JP2004290742A

JP2004290742A - 機能液廃棄装置、液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器

Info

Publication number: JP2004290742A
Application number: JP2003083512A
Authority: JP
Inventors: Hayato Takahashi; 隼人高橋
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】廃液タンクの廃液量を直接検出することにより、廃液タンクの廃液量をより正確に検出し、効率よく廃液タンクを利用できると共に交換可能である機能液廃棄装置、液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器を提供することを課題としている。
【解決手段】ヘッドキャップ１１１に受けた機能液を廃液タンク２０１に導く機能液廃棄装置において、廃液タンク２０１に設けられ、当該廃液タンク２０１の満液状態を検出するための第１検出手段２４１を備え、第１検出手段２４１は、機能液の付着により共振周波数が変化する第１圧電素子２４２ａと、第１圧電素子を発振させる発振手段２４３と、第１圧電素子２４２ａの共振周波数の変化を検出する検出手段２と、を有し、第１圧電素子２４２ａは、満液状態にある廃液タンク２０１の液位に対応して配設されていることを特徴とする。
【選択図】図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能液滴吐出ヘッドに離接するヘッドキャップで受けた機能液を廃液タンクに廃棄する機能液廃棄装置、液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液滴吐出装置の一種として従来から知られているインクジェット式記録装置では、インク（機能液）の固化や気泡の混入等により印刷不良が生じることを防止するために、記録ヘッド（機能液滴吐出ヘッド）のノズル面にキャップを密着させ、キャップを介して吸引ポンプで記録ヘッド内のインクを吸引することにより、記録ヘッドのノズルからインクを強制的に排出させるクリーニング動作を行っている。そして、クリーニング動作およびフラッシング動作により、キャップを介して吸引されたインク（廃液）は、吸引ポンプの排出口に連なる廃液カートリッジ（廃液タンク）に廃棄されるようになっている。また、キャップに対して、記録ヘッドからインクを予備吐出させるフラッシング動作を定期的に行うことにより、印刷不良を防止できるようになっており、フラッシング動作で予備吐出されたインクも廃液カートリッジに廃棄されるようになっている。
【０００３】
各クリーニング動作で廃棄される廃液量は、予め設定された吸引ポンプの吸引量および駆動時間に基づいて、廃液量演算手段により算出されている。同様に、各フラッシング動作で廃棄される廃液量も、予め設定された記録ヘッドの駆動回数および１回の駆動による機能液の吐出量に基づいて、廃液量演算手段により算出されている。一方、廃液カートリッジには、各動作が行われる毎に、廃液量演算手段により算出された廃液量を累積してカウントする廃液量積算カウンタが配設されており、廃液カートリッジに廃棄された廃液貯留量を把握することが可能となっている。そして、廃液量積算カウンタのカウンタ値に基づいて、廃液カートリッジの満液状態を検出し、廃液カートリッジの交換が為されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２９０６５号公報（第３頁−第８頁、第３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各クリーニング動作または各フラッシング動作により排出される廃液量は、常に一定しているわけではない。例えば、クリーニング動作においては、吸引ポンプにエアーがかむとポンプが空転して吸引量が低下する。また、フラッシング動作においては、時間の経過に伴ってインクが増粘すると、インクの吐出量が少なくなる。このため、上記のように演算処理によって廃液量を算出する場合、実際の廃液量と演算された廃液量とに誤差を生じ、廃液カートリッジにおける正確な廃液貯留量を把握できないという問題が生じる。また、廃液カートリッジから廃液が溢れ出すことを防止するために、廃液量を多めに算出される傾向が強く、算出された廃液量を積算していった結果、実際の廃液貯留量と演算された廃液貯留量との誤差が次第に大きくなり、廃液カートリッジに貯留されている廃液量が実際の廃液カートリッジの容量に満たない場合でも、廃液カートリッジの満液状態が検出され、廃液カートリッジを交換しなければならないという問題が生じうる。
【０００６】
そこで、本発明は、廃液タンクの廃液量を直接検出することにより、廃液タンクの廃液量をより正確に検出し、効率よく廃液タンクを利用できると共に交換可能である機能液廃棄装置、液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器を提供することをその目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、機能液タンクから機能液滴吐出ヘッドに送液された機能液を、機能液滴吐出ヘッドに離接するヘッドキャップで受け、ヘッドキャップから廃液タンクに導く機能液廃棄装置において、廃液タンクに設けられ、当該廃液タンクの満液状態を検出するための第１検出手段を備え、第１検出手段は、機能液の付着により共振周波数が変化する第１圧電素子と、第１圧電素子を発振させる発振手段と、第１圧電素子の共振周波数の変化を検出する検出手段と、を有し、第１圧電素子は、満液状態にある廃液タンクの液位に対応して配設されていることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、機能液の付着により変化する、第１圧電素子の共振周波数に基づいて、第１検出手段は廃液タンクの満液状態を検出することが可能である。すなわち、第１圧電素子は、満液状態にある廃液タンクの液位に対応して配設されており、廃液タンクが満液状態になると第１圧電素子に機能液が付着するので、第１圧電素子の共振周波数の変化を検出することにより、廃液タンクの満液状態を検出できる。
【０００９】
この場合、第１圧電素子を保持する第１保持部材を更に備え、第１保持部材は、廃液タンクに、第１圧電素子を液密に封止することが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、第１圧電素子を保持する第１保持部材によって、第１圧電素子は廃液タンクに液密に封止されるので、廃液タンクから機能液漏れが生じることがない。
【００１１】
これらの場合、第１検出手段により、廃液タンクの満液状態が検出されたことを報知する第１報知手段を更に備えることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、廃液タンクが満液になると、第１報知手段により報知されるので、ユーザは廃液タンクが満液状態に達したことを容易に認識できる。したがって、ユーザは、第１報知手段に基づいて、満液状態の廃液タンクに適切な処置を施すことができ、ユーザの利便性を向上させることができる。
【００１３】
この場合、廃液タンクが、満液状態に近い準満液状態であることを検出するための第２検出手段を更に備え、第２検出手段は、機能液の付着により共振周波数が変化する第２圧電素子と、第２圧電素子を発振させる発振手段と、第２圧電素子の共振周波数の変化を検出する検出手段と、を有し、第２圧電素子は、準満液状態にある廃液タンクの液位に対応して配設されていることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、第２検出手段は、第２圧電素子の共振周波数を検出することにより、廃液タンクの準満液状態を検出することが可能である。また、満液状態を検出するための圧電素子と準満液状態を検出する圧電素子とを別個に設けることにより、１個の圧電素子を用いて満液状態および準満液状態を検出しようとする場合に比して検出を容易に行うことが可能である。すなわち、各圧電素子の共振周波数に変化が生じたか否かのみを検出すれば足りる。
【００１５】
この場合、第２圧電素子を保持する第２保持部材を更に備え、第２保持部材は、廃液タンクに、第２圧電素子を液密に封止することが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、第２圧電素子を保持する第２保持部材により、第２圧電素子は液密に封止されているので、第２圧電素子を配設したことに起因して、廃液タンクに漏れが生じることがない。
【００１７】
この場合、第２検出手段により、廃液タンクの準満液状態が検出されたことを報知する報知手段を更に備えることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、廃液タンクが準満液状態になると報知されるため、ユーザは、満液状態が近いことを認知可能である。したがって、ユーザは、新たな廃液タンクの準備をするなどのように、装置を効率的に利用するための準備を行うことができる。
【００１９】
これらの場合、第１検出手段および第２検出手段を制御する制御手段を更に備え、制御手段は、第２検出手段が準満液状態を検出した後に、第１検出手段による検出を開始することが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、第２検出手段が準満液状態を検出した後に、第１検出手段による検出が開始されるので、検出を効率よく行うことができる。すなわち、準満液状態が検出されなければ満液状態が検出されることはないので、第２検出手段が準満液状態を検出した後に、第１検出手段による検出が開始すればよい。なお、第１検出手段および第２検出手段は、機能液が圧電素子に付着したか否かを検出するものであるため、第２検出手段により準満液状態が第２検出手段による検出を停止させるようにしても良い。
【００２１】
本発明の液滴吐出装置は、上記の機能液廃棄装置と、ワークに機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッドと、ヘッドキャップと廃液タンクとの間に介設され、ヘッドキャップを介して機能液滴吐出ヘッド内の機能液を吸引する吸引手段と、吸引手段を制御する吸引制御手段と、を備え、吸引制御手段は、第１検出手段により、廃液タンクの満液状態が検出されると、吸引手段の駆動を停止させることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の液滴吐出装置は、上記の機能液廃棄装置と、ワークに機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッドと、機能液滴吐出ヘッドに機能液を加圧送液することにより、当該機能液滴吐出ヘッドから機能液を強制吐出させる加圧手段と、加圧手段を制御する加圧制御手段と、を備え、加圧制御手段は、第１検出手段により、廃液タンクの満液状態が検出されると、加圧手段の駆動を停止させることを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、第１検出手段により廃液タンクの満液状態が検出されると、吸引手段または加圧手段の駆動が停止されるので、満液状態検出後は吸引手段または加圧手段により機能液が排出されることがなく、停止廃液タンクから機能液が溢れ出すことを防止することができる。
【００２４】
本発明の液滴吐出装置は、請求項６に記載の機能液廃棄装置と、ワークに機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッドと、ヘッドキャップと廃液タンクとの間に介設され、ヘッドキャップを介して機能液滴吐出ヘッド内の機能液を吸引する吸引手段と、を備え、制御手段は、吸引手段の駆動と同期して、第１検出手段または第２検出手段による検出を行うことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明の液滴吐出装置は、請求項６に記載の機能液廃棄装置と、ワークに機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッドと、機能液滴吐出ヘッドに機能液を加圧送液することにより、当該機能液滴吐出ヘッドから機能液を強制吐出させる加圧手段と、を備え、制御手段は、加圧手段の駆動と同期して、第１検出手段または第２検出手段による検出を行うことを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、ヘッドキャップを介して機能液が排出される、吸引手段または加圧手段の駆動時に第１検出手段または第２検出手段による検出が行われるため、効率的な検出を行うことが可能である。
【００２７】
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吐出ヘッドから吐出させた機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。
【００２８】
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吐出ヘッドから吐出させた機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする。
【００２９】
これらの構成によれば、機能液滴吐出ヘッドから機能液を効率よく吸引可能な液滴吐出装置を用いて製造されるため、電気光学装置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（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を包含する装置が考えられる。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本発明の第一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４１に導入してこれを吐出させ、基板等のワークＷに描画を行うものである。
【００３３】
両図に示すように、液滴吐出装置１は、機能液を吐出するための吐出手段１１と、吐出手段１１のメンテナンスを行うメンテナンス手段１２と、各手段に液体（例えば、機能液）を供給すると共に不要となった液体を回収する液体供給回収手段１３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１４と、を備えている。吐出手段１１の主要部は、架台２１上に設けた石定盤２２上に配設され、これらと一体的に添設した共通機台２３には、メンテナンス手段１２、液体供給回収手段１３、およびエアー供給手段１４の主要部が配設されている。そして、両図に示すように、液滴吐出装置１は制御ＰＣ２に接続されており、液滴吐出装置１の各手段は、制御ＰＣ２によって制御されている。
【００３４】
吐出手段１１は、機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッド４１を有するヘッドユニット３１と、ヘッドユニット３１を支持するメインキャリッジ３２と、メインキャリッジ３２を介して、ヘッドユニット３１（機能液滴吐出ヘッド４１）をワークＷに対して相対的に移動させるＸ・Ｙ移動機構３３と、を有している。
【００３５】
図３および図４に示すように、ヘッドユニット３１は、１２個の機能液滴吐出ヘッド４１と、機能液滴吐出ヘッド４１を搭載するサブキャリッジ４２と、各機能液滴吐出ヘッド４１をサブキャリッジ４２に取り付けるためのヘッド保持部材４３と、で構成されている。機能液滴吐出ヘッド４１は、２連の接続針５２を有し、給液タンク１８２（後述する）から機能液の供給を受ける機能液導入部５１と、機能液導入部５１の下方に連なり、２連のポンプ部５４、および多数（１８０個）の吐出ノズル５７を形成したノズルプレート５５からなるヘッド本体５３と、で構成されている。そして、機能液滴吐出ヘッド４１は、ポンプ部５４の作用により、機能液導入部５１から供給された機能液を吐出ノズル５７から吐出するようになっている。なお、ノズルプレート５５の下面は、ノズル面５６となっており、機能液滴吐出ヘッド４１は、ノズル面５６を下方に突出させるようにサブキャリッジ４２に固定されている。
【００３６】
サブキャリッジ４２は、一部が切り欠かれた略方形の、ステンレス等の厚板で構成されている。サブキャリッジ４２には、１２個の機能液滴吐出ヘッド４１を位置決め・固定するための装着開口（図示省略）が形成されており、１２個の機能液滴吐出ヘッド４１を６個ずつに二分し、所定角度傾けて固定可能となっている。なお、機能液滴吐出ヘッド４１の個数や配列は、上記したものに限られるものではなく任意であり、例えば、利用目的に合わせた専用の機能液滴吐出ヘッド４１を用いれば、あえて機能液滴吐出ヘッド４１を傾ける構成とする必要はない。
【００３７】
ヘッド保持部材４３は、機能液滴吐出ヘッド４１のノズル面５６を下方に突出させて、サブキャリッジ４２に安定に取り付けるための媒介金具であり、ヘッド保持部材４３の中央には、機能液滴吐出ヘッド４１のヘッド本体５３が挿通する方形の挿通開口（図示省略）が形成されている。
【００３８】
図２に示すように、メインキャリッジ３２は、後述するＹ軸テーブル７３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の下面に取り付けられ、（ヘッドユニット３１の）θ方向に対する位置補正を行うための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３１を遊嵌するための方形の開口（図示省略）を有しており、ヘッドユニット３１を位置決め固定するようになっている。なお、図示省略したが、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。
【００３９】
Ｘ・Ｙ移動機構３３は、ワークＷを吸着（固定）する吸着テーブル７２を有し、吸着テーブル７２を介してワークＷをＸ軸方向（主走査方向）に移動させるＸ軸テーブル７１と、Ｘ軸テーブル７１と直交し、メインキャリッジ３２を介してヘッドユニット３１をＹ軸方向（副走査方向）に移動させるＹ軸テーブル７３と、を備えている。Ｘ・Ｙ移動機構３３は、上記した石定盤２２上に配設されており、ワークＷの平坦度を維持すると共に、ヘッドユニット３１を正確に移動させることができるようになっている。
【００４０】
吐出手段２の一連の動作を簡単に説明する。ヘッドユニット３１およびセットされたワークＷの位置補正がなされ、機能液を吐出する準備が終了すると、先ず、Ｘ・Ｙ移動機構３３（Ｘ軸テーブル７１）が、ワークＷを主走査（Ｘ軸）方向に往復動させる。ワークＷの往復動と同期して、複数の機能液滴吐出ヘッド４１が駆動し、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。ワークＷが一往復動すると、Ｘ・Ｙ移動機構３３（Ｙ軸テーブル７３）は、ヘッドユニット３１を副走査（Ｙ軸）方向に移動させる。そして、ワークＷの主走査方向へ往復動と機能液滴吐出ヘッド４１の駆動が再び行われる。なお、本実施形態では、ヘッドユニット３１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３１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３１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。
【００４１】
次に、メンテナンス手段１２について説明する。メンテナンス手段１２は、機能液滴吐出ヘッド４１を保守して、機能液滴吐出ヘッド４１が適切に機能液を吐出できるようにするもので、フラッシングユニット８１、吸引ユニット８２、およびワイピングユニット８３を備えている。
【００４２】
フラッシングユニット８１は、液滴吐出時における複数（１２個）の機能液滴吐出ヘッド４１のフラッシング動作、すなわち全吐出ノズル５７からの予備吐出（無駄打ち）、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８１は、吐出させる機能液を受ける一対のフラッシングボックス９１を有しており、一対のフラッシングボックス９１は、吸着テーブル７２を挟んでＸ軸テーブル７１に固定されている（図１参照）。すなわち、フラッシングボックス９１は、主走査に伴いワークＷと共にヘッドユニット３１へ向かって移動する構成となっており、ワークＷへの描画中に機能液滴吐出ヘッド４１の吐出ノズル５７に順次臨んで、フラッシング動作により吐出される機能液をフラッシングボックス９１で受けられるようになっている。なお、本実施形態のフラッシング動作は、全吐出ノズル５７からの予備吐出を行う構成であるが、例えば、使用する吐出ノズル５７のみに予備吐出をさせるといったように、一部の吐出ノズル５７だけに予備吐出を行わせる構成としてもよい。
【００４３】
また、機能液滴吐出ヘッド４１に導入した機能液が乾燥により増粘して、吐出ノズル５７に目詰りを生じさせることを防止するために、フラッシング動作は、ワークＷへの描画時だけではなく、ワークＷの入れ替え時等のような描画待機中にも行う必要がある。かかる場合、ヘッドユニット３１を吸引ユニット８２のキャップユニット１０１（後述する）の直上部まで移動させ、キャップユニット１０１の各キャップ１１１に向けてフラッシングを行うようになっている。
【００４４】
吸引ユニット８２は、機能液滴吐出ヘッド４１に機能液を充填する場合や、機能液滴吐出ヘッド４１内で増粘した機能液を除去するためのクリーニングを行う場合のように、機能液滴吐出ヘッド４１の全吐出ノズル５７から機能液を吸引し、機能液滴吐出ヘッド４１を保守するためのものである。
【００４５】
図５に示すように、吸引ユニット８２は、上記した共通機台２３に載置されており、共通機台２３に配設された移動テーブル２４を介して、共通機台２３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８２は、１２個のキャップ１１１を有するキャップユニット１０１と、キャップ１１１を介して機能液の吸引を行う吸引ポンプ１０２と、各キャップ１１１と吸引ポンプ１０２を接続する吸引用チューブユニット１０３と、キャップユニット１０１を支持する支持部材１０４と、支持部材１０４を介してキャップユニット１０１を昇降させる昇降機構１０５とを有している。
【００４６】
キャップユニット１０１は、図５に示すように、ヘッドユニット３１に搭載された１２個の機能液滴吐出ヘッド４１の配置に対応させて、１２個のキャップ１１１をキャップベース１１２に配設したものであり、対応する各機能液滴吐出ヘッド４１に各キャップ１１１を密着可能に構成されている。
【００４７】
図６に示すように、キャップ１１１は、キャップ本体１１３と、キャップホルダ１１４と、で構成されている。キャップ本体１１３は、２つのばね１１５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１１４に保持されている。キャップ本体１１３の上面には、機能液滴吐出ヘッド４１の吐出ノズル５７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４１を吸引するときは、機能液滴吐出ヘッド４１のノズル面５６にシールパッキン１２２を押し付けて密着させ、吐出ノズル５７を包含するようにノズル面５６を封止する。また、凹部１２１の底部には、大気開放のための小孔１２５が形成されていると共に、各キャップ１１１には、大気開放弁１２６が設けられており、凹部１２１の底面側で小孔１２５を介して大気開放できるようになっている。そして、大気開放弁１２６を開弁させることにより、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。
【００４８】
吸引ポンプ１０２は、各キャップ１１１を介して機能液滴吐出ヘッド４１に吸引力を作用させると共に、吸引した機能液を再利用タンク２０１へ導くためのものである。本実施形態では、メンテナンス性を考慮して吸引ポンプ１０２をピストンポンプで構成している。なお、吸引ポンプ１０２は、クリーニング動作時だけではなく、待機中に行うフラッシング動作とも同期して駆動され、キャップ１１１に対し、フラッシングで吐出された機能液も再利用タンク２０１へ導くようになっている。
【００４９】
吸引用チューブユニット１０３は、一端を吸引ポンプ１０２に接続され、他端を再利用タンク２０１に接続された吸引チューブ１３１と、各キャップ１１１に接続される複数（１２本）の吸引分岐チューブ１３２と、吸引チューブ１３１と吸引分岐チューブ１３２とを接続するためのヘッダパイプ１３３、とで構成されている。すなわち、吸引チューブ１３１および吸引分岐チューブ１３２により、キャップ１１１と吸引ポンプ１０２とを接続する吸引管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１３２には、キャップ１１１側から順に、機能液の有無を検出するも液体センサ１３４、吸引分岐チューブ１３２内の圧力を検出するキャップ側圧力センサ１３５、および吸引分岐チューブ１３２を開閉させる吸引用バルブ１３６が設けられている（図１３参照）。
【００５０】
図５に示すように、支持部材１０４は、上端にキャップユニット１０１を支持する支持プレート１４２を有する支持部材本体１４１と、支持部材本体１４１を上下方向にスライド自在に支持するスタンド１４３とを備えている。支持プレート１４２の長手方向の両側下面には一対のエアーシリンダ１４４が固定されており、支持プレート１４２上にはこの一対のエアーシリンダ１４４により昇降する操作プレート１４６が配設されている。そして、操作プレート１４６上には、各キャップ１１１の大気開放弁１２６（の操作部１２７）に係合するフック（図示省略）が取り付けられており、操作プレート１４６の昇降に伴って、フックが大気開放弁１２６（の操作部１２７）を上下させることにより、上記した大気開放弁１２６は開閉される。
【００５１】
図５に示すように、昇降機構１０５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１４３のベース部に立設した下段の昇降シリンダ１５２と、下段の昇降シリンダ１５２により昇降する昇降プレート１５３上に立設した上段の昇降シリンダ１５１と、を備えており、支持プレート１４２上には、上段の昇降シリンダ１５１のピストンロッドが連結されている。両昇降シリンダ１５１、１５２のストロークは互いに異なっており、両昇降シリンダ１５１、１５２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。
【００５２】
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４１に各キャップ１１１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４１と各キャップ１１１との間に僅かな間隙が生じるようになっている。そして、機能液滴吐出ヘッド４１のヘッド内流路に機能液を充填するときや、機能液滴吐出ヘッド４１のクリーニングを行うときのように、各キャップ１１１を介して機能液滴吐出ヘッド４１の機能液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１１１を各機能液滴吐出ヘッド４１に密着させ、機能液滴吐出ヘッド４１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を移動させるようになっている。
【００５３】
ワイピングユニット８３は、吸引ユニット８２と同じく共通機台２３上に設けられており、機能液滴吐出ヘッド４１のクリーニング等の後に、機能液が付着して汚れた各機能液滴吐出ヘッド４１のノズル面５６をＸ軸方向に移動しながら拭き取るものである。図１および図２に示すように、ワイピングユニット８３は、拭き取り用のワイピングシート（図示省略）を繰り出しながら巻き取っていく巻取りユニット１６１と、ワイピングシートをノズル面５６に接触させるための拭き取りローラ（図示省略）を有する拭き取りユニット１６２と、で構成されている。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１７３から洗浄液が供給されており、機能液滴吐出ヘッド４１に付着した機能液を効率よく拭き取れるようになっている。
【００５４】
次に、液体供給回収手段１３について説明する。液体供給回収手段１３は、ヘッドユニット３１の各機能液滴吐出ヘッド４１に機能液を供給する機能液供給系１７１と、メンテナンス手段１２の吸引ユニット８２で吸引した機能液を回収する機能液回収系１７２と、ワイピングユニット８３に機能液の溶剤を洗浄用として供給する洗浄液供給系１７３と、フラッシングユニット８１で受けた機能液を回収する廃液回収系１７４と、で構成されている。そして、図２に示すように、共通機台２３に設けられた収容室２５には、引き出し形式の防液パン１７５が収容されており、防液パン１７５上には、図示右側から順に機能液供給系１７１の加圧タンク１８１、機能液回収系１７２の再利用タンク２０１、洗浄液供給系１７３の洗浄液タンク２１１が横並びに配設されている。そして、再利用タンク２０１および洗浄液タンク２１１の近傍には、小型に形成した廃液回収系１７４の廃液タンク２２１が設けられている。なお、再利用タンク２０１および廃液タンク２２１を併せて、請求項にいう廃液タンクが構成されている。
【００５５】
機能液供給系１７１は、大量（３Ｌ）の機能液を貯留する加圧タンク１８１と、加圧タンク１８１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４１に機能液を供給する給液タンク１８２と、加圧タンク１８１から機能液滴吐出ヘッド４１まで機能液を給液するための給液通路を形成する給液チューブ１８３と、で構成されている。加圧タンク１８１に貯留された機能液は、機能液滴吐出ヘッド４１の非描画時に、エアー供給手段１４から導入される圧縮エアー（不活性ガス）により、一定圧力で給液タンク１８２に圧送される。なお、図示省略したが、給液タンク１８２には、大気開放弁が設けられ、給液タンク１８２内の圧力を大気開放可能に構成されている。
【００５６】
給液タンク１８２は、上記した共通機台２３に配設したタンクベース１９１上に固定されている。図１および図２に示すように、給液タンク１８２は、機能液を貯留すると共に、フランジ形式で閉蓋された矩形のタンク本体１９２と、タンク本体１９２に貯留されている機能液の液位を検出する液位検出器１９３と、タンク本体１９２を載置するパン１９４と、パン１９４を介してタンク本体１９２を支持するタンクスタンド１９５と、を備えている。給液タンク１８２と加圧タンク１８１とを接続する給液チューブ１８３には、加圧タンク１８１からの機能液の送液を調節するための液位調節バルブ１８６が介設されており、液位調節バルブ１８６は、給液タンク１８２に貯留する機能液の液位が常に管理液位の範囲内にあるように、液位検出器１９３の検出結果に基づいて開閉制御されている（図１３参照）。
【００５７】
また、給液タンク１８２には、機能液滴吐出ヘッド４１に延びる６本の給液チューブ１８３が接続されている。６本の給液チューブ１８３は、それぞれＴ字継手１８８を介して２本に分岐されており、計１２本の分岐給液チューブ１８４を形成している。１２本の分岐給液チューブ１８４は、それぞれ、ヘッドユニット３１の各機能液滴吐出ヘッド４１に対応しており、各機能液滴吐出ヘッド４１に機能液を供給している。また、各分岐給液チューブ１８４には、当該分岐給液チューブ１８４を開閉するためのヘッド側供給バルブ１８７が介設されている。
【００５８】
機能液回収系１７２は、吸引ユニット８２のキャップ１１１に排出された機能液、すなわち、吸引ユニット８２で吸引した機能液および描画待機中に行われるフラッシングで排出された機能液、を貯留するためのものであり、吸引した機能液を貯留する再利用タンク２０１（廃液タンク）と、吸引ポンプ１０２に接続され、吸引した機能液を再利用タンク２０１へ導く回収用チューブ２０２と、で構成されている。そして、キャップ１１１に排出された機能液は、吸引ポンプ１０２により、再利用タンク２０１に導かれるようになっている。なお、詳細は後述するが、再利用タンク２０１には、機能液検出装置２４１の水晶振動子２４２が配設されており、再利用タンク２０１の満液状態を検出して、再利用タンク２０１に貯留する機能液が溢れることを防止している。
【００５９】
洗浄液供給系１７３は、ワイピングユニット８３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２１１と、洗浄液タンク２１１の洗浄液を供給するための洗浄液供給チューブ２１２とを有している。なお、洗浄液の供給は、洗浄液タンク２１１にエアー供給手段１４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。
【００６０】
廃液回収系１７４は、フラッシングユニット８１（フラッシングボックス９１）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２２１と、フラッシングユニット８１に接続され、フラッシングユニット８１へ吐出された機能液を、廃液タンク２２１に導く廃液用チューブ２２２とを有している。廃液用チューブ２２２には、廃液ポンプ２２３が介設されており、廃液ポンプ２２３を介して機能液が廃液タンク２２１に回収される。なお、廃液タンク２２１にも、再利用タンク２０１と同様に、機能液検出装置２４１の水晶振動子２４２が配設されており、廃液タンク２２１の満液状態を検出可能となっている（詳細は後述する）。
【００６１】
次に、エアー供給手段１４について説明する。エアー供給手段１４は、不活性ガス（Ｎ_２）を圧縮した圧縮エアーを吸着テーブル７２等の各部に供給するためものである。エアー供給手段１４は、不活性ガスを圧縮するエアーポンプ（コンプレッサー）２７３と、エアーポンプ２７３からの圧縮エアーを供給先に応じて一定圧力に保つレギュレータ２７４と、エアーポンプ２７３と各部とを配管接続して、圧縮エアーを各部に供給するエアー供給チューブ２７１と、を備えている（図１３参照）。
【００６２】
次に、液滴吐出装置１の制御方法について説明する。液滴吐出装置１は、上記したように、制御ＰＣ２によって制御されており、制御ＰＣ２は、一時的に記憶可能な記憶領域を有し、制御処理のための作業領域として使用されるＲＡＭ２３１と、各種記憶領域を有し、制御プログラムや各種データを記憶するハードディスク２３２と、ハードディスク２３２に記憶されたプログラム等に基づいて、各種データを演算処理するＣＰＵ２３３と、を備えている（図７参照）。また、制御ＰＣ２は、各種データやメッセージ等を表示し、ユーザの視認に用いられるモニタディスプレイ２３４を備えている。
【００６３】
ところで、本実施形態の液滴吐出装置１には、再利用タンク２０１および廃液タンク２２１に貯留する機能液の貯留状態を検出するための機能液検出装置２４１が接続されており、両タンク内に貯留する機能液の貯留量を把握して、適宜メンテナンスを行えるようになっている。機能液検出装置２４１は、いわゆるＱＣＭ（ＱｕａｒｔｓＣｒｙｓｔａｌＭｉｃｒｏｂａｌａｎｃｅ：水晶微量天秤）を応用したもので、機能液検出装置２４１を用いてタンク内に貯留する機能液の液位を検出することにより、制御ＰＣ２は、タンクに貯留する液量を判断できるようになっている。
【００６４】
図７に示すように、機能液検出装置２４１は、検出部２５３を有する水晶振動子２４２と、水晶振動子を発振させると共に、その発振周波数を測定する発振・測定回路２４３と、を備えている。同図に示すように、水晶振動子２４２は、水晶を薄い板状にカット（ＡＴカット）した水晶片２５１と、水晶片２５１の両面に取り付けた一対の電極２５２と、を有している。電極２５２は、金や銀等で構成された薄膜電極であり、機能液に対する耐食性が考慮されている。水晶振動子２４２は、片側の面を除いて後述の保持部材２５５で覆われており（モールドされており）、保持部材２５５に覆われていない電極２５２部分が検出部２５３となっている。そして、検出部２５３に機能液が接触（付着）すると、水晶振動子２４２の発振周波数（共振周波数）が変化する構成となっている。なお、保持部材２５５は絶縁体で構成されており、水晶振動子２４２の電極２５２から液滴吐出装置１の他の部分に通電することを防止可能となっている。また、検出部２５３となる電極２５２以外の部分を保持部材２５５で全て覆うようにしても良い。
【００６５】
一対の電極２５２には、発振・測定回路２４３が接続されている（図７参照）。発振・測定回路２４３は、接続された電極２５２に所定の交流電圧を印加することで、水晶振動子２４２を発振させる発振手段（図示省略）と、水晶振動子２４２の共振周波数を測定する共振周波数測定回路（図示省略）と、を有している。発振・測定回路２４３は、制御ＰＣ２に接続されており、共振周波数測定回路により測定した共振周波数は、制御ＰＣ２に送信されるようになっている。なお、発振・測定回路２４３により、請求項にいう発振手段が構成されている。
【００６６】
廃液タンク２２１における水晶振動子２４２の配設方法およびタンク内の機能液を検出する際の一連の動作は、再利用タンク２０１と同様であるので、ここでは、再利用タンク２０１に配設される水晶振動子２４２を例に説明する。図８および図９に示すように、再利用タンク２４２の側面部には、２個の水晶振動子２４２ａ、２４２ｂが配設されている。本実施形態では、再利用タンク２０１が満液状態のときの液位および満液状態に近い準満液状態のときの液位が予め規定されており、一方の水晶振動子２４２ａは満液状態時の液位に、他方の水晶振動子２４２ｂは準満液状態時の液位に対応して配設されている。したがって、再利用タンク２０１が満液状態（または準満液状態）に達すると、満液状態（準満液状態）の液位に達した機能液が水晶振動子２４２ａ（２４２ｂ）に付着して、水晶振動子２４２ａ（２４２ｂ）の共振周波数が変化するようになっている。言い換えれば、水晶振動子２４２の変化を検出することにより、水晶振動子２４２に機能液が付着しているか否か、すなわち、水晶振動子２４２の検出部２５３に機能液が達しているか否か、を検出し、再利用タンク２０１の状態を把握できるようになっている。
【００６７】
なお、本実施形態では、水晶振動子２４２に何も付着していない状態における共振周波数が予め測定されており、この測定値に基づいて設定された基準値が制御ＰＣ２に記憶されている。そして、発振・測定回路２４３により測定された共振周波数と制御ＰＣ２に記憶された基準値とを比較することにより、水晶振動子２４２の共振周波数の変化を検出している。
【００６８】
再利用タンク２０１に配設する水晶振動子２４２は、図８のように、再利用タンク２０１の側面部から水晶振動子２４２の検出部２５３を突出させるように取り付けても良いし、図９のように、再利用タンク２０１の側面部に水晶振動子２４２の検出部２５３を埋め込むように取り付けても良い。なお、両図に示すように、水晶振動子２４２は、上記した保持部材２５５を介し、水晶振動子２４２を配設するための媒介部材である取付け部材２５６により再利用タンク２０１に固定されており、保持部材２５５および取付け部材２５６により、請求項にいう（第１・第２）保持部材が構成されている。
【００６９】
前者の場合に用いる取付け部材２５６は、図８に示すように、雄ねじ状の部材２５７と雌ねじ状の部材２５８とで構成されており、雄ねじ状の部材２５７には、機能液に耐食性を有する接着剤等の固定剤２５９で保持部材２５５が固定されるようになっている。また、再利用タンク２０１の水晶振動子２４２の取付け位置（満液状態時または準満液状態時の液位位置）には、取付け孔２０３が設けられており、雄ねじ状の部材２５７を取付け孔２０３に貫通させ、雌ねじ状の部材２５８でねじ止めするようになっている。また、ねじ止めが緩むことを防止すると共に、水晶振動子２４２を再利用タンク２０１内に液密に封止するために、雄ねじ状の部材２５７の座面と再利用タンク２０１との間には、Ｏリング２６０が介設されている。
【００７０】
後者の場合、図９に示すように、断面略「Ｕ」字状の取付け部材２５６により、水晶振動子２４２は再利用タンク２０１に固定されており、再利用タンク２０１の水晶振動子２４２の取付け位置には、取付け部材２５６を取り付けるための取付け開口２０４が設けられている。取付け部材２５６は、保持部材２５５を介して水晶振動子２４２を収容する収容部２６１と、再利用タンク２０１に固定するための固定部２６２と、を有している。同図に示すように、収容部２６１には、水晶振動子２４２の検出部２５３がタンク内部を向くように保持部材２５５が接着剤等で固定されている。また、固定部２６２と再利用タンク２０１との間には、機能液に耐食性を有するシール部材２６３が設けられており、取付け開口２０４から機能液がもれることを防止している。なお、水晶振動子２４２の取付け方法は一例に過ぎず、上記したものに限定されるものではない。
【００７１】
次に、機能液検出装置２４１を用い、再利用タンク２０１の機能液を検出するときの、制御ＰＣ２の制御による一連の動作について説明する。上述したように、再利用タンク２０１には、吸引ユニット８２で吸引した機能液および描画待機中のフラッシングでキャップ１１１に排出された機能液が貯留されるため、機能液検出装置２４１による検出は、吸引ユニット８２による吸引動作または描画待機中のフラッシング動作と同期して行われるようになっている。なお、吸引動作時およびフラッシング動作時に行われる一連の処理は略同様であるため、ここでは吸引動作時における一連の動作についてのみ説明する。
【００７２】
図１０に示すように、吸引動作の開始命令が為される（Ｓ１）と、吸引動作（Ｓ４）に先立ち、機能液検出装置２４１による第１検出が行われる（Ｓ３）。第１検出は、吸引動作が行われることにより、再利用タンク２０１に貯留する機能液が溢れることを防止するために、吸引動作が行われる前に、再利用タンク２０１に貯留する機能液の液位を確認するためのものである。
【００７３】
また、吸引動作が開始される（Ｓ４）と、ｔ秒毎に吸引動作が終了したか否かにつき確認が行われ（Ｓ６）、吸引動作が終了していなければ（Ｓ６：ＮＯ）、機能液検出装置２４１による第２検出（Ｓ７）が行われるようになっている。このように、吸引動作中も定期的に再利用タンク２０１の機能液の液位が確認することで、再利用タンク２０１の液位を適切に保つことができるようになっている。なお、第２検出が行われる頻度、すなわちｔの値は、実状に合わせて任意に設定可能である。
【００７４】
ここで、図１０および図１１を参照して、第１検出（Ｓ３）における一連の動作について説明する。両図に示すように、吸引動作命令がなされる（Ｓ１）と、再利用タンク２０１が準満液状態であることを判別するためのフラグの値Ｆが初期化される（すなわちＦ＝０にする）（Ｓ２）。そして、フラグの初期化が終了し、第１検出が開始される（Ｓ３）と、先ず、準満液状態検出が行われ（Ｓ１１）、再利用タンク２０１が準満液状態であるか否かが検出される。準満液状態検出では、発振・測定回路２４３により準満液状態の液位に対応して配設された水晶振動子２４２（以下、第２水晶振動子２４２ｂとする）を発振させ、発振・測定回路２４３によりその共振周波数が測定される。測定結果は、制御ＰＣ２に送信され、測定された共振周波数と基準値との比較が為される。この時、測定された共振周波数≧基準値ならば、第２水晶振動子２４２ｂに機能液が付着していない、すなわち再利用タンク２０１が準満液状態に達していない、と判断して（Ｓ１１：Ｎｏ）、吸引動作（吸引ポンプ１０２の駆動）を開始させる（Ｓ４）。
【００７５】
一方、測定された共振周波数＜基準値ならば、第２水晶振動子２４２ｂに機能液が付着している、すなわち準満液状態に達している、と判断し（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、続けて、再利用タンク２０１が満液状態であるか否かを確認するための満液状態検出が行われる（Ｓ１２）。満液状態検出が開始されると、発振・測定回路２４３により、満液状態の液位に対応して配設された水晶振動子２４２ａ（以下、第１水晶振動子２４２ａとする）を発振させ、その共振周波数を発振・測定回路２４３で測定する。そして、準満液状態検出と同様に、測定された共振周波数と基準値を比較し、満液状態の判断を行う。具体的には、測定された共振周波数≧基準値ならば、満液状態に達していないと判断し（Ｓ１２：Ｎｏ）、測定された共振周波数＜基準値ならば、満液状態に達していると判断する（Ｓ１２：Ｙｅｓ）。
【００７６】
そして、満液状態に達していないと判断する（Ｓ１２：Ｎｏ）と、制御ＰＣ２のモニタディスプレイ２３４に準満液状態であることを表示させる（Ｓ１４）と共に、吸引動作を開始させるか否かをユーザに選択させるための選択画面を表示させる。ここで、吸引動作の開始が選択される（Ｓ１５：Ｙｅｓ）と、フラグの値をＦ＝１に書き替えられる（Ｓ１６）と共に、吸引動作が開始される（Ｓ４）。また、ここで吸引動作の開始が選択されなければ（Ｓ１５：Ｎｏ）、吸引動作の開始命令を保留して、一連の動作を終了させる。一方、満液状態に達していると判断する（Ｓ１２：Ｙｅｓ）と、吸引動作で排出された機能液により、再利用タンク２０１が溢れることを防止するために、吸引動作の開始命令を保留して一連の動作を保留すると共に、再利用タンク２０１が満液状態であることをモニタディスプレイ２３４に表示させ（Ｓ１３）、再利用タンク２３４の交換をユーザに促す。
【００７７】
なお、準満液状態で吸引動作が行われなかった場合、および満液状態である場合でも、吸引動作の開始命令が保留されているので、再利用タンク２０１の交換が為されると、再び第１検出（Ｓ３）を経て、吸引動作が行われる（Ｓ４）ようになっている。
【００７８】
次に第２検出について説明する。第２検出は、吸引動作中、ｔ秒毎に定期的に行われる（図１０参照）。図１０および図１２を参照して説明すると、第１検出を経て（Ｓ３）、吸引動作が開始される（Ｓ４）と、制御ＰＣ２によりｔ秒間のカウントが為される（Ｓ５）。続いて、吸引動作が終了したか、すなわち吸引動作中か否か、が確認され（Ｓ６）、吸引動作が終了していなければ第２検出が開始される（Ｓ７）。
【００７９】
第２検出では、先ず、フラグの値が確認される（Ｓ２１）。Ｆ＝０ならば（Ｓ２１：Ｎｏ）、すなわち第１検出で再利用タンク２０１が準満液状態に達していないと判断されていれば、第１検出と同様に準満液状態検出が開始される（Ｓ２２）。また、Ｆ＝１ならば（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、第１検出により既に準満液状態に達しているが検出されているので、準満液状態検出を行わずに、吸引動作を停止させ（Ｓ２４）、満液状態検出を開始させる（Ｓ２５）。このように、第２検出では、フラグの値に基づいて検出を行うことにより、準満液状態が検出された後に、繰り返し準満液状態検出が行われることがなく、効率よく検出が行えるようになっている。
【００８０】
準満液状態検出において、測定した第２水晶振動子２４２ｂの共振周波数が、共振周波数≧基準値であれば、再利用タンク２０１が準満液状態ではないと判断して（Ｓ２２：Ｎｏ）、制御ＰＣ２により再びｔ秒間のカウントを行い（Ｓ５）、上記の動作を繰り返し行う。
【００８１】
また、測定された共振周波数＜基準値ならば、フラグの値をＦ＝１に書き替える（Ｓ２３）と共に、吸引動作を停止させる（Ｓ２４）。そして、満液状態検出を開始させ（Ｓ２５）、第１水晶振動子２４２ａの共振周波数と基準値の比較を行う。ここで、測定された第１水晶振動子２４２ａの共振周波数≧基準値なら（Ｓ２５：Ｎｏ）、モニタディスプレイ２３４に再利用タンク２０１が準満液状態に達したことを表示させる（Ｓ２７）と共に、吸引動作を続行するか否かを確認する確認画面を表示させる。そして、ユーザが吸引動作の続行を選択する（Ｓ２８：Ｙｅｓ）と、吸引動作を再開させる（Ｓ２９）と共に、再びｔ秒間のカウントが行い（Ｓ５）、吸引動作開始後の一連の動作を繰り返す。一方、測定された第１水晶振動子２４２ａの共振周波数＜基準値なら、第１検出のときと同様に、再利用タンク２０１は満液状態と判断し、モニタディスプレイ２３４に再利用タンク２０１が満液状態である旨の表示をさせる。
【００８２】
なお、第２検出により、再利用タンク２０１の満液状態または準満液状態が検出され、再利用タンク２０１の交換が為されたときには、フラグの値を初期化した後、再び第１検出からの動作が行われるようになっている。
【００８３】
また、本実施形態では、水晶振動子２４２の共振周波数が変化したかを検出できれば良いので、所定の条件を満たせば、第１検出および第２検出で用いられる全ての基準値に共通の値を用いることが可能である。
【００８４】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の液滴吐出装置１は、第１実施形態と略同様の構成であるが、吸引ユニット８２の吸引ポンプ１０２が配設されていない点で異なっている。したがって、ここでは、第１実施形態の液滴吐出装置と異なる点について説明する。図１３に示すように、本実施形態の給液タンク１８２には、上記した大気開放弁（図示省略）の代わりに、エアー供給手段１４に接続されたエアー供給チューブ２７１が繋ぎ込まれている。なお、給液タンク１８２とエアー供給手段１４とを接続するエアー供給チューブ２７１には、大気開放ポートを有する三方弁２７２が介設されており、ワークＷへの描画するときには、給液タンク１８２内を大気開放可能に構成されている。
【００８５】
第１実施形態では、吸引ポンプ１０２を駆動させ、吸引動作を行うことにより、機能液滴吐出ヘッド４１のクリーニングや初期充填を行うようになっていたが、本実施形態の液滴吐出装置１では、エアー供給手段１４から圧縮エアーを給液タンク１８２に供給することにより、機能液滴吐出ヘッド４１のクリーニングや初期充填を行っている。すなわち、クリーニングや初期充填のときには、機能液滴吐出ヘッド４１をキャップ１１１に密着させた後、給液タンク１８２内の機能液を給液タンク１８２に加圧送液し、機能液滴吐出ヘッド４１から機能液を強制的に排出させると共に再利用タンク２０１に機能液を廃棄するようになっている。
【００８６】
そこで、第２実施形態では、エアー供給手段１４によるエアー供給と同期させながら、機能液検出装置２４１を用いた再利用タンク２０１の検出を行っている。ただし、検出に関する一連の動作は略同様であり、第１実施形態における吸引動作をエアー供給と読み替えれば本実施形態における一連の動作となるので、詳細な動作の説明は省略する。
【００８７】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の液滴吐出装置も、上述した第１および第２実施形態の液滴吐出装置１と略同様の構成である。しかし、再利用タンク２０１および廃液タンク２２１には、それぞれ１個の水晶振動子２４２しか配設されていない点で異なっている（図１４参照）。
【００８８】
これは、水晶振動子２４２の共振周波数が、タンク内に貯留する機能液の液位により水晶振動子２４２に付着する機能液量が異なると共に、当該水晶振動子２４２に付着する機能液量（機能液の質量）と比例することを利用したものである。そこで、本実施形態では、準満液状態に対応する水晶振動子２４２の共振周波数および満液状態に対応する水晶振動子２４２の共振周波数が実験的に求められており、予め基準値として制御ＰＣ２に記憶されている。なお、本実施形態の水晶振動子２４２は、水晶振動子２４２の検出部２５３が準満液状態時および満液状態時にタンクの機能液と接触する位置に取り付けられている。そして、図１４に示すように、タンクにおける取付け位置は、タンクの側面部に限定されるものではなく、タンクの蓋部分（上面部分）でも良い。
【００８９】
ここで、機能液検出装置２４１を用いた再利用タンク２０１（および廃液タンク２２１）の検出に関する一連の動作のうち、第１実施形態と異なる点について説明する。第１実施形態では、満液状態検出に用いられる水晶振動子２４２と準満液状態検出に用いられる水晶振動子２４２が異なっているために、満液状態検出時には新たに（第１）水晶振動子２４２の共振周波数を測定し、これを基準値と比較することにより満液状態の判断を行っているが、本実施形態では、１個の水晶振動子２４２を共用して、満液状態検出および準満液状態検出を行っているために、満液状態検出時にも、準満液状態検出で測定した共振周波数を用いて判断を行っている。また、このことと関連するが、第１実施形態では、検出に用いられる基準値は共通のものであったが、本実施形態では、それぞれの検出に対応する基準値が用いられる点も異なっている。
【００９０】
第１検出を例に具体的に説明すると、本実施形態では、準満液状態検出が開始されると、水晶振動子２４２の共振周波数が測定され、測定された共振周波数と準満液状態に対応する基準値との比較が行われる。そして、測定された共振周波数＜基準値、すなわち再利用タンク２０１の準満液状態、が検出され、満液状態検出が行われると、準満液状態検出で測定された共振周波数と満液状態に対応する基準値との比較が行われ、満液状態の判断が行われる。
【００９１】
なお、本実施形態においても、準満液状態および満液状態の判断がなされた後の一連の動作は、第１実施形態と同様である。また、本実施形態では、機能液検出装置２４１の検出子として水晶振動子２４２を使用しているが、水晶振動子２４２に代えて、圧電セラミック発振子やＳＡＷデバイス等の圧電素子を用いることも可能である。
【００９２】
このように、第１および第２実施形態では、再利用タンク２０１の満液状態時の液位および準満液状態時の液位に対応させて、機能液検出装置２４１の水晶振動子２４２を配設しており、水晶振動子２４２の共振周波数（または発振周波数）が変化したか否かを検出することにより、再利用タンク２０１（廃液タンク２２１）の満液状態および準満液状態を検出することができる。したがって、水晶振動子２４２の共振周波数が変化したかのみを検出できればよいため、高い分解能を有する水晶振動子２４２を用いる必要がなく、水晶振動子２４２のコストを抑えることが可能である。また、第１ないし第３実施形態の液滴吐出装置では、水晶振動子２４２に機能液を付着させることにより、再利用タンク２０１（廃液タンク２２１）の液位を直接検出しているので、精度良く再利用タンク２０１の満液状態および準満液状態を検出することが可能であり、適切なメンテナンスを行うことができる。また、準満液状態の検出、満液状態の検出の順に検出を行うことにより、効率よく再利用タンク２０１（廃液タンク２２１）の検出を行うことができる。
【００９３】
次に、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１５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。
【００９４】
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。
【００９５】
上記した液滴吐出装置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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
このように、再利用タンク２０１および廃液タンク２２１内の満液状態および準満液状態を正確に検出できる上記の液滴吐出装置１を用いているので、液晶表示装置３０１の製造を効率的に行うことが可能である。
【００９９】
ところで、上記した液滴吐出装置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、これらを効率よく製造することが可能である。
【０１００】
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１６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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。
【０１０４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の機能液廃棄装置および液滴吐出装置によれば、廃液タンクに貯留する機能液の液位を直接検出しているので、廃液タンクの満液状態（または準満液状態）を正確に判断することができる。したがって、廃液タンクに最大限の廃液を貯留させることができ、効率よく廃液タンクを利用することができると共に、廃液タンク交換等のメンテナンスを適切に行うことができる。
【０１０５】
また、本発明の電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器は、効率よく廃液タンクのメンテナンスが可能な上記の液滴吐出装置を用いているので、廃液タンクのメンテナンスに要する時間を削減でき、効率的な製造が可能である。
【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右側面図である。
【図３】ヘッドユニットの平面図である。
【図４】（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５】吸引ユニットの外観斜視図である。
【図６】吸引ユニットのキャップ廻りの断面図である。
【図７】機能液検出装置の模式図である。
【図８】水晶振動子廻りを説明した模式図である。
【図９】水晶振動子廻りを説明した模式図である。
【図１０】機能液検出装置を用いて行われる、再利用タンク内に貯留する機能液の検出を行うときの一連の動作について説明したフローチャートである。
【図１１】機能液の検出における一連の動作のうち、第１検出について説明したフローチャートである。
【図１２】機能液の検出における一連の動作のうち、第２検出について説明したフローチャートである。
【図１３】本発明の第２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１４】本発明の第３実施形態における、水晶振動子の取付け例を示した図である。
【図１５】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１６】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制御ＰＣ
４１機能液滴吐出ヘッド１１１キャップ
１０２吸引ポンプ１８２給液タンク
２０１再利用タンク２４１機能液検出装置
２４２水晶振動子２４３発振・測定回路
２５２電極２５３検出部
２５５保持部材２７３エアーポンプ

Claims

機能液タンクから機能液滴吐出ヘッドに送液された機能液を、前記機能液滴吐出ヘッドに離接するヘッドキャップで受け、前記ヘッドキャップから廃液タンクに導く機能液廃棄装置において、
前記廃液タンクに設けられ、当該廃液タンクの満液状態を検出するための第１検出手段を備え、
前記第１検出手段は、前記機能液の付着により共振周波数が変化する第１圧電素子と、
前記第１圧電素子を発振させる発振手段と、
前記第１圧電素子の共振周波数の変化を検出する検出手段と、を有し、
前記第１圧電素子は、満液状態にある前記廃液タンクの液位に対応して配設されていることを特徴とする機能液廃棄装置。
前記第１圧電素子を保持する第１保持部材を更に備え、
前記第１保持部材は、前記廃液タンクに、前記第１圧電素子を液密に封止することを特徴とする請求項１に記載の機能液廃棄装置。
前記第１検出手段により、前記廃液タンクの満液状態が検出されたことを報知する第１報知手段を更に備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の機能液廃棄装置。
前記廃液タンクが、前記満液状態に近い準満液状態であることを検出するための第２検出手段を更に備え、
前記第２検出手段は、前記機能液の付着により共振周波数が変化する第２圧電素子と、
前記第２圧電素子を発振させる発振手段と、
前記第２圧電素子の共振周波数の変化を検出する検出手段と、を有し、
前記第２圧電素子は、準満液状態にある前記廃液タンクの液位に対応して配設されてい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機能液廃棄装置。
前記第２圧電素子を保持する第２保持部材を更に備え、
前記第２保持部材は、前記廃液タンクに、前記第２圧電素子を液密に封止することを特徴とする請求項４に記載の機能液廃棄装置。
前記第２検出手段により、前記廃液タンクの準満液状態が検出されたことを報知する第２報知手段を更に備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の機能液廃棄装置。
前記第１検出手段および前記第２検出手段を制御する制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記第２検出手段が前記準満液状態を検出した後に、前記第１検出手段による検出を開始することを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の機能液廃棄装置。
請求項１ないし７のいずれかに記載の機能液廃棄装置と、
ワークに機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッドと、
前記ヘッドキャップと前記廃液タンクとの間に介設され、前記ヘッドキャップを介して前記機能液滴吐出ヘッド内の機能液を吸引する吸引手段と、
前記吸引手段を制御する吸引制御手段と、を備え、
前記吸引制御手段は、前記第１検出手段により、前記廃液タンクの満液状態が検出されると、前記吸引手段の駆動を停止させることを特徴とする液滴吐出装置。
請求項７に記載の機能液廃棄装置と、
ワークに機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッドと、
前記ヘッドキャップと前記廃液タンクとの間に介設され、前記ヘッドキャップを介して前記機能液滴吐出ヘッド内の機能液を吸引する吸引手段と、を備え、
前記制御手段は、前記吸引手段の駆動と同期して、前記第１検出手段または第２検出手段による検出を行うことを特徴とする液滴吐出装置。
請求項１ないし７のいずれかに記載の機能液廃棄装置と、
ワークに機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッドと、
前記機能液滴吐出ヘッドに機能液を加圧送液することにより、当該機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を強制吐出させる加圧手段と、
前記加圧手段を制御する加圧制御手段と、を備え、
前記加圧制御手段は、前記第１検出手段により、前記廃液タンクの満液状態が検出されると、前記加圧手段の駆動を停止させることを特徴とする液滴吐出装置。
請求項７に記載の機能液廃棄装置と、
ワークに機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッドと、
前記機能液滴吐出ヘッドに機能液を加圧送液することにより、当該機能液滴吐出ヘッドから前記機能液を強制吐出させる加圧手段と、を備え、
前記制御手段は、前記加圧手段の駆動と同期して、前記第１検出手段または第２検出手段による検出を行うことを特徴とする液滴吐出装置。
請求項８ないし１１のいずれか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８ないし１１のいずれか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１３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。