JP2004306546A

JP2004306546A - Suction cleaning method for nozzle face and suction cleaning device, liquid droplet discharging device, manufacturing method for electro-optical device, electro-optical device, and electronic equipment

Info

Publication number: JP2004306546A
Application number: JP2003106251A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Fujimori; 和義藤森; Seiji Kinoshita; 成二木之下
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-04-10
Filing date: 2003-04-10
Publication date: 2004-11-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suction cleaning method for a nozzle face and a suction cleaning device which can appropriately clean the nozzle face without damaging it, a liquid droplet discharging device, a manufacturing method for an electro-optical device, an electro-optical device, and electronic equipment. <P>SOLUTION: The suction cleaning method for the nozzle face is composed as follows. A suction cap 91 is confronted with the nozzle face 51 of a liquid droplet discharging head 8 by making the suction cap 91 closer to the nozzle face 51. A deposited matter deposited on the nozzle face 51 is sucked together with air by a suction means 94 connected to the suction cap 91. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

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のノズル面を清掃するノズル面の吸引清掃方法および吸引清掃装置、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など、従来の液滴吐出装置には、液滴吐出ヘッドのノズル面に対しゴム製のワイパーを相対的に摺動させ、これによりノズル面に付着したインクミストや塵埃等の付着物を拭き払うことでノズル面を清掃する、いわゆるワイピング装置が搭載されている（例えば、特許文献１参照。）。また、他のワイピング装置としては、洗浄剤を含浸させた布製のシートを繰り出してノズル面に強く押し付け、随時その拭取済み部分を回収する方式が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２５８５１６号公報（第４図）
【特許文献２】
特開２００１−１７１１３５号公報（第４−５頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のノズル面の清掃方法では、ワイパーやシートをノズル面に直接接触させるため、使用頻度やインク（機能液）の性状によっては、メッキ等により撥液処理したノズル面を損傷するおそれがあった。また、ワイパーはインク等が付着したまま次の清掃動作を行うため、特に、機能液として樹脂液のような高粘度のものを用いている場合には、付着物の影響によりノズル面を適切に清掃しきれなかった。
【０００５】
本発明は、ノズル面に損傷を与えることなく、これを適切に清掃することができるノズル面の吸引清掃方法および吸引清掃装置、並びに液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器を提供することをその目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のノズル面の吸引清掃方法は、液滴吐出ヘッドのノズル面に対し吸入部材を非封止状態で接触させ、当該吸入部材に接続した吸引手段によりノズル面に付着した付着物をエアーと共に吸引することを特徴とする。
本発明のノズル面の吸引清掃装置は、液滴吐出ヘッドのノズル面に付着した付着物を吸引して、当該ノズル面を清掃するノズル面の吸引清掃装置において、ノズル面に非封止状態で接触し、付着物を吸入する吸入部材と、吸入部材に接続され、当該吸入部材を介して付着物をエアーと共に吸引する吸引手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、エアーと共に付着物を吸入部材に吸い込む吸引方式であるため、従来のようにノズル面に対し直接的に強い拭取りを実行することなく、ノズル面から付着物を除去してこれを清浄化することができる。特に、ノズル面と吸入部材との間を非封止状態とすることにより、これら両者と外部との間でエアーの流れが確保されるため、外部から引き込むエアーによりノズル面から付着物を適切に除去することができる。
なお、「非封止状態」は、エアーのリークが抑制されるように、吸入部材の一部をノズル面に接触させることが好ましい。これによれば、ノズル面に形成したノズル孔周りにおいてエアーの流速が高まり、エアーにより付着物を一層適切に攫うことができるようになる。また、吸入部材の接触部分の形態により、エアーの流れを制御し、付着物の吸引をより適切に行うことも可能である。
【０００８】
本発明の他のノズル面の吸引清掃方法は、液滴吐出ヘッドのノズル面に対し吸入部材を近接して対峙させ、当該吸入部材に接続した吸引手段によりノズル面に付着した付着物をエアーと共に吸引することを特徴とする。
本発明の他のノズル面の吸引清掃装置は、液滴吐出ヘッドのノズル面に付着した付着物を吸引して、当該ノズル面を清掃するノズル面の吸引清掃装置において、ノズル面に近接して対峙し、付着物を吸入する吸入部材と、吸入部材に接続され、当該吸入部材を介して付着物をエアーと共に吸引する吸引手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、上記同様に、エアーと共に付着物を吸入部材に吸い込む吸引方式であるため、ノズル面に損傷を与えることなくこれを清浄化することができる。また、ノズル面と吸入部材とを非接触状態とすることにより、外部から吸入部材へと引き込むエアーの流れが確保されるため、このエアーによりノズル面から付着物を適切に除去することができる。
【００１０】
この場合、ノズル面に対し吸入部材を当該ノズル面の面内方向に相対的に移動させながら、吸引手段により前記付着物をエアーと共に吸引することが、好ましい。
同様に、ノズル面に対し、吸入部材を対峙させた状態で当該ノズル面の面内方向に相対的に移動させる移動機構と、移動機構および吸引手段の駆動を制御する制御手段と、を更に備え、制御手段は、吸引手段の駆動に同期して、移動機構を駆動することが、好ましい。
【００１１】
この構成によれば、吸引時に吸入部材をノズル面に対し相対移動させることで、吸入部材とノズル面との間でエアーの流れが変化しあるいはかき乱される（乱流状態）。これにより、ノズル面の付着物が攫われ易くなる。
【００１２】
この場合、移動機構は、ノズル面を通過するように吸入部材を移動させることが、好ましい。
【００１３】
この構成によれば、ノズル面をその全域に亘って適切に清掃することができる。
【００１４】
これらの場合、吸入部材は、ノズル面に対する移動方向の先端側に、先下がりの傾斜面を有することが、好ましい。
【００１５】
この構成によれば、吸入部材の相対的な移動に伴い、先ずその先下がりの傾斜面がノズル面に対面するが、その際、この先下がりの傾斜面により大きく突出した付着物が吸入部材の先端面に付着してしまうのを防止することができる。また、傾斜面を流れるエアーは流速を増すため、ノズル面の付着物が除去され易くなる。
【００１６】
これらの場合、吸入部材は、ノズル面に対面する表面に、複数の吸引孔を有していることが、好ましい。
【００１７】
この構成によれば、ノズル面と吸入部材との間でエアーの流れを確保した状態で、複数の吸引孔を介して付着物を吸引することができる。
【００１８】
この場合、複数の吸引孔は、ノズル面に形成したノズル列の延在方向と略平行に整列配置されていることが、好ましい。
【００１９】
この構成によれば、ノズル列を構成する複数のノズル孔周りの付着物を適切に吸引することが可能となる。なお、「整列配置」には、複数の吸引孔を千鳥状に配置することなども含まれる。
【００２０】
これらの場合、複数の吸引孔は、ノズル面の投影領域に包含可能に整列配置されていることが、好ましい。
【００２１】
この構成によれば、吸引時のエアーの無用なリークを好適に抑制でき、付着物を効率良く吸引することが可能となる。
【００２２】
本発明の液滴吐出装置は、上記した本発明のノズル面の吸引清掃装置と、液滴吐出ヘッドと、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
この構成によれば、ノズル面に損傷を与えることなくこれを適切に清掃することができるため、液滴吐出ヘッドから機能液滴を飛行曲がりなく吐出することができる。また、液滴吐出ヘッドのノズル面の劣化を十分に抑制できるため、劣化による液滴吐出ヘッドの交換頻度が減り、装置の信頼性および生産性を高めることができる。なお、液滴吐出装置は、後述するカラーフィルタなどの各種基板をワークとするものばかりでなく、記録媒体が吐出対象物のインクジェットプリンタを含む概念である。
【００２４】
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した本発明の液滴吐出装置を用い、液滴吐出ヘッドから機能液を吐出して、基板上に成膜部を形成することを特徴とする。
本発明の電気光学装置は、上記した本発明の液滴吐出装置を用い、液滴吐出ヘッドから吐出した機能液により形成した成膜部を基板上に有することを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、上記の液滴吐出装置を用いての成膜処理であるため、電気光学装置のスループットを向上することができる。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。また、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含まれる。
【００２６】
本発明の電子機器は、上記した本発明の電気光学装置を搭載したことを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、高性能な電気光学装置を搭載した電子機器を提供することができる。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機、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。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置およびこれに設けたノズル面の吸引清掃装置ついて説明する。この液滴吐出装置は、液晶表示装置等のフラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれるものであり、インクジェット方式により、基板（ワーク）に対し液滴吐出ヘッドから発光材料等の機能液滴を選択的に吐出することで描画を行い、基板上に所望の成膜部を形成するものである。また、ノズル面の吸引清掃装置は、一般的なワイピング装置に相当するものであり、液滴吐出ヘッドのノズル面に付着した付着物を除去するものである。
【００２９】
図１は、液滴吐出装置の基本的構成を模式的に示す平面図である。同図に示すように、液滴吐出装置１は、機台２上に設置されたＸ軸テーブル４およびＹ軸テーブル５から成るＸ・Ｙ移動機構３と、Ｘ軸テーブル４に移動自在に取り付けたワークテーブル６と、Ｙ軸テーブル５に移動自在に取り付けたメインキャリッジ７と、を備えている。ワークテーブル６には、ガラスやプラスチック等から成る基板Ｗ（ワーク）が載置されている。メインキャリッジ７には、基板Ｗに対し機能液滴を吐出する液滴吐出ヘッド８を１２個搭載したヘッドユニット９が保持されている。
【００３０】
また、液滴吐出装置１は、液滴吐出ヘッド８の保全処理を行うメンテナンス手段１１や、液滴吐出ヘッド８に機能液を供給する機能液供給系（図示省略）の他、これら各種構成装置を統括制御する制御装置１２を備えている。機能液としては、一般的なインクのほか、カラーフィルタのフィルタ材料や、描画後に金属配線として機能する液状金属材料など、各種基板Ｗの目的に対応した材料を含有する液体が用いられる。
【００３１】
Ｘ軸テーブル４は、パルス駆動されるリニアモータ２１と、これを内蔵すると共にワークテーブル６をＸ軸方向に移動自在に搭載したＸ軸スライダ２２と、を有している。リニアモータ２１は、制御装置１２に連なるモータドライバ２３を介して駆動され、Ｘ軸スライダ２２は、リニアモータ２１の駆動によりワークテーブル６を介して基板ＷをＸ軸方向に移動させる。
【００３２】
同様に、Ｙ軸テーブル５は、パルス駆動されるリニアモータ２５と、これを内蔵すると共にメインキャリッジ７をＹ軸方向に移動自在に搭載したＹ軸スライダ２６と、を有している。リニアモータ２５は、制御装置１２に連なるモータドライバ２７を介して駆動され、Ｙ軸スライダ２６は、リニアモータ２５の駆動によりメインキャリッジ７を介してヘッドユニット９をＹ軸方向に移動させる。
【００３３】
この場合、Ｘ軸テーブル４は機台２上に直接支持される一方、Ｙ軸テーブル５は、Ｘ軸テーブル４およびメンテナンス手段１１を跨ぐようにしてＹ軸方向に延在し、その両端部を一対の支柱２８，２８に支持されている。したがって、Ｙ軸テーブル５は、液滴吐出ヘッド８の保全処理を行う場合には、ヘッドユニット９をメンテナンス手段１１の直上部に位置するメンテナンス位置に移動させ、また基板Ｗに描画を行う場合には、ヘッドユニット９をＸ軸テーブル４の直上部に位置する描画エリアに移動させる。
【００３４】
同図に示すように、Ｘ軸方向はインクジェット方式のいわゆる主走査方向に対応し、Ｙ軸方向はいわゆる副走査方向に対応している。したがって、基板Ｗへの描画処理は、Ｘ・Ｙ移動機構３により、基板Ｗに対し上方のヘッドユニット９（液滴吐出ヘッド８）が相対的に主走査および副走査する際に行われる。
【００３５】
図２に示すように、ヘッドユニット９は、６個ずつ２列に分けて主走査方向に離間して配置した１２個（複数）の液滴吐出ヘッド８と、複数の液滴吐出ヘッド８を搭載したサブキャリッジ３１と、サブキャリッジ３１に各液滴吐出ヘッド８を個々に取り付けるための１２個（複数）のヘッド保持部材３２（図３（ｂ）参照）と、を有している。各液滴吐出ヘッド８は、基板Ｗに対して機能液滴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、更に、一方の列と他方の列の各液滴吐出ヘッド８は、副走査方向に対して相互に位置ずれして配設されている。
【００３６】
図３に示すように、液滴吐出ヘッド８は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針４１を有する液体導入部４２と、液体導入部４２の側方に連なり２連のコネクタ４３を有するヘッド基板４４と、液体導入部４２の下方（同図（ａ）では上方）に連なるヘッド本体４５と、で構成されている。この種のインクジェット方式の液滴吐出ヘッド８は、吐出駆動のためのエネルギー発生素子として圧電素子（ピエゾ素子）を用いたもの、あるいは電気熱変換体を用いたもので構成されている。
【００３７】
各接続針４１は、配管アダプタ４７を介して機能液供給系に接続されており、液体導入部４２は、各接続針４１から機能液の供給を受ける。ヘッド基板４４は、各コネクタ４３に接続したＦＦＣ４８（ＦｌａｔＦｌｅｘｉｂｌｅＣａｂｌｅ）を介して、制御装置１２に連なるヘッドドライバ４９に接続されている（図１参照）。ヘッドドライバ４９は、例えば、液滴吐出のための駆動信号を圧電素子に印加し、液滴吐出ヘッド８を吐出駆動させる。
【００３８】
ヘッド本体４５は、平坦なノズル面５１を有するノズルプレート５２と、ノズルプレート５２に連なる直方体形状の２連のポンプ部５３と、で構成されている。液滴吐出ヘッド８は、ヘッド本体４５がサブキャリッジ３１の下面から突出しており、ヘッド本体４５の下面、すなわち基板Ｗに平行に対峙するノズル面５１には、２本のノズル列５４が相互に平行に形成されている。
【００３９】
各ノズル列５４は、例えば１８０個のノズル５５が等ピッチで並べられて構成されている。そして、ノズル５５の数に対応してポンプ部５３には圧電素子が設けられており、圧電素子のポンプ動作により、液滴吐出ヘッド８は、ノズル面５１に開口した各ノズル５５のノズル孔から機能液滴をドット状に吐出する。特に図示しないが、ノズル孔の周囲の部分およびノズル面５１は、撥機能液性を有するように表面処理され、例えば共析メッキ層が被膜されている。
【００４０】
なお、液滴吐出ヘッド８のノズル数やノズル列数は任意である。また、液滴吐出ヘッド８を専用部品で構成するなどして、基板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８をあえて傾けてセットする必要はない。
【００４１】
メンテナンス手段１１は、機台２上に設置した移動テーブル６１と、移動テーブル６１に載置したノズル孔の吸引回復ユニット６２（以下、吸引回復ユニット６２と略記する。）と、吸引回復ユニット６２に隣接して配設したノズル面５１の吸引清掃ユニット６３（以下、吸引清掃ユニット６３と略記する。）と、を備えている。移動テーブル６１により、吸引回復ユニット６２および吸引清掃ユニット６３はそれぞれ、Ｙ軸テーブル５によりメンテナンス位置に移動したヘッドユニット９に臨む。
【００４２】
移動テーブル６１は、Ｘ軸テーブル４と相互に平行に配設されていると共に、その上方をＹ軸テーブル５に跨がれている。移動テーブル６１は、例えば移動系の主体をボールねじにより構成され、モータドライバ７１を介して駆動するサーボモータ７２が正逆回転することで、吸引回復ユニット６２および吸引清掃ユニット６３を一対のガイドレール７３，７３に沿ってＸ軸方向にスライド移動させる。
【００４３】
吸引回復ユニット６２は、液滴吐出ヘッド８のノズル孔から強制的に機能液を吸引することにより、液滴吐出ヘッド８のいわゆるドット抜けを防止・解消するものである。吸引回復ユニット６２は、例えば昇降機構により各液滴吐出ヘッド８のノズル面５１にキャップをそれぞれ密着させ、この状態で各キャップに接続した吸引ポンプを駆動して、全ノズル孔（ノズル５５）から強制的に機能液を吸引する。そして吸引回復処理の後には、基本的に、吸引清掃ユニット６３によるノズル面５１の吸引清掃処理が行われる（詳細は後述する）。
【００４４】
なお、吸引回復ユニット６２は、昇降機構によりノズル面５１からキャップを僅かに離間させておくことで、液滴吐出ヘッド８の予備吐出（いわゆるフラッシング）の液滴受けとして機能させることもできる。さらに、吸引回復ユニット６２は、非稼働時などには、昇降機構によりノズル面５１にキャップを密着させてノズル孔を気密に封止し、ノズル孔からの機能液乾燥を防止する保管ユニットとして機能させることもできる。
【００４５】
制御装置１２は、ＣＰＵ８１を有して各種構成装置の動作を制御するためのものであり、液滴吐出装置１の制動動作を実行するための制御プログラムや制御データを記憶すると共に、各種制御処理を行うための作業領域を有している。
【００４６】
例えば、制御装置１２は、描画処理を行う場合には、各モータドライバ２３，２７を介してＸ・Ｙ移動機構３による基板Ｗの往動動作（主走査）および液滴吐出ヘッド８のピッチ送り動作（副走査）を制御すると共に、これに同期して、ヘッドドライバ４９を介して各液滴吐出ヘッド８の吐出駆動を制御する。特に、制御装置１２は、モータドライバ７１を介して移動テーブル６１によるヘッドユニット９の移動に同期して、吸引清掃ユニット６３の駆動を制御する（後述する）。
【００４７】
なお、本実施形態では、液滴吐出ヘッド８に対し、基板Ｗを主走査方向に移動させるようにしているが、液滴吐出ヘッド８を主走査方向に移動させる構成であってもよい。さらに、基板Ｗを固定とし、液滴吐出ヘッド８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。
【００４８】
ここで、図４および図５を参照して、吸引清掃ユニット６３について詳細に説明する。吸引清掃ユニット６３は、液滴吐出ヘッド８のノズル面５１に付着した機能液ミストや塵埃等の付着物を、吸引方式により吸入キャップ９１に吸い込むことでノズル面５１から除去し、ノズル面５１を清掃する吸引清掃処理を行うものである。
【００４９】
吸引清掃ユニット６３は、１２個の吸入キャップ９１をベースプレート９２に組み込んだキャップユニット９３と、各吸入キャップ９１を介してノズル面５１に付着した付着物をエアーと共に吸引する吸引手段９４と、吸引手段９４の主要部やキャップユニット９３を支持する共通固定ベース９５とを備え、共通固定ベース９５が移動テーブル６１に固定されている。
【００５０】
キャップユニット９３は、ベースプレート９２の四隅を下側から支持すると共にベースプレート９２に対面する部分を開口した支持プレート１０１と、この開口部１０２に臨むように支持プレート１０１の下側に配設した防液パン１０３とを有し、支持プレート１０１の両端部で図外の支柱を介して共通固定ベース９５に支持されている。ベースプレート９２には、ヘッドユニット９の１２個の液滴吐出ヘッド８の配置に対応して１２個の取付け開口が形成されており、各取付け開口に吸入キャップ９１がそれぞれ位置決め固定されている。
【００５１】
吸引手段９４は、図６に示すように、１２個の吸入キャップ９１のそれぞれに吸引力を作用させる１２個のエゼクタ１１１と、各エゼクタ１１１に圧縮エアーを供給するエアー供給手段１１２と、エゼクタ１１１の排気側に設けられ、ノズル面５１に付着した付着物をエアーと共に排気回収する回収手段１１３と、で構成されている。
【００５２】
各エゼクタ１１１は、エアー供給手段１１２に接続されて圧縮エアーの供給を受ける給気ポート１２１と、吸入キャップ９１に接続された吸引ポート１２２と、回収手段１１３に接続されて圧縮エアーや吸入キャップ９１から吸引された付着物を排気（排出）するための排気ポート１２３と、を有している。吸引ポート１２２は、給気ポート１２１と排気ポート１２３との間に位置している。
【００５３】
したがって、給気ポート１２１側（の図示省略したノズル）から排気ポート１２３側（の図示省略したディフューザ）に噴出される圧縮エアーにより、吸引ポート１２２を介して吸入キャップ９１に負圧が発生する。吸入キャップ９１に負圧が発生すると、その表面に有する吸引孔１８２（図７参照）から周辺のエアーや付着物が吸い込まれ、これらは吸引ポート１２２および排気ポート１２３を介して回収手段１１３に排気される。
【００５４】
エアー供給手段１１２は、窒素等の不活性ガスを圧縮した圧縮エアーを供給する単一のコンプレッサー１３１と、各吸入キャップ９１と各エゼクタ１１１の吸引ポート１２２とを接続する１２本の第１エアー供給チューブ１３２と、各エゼクタ１１１の給気ポート１２１に接続された１２本の第２エアー供給チューブ１３３と、１２本の第２エアー供給チューブ１３３を６本ずつ区分けして接続した２組のマニホールドレギュレータ１３４と、２組のマニホールドレギュレータ１３４とコンプレッサー１３１とをマニホールド１３５を介して接続する第３エアー供給チューブ１３６と、を備えている。
【００５５】
第３エアー供給チューブ１３６には、コンプレッサー１３１側から順に、コンプレッサー１３１からの圧縮エアーを一定圧力に保つレギュレータ１３７と、第３エアー供給チューブ１３６を閉塞するための電磁弁１３８と、が介設されている。電磁弁１３８は、通常閉弁されており、ノズル面５１の吸引清掃処理を行う際に制御装置１２により開弁される。電磁弁１３８を開弁（すなわち、吸引手段９４を駆動）することにより、コンプレッサー１３１から各吸入キャップ９１へのエアー流路が連通し、各エゼクタ１１１を介して各吸入キャップ９１に負圧が発生するようになっている。
【００５６】
回収手段１１３は、各エゼクタ１１１の排気ポート１２３に接続した１２本の第１回収チューブ１５１と、１２本の第１回収チューブ１５１を４本ずつ区分けして接続した３組の中継マニホールド１５２と、各中継マニホールド１５２に接続した計３本の第２回収チューブ１５３と、各第２回収チューブ１５３に連通する単一の回収タンク１５４と、を備えている。エゼクタ１１１から排気された圧縮エアー等（吸入キャップ９１からのエアーや付着物を含む。）は、第１回収チューブ１５１および第２回収チューブ１５３を伝って、回収タンク１５４へ排気される。
【００５７】
回収タンク１５４は、吸入キャップ９１により吸い込んだ付着物を貯留可能に構成されていると共に、上面には排気チューブ１５５が繋ぎこまれている。排気チューブ１５５には、ゴミ等を除去するフィルタ１５６が介設されている。したがって、回収タンク１５４では、圧縮エアー等のエアーから付着物を分離してこれを貯留する一方、外部にはきれいなエアーを排気し、液滴吐出装置１の雰囲気の清浄度を保つようになっている。
【００５８】
図４および図５に示すように、共通固定ベース９５には、一方の端部に固定された鉛直ブラケット１６１と、鉛直ブラケット１６１とキャップユニット９３との間に位置し、共通固定ベース９５に載置されたベース側防液パン１６２と、鉛直ブラケット１６１に平行にベース側防液パン１６２に固定された取付プレート１６３と、が設けられている。そして、鉛直ブラケット１６１には上記２組のマニホールドレギュレータ１３４が上下に取り付けられ、また取付けプレート１６３には１２個のエゼクタ１１１が取り付けられ、さらにベース側防液パン１６２には３組の中継マニホールド１５２が横並びに載置されている。
【００５９】
吸入キャップ９１（吸入部材）は、図７に示すように、キャップ本体１７１と、キャップ本体１７１を固定すると共にベースプレート９２に固定されたキャップホルダ１７２と、で構成されている。キャップ本体１７１は、平坦な上面のキャップ表面１８１に形成した複数の吸引孔１８２と、内部に構成され、複数の吸引孔１８２に連通するチャンバ１８３と、を有している。
【００６０】
キャップホルダ１７２の内部には、チャンバ１８３に連通する凹部１９１が形成されており、凹部１９１には、第１エアー供給チューブ１３２に接続された管継手１９２が下側から連通している。凹部１９１は、上方に向かって拡開するように形成されており、その中心部に管継手１９２が接続されている。すなわち、吸入キャップ９１は、その中心部にて吸引力を作用され、複数の吸引孔１８２を介してその周辺のエアーと共にノズル面５１の付着物を吸い込む。
【００６１】
図８（ａ）に模式的に示すように、吸入キャップ９１は、キャップ表面１８１がノズル面５１に対し所定の間隙を存して平行に対面するようになっている。すなわち、吸引清掃処理は、吸入キャップ９１がノズル面５１に近接して対峙することで行われる。また、同図（ｂ）に示すように、キャップ表面１８１は、ノズル面５１の最外端の２つのノズル５５を包含可能に構成されると共に、複数の吸引孔１８２がノズル面５１の投影領域に包含されるように、ノズル面５１に対し小さく構成されている。
【００６２】
また、複数の吸引孔１８２は、ノズル列５４の延在方向と平行に等ピッチで整列配置されている。吸引孔１８２は付着物を吸い込むためにノズル孔（ノズル５５）よりも大きく形成され、その個数は１８０個のノズル孔５５に対し例えば８個からなっている。このような構成により、吸入キャップ９１は、吸引時のエアーの無用なリークを好適に抑制しながら、ノズル孔５５周りの付着物を複数の吸引孔１８２から効率良く吸引することが可能となっている。
【００６３】
そして同図（ｃ）に示すように、吸引清掃処理は、ノズル面５１に対し吸入キャップ９１を対峙させた状態で水平移動させることで行われる。すなわち、吸引手段９４の駆動に同期して、移動テーブル６１を駆動して、ノズル面５１を非接触で通過するように吸入キャップ９１を移動させる。上記のように、移動テーブル６１による移動方向に対し吸入キャップ９１は僅かに傾いているため、吸入キャップ９１は、ノズル面５１の長辺方向に対し略直交する方向からこれに臨み、その後、キャップ表面１８１の長辺方向とノズル面５１の長辺方向とが合致して対面、すなわちキャップ表面１８１がノズル面５１の投影領域に包含されるようになっている。
【００６４】
この場合、吸入キャップ９１のキャップ表面１８１は、ノズル面５１に対する移動方向の先端側に、面取りされた先下がりの傾斜面１９３を有している。傾斜面１９３により、吸引清掃処理において吸入キャップ９１がノズル面５１に臨んだ際に、ノズル面５１から大きく突出した付着物が吸入キャップ９１の先端面に付着してしまうのを防止することができる。また、傾斜面１９３を流れるエアーは流速を増すため、ノズル面５１の付着物を除去し易くなる。なお、本実施形態では、キャップ表面１８１を平坦面としているが、付着物のより好適な吸引を促すために、エアーの流れを考慮した微妙な凹凸を設けてもよい。
【００６５】
ここで、一連の吸引清掃処理について、図１および図８を参照して説明する。先ず、移動テーブル６１およびＸ・Ｙ移動機構３により吸引清掃ユニット６３およびヘッドユニット９を、メンテナンス位置に移動させる。ここで、電磁弁１３８を開弁して吸引手段９４を駆動すると共に、移動テーブル６１を駆動して、１２個のノズル面５１に対し１２個の吸入キャップ９１を一括して通過させる。これにより、ノズル面５１と吸入キャップ９１のキャップ表面１８１との間でエアーの流れが変化しあるいはかき乱され、吸入キャップ９１は、外部から引き込むエアーによりノズル面５１の付着物を吸い込み、ノズル面５１を清掃する。
【００６６】
吸入キャップ９１を移動させる際に、キャップ表面１８１がノズル面５１に対面したところで、移動テーブル６１のサーボモータ７２をホールド制御し、吸入キャップ９１を一時的に待機させてもよい。あるいは、キャップ表面１８１とノズル面５１との間をより激しい乱流状態にするために、両者が対面した状態で、サーボモータ７２を正逆回転させ、ノズル面５１に対し吸入キャップ９１を前後に微小移動させてもよい。
【００６７】
そして、制御装置１２によるタイマー管理により、電磁弁１３８が閉弁して吸引手段９４の駆動が停止されると共に、移動テーブル６１の駆動が停止されて、一連の吸引清掃処理が完了する。このように、吸引清掃ユニット６３と移動テーブル６１とが協働して、ノズル面５１を吸引方式により清掃する方式であるため、ノズル面５１を強い拭取り接触等により損傷することなく、ノズル面５１から付着物を適切に除去することができる。そして吸引清掃処理された液滴吐出ヘッド８は、基板Ｗへの描画処理に移行することとなる。
【００６８】
なお、本実施形態では、移動テーブル６１によりノズル面５１に対し吸入キャップ９１は僅かに傾いた状態から対面する構成であるが、ノズル面５１の長辺方向と吸入キャップ９１の長辺方向とを常に合致させながら、吸入キャップ９１を移動させるようにしてもよい。この場合、移動テーブル６１の移動方向に対し吸入キャップ９１の長辺方向が直交するように、移動テーブル６１を構成すればよい。
【００６９】
また、吸入キャップ９１をノズル面５１の長辺方向に直交する方向から移動させる構成に代えて、吸入キャップ９１をノズル面５１の短辺方向に直交する方向から移動させるようにしてもよい。さらに、吸引手段９４の駆動に同期して移動テーブル６１を駆動する構成に代えて、吸引手段９４の駆動に同期してＸ・Ｙ移動機構３のＹ軸テーブル５を駆動してもよい。すなわち、吸入キャップ９１に対し液滴吐出ヘッド８を移動させることで、吸引清掃処理を行ってもよい。
【００７０】
また、吸入キャップ９１の複数の吸引孔１８２をノズル列５４に対応するスリットで構成するようにしてもよいし、例えば、複数の吸引孔１８２を図９に示すように構成してもよい。すなわち同図に示すように、複数の吸引孔１８２は、吸入キャップ９１の長辺方向に２本の吸引孔列１８４を構成すると共に、全体として千鳥状に整列配置されている。そして各吸引孔１８２は、付着物を吸入し易いように、面取りして構成されている。また、２本の吸引孔列１８４は、２本のノズル列５４に対応して、ノズル列５４間の距離分だけ離間して構成されている。このような構成により、吸入キャップ９１は、各ノズル列５４のノズル孔５５周りに付着した付着物をより好適に吸引し得る。
【００７１】
次に、吸引清掃処理に係る第２実施形態について、特に図示せず第１実施形態との相違点を中心に説明する。第２実施形態は、ノズル面５１の面内方向に吸入キャップ９１を相対的に移動させる第１実施形態の構成に代えて、ノズル面５１に対し吸入キャップ９１を相対的に昇降させ、この昇降動作に同期して吸引手段９４を駆動することで、吸引清掃処理を行うものである。
【００７２】
すなわち、第２実施形態に係る吸引清掃ユニット６３には、液滴吐出ヘッド８（ヘッドユニット９）に対し、キャップユニット９３を単位として複数の吸入キャップ９１を一括して昇降させるキャップ側昇降機構が組み込まれている。キャップ側昇降機構は、例えば、エアーシリンダやモータなどの駆動源となるアクチュエータを有し、アクチュエータの駆動によりキャップユニット９３を昇降させる。
【００７３】
アクチュエータをエアーシリンダで構成した場合には、共通固定ベース９５にエアーシリンダを設け、そのピストンロッドをキャップユニット９３に連結させると共に、キャップユニット９３を共通固定ベース９５に対し自由状態とさせる。そして吸引清掃処理では、液滴吐出ヘッド８の直下に吸入キャップ９１を臨ませた状態で、吸引手段９４を駆動し、これに同期してエアーシリンダを駆動して、キャップユニット９３を上昇させる。
【００７４】
この上昇動作に伴い、吸入キャップ９１はノズル面５１から付着物を吸引除去する。なお、この場合に、吸引手段９４の駆動に同期して、さらにＸ・Ｙ移動機構３や移動テーブル６１を駆動して、吸入キャップ９１をＸ・Ｙ平面内において微小移動させ、キャップ表面１８１とノズル面５１との間により激しい乱流状態を構成してもよい。
【００７５】
もっとも、キャップ側昇降機構に代えて、吸入キャップ９１に対し、ヘッドユニット９を単位として複数の液滴吐出ヘッド８を一括して昇降させるヘッド側昇降機構を、メインキャリッジ７に組み込んでもよい。例えば、ヘッド側昇降機構は、アクチュエータを駆動モータで構成し、移動系の主体をボールねじで構成すればよい。
【００７６】
具体的には、ヘッド側昇降機構は、ヘッドユニット９を下部に連結したスライダと、スライダを上下方向にスライド自在に支持するスライドベースと、スライドベースに固定した駆動モータと、駆動モータにより正逆回転するボールねじと、ボールねじに螺合すると共にスライダに固定した雌ねじブロックと、を具備して構成すればよい。かかる構成により、駆動モータを正逆回転させることで、ボールねじおよび雌ねじブロックを介してスライダが昇降し、複数の液滴吐出ヘッド８が一括して昇降する。
【００７７】
この場合の吸引清掃処理は、吸入キャップ９１の直上部に液滴吐出ヘッド８を臨ませた状態から、吸引手段９４の駆動に同期して液滴吐出ヘッド８（ヘッドユニット９）を下降させればよい。そして上記同様に、Ｘ・Ｙ移動機構３等を更に駆動して、キャップ表面１８１とノズル面５１との間により激しい乱流状態を構成してもよい。なお、ヘッド側昇降機構を活用することで、ノズル面５１と基板Ｗの表面との間のワークギャップを微調整することもできる。
【００７８】
次に、第３実施形態について、図１０を参照して説明する。第１実施形態では吸入キャップ９１がノズル面５１に対し非接触状態で吸引清掃処理を行ったが、この構成に代えて第３実施形態では、吸入キャップ９１がノズル面５１に接触した状態で吸引清掃処理を行うものである。このため、第３実施形態では、吸入キャップ９１がノズル面５１に対し離接するように、第２実施形態にいうキャップ側昇降機構またはヘッド側昇降機構（以下、単に昇降機構という。）を備えている。
【００７９】
図１０に示すように、第３実施形態に係る吸入キャップ９１のキャップ表面１８１には、複数の吸引孔１８２から成る１列の吸引孔列１８４が長手方向に形成されていると共に、吸引孔列１８４を挟んで一対の密着片部２０１が離間して取り付けられている。吸引孔列１８４は、２本のノズル列５４間の中心位置に位置するように構成されていると共に、一対の密着片部２０１は、２本のノズル列５４の外側のノズル面５１に密着可能に構成されている。したがって、一対の密着片部２０１を介して吸入キャップ９１をノズル面５１に密着した状態では、吸引孔１８２がノズル面５１に僅かな間隙を存して臨むと共に、吸入キャップ９１とノズル面５１との間には、長手方向の両端部を開口した非封止空間が構成される。
【００８０】
吸引清掃処理を行う場合には、先ず、液滴吐出ヘッド８の直下に吸入キャップ９１を臨ませ、ノズル面５１にキャップ表面１８１を対面させる。この状態で昇降機構を駆動して、吸入キャップ９１をノズル面５１に非封止状態で密着させ、吸引手段９４を駆動する。これにより、吸入キャップ９１とノズル面５１との間では、長手方向の両側からエアーが引き込まれ、各吸引孔１８２にエアーと共にノズル面５１の付着物が吸い込まれてゆく。そして、制御装置１２によるタイマー管理により、電磁弁１３８が閉弁されると共に、昇降機構が駆動して吸入キャップ９１がノズル面５１から相対的に離間し、一連の吸引清掃処理が完了する。
【００８１】
本実施形態によれば、上記各実施形態と同様に、ノズル面５１を吸引方式により清掃する方式であるため、ノズル面５１を損傷することなく、ノズル面５１から付着物を適切に除去することができる。また、吸入キャップ９１をノズル面５１に非封止状態で接触させているため、第２実施形態に比べて、吸入キャップ９１とノズル面５１との間でエアーのリークを抑制した状態でエアーの流れを確保できる。さらに、吸入キャップ９１の密着片部２０１（接触部分）の形態により、エアーの流れを制御し、付着物の吸引をより適切に行うことも可能である。このため、ノズル孔５５周りにおいてエアーの流速を高めることができ、付着物をより一層適切に除去することができる。
【００８２】
なお、この場合も複数の吸引孔１８２の数や配置は任意である。また、密着片部２０１の構造もこれに限るものではない。さらに、上記いずれの実施形態においても、吸引手段９４の主要部をエゼクタ１１１とする構成に代えて、吸引手段をピストンポンプなどのメカニカルポンプで構成してもよい。
【００８３】
ところで、本実施形態の液滴吐出装置１は、各種の材料からなる機能液を用いることで、各種の電気光学装置（デバイス）の製造に用いることができる。すなわち、液晶表示装置、有機ＥＬ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。もちろん、液晶表示装置等に用いるカラーフィルタの製造にも適用することができる。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を包含する装置が考えられる。そして、これらの電気光学装置を備えた電子機器、例えばフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話を提供することができる。
【００８４】
そこで、この液滴吐出装置１を用いた製造方法を、液晶表示装置の製造方法および有機ＥＬ装置の製造方法を例に説明し、他のデバイスについても簡単に説明する。
【００８５】
図１１は、液晶表示装置の断面図である。同図に示すように、液晶表示装置４５０は、上下の偏光板４６２、４６７間に、カラーフィルタ４００と対向基板４６６とを組み合わせ、両者の間に液晶組成物４６５を封入することにより構成されている。また、カラーフィルタ４００および対向基板４６６間には、配向膜４６１、４６４が構成され、対向基板４６６の内側の面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子（図示せず）と画素電極４６３とがマトリクス状に形成されている。
【００８６】
カラーフィルタ４００は、マトリクス状に並んだ画素（フィルタエレメント）を備え、画素と画素の境目は、バンク４１３により区切られている。画素の１つ１つには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかのフィルタ材料（機能液）が導入されている。すなわち、カラーフィルタ４００は、透光性の基板４１１（ワークＷ）と、遮光性のバンク４１３とを備えている。バンク４１３が形成されていない（除去された）部分は上記画素を構成し、この画素に導入された各色のフィルタ材料は着色層４２１を構成する。バンク４１３及び着色層４２１の上面には、オーバーコート層４２２及び電極層４２３が形成されている。
【００８７】
そして、本実施形態の液滴吐出装置１では、バンク４１３で区切られて形成された画素内に、液滴吐出ヘッド８により、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色の機能液を着色層形成領域毎に選択的に吐出している。そして、塗布した機能液を乾燥させることにより、成膜部となる着色層４２１を得るようにしている。また、液滴吐出装置１では、液滴吐出ヘッド８により、オーバーコート層４２２など各種の成膜部を形成している。もちろん、吸引清掃ユニット６３により、液滴吐出ヘッド８のノズル面５１は適宜吸引清掃処理されている。
【００８８】
同様に、図１２を参照して、有機ＥＬ装置とその製造方法を説明する。同図に示すように、有機ＥＬ装置５００は、ガラス基板５０１（ワークＷ）上に回路素子部５０２が積層され、回路素子部５０２上に主体を為す有機ＥＬ素子５０４が積層されている。また有機ＥＬ素子５０４の上側には、不活性ガスの空間を存して封止用基板５０５が形成されている。
【００８９】
有機ＥＬ素子５０４には、無機物バンク層５１２ａおよびこれに重ねた有機物バンク層５１２ｂによりバンク５１２が形成され、このバンク５１２により、マトリクス状の画素が画成されている。そして、各画素内には、下側から画素電極５１１、Ｒ・Ｇ・Ｂいずれかの発光層５１０ｂおよび正孔注入／輸送層５１０ａが積層され、且つ全体がＣａやＡｌ等の薄膜を複数層に亘って積層した対向電極５０３で覆われている。
【００９０】
そして、本実施形態の液滴吐出装置１では、Ｒ・Ｇ・Ｂの各発光層５１０ｂおよび正孔注入／輸送層５１０ａの成膜部を形成するようにしている。また、液滴吐出装置１では、正孔注入／輸送層５１０ａを形成した後に、液滴吐出ヘッド８に導入する機能液としてＣａやＡｌ等の液体金属材料を用いて、対向電極５０３を形成する等している。もちろん、吸引清掃ユニット６３により、液滴吐出ヘッド８のノズル面５１は適宜吸引清掃処理されている。
【００９１】
そして、以下に示すデバイスの製造方法において、液滴吐出ヘッド８のノズル面５１の吸引清掃処理に、吸引清掃ユニット６３が活用されている。
【００９２】
すなわち、ＰＤＰ装置の製造方法では、複数の液滴吐出ヘッド８にＲ、Ｇ、Ｂ各色の蛍光材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド８を主走査および副走査し、蛍光材料を選択的に吐出して、背面基板（ワークＷ）上の多数の凹部にそれぞれ蛍光体を形成する。
【００９３】
電気泳動表示装置の製造方法では、複数の液滴吐出ヘッド８に各色の泳動体材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド８を主走査および副走査し、泳動体材料を選択的に吐出して、電極（ワークＷ）上の多数の凹部にそれぞれ蛍光体を形成する。なお、帯電粒子と染料とからなる泳動体は、マイクロカプセルに封入されていることが好ましい。
【００９４】
金属配線形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド８に液状金属材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド８を主走査および副走査し、液状金属材料を選択的に吐出して、基板（ワークＷ）上に金属配線を形成する。例えば、上記の液晶表示装置におけるドライバと各電極とを接続する金属配線や、上記有機ＥＬ装置におけるＴＦＴ等と各電極とを接続する金属配線に適用してこれらのデバイスを製造することができる。また、この種のフラットパネルディスプレイの他、一般的な半導体製造技術に適用できることは言うまでもない。
【００９５】
レンズの形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド８にレンズ材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド８を主走査および副走査し、レンズ材料を選択的に吐出して、透明基板（ワークＷ）上に多数のマイクロレンズを形成する。例えば、上記ＦＥＤ装置におけるビーム収束用のデバイスを製造する場合に適用可能である。また、各種光デバイスの製造技術にも適用可能である。
【００９６】
レンズの製造方法では、複数の液滴吐出ヘッド８に透光性のコーティング材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド８を主走査および副走査し、コーティング材料を選択的に吐出して、レンズの表面にコーティング膜を形成する。
【００９７】
レジスト形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド８にレジスト材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド８を主走査および副走査し、レジスト材料を選択的に吐出して、基板（ワークＷ）上に任意形状のフォトレジストを形成する。例えば、上記の各種表示装置におけるバンクの形成はもとより、半導体製造技術の主体をなすフォトリソグラフィー法において、フォトレジストの塗布に広く適用可能である。
【００９８】
光拡散体形成方法では、複数の液滴吐出ヘッド８に光拡散材料を導入し、複数の液滴吐出ヘッド８を主走査および副走査し、光拡散材料を選択的に吐出して、基板（ワークＷ）上に多数の光拡散体を形成する。この場合も、各種光デバイスに適用可能であることはいうまでもない。
【００９９】
【発明の効果】
本発明のノズル面の吸引清掃方法・装置によれば、ノズル面に非封止状態で接触し又は非接触状態で臨む吸入部材を介して、ノズル面に付着した機能液等の付着物をエアーと共に吸引することで、ノズル面を清掃する。したがって、ノズル面に損傷を与えることなく、これを適切に清掃でき、液滴吐出ヘッドから機能液滴が飛行曲がりなく良好に吐出される。
【０１００】
本発明の液滴吐出装置によれば、上記のノズル面の吸引清掃装置を備えているため、液滴吐出ヘッドは機能液滴を高精度に吐出することができると共に、そのノズル面の劣化を十分に抑制できる。
【０１０１】
本発明の電気光学装置の製造方法、上記の液滴吐出装置を用いての成膜処理であるため、高品質で信頼性の高い各種の電気光学装置、電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置の基本的構成を模式的に示した平面図である。
【図２】実施形態に係るヘッドユニットの主要部を示す平面図である。
【図３】（ａ）実施形態に係る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４】実施形態に係る吸引清掃ユニットを示す外観斜視図である。
【図５】実施形態に係る吸引清掃ユニットを示した図であり、（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。
【図６】実施形態に係る吸引清掃ユニットの配管系統図である。
【図７】実施形態に係る吸入部材を示した図であり、（ａ）平面図、（ｂ）正面断面図、（ｃ）側面断面図である。
【図８】実施形態に係る液滴吐出ヘッドと吸入部材との関係を模式的に示す説明図である。
【図９】吸引孔の他の配列を模式的に示す説明図である。
【図１０】第３実施形態に係る吸入キャップを示した図であり、（ａ）平面図、（ｂ）側面図である。
【図１１】実施形態の液滴吐出装置で製造する液晶表示装置の断面図である。
【図１２】実施形態の液滴吐出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液滴吐出装置
３Ｘ・Ｙ移動機構（移動機構）
８液滴吐出ヘッド
９ヘッドユニット
１２制御装置
５１ノズル面
５５ノズル
６１移動テーブル（移動機構）
６３吸引清掃ユニット
９１吸入キャップ（吸入部材）
９４吸引手段
１８１キャップ表面
１８２吸引孔
４５０液晶表示装置
５００有機ＥＬ装置
Ｗ基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a nozzle surface suction cleaning method and a suction cleaning device for cleaning a nozzle surface of a droplet discharge head typified by an inkjet head, a droplet discharge device, a method of manufacturing an electro-optical device, an electro-optical device, and electronic equipment. It is about.
[0002]
[Prior art]
In a conventional droplet discharge device such as an ink jet printer, a rubber wiper is slid relative to the nozzle surface of the droplet discharge head, thereby removing ink mist, dust, and other deposits adhered to the nozzle surface. A so-called wiping device that cleans the nozzle surface by wiping is mounted (for example, see Patent Document 1). As another wiping device, a method is known in which a cloth sheet impregnated with a cleaning agent is paid out, strongly pressed against a nozzle surface, and the wiped portion is collected as needed (see, for example, Patent Document 2). ).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-258516 (FIG. 4)
[Patent Document 2]
JP 2001-171135 A (page 4-5, FIG. 2)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In such a conventional method of cleaning the nozzle surface, the wiper or sheet is brought into direct contact with the nozzle surface, and depending on the frequency of use or the properties of the ink (functional liquid), the nozzle surface that has been subjected to the lyophobic treatment by plating or the like may be damaged. was there. In addition, the wiper performs the next cleaning operation with the ink or the like adhered. Therefore, especially when a high-viscosity liquid such as a resin liquid is used as the functional liquid, the nozzle surface may be appropriately affected by the adhered substance. Could not clean.
[0005]
The present invention provides a nozzle surface suction cleaning method and a suction cleaning device capable of appropriately cleaning the nozzle surface without damaging the nozzle surface, a droplet discharge device, a method of manufacturing an electro-optical device, an electro-optical device, and Its purpose is to provide electronic equipment.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The suction cleaning method for a nozzle surface according to the present invention is a method of bringing a suction member into contact with the nozzle surface of a droplet discharge head in an unsealed state, and adhering substances adhered to the nozzle surface by suction means connected to the suction member together with air. It is characterized by suction.
The nozzle surface suction cleaning device of the present invention is a nozzle surface suction cleaning device for cleaning the nozzle surface by suctioning the adhered matter adhered to the nozzle surface of the droplet discharge head. It is characterized by comprising a suction member that comes in contact with and sucks the attached matter, and a suction unit that is connected to the suction member and sucks the attached matter together with air through the suction member.
[0007]
According to this configuration, since the suction method is used in which the adhering matter is sucked into the suction member together with the air, the adhering matter is removed from the nozzle surface without performing strong wiping directly on the nozzle surface as in the related art. This can be cleaned. In particular, by keeping the space between the nozzle surface and the suction member in a non-sealing state, the flow of air is secured between these and the outside. Can be removed.
In the “non-sealed state”, it is preferable that a part of the suction member is brought into contact with the nozzle surface so that air leakage is suppressed. According to this, the flow velocity of the air is increased around the nozzle hole formed in the nozzle surface, and the attached matter can be more appropriately removed by the air. In addition, it is possible to control the flow of the air by the form of the contact portion of the suction member, and more appropriately suck the attached matter.
[0008]
In another suction cleaning method for a nozzle surface of the present invention, a suction member is brought into close proximity to a nozzle surface of a droplet discharge head, and a substance attached to the nozzle surface is sucked together with air by suction means connected to the suction member. It is characterized by suction.
Another suction cleaning apparatus for a nozzle surface of the present invention is a suction cleaning apparatus for a nozzle surface, which suctions an adhering substance attached to a nozzle surface of a droplet discharge head and cleans the nozzle surface. It is characterized by comprising: a suction member that confronts and sucks the attached matter; and suction means that is connected to the suction member and sucks the attached matter together with air through the suction member.
[0009]
According to this configuration, similarly to the above, since the suction system sucks the adhering matter into the suction member together with the air, it can be cleaned without damaging the nozzle surface. In addition, by setting the nozzle surface and the suction member in a non-contact state, the flow of the air drawn into the suction member from the outside is ensured, so that the air can appropriately remove deposits from the nozzle surface.
[0010]
In this case, it is preferable that the adhering substance be sucked together with air by the suction means while the suction member is relatively moved in the in-plane direction of the nozzle face with respect to the nozzle face.
Similarly, the apparatus further includes a moving mechanism for relatively moving the suction member in the in-plane direction of the nozzle surface with the suction member facing the nozzle surface, and control means for controlling driving of the moving mechanism and the suction means. Preferably, the control means drives the moving mechanism in synchronization with the driving of the suction means.
[0011]
According to this configuration, the air flow changes or is disturbed between the suction member and the nozzle surface by moving the suction member relative to the nozzle surface during suction (turbulent state). This makes it easier for the deposits on the nozzle surface to be taken away.
[0012]
In this case, it is preferable that the moving mechanism moves the suction member so as to pass through the nozzle surface.
[0013]
According to this configuration, the nozzle surface can be properly cleaned over the entire area.
[0014]
In these cases, it is preferable that the suction member has a downwardly inclined surface on the tip side in the movement direction with respect to the nozzle surface.
[0015]
According to this configuration, with the relative movement of the suction member, first, the downwardly inclined surface faces the nozzle surface. It can be prevented from adhering to the surface. Further, the air flowing on the inclined surface increases the flow velocity, so that the deposits on the nozzle surface are easily removed.
[0016]
In these cases, the suction member preferably has a plurality of suction holes on the surface facing the nozzle surface.
[0017]
According to this configuration, the attached matter can be sucked through the plurality of suction holes in a state where the air flow is secured between the nozzle surface and the suction member.
[0018]
In this case, it is preferable that the plurality of suction holes are aligned and arranged substantially in parallel with the extending direction of the nozzle row formed on the nozzle surface.
[0019]
According to this configuration, it is possible to appropriately suction the attached matter around the plurality of nozzle holes forming the nozzle row. Note that the “alignment arrangement” also includes arranging a plurality of suction holes in a staggered manner.
[0020]
In these cases, it is preferable that the plurality of suction holes are arranged so as to be included in the projection area of the nozzle surface.
[0021]
According to this configuration, unnecessary leakage of air at the time of suction can be suitably suppressed, and the attached matter can be efficiently sucked.
[0022]
A droplet discharge device of the present invention includes the above-described nozzle surface suction cleaning device of the present invention and a droplet discharge head.
[0023]
According to this configuration, since the nozzle surface can be properly cleaned without damaging the nozzle surface, it is possible to discharge the functional droplet from the droplet discharge head without bending. In addition, since the deterioration of the nozzle surface of the droplet discharge head can be sufficiently suppressed, the frequency of replacement of the droplet discharge head due to the deterioration can be reduced, and the reliability and productivity of the device can be improved. In addition, the droplet discharge device is a concept that includes not only an apparatus using various substrates such as a color filter described below as a work, but also an ink jet printer whose recording medium is a discharge target.
[0024]
A method of manufacturing an electro-optical device according to the present invention is characterized in that a functional liquid is discharged from a droplet discharge head by using the above-described droplet discharge device of the present invention to form a film formation unit on a substrate.
An electro-optical device according to the present invention is characterized in that the above-described droplet discharge apparatus according to the present invention is used, and a film formation unit formed by a functional liquid discharged from a droplet discharge head is provided on a substrate.
[0025]
According to this configuration, since the film forming process is performed using the above-described droplet discharge device, the throughput of the electro-optical device can be improved. In addition, as the electro-optical device (device), a liquid crystal display device, an organic EL (Electro-Luminescence) device, an electron-emitting device, a PDP (Plasma Display Panel) device, an electrophoretic display device, and the like can be considered. The electron emission device is a concept including a so-called FED (Field Emission Display) device. Further, examples of the electro-optical device include devices including metal wiring formation, lens formation, resist formation, light diffuser formation, and the like.
[0026]
An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device according to the present invention.
[0027]
According to this configuration, it is possible to provide an electronic apparatus equipped with a high-performance electro-optical device. In this case, as the electronic device, various electronic products other than a mobile phone and a personal computer equipped with a so-called flat panel display correspond thereto.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a droplet discharge device according to an embodiment of the present invention and a suction cleaning device for a nozzle surface provided in the droplet discharge device will be described. This droplet discharge device is incorporated in a production line of a flat panel display such as a liquid crystal display device, and selectively discharges functional droplets such as a luminescent material from a droplet discharge head to a substrate (work) by an inkjet method. In this case, a desired film is formed on the substrate by drawing. Further, the suction cleaning device for the nozzle surface corresponds to a general wiping device, and removes deposits attached to the nozzle surface of the droplet discharge head.
[0029]
FIG. 1 is a plan view schematically showing the basic configuration of the droplet discharge device. As shown in FIG. 1, the droplet discharge device 1 is movably attached to an X / Y moving mechanism 3 including an X-axis table 4 and a Y-axis table 5 installed on a machine base 2, and to the X-axis table 4. And a main carriage 7 movably attached to the Y-axis table 5. On the work table 6, a substrate W (work) made of glass, plastic, or the like is placed. The main carriage 7 holds a head unit 9 on which 12 droplet discharge heads 8 for discharging functional droplets to the substrate W are mounted.
[0030]
The droplet discharge device 1 includes a maintenance unit 11 for performing a maintenance process of the droplet discharge head 8, a functional liquid supply system (not shown) for supplying a functional liquid to the droplet discharge head 8, and various other components. Is provided with the control device 12 which controls the whole. As the functional liquid, in addition to a general ink, a liquid containing a material corresponding to the purpose of various substrates W, such as a filter material of a color filter or a liquid metal material functioning as a metal wiring after drawing, is used.
[0031]
The X-axis table 4 has a pulse-driven linear motor 21 and an X-axis slider 22 which incorporates the linear motor 21 and which has the work table 6 movably in the X-axis direction. The linear motor 21 is driven via a motor driver 23 connected to the control device 12, and the X-axis slider 22 moves the substrate W in the X-axis direction via the work table 6 by driving the linear motor 21.
[0032]
Similarly, the Y-axis table 5 includes a pulse-driven linear motor 25, and a Y-axis slider 26 that incorporates the linear motor 25 and mounts the main carriage 7 movably in the Y-axis direction. The linear motor 25 is driven via a motor driver 27 connected to the control device 12, and the Y-axis slider 26 moves the head unit 9 in the Y-axis direction via the main carriage 7 by driving the linear motor 25.
[0033]
In this case, the X-axis table 4 is directly supported on the machine base 2, while the Y-axis table 5 extends in the Y-axis direction so as to straddle the X-axis table 4 and the maintenance means 11. It is supported by a pair of columns 28, 28. Therefore, the Y-axis table 5 moves the head unit 9 to the maintenance position located immediately above the maintenance unit 11 when performing the maintenance processing of the droplet discharge head 8 and also performs the drawing on the substrate W. Moves the head unit 9 to a drawing area located immediately above the X-axis table 4.
[0034]
As shown in the figure, the X-axis direction corresponds to the so-called main scanning direction of the ink jet system, and the Y-axis direction corresponds to the so-called sub-scanning direction. Therefore, the drawing processing on the substrate W is performed when the head unit 9 (droplet discharge head 8) above performs main scanning and sub-scanning relative to the substrate W by the XY moving mechanism 3.
[0035]
As shown in FIG. 2, the head unit 9 includes 12 (plural) droplet discharge heads 8 which are divided into two rows each of which is six pieces, and are arranged in the main scanning direction, and a plurality of droplet discharge heads 8. A sub-carriage 31 is mounted, and twelve (plural) head holding members 32 (see FIG. 3B) for individually attaching the droplet discharge heads 8 to the sub-carriage 31 are provided. Each of the droplet discharge heads 8 is disposed at a predetermined angle in order to secure a sufficient application density of the functional droplets with respect to the substrate W. Further, each of the droplet discharge heads 8 in one row and the other row is provided. Are displaced from each other in the sub-scanning direction.
[0036]
As shown in FIG. 3, the droplet discharge head 8 is of a so-called two-unit type, and includes a liquid introduction unit 42 having two connection needles 41 and a two-unit connector 43 connected to the side of the liquid introduction unit 42. And a head main body 45 connected below the liquid introducing section 42 (upward in FIG. 3A). This type of ink-jet type droplet discharge head 8 is configured by using a piezoelectric element (piezo element) as an energy generating element for discharging drive, or using an electrothermal converter.
[0037]
Each connection needle 41 is connected to a functional liquid supply system via a pipe adapter 47, and the liquid introduction unit 42 receives supply of the functional liquid from each connection needle 41. The head substrate 44 is connected to a head driver 49 connected to the control device 12 via an FFC (Flat Flexible Cable) connected to each connector 43 (see FIG. 1). The head driver 49 applies, for example, a drive signal for discharging droplets to the piezoelectric element, and drives the droplet discharge head 8 to discharge.
[0038]
The head body 45 is composed of a nozzle plate 52 having a flat nozzle surface 51 and two rectangular parallelepiped pump units 53 connected to the nozzle plate 52. In the droplet discharge head 8, the head body 45 protrudes from the lower surface of the sub-carriage 31, and two nozzle rows 54 are mutually formed on the lower surface of the head body 45, that is, the nozzle surface 51 facing in parallel with the substrate W. They are formed in parallel.
[0039]
Each nozzle row 54 includes, for example, 180 nozzles 55 arranged at an equal pitch. A piezoelectric element is provided in the pump unit 53 in accordance with the number of the nozzles 55. By the pumping operation of the piezoelectric element, the droplet discharge head 8 causes the droplet discharge head 8 to move from the nozzle hole of each nozzle 55 opened in the nozzle surface 51. The functional droplet is ejected in a dot shape. Although not particularly shown, a portion around the nozzle hole and the nozzle surface 51 are subjected to a surface treatment so as to have a liquid repellent function, and are coated with, for example, a eutectoid plating layer.
[0040]
The number of nozzles and the number of nozzle rows of the droplet discharge head 8 are arbitrary. When a sufficient application density of the functional liquid on the substrate W can be ensured by, for example, configuring the droplet discharge head 8 with a dedicated component, it is not necessary to tilt the droplet discharge head 8 and set it.
[0041]
The maintenance unit 11 includes a moving table 61 installed on the machine base 2, a suction recovery unit 62 for nozzle holes placed on the moving table 61 (hereinafter, abbreviated as the suction recovery unit 62), and a suction recovery unit 62. And a suction cleaning unit 63 (hereinafter, abbreviated as the suction cleaning unit 63) of the nozzle surface 51 which is disposed adjacently. With the moving table 61, the suction recovery unit 62 and the suction cleaning unit 63 face the head unit 9 moved to the maintenance position by the Y-axis table 5, respectively.
[0042]
The moving table 61 is arranged in parallel with the X-axis table 4 and straddles the Y-axis table 5 above. The moving table 61 includes, for example, a ball screw as a main body of a moving system, and a servo motor 72 driven via a motor driver 71 rotates forward and reverse to move the suction recovery unit 62 and the suction cleaning unit 63 to a pair of guide rails. Slide along the 73 axis along the X-axis direction.
[0043]
The suction recovery unit 62 prevents and eliminates so-called dot omission of the droplet discharge head 8 by forcibly sucking the functional liquid from the nozzle hole of the droplet discharge head 8. The suction recovery unit 62 brings the caps into close contact with the nozzle surfaces 51 of the respective droplet discharge heads 8 by, for example, an elevating mechanism, and drives a suction pump connected to each cap in this state to drive the suction pumps from all the nozzle holes (nozzles 55). The function liquid is forcibly sucked. After the suction recovery process, the suction cleaning unit 63 basically performs a suction cleaning process on the nozzle surface 51 (details will be described later).
[0044]
The suction recovery unit 62 can also function as a droplet receiver for preliminary ejection (so-called flushing) of the droplet ejection head 8 by slightly separating the cap from the nozzle surface 51 by the elevating mechanism. Further, the suction recovery unit 62 functions as a storage unit for keeping the cap tightly closed to the nozzle surface 51 by an elevating mechanism to seal the nozzle hole airtight and prevent drying of the functional liquid from the nozzle hole when not operating. It can also be done.
[0045]
The control device 12 has a CPU 81 for controlling the operation of various constituent devices. The control device 12 stores a control program and control data for executing a braking operation of the droplet discharge device 1 and performs various control processes. Has a working area for performing.
[0046]
For example, when performing the drawing process, the control device 12 performs the forward movement (main scanning) of the substrate W by the XY movement mechanism 3 and the pitch feed of the droplet discharge head 8 via the motor drivers 23 and 27. The operation (sub-scanning) is controlled, and in synchronization with the operation, the ejection drive of each droplet ejection head 8 is controlled via the head driver 49. In particular, the control device 12 controls the driving of the suction cleaning unit 63 in synchronization with the movement of the head unit 9 by the moving table 61 via the motor driver 71 (described later).
[0047]
In the present embodiment, the substrate W is moved in the main scanning direction with respect to the droplet discharge head 8, but the configuration may be such that the droplet discharge head 8 is moved in the main scanning direction. Further, the substrate W may be fixed, and the droplet discharge head 8 may be moved in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
[0048]
Here, the suction cleaning unit 63 will be described in detail with reference to FIGS. The suction cleaning unit 63 removes the functional liquid mist or dust attached to the nozzle surface 51 of the droplet discharge head 8 from the nozzle surface 51 by sucking the adhering matter into the suction cap 91 by a suction method. A suction cleaning process for cleaning is performed.
[0049]
The suction cleaning unit 63 includes a cap unit 93 in which twelve suction caps 91 are incorporated in a base plate 92, a suction unit 94 that suctions the attached matter attached to the nozzle surface 51 through each suction cap 91 together with air, and a suction unit. A common fixed base 95 for supporting the main part 94 and the cap unit 93 is provided, and the common fixed base 95 is fixed to the moving table 61.
[0050]
The cap unit 93 supports the four corners of the base plate 92 from below and opens a portion facing the base plate 92, and a liquid-proof device disposed below the support plate 101 so as to face the opening 102. It has a pan 103 and is supported by a common fixed base 95 at both end portions of the support plate 101 via columns not shown. Twelve mounting openings are formed in the base plate 92 corresponding to the arrangement of the twelve droplet discharge heads 8 of the head unit 9, and suction caps 91 are positioned and fixed to the respective mounting openings.
[0051]
As shown in FIG. 6, the suction means 94 includes 12 ejectors 111 for applying a suction force to each of the 12 suction caps 91, an air supply means 112 for supplying compressed air to each ejector 111, and an ejector 111. And a collecting means 113 for exhausting and collecting the attached matter attached to the nozzle surface 51 together with air.
[0052]
Each ejector 111 includes an air supply port 121 connected to an air supply means 112 for receiving a supply of compressed air, a suction port 122 connected to a suction cap 91, and a recovery port 113 connected to a compressed air or suction cap 91. And an exhaust port 123 for exhausting (discharging) the adhered matter sucked from the air. The suction port 122 is located between the air supply port 121 and the exhaust port 123.
[0053]
Therefore, a negative pressure is generated in the suction cap 91 via the suction port 122 by compressed air that is jetted from the air supply port 121 side (a nozzle not shown) to the exhaust port 123 side (a diffuser not shown). When a negative pressure is generated in the suction cap 91, the surrounding air and attached substances are sucked through a suction hole 182 (see FIG. 7) provided on the surface of the suction cap 91, and are exhausted to the collection unit 113 through the suction port 122 and the exhaust port 123. Is done.
[0054]
The air supply means 112 includes a single compressor 131 for supplying compressed air obtained by compressing an inert gas such as nitrogen, and twelve first air supplies for connecting each suction cap 91 and the suction port 122 of each ejector 111. Two sets of manifold regulators in which a tube 132, twelve second air supply tubes 133 connected to the air supply port 121 of each ejector 111, and twelve second air supply tubes 133 are divided into six and connected. 134, and a third air supply tube 136 that connects the two sets of manifold regulators 134 and the compressor 131 via a manifold 135.
[0055]
A regulator 137 for keeping the compressed air from the compressor 131 at a constant pressure and a solenoid valve 138 for closing the third air supply tube 136 are provided in the third air supply tube 136 in order from the compressor 131 side. ing. The electromagnetic valve 138 is normally closed, and is opened by the control device 12 when performing suction cleaning processing of the nozzle surface 51. By opening the solenoid valve 138 (ie, driving the suction means 94), the air flow path from the compressor 131 to each suction cap 91 is communicated, and a negative pressure is generated in each suction cap 91 via each ejector 111. It is supposed to.
[0056]
The collection means 113 includes: twelve first collection tubes 151 connected to the exhaust port 123 of each ejector 111; three sets of relay manifolds 152 each of which is divided into twelve first collection tubes 151 and connected to each other; A total of three second collection tubes 153 connected to each relay manifold 152 and a single collection tank 154 communicating with each second collection tube 153 are provided. Compressed air or the like (including air and attached matter from the suction cap 91) exhausted from the ejector 111 is exhausted to the collection tank 154 via the first collection tube 151 and the second collection tube 153.
[0057]
The recovery tank 154 is configured to be able to store the deposits sucked by the suction cap 91, and has an exhaust tube 155 connected to the upper surface. A filter 156 for removing dust and the like is interposed in the exhaust tube 155. Therefore, in the collection tank 154, while deposits are separated from the air such as compressed air and stored, the clean air is exhausted to the outside to maintain the cleanliness of the atmosphere of the droplet discharge device 1. I have.
[0058]
As shown in FIGS. 4 and 5, on the common fixed base 95, a vertical bracket 161 fixed to one end portion, and located between the vertical bracket 161 and the cap unit 93, are mounted on the common fixed base 95. The base-side liquid-proof pan 162 is provided, and a mounting plate 163 fixed to the base-side liquid-proof pan 162 in parallel with the vertical bracket 161 is provided. The two sets of manifold regulators 134 are mounted on the vertical bracket 161 vertically, the 12 ejectors 111 are mounted on the mounting plate 163, and the three sets of relay manifolds 152 are mounted on the base-side liquidproof pan 162. Are placed side by side.
[0059]
As illustrated in FIG. 7, the suction cap 91 (suction member) includes a cap body 171 and a cap holder 172 that fixes the cap body 171 and is fixed to the base plate 92. The cap body 171 has a plurality of suction holes 182 formed in the cap surface 181 having a flat upper surface, and a chamber 183 formed inside and communicating with the plurality of suction holes 182.
[0060]
A concave portion 191 communicating with the chamber 183 is formed inside the cap holder 172, and a pipe joint 192 connected to the first air supply tube 132 communicates with the concave portion 191 from below. The recess 191 is formed so as to expand upward, and a pipe joint 192 is connected to a center portion thereof. That is, the suction cap 91 is subjected to a suction force at the center thereof, and sucks the attached matter on the nozzle surface 51 through the plurality of suction holes 182 together with the surrounding air.
[0061]
As schematically shown in FIG. 8A, the suction cap 91 is configured so that the cap surface 181 faces the nozzle surface 51 in parallel with a predetermined gap. That is, the suction cleaning process is performed when the suction cap 91 approaches and confronts the nozzle surface 51. Further, as shown in FIG. 4B, the cap surface 181 is configured to include the two outermost nozzles 55 of the nozzle surface 51, and a plurality of suction holes 182 are formed in the projection area of the nozzle surface 51. Are smaller than the nozzle surface 51.
[0062]
Further, the plurality of suction holes 182 are arranged at an equal pitch in parallel with the extending direction of the nozzle row 54. The suction holes 182 are formed to be larger than the nozzle holes (nozzles 55) for sucking in deposits, and the number thereof is, for example, eight for 180 nozzle holes 55. With such a configuration, the suction cap 91 can efficiently suck the attached matter around the nozzle hole 55 from the plurality of suction holes 182 while appropriately suppressing unnecessary leak of air at the time of suction. I have.
[0063]
Then, as shown in FIG. 4C, the suction cleaning process is performed by horizontally moving the suction cap 91 with the nozzle surface 51 facing the nozzle surface 51. That is, the moving table 61 is driven in synchronization with the driving of the suction means 94, and the suction cap 91 is moved so as to pass through the nozzle surface 51 in a non-contact manner. As described above, since the suction cap 91 is slightly inclined with respect to the moving direction of the moving table 61, the suction cap 91 faces the nozzle surface 51 from a direction substantially perpendicular to the long side direction thereof. The long side direction of the surface 181 coincides with the long side direction of the nozzle surface 51 so that the cap surface 181 is included in the projection area of the nozzle surface 51.
[0064]
In this case, the cap surface 181 of the suction cap 91 has a chamfered forward-downward inclined surface 193 on the tip side in the movement direction with respect to the nozzle surface 51. With the inclined surface 193, when the suction cap 91 faces the nozzle surface 51 in the suction cleaning process, it is possible to prevent the adhering matter largely projecting from the nozzle surface 51 from adhering to the distal end surface of the suction cap 91. . Further, since the air flowing on the inclined surface 193 increases the flow velocity, it is easy to remove the deposit on the nozzle surface 51. In the present embodiment, the cap surface 181 is a flat surface. However, in order to promote more appropriate suction of attached matter, fine caps may be provided in consideration of the flow of air.
[0065]
Here, a series of suction cleaning processes will be described with reference to FIGS. First, the suction cleaning unit 63 and the head unit 9 are moved to the maintenance position by the moving table 61 and the XY moving mechanism 3. Here, the electromagnetic valve 138 is opened to drive the suction means 94, and at the same time, the moving table 61 is driven so that the twelve suction caps 91 pass through the twelve nozzle surfaces 51 collectively. As a result, the flow of air changes or is disturbed between the nozzle surface 51 and the cap surface 181 of the suction cap 91, and the suction cap 91 sucks in deposits on the nozzle surface 51 by air drawn in from the outside, and To clean.
[0066]
When moving the suction cap 91, when the cap surface 181 faces the nozzle surface 51, the servomotor 72 of the moving table 61 may be held and the suction cap 91 may be temporarily put on standby. Alternatively, the servomotor 72 is rotated forward and reverse with the two surfaces facing each other, and the suction cap 91 is moved back and forth with respect to the nozzle surface 51 in order to make the turbulent state between the cap surface 181 and the nozzle surface 51 more intense. It may be moved slightly.
[0067]
Then, by the timer management by the control device 12, the electromagnetic valve 138 is closed, the driving of the suction means 94 is stopped, the driving of the moving table 61 is stopped, and a series of suction cleaning processing is completed. As described above, since the suction cleaning unit 63 and the moving table 61 cooperate with each other to clean the nozzle surface 51 by the suction method, the nozzle surface 51 is not damaged by strong wiping contact or the like. The adhering matter can be appropriately removed from 51. Then, the droplet discharge head 8 that has been subjected to the suction cleaning processing shifts to the drawing processing on the substrate W.
[0068]
In the present embodiment, the suction cap 91 faces the nozzle surface 51 from the slightly inclined state by the moving table 61. However, the long side direction of the nozzle surface 51 and the long side direction of the suction cap 91 are The suction cap 91 may be moved while always matching. In this case, the moving table 61 may be configured such that the long side direction of the suction cap 91 is orthogonal to the moving direction of the moving table 61.
[0069]
Further, instead of moving the suction cap 91 from the direction perpendicular to the long side direction of the nozzle surface 51, the suction cap 91 may be moved from the direction perpendicular to the short side direction of the nozzle surface 51. Further, instead of driving the moving table 61 in synchronization with the driving of the suction unit 94, the Y-axis table 5 of the XY moving mechanism 3 may be driven in synchronization with the driving of the suction unit 94. That is, the suction cleaning process may be performed by moving the droplet discharge head 8 with respect to the suction cap 91.
[0070]
Further, the plurality of suction holes 182 of the suction cap 91 may be configured by slits corresponding to the nozzle rows 54, or, for example, the plurality of suction holes 182 may be configured as illustrated in FIG. That is, as shown in the figure, the plurality of suction holes 182 constitute two suction hole rows 184 in the long side direction of the suction cap 91 and are arranged in a staggered shape as a whole. Each of the suction holes 182 is chamfered so that the attached matter can be easily sucked. Further, the two suction hole arrays 184 are configured to be separated by the distance between the nozzle arrays 54 corresponding to the two nozzle arrays 54. With such a configuration, the suction cap 91 can more appropriately suction the attached matter attached around the nozzle hole 55 of each nozzle row 54.
[0071]
Next, a second embodiment of the suction cleaning process will be described focusing on differences from the first embodiment, not particularly shown. In the second embodiment, instead of the configuration of the first embodiment in which the suction cap 91 is relatively moved in the in-plane direction of the nozzle surface 51, the suction cap 91 is moved up and down relatively with respect to the nozzle surface 51. The suction cleaning process is performed by driving the suction unit 94 in synchronization with the operation.
[0072]
In other words, the suction cleaning unit 63 according to the second embodiment includes a cap-side elevating mechanism for raising and lowering a plurality of suction caps 91 collectively with the cap unit 93 as a unit with respect to the droplet discharge head 8 (head unit 9). It has been incorporated. The cap-side elevating mechanism has, for example, an actuator serving as a driving source such as an air cylinder or a motor, and moves the cap unit 93 up and down by driving the actuator.
[0073]
When the actuator is constituted by an air cylinder, an air cylinder is provided on the common fixed base 95, the piston rod is connected to the cap unit 93, and the cap unit 93 is set in a free state with respect to the common fixed base 95. In the suction cleaning process, the suction unit 94 is driven with the suction cap 91 facing directly below the droplet discharge head 8, and the air cylinder is driven in synchronization with the suction unit 94 to raise the cap unit 93.
[0074]
Along with this rising operation, the suction cap 91 sucks and removes deposits from the nozzle surface 51. In this case, in synchronization with the driving of the suction means 94, the XY moving mechanism 3 and the moving table 61 are further driven to move the suction cap 91 minutely in the XY plane, and the A more intense turbulent state may be formed between the nozzle surface 51 and the nozzle surface 51.
[0075]
However, instead of the cap-side elevating mechanism, a head-side elevating mechanism that collectively elevates and lowers the plurality of droplet discharge heads 8 in the head unit 9 with respect to the suction cap 91 may be incorporated in the main carriage 7. For example, in the head-side elevating mechanism, the actuator may be configured by a drive motor, and the moving system may be mainly configured by a ball screw.
[0076]
Specifically, the head-side elevating mechanism includes a slider connected to the lower part of the head unit 9, a slide base for supporting the slider slidably in the vertical direction, a drive motor fixed to the slide base, and a forward / reverse drive motor. What is necessary is just to comprise a rotating ball screw and a female screw block screwed to the ball screw and fixed to the slider. With this configuration, the forward and reverse rotation of the drive motor causes the slider to move up and down via the ball screw and the female screw block, so that the plurality of droplet discharge heads 8 move up and down at once.
[0077]
In the suction cleaning process in this case, the droplet discharge head 8 (head unit 9) is lowered in synchronization with the driving of the suction means 94 from a state in which the droplet discharge head 8 faces directly above the suction cap 91. Just fine. Then, similarly to the above, the XY moving mechanism 3 and the like may be further driven to form a more intense turbulent state between the cap surface 181 and the nozzle surface 51. The work gap between the nozzle surface 51 and the surface of the substrate W can be finely adjusted by utilizing the head-side elevating mechanism.
[0078]
Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment, the suction cleaning process is performed in a state where the suction cap 91 is not in contact with the nozzle surface 51. However, in the third embodiment, the suction cleaning is performed in a state where the suction cap 91 is in contact with the nozzle surface 51. The cleaning process is performed. For this reason, in the third embodiment, a cap-side elevating mechanism or a head-side elevating mechanism (hereinafter, simply referred to as an elevating mechanism) according to the second embodiment is provided so that the suction cap 91 is separated from and in contact with the nozzle surface 51. I have.
[0079]
As shown in FIG. 10, a single suction hole array 184 including a plurality of suction holes 182 is formed in the longitudinal direction on the cap surface 181 of the suction cap 91 according to the third embodiment. A pair of close-contact pieces 201 are attached with the 184 interposed therebetween. The suction hole row 184 is configured to be located at the center position between the two nozzle rows 54, and the pair of close contact pieces 201 can be in close contact with the nozzle surface 51 outside the two nozzle rows 54. Is configured. Therefore, in a state where the suction cap 91 is in close contact with the nozzle surface 51 via the pair of close contact pieces 201, the suction hole 182 faces the nozzle surface 51 with a slight gap, and the suction cap 91 and the nozzle surface 51 are in contact with each other. Between them, a non-sealed space having both ends in the longitudinal direction is formed.
[0080]
When performing the suction cleaning process, first, the suction cap 91 is made to face directly below the droplet discharge head 8, and the cap surface 181 faces the nozzle surface 51. In this state, the lifting mechanism is driven to bring the suction cap 91 into close contact with the nozzle surface 51 in an unsealed state, and the suction means 94 is driven. As a result, air is drawn from both sides in the longitudinal direction between the suction cap 91 and the nozzle surface 51, and the attached matter on the nozzle surface 51 is sucked into each suction hole 182 together with the air. Then, by the timer management by the control device 12, the electromagnetic valve 138 is closed, the elevating mechanism is driven, the suction cap 91 is relatively separated from the nozzle surface 51, and a series of suction cleaning processing is completed.
[0081]
According to the present embodiment, as in the above embodiments, since the nozzle surface 51 is cleaned by a suction method, it is possible to appropriately remove the deposit from the nozzle surface 51 without damaging the nozzle surface 51. Can be. Further, since the suction cap 91 is brought into contact with the nozzle surface 51 in a non-sealed state, compared to the second embodiment, the air leakage between the suction cap 91 and the nozzle surface 51 is suppressed in a state where air leakage is suppressed. The flow can be secured. Further, the flow of the air can be controlled by the form of the contact piece portion 201 (contact portion) of the suction cap 91, so that the attached matter can be more appropriately sucked. For this reason, the flow velocity of the air around the nozzle hole 55 can be increased, and the attached matter can be more appropriately removed.
[0082]
Also in this case, the number and arrangement of the plurality of suction holes 182 are arbitrary. Further, the structure of the contact piece 201 is not limited to this. Further, in any of the above embodiments, the suction means may be constituted by a mechanical pump such as a piston pump, instead of the main part of the suction means 94 being the ejector 111.
[0083]
By the way, the droplet discharge device 1 of the present embodiment can be used for manufacturing various electro-optical devices (devices) by using functional liquids made of various materials. That is, the present invention can be applied to the manufacture of a liquid crystal display device, an organic EL device, a PDP device, an electrophoretic display device, and the like. Of course, the present invention can be applied to the manufacture of a color filter used for a liquid crystal display device or the like. Further, as other electro-optical devices, devices including metal wiring formation, lens formation, resist formation, light diffuser formation, and the like can be considered. In addition, it is possible to provide an electronic device equipped with these electro-optical devices, for example, a mobile phone equipped with a flat panel display.
[0084]
Therefore, a manufacturing method using the droplet discharge device 1 will be described using a method of manufacturing a liquid crystal display device and a method of manufacturing an organic EL device as an example, and other devices will be briefly described.
[0085]
FIG. 11 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device. As shown in the figure, a liquid crystal display device 450 is configured by combining a color filter 400 and a counter substrate 466 between upper and lower polarizing plates 462 and 467, and sealing a liquid crystal composition 465 between the two. I have. Further, alignment films 461 and 464 are formed between the color filter 400 and the counter substrate 466, and a TFT (thin film transistor) element (not shown) and a pixel electrode 463 are formed in a matrix on the inner surface of the counter substrate 466. Is formed.
[0086]
The color filter 400 includes pixels (filter elements) arranged in a matrix. A boundary between pixels is separated by a bank 413. Any one of red (R), green (G), and blue (B) filter materials (functional liquid) is introduced into each of the pixels. That is, the color filter 400 includes a light-transmitting substrate 411 (work W) and a light-shielding bank 413. The portion where the bank 413 is not formed (removed) constitutes the pixel, and the filter material of each color introduced into this pixel constitutes the colored layer 421. Overcoat layers 422 and electrode layers 423 are formed on the upper surfaces of the banks 413 and the coloring layers 421.
[0087]
In the droplet discharge device 1 of the present embodiment, the R, G, and B functional liquids are selected by the droplet discharge head 8 for each of the colored layer formation regions in the pixels formed by the banks 413. Is ejected. Then, by drying the applied functional liquid, a colored layer 421 to be a film forming unit is obtained. In the droplet discharge device 1, various film formation units such as the overcoat layer 422 are formed by the droplet discharge head 8. Of course, the nozzle surface 51 of the droplet discharge head 8 is appropriately subjected to the suction cleaning process by the suction cleaning unit 63.
[0088]
Similarly, an organic EL device and a method of manufacturing the same will be described with reference to FIG. As shown in the figure, in the organic EL device 500, a circuit element portion 502 is laminated on a glass substrate 501 (work W), and an organic EL element 504, which is a main component, is laminated on the circuit element portion 502. A sealing substrate 505 is formed above the organic EL element 504 with a space for an inert gas.
[0089]
In the organic EL element 504, a bank 512 is formed by an inorganic bank layer 512a and an organic bank layer 512b superposed on the inorganic bank layer 512a, and the banks 512 define pixels in a matrix. In each pixel, a pixel electrode 511, a light-emitting layer 510b of any one of R, G, and B and a hole injection / transport layer 510a are stacked from below, and a plurality of thin films of Ca, Al, or the like are entirely formed. Are covered with a counter electrode 503 that is laminated over the entire surface.
[0090]
Then, in the droplet discharge device 1 of the present embodiment, the film forming portions of the R, G, and B light emitting layers 510b and the hole injection / transport layers 510a are formed. In the droplet discharge device 1, after forming the hole injection / transport layer 510a, the counter electrode 503 is formed using a liquid metal material such as Ca or Al as a functional liquid to be introduced into the droplet discharge head 8. Are equal. Of course, the nozzle surface 51 of the droplet discharge head 8 is appropriately subjected to the suction cleaning process by the suction cleaning unit 63.
[0091]
In the device manufacturing method described below, the suction cleaning unit 63 is used for the suction cleaning process of the nozzle surface 51 of the droplet discharge head 8.
[0092]
That is, in the method of manufacturing a PDP device, fluorescent materials of R, G, and B colors are introduced into the plurality of droplet discharge heads 8, and the plurality of droplet discharge heads 8 are subjected to main scanning and sub-scanning to selectively use the fluorescent material. To form phosphors in a large number of concave portions on the back substrate (work W).
[0093]
In the method of manufacturing the electrophoretic display device, the electrophoretic material of each color is introduced into the plurality of droplet discharge heads 8, and the plurality of droplet discharge heads 8 are main-scanned and sub-scanned to selectively discharge the electrophoretic material. Then, a phosphor is formed in each of the many concave portions on the electrode (work W). The electrophoretic body composed of the charged particles and the dye is preferably encapsulated in a microcapsule.
[0094]
In the metal wiring forming method, a liquid metal material is introduced into the plurality of droplet discharge heads 8, the plurality of droplet discharge heads 8 perform main scanning and sub-scanning, and selectively discharges the liquid metal material. W) Form a metal wiring thereon. For example, these devices can be manufactured by applying the present invention to a metal wiring connecting the driver and each electrode in the above-described liquid crystal display device and a metal wiring connecting the TFT and the like to each electrode in the organic EL device. Further, it goes without saying that the present invention can be applied to general semiconductor manufacturing techniques in addition to this type of flat panel display.
[0095]
In the method of forming a lens, a lens material is introduced into the plurality of droplet discharge heads 8, the plurality of droplet discharge heads 8 are main-scanned and sub-scanned, and the lens material is selectively discharged to form a transparent substrate (work W). ) On which a number of microlenses are formed. For example, the present invention can be applied to the case where a device for beam convergence in the FED apparatus is manufactured. Further, the present invention is also applicable to various optical device manufacturing techniques.
[0096]
In the method of manufacturing a lens, a light-transmissive coating material is introduced into the plurality of droplet discharge heads 8, main scanning and sub-scanning of the plurality of droplet discharge heads 8 are performed, and the coating material is selectively discharged. A coating film is formed on the surface of.
[0097]
In the resist forming method, a resist material is introduced into the plurality of droplet discharge heads 8, the plurality of droplet discharge heads 8 are subjected to main scanning and sub-scanning, and the resist material is selectively discharged, thereby forming a resist material on the substrate (work W). Then, a photoresist of an arbitrary shape is formed. For example, the present invention can be widely applied not only to the formation of banks in the above-described various display devices but also to the application of a photoresist in a photolithography method which is a main body of semiconductor manufacturing technology.
[0098]
In the light diffuser forming method, a light diffusing material is introduced into the plurality of droplet discharge heads 8, the plurality of droplet discharge heads 8 are main-scanned and sub-scanned, and the light diffusion material is selectively discharged to the substrate ( A number of light diffusers are formed on the work W). Also in this case, it is needless to say that the present invention can be applied to various optical devices.
[0099]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the suction-cleaning method and apparatus of the nozzle surface of the present invention, the adhering matter such as the functional liquid adhering to the nozzle surface is aired through a suction member that comes into contact with the nozzle surface in a non-sealing state or faces in a non-contact state. The nozzle face is cleaned by sucking together. Therefore, the nozzle surface can be properly cleaned without damaging the nozzle surface, and the functional liquid droplet is discharged from the liquid droplet discharging head satisfactorily without bending.
[0100]
According to the droplet discharge device of the present invention, since the above-described suction cleaning device for the nozzle surface is provided, the droplet discharge head can discharge the functional droplets with high accuracy, and the deterioration of the nozzle surface can be reduced. It can be suppressed sufficiently.
[0101]
Since the method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention and the film forming process using the above-described droplet discharge device, various electro-optical devices and electronic devices with high quality and high reliability can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view schematically showing a basic configuration of a droplet discharge device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view illustrating a main part of the head unit according to the embodiment.
3A is a perspective view of a droplet discharge head according to an embodiment, and FIG. 3B is a cross-sectional view of a main part of the droplet discharge head.
FIG. 4 is an external perspective view showing a suction cleaning unit according to the embodiment.
FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a suction cleaning unit according to the embodiment, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG.
FIG. 6 is a piping diagram of a suction cleaning unit according to the embodiment.
FIG. 7 is a view showing the suction member according to the embodiment, wherein (a) is a plan view, (b) is a front sectional view, and (c) is a side sectional view.
FIG. 8 is an explanatory diagram schematically showing a relationship between a droplet discharge head and a suction member according to the embodiment.
FIG. 9 is an explanatory view schematically showing another arrangement of suction holes.
FIG. 10 is a view showing a suction cap according to a third embodiment, in which (a) is a plan view and (b) is a side view.
FIG. 11 is a sectional view of a liquid crystal display device manufactured by the droplet discharge device of the embodiment.
FIG. 12 is a cross-sectional view of an organic EL device manufactured by the droplet discharge device of the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Droplet ejection device
3 XY moving mechanism (moving mechanism)
8 Droplet ejection head
9 Head unit
12 Control device
51 Nozzle surface
55 nozzles
61 Moving table (moving mechanism)
63 Suction cleaning unit
91 Suction cap (suction member)
94 suction means
181 Cap surface
182 suction hole
450 liquid crystal display
500 Organic EL device
W substrate

Claims

The suction member is brought into contact with the nozzle surface of the droplet discharge head in a non-sealed state, and the attached matter attached to the nozzle surface is sucked together with air by suction means connected to the suction member. Suction cleaning method.

Suction cleaning of the nozzle surface, characterized in that the suction member is brought close to the nozzle surface of the droplet discharge head, and the adhering matter adhered to the nozzle surface is sucked together with air by suction means connected to the suction member. Method.

3. The nozzle surface according to claim 2, wherein the adhering material is sucked together with air by the suction unit while the suction member is relatively moved in the in-plane direction of the nozzle surface with respect to the nozzle surface. Suction cleaning method.

In a suction cleaning device for a nozzle surface, which suctions deposits attached to a nozzle surface of a droplet discharge head and cleans the nozzle surface,
A suction member that comes into contact with the nozzle surface in an unsealed state and sucks the attached matter;
A suction unit connected to the suction member, for suctioning the attached matter together with air through the suction member;
A suction cleaning device for a nozzle surface, comprising:

In a suction cleaning device for a nozzle surface, which suctions deposits attached to a nozzle surface of a droplet discharge head and cleans the nozzle surface,
A suction member that is opposed to and close to the nozzle surface and suctions the deposit;
A suction unit connected to the suction member, for suctioning the attached matter together with air through the suction member;
A suction cleaning device for a nozzle surface, comprising:

A moving mechanism for relatively moving the nozzle surface in an in-plane direction of the nozzle surface with the suction member facing the nozzle surface,
Control means for controlling the driving of the moving mechanism and the suction means,
The apparatus according to claim 5, wherein the control unit drives the moving mechanism in synchronization with the driving of the suction unit.

The apparatus according to claim 6, wherein the moving mechanism moves the suction member so as to pass through the nozzle surface.

The nozzle surface suction cleaning apparatus according to claim 6, wherein the suction member has a downwardly inclined surface on a tip side in a movement direction with respect to the nozzle surface.

The suction cleaning device for a nozzle surface according to any one of claims 4 to 8, wherein the suction member has a plurality of suction holes on a surface facing the nozzle surface.

The nozzle surface suction and cleaning apparatus according to claim 9, wherein the plurality of suction holes are arranged substantially in parallel with an extending direction of a nozzle row formed on the nozzle surface.

11. The apparatus according to claim 9, wherein the plurality of suction holes are arranged so as to be included in a projection area of the nozzle surface.

A suction and cleaning device for a nozzle surface according to any one of claims 4 to 11,
A droplet discharge device comprising: the droplet discharge head.

Using the droplet discharge device according to claim 12,
A method for manufacturing an electro-optical device, comprising: forming a film formation portion on a substrate by discharging a functional liquid from the droplet discharge head.

Using the droplet discharge device according to claim 12,
An electro-optical device, comprising: a film formation unit formed on the substrate by using the functional liquid discharged from the droplet discharge head.

An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 14.