆液成为液滴喷出到被附着体上的头部；
具有容纳上述涂覆液的主罐和使通过了上述头部的涂覆液返回的辅罐，且连接辅罐与主罐从而可将涂覆液从上述辅罐移送到主罐的盒部；
通过将上述主罐中的涂覆液供给上述头部，并使通过了该头部的涂覆液返回上述辅罐，从而使涂覆液循环的涂覆液循环部；
经由上述涂覆液供给循环部将清洗液供给上述头部的清洗液供给部；
从上述涂覆液供给循环部的一部分排出废液的废液排出部以及
在用上述清洗液清洗上述涂覆液供给循环部及上述头部时，以加压气体对上述清洗液供给部内进行加压，在通过上述涂覆液供给循环部使涂覆液循环时，对上述主罐内和辅罐内进行减压地切换压力的压力切换部，
该运转方法实施以下工序：
空气/清洗液置换工序，该工序是，通过由上述压力切换部用加压气体对上述清洗液供给部内进行加压，从而使上述清洗液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，使通过了该头部的清洗液经涂覆液供给循环部流到上述废液排出部，将从上述涂覆液供给循环部直到上述头部内的空气置换为清洗液；
清洗液/涂覆液置换工序，该工序是，在该空气/清洗液置换工序之后，由上述压力切换部对上述主罐内进行加压，使上述涂覆液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，使通过了该头部的涂覆液经涂覆液供给循环部流到上述废液排出部，将从上述涂覆液供给循环部直到上述头部内的清洗液置换为涂覆液；以及
涂覆液供给循环工序，该工序是，在该清洗液/涂覆液置换工序之后，由上述压力切换部对上述主罐内及辅罐内进行减压，使上述主罐内的涂覆液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，在使通过了该头部的涂覆液返回上述辅罐的同时，在该涂覆液的循环过程中将涂覆液从上述头部成为液滴喷出到被附着体上。
本发明第八方案的液滴喷出装置的运转方法在第七方案中，其特征是，上述盒部设置在比上述头部更高的位置，
在上述涂覆液供给循环工序时，由上述压力切换部将上述辅罐的内压维持得比上述主罐的内压更低。
本发明第九方案的液滴喷出装置的运转方法的特征是，该液滴喷出装置具备：使上述涂覆液成为液滴喷出到被附着体上的头部；
具有容纳上述涂覆液的主罐和使通过了上述头部的涂覆液返回的辅罐，且连接辅罐与主罐从而可将涂覆液从上述辅罐移送到主罐的盒部；
通过将上述主罐中的涂覆液供给上述头部，并使通过了该头部的涂覆液返回上述辅罐，从而使涂覆液循环的涂覆液供给循环部；
经由上述涂覆液供给循环部将清洗液供给上述头部的清洗液供给部；
从上述涂覆液供给循环部的一部分排出废液的废液排出部；以及
在用上述清洗液清洗上述涂覆液供给循环部及上述头部时，以加压气体对上述清洗液供给部内进行加压，在通过上述涂覆液供给循环部使涂覆液循环时，对上述主罐内和辅罐内进行减压地切换压力的压力切换部，并且，
上述盒部至少还具备：具有上述主罐和辅罐的第一盒和具有上述主罐和辅罐的第二盒，辅罐和主罐连接成上述第一盒和第二盒对上述涂覆液供给循环部可以切换；
在上述第一盒和第二盒中所容纳的上述涂覆液的组成相同的场合，连续实施以下工序：
涂覆液供给循环工序，该工序是，将上述第一盒与上述涂覆液供给循环部连接，由上述压力切换部对上述第一盒的主罐内及辅罐内进行减压，使上述主罐内的涂覆液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，并使通过了该头部的涂覆液返回到上述辅罐，同时在该涂覆液的循环过程中使涂覆液从上述头部成为液滴喷出到上述被附着体上；
停止工序，该工序是，在该涂覆液供给循环工序的过程中，若上述第一盒一侧的涂覆液量变少，则停止通过上述涂覆液供给制循环部的从上述第一盒的涂覆液的供给循环；
切换工序，该工序是，在该停止工序后，将上述涂覆液供给循环部的连接从上述第一盒切换到上述第二盒；
涂覆液供给循环工序，该工序是，在该切换工序后，由上述压力切换部对上述第二盒的主罐内及辅罐内进行减压，使上述主罐内的涂覆液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，并使通过了该头部的涂覆液返回到上述辅罐的同时，在该涂覆液的循环过程中使涂覆液从上述头部成为液滴喷出到被附着体上。
本发明第十方案的液滴喷出装置的运转方法的特征是，该液滴喷出装置具备：使上述涂覆液成为液滴喷出到被附着体上的头部；
具有容纳上述涂覆液的主罐和使通过了上述头部的涂覆液返回的辅罐，且连接辅罐与主罐从而可将涂覆液从上述辅罐移送到主罐的盒部；
通过将上述主罐中的涂覆液供给上述头部，并使通过了该头部的涂覆液返回上述辅罐，从而使涂覆液循环的涂覆液供给循环部；
经由上述涂覆液供给循环部将清洗液供给上述头部的清洗液供给部；
从上述涂覆液供给循环部的一部分排出废液的废液排出部；以及
在用上述清洗液清洗上述涂覆液供给循环部及上述头部时，以加压气体对上述清洗液供给部内进行加压，在通过上述涂覆液供给循环部使涂覆液循环时，对上述主罐内和辅罐内进行减压地切换压力的压力切换部，并且，
上述盒部至少还具备：具有上述主罐和辅罐的第一盒和具有上述主罐和辅罐的第二盒，辅罐和主罐连接成上述第一盒和第二盒对上述涂覆液供给循环部可以切换；
在上述第一盒和第二盒中所容纳的上述涂覆液的组成不同的场合，实施以下工序：
涂覆液供给循环工序，该工序是，将上述第一盒与上述涂覆液供给循环部连接，由上述压力切换部对上述第一盒的主罐内及辅罐内进行减压，使上述主罐内的涂覆液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，并使通过了该头部的涂覆液返回到上述辅罐，同时在该涂覆液的循环过程中使涂覆液从上述头部成为液滴喷出到被附着体上；
停止工序，该工序是，在该涂覆液供给循环工序的过程中，若上述第一盒一侧的涂覆液量变少，则停止通过上述涂覆液供给制循环部的从上述第一盒的涂覆液的供给循环；
切换工序，该工序是，在该停止工序后，将上述涂覆液供给循环部的连接从上述第一盒切换到上述第二盒；
涂覆液排出工序，该工序是，在该切换工序后，由上述压力切换部将上述加压气体从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，将从上述涂覆液供给循环部直到上述头部内的涂覆液排出；
清洗工序，该工序是，在该涂覆液排出工序之后，通过由上述压力切换部用加压气体对上述清洗液供给部内进行加压，从而使上述清洗液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，将该通过了头部的清洗液排出到上述废液排出部，以清洗从上述涂覆液供给循环部到上述头部；
新的涂覆液供给循环工序，该工序是，在该清洗工序之后，由上述压力切换部对上述第二盒的主罐内及辅罐内进行减压，使上述主罐内的新的涂覆液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，在使通过了该头部的涂覆液返回上述辅罐的同时，在该涂覆液的循环过程中将涂覆液从上述头部成为液滴喷出到被附着体上。
本发明采用如上所述的结构，通过将涂覆液供给循环部，头部及压力切换部通用，无论涂覆液的组成为相同物质还是组成为不同物质，其盒的更换都容易，使用方便性良好。
附图说明
图1是涉及本发明的第一实施方式的液滴喷出装置的系统图。
图2是该液滴喷出装置的方框简图。
图3是涉及本发明的第二实施方式的液滴喷出装置的系统图。
图4是涉及本发明的实施方式的液滴喷出装置的正视图。
图5是该液滴喷出装置的侧视图。
图6是涉及本发明的实施方式的头部的分解立体图。
图7是该头部在组装后的剖视图。
图8是沿图7的A-A线的剖面图。
图9是表示头和涂覆了隔离物的液晶用滤色器基片的关系的平面图。
图10是现有技术的喷墨记录装置的说明图。
图中：
1-压力切换部，2-涂覆液循环供给部，3-盒部，4-头部，5-盒5a-第一盒，5b-第二盒，6-主罐，7-辅罐，8-主罐用加压/减压管，9-主罐用歧管，10-主罐用缓冲器，11-主罐用泵，12-主罐用切换阀，13-罐间移送管，14-罐间移送用泵，15-辅罐用加压/减压管，16-辅罐用歧管，17-辅罐用缓冲器，18-辅罐用泵，19-辅罐用切换阀，20-涂覆液供给管，21-涂覆液供给管用切换阀，22-涂覆液回收管，23-涂覆液回收管用切换阀，24a-24d-头，25-液面传感器，26-涂覆液，27-搅拌器，28-清洗液供给管，29-清洗液罐，30-清洗液，31-液面传感器，32-废液管，33-废液罐，34-液面传感器，35-加压气体，36-加压用歧管，37-加压气体用配管，38-涂覆液/清洗液/加压气体切换阀，39-头连接管，40-清洗液/加压气体切换阀，41-压力传感器，42-涂覆液/废液切换阀，43-第一断路阀，44-废液一侧管体，45-回收一侧管体，46、47-第二断路阀，48-液晶用基片，49a-49f-连接部。
具体实施方式
下面，与图一起说明本发明的实施方式。图1是涉及本发明的第一实施方式的液滴喷出装置的系统图，图2是该液滴喷出装置的方框简图。
首先，与图2一起说明该液滴喷出装置的简要结构。如图2所示，液滴喷出装置包括从功能上分的大的四个部分：压力切换部1，涂覆液供给循环部2，盒部3和头部4，大致具有如图所示的连接关系。
上述盒部2设置在比上述头部4高的位置。另外，上述盒部2装有第一盒5a和第二盒5b两个盒，第一盒5a和第二盒5b做成对装置主体可以更换(可以装拆)。并且，该第一盒5a和第二盒5b做成与上述涂覆液供给循环部2并列连接，可相互切换。
如图1所示，上述盒5a、5b分别具有容纳喷出前的涂覆液的主罐6和涂覆液回收用的辅罐(涂覆液循环用缓冲罐)7。主罐6上连接有主罐用加压/减压管8，主罐用加压/减压管8通过涂覆液供给循环部并连接在设于上述压力切换部1的主罐用歧管9上。主罐用歧管9通过主罐用压力缓冲器10与主罐用泵11连接。在从上述第一盒5a引出的主罐用加压/减压管8和从上述第二盒5b引出的主罐用加压/减压管8的结合部连接有由三通阀构成的主罐用切换阀12。
罐间移送管13从辅罐7向主罐6延伸，罐间移送用泵14连接在罐间移送管13的中途。
在辅罐7上连接有辅罐用加压/减压管15，辅罐用加压/减压管15通过涂覆液供给循环部2并连接在设于上述压力切换部1的辅罐用歧管16上。辅罐用歧管16通过辅罐用压力缓冲器17与辅罐用泵18连接。在从上述第一盒5a引出的辅罐用加压/减压管15和从上述第二盒5b引出的辅罐用加压/减压管15的结合部连接有由三通阀构成的辅管用切换阀19。
涂覆液供给管20从主罐6向头部4延伸，在从上述第一盒5a引出的涂覆液供给管20和上述第二盒5b引出的涂覆液供给管20的结合部连接有由三通阀构成的盒切换阀21。
涂覆液回收管22从头部4通过涂覆液供给循环部2延伸到辅罐7一侧，在延伸到上述第一盒5a一侧的涂覆液回收管22和延伸到上述第二盒5b一侧的涂覆液回收管22的分支部上，连接有由三通阀构成的涂覆液回收用切换阀23。
在上述头部4上，四个头24a-24d并列配置在直线上，各头24a-24d用头连接管39串连连接。
在主罐6的上部固定有利用了超声波的液面传感器25，用来监视主罐6内的涂覆液26的液面(剩余量)。在主罐6和辅罐7上，装有通过从外部施加交变磁场可自转的由磁体构成的搅拌器27，通过改变所施加的交变磁场可适当调整搅拌器27的转数。通过伴随该搅拌器27的旋转的搅拌作用，能更可靠地防止涂覆液26中的固体微粒子(隔离物微离子)的沉降。
在涂覆液供给循环部2上，通过清洗液供给管28连接有清洗液罐29，在清洗液罐29内容纳有例如异丙醇等清洗液30。清洗液罐29内的清洗液30的液面(剩余量)由液面传感器31监视。
在上述涂覆液回收管22的中途连接有废液管32，该废液管32延伸到废液罐33。罐内的废液量由液面传感器34监视。
由氮气或空气等构成的加压气体35，通过加压用歧管36并利用各加压气体用配管37分别供给到主罐用歧管9、辅罐用歧管16、涂覆液供给管20以及清洗液罐29一侧。
在上述加压气体用配管37的与涂覆液供给管20的结合部设有由三通阀构成的涂覆液/清洗液/加压气体切换阀38。另外，在上述加压气体用配管37和清洗液供给管28的结合部设有由三通阀构成的清洗液/加压气体切换阀40。在上述主罐用歧管9、辅罐用歧管16及加压用歧管36上分别设有压力传感器41。
在从上述涂覆液供给用切换阀21引出的涂覆液供给管20和废液管32的结合部上设有由三通阀构成的涂覆液/废液切换阀42。在涂覆液供给管20上的上述涂覆液/废液切换阀42和头部4之间设有由二通阀构成的第一断路阀43。从头部4引出的涂覆液回收管22在与废液管32的结合部附近，分支为延伸到废液管32一侧的废液一侧管体44和延伸到涂覆液回收用切换阀23一侧的回收一侧管体45两条支管。并且，在上述废液一侧管体44上设有由二通阀构成的第二断路阀46，在回收一侧管体45上设有由二通阀构成的第三断路阀47，如图所示，从头部4引出的涂覆液回收管22连接在第二断路阀46和第三断路阀47之间。
如图所示，第一盒5a和第二盒5b一起，由主罐6→涂覆液供给管20→头24a-24d→涂覆液回收管22→辅罐7→罐间移送管13(罐间移送用泵14)形成了涂覆液26的循环路径。
第一盒5a和第二盒5b都做成可对装置主体进行更换，图中，49a是主罐6与涂覆液供给管20的连接部，49b是主罐6与主罐用加压/减压管8的连接部，49c是主罐6与罐用移送管13的出口一侧的连接部，49d是辅罐7与罐用移送管13的入口一侧的连接部，49e是辅罐7与辅罐用加压/减压管15的连接部，49f是辅罐7与涂覆液回收管22的连接部。在这些连接部49a-40f中，连接辅罐与主罐从而上述盒5a、5b可以对装置主体进行更换。
在第一盒5a和第二盒5b的主罐6和辅罐7中注入有预定量的涂覆液26。本实施方式表示的例子是，将用作液晶显示装置的基片间隔离物的例如由空心珠等构成的球状的隔离物粒子喷射附着到基片上的液滴喷出装置。
隔离物粒子的直径随例如液晶显示装置的种类为VA方式或TN方式之类而不同，但通常使用的直径为2μm-5μm左右，是从头24的喷口可以喷出的直径。该隔离物粒子以例如0.5重量％-20重量％左右的浓度分散在有机液体、水或有机液体与水的混合液等的分散液中。
本实施方式使用的是将水和乙二醇混合，将粘度调整到10mPa·S的程度，使其可稳定地喷出的分散液，并将直径为3.5μm的空心玻璃珠按1.2重量％分散到该分散液中。根据需要，也可以添加用于良好地维持隔离物粒子的分散性的分散剂或者将隔离物粒子粘接到基片表面的粘接剂等。
下面，说明该液滴喷出装置的各项操作。首先，说明使用第一盒5a喷出涂覆液26的情况。
涂覆液的充填操作如下。
在将第一盒5a安装在液滴喷出装置上的状态下，由于在涂覆液供给管20、各头24a-24d、头连接管39和涂覆液回收管22内等中存在空气，因而，为排出这些空气，首先用清洗液30置换空气。
由于在从主罐6到切换阀38之间的涂覆液供给管内还残留有空气，因而，应将切换阀38的A侧打开、B侧关闭，将切换阀21置于原状，将切换阀42的A侧关闭、B侧打开，并关闭断路阀43。另外，将切换阀12的A侧打开，B侧关闭。
然后，通过使加压气体经过加压气体用配管37，主罐用歧管9、主罐用加压/减压管8而供给到主罐6内以提高内压，利用该内压使涂覆液26流过涂覆液供给管20及废液管23，从而将涂覆液26充填到它们之间(从主罐6到切换38之间)的路径中。
为此，打开切换阀40的A侧、关闭B侧，关闭切换阀38的A侧、打开B侧，打开切换阀21的A侧、关闭B侧，打开切换阀42的A侧、关闭B侧，并打开断路阀43，打开断路阀46，关闭断路阀47。
然后，通过使加压气体35经过加压气体用配管37供给到清洗液罐29内以提高内压，利用该内压使清洗液罐29内的清洗液30流过清洗液供给管28、加压气体用配管37的一部分、涂覆液供给管20、各头24a-24d、头连接管39、涂覆液回收管22的一部分、废液管32，从而使其间的空气置换为清洗液30。通过使清洗液30流过规定时间，从而用清洗液充满包含头部4的循环路径。
随后，打开切换阀42的A侧、关闭B侧，打开断路阀43。然后，通过将加压气体35供给到主罐6内以提高内压，利用该内压使涂覆液26流过涂覆液供给管20、各头24a-24d、头连接管39、涂覆液回收管22的一部分、废液管32，从而将清洗液30置换为涂覆液26。再关闭断路阀46，打开断路阀47，将涂覆液26压送到回收一侧管体45内及延伸到其前边的辅罐7的涂覆液回收管22内。由此，结束涂覆液26的充填操作，接着进行涂覆液36的喷出操作。
涂覆液的喷出操作如下。
如上所述，盒部3设置在比头部4更高的位置，两者之间产生水位差。本发明利用该水位差，在将涂覆液26从记录头4喷出时，总是使涂覆液26通过上述循环路径循环，从而抑制了涂覆液成分的沉降，本实施方式中则抑制了隔离物粒子的沉降。
然而，若只将盒部3设置在比头部4更高的位置，由于上述水位差的影响，并不能很好地维持在头的喷口处的弯液面，像现有技术那样仍产生漏液。因此，本发明为了在能很好地维持在头的喷口处的弯液面的同时，还能适合于使涂覆液26循环的条件，使主罐6内及辅罐7内处于减压状态。
具体地，打开涂覆液回收用切换阀23的A侧、关闭B侧，关闭第二断路阀46，打开第三断路阀47，并打开主罐用切换阀12和辅罐用切换阀19的A侧、关闭B侧。然后，驱动主罐用泵11和辅罐用泵18，通过主罐用加压/减压管8和辅罐用加压/减压管15，分别使主罐6内和辅罐7内处于减压状态。辅罐7的内压由压力切换部1进行控制，从而使其总是比主罐6的内压低，即使涂覆液26的量发生变化，两者的压力差也总是维持一定。涂覆液26的剩余量可由液面传感器25检测。
本实施方式如图1所示，各项参数的设定为：头24的喷出面与主罐6的底面的高低差H约为700mm，主罐6的内压约为-8kPa，辅罐7的内压约为-11kPa，两罐6、7的压力差约为3kPa。主罐6的内压随着主罐6内的涂覆液26的量在约±0.5kPa内变动，与其变动相对应地控制辅罐7的内压。
另外如图所示，辅罐7的液面通过驱动罐间移送用泵14进行控制，使其总是比主罐6的液面更低，利用主罐6和辅罐7的液面差使涂覆液26的循环顺利地进行。
主罐6内的涂覆液26利用上述水位差通过涂覆液供给管20供给到头部4，流入到各头24的压力室中，通过驱动压电振子而成为液滴从喷口喷出到液晶用基片48的预定位置上。在该喷射附着在基片上的液滴中，大致包含规定个数(在本实施方式中为3-5个)的隔离物粒子。此外，关于头24的内部结构将在后文说明。
没有喷出的涂覆液26流到下一个头24并将其一部分喷出，最终未被喷出的残留的涂覆液26通过涂覆液回收管22送到辅罐7中。辅罐7内的涂覆液26通过驱动罐间移送用泵14而经过罐间移送管13返回到主罐6中。通过该罐间移送用泵14的旋转控制，可以使主罐6和辅罐7的液面差H总是维持适当的值。
未喷出涂覆液26时，由于头24的压电振子未驱动，因而涂覆液26只是穿过各头24a-24d的内部。
这样，涂覆液26无论喷出时或未喷出时都进行循环，由于总是处于流动状态，因而可以抑制涂覆液的构成成分，尤其是本实施方式中的隔离物粒子的沉降。再有，由于在本实施方式中，搅拌器27分别在主罐6及辅罐7内旋转，因而，可以进一步抑制隔离物粒子的沉降。
盒的切换操作如下。
下面，说明从第一盒5a向第二盒5b的切换操作。当液面传感器25检测出第一盒5a一侧的主罐6的液面比规定的位置还低时，则判断为第一盒5a一侧的涂覆液26已消耗。
在第一盒5a和第二盒5b的涂覆液26的组成相同时，虽然涂覆液26已经充填在包含头部4的循环路径中，但在从主罐6到切换阀38b之间的涂覆液供给管20b和从切换阀23到辅罐7b的路径中仍残留有空气。
因此，关闭切换阀12、19、21、23、42的A侧、打开B侧，打开切换阀38的A侧、关闭B侧。然后，通过将加压气体35经过加压气体用配管37，主罐用歧管9，主罐用加压/减压管8供给到主罐6b内以提高内压，利用其内压使涂覆液26流过涂覆液供给管20b及废液管32，从而将从主罐6到切换阀38b之间的涂覆液供给管20b内的空气排出。其后，打开切换阀42的A侧、关闭B侧，将涂覆液26压送到从切换阀23到辅罐7b的路径中。由此，结束盒的切换操作。该涂覆液26的喷出动作由于与第一盒5a的情况相同，因此，省略重复的说明。
在第一盒5a和第二盒5b中的涂覆液26的组成不同的情况下，例如在所制造的液晶显示器的种类变更，与之相应，在涂覆液中的隔离物粒子(空心珠)的直径不同的场合，由于在包含头部4的循环路径中充填有前一种涂覆液26a，因而，必须将其完全排除。
为此，首先关闭切换阀38的A侧、打开B侧，打开切换阀21的A侧、关闭B侧，打开切换阀42的A侧、关闭B侧，打开第一断路阀43及第三断路阀47，关闭第二断路阀46，并使切换阀23处于A侧打开B侧关闭了的状态。然后，通过关闭切换阀40的A侧、打开B侧，将加压气体35通过加压气体用配管37压送到涂覆液供给管20。由此，将残留在切换阀38以后的涂覆液供给管20，各头24a-24d，直到头连接管39及第一盒5a的辅罐7的涂覆液回收管22内的涂覆液26a排出到辅罐7。
其次，使切换阀40以外的阀处于与上述的涂覆液26a排出时相同的状态，打开切换阀40的A侧、关闭B侧，这次是压送清洗液30。由此，清洗切换阀38以后的涂覆液供给管20，各头24a-24d，直到头连接管39及第一盒5a的辅罐7的涂覆液回收管22，将那些废液排出到辅罐7中。这样，在变更涂覆液26的种类的场合等时，将在前所使用了的盒5的辅罐7作为废液罐利用。
这样一来，在直到当前使用了的循环流道中的涂覆液26a的排出及清洗结束之后，关闭第一盒5a侧的切换阀38的A侧、打开B侧，打开第二盒5b侧的切换阀38的A侧、关闭B侧，关闭切换阀21的A侧、打开B侧，关闭切换阀23的A侧、打开B侧。
通过这些阀的操作，将包含头部4的循环流道连接到第二盒5b一侧，在这种状态下，进行第二盒5b一侧的涂覆液26b的充填。由于涂覆液26b的喷出动作与上述相同，因而省略重复的说明。
图3是涉及本发明第二实施方式的液滴喷出装置的系统图，在本实施方式中与上述第一实施方式不同之点在于，各头24a-24d利用头连接管39并列连接这一点。
如图1所示，在各头24a-24d为串连连接的场合，其具有的优点是在各头24a-24d中，从清洗液向涂覆液的置换以及涂覆液的循环能均匀地进行。另一方面，如图3所示，在各头24a-24d为并列连接的场合，其具有的优点是在各头24a-24d中，可增大涂覆液的喷出量，并可提高喷出速度。
图4和图5是涉及本发明的实施方式的液滴喷出装置的正视图和侧视图。
如这些图所示，在涂覆台51上敷设并固定有两条平行延伸的X轴直线导轨52，在该导轨上安装有两个X轴直线导轨53。在X轴直线导轨53的上方通过台座54固定有工作台55。
在工作台55上，取向面朝上地放置涂覆隔离物微粒子(空心珠)的液晶用基片48，并利用例如空气吸附机构等定位机构(未图示)将其固定在工作台55上的预定位置。
支柱56、56从涂覆台51的左右两侧面向上方延伸，在支柱56、56的上端部架设有导向支撑部件57。在导向支撑部件57的前面，两条平行延伸的Y轴直线导轨58固定在水平方向上，在该Y轴直线导轨58上可滑动地支承有Y轴座59。再在Y轴座59上固定有在垂直方向延伸的Z轴座60，在Z轴座60上可滑动地支承有Z轴直线导轨61(参照图4)。
在上述Y轴座59及Z轴座60上如图5所示，搭载有涂覆液喷出机构62。该涂覆液喷出机构62中的涂覆液供给箱63搭载在Y轴座59上，涂覆液供给箱63如图4所示，具有上述涂覆液循环供给部2和盒部3。本实施方式中，作为上述盒部3，虽然搭载了两组主罐6和辅罐7的组合，但也可以搭载一组上述组合。另一方面，涂覆液喷出机构62中的头部4通过头滑块64搭载在上述Z轴直线导轨61(Z轴座60)上。
搭载了上述液晶用基片48的工作台55，例如以线性电机(未图示)为驱动源沿上述X轴直线导轨52上往复移动。搭载了上述Z轴座60的Y轴座59例如以线性电机(未图示)作为驱动源在上述Y轴直线导轨58上往复移动。而搭载了上述头部4的Z轴直线导轨61则例如以线性电机(未图示)为驱动源在上述Z轴座60上往复移动。
也如这些图所示，涂覆液供给箱63(涂覆液循环供给部2、盒部3)设置在比头部4高的位置，因此，涂覆液从盒部3经涂覆液循环供给部2通过涂覆液供给管(例如柔性管)自然地供给到头部4内，同时头部4内的涂覆液利用与盒部3的液面差而总是处于加压状态。由此，由于在头部4中有可能产生涂覆液的泄漏，因而，利用未图示的压力切换部1对盒部3内进行控制使其处于减压状态。
头部4和液晶用基片48的距离通过调整在Z轴座60上的Z轴直线导轨61的位置适当设定。并且，在搭载了液晶用基片48的工作台55往复移动期间，通过初始设定的喷出定时，使涂覆液从头部4成为液滴喷出到液晶用基片48的预定位置上，在喷射附着的液滴内包含有规定个数的隔离物微粒子。
当通过液晶用基片48的一次往复移动使液滴喷射附着到必要的位置时，涂覆液喷出机构62便在Y轴上移动到下一个涂覆区域。通过重复这些动作，含有隔离物微粒子的液滴则喷射附着到液晶用基片48的整个面上，在进行隔离物微粒子的粘接之后，运送到液晶显示装置的下一个组装工序。
图6到图8是表示按需型头部的详细结构图，图6是头部的分解立体图，图7是头部的组装后的剖视图，图8是沿图7的A-A线的剖视图。
在这些图中，标号71是喷口，72是喷口板，73是压力室，74是压力室板，75是节流孔，76是节流板，77是隔膜，78是过滤器，79是隔膜板，80是孔部，81是支撑板，82是共用液体通道，83是外壳，84是粘接剂，85是压电驱动器，86是压电振子，87是外部电极，88是导电性粘接剂，89是支撑基片，90是单独电极，91是共用电极，92是通孔，93是液体导入管。
这种按需型头部如图6所示，由喷口板72、压力室板74、节流板76、隔膜板79、支撑板81、外壳83和压电驱动器85等构成。
形成有一列多个喷口71的喷口板72通过用镍材料的电铸加工法、用不锈钢材料等的精密压力加工法或激光加工法等制作而成。在压力室板74上形成有个数与上述喷口71相应的压力室73，并与上述喷口71连通。节流板76如图7所示，形成有将共用液体通道82和上述压力室73连通，并控制向压力室73的液体注入量的节流孔75。压力室板74和节流板76利用不锈钢材料的刻蚀加工法或镍材料的电铸加工法等制作。
在隔膜板79上形成有用于将压电振子86的压力有效地传递给压力室73的隔膜77，和除去从共用液体通道82注入到节流孔75中的液体中的杂质等的过滤器78。隔膜板79利用不锈钢材料的刻蚀加工法或镍材料的电铸加工法等制作。
支撑板81上形成有孔部80，该孔部80用来在用粘接剂84固定隔膜77和压电振子86时，控制隔膜77的振动系统固定端的位置，并且限制从粘接位置挤出来的粘接剂在隔膜77上扩展。支撑板81利用不锈钢材料的刻蚀加工法或镍材料的电铸加工法等制作。在用金属或合成树脂制作的外壳83上，设有共用液体通道82，在该共用液体道82上连接有上述涂覆液供给管20或头连接管39。从涂覆液供给管20或头连接管39供给的涂覆液，在头的共用液体通道82的中间通过过滤器78依次流向节流孔75、压力室73、喷口71。通过在单独电极90和共用电极91之间施加规定的脉冲电压而使压电振子86伸缩，当停止施加脉冲电压时，压电振子86便返回到伸缩前的状态。由于压电振子86这样的变形，对压力室73内的涂覆液便施加瞬时的压力，涂覆液从喷口成为液滴而喷射附着到液晶用基片48上。
图9是表示头和涂覆了隔离物的液晶用滤色器基片的关系的平面图。如图9所示，在液晶用滤色器基片48的表面上，形成了有规律的R、G、B的像素单元95，在该液晶用滤色器基片48的遮光膜96的交叉部分上涂覆有多个隔离物97。
如图9所示，在头24上以P1的间距形成有喷口71，与此相比，在基片48上所粘接的隔离物97的间距P2随液晶显示装置的种类而不同。为此，调整头24的倾斜角度θ，使得由头24喷出的间隔与隔离物97的间距P2一致。
上述实施方式虽对液晶显示装置制造的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，也可以应用于例如场致发光件的制造或印刷含有氧化钛粒子的墨水的印刷电路板的制造，使用容易沉降或凝聚的高浓度的电子零部件用墨水制造的叠层陶瓷电子零部件或高频电子零部件之类的电子零部件的制造等其它技术领域。
另外，本发明虽对喷出混合并分散了固体微粒子的涂覆液的情况进行了说明，但本发明并不限定于此，也可以适用于例如喷墨记录装置等的喷出没有含固体微粒子的涂覆液的场合。

Claims (10)

1.一种液滴喷出装置，其特征在于，具备：
具有容纳了涂覆液的罐的盒部；
使上述涂覆液成为液滴喷出到被附着体上的头部；
通过将上述罐中的涂覆液供给上述头部，并使通过了该头部的涂覆液返回上述罐，从而使涂覆液循环的涂覆液供给循环部；
经由上述涂覆液供给循环部将清洗液供给上述头部的清洗液供给部；
从上述涂覆液供给循环部的一部分排出废液的废液排出部；以及
在用从上述清洗液供给部供给的清洗液清洗上述涂覆液供给循环部及上述头部时，以加压气体对上述清洗液供给部内加压，在通过上述涂覆液供给循环部使涂覆液循环时，对上述罐内进行减压的压力切换部，并且
上述盒部连接成对上述涂覆液供给循环部可以更换。
2.根据权利要求1所述的液滴喷出装置，其特征在于，
上述盒部设有多个具有上述罐的盒，各盒对上述涂覆液供给循环部可切换地并列连接。
3.根据权利要求1或2所述的液滴喷出装置，其特征在于，
上述盒部设置在比上述头部更高的位置，
上述盒部具有将涂覆液供给上述头部的主罐，和使通过了上述头部的涂覆液返回的辅罐，
上述主罐和辅罐用上述涂覆液供给循环部的带移送用泵的罐间移送管连接，
在通过上述涂覆液供给循环部使涂覆液循环时，由上述压力切换部维持上述辅罐的内压使其比上述主罐的内压更低。
4.根据权利要求1所述的液滴喷出装置，其特征在于，
上述头部设有多个头，这些多个头利用头连接管串连连接。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的液滴喷出装置，其特征在于，
上述涂覆液是混合并分散了固体粒子的涂覆液。
6.根据权利要求5所述的液滴喷出装置，其特征在于，
上述被附着体是液晶用基片，上述固体粒子是保持两块液晶用基片的间隙的隔离物。
7.一种液滴喷出装置的运转方法，其特征在于，
该液滴喷出装置具备：
使上述涂覆液成为液滴喷出到被附着体上的头部；
具有容纳上述涂覆液的主罐和使通过了上述头部的涂覆液返回的辅罐，且连接辅罐与主罐从而可将涂覆液从上述辅罐移送到主罐的盒部；
通过将上述主罐中的涂覆液供给上述头部，并使通过了该头部的涂覆液返回上述辅罐，从而使涂覆液循环的涂覆液循环部；
经由上述涂覆液供给循环部将清洗液供给上述头部的清洗液供给部；
从上述涂覆液供给循环部的一部分排出废液的废液排出部以及
在用上述清洗液清洗上述涂覆液供给循环部及上述头部时，以加压气体对上述清洗液供给部内加压，在通过上述涂覆液供给循环部使涂覆液循环时，对上述主罐内和辅罐内进行减压地切换压力的压力切换部，
该运转方法实施以下工序：
空气/清洗液置换工序，该工序是，通过由上述压力切换部用加压气体对上述清洗液供给部内进行加压，从而使上述清洗液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，使通过了该头部的清洗液经涂覆液供给循环部流到上述废液排出部，将从上述涂覆液供给循环部直到上述头部内的空气置换为清洗液；
清洗液/涂覆液置换工序，该工序是，在该空气/清洗液置换工序之后，由上述压力切换部对上述主罐内加压，使上述涂覆液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，使通过了该头部的涂覆液经涂覆液供给循环部流到上述废液排出部，将从上述涂覆液供给循环部直到上述头部内的清洗液置换为涂覆液；以及
涂覆液供给循环工序，该工序是，在该清洗液/涂覆液置换工序之后，由上述压力切换部对上述主罐内及辅罐内进行减压，使上述主罐内的涂覆液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，在使通过了该头部的涂覆液返回上述辅罐的同时，在该涂覆液的循环过程中将涂覆液从上述头部成为液滴喷出到被附着体上。
8.根据权利要求7所述的液滴喷出装置的运转方法，其特征在于，
上述盒部设置在比上述头部更高的位置，
在实施上述涂覆液供给循环工序时，由上述压力切换部将上述辅罐的内压维持得比上述主罐的内压更低。
9.一种液滴喷出装置的运转方法，其特征在于，
该液滴喷出装置具备：
使上述涂覆液成为液滴喷出到被附着体上的头部；
具有容纳上述涂覆液的主罐和使通过了上述头部的涂覆液返回的辅罐，且连接辅罐与主罐从而可将涂覆液从上述辅罐移送到主罐的盒部；
通过将上述主罐中的涂覆液供给上述头部，并使通过了该头部的涂覆液返回上述辅罐，从而使涂覆液循环的涂覆液供给循环部；
经由上述涂覆液供给循环部将清洗液供给上述头部的清洗液供给部；
从上述涂覆液供给循环部的一部分排出废液的废液排出部；以及
在用上述清洗液清洗上述涂覆液供给循环部及上述头部时，以加压气体对上述清洗液供给部内加压，在通过上述涂覆液供给循环部使涂覆液循环时，对上述主罐内和辅罐内进行减压地切换压力的压力切换部，并且，
上述盒部至少还具备：具有上述主罐和辅罐的第一盒和具有上述主罐和辅罐的第二盒，辅罐和主罐连接成上述第一盒和第二盒对上述涂覆液供给循环部可以切换；
在上述第一盒和第二盒中所容纳的上述涂覆液的组成相同的场合，连续实施以下工序：
涂覆液供给循环工序，该工序是，将上述第一盒与上述涂覆液供给循环部连接，由上述压力切换部对上述第一盒的主罐内及辅罐内进行减压，使上述主罐内的涂覆液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，并使通过了该头部的涂覆液返回到上述辅罐，同时在该涂覆液的循环过程中使涂覆液从上述头部成为液滴喷出到被附着体上；
停止工序，该工序是，在该涂覆液供给循环工序的过程中，若上述第一盒一侧的涂覆液量变少，则停止通过上述涂覆液供给制循环部的从上述第一盒的涂覆液的供给循环；
切换工序，该工序是，在该停止工序后，将上述涂覆液供给循环部的连接从上述第一盒切换到上述第二盒；以及
涂覆液供给循环工序，该工序是，在该切换工序后，由上述压力切换部对上述第二盒的主罐内及辅罐内进行减压，使上述主罐内的涂覆液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，并使通过了该头部的涂覆液返回到上述辅罐，同时在该涂覆液的循环过程中使涂覆液从上述头部成为液滴喷出到被附着体上。
10.一种液滴喷出装置的运转方法，其特征在于，
该液滴喷出装置具备：
使上述涂覆液成为液滴喷出到被附着体上的头部；
具有容纳上述涂覆液的主罐和使通过了上述头部的涂覆液返回的辅罐，且连接辅罐与主罐从而可将涂覆液从上述辅罐移送到主罐的盒部；
通过将上述主罐中的涂覆液供给上述头部，并使通过了该头部的涂覆液返回上述辅罐，从而使涂覆液循环的涂覆液供给循环部；
经由上述涂覆液供给循环部将清洗液供给上述头部的清洗液供给部；
从上述涂覆液供给循环部的一部分排出废液的废液排出部；以及
在用上述清洗液清洗上述涂覆液供给循环部及上述头部时，以加压气体对上述清洗液供给部内进行加压，在通过上述涂覆液供给循环部使涂覆液循环时，对上述主罐内和辅罐内进行减压地切换压力的压力切换部，并且，
上述盒部至少还具备：具有上述主罐和辅罐的第一盒和具有上述主罐和辅罐的第二盒，辅罐和主罐连接成上述第一盒和第二盒对上述涂覆液供给循环部可以切换；
在上述第一盒和第二盒中所容纳的上述涂覆液的组成不同的场合，实施以下工序：
涂覆液供给循环工序，该工序是，将上述第一盒与上述涂覆液供给循环部连接，由上述压力切换部对上述第一盒的主罐内及辅罐内进行减压，使上述主罐内的涂覆液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，并使通过了该头部的涂覆液返回到上述辅罐，同时在该涂覆液的循环过程中使涂覆液从上述头部成为液滴喷出到被附着体上；
停止工序，该工序是，在该涂覆液供给循环工序的过程中，若上述第一盒一侧的涂覆液量变少，则停止通过上述涂覆液供给制循环部的从上述第一盒的涂覆液的供给循环；
切换工序，该工序是，在该停止工序后，将上述涂覆液供给循环部的连接从上述第一盒切换到上述第二盒；
涂覆液排出工序，该工序是，在该切换工序后，由上述压力切换部将上述加压气体从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，将从上述涂覆液供给循环部直到上述头部内的涂覆液排出；
清洗工序，该工序是，在该涂覆液排出工序之后，通过由上述压力切换部用加压气体对上述清洗液供给部内进行加压，从而使上述清洗液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，将该通过了头部的清洗液排出到上述废液排出部，以清洗从上述涂覆液供给循环部到上述头部；
新的涂覆液供给循环工序，该工序是，在该清洗工序之后，由上述压力切换部对上述第二盒的主罐内及辅罐内进行减压，使上述主罐内的新的涂覆液从上述涂覆液供给循环部通往上述头部，在使通过了该头部的涂覆液返回上述辅罐的同时，在该涂覆液的循环过程中将涂覆液从上述头部成为液滴喷出到被附着体上。
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