JP2004160816A

JP2004160816A - 描画装置における機能液滴の吐出確認装置および描画装置、並びに電気光学装置、電気光学装置の製造方法および電子機器

Info

Publication number: JP2004160816A
Application number: JP2002328794A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Nakamura; 真一中村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】描画作業休止時に液滴吐出ヘッドのメンテナンス作業を行うようにした描画装置において、メンテナンス作業後に液滴が正常に吐出されているか否かの判別を能率良く行い得られるようにし、且つ、装置が大型化しないようにすることを課題とする。
【解決手段】発光素子２０１と受光素子２０２とを有する光学式の液滴検出手段６Ｌ，６Ｒを、テーブル７３とメンテナンス手段９１との間に配置する。また、両素子２０１，２０２をＸ方向に対向させて、液滴検出手段６Ｌ，６ＲのＹ方向寸法を小さくする。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッドに代表される液滴吐出ヘッドを用いた描画装置における機能液滴の吐出確認装置および描画装置、並びに電気光学装置、電気光学装置の製造方法および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のインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）は、微小なインク滴（液滴）をドット状に精度良く吐出することができることから、例えば吐出液に特殊なインクや感光性の樹脂等の機能液を用いることにより、各種製品の製造分野への応用が期待されている。
【０００３】
例えば、複数の液滴吐出ヘッドを搭載して成るヘッドユニットを用い、カラーフィルタの基板といったワークに対しヘッドユニットを直交する２つの走査方向に相対移動させつつ、各液滴吐出ヘッドの各吐出ノズルからワークに向けて液滴を吐出する描画作業を行うことにより、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等のカラーフィルタを製造することが考えられている。
【０００４】
ここで、描画作業をワークの出し入れ等で或る程度の時間休止すると、液滴吐出ヘッドの機能液滴の粘度増加で吐出ノズルの目詰まりを生ずる可能性がある。そのため、描画装置に、ワークの配置場所から前記両走査方向の一方の走査方向に離れた場所に位置させて、液滴吐出ヘッド用のメンテナンス手段を配置し、休止期間にはヘッドユニットをメンテナンス手段の配置場所に移動して、吐出ノズルから機能液滴を吐出する予備吐出や、吐出ノズルから機能液を吸引して除去する等のメンテナンス作業を行うことが望まれている。
また、製品不良を防止するには、メンテナンス作業後に、各吐出ノズルから機能液滴が正常に吐出されているか否かの確認を行うことも望まれる。
【０００５】
ところで、メンテナンス手段を具備しない通常のインクジェットプリンタに関するものであるが、従来、発光素子と受光素子とを備え、これら両素子間の光路を機能液滴が横切ったときの受光量の変化に基づいて機能液滴の吐出を検出する液滴検出手段が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−１９０４６９号公報（第４〜５頁、図３〜４）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
描画装置において、上記従来例の技術を利用し、メンテナンス手段の配置場所の外方に発光素子と受光素子とから成る液滴検出手段を配置して、メンテナンス作業後に液滴検出手段を用いて液滴吐出ヘッドの各吐出ノズルから機能液滴が正常に吐出されているか否かを確認することが考えられる。
然し、このものでは、メンテナンス手段の配置場所の外方に液滴検出手段の配置スペースを確保しなければならず、装置が大型化する不具合がある。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑み、装置を大型化せずにメンテナンス作業後の機能液滴の吐出確認を行い得られるようにした描画装置における機能液滴の吐出確認装置および描画装置、並びに電気光学装置、電気光学装置の製造方法および電子機器を提供することをその課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、機能液滴を吐出する複数の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを搭載したヘッドユニットを備え、ワークに対しこのヘッドユニットを直交する２つの走査方向に相対移動させつつ、液滴吐出ヘッドの各吐出ノズルからワークに向けて機能液滴を吐出すると共に、ワークの配置場所から両走査方向の一方の走査方向に離間した場所に液滴吐出ヘッド用のメンテナンス手段を配置し、ヘッドユニットをメンテナンス手段の配置場所に移動して、液滴吐出ヘッドのメンテナンス作業を行うようにした描画装置における機能液滴の吐出確認装置において、発光素子と受光素子とを備え、これら両素子間の光路を機能液滴が横切ったときの受光量の変化に基づいて機能液滴の吐出を検出する液滴検出手段を、ワークの配置場所と前記メンテナンス手段の配置場所との間に配置し、液滴吐出ヘッドの各吐出ノズルが光路に直交する線上に順に位置するようにヘッドユニットを移動させつつ、前記線上に位置する各吐出ノズルから機能液滴を吐出させて、各吐出ノズルから機能液滴が正常に吐出されているか否かを判別することを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、メンテナンス手段の近傍に液滴検出手段が配置されるため、メンテナンス作業後に能率良く液滴の吐出確認作業を行うことができる。更に、元来デッドスペースとなっていたワークの配置場所とメンテナンス手段の配置場所との間のスペースが液滴検出手段の配置スペースとして有効利用されることになり、描画装置を大型化せずに済む。特に、液滴検出手段の発光素子と受光素子とを、前記一方の走査方向に直交する他方の走査方向に対向するように配置しておけば、一方の走査方向における液滴検出手段の寸法が小さくなり、ワークの配置場所とメンテナンス手段の配置場所との間の限られたスペースに液滴検出手段を無理なく配置でき、有利である。
【００１１】
ところで、ヘッドユニットに複数の液滴吐出ヘッドを前記他方の走査方向に離間する複数列に分けて搭載することがあり、この場合、液滴検出手段を複数列の液滴吐出ヘッドに対応させて複数用意し、複数列の液滴吐出ヘッドの吐出ノズルからの機能液滴の吐出確認作業を同時に能率良く行い得られるようにすることが望まれる。ここで、複数の液滴検出手段を前記他方の走査方向に沿う同一の線上に横並びで配置すると、隣接する一方の液滴検出手段の発光素子または受光素子と他方の液滴検出手段の受光素子または発光素子との干渉を避ける上で、隣接する一方の液滴検出手段の検出有効領域（発光素子と受光素子との間の光路が存在する領域）と他方の液滴検出手段の検出有効領域と間の検出不能領域の前記他方の走査方向における幅が広くなり、そのため、液滴吐出ヘッドの各列間の前記他方の走査方向における間隔も広く取らざるを得なくなり、ヘッドユニットが大型化してしまう。
【００１２】
これに対し、複数の液滴検出手段を、対応する液滴吐出ヘッドの列に合わせた前記他方の走査方向の位置に、互いに前記一方の走査方向に位置をずらして配置すれば、隣接する一方の液滴検出手段の発光素子または受光素子と他方の液滴検出手段の受光素子または発光素子とを前記一方の走査方向にオーバーラップさせて、隣接する液滴検出手段間の検出不能領域の前記他方の走査方向における幅を狭めることができ、上記の不具合は生じない。
【００１３】
尚、機能液滴の吐出確認作業は繰り返し行われるため、作業中に消費される機能液体の総量はかなりの量になり、ランニングコストの増加要因になる。この場合、液滴検出手段に、発光素子と受光素子との間の光路の下方に位置させて吸収材を配置し、この吸収材を介して液体を吸引回収する回収手段を設けておけば、機能液滴の吐出確認作業中に消費された液体を再利用することが可能になり、コスト削減を図る上で有利である。
【００１４】
本発明の描画装置は、上記した描画装置における機能液滴の吐出確認装置を、備えたことを特徴とする。
【００１５】
上記の構成によれば、装置の大型化を抑制することができると共に、メンテナンス作業後の機能液滴の吐出確認を行うことができる。
【００１６】
本発明の電気光学装置は、上記した描画装置を用い、液滴吐出ヘッドからワーク上に機能液滴を吐出して成膜部を形成したことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した描画装置を用い、液滴吐出ヘッドからワーク上に機能液滴を吐出して成膜部を形成することを特徴とする。
【００１８】
上記の構成によれば、機能液滴の吐出不良のない信頼性ある描画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、電気光学装置としては、液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置、電子放出装置、ＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）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（ＦｉｅｌｄＥｍｉｓｓｉｏｎＤｉｓｐｌａｙ）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の装置が考えられる。
【００１９】
本発明の電子機器は、上記した電気光学装置または電気光学装置の製造方法により製造した電気光学装置を、搭載したことを特徴とする。
【００２０】
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。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明を適用した描画装置の外観斜視図、図２は、本発明を適用した描画装置の正面図、図３は、本発明を適用した描画装置の右側面図、図４は、本発明を適用した描画装置の一部を省略した平面図である。詳細は後述するが、この描画装置１は、特殊なインクや発光性の樹脂液等の機能液を液滴吐出ヘッド３１に導入して、基板等のワークＷに液滴による成膜部を形成するものである。
【００２２】
図１ないし図４に示すように、描画装置１は、液滴吐出ヘッド３１をワークＷに対し相対移動させつつ機能液を吐出するための描画手段２と、液滴吐出ヘッド３１のメンテナンスを行うメンテナンス手段３と、液滴吐出ヘッド３１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と、液滴吐出ヘッド３１からの液滴の吐出を検出する液滴検出手段６Ｌ，６Ｒと、を備えている。そして、これらの各手段は、制御手段７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、描画手段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７によりコントロールされている。
【００２３】
図１ないし図４に示すように、描画手段２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。
【００２４】
この描画装置１は、描画手段２の液滴吐出ヘッド３１をメンテナンス手段３で保守させながら、機能液供給回収手段４の給液タンク２４１から液滴吐出ヘッド３１に機能液を供給すると共に、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。
【００２５】
描画手段２は、機能液を吐出する液滴吐出ヘッド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、ヘッドユニット２１をワークＷに対し主走査方向（Ｘ軸方向）とこれに直交する副走査方向（Ｙ軸方向）との２つの走査方向に相対移動させるＸ・Ｙ移動機構２３と、を有している。
【００２６】
図５および図６に示すように、ヘッドユニット２１は、複数（１２個）の液滴吐出ヘッド３１と、複数の液滴吐出ヘッド３１を搭載するサブキャリッジ５１と、各液滴吐出ヘッド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個の液滴吐出ヘッド３１は、サブキャリッジ５１に、６個ずつ２列に分けて主走査方向（Ｘ軸方向）に離間配置されている。また、各液滴吐出ヘッド３１は、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配設されている。更に、一方の列と他方の列の各液滴吐出ヘッド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、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、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。
【００２７】
図６に示すように、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、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。
【００２８】
図５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。
【００２９】
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。
【００３０】
Ｘ・Ｙ移動機構２３は、図１ないし図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。
【００３１】
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。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、ワーク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。
【００３２】
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を案内に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、液滴吐出ヘッド３１の副走査が行われる。なお、図４では、Ｙ軸テーブル８１とθテーブル７３とを省略している。
【００３３】
ここで、描画手段２の一連の動作を簡単に説明する。まず、ワークＷに向けて機能液を吐出する描画作業前の準備として、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、複数の液滴吐出ヘッド３１を駆動させてワークＷに対する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、ワークＷを固定とし、ヘッドユニット２１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。
【００３４】
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、液滴吐出ヘッド３１を保守して、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を備えている。
【００３５】
図１および図４に示すように、吸引ユニット９１は、ワークＷの配置場所、即ち、Ｘ軸テーブル８１の配置場所から副走査方向（Ｙ軸方向）に離間配置される上記した機台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の長手方向たる主走査方向（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、液滴吐出ヘッド３１を吸引することにより、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（の液滴吐出ヘッド３１）に機能液の充填を行う場合や、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７および図１４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。
【００３６】
キャップユニット１０１は、図７に示すように、ヘッドユニット２１に搭載された１２個の液滴吐出ヘッド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。
【００３７】
図９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、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。液滴吐出ヘッド３１を吸引する際には、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。
【００３８】
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９参照）。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。
【００３９】
機能液吸引ポンプ１４１は、各キャップ１０２を介して液滴吐出ヘッド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。
【００４０】
図１４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。
【００４１】
図８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。
【００４２】
図８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。
【００４３】
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、機能液を液滴吐出ヘッド３１のヘッド内流路に充填するときや、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を各液滴吐出ヘッド３１に密着させ、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。
【００４４】
ワイピングユニット９２は、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、図３および図４参照）。例えば、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、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の拭き取りローラを用いて、繰り出したワイピングシートで液滴吐出ヘッド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、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。
【００４５】
液滴吐出ヘッド３１のフラッシング動作（予備吐出）は、描画作業中にも行われる。そのために、Ｘ軸テーブル７１のθテーブル７３に、吸着テーブル７１を挟むようにして固定した１対のフラッシングボックス９３ａを有するフラッシングユニット９３を設けている（図４参照）。フラッシングボックス９３ａ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９３ａ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９３ａ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９３ａで受けた機能液は、後述する廃液タンク２８２に貯留される。また、石定盤１２の機台１３とは反対側の側部には、ヘッドユニット２１の２列の液滴吐出ヘッド３１に対応する一対のフラッシングボックス９４ａを有する予備のフラッシングユニット９４が配置されている。
【００４６】
フラッシング動作は、全ての液滴吐出ヘッド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、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、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、描画作業時だけではなく、ワークＷの入れ替え時等、描画作業が一時的に休止される時（待機中）にも行う必要がある。かかる場合、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。
【００４７】
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、液滴吐出ヘッド３１とキャップ１０２との間に僅かな間隙（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。
【００４８】
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の各液滴吐出ヘッド３１に機能液を供給する機能液供給系２２１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や予備のフラッシングユニット９４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２８２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。
【００４９】
図１４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、各液滴吐出ヘッド３１に機能液を供給する給液タンク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。
【００５０】
給液タンク２４１は、図１０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。
【００５１】
図１０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、機能液のオーバーフローを検出するオーバーフロー検出器２４９および機能液の液位を検出する液位レベル検出器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、液位レベル検出器２５０の検出範囲内にあるように調整されている（実際には、液位検出後、数秒間給液する制御となる）。
【００５２】
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、液滴吐出ヘッド３１の吐出ノズル４２からの液垂れを防止すると共に、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。
【００５３】
図１４に示すように、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７により開閉制御されている。
【００５４】
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。
【００５５】
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（図示せず）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、洗浄液には機能液の溶剤が用いられる。
【００５６】
廃液回収系２２４は、フラッシングユニット９３や予備のフラッシングユニット９４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２８２と、フラッシングユニット９３、９４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（図示せず）と、を有している。
【００５７】
次に、エアー供給手段５について説明する。図１４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。
【００５８】
詳細は後述するが、本実施形態の描画装置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。
【００５９】
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。
【００６０】
次に制御手段７について説明する。制御手段７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７は、上記した各手段と接続され、装置全体を制御している。
【００６１】
ここで、制御手段７による制御の一例として、図１４を参照しながら、給液タンク２４１から液滴吐出ヘッド３１に機能液を供給する場合について説明する。上述したように、本実施形態の描画装置１は、液滴吐出ヘッド３１のポンプ作用によって給液タンク２４１から機能液を液滴吐出ヘッド３１に供給しており、給液タンク２４１から液滴吐出ヘッド３１に至る管摩擦抵抗等の影響を受けている。したがって、液滴吐出ヘッド３１に導入する機能液の種類によっては、液滴吐出ヘッド３１内の機能液供給圧力が変化することに加え、液滴吐出ヘッド３１のポンプ作用による供給が間に合わなくなるために、途中で機能液が適切に吐出できなくなるという問題が生じうる。そこで、機能液の吐出時に、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内を加圧することで、機能液の供給圧力を一定にし、液滴吐出ヘッド３１からの機能液の吐出を安定させる共に、液滴吐出ヘッド３１への機能液の供給が滞らないようにしている。
【００６２】
次に、液滴検出手段６Ｌ，６Ｒについて説明する。各液滴検出手段６Ｌ，６Ｒは、図１１ないし図１３に示されているように、レーザーダイオード等から成る発光素子２０１と受光素子２０２とを備え、受光素子２０２の受光信号を制御手段７に入力し、発光素子２０１と受光素子２０２との間の光路２０３を機能液滴が横切ったときの受光素子２０２の受光量の変化に基づいて機能液滴を検出するように構成されている。
【００６３】
ここで、一方の液滴検出手段６Ｌは、ヘッドユニット２１に２列に分けて搭載した一方の液滴吐出ヘッド３１列に対応し、他方の液滴検出手段６Ｒは、ヘッドユニット２１の他方の液滴吐出ヘッド３１列に対応する。そして、描画作業休止時に行うフラッシング等のメンテナンス作業終了後、次の描画作業開始前に、各列の液滴吐出ヘッド３１の吐出ノズル４２から正常に機能液滴が吐出されているか否かを液滴検出手段６Ｌ，６Ｒを用いて確認する。
【００６４】
なお、後記する液晶表示装置や有機ＥＬ装置の製造に際しては、吐出ノズル４２から機能液滴が多少斜めに吐出されても製品不良は生じず、そのため、発光素子２０１から発光されるビーム径を機能液滴の径（例えば２７μｍ）より大きな値（例えば９０μｍ）に設定すると共に、吐出ノズル４２と光路２０３との間の距離を１ｍｍ程度に設定し、吐出ノズル４２から機能液滴が多少斜めに吐出されても液滴を検出できるようにしている。
【００６５】
図４に示されているように、液滴検出手段６Ｌ，６Ｒは、Ｘ軸テーブル８１の配置場所とメンテナンス手段３たる吸引ユニット９１の配置場所との間に位置させて、共通ベース１６上に配置されている。これを詳述するに、図１１ないし図１３に示す如く、共通ベース１６に固定されるスタンド２０４を設けて、スタンド２０４の上板２０４ａに液滴検出手段６Ｌ，６Ｒを配置している。上板２０４ａは、これに垂設した一対のスライダ２０４ｂを介してスタンド２０４の一対の支柱２０４ｃに上下動自在に支持されており、スライダ２０４ｂに取り付けた当駒２０４ｄに上下から当接する調整ねじ２０４ｅを支柱２０４ｃに設けて、上板２０４ａ、即ち、液滴検出手段６Ｌ，６Ｒの上下方向の位置調整と水平調整とを行い得られるようにしている。
【００６６】
Ｘ軸テーブル８１の配置場所と吸引ユニット９１の配置場所との間のスペースは、元来デッドスペースになっていた部分であって、Ｙ軸方向に比較的幅狭であり、このスペースに液滴検出手段６Ｌ，６Ｒを無理なく配置できるよう、各液滴検出手段６Ｌ，６Ｒの発光素子２０１と受光素子２０２とをＸ軸方向に対向させて、各液滴検出手段６Ｌ，６ＲのＹ軸方向寸法を短縮している。
【００６７】
また、両液滴検出手段６Ｌ，６ＲをＸ軸方向に沿う同一線上に横並びで配置すると、両液滴検出手段６Ｌ，６ＲのＸ軸方向内方に位置する素子同士の干渉を避ける上で、一方の液滴検出手段６Ｌの検出有効領域（発光素子２０１と受光素子２０２との間の光路２０３が存在する領域）と他方の液滴検出手段６Ｒの検出有効領域と間の検出不能領域のＸ軸方向幅が広くなり、そのため、２つの液滴吐出ヘッド３１列間のＸ軸方向間隔も広く取らざるを得なくなり、ヘッドユニット２１が大型化してしまう。
【００６８】
そこで、本実施形態では、両液滴検出手段６Ｌ，６Ｒを、対応する液滴吐出ヘッド３１の列に合わせたＸ軸方向の位置に、互いにＹ軸方向に位置をずらして配置している。これによれば、一方の液滴検出手段６ＬのＸ軸方向内方に位置する素子（受光素子２０２）と他方の液滴検出手段６ＲのＸ軸方向内方に位置する素子（受光素子２０２）とをＸ軸方向にオーバーラップさせて、両液滴検出手段６Ｌ，６Ｒ間の検出不能領域のＸ軸方向幅を狭めることができる。そのため、２つの液滴吐出ヘッド３１列間のＸ軸方向間隔を広く取る必要が無く、ヘッドユニット２１を大型化せずに済む。
【００６９】
なお、液滴検出手段を単一にし、移動テーブル１８による共通ベース１６の動きで液滴検出手段をＸ軸方向にシフトして、２つの液滴吐出ヘッド３１列に対する液滴の吐出確認作業を行うことも可能であるが、本実施形態のように２つの液滴吐出ヘッド３１列に対応する２つの液滴検出手段６Ｌ，６Ｒを設けておけば、２つの液滴吐出ヘッド３１列に対する液滴の吐出確認作業を同時に行うことができ、作業能率を向上する上で有利である。
【００７０】
また、各液滴検出手段６Ｌ，６Ｒには、発光素子２０１と受光素子２０２との間の光路２０３の下方に位置させて液滴受け２０５が設けられ、この液滴受け２０５に吸収材２０６を配置して、吐出ノズル４２から吐出された機能液滴を吸収できるようにしている。更に、液滴受け２０５の底部に連通する配管ジョイント２０８を設け、この配管ジョイント２０８に上記した再利用タンク２６１に連なる吸引ポンプ２０９を接続し、吐出ノズル４２から吐出された機能液滴を、吸収材２０６を介して吸引回収する液滴検出手段用の機能液回収手段２０７を構成している。これにより、機能液滴の吐出確認作業で吐出される機能液を再利用できるようになり、ランニングコストの削減を図れる。
【００７１】
機能液滴の吐出確認作業に際しては、制御手段７により、各列の液滴吐出ヘッド３１の各吐出ノズル４２が各液滴検出手段６Ｌ，６Ｒの発光素子２０１と受光素子２０２との間の光路２０３の直上部に順に位置するようにヘッドユニット２１をＹ軸方向に連続的に移動させ、Ｙ軸方向のリニアスケール（Ｙ軸リニアスケール８４）からの信号により検出のタイミングを取ると同時に光路２０３の直上部に位置する吐出ノズル４２から機能液滴を吐出させる。そして、液滴検出手段６Ｌ，６Ｒで機能液滴が検出されたか否かで、該当する吐出ノズル４２から機能液滴が正常に吐出されているか否かを判別する。なお、発光素子２０１は、吐出ノズル４２からの機能液滴の吐出に同期させて発光させても良く、また、確認作業中、継続して発光させても良い。
【００７２】
そして、図１５に示されているように、全吐出ノズル４２に対する機能液滴の吐出確認を行い（Ｓ１）、全吐出ノズル４２から正常に機能液滴が吐出されていたときは（Ｓ２）、描画作業に移行する（Ｓ３）。機能液滴の吐出が不正常と判別された吐出ノズル４２が有ったときは、再度全吐出ノズル４２に対する機能液滴の吐出確認を行い、同一の吐出ノズル４２からの機能液滴の吐出が２回連続して不正常と判別されたとき（Ｓ４）、この吐出ノズル４２が異常であると判定し（Ｓ５）、２回目の吐出確認作業で前回と異なる吐出ノズル４２からの機能液滴の吐出が不正常であると判別されたときは、再度全吐出ノズル４２に対する機能液滴の吐出確認を行う。
【００７３】
ここで、本実施形態のような発光素子２０１と受光素子２０２とを有する光学式の液滴検出手段６Ｌ，Ｒを用いて機能液滴の吐出確認作業を行うと、サテライト（吐出された液体に起因して霧状に浮遊する微粒子）や電気ノイズ等の影響により、吐出ノズル４２から正常に機能液滴が吐出されていても、不正常な吐出であると判別されることがある。そこで、本実施形態では、上記の如く、同一の吐出ノズル４２からの機能液滴の吐出が２回連続して不正常と判別されたときに、この吐出ノズル４２が異常であると判定し、誤判定を可及的に防止できるようにしている。
【００７４】
吐出ノズル４２が異常であると判定されたときは、少なくとも異常と判定された吐出ノズル４２からキャップユニット１０１に向けて機能液滴を吐出するフラッシング（予備吐出）を行い（Ｓ６）、フラッシング後に再度全吐出ノズル４２に対する機能液滴の吐出確認を行う。そして、その後も上記と同様の判別処理で吐出ノズル４２が異常であると判定されたときは、先にフラッシングが行われているため（Ｓ７）、今度は少なくとも異常と判定された吐出ノズル４２を有する液滴吐出ヘッド３１の吸引ユニット９１による吸引とワイピングユニット９２によるワイピングとが行われる（Ｓ８）。そして、再度全吐出ノズル４２に対する機能液滴の吐出確認を行う。
【００７５】
ここで、機能液滴の吐出が不正常になるのは、吐出ノズル４２の近傍での軽微な目詰まりに起因することが多く、吐出ノズル４２のフラッシングを行うと、機能液滴が正常に吐出される状態に回復する可能性が高い。そのため、一旦吐出ノズル４２が異常と判定されても、フラッシングによる吐出ノズル４２の回復で、全吐出ノズル４２を使用した能率的な描画作業を行うことができ、生産性の向上を図る上で有利である。
【００７６】
また、予備吐出では回復しない重度の目詰まりを生じても、吐出ノズル４２の吸引で機能液滴が正常に吐出される状態に回復することがあるが、吸引によっても回復せず、再び吐出ノズル４２が異常であると判定されたときは、先に吸引が行われているため（Ｓ９）、今度は使用不能であるとしてヘッドユニット２１の交換指令を出す（Ｓ１０）。そして、この交換指令により適宜報知器等を作動させ、ヘッドユニット２１を新たなものに交換する。なお、本実施形態では、キャップユニット１０１の構造上、吐出ノズル４２毎の個別の吸引は不可能であるが、これが可能であれば、異常と判定された吐出ノズル４２のみの吸引を行うようにしても良い。
【００７７】
また、液滴検出手段６Ｌ，６Ｒでは、機能液滴の吐出は検出できても、吐出量の過不足は直接検出できない。そこで、本実施形態では、図４に示す如く、共通ベース１６に、吸引ユニット９１に隣接させて、吐出量の検査手段８を配置している。この検査手段８は、ヘッドユニット２１の複数の液滴吐出ヘッド３１に対応する複数の液滴受け８ａを備えており、各液滴吐出ヘッド３１から各液滴受け８ａに向けて液滴を複数回吐出させ、その時の重量変化から吐出量を検出するように構成されている。吐出量の検査は、或る程度の時間間隔で定期的に実行する。
【００７８】
次に、上記の描画装置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１６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。
【００７９】
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。
【００８０】
実施形態の描画装置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。
【００８１】
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。
【００８２】
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の印刷をこの描画装置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を描画装置１で作成することも可能である。
【００８３】
このように、液晶表示装置３０１の製造においては多種の機能液を導入することが想定されるが、上記した描画装置１では、機能液供給圧力を検出して供給タンク２４１を加圧制御するので、機能液の粘性が異なっていても機能液供給圧力を一定に保つことができ、適切に液滴吐出ヘッド３１に機能液を供給することができると共に、液滴吐出ヘッド３１に安定して機能液を吐出させることができる。更に、描画作業開始前に、全ての吐出ノズル４２について異常の有無を正確に判別し、全吐出ノズル４２が正常であるときにのみ描画作業を実行するため、製品不良の発生を未然に防止できる。
【００８４】
ところで、上記した描画装置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。
【００８５】
有機ＥＬ装置の製造に、上記した描画装置１を応用した例を簡単に説明する。図１７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。
【００８６】
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。
【００８７】
描画装置１は、発光素子４２５の形成に用いられる。具体的には、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、描画装置１を利用して作成することも可能である。
【００８８】
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。このように、描画装置１には、多種の機能液が導入される可能性があるが、上記した描画装置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、液滴吐出ヘッド内の機能液供給圧力を一定に保つことができると共に、機能液を確実に液滴吐出ヘッドに供給することができ、且つ、全吐出ノズルが正常であることを事前に確認できるため、製品不良を生ずることなく効率よく各種製造を行うことができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の吐出確認装置によれば、メンテナンス作業後にメンテナンス手段の配置場所の近傍で機能液滴の吐出確認作業を行うことができて、作業能率が向上すると共に、液滴検出手段を配置することによる描画装置の大型化も防止できる。
【００９０】
本発明の描画装置、電気光学装置、電気光学装置の製造方法および電子機器によれば、装置の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の描画装置の外観斜視図である。
【図２】実施形態の描画装置の正面図である。
【図３】実施形態の描画装置の右側面図である。
【図４】実施形態の描画装置の一部を省略した平面図である。
【図５】実施形態のヘッドユニットの平面図である。
【図６】（ａ）実施形態の液滴吐出ヘッドの斜視図、（ｂ）液滴吐出ヘッドの要部の断面図である。
【図７】実施形態の吸引ユニットの斜視図である。
【図８】実施形態の吸引ユニットの正面図である。
【図９】実施形態の吸引ユニットに設けられたキャップの断面図である。
【図１０】実施形態の給液タンクの斜視図である。
【図１１】実施形態の液滴検出手段の平面図である。
【図１２】実施形態の液滴検出手段の正面図である。
【図１３】実施形態の液滴検出手段の右側面図である。
【図１４】実施形態の描画装置の配管系統図である。
【図１５】実施形態における吐出ノズルの異常判別の処理手順を示すフロー図である。
【図１６】実施形態の描画装置で製造する液晶表示装置の断面図である。
【図１７】実施形態の描画装置で製造する有機ＥＬ装置の断面図である。
【符号の説明】
１…描画装置３…メンテナンス手段６Ｌ，６Ｒ…液滴検出手段７…制御手段２１…ヘッドユニット３１…液滴吐出ヘッド４２…吐出ノズル９１…吸引ユニット２０１…発光素子２０２…受光素子２０３…光路２０６…吸収材２０７…液滴検出手段用の機能液回収手段

Claims

機能液滴を吐出する複数の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを搭載したヘッドユニットを備え、ワークに対しこのヘッドユニットを直交する２つの走査方向に相対移動させつつ、前記液滴吐出ヘッドの前記各吐出ノズルからワークに向けて機能液滴を吐出すると共に、ワークの配置場所から前記両走査方向の一方の走査方向に離間した場所に液滴吐出ヘッド用のメンテナンス手段を配置し、前記ヘッドユニットを前記メンテナンス手段の配置場所に移動して、前記液滴吐出ヘッドのメンテナンス作業を行うようにした描画装置における機能液滴の吐出確認装置において、
発光素子と受光素子とを備え、これら両素子間の光路を機能液滴が横切ったときの受光量の変化に基づいて機能液滴の吐出を検出する液滴検出手段を、ワークの配置場所と前記メンテナンス手段の配置場所との間に配置し、
前記液滴吐出ヘッドの前記各吐出ノズルが前記光路の直上部に順に位置するように前記ヘッドユニットを移動させつつ、前記直上部に位置する前記各吐出ノズルから機能液滴を吐出させて、前記各吐出ノズルから機能液滴が正常に吐出されているか否かを判別することを特徴とする描画装置における機能液滴の吐出確認装置。
前記発光素子と前記受光素子とは、前記一方の走査方向に直交する他方の走査方向に対向するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の描画装置における機能液滴の吐出確認装置。
請求項２に記載の描画装置における機能液滴の吐出確認装置であって、前記液滴吐出ヘッドの複数個を前記一方の走査方向に離間する複数列に分けて前記ヘッドユニットに搭載するものにおいて、
前記液滴検出手段を前記複数列の液滴吐出ヘッドに対応させて複数用意し、これら複数の液滴検出手段を、対応する液滴吐出ヘッドの列に合わせた前記他方の走査方向の位置に、互いに前記一方の走査方向に位置をずらして配置することを特徴とする描画装置における機能液滴の吐出確認装置。
前記液滴検出手段に、前記光路の下方に位置させて吸収材を配置し、この吸収材を介して液体を吸引回収する回収手段を設けることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の描画装置における機能液滴の吐出確認装置。
請求項１ないし４のいずれかに記載の描画装置における機能液滴の吐出確認装置を、備えたことを特徴とする描画装置。
請求項５に記載の描画装置を用い、前記液滴吐出ヘッドからワーク上に機能液滴を吐出して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５に記載の描画装置を用い、前記液滴吐出ヘッドからワーク上に機能液滴を吐出して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６に記載の電気光学装置または請求項７に記載の電気光学装置の製造方法により製造した電気光学装置を、搭載したことを特徴とする電子機器。