JP2004122479A

JP2004122479A - 機能液滴吐出ヘッドの機能液充填方法および機能液充填装置、並びに液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、電子機器

Info

Publication number: JP2004122479A
Application number: JP2002287669A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Nakamura; 中村　真一
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】本発明は、ヘッド内流路に機能液を充填する際において、消費する機能液量を削減すると共に、ヘッド内流路から気泡を効率よく排出してヘッド内流路に気泡が残留することを確実に防止できる機能液滴吐出ヘッドの機能液充填方法および機能液充填装置、並びに液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、電子機器を提供することを課題とする。
【解決手段】供給管路２５１を介して、機能液を貯留する機能液タンク２４１から機能液滴吐出ヘッド３１のヘッド内流路に機能液を充填する機能液滴吐出装置において、機能液タンク２４１を加圧して、機能液タンク２４１内の機能液を加圧送液する加圧送液手段５と、加圧送液手段５を制御する制御手段６と、を備え、制御手段６は、機能液の充填時において、加圧送液手段５に機能液タンクを加圧させることを特徴とする。
【選択図】　図１０

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能液タンクに貯留する機能液を機能液滴吐出ヘッドに充填する機能液滴吐出ヘッドの機能液充填方法および機能液充填装置、並びに液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、インクジェットヘッド（機能液滴吐出ヘッド）からインク（機能液）が液垂れすることを防止するために、インクを貯留するインクタンクからインクジェットヘッドに至るインク流路（機能液流路）を僅かにマイナス水頭に維持しており、機能液滴吐出ヘッドに組み込んだポンプ部の作用で機能液タンクから機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給し、機能液を精度良く吐出できるようにしている。
【０００３】
そして、インクジェットプリンタでは、インクポンプに接続されたヘッドキャップ（キャップ）をインクジェットヘッドに密着させ、インクポンプを駆動することにより、ヘッドキャップを介して印刷ヘッドの全ノズルからインクの吸引を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このようなインクジェットプリンタのインクジェットヘッドは、微小なインク滴をドット状に精度良く吐出できることから、各種製品の製造分野への応用が期待されており、機能液滴吐出ヘッドに特殊なインクや感光性の樹脂液等の機能液を導入し、基板等のワークに対して機能液滴を精度良く吐出させる液滴吐出装置が考えられている。そして、装置の新設当初や、新たな機能液滴吐出ヘッドを導入した場合などには、機能液滴吐出ヘッドに対応させたキャップを機能液滴吐出ヘッドに密着させ、キャップに接続した吸引ポンプを駆動させることにより、ヘッド内流路に機能液を充填している。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１２７４５４号公報（第２−３頁、第７頁−８頁、第４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、吸引によってヘッド内流路に機能液を充填する場合、機能液の充填が終了した後もキャップ内に負圧が残ることにより、機能液の充填が為されたヘッド内流路から引き続き吸引が為されてしまい、高価な機能液を無駄に消費するという問題が生じ得る。
【０００７】
また、ヘッド内流路内の気泡は、機能液吐出時に液滴の吐出不良を生じさせるため、液滴吐出装置では、安定した吐出性能を確保するために機能液タンクから機能液滴吐出ヘッドに至る機能液流路の気泡を排出しなければならない。しかし、上記したように、吸引によってヘッド内流路に機能液を充填する場合、ヘッド内流路で吸引した機能液の流速が低下して、ヘッド内流路のフィルタ廻り等に気泡が残留しやすくなるため、吸引を複数回繰り返すことによりヘッド内流路から気泡を確実に排出させることが必要となる。その結果、ヘッド内流路に機能液を充填するに際し、機能液を大量に消費することが考えられる。
【０００８】
そこで、本発明は、ヘッド内流路に機能液を充填する際において、消費する機能液量を削減すると共に、ヘッド内流路から気泡を効率よく排出してヘッド内流路に気泡が残留することを確実に防止できる機能液滴吐出ヘッドの機能液充填方法および機能液充填装置、並びに液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、電子機器を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、機能液を加圧し、供給管路に送液することにより、機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路に機能液を充填する機能液滴吐出ヘッドの機能液充填方法であって、供給管路を介して機能液滴吐出ヘッドと接続された機能液タンクを加圧することにより、機能液タンクに貯留する機能液を加圧送液することを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドにキャップを接合させて、吸引手段を駆動させてヘッド内流路に機能液を充填する場合に比べて、消費する機能液の量を削減することができる。すなわち、吸引によりヘッド内流路に機能液を充填する場合、吸引手段の駆動を停止させてもキャップ内に負圧が残り易いため、ヘッド内流路が機能液で充填された後もキャップを介して機能液が吸引され続けるが、本発明のように機能液タンクを加圧することにより機能液を加圧送液する場合、機能液の充填が終了した後、機能液の加圧送液を停止すれば機能液が送液されることがない。したがって、本発明は、吸引により機能液を充填する場合に比して、消費する機能液量を削減することができる。
【００１１】
本発明は、供給管路を介して、機能液を貯留する機能液タンクから機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路に機能液を充填する機能液滴吐出装置において、機能液タンクを加圧して機能液タンク内の機能液を送液する加圧送液手段と、加圧送液手段を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、機能液の充填時において、加圧送液手段に機能液タンクを加圧させることを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、機能液タンクへの加圧を停止すると機能液がヘッド内流路に送液されることがないので、ヘッド内流路に機能液が充填された後に、無駄に機能液が消費されることがない。
【００１３】
この場合、加圧送液手段は、機能液タンクに圧縮エアーを供給する圧縮エアー供給源と、圧縮エアー供給源と機能液タンクとを接続する加圧用管路と、加圧用管路に介設した管路開閉手段と、を有しており、制御手段は、機能液の充填時において、管路開閉手段に加圧用管路を開放させることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、加圧用管路の開閉を制御して、機能液タンクへの圧縮エアーの供給をすることにより、機能液タンクの加圧を制御することができる。そして、機能液の充填時に加圧用管路を開放させるので、機能液を充填するときには機能液タンクが加圧されて、ヘッド内流路に機能液を供給することができる。
【００１５】
この場合、管路開閉手段は、大気開放ポートを有する三方弁で構成されていることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、管路開閉手段が大気開放ポートを有しているので、加圧した機能液タンクの圧力を大気に開放して、機能液の送液を速やかに停止させることができる。また、管路開閉手段が大気開放ポートを有する三方弁で構成されているので、加圧した機能液タンクを大気開放するための手段を別個に設ける必要がなく、装置を簡略化することができる。
【００１７】
この場合、吸引手段と接続されているキャップを機能液吐出ヘッドに密着させ、キャップを介して機能液滴吐出ヘッドを吸引しながら機能液タンクを加圧することが好ましい。
【００１８】
また、機能液滴吐出ヘッドに密着させるキャップと、キャップに接続され、キャップを介して機能液滴吐出ヘッドを吸引する吸引手段と、を更に備え、制御手段は、機能液の充填時において、吸引手段の吸引動作と同期させて管路開閉手段の開閉動作を制御することが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、機能液の加圧送液に加え、機能液滴吐出ヘッドに密着させたキャップからの吸引によってもヘッド内流路に機能液が供給されるため、機能液タンクから供給される機能液の流速を高めることができる。これにより、機能液タンクから機能液滴吐出ヘッドに至る機能液流路の気泡をヘッド内流路から効率よく排出させることができる。したがって、機能液の充填時において、気泡を排出させるために消費していた機能液量を削減することができる。また、機能液の充填を吸引によってだけではなく加圧送液によっても行っているので、充填後における吸引の影響が少なく、機能液充填後における機能液の無駄な消費を削減することができる。
【００２０】
本発明の液滴吐出装置は、上記した機能液充填装置を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路に機能液を適切に充填できると共に、機能液充填時に消費する機能液を削減できる機能液充填装置を備えているので、液滴吐出装置のランニングコストを削減することができる。
【００２２】
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の電気光学装置は、上記した液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、ワークに対し機能液の多彩な吐出を可能とする液滴吐出装置を用いて製造されるため、電気光学装置自体を効率よく製造することが可能となる。なお、電気光学装置（デバイス）としては、液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置、電子放出装置、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ　Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｐａｎｅｌ）装置および電気泳動表示装置等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　Ｄｉｓｐｌａｙ）装置を含む概念である。さらに、電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する装置が考えられる。
【００２５】
本発明の電子機器は、上記した電気光学装置を搭載したことを特徴とする
【００２６】
この場合、電子機器としては、いわゆるフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話、パーソナルコンピュータの他、各種の電気製品がこれに該当する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明を適用した液滴吐出装置の外観斜視図、図２は、本発明を適用した液滴吐出装置の正面図、図３は、本発明を適用した液滴吐出装置の右側面図である。詳細は後述するが、この液滴吐出装置１は、特殊なインクや発光性の樹脂液等の機能液を機能液滴吐出ヘッド３１に導入して、基板等のワークＷに機能液滴による成膜部を形成するものである。
【００２８】
図１ないし図３に示すように、液滴吐出装置１は、機能液を吐出するための吐出手段２と、吐出手段２のメンテナンスを行うメンテナンス手段３と、吐出手段２に機能液を供給すると共に不要となった機能液を回収する機能液供給回収手段４と、各手段を駆動・制御するための圧縮エアーを供給するエアー供給手段５（加圧送液手段）と、を備えている。そして、これらの各手段は、制御手段６により、相互に関連付けられて制御されている。図示は省略したが、この他にも、ワークＷの位置を認識するワーク認識カメラや、吐出手段２のヘッドユニット２１（後述する）の位置確認を行うヘッド認識カメラ、各種インジケータ等の付帯装置が設けられており、これらも制御手段６によりコントロールされている。
【００２９】
図１ないし３に示すように、吐出手段２およびメンテナンス手段３のフラッシングユニット９３（後述する）は、アングル材を方形に組んで構成した架台１１の上部に固定した石定盤１２の上に配設されており、機能液供給回収手段４およびエアー供給手段５の大部分は、架台１１に添設された機台１３に組み込まれている。機台１３には、大小２つの収容室１４、１５が形成されており、大きいほうの収容室１４には機能液供給回収手段４のタンク類が収容され、小さいほうの収容室１５にはエアー供給手段５の主要部が収容されている。また、機台１３上には、後述する機能液供給回収手段４の給液タンク２４１（機能液タンク）を載置するタンクベース１７および機台１３の長手方向（すなわちＸ軸方向）にスライド自在に支持された移動テーブル１８が設けられており、移動テーブル１８上にはメンテナンス手段３の吸引ユニット９１（後述する）およびワイピングユニット９２（後述する）を載置する共通ベース１６が固定されている。
【００３０】
この液滴吐出装置１は、吐出手段２の機能液滴吐出ヘッド３１をメンテナンス手段３に保守させながら、機能液供給回収手段４の給液タンク２４１から機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を供給すると共に、機能液滴吐出ヘッド３１からワークＷに機能液を吐出させるものである。以下、各手段について説明する。
【００３１】
吐出手段２は、機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッド３１を複数有するヘッドユニット２１と、ヘッドユニット２１を支持するメインキャリッジ２２と、ワークＷを載置し、ワークＷを機能液滴吐出ヘッド３１に対して走査させるＸ・Ｙ移動機構２３と、を有している。
【００３２】
図４および図５に示すように、ヘッドユニット２１は、複数（１２個）の機能液滴吐出ヘッド３１と、複数の機能液滴吐出ヘッド３１を搭載するサブキャリッジ５１と、各機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４（ノズル面）を下面に突出させてサブキャリッジ５１に取り付けるためのヘッド保持部材５２と、から構成されている。１２個の機能液滴吐出ヘッド３１は、６個ずつに二分され、ワークＷに対して機能液の十分な塗布密度を確保するために所定角度傾けてサブキャリッジ５１に配設されている。二分された６個の各機能液滴吐出ヘッド３１は、副走査方向（Ｙ軸方向）に対して相互に位置ずれして配設され、副走査方向において各機能液滴吐出ヘッド３１の吐出ノズル４２が連続（一部重複）するようになっている。なお、機能液滴吐出ヘッド３１を専用部品で構成するなどして、ワークＷに対して機能液の十分な塗布密度を確保できる場合は、機能液滴吐出ヘッド３１をあえて傾けてセットする必要はない。
【００３３】
図５に示すように、機能液滴吐出ヘッド３１は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針３３を有する機能液導入部３２と、機能液導入部３２に連なる２連のヘッド基板３４と、機能液導入部３２の下方に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体３５と、を備えている。各接続針３３は、配管アダプタ３６を介して機能液供給回収手段４の給液タンク２４１に接続されており、機能液導入部３２は、各接続針３３から機能液の供給を受けるようになっている。ヘッド本体３５は、２連のポンプ部４１と、多数の吐出ノズル４２を形成したノズル形成面４４を有するノズル形成プレート４３と、を有しており、機能液滴吐出ヘッド３１では、ポンプ部４１の作用により吐出ノズル４２から機能液滴を吐出するようになっている。なお、ノズル形成面４４には、多数の吐出ノズル４２から成る２列の吐出ノズル４２列が形成されている。
【００３４】
図４に示すように、サブキャリッジ５１は、一部が切り欠かれた本体プレート５３と、本体プレート５３の長辺方向の中間位置に設けた左右一対の基準ピン５４と、本体プレート５３の両長辺部分に取り付けた左右一対の支持部材５５と、を備えている。一対の基準ピン５４は、画像認識を前提として、サブキャリッジ５１（ヘッドユニット２１）をＸ軸、Ｙ軸、およびθ軸方向に位置決め（位置認識）するための基準となるものである。支持部材５５は、ヘッドユニット２１をメインキャリッジ２２に固定する際の固定部位となる。また、サブキャリッジ５１には、各機能液滴吐出ヘッド３１と給液タンク２４１を配管接続するための配管ジョイント５６が設けられている。配管ジョイント５６は、一端に各機能液滴吐出ヘッド３１（の接続針３３）と接続した配管アダプタ３６からのヘッド側配管部材を接続し、もう一端には給液タンク２４１からの装置側配管部材を接続するための１２個のソケット５７を有している。
【００３５】
図３に示すように、メインキャリッジ２２は、後述するブリッジプレート８２に下側から固定される外観「Ｉ」形の吊設部材６１と、吊設部材６１の下面に取り付けたθテーブル６２と、θテーブル６２の下方に吊設するよう取り付けたキャリッジ本体６３と、で構成されている。キャリッジ本体６３には、ヘッドユニット２１を遊嵌するための方形の開口を有しており、ヘッドユニット２１を位置決め固定するようになっている。なお、キャリッジ本体６３には、ワークＷを認識するためのワーク認識カメラが配設されている。
【００３６】
Ｘ・Ｙ移動機構２３は、図１ないし３に示すように、上記した石定盤１２に固定され、ワークＷを主走査（Ｘ軸方向）させると共にメインキャリッジ２２を介してヘッドユニット２１を副走査（Ｙ軸方向）させるものである。Ｘ・Ｙ移動機構２３は、石定盤１２の長辺に沿う中心線に軸線を合致させて固定されたＸ軸テーブル７１と、Ｘ軸テーブル７１を跨いで、石定盤１２の短辺に沿う中心線に軸線を合致させたＹ軸テーブル８１と、を有している。
【００３７】
Ｘ軸テーブル７１は、ワークＷをエアー吸引により吸着セットする吸着テーブル７２と、吸着テーブル７２を支持するθテーブル７３と、θテーブル７３をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸エアースライダ７４と、θテーブル７３を介して吸着テーブル７２上のワークＷをＸ軸方向に移動させるＸ軸リニアモータ（図示省略）と、Ｘ軸エアースライダ７４に併設したＸ軸リニアスケール７５とで構成されている。機能液滴吐出ヘッド３１の主走査は、Ｘ軸リニアモータの駆動により、基板Ｗを吸着した吸着テーブル７２およびθテーブル７３が、Ｘ軸エアースライダ７４を案内にしてＸ軸方向に往復移動することにより行われる。
【００３８】
Ｙ軸テーブル８１は、メインキャリッジ２２を吊設するブリッジプレート８２と、ブリッジプレート８２を両持ちで且つＹ軸方向にスライド自在に支持する一対のＹ軸スライダ８３と、Ｙ軸スライダ８３に併設したＹ軸リニアスケール８４と、一対のＹ軸スライダ８３を案内してブリッジプレート８２をＹ軸方向に移動させるＹ軸ボールねじ８５と、Ｙ軸ボールねじ８５を正逆回転させるＹ軸モータ（図示省略）とを備えている。Ｙ軸モータはサーボモータで構成されており、Ｙ軸モータが正逆回転すると、Ｙ軸ボールねじ８５を介してこれに螺合しているブリッジプレート８２が一対のＹ軸スライダ８３を案内にしてＹ軸方向に移動する。すなわち、ブリッジプレート８２の移動に伴い、メインキャリッジ２２（ヘッドユニット２１）がＹ軸方向の往復移動を行い、機能液滴吐出ヘッド３１の副走査が行われる。
【００３９】
ここで、吐出手段２の一連の動作を簡単に説明する。まず、機能液を吐出する前の準備として、ヘッド認識カメラによるヘッドユニット２１の位置補正が行われた後、ワーク認識カメラによって、吸着テーブル７２にセットされたワークＷの位置補正がなされる。次に、ワークＷをＸ・Ｙ移動機構２３（Ｘ軸テーブル７１）により主走査（Ｘ軸）方向に往復動させると共に、複数の機能液滴吐出ヘッド３１を駆動させてワークＷに対する機能液滴の選択的な吐出動作が行われる。そして、ワークＷを復動させた後、ヘッドユニット２１をＸ・Ｙ移動機構２３（Ｙ軸テーブル８１）により副走査（Ｙ軸）方向に移動させ、再度ワークＷの主走査方向への往復移動と機能液滴吐出ヘッド３１の駆動が行われる。なお、本実施形態では、ヘッドユニット２１に対して、ワークＷを主走査方向に移動させるようにしているが、ヘッドユニット２１を主走査方向に移動させる構成であってもよい。また、ヘッドユニット２１を固定とし、ワークＷを主走査方向および副走査方向に移動させる構成であってもよい。
【００４０】
次に、メンテナンス手段３について説明する。メンテナンス手段３は、機能液滴吐出ヘッド３１を保守して、機能液滴吐出ヘッド３１が適切に機能液を吐出できるようにするもので、吸引ユニット９１、ワイピングユニット９２、フラッシングユニット９３を備えている。
【００４１】
図１に示すように、吸引ユニット９１は、上記した機台１３の共通ベース１６に載置されており、移動テーブル１８を介して、機台１３の長手方向、すなわちＸ軸方向、にスライド自在に構成されている。吸引ユニット９１は、機能液滴吐出ヘッド３１を吸引することにより、機能液滴吐出ヘッド３１を保守するためのもので、ヘッドユニット２１（の機能液滴吐出ヘッド３１）に機能液の充填を行う場合や、機能液滴吐出ヘッド３１内で増粘した機能液を除去するための吸引（クリーニング）を行う場合に用いられる。図６および図１０を参照して説明すると、吸引ユニット９１は、１２個のキャップ１０２を有するキャップユニット１０１と、キャップ１０２を介して機能液の吸引を行う機能液吸引ポンプ１４１と、各キャップ１０２と機能液吸引ポンプ１４１を接続する吸引用チューブユニット１５１と、キャップユニット１０１を支持する支持部材１７１と、支持部材１７１を介してキャップユニット１０１を昇降させる昇降機構１８１（キャッピング手段）とを有している。
【００４２】
キャップユニット１０１は、図６に示すように、ヘッドユニット２１に搭載された１２個の機能液滴吐出ヘッド３１の配置に対応させて、１２個のキャップ１０２をキャップベース１０３に配設したものであり、対応する各機能液滴吐出ヘッド３１に各キャップ１０２を密着可能に構成されている。
【００４３】
図８に示すように、キャップ１０２は、キャップ本体１１１と、キャップホルダ１１２と、で構成されている。キャップ本体１１１は、２つのばね１１３で上方に付勢され、かつわずかに上下動可能な状態でキャップホルダ１１２に保持されている。キャップ本体１１１の上面には、機能液滴吐出ヘッド３１の２列の吐出ノズル４２列を包含する凹部１２１が形成され、凹部１２１の周縁部にはシールパッキン１２２が取り付けられている。そして、凹部１２１の底部には、吸収材１２３が押え枠１２４によって押し付けられた状態で敷設されている。機能液滴吐出ヘッド３１を吸引する際には、機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４にシールパッキン１２２を押し付けて密着させ、２列の吐出ノズル４２列を包含するようにノズル形成面４４を封止する。また、凹部１２１の底部には小孔１２５が形成されており、この小孔１２５が、後述する各吸引分岐チューブ１５３に接続するＬ字継手に連通している。
【００４４】
また、各キャップ１０２には、大気開放弁１３１が設けられており、凹部１２１の底面側で大気開放できるようになっている（図８参照）。大気開放弁１３１は、ばね１３２で上方の閉じ側に付勢されており、大気開放弁１３１が後述する操作プレート１７６を介して開閉される。そして、機能液の吸引動作の最終段階で、大気開放弁１３１の操作部１３３を、操作プレート１７６を介して引き下げ、開弁することにより、吸収材１２３に含浸されている機能液も吸引できるようになっている。
【００４５】
機能液吸引ポンプ１４１は、各キャップ１０２を介して機能液滴吐出ヘッド３１に吸引力を作用させるもので、メンテナンス性を考慮してピストンポンプで構成されている。
【００４６】
図１０に示すように、吸引用チューブユニット１５１は、機能液吸引ポンプ１４１に接続される機能液吸引チューブ１５２と、各キャップ１０２に接続される複数（１２本）の吸引分岐チューブ１５３と、機能液吸引チューブ１５２と吸引分岐チューブ１５３とを接続するためのヘッダパイプ１５４、とで構成されている。すなわち、機能液吸引チューブ１５２および吸引分岐チューブ１５３により、キャップ１０２と機能液吸引ポンプ１４１とを接続する機能液流路が形成されている。そして、同図に示すように、各吸引分岐チューブ１５３には、キャップ１０２側から順に、液体センサ１６１、キャップ側圧力センサ１６２、および吸引用開閉バルブ１６３が設けられている。液体センサ１６１は、機能液の有無を検出するものであり、キャップ側圧力センサ１６２は、吸引分岐チューブ１５３内の圧力を検出するものである。また、吸引用開閉バルブ１６３は、吸引分岐チューブ１５３を閉塞させるものである。
【００４７】
図７に示すように、支持部材１７１は、上端にキャップユニット１０１を支持する支持プレート１７３を有する支持部材本体１７２と、支持部材本体１７２を上下方向にスライド自在に支持するスタンド１７４とを備えている。支持プレート１７３の長手方向の両側下面には、一対のエアーシリンダ１７５が固定されており、この一対のエアーシリンダ１７５により操作プレート１７６が昇降する。そして、操作プレート１７６上には、各キャップ１０２の大気開放弁１３１の操作部１３３に係合するフック１７７が取り付けられており、操作プレート１７６の昇降に伴って、フック１７７が操作部１３３を上下させることにより、上記した大気開放弁１３１は開閉される。
【００４８】
図７に示すように、昇降機構１８１は、エアーシリンダからなる２つの昇降シリンダ、すなわちスタンド１７４のベース部に立設した下段の昇降シリンダ１８２と、下段の昇降シリンダ１８２により昇降する昇降プレート１８４上に立設した上段の昇降シリンダ１８３と、を備えており、支持プレート１７３上には、上段の昇降シリンダ１８３のピストンロッドが連結されている。両昇降シリンダ１８２、１８３のストロークは互いに異なっており、両昇降シリンダ１８２、１８３の選択作動でキャップユニット１０１の上昇位置を比較的高い第１位置と比較的低い第２位置とに切換え自在としている。キャップユニット１０１が第１位置にあるときは、各機能液滴吐出ヘッド３１に各キャップ１０２が密着し、キャップユニット１０１が第２位置にあるときは、各機能液吐出ヘッド３１と各キャップ１０２との間に僅かな間隙が生じるようになっている。
【００４９】
なお、詳細は後述するが、キャップユニット１０１の各キャップ１０２は、機能液非吐出時における機能液滴吐出ヘッド３１のフラッシング（予備吐出）により吐出された機能液を受ける液滴受けを兼ねている。昇降機構１８１は、機能液を機能液滴吐出ヘッド３１のヘッド内流路に充填するときや、機能液滴吐出ヘッド３１のクリーニングを行うときのように、各キャップ１０２を介して機能液滴吐出ヘッド３１を吸引する場合には、第１位置にキャップユニット１０１を移動させて、各キャップ１０２を各機能液滴吐出ヘッド３１に密着させ、機能液滴吐出ヘッド３１がフラッシングを行う場合には、第２位置にキャップユニット１０１を移動させる。
【００５０】
ワイピングユニット９２は、機能液滴吐出ヘッド３１の吸引（クリーニング）等により、機能液が付着して汚れた各機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４を拭き取るものであり、共通ベース１６上に突き合わせた状態で配設された巻き取りユニット１９１と拭き取りユニット１９２とから構成されている（図１および図３参照）。例えば、機能液滴吐出ヘッド３１のクリーニングが完了すると、ワイピングユニット９２は、上記した移動テーブル１８により機能液滴吐出ヘッド３１に臨む位置まで移動させられる。そして、ワイピングユニット９２は、機能液滴吐出ヘッド３１に十分近接した状態で、巻き取りユニット１９１からワイピングシート（図示省略）を繰り出し、拭き取りユニット１９２の拭き取りローラ（図示省略）を用いて、繰り出したワイピングシートで機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４を拭き取っていく。なお、繰り出されたワイピングシートには、後述する洗浄液供給系２２３から洗浄液が供給されており、機能液滴吐出ヘッド３１に付着した機能液を効率よくふき取れるようになっている。
【００５１】
フラッシングユニット９３は、（ワークＷに対する）液滴吐出時に、複数（１２個）の機能液滴吐出ヘッド３１のフラッシング動作（予備吐出）により順に吐出される機能液を受けるためのものである。フラッシングユニット９３は、Ｘ軸テーブル７１の吸着テーブル７１を挟んで、θテーブル７３に固定された１対のフラッシングボックス２０１（片側のみ図示）を備えている（図１参照）。フラッシングボックス２０１は、θテーブル７３と共に主走査時に移動するので、ヘッドユニット２１等をフラッシング動作のために移動させることがない。すなわち、フラッシングボックス２０１はワークＷと共にヘッドユニット２１へ向かって移動していくので、フラッシングボックス２０１に臨んだ機能液吐出ヘッド３１の吐出ノズル４２から順次フラッシング動作を行うことができる。なお、フラッシングボックス２０１で受けた機能液は、後述する廃液タンク２８１に貯留される。
【００５２】
フラッシング動作は、全ての機能液滴吐出ヘッド３１の全吐出ノズル４２から機能液を吐出するもので、時間の経過に伴い、機能液滴吐出ヘッド３１に導入した機能液が乾燥により増粘して、機能液滴吐出ヘッド３１の吐出ノズル４２に目詰りを生じさせることを防止するために定期的に行われる。フラッシング動作は、機能液の吐出時だけではなく、ワークＷの入れ替え時等、機能液の吐出が一時的に休止される機能液非吐出時（待機中）にも行う必要がある。係る場合、ヘッドユニット２１は、クリーニング位置、すなわち吸引ユニット９１のキャップユニット１０１の直上部、まで移動した後、各機能液滴吐出ヘッド３１は、対応する各キャップ１０２に向けてフラッシングを行う。
【００５３】
キャップ１０２に対してフラッシングを行う場合、キャップユニット１０１は、機能液滴吐出ヘッド３１とキャップ１０２との間に僅かな間隙（機能液滴吐出空間）が生じる第２位置まで昇降機構１８１によって上昇させられており、フラッシングで吐出された機能液の大部分を各キャップ１０２で受けられるようになっている。しかしながら、吐出された機能液の一部は、霧状の微粒子、すなわちサテライト、となって浮遊・飛散するため、機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４や装置内部を汚してしまう。そこで、本実施形態の液滴吐出装置１では、キャップ１０２に向けてフラッシングを行う際に、各キャップ１０２を介して機能液滴吐出空間のエアーを吸引することで、サテライトを各キャップ１０２に受け、機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４や装置内部がサテライトで汚れることを防止している。なお、サテライトの発生を防止するために各機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４にキャップ１０２を密着させた状態でフラッシングを行うことも考えられるが、係る場合、機能液を受けたキャップ１０２によりノズル形成面４４が汚れてワイピングが必要となるため、実用的ではない。
【００５４】
具体的には、エアー吸引の吸引源としてブロア２１１を用い、各キャップ１０２に吸引力を作用させ、各キャップ１０２から機能液滴吐出空間のエアーを吸引する構成となっている。図１０を参照して説明すると、上記した吸引用チューブユニット１５１の機能液吸引チューブ１５２に継手（図示省略）を介設されており、ブロア２１１に接続したエアー吸引チューブ２１２（エアー流路）がこの継手に接続されている。すなわち、ブロア２１１を駆動すると、エアー吸引チューブ２１２および吸引分岐チューブ１５３を介して、各キャップ１０２からエアー吸引がなされるようになっている。エアー吸引チューブ２１２には、回収トラップ２６３が介設されており、キャップ１０２で受けた機能液およびエアーと共に吸引されたサテライトを回収して再利用可能であると共に、サテライトがブロア２１１に達することを防止している。そして、エアー吸引チューブ２１２の継手と回収トラップ２６３との間には、機能液流路とエアー流路とを切替えるエアー吸引用開閉弁２１３（開閉弁）が設けられている。
【００５５】
キャップ１０２に対してフラッシングを行う際の一連の動作について説明すると、まず、機能液滴吐出ヘッド３１（ヘッドユニット２１）が吸引ユニット９１の直上部に移動する。すると、昇降機構１８１によりキャップユニット１０１が第２位置まで移動して、機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４とキャップ１０２との間（機能液吐出空間）に僅かな間隙を有する状態にする。そして、エアー吸引用開閉弁２１３を開弁させ、機能液滴吐出ヘッド３１を駆動してフラッシングを行う共に、ブロア２１１を駆動する。なお、サテライトの飛散防止を目的としているため、各キャップ１０２からのエアー吸引量に多少のばらつきが生じても問題ないが、各キャップ１０２からの吸引により、１ｍ／秒以上の風速が確保されることが好ましい。
【００５６】
フラッシング動作が終了（または停止）すると、エアー吸引用開閉弁２１３を閉弁させると共にブロア２１１の駆動を停止させる。機能液滴吐出ヘッド３１、エアー吸引用開閉弁２１３およびブロア２１１は、制御手段６に制御されており、機能液滴吐出ヘッド３１のフラッシング動作と同期してエアー吸引用開閉弁２１３が開閉されると共に、ブロア２１１が駆動されるようになっている。
【００５７】
このように、本実施形態の液滴吐出装置１では、機能液非吐出時に行うフラッシングを吸引ユニット９１のキャップ１０２を利用して行っているので、フラッシングされた機能液を受ける機能液受け部材を設ける必要がなく、装置の省スペース化を図ることができる。また、フラッシング動作と同期してブロア２１１を駆動することで、フラッシングを行った時に生じるサテライトを吸引するので、サテライトが浮遊・飛散して付着することにより装置内部を汚すことがない。
【００５８】
次に、機能液供給回収手段４について説明する。液体供給回収手段４は、ヘッドユニット２１の各機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を供給する機能液供給系２２１（機能液供給装置）と、メンテナンス手段３の吸引ユニット９１で吸引した機能液を回収する機能液回収系２２２と、ワイピングユニット９２に機能材料の溶剤を洗浄用として供給する洗浄液供給系２２３と、フラッシングユニット９３で受けた機能液を回収する廃液回収系２２４とで構成されている。そして、図３に示すように、機台１３の大きいほうの収容室１４には、図示右側から順に機能液供給系２２１の加圧タンク２３１、機能液回収系２２２の再利用タンク２６１、洗浄液供給系２２３の洗浄液タンク２７１が横並びに配設されている。そして、再利用タンク２６１および洗浄液タンク２７１の近傍には、小型に形成した廃液回収系２２４の廃液タンク２８１および機能液回収系２２２の回収トラップ２６３が設けられている。
【００５９】
図１０に示すように、機能液供給系２２１は、大量（３Ｌ）の機能液を貯留する加圧タンク２３１と、加圧タンク２３１から送液された機能液を貯留すると共に、各機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を供給する給液タンク（機能液タンク）２４１と、給液管路を形成してこれらを配管接続する給液チューブ２５１と、で成り立っている。加圧タンク２３１は、エアー供給手段５から導入される圧縮気体（不活性ガス）により、給液チューブ２５１を介して貯留する機能液を給液タンク２４１に圧送している。
【００６０】
給液タンク２４１は、図９に示すように上記した機台１３のタンクベース１７上に固定されており、両側に液位窓２４４を有すると共に、加圧タンク２３１からの機能液を貯留するタンク本体２４３と、両液位窓２４４に臨んで機能液の液位（水位）を検出する液位検出器２４５と、タンク本体２４３が載置されるパン２４６と、パン２４６を介してタンク本体２４３を支持するタンクスタンド２４２と、を備えている。
【００６１】
図９に示すように、タンク本体２４３（の蓋体）の上面には、加圧タンク２３１に連なる給液チューブ２５１が繋ぎこまれており、またヘッドユニット２１側に延びる給液チューブ２５１用の６つの給液用コネクタ２４７と、エアー供給手段５と接続するエアー供給チューブ２９２（後述する）用の加圧用コネクタ２４８が１つ設けられている。液位検出器２４５は、機能液の上限、すなわちオーバーフロー、を検出する上限レベル検出器２４９、および適切な水頭圧を維持するために機能液の管理液位を検出する管理液位レベル検出器２５０から成り立っている。そして、加圧タンク２３１に接続された給液チューブ２５１には、液位調節バルブ２５３が介設されており、液位調節バルブ２５３を開閉制御することにより、タンク本体２４３に貯留する機能液の液位が、常に管理液位検出器の検出範囲内にあるように調整されている。
【００６２】
なお、詳細は後述するが、加圧用コネクタ２４８に接続されるエアー供給チューブ２９２には、大気開放ポートを有する三方弁２５４（管路開閉手段）が介設されており、加圧タンク２３１からの圧力は、大気開放によって縁切りされる。これにより、ヘッドユニット２１側に延びる給液チューブ２５１の水頭圧を、上述した液位の調節により僅かにマイナス水頭（例えば２５ｍｍ±０．５ｍｍ）に保って、機能液滴吐出ヘッド３１の吐出ノズル４２からの液垂れが防止すると共に、機能液滴吐出ヘッド３１のポンピング動作、すなわちポンプ部４１内の圧電素子のポンプ駆動で精度良く液滴が吐出されるようにしている。
【００６３】
図１０に示すように、機能液滴吐出ヘッド３１に延びる６本の各給液チューブ２５１には、後述する圧力コントローラ２９４に接続されたヘッド側圧力センサ２５５（圧力検出手段）が機能液滴吐出ヘッド３１近傍に介設されている。また、これらの給液チューブ２５１は、それぞれＴ字継手２５７を介して２本に分岐され、計１２本の給液分岐チューブ２５２（分岐供給管路）が形成されている（同図参照）。１２本の給液分岐チューブ２５２は、装置側配管部材としてヘッドユニット２１に設けた配管ジョイント５６の１２個のソケット５７に接続している。各給液分岐チューブ２５２には、分岐給液通路を閉塞するための供給用バルブ２５６が介設されており、制御手段６により開閉制御されている。
【００６４】
機能液回収系２２２は、吸引ユニット９１で吸引した機能液を貯留するためのもので、吸引した機能液を貯留する再利用タンク２６１と、機能液吸引ポンプ１４１に接続され、吸引した機能液を再利用タンク２６１へ導く回収用チューブ２６２と、を有している。また、機能液非吐出時にフラッシングされた機能液を回収するための回収トラップ２６３を有している。
【００６５】
洗浄液供給系２２３は、ワイピングユニット９２のワイピングシートに洗浄液を供給するためのもので、洗浄液を貯留する洗浄液タンク２７１と、洗浄液タンク２７１の洗浄液を供給するための洗浄液供給チューブ（図示省略）とを有している。なお、洗浄液の供給は、洗浄液タンク２７１にエアー供給手段５から圧縮エアーを導入することにより為される。また、洗浄液には比較的揮発性の高い溶剤が用いられる。
【００６６】
廃液回収系２２４は、フラッシングユニット９３に吐出した機能液を回収するためのもので、回収した機能液を貯留する廃液タンク２８１と、フラッシングユニット９３に接続され、廃液タンク２８１にフラッシングユニット９３へ吐出された機能液を導く廃液用チューブ（図示省略）とを有している。
【００６７】
次に、エアー供給手段５について説明する。図１０に示すように、エアー供給手段５は、例えば加圧タンク２３１や給液タンク２４１等の各部に不活性ガス（Ｎ_２）を圧縮した圧縮エアーを等に供給するもので、不活性ガスを圧縮するエアーポンプ２９１と、エアーポンプ２９１によって圧縮された圧縮エアーを各部に供給するためのエアー供給チューブ２９２（加圧用管路）と、を備えている。そして、エアー供給チューブ２９２には、圧縮エアーの供給先に応じて圧力を所定の一定圧力に保つためのレギュレータ２９３が設けられている。
【００６８】
詳細は後述するが、本実施形態の液滴吐出装置１は、上記したヘッド側圧力センサ２５５に基づいて給液タンク２４１を加圧する構成となっており、給液タンク２４１に接続されるエアー供給チューブ２９２には、ヘッド側圧力センサ２５５と接続する圧力コントローラ２９４と大気開放ポートを有する三方弁２５４が介設されている。圧力コントローラ２９４は、レギュレータ２９３から送られた圧縮エアーを適宜減圧して給液タンク２４１に送ると共に、三方弁２５４を開閉制御することにより、給液タンク２４１への加圧力を調節可能となっている。
【００６９】
また、本実施形態は、加圧タンク２３１および給液タンク２４１に圧縮エアーが直接導入される構成であるが、加圧タンク２３１および給液タンク２４１をアルミニウム等で構成した加圧ボックス（図示省略）に個別に収容し、加圧ボックスを介して加圧タンク２３１および給液タンク２４１を個別に加圧する構成としても良い。具体的には、加圧タンク２３１および給液タンク２４１に通気孔等を設けて、これらを加圧ボックスの内部と連通させ、加圧ボックスの内部と加圧タンク２３１および給液タンク２４１内部の圧力を同圧に保つようにする。そして、エアーポンプ２９１からの圧縮エアーを加圧ボックスに供給することで、加圧タンク２３１および給液タンク２４１内部を加圧する。この構成によれば、加圧ボックスを介して、加圧タンク２３１および給液タンク２４１が加圧されているので、直接加圧タンク２３１および給液タンク２４１に圧縮エアーを供給する構成に比べてこれらを均一に加圧することができ、加圧タンク２３１および給液タンク２４１内部の圧力コントロールを適切に行うことができる。
【００７０】
次に制御手段６について説明する。制御手段６は、各手段の動作を制御するための制御部を備えており、制御部は、制御プログラムや制御データを記憶していると共に、各種制御処理を行うための作業領域を有している。そして、制御手段６は、上記した各手段と接続され、装置全体を制御している。
【００７１】
ここで、制御手段６による制御の一例として、給液タンク２４１から機能液滴吐出ヘッド３１のヘッド内流路に機能液を充填する場合について説明する。上述したように、本実施形態の液滴吐出装置１では、機能液滴吐出ヘッド３１と給液タンク２４１との間に僅かな水頭圧差を生じさせていると共に、機能液滴吐出ヘッド３１のポンプ作用によって給液タンク２４１から機能液を供給する構成である。したがって、機能液滴吐出ヘッド３１を新たに投入した場合等のように、機能液滴吐出ヘッド３１のヘッド内流路に機能液を充填する場合には、別に力を作用させる必要があり、本実施形態の液滴吐出装置１では、吸引ユニット９１を用いて、機能液滴吐出ヘッド３１を吸引すると共に、給液タンク２４１をエアー供給手段５で加圧する構成となっている。これにより、給液タンク２４１から機能液滴吐出ヘッド３１に至るまでの機能液流路の気泡を機能液滴吐出ヘッド３１から排出すると共に、給液タンク２４１から機能液を機能液滴吐出ヘッド３１のヘッド内流路に機能液を充填している。
【００７２】
図１０を参照して説明すると、まず、制御手段６は、機能液滴吐出ヘッド３１（ヘッドユニット２１）を吸引ユニット９１の直上部に移動させる。そして、吸引ユニット９１の昇降機構１８１を駆動して、キャップ１０２を第１位置に移動させ、機能液滴吐出ヘッド３１にキャップ１０２を密着させる。続けて、吸引用バルブ１６３を開放させると共に吸引ポンプ１４１を駆動し、キャップ１０２を介して、機能液滴吐出ヘッド３１に吸引ポンプ１４１からの吸引力を作用させる。一方、制御手段６は、吸引ポンプ１４１の駆動と同期させて三方弁２５４を切替え、大気開放ポートを閉弁すると共にエアー供給チューブ２９２の閉塞を開放する。これに伴い、エアーポンプ１４１から給液タンク２４１に圧縮エアーが供給され、給液タンク２４１内部が加圧される。
【００７３】
したがって、吸引ポンプ１４１からの吸引力、および給液タンク２４１の加圧により生じた機能液滴吐出ヘッド３１との圧力差により、給液タンク２４１に貯留されている機能液は、機能液滴吐出ヘッド３１に向かって（加圧）送液される。本実施形態では、機能液滴吐出ヘッド３１からの吸引に加え、給液タンク２４１内を加圧して機能液を送液しているので、機能液流路における機能液の流速を高速化することができる。したがって、ヘッド内流路に対する機能液の充填時間を短縮することができると共に、ヘッド内流路でも十分な流速を確保することができるので、機能液滴吐出ヘッド３１から効率よく気泡を排出することができる。
【００７４】
吸引ポンプ１４１からの吸引および給液タンク２４１の加圧により、機能液滴吐出ヘッド３１のヘッド内流路に機能液が充填されると、キャップ１０２の下流に設けた液体センサ１６１に機能液が達し、液体センサ１６１から機能液検出信号が制御手段６に送られる。制御手段６は、全ての液体センサ１６１から機能液検出信号が送られてから所定時間、すなわち、機能液流路の気泡を排出するに十分な時間、が経過した後、三方弁２５４を大気開放ポートに切替えて、エアー供給チューブ２９２を閉塞すると共に給液タンク２４１内の圧力を大気開放させる。そして、全ての吸引用バルブ１６３を閉弁し、吸引ポンプ１４１の駆動を停止させて機能液の充填を終了させる。
【００７５】
なお、機能液流路における流路抵抗の相違から、機能液滴吐出ヘッド毎に機能液の充填にかかる所要時間が異なることがある。係る場合には、液体センサ１６１毎に、これに対応する吸引用バルブ１６３および供給バルブ２５６を開閉制御することにより、機能液が充填された機能液滴吐出ヘッド３１（のヘッド内流路）から機能液を無駄に消費することを防止することができる。具体的には、液体センサ１６１から機能液検出信号が送られると、制御手段６は、機能液検出信号を送ってきた液体センサ１６１に対応する吸引用バルブ１６３および供給バルブ２５６のみを所定時間後に同時に閉弁させる。これを全ての液体センサ１６１毎に行うことで、すなわち液体センサ１６１に機能液が達した順に対応する吸引用バルブ１６３および供給バルブ２５６を同時に閉弁させることで、機能液が充填された機能液滴吐出ヘッド３１に機能液が送液され続けることを防止することができ、機能液の消費量を削減することができる。
【００７６】
また、本実施形態の液滴吐出装置１では、機能液流路内における機能液の流速を確保するために、吸引ポンプ１４１による吸引と給液タンク２４１の加圧とを行って機能液を送液しているが、機能液の流速を十分に確保できれば給液タンク２４１の加圧のみを行うようにしてもよい。これによれば、吸引により機能液を充填した場合に比べ、機能液充填時における機能液の消費量を低減させることができる。
【００７７】
ここで、上記の液滴吐出装置１を液晶表示装置の製造に適用した場合について、説明する。図１１は、液晶表示装置３０１の断面構造を表している。同図に示すように、液晶表示装置３０１は、ガラス基板３２１を主体として対向面に透明導電膜（ＩＴＯ膜）３２２および配向膜３２３を形成した上基板３１１および下基板３１２と、この上下両基板３１１，３１２間に介設した多数のスペーサ３３１と、上下両基板３１１，３１２間を封止するシール材３３２と、上下両基板３１１，３１２間に充填した液晶３３３とで構成されると共に、上基板３１１の背面に位相基板３４１および偏光板３４２ａを積層し、且つ下基板３１２の背面に偏光板３４２ｂおよびバックライト３４３を積層して、構成されている。
【００７８】
通常の製造工程では、それぞれ透明導電膜３２２のパターニングおよび配向膜３２３の塗布を行って上基板３１１および下基板３１２を別々に作製した後、下基板３１２にスペーサ３３１およびシール材３３２を作り込み、この状態で上基板３１１を貼り合わせる。次いで、シール材３３２の注入口から液晶３３３を注入し、注入口を閉止する。その後、位相基板３４１、両偏光板３４２ａ，３４２ｂおよびバックライト３４３を積層する。
【００７９】
実施形態の液滴吐出装置１は、例えば、スペーサ３３１の形成や、液晶３３３の注入に利用することができる。具体的には、機能液としてセルギャップを構成するスペーサ材料（例えば、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂）や液晶を導入し、これらを所定の位置に均一に吐出（塗布）させていく。先ずシール材３３２を環状に印刷した下基板３１２を吸着テーブルにセットし、この下基板３１２上にスペーサ材料を粗い間隔で吐出し、紫外線照射してスペーサ材料を凝固させる。次に、下基板３１２のシール材３３２の内側に、液晶３３３を所定量だけ均一に吐出して注入する。その後、別途準備した上基板３１１と、液晶を所定量塗布した下基板３１２を真空中に導入して貼り合わせる。
【００８０】
このように、上基板３１１と下基板３１２とを貼り合わせる前に、液晶３３３をセルの中に均一に塗布（充填）するようにしているため、液晶３３３がセルの隅など細部に行き渡らない等の不具合を解消することができる。
【００８１】
なお、機能液（シール材用材料）として紫外線硬化樹脂或いは熱硬化樹脂を用いることで、上記のシール材３３２の印刷をこの液滴吐出装置１で行うことも可能である。同様に、機能液（配向膜材料）としてポリイミド樹脂を導入することで、配向膜３２３を液滴吐出装置１で作成することも可能である。
【００８２】
以上のように、液滴吐出装置１を用いて液晶表示装置３０１の製造する場合、上記した液滴吐出装置１では、機能液の充填時に機能液流路における機能液の流速を高速化することにより、機能液流路（ヘッド内流路）から効率的に気泡を排出することができるので、機能液を充填する際に消費する機能液量を削減して、効率的に液晶表示装置３０１を製造することができる。
【００８３】
ところで、このように構成された液滴吐出装置１は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載される上記の液晶表示装置３０１の他、各種の電気光学装置（デバイス）の製造に用いることが可能である。すなわち、有機ＥＬ装置、ＦＥＤ装置、ＰＤＰ装置および電気泳動表示装置等の製造に適用することができる。
【００８４】
有機ＥＬ装置の製造に、上記した液滴吐出装置１を応用した例を簡単に説明する。有機ＥＬ装置は、図１２に示すように、有機ＥＬ装置４０１は、基板４２１、回路素子部４２２、画素電極４２３、バンク部４２４、発光素子４２５、陰極４２６（対向電極）、および封止用基板４２７から構成された有機ＥＬ素子４１１に、フレキシブル基板（図示省略）の配線および駆動ＩＣ（図示省略）を接続したものである。回路素子部４２２は基板４２１上に形成され、複数の画素電極４２３が回路素子部４２２上に整列している。そして、各画素電極４２３間にはバンク部４２４が格子状に形成されており、バンク部４２４により生じた凹部開口４３１に、発光素子４２５が形成されている。陰極４２６は、バンク部４２４および発光素子４２５の上部全面に形成され、陰極４２６の上には、封止用基板４２７が積層されている。
【００８５】
有機ＥＬ装置４０１の製造工程では、予め回路素子部４２２上および画素電極４２３が形成されている基板４２１（ワークＷ）上の所定の位置にバンク部４２４が形成された後、発光素子４２５を適切に形成するためのプラズマ処理が行われ、その後に発光素子４２５および陰極４２６（対向電極）を形成される。そして、封止用基板４２７を陰極４２６上に積層して封止して、有機ＥＬ素子４１１を得た後、この有機ＥＬ素子４１１の陰極４２６をフレキシブル基板の配線に接続すると共に、駆動ＩＣに回路素子部４２２の配線を接続することにより、有機ＥＬ装置４０１が製造される。
【００８６】
液滴吐出装置１は、発光素子４２５の形成に用いられる。具体的には、機能液滴吐出ヘッド３１に発光素子材料（機能液）を導入し、バンク部４２４が形成された基板４２１の画素電極４２３の位置に対応して、発光素子材料を吐出させ、これを乾燥させることで発光素子４２５を形成する。なお、上記した画素電極４２３や陰極４２６の形成等においても、それぞれに対応する液体材料を用いることで、液滴吐出装置１を利用して作成することも可能である。
【００８７】
また、他の電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等の他、上記したプレパラート形成を包含する装置が考えられる。上記した液滴吐出装置１を各種の電気光学装置（デバイス）の製造に用いることにより、機能液充填時における機能液の消費量を削減できるので、製造コストを削減することが可能である。
【００８８】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の液滴吐出装置によれば、機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路に機能液を充填するときに、機能液滴吐出ヘッドからの吸引と給液タンクの加圧とによって機能液を送液するようにしているため、機能液流路の機能液の流速を十分に確保することができ、機能液をヘッド内流路に短時間で充填することができる。また、ヘッド内流路においても機能液の流速を高速化することができるため、効率よく機能液流路内の気泡を排出させることができ、機能液充填時の機能液消費量を削減することが可能である。
【００８９】
また、本発明の電気光学装置の製造方法、電気光学装置、電子機器では、上記した液滴吐出装置を用いて製造されているため、機能液を充填するための所要時間を短縮することができ、効率的な製造が可能である。そして、機能液を充填するために必要な機能液量を削減することができるので、製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における機能液滴吐出装置の外観斜視図である。
【図２】本実施形態における機能液滴吐出装置の正面図である。
【図３】本実施形態における機能液滴吐出装置の右側面図である。
【図４】ヘッドユニットの平面図である。
【図５】（ａ）は機能液滴吐出ヘッドの外観斜視図、（ｂ）は機能液滴吐出ヘッドを配管アダプタに装着したときの断面図である。
【図６】吸引ユニットの外観斜視図である。
【図７】吸引ユニットの正面図である。
【図８】キャップ廻りの断面図である。
【図９】給液タンク廻りの外観斜視図である。
【図１０】本発明の第１実施形態における機能液滴吐出ヘッド、これに接続される機能液供給系、エアー供給手段、および吸引ユニットの模式図である。
【図１１】本発明の製造方法を用いて製造した液晶表示装置の断面図である。
【図１２】本発明の製造方法を用いて製造した有機ＥＬ装置の断面図である。
【符号の説明】
１　液滴吐出装置　　　　　　　　　　　２　吐出手段
３　メンテナンス手段　　　　　　　　　４　機能液供給回収手段
５　エアー供給手段　　　　　　　　　　６　制御手段
３１　機能液滴吐出ヘッド　　　　　　　４２　吐出ノズル
４４　ノズル形成面（ノズル面）　　　　９１　吸引ユニット
９３　フラッシングユニット　　　　　１０１　キャップユニット
１０２　キャップ　　　　　　　　　　　１４１　機能液吸引ポンプ
１５２　機能液吸引チューブ　　　　　　１５３　吸引分岐チューブ
１６２　キャップ側圧力センサ　　　　　１８１　昇降機構
２０１　フラッシングボックス　　　　　２１１　ブロア
２１２　エアー吸引チューブ　　　　　　２１３　エアー吸引用開閉弁
２２１　機能液供給系　　　　　　　　　２２２　機能液回収系
２３１　加圧タンク　　　　　　　　　　２４１　給液タンク
２５１　給液チューブ　　　　　　　　　２５４　三方弁
２５５　ヘッド側圧力センサ　　　　　　２５２　給液分岐チューブ
２９１　エアーポンプ　　　　　　　　　２９２　エアー供給チューブ
２９４　圧力コントローラ　　　　　　　３０１　液晶表示装置
４０１　有機ＥＬ装置
Ｗ　ワーク

Claims

機能液を加圧し、供給管路に送液することにより、機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路に機能液を充填する機能液滴吐出ヘッドの機能液充填方法であって、
前記供給管路を介して前記機能液滴吐出ヘッドと接続された機能液タンクを加圧することにより、前記機能液タンクに貯留する前記機能液を加圧送液することを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの機能液充填方法。
前記機能液吐出ヘッドに密着させたキャップを介して前記機能液滴吐出ヘッドを吸引しながら、前記機能液を加圧送液することを特徴とする請求項１に記載の機能液滴吐出ヘッドの機能液充填方法。
供給管路を介して、機能液を貯留する機能液タンクから機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路に機能液を充填する機能液滴吐出ヘッドの機能液充填装置において、
前記機能液タンクを加圧して、前記機能液タンク内の機能液を加圧送液する加圧送液手段と、
前記加圧送液手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記機能液の充填時において、前記加圧送液手段に前記機能液タンクを加圧させることを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの機能液充填装置。
前記加圧送液手段は、前記機能液タンクに圧縮エアーを供給する圧縮エアー供給源と、
前記圧縮エアー供給源と前記機能液タンクとを接続する加圧用管路と、
前記加圧用管路に介設した管路開閉手段と、を有しており、
前記制御手段は、前記機能液の充填時において、前記管路開閉手段に前記加圧用管路を開放させることを特徴とする請求項３に記載の機能液滴吐出ヘッドの機能液充填装置。
前記管路開閉手段は、大気開放ポートを有する三方弁で構成されていることを特徴とする請求項４に記載の機能液滴吐出ヘッドの機能液充填装置。
前記機能液滴吐出ヘッドに密着させるキャップと、
前記キャップに接続され、前記キャップを介して前記機能液滴吐出ヘッドを吸引する吸引手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記機能液の充填時において、前記吸引手段の吸引動作と同期させて前記管路開閉手段の開閉動作を制御することを特徴とする請求項４または５に記載の機能液滴吐出ヘッドの機能液充填装置。
請求項３ないし６のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドの機能液充填装置と、
ワークに機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッドと、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
請求項７に記載の液滴吐出装置を用い、前記ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
請求項７に記載の液滴吐出装置を用い、前記ワーク上に機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする電気光学装置。
請求項９に記載の電気光学装置を搭載したことを特徴とする電子機器。