CN1966274A - 液滴喷出装置 - Google Patents

Abstract

液滴喷出装置包括向对象物喷出液滴的液滴喷出单元。所述液滴喷出单元被搭载于多关节机器人，所述多关节机器人使所述液滴喷出单元在所述对象物的上方在二维方向上移动。所述液滴喷出单元具有：液滴喷头、液状体箱、和自封闭阀。自封闭阀将从所述液状体箱供给到所述液滴喷头的液状体的压力控制为规定的压力。所述自封闭阀具有阀体，该阀体对应于所述液滴喷头一侧的液状体的压力与所述液状体箱一侧的液状体的压力之间的压差，能够在闭锁位置与开放位置之间移动。配置所述阀体，使得产生可以使所述阀体从所述闭锁位置向所述开放位置移动的力的加速度的方向，与在所述二维方向上移动时的所述液滴喷出单元的加速度的方向不同。

Description

液滴喷出装置

技术领域

本发明涉及液滴吐出装置。

背景技术

一般的，如液晶显示装置或电致发光(electroluminescence)显示装置这样的显示装置具备用于显示图像的基板。出于品质管理和制造管理的目的，在这种基板上形成有表示包括其产地和产品编号等制造信息的识别代码(code)(例如二维代码)。识别代码包括例如由有色薄膜或凹部等的圆点(dot)构成的多个圆点。这些圆点被配置为形成规定的图案，该圆点的配置图案确定识别代码。

作为识别代码的形成方法，在日本特开平11-77340号公报中提出一种对金属箔照射激光从而溅射成膜圆点的激光溅射法，在日本特开2003-127537号公报中提出一种向基板等喷射含有研磨料的水从而在该基板上印刻圆点的喷水(water jet)法。

在上述的激光溅射法中，为了得到所期望的尺寸的圆点，必须将金属箔和基板之间的间隙调整到数μm～数十μm。即，对于基板的表面和金属箔的表面要求具有非常高的平坦性，并且必须在μm等级的精度下调整金属箔和基板之间的间隙。因此，能够适用激光溅射法的基板的对象范围受到限制，该方法的通用性差。另外，在喷水法中，在对基板进行刻印时，有时水、灰尘、研磨剂等四处飞散，会污染该基板。

因此，作为解决类似的生产上的问题的识别代码的形成方法，喷墨法正受到关注。在喷墨法中，从液滴喷头朝向基板从喷嘴喷出含有金属微粒子的液滴，通过使该液滴干燥，在基板上形成圆点。因此，能够适用该方法的基板的对象范围是比较大的，另外在不污染基板的情况下能够形成识别代码。

在日本特开平8-174860号公报、日本特开平9-290514号公报、日本特开2001-225479号公报、日本特开2002-36583号公报以及再公表特许公报WO2000/03877中公开有利用上述喷墨法的液滴喷出装置。该液滴喷出装置在储存墨液的墨液箱和液滴喷头之间，具有利用墨液的压差来进行开闭的阀机构。阀机构对应于因在液滴喷头的墨液的消耗所产生的负压而打开，以稳定的压力向液滴喷头供给墨液。由此，液滴喷出装置可避免墨液的泄露。进而，能够使液滴的尺寸和着落位置稳定，从而能够在高位置精度下形成圆点。

在上述的显示装置的制造工序中，为了提高该显示装置的生产率，在一块母板上形成多个识别代码。然后，分别将与各识别代码对应的基板的区域从母板上切出，从一块母板制造出多个基板。因此，在上述喷墨法中，只有在分散在母板上的识别代码形成区域上，液滴喷头执行液滴喷出动作。其结果是，在上述喷墨法中，形成多个识别代码所需的大部分时间都耗费在液滴喷头在识别代码形成区域之间移动的时间上。

因此，在上述的喷墨法中，为了提高识别代码的生产率，希望在多关节机器人上搭载液滴喷头，从而在二维方向上使液滴喷头高速移动。

在再公表特许公报WO2000/03877中，记载有如下结构：具有螺旋弹簧、和在螺旋弹簧的作用下与阀座经常弹性接触的可动膜。利用螺旋弹簧阻止因液滴喷头的移动而引起的墨液摇动，由此，液滴喷头处的压力的状态稳定。也就是说，利用螺旋弹簧抵消通过液滴喷头在二维方向上的加速度和墨液质量的相互作用而产生的力。

但是，在再公表特许公报WO2000/03877中，关于通过液滴喷头的加速度和阀体的质量的相互作用而产生的力没有任何的讨论。因此，在阀体质量大时，或者在液滴喷头的加速度大时，存在被设置于上述阀机构的阀体在加速度方向上受力而使阀机构误动作的顾虑。

若在多关节机器人等上搭载液滴喷头，则连结液状体箱和液滴喷头的液状体供给管缠在多关节机器人的臂等上，存在对液状体的稳定供给带来障碍的顾虑。

因此，在多关节机器人上搭载了液滴喷头的液滴喷出装置，难以确保液滴喷头的液滴喷出动作的稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够向液滴喷头稳定地供给液状体的液滴喷出装置。

为了达成上述目的，在本发明的一种方式中，液滴喷出装置包括向对象物喷出液滴的液滴喷出单元。上述液滴喷出单元被搭载于多关节机器人，上述多关节机器人使上述液滴喷出单元在上述对象物的上方，在二维方向上移动。上述液滴喷出单元具有液滴喷头、液状体箱、以及自封闭阀。自封闭阀将从上述液状体箱供给到上述液滴喷头的液状体的压力控制为规定的压力。上述自封闭阀具有阀体，该阀体对应于上述液滴喷头一侧的液状体的压力与上述液状体箱一侧的液状体压力之间的压差，能够在闭锁位置与开放位置之间移动。配置上述阀体，使得产生可以使上述阀体从上述闭锁位置向上述开放位置移动的力的加速度的方向，与在上述二维方向上移动时的上述液滴喷出单元的加速度的方向不同。

附图说明

图1A是表示液晶显示装置的俯视图；

图1B是在图1A中由圆1A围成的部分的放大图；

图2是表示本发明的第一实施方式的液滴喷出装置的概略立体图；

图3是表示图2的液滴喷出装置的概略俯视图；

图4是表示图2的液滴喷出装置的头部单元(head unit)的图；

图5是表示被设置于图4的头部单元的自封闭阀的剖面图；

图6是图5的自封闭阀的剖面图；

图7是表示液滴喷头的图；

图8是表示图2的液滴喷出装置的电气结构的框图；

图9是表示第二实施方式的自封闭阀的剖面图；

图10是表示第三实施方式的自封闭阀的剖面图。

具体实施方式

以下，按照图1～图8说明将本发明具体化了的第一实施方式。首先，对于具有通过利用本发明的液滴喷出装置20而形成识别代码10的液晶显示装置1进行说明。

在图1中，在基板2的一个侧面(作为被喷出面的表面2a)的大致中央位置，形成有封入了液晶分子的四角形状的显示部3。在显示部3的外侧，形成有扫描线驱动电路4及数据线驱动电路5。液晶显示装置1，基于这些扫描线驱动电路4产生的扫描信号、和数据线驱动电路5产生的数据信号，控制上述显示部3内的液晶分子的配向状态。液晶显示装置1对应于液晶分子的配向状态，对来自没有图示的照明装置的平面光进行调制，由此，在显示部3的区域显示所希望的图像。

在表面2a的左侧的下角，形成有一个边长约为1mm的正方形的代码区域S。该代码区域S被假想分割为构成16行×16列的矩阵的多个数据胞(data cell)(圆点形成区域)C。在该代码区域S的被选择的数据胞C，分别形成有作为标记的圆点D，并由这些多个圆点D构成了液晶显示装置1的识别代码10。

在本实施方式中，将用于形成圆点D的数据胞C的中心位置称为“目标喷出位置P”，将各数据胞C的一边的长度称为胞宽度W。

各圆点D的外径形成得与数据胞C的一边的长度(上述胞宽度W)相同，各圆点形成半球状。使金属微粒子(例如镍微粒子或锰微粒子)分散于分散介质后形成液状体F(参考图4)，由该液状体F构成的液滴Fb被朝向数据胞C喷出，并着落到该数据胞C。圆点D是通过已着落了的液滴Fb干燥以及烧成而形成的。着落了的液滴Fb的干燥以及烧成是对液滴Fb照射激光B(参照图4)来进行的。在本实施方式中，虽然通过对液滴Fb进行干燥及烧成来形成圆点D，但是并不限于此，例如，也可以只通过基于激光B的干燥来形成圆点D。

利用对应于各数据胞C内有无圆点D而确定的圆点的配置图案，识别代码10能够再现液晶显示装置1的产品编号或批次编号等。

通过图1～图7，在本实施方式中，将上述基板2的长度方向定义为X方向，在与基板2平行的面内、将与X方向垂直的方向定义为Y方向。另外，将与X方向及Y方向的双方都垂直的方向定义为Z方向。尤其，将图中箭头所示的方向设为+X方向、+Y方向、+Z方向，与它们相反的方向分别设为-X方向、-Y方向、-Z方向。

接着，对用于形成上述识别代码10的液滴喷出装置20进行说明。在本实施方式中，对于在成为多个上述基板2的母材的母板2M上散布而形成有多个上述识别代码10的情况进行说明。通过切出母板2M，可分别得到具备识别代码10的多个基板2。母板2M是液滴喷出装置20喷出液滴的对象物。

在图2中，液滴喷出装置20形成为近似长方体的形状，具有构成装置主体的基台21。在基台21的一侧部(在X方向上的一侧部)，配置有收纳多个母板2M的基板储藏库(stocker)22。基板储藏库22在图2中的上下方向(+Z方向及-Z方向)上移动，进行将被收纳于基板储藏库22的母板2M搬出到基台21、以及进行从基台21上将母板2M搬入到对应的狭缝(slot)中的动作。

在基台21的上表面21a的靠近该基板储藏库22的部位，配置有沿着Y方向延伸的移动装置23。移动装置23在其内部具有移动电机MS(参照图8)，使连结于移动电机MS的输出轴的搬送装置24沿Y方向移动。搬送装置24是水平多关节机器人，具有能够吸附保持母板2M的背面2Mb的搬送臂24a。搬送装置24在其内部具有搬送电机MT(参照图8)，在包括X方向和Y方向的平面(X-Y平面)内，使连结于搬送电机MT的输出轴的搬送臂24a伸缩及旋转，且使其在上下方向上移动。

在基台21的上表面21a的Y方向的两侧，并设有载置母板2M的一对载置台25R、25L。一对载置台25R、25L，在以表面2Ma为上侧而载置的母板2M的背面2Mb侧，分别划定了插拔上述搬送臂24a的空间(凹部25a)。搬送臂24a在凹部25a的内部上动或下动，将母板2M从各载置台25R、25L拿起，或载置在各载置台25R、25L上。

在移动电机MS及搬送电机MT接收了规定的控制信号时，移动装置23及搬送装置24将上述基板储藏库22内的母板2M搬出并载置在载置台25R、25L的任一方上。另外，移动装置23及搬送装置24将在载置台25R、25L上载置的母板2M搬入到基板储藏库22的规定的狭缝中，进行母板2M的回收。

在本实施方式中，如图3所示，在各载置台25R、25L上载置了的母板2M的代码区域S，朝向-X方向按顺序、即从图3的上侧朝向下侧的顺序，被定义为：第一行代码区域S1、第二行代码区域S2、......、第五行代码区域S5。

在图2中，在基台21的上表面21a的上述一对载置台25R、25L之间配置有多关节机器人(以下称为SCARA机器人)26。SCARA机器人26被固定于基台21的上表面21a，具有向上方(+Z方向)延伸的主轴27。在主轴27的上端设置有第一臂28a。第一臂28a的基端部与设置于主轴27的第一电机M1(参照图8)的输出轴连结，第一臂28a在水平面内、即能够绕沿着Z方向延伸的轴进行转动。在第一臂28a的前端部设置有第二电机M2(参照图8)。该第二电机M2的输出轴与第二臂28b的基端部连结，第二臂28b在水平面内能够转动。在第二臂28b的前端部设置有第三电机M3(参照图8)。该第三电机M3的输出轴与圆柱状的第三臂28c连结。该第三臂28c能够绕沿着Z方向延伸的轴进行转动。在第三臂28c的下端部配置有作为液滴喷出单元的头部单元(head unit)30。

在该第一电机M1、第二电机M2和第三电机M3接收规定的控制信号时，SCARA机器人26使对应的第一臂28a、第二臂28b和第三臂28c转动，在图3中，使头部单元30在上表面21a上的扫描区域E(双点划线所示的区域)内扫描。

对此详细说明，如图3中箭头所示，首先，SCARA机器人26使第一臂28a、第二臂28b和第三臂28c旋转，以使头部单元30在+Y方向扫描第一行代码区域S1。此时，SCARA机器人26使头部单元30在各代码区域S的上方位置低速移动，在相邻的代码区域S之间的上方位置高速移动。

接着，SCARA机器人26使第三臂28c和头部单元30一起向左只旋转180度。然后，SCARA机器人26使第一臂28a、第二臂28b和第三臂28c转动，以使头部单元30在-Y方向上扫描第二行代码区域S2。此时，SCARA机器人26使头部单元30在各代码区域S的上方位置低速移动，在相邻的代码区域S之间的上方位置高速移动。以后是同样的，SCARA机器人26使臂28a、28b、28c转动，以使头部单元30按顺序扫描第三行、第四行和第五行代码区域S3、S4、S5。

也就是说，本实施方式的SCARA机器人26对应于该头部单元30的移动方向(扫描方向J)来变更头部单元30的朝向，使头部单元30沿着通过全部的代码区域S上的锯齿状的扫描路线移动。头部单元30的扫描方向J，即扫描路径存在于X-Y平面内。

如图4所示，头部单元30具有形成为箱体状的壳体31。在壳体31的内部配置有液状体箱32、和位于该液状体箱32的下侧的自封闭阀33，自封闭阀33与液状体箱32连通。在壳体31的下侧设置有与上述自封闭阀33连通的液滴喷头(以下简称为喷头)34。

液状体箱32收纳上述液状体F。液状体F利用其水位差压差，被导向液状体箱32内的液面FS的下方(自封闭阀33及喷头34)。

如图5所示，自封闭阀33具有阀主体35，在该阀主体35的内部形成有导入路36。导入路36连通于上述液状体箱32，将从液状体箱32导出的液状体F导入到阀主体35的内部。在阀主体35的内部形成有连通于导入路36的下游端的剖面为四角形状的空间、即阀体收纳室37S。阀体收纳室37S收纳从导入路36导出的液状体F。阀主体35在阀体收纳室37S的上方，具有在阀主体35的上表面35a开口的凹部(受压凹部37b)。阀主体35还具有沿着Z方向延伸的圆形孔(连通孔37a)，以连通阀体收纳室37S和受压凹部37b。

可挠性的受压薄片(sheet)38被贴附在阀主体35的上表面35a上，该薄片能在上下方向(Z方向)上挠曲。通过该受压薄片38封止受压凹部37b而形成空间(受压室39S)。由这些受压凹部37b和受压薄片38围起来的受压室39S的容积是可变的。受压室39S与阀体收纳室37S连通，收纳液状体F。

在受压薄片38的下侧粘贴有能够在上下方向上变位的受压板38T，在该受压板38T和受压凹部37b的底面之间，配置有作为施力部件的螺旋弹簧SP1。螺旋弹簧SP1向上方对受压板38T(受压薄片38)施力，使受压板38T(受压薄片38)和受压凹部37b的底面之间只离开规定的距离(“恒定距离H1”)。在本实施方式中，将使受压板38T和受压凹部37b的底面之间的距离为上述“恒定距离H1”的受压室39S的压力，称为“恒定压力”。

阀主体35具有导出路40，该导出路40从受压凹部37b的底面沿着Z方向延伸。导出路40是使受压室39S和上述喷头34连通的流路，将液状体F从受压室39S导向喷头34。

在受压室39S内的液状体F被导入到喷头34时，受压室39S的压力变得低于上述“恒定压力”，受压板38T(受压薄片38)抵抗螺旋弹簧SP1的施力而向下运动。

在阀体收纳室37S的内部配置有阀体41。阀体41具有圆板状的锷部41a、和从锷部41a的中心向上方延伸的轴部41b，其重心G位于锷部41a的大致中心位置。锷部41a被配置在阀体收纳室37S的内部，轴部41b通过连通孔37a延伸到受压室39S的内部。连通孔37a只允许阀体41上下运动。

在阀体41的下表面与阀体收纳室37S的底面之间配置有螺旋弹簧SP2，该螺旋弹簧SP2作为向上方对阀体41施力的施力部件。在受压室39S的压力为“恒定压力”时，螺旋弹簧SP2的施力使锷部41a抵接于阀体收纳室37S的上表面，阻断阀体收纳室37S和受压室39S之间的连通。

阀体41能够在“闭锁位置”和“开放位置”之间移动。阀体41在“闭锁位置”时，锷部41a抵接于阀体收纳室37S的上表面，阻断阀体收纳室37S和受压室39S的连通。阀体41在“开放位置”时，锷部41a从阀体收纳室37S的上表面离开，阀体收纳室37S和受压室39S相互连通。

如图6所示，液状体F从受压室39S被导出到喷头34，在受压室39S的压力低于“恒定压力”时，受压板38T抵抗螺旋弹簧SP1的施力而向下运动，使阀体41从“闭锁位置”向“开放位置”移动。若阀体41移动到“开放位置”，则阀体收纳室37S通过连通孔37a而与受压室39S连通，从而液状体F被从阀体收纳室37S导入受压室39S，补偿受压室39S的压力下降。若受压室39S的压力再次回到“恒定压力”，则阀体41在螺旋弹簧SP1的施力的作用下再次向“闭锁位置”移动，阻断阀体收纳室37S和受压室39S的连通。也就是说，阀体41阻断液状体F从阀体收纳室37S向受压室39S的导入，并将受压室39S的压力保持在“恒定压力”。因此，自封闭阀33将供给到喷头34的液状体F的压力维持在“恒定压力”。

自封闭阀33的开闭方向、即阀体41的移动方向(阀体41的重心G的移动方向)是上下方向。换句话说，阀体41的移动方向垂直于包括头部单元30的扫描方向J的X-Y平面。因此，由在X-Y平面内的头部单元30的动作而引起的施加于阀体41的加速度的方向，垂直于阀体41的移动方向。因此，自封闭阀33不会对在X-Y平面内的头部单元30的动作造成影响，对应于受压室39S的压力适当地进行开闭动作，并正好将液状体F的供给压力维持在“恒定压力”。

在头部单元30在扫描方向J(X-Y平面)上加速或减速时，自封闭阀33(阀体41)对应于头部单元30的加速度，承受与X-Y平面平行的方向的力(加重)。该力的方向与自封闭阀33进行开闭动作时的阀体41的重心G的移动方向相垂直。因此，自封闭阀33不会对头部单元30的加速或减速造成影响，对应于受压室39S的压力适当地进行开闭动作。因此，自封闭阀33不会对头部单元30的加速或减速造成影响，并能够将供给到喷头34的液状体F的压力维持在“恒定压力”。

如图7所示，在喷头34的下侧具有喷嘴板42，在该喷嘴板42的下表面(喷嘴形成面42a)开口有多个圆形孔(喷嘴N)(图7中只图示了一个喷嘴N)，该多个圆形孔沿着Z方向贯通喷嘴板42。喷嘴N是沿着与头部单元30的扫描方向J垂直的方向(在图7中是与纸面垂直的方向)排列的，其排列间距和上述胞宽度W相同。

在本实施方式中，在母板2M的表面2Ma上，将各喷嘴N的Z方向上的正下方的位置称为“着落位置PF”。

喷头34在各喷嘴N的上侧具有与上述自封闭阀33(导出路40)连通的空穴(cavity)43，各空穴43将从自封闭阀33导出的液状体F供给到对应的喷嘴N的内部。在各空穴43的上侧粘贴有振动板44，各振动板44能够在上下方向上振动，以扩大及缩小对应的空穴43内的容积。

在振动板44的上侧，配置有分别与喷嘴N对应的多个压电元件PZ。各压电元件PZ，若接收驱动信号(驱动电压COM1：参照图8)，则以对应于驱动电压COM1的驱动量在上下方向上收缩及伸张。振动板44通过压电元件PZ的收缩及伸张而在上下方向上振动，从而使喷嘴N内的液状体F的界面(弯月面K)在上下方向上振动。

各压电元件PZ，在分别对应的“着落位置PF”位于代码区域S的“目标喷出位置P”时，接收驱动电压COM1。接收了驱动电压COM1的压电元件PZ使弯月面K振动，使规定容量的液滴Fb从对应的喷嘴N喷出。因为液状体F在自封闭阀33的作用下被稳定地供给到喷头34，所以从喷嘴N喷出的液滴Fb被正好控制为规定容量。液滴Fb沿着Z方向向下方平稳飞行，从而着落在对应的着落位置PF(目标喷出位置P)。已着落在着落位置PF的液滴Fb，沿着表面2Ma湿润扩展，使得其外径达到胞宽度W。

在本实施方式中，将从液滴Fb的喷出动作开始时、到被喷出的液滴Fb的外径达到胞宽度W的时间，称为“照射待机时间”。头部单元30在该“照射待机时间”的期间只移动胞宽度W。

如图4所示，在上述喷头34的一侧配置有激光头45。激光头45在扫描方向J上位于喷头34的后侧。在激光头45的内部，沿着喷嘴N的排列方向(在图4中为与纸面垂直的方向)排列有分别与喷嘴N对应的多个激光照射装置(半导体激光器LD)。各半导体激光器LD若接收驱动信号(驱动电压COM2：参照图8)，则沿着Z方向朝向下方射出与液滴Fb的吸收波长对应的波长区域的激光B。

在半导体激光器LD的正下方，以沿着上述喷嘴N的排列方向延伸的方式配置有光学系统(反射镜M)。反射镜M对来自对应的半导体激光器LD的激光B进行全反射，将全反射了的激光B导向“照射位置PT”。照射位置PT在扫描方向J上位于着落位置PF的后侧。

如图7所示，着落位置PF和照射位置PT之间的距离被设定成：是与头部单元30在上述照射待机时间的期间移动的距离、即胞宽度W相等的的距离。

各半导体激光器LD，在分别对应的照射位置PT位于目标喷出位置P时，接收驱动电压COM2。接收了驱动电压COM2的半导体激光器LD，使射出的激光B全反射向反射镜M，将激光B照射到存在于照射位置PT的液滴PF。照射液滴Pb的激光B使液滴Fb的溶剂或分散剂等蒸发，并在照射位置PT烧成液滴Pb中的金属微粒子。由次，在目标喷出位置P形成具有和胞宽度W相等的外径的圆点D。

接下来，根据图8对如上述那样构成的液滴喷出装置20的电结构进行说明。

如图8所示，控制装置51备有CPU、RAM以及ROM，按照储存在ROM中的各种数据及各种控制程序，驱动移动装置23、搬送装置24及SCARA机器人26，并且驱动喷头34及激光头45。

控制装置51与具有启动开关及停止开关等操作开关的输入装置52连接，通过该输入装置52，识别代码10的图像作为既定的描画数据Ia被输入。控制装置51对应于来自输入装置52的描画数据Ia，对位图数据(bitmap data)BMD、压电元件PZ生成驱动电压COM1，并且对半导体激光器LD生成驱动电压COM2。

位图数据BMD，是对应于各位的值(0或1)来规定压电元件PZ的开启或关闭的数据。也就是说，位图数据BMD是对是否向二维的描画平面(母板2M的表面2Ma)上的各数据胞C喷出液滴Fb进行规定的数据。

控制装置51与移动装置驱动电路53连接。移动装置驱动电路53连接于移动电机MS和移动电机旋转检测器MSE。移动装置驱动电路53响应于来自控制装置51的控制信号而使移动电机MS正转或反转，并且基于来自移动电机旋转检测器MSE的检测信号，计算搬送装置24的移动方向及移动量。

控制装置51与搬送装置驱动电路54连接。搬送装置驱动电路54连接于搬送电机MT和搬送电机旋转检测器MTE。搬送装置驱动电路54响应于来自控制装置51的控制信号而使搬送电机MT正转或反转，并且基于来自搬送电机旋转检测器MTE的检测信号，计算搬送臂24a的移动方向及移动量。

控制装置51与SCARA机器人驱动电路55连接。SCARA机器人驱动电路55连接着第一电机M1、第二电机M2以及第三电机M3，响应于来自控制装置51的控制信号，使第一电机M1、第二电机M2以及第三电机M3正转或反转。SCARA机器人驱动电路55连接着第一电机旋转检测器M1E、第二电机旋转检测器M2E以及第三电机旋转检测器M3E，并基于来自第一电机旋转检测器M1E、第二电机旋转检测器M2E以及第三电机旋转检测器M3E的检测信号，计算头部单元30的移动方向以及移动量。

控制装置51通过SCARA机器人驱动电路55，使头部单元30沿着扫描方向呈锯齿状地移动，并且基于来自SCARA机器人驱动电路55的计算结果，输出各种控制信号。

控制装置51与喷头驱动电路56连接。控制装置51向喷头驱动电路56输出与规定的时钟信号同步的喷出时刻信号LP。控制装置51还使驱动电压COM1与规定的时钟信号同步并输出到喷头驱动电路56。控制装置51还基于位图数据BMD，生成与规定的基准时钟信号同步的喷出控制信号SI，并将该喷出控制信号SI串行传送给喷头驱动电路56。喷头驱动电路56将来自控制装置51的喷出控制信号SI进行串行/并行变换，使其对应于多个压电元件PZ。

喷头驱动电路56，若接收来自控制装置51的喷出时刻信号LP，则对基于已被串行/并行变换了的喷出控制信号SI而选择的压电元件PZ，分别供给驱动电压COM1。也就是说，控制装置51，在各着落位置PF与目标喷出位置P一致的时刻，从基于喷出控制信号SI(位图数据BMD)而选择的喷嘴N喷出液滴Fb，并使喷出了的液滴Fb着落在目标喷出位置P。另外，喷头驱动电路56将已被串行/并行变换了的喷出控制信号SI输出到激光头驱动电路57。

控制装置51与激光头驱动电路57连接。控制装置51，将与规定的基准时钟信号同步的驱动电压COM2输出到激光头驱动电路57。激光头驱动电路57，若从喷头驱动电路56接收喷出控制信号SI，则只待机规定的时间、即上述照射待机时间之后，分别将驱动电压COM2供给到与喷出控制信号SI对应的半导体激光器LD。也就是说，若经过照射待机时间，则照射位置PT与目标喷出位置P一致。控制装置51在照射位置PT与目标喷出位置P一致的时刻，使激光头45射出激光B。

接下来，对于利用液滴喷出装置20形成识别代码10的顺序进行说明。

首先，操作输入装置52，将描画数据Ia输入控制装置51。于是，控制装置51通过移动装置驱动电路53及搬送装置驱动电路54驱动移动装置23及搬送装置24，将母板2M从基板储藏库22搬送到载置台25R或者载置台25L并载置在其上。

另外，控制装置51，生成基于描画数据Ia的位图数据BMD并进行存储，并且生成驱动电压COM1及驱动电压COM2。然后，控制装置51通过SCARA机器人驱动电路55驱动SCARA机器人26，使头部单元30开始扫描。控制装置51，基于从SCARA机器人驱动电路55得到的计算结果，判断与头部单元30一起移动的着落位置PF是否到达了最前头的数据胞C(目标喷出位置P)。最前头的数据胞C是指：在第一行代码区域S1中位于图3中的最右侧的代码区域S中，是位于最右侧的一列的数据胞C。

另外，控制装置51向喷头驱动电路56输出喷出控制信号SI，并且向喷头驱动电路56及激光头驱动电路57分别输出驱动电压COM1及驱动电压COM2。

若着落位置PF到达最前头的数据胞C(目标喷出位置P)，则控制装置51向喷头驱动电路56输出喷出时刻信号LP。于是，喷头驱动电路56分别向基于喷出控制信号SI而选择的压电元件PZ供给驱动电压COM1，从对应的喷嘴N一齐喷出液滴Fb。

此时，通过基于自封闭阀33的压力控制，对各喷嘴N持续供给稳定的压力的液状体F。因此，被喷出的液滴Fb的容量和飞行方向是稳定的，液滴Fb正确地着落到对应的目标喷出位置P。已着落到目标喷出位置P的液滴Fb随着时间的推移而湿润扩大，若从喷出动作的开始经过照射待机时间，则液滴Fb的外径达到胞宽度W。

另外，控制装置51通过喷头驱动电路56，向激光头驱动电路57输出已被串行/并行变换了的喷出控制信号SI。然后，若从喷出动作的开始经过照射待机时间，在照射位置PT与目标喷出位置P一致时，则激光头驱动电路57分别向基于喷出控制信号SI而选择的半导体激光器LD供给驱动电压COM2，使激光B从被选择的半导体激光器LD一齐射出。

从半导体激光器LD射出了的激光B被反射镜M全反射，照射存在于照射位置PT的液滴Fb。于是，液滴Fb中的溶剂或分散剂蒸发，并且烧成液滴Fb中的金属微粒子，由此，液滴Fb作为具有与胞宽度W相等的外径的圆点D而固定于表面2Ma。如此，形成整合为胞宽度W的圆点D。

以后，和上述同样地，头部单元30沿着扫描路径移动，同时在着落位置PF每次到达目标喷出位置P时，从选择的喷嘴N喷出液滴Fb。而且，在已着落到表面2Ma上的液滴Fb的外径达到胞宽度W的时刻，对该液滴Fb照射激光B。其结果是，在母板2M的各代码区域S，形成具有规定的配置图案的圆点D。

接着，以下说明本实施方式的优点。

(1)利用水位差压差而供给液状体F的液状体箱32、和将从液状体箱32供给的液状体F的压力控制为恒定压力的自封闭阀33、和喷头34被一起搭载于SCARA机器人26。液状体箱32和自封闭阀33和喷头34一起沿着存在于X-Y平面内的扫描方向J移动。

因此，与将液状体箱32和自封闭阀33配置于基台21的情况相比，不仅能够缩短供给液状体F用的供给线，而且能够避免由于供给线弯曲等造成的液状体F的供给不良的情况。其结果是，对于在二维方向上加速或减速的喷头34，能够稳定地供给液状体F，从而能提高由液滴Fb构成的识别代码10的生产率。

(2)阀体41的轴部41b插通于在阀体收纳室37S和受压室39S之间延伸的连通孔37a，阀体41只能在上下方向(Z方向)上移动。配置自封闭阀33，使得产生可以使阀体41移动的力的加速度的方向，相对于在X-Y平面内移动的头部单元30的加速度方向垂直。

即，假如在Z方向的加速度作用于阀体41的情况下，阀体41承受由该加速度和自身质量所产生的力，并能在Z方向移动。但是，在本实施方式中，头部单元30的加速度的方向相对于Z方向垂直。因此，能够在不受头部单元30的加速或减速的影响的状态下，对应于受压室39S的压力而适当地控制阀体41的位置。其结果是，能够使供给到喷头34的液状体F的压力稳定。

(3)自封闭阀33的开闭方向相对于头部单元30的扫描方向J垂直。因此，能够更可靠地控制自封闭阀33的开闭动作，能够使供给到喷头34的液状体F的压力更稳定。

(4)阀体41的重心G的移动方向与自封闭阀33的开闭方向一致。因此，能够使自封闭阀33的开闭动作更稳定，能够更稳定地向喷头34供给液状体F。

(5)螺旋弹簧SP2向闭锁位置对阀体41施力。因此，基于螺旋弹簧SP2的施力，能够规定自封闭阀33的开闭动作，能够使供给到喷头34的液状体F的压力更稳定。

(6)激光头45被搭载于头部单元30，利用从该激光头45射出的激光B使液滴Fb干燥。因此，能够提高已着落了的液滴Fb的形状控制性。另外，能够提高识别代码10的生产率。

接着根据图9说明将本发明具体化了的第二实施方式。对于第二实施方式的液滴喷出装置20，只有自封闭阀33与第一实施方式的液滴喷出装置20的自封闭阀不同。因此，下面对自封闭阀33的变更点进行详细说明。

在图9中，阀主体35具有：与导入路36连通的导入室37R、与导出路40连通的导出室39R、以及连通导入室37R和导出室39R的连通孔37a。在导出室39R设置有转动轴A，该转动轴A在垂直于图9的纸面的方向上延伸，并且配置有能够以转动轴A为中心转动的剖面呈L字状的阀体41。

阀体41具有板状的阻断部41c，在阻断部41c抵接于导出室39R的内壁面时，阻断连通孔37a和导出室39R的连通。从该状态，若阻断部41c以转动轴A为中心向右转动，则阻断部41c从导出室39R的内壁面离开，容许连通孔37a和导出室39R的连通。即，自封闭阀33的开闭方向与以转动轴A为中心的圆的周方向相同。

阀体41能够移动在：阻断部41c抵接于导出室39R的内壁面的“闭锁位置”、和阻断部41c从导出室39R的内壁面的离开的“开放位置”之间。

在阻断部41c的下部形成有转动部41d。阀体41在处于闭锁位置的状态下，阻断部41c沿着Z方向延伸，转动部41d沿着扫描方向J(Y方向)延伸。转动部41d具有的质量大于阻断部41c的质量，在该转动部41d的大致中心位置存在阀体41的重心G。利用被插通在该转动部41d的上述转动轴A，能够转动地支承转动部41d。在本实施方式的自封闭阀33中，产生能够使阀体41转动的力的加速度方向，与阀体41的重心G的移动方向、即在重心G的部位的阀体41的移动方向一致，相对于包括头部单元30的扫描方向J的X-Y平面大致垂直。

在转动部41d和导出室39R的内侧壁之间，配置有螺旋弹簧SP3，该螺旋弹簧SP3作为向闭锁位置对转动部41d施力的施力部件。

液状体F被从导出室39R导出到喷头34，若导出室39R的压力变得低于规定的压力(恒定压力)，则阀体41抵抗螺旋弹簧SP3的施力而从闭锁位置向开放位置转动。若阀体41移动至开放位置，则液状体F从导入室37R被导入到导出室39R，补偿导出室39R的压力下降。若导出室39R的压力再次回到恒定压力，则阀体41在螺旋弹簧SP3的施力的作用下，从开放位置向闭锁位置转动，阻断导入室37R和导出室39R的连通。即，阀体41阻断液状体F从导入室37R导入到导出室39R，将导出室39R的压力保持在恒定压力。如此，自封闭阀33将供给到喷头34的液状体F的压力维持在恒定压力。

在头部单元30在扫描方向J(X-Y平面)上加速或减速时，自封闭阀33(阀体41)对应于头部单元30的加速度，承受与X-Y平面平行的方向的力(加重)。该力的方向与自封闭阀33进行开闭动作时的阀体41的重心G的移动方向相垂直。因此，自封闭阀33不会对头部单元30的加速或减速造成影响，对应于导出室39R的压力适当地进行开闭动作。因此，自封闭阀33不会对头部单元30的加速或减速造成影响，并能够将供给到喷头34的液状体F的压力维持在恒定压力。

因此，根据本实施方式的结构所得到的优点与根据第一实施方式的结构所得到的优点相同。

接着根据图10说明将本发明具体化了的第三实施方式。对于第三实施方式的液滴喷出装置20，只有自封闭阀33与第二实施方式的液滴喷出装置20的自封闭阀不同。因此，以下对于自封闭阀33的变更点进行详细说明。

在图10中，在导入室37R和导出室39R之间，设置有作为连结空间的阀体收纳室41R。阀体收纳室41R使导入室37R和导出室39R连通，能够移动地收纳球体状的阀体41。

阀体收纳室41R和导入室37R是由圆锥孔(连通孔37h)连通的。如图10中的实线所示，通过阀体41抵接于连通孔37h的内壁，阻断阀体收纳室41R和导入室37R的连通。在阀体41抵接于连通孔37h的内壁的状态下，连通孔37h只容许阀体41沿着上下方向的移动。

阀体收纳室41R和导出室39R是由圆形孔(连通孔39h)连通的。连通孔39h和连通孔37h位于同一轴线上。如图10中的双点划线所示，通过阀体41堵塞连通孔39h的开口，阻断阀体收纳室41R和导出室39R的连通。

阀体41能够移动在：堵塞连通孔37h的“第一闭锁位置(在图10中实线所示的位置)”、和堵塞连通孔39h的“第二闭锁位置(在图10中双点划线所示的位置)”之间在阀体41处于第一闭锁位置和第二闭锁位置之间的位置、即“开放位置”时，通过阀体收纳室41R连通导入室37R和导出室39R。

在本实施方式中，自封闭阀33的开闭方向被设定为上下方向(Z方向)，与头部单元30的扫描方向J(X-Y平面)相垂直。而且，自封闭阀33在开放位置的上下两侧具有闭锁位置。

在阀体41的左右两侧配置有一对螺旋弹簧(施力部件)SP4，该螺旋弹簧SP4向第一闭锁位置对阀体41施力。在导出室39R的压力为规定压力(恒定压力)时，螺旋弹簧SP4利用其施力使阀体41配置在第一闭锁位置。若导出室39R的压力小于恒定压力，则螺旋弹簧SP4容许阀体41向开放位置移动。另外，螺旋弹簧SP4，在处于第一闭锁位置的阀体41承受朝向上方的加速度时，在通过该加速度和阀体41的质量所产生的力(加重)的作用下，容许阀体41向第二闭锁位置移动。

因此，本实施方式的自封闭阀33(阀体41)，和第一及第二实施方式同样地，不会受到由于头部单元30的加速或减速而产生的力的影响，能够将供给到喷头34的液状体F的压力正好维持在恒定压力。而且，即使头部单元30受到了因意外的振动等而引起的上下方向的加速度，自封闭阀33通过阀体41在第一闭锁位置和第二闭锁位置之间的移动，也能适当地维持闭锁状态。

根据本实施方式的结构，除了第一及第二实施方式的优点以外，还可得到使处于闭锁状态的自封闭阀33的控制性提高的优点。其结果是，能够使供给到喷头34的液状体F的压力更加稳定化。

上述实施方式也可以进行如下变更。

在上述第一实施方式中，自封闭阀33的开闭方向以及阀体41的重心G的移动方向分别与头部单元30的扫描方向J(X-Y平面)相垂直。但是并不仅限于此，自封闭阀33的开闭方向以及阀体41的重心G的移动方向也可以是分别相对于X-Y平面倾斜的方向、即可以是与头部单元30的加速度的方向不同的方向。若如此，能够提高自封闭阀33的配置的自由度。

在上述第一实施方式中，自封闭阀33的开闭方向是和阀体41的重心G的移动方向相同的。但是并不仅限于此，例如，也可以在自封闭阀33设置能够以重心G为中心进行转动的阀体41，使阀体41的转动方向与自封闭阀33的开闭方向相同。即，自封闭阀33的开闭方向可以与阀体41的重心G的移动方向不同。

在上述各实施方式中，在头部单元30搭载有激光头45，但是并不仅限于此，也可以是在头部单元30没有搭载激光头45的结构。若如此，能够以更加高的速度控制液滴喷头34的移动，能够提高识别代码10的生产率。

在上述各实施方式中，利用照射液滴Fb的区域的激光B，干燥及烧成液滴Fb。但是并不仅限于此，例如，也可以利用照射的激光B的能量，使液滴Fb朝着希望的方向流动。或者，可以只对液滴Fb的外缘照射激光B，锁住(pinning)液滴F。即，可以是利用照射在液滴Fb的区域的激光B，形成由液滴Fb构成的标记的结构。

在上述各实施方式中，由液滴Fb形成半圆球状的圆点D，但是并不仅限于此，例如，也可以形成椭圆形状的圆点或线状的标记。

在上述各实施方式中，利用喷出的液滴Fb形成构成识别代码10的圆点D。但是并不仅限于此，例如，也可以形成在液晶显示装置1设置的各种薄膜、金属配线、滤色片等。或者，也可以形成在电场效果型装置(FED或SED等)设置的各种薄膜或金属配线等，该电场效果型装置具备使荧光物质发光的平面状的电子释放元件。即液滴喷出装置20可以是利用已着落了的液滴Fb形成标记的结构。

在上述各实施方式中，将用于喷出液滴的对象物具体化为液晶显示装置1的基板2。但是并不仅限于此，例如，可以将对象物具体化为硅基板或挠性基板、或者金属基板等。即，用于喷出液滴的对象物只要是通过已着落了的液滴Fb形成标记的物体即可。

Claims (10)

1.一种液滴喷出装置，其具有：向对象物喷出液滴的液滴喷出单元；和搭载所述液滴喷出单元，并使所述液滴喷出单元在所述对象物的上方在二维方向上移动的多关节机器人，

该液滴喷出装置的特征在于：

所述液滴喷出单元具有：

喷出所述液滴的液滴喷头；

在所述液滴喷头的上方收纳液状体的液状体箱；以及

自封闭阀，其配置在所述液滴喷头和所述液状体箱之间，并将从所述液状体箱供给到所述液滴喷头的液状体的压力控制为规定的压力，

所述自封闭阀具有阀体，所述阀体能够对应于所述液滴喷头一侧的液状体的压力与所述液状体箱一侧的液状体的压力之间的压差，在闭锁位置与开放位置之间移动，

所述阀体配置为，产生可以使所述阀体从所述闭锁位置向所述开放位置移动的力的加速度的方向，与在所述二维方向上移动时的所述液滴喷出单元的加速度的方向不同。

2.根据权利要求1所述的液滴喷出装置，其特征在于，

所述阀体的从所述闭锁位置朝向所述开放位置的移动方向，与所述液滴喷出单元的在所述二维方向上移动时的加速度的方向不同。

3.根据权利要求2所述的液滴喷出装置，其特征在于，

所述阀体的从所述闭锁位置朝向所述开放位置的移动方向，与所述液滴喷出单元的在所述二维方向上移动时的加速度的方向大致垂直。

4.根据权利要求1所述的液滴喷出装置，其特征在于，

所述阀体的重心的移动方向，是与在所述二维方向上移动时的所述液滴喷出单元的加速度的方向不同的方向。

5.根据权利要求4所述的液滴喷出装置，其特征在于，

所述阀体的重心的移动方向，与在所述二维方向上移动时的所述液滴喷出单元的加速度的方向大致垂直。

6.根据权利要求1所述的液滴喷出装置，其特征在于，

所述自封闭阀具有连结所述液状体箱和所述液滴喷头的连结空间，所述阀体被设置于所述连结空间，

所述闭锁位置是第一闭锁位置及第二闭锁位置中的一个位置，所述开放位置被设置在所述第一闭锁位置和所述第二闭锁位置之间，

所述阀体，在第一闭锁位置，将所述液状体箱和所述连结空间之间阻断，在所述第二闭锁位置，将所述液滴喷头和所述连结空间之间阻断，在所述开放位置，使所述液状体箱和所述喷头之间连通，

所述阀体，对应于所述压差，在所述第一闭锁位置及所述第二闭锁位置中的一个位置和所述开放位置之间移动，另一方面，在受到沿着阀体的移动方向的方向的加速度时，可以从所述第一闭锁位置及所述第二闭锁位置中的一个位置向另一个移动。

7.根据权利要求6所述的液滴喷出装置，其特征在于，

从所述第一闭锁位置朝向所述第二闭锁位置的所述阀体的移动方向，与在所述二维方向上移动时的所述液滴喷出单元的加速度的方向不同。

8.根据权利要求7所述的液滴喷出装置，其特征在于，

从所述第一闭锁位置朝向所述第二闭锁位置的所述阀体的移动方向，与在所述二维方向上移动时的所述液滴喷出单元的加速度的方向大致垂直。

9.根据权利要求1～8的任一项所述的液滴喷出装置，其特征在于，

所述自封闭阀具有施力部件，该施力部件向所述闭锁位置对所述阀体施力，所述施力部件对所述阀体施力的方向，与在所述二维方向上移动时的所述液滴喷出单元的加速度的方向大致垂直。

10.根据权利要求1～8的任何一项所述的液滴喷出装置，其特征在于，

所述液滴喷出单元具有激光照射装置，该激光照射装置对已着落到所述对象物上的所述液滴照射激光。

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