JP2004337769A

JP2004337769A - Liquid drop discharge apparatus, method of manufacturing electro-optical device, electro-optical device and electronic equipment

Info

Publication number: JP2004337769A
Application number: JP2003138903A
Authority: JP
Inventors: Nagatane Yasu; 永植安
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-12-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid drop discharge apparatus in which the degree of freedom of the arrangement of a maintenance apparatus is secured without making the apparatus complicated in the liquid drop discharge apparatus having a plurality of maintenance parts arranged to face a functional liquid drop discharge head. <P>SOLUTION: The liquid drop discharge apparatus 2 for carrying out a plotting action for selectively discharging a functional liquid to a work W from a functional liquid drop discharge head 91 and a maintenance action for maintaining the functional liquid drop discharge head 91 by allowing the functional liquid drop discharge head 91 to selectively face a plurality of maintenance apparatuses 22 for maintaining the functional liquid drop discharge head 91 is provided with a head upwards/downwards moving structure 202 for supporting a head unit 81 to freely move upwards and downwards. The head upwards/downwards moving structure 202 supports the functional liquid drop discharge head 91 with the head unit 81 to freely move upwards and downwards at least between a position of the plotting height in plotting action and a position of the maintenance height in the maintenance operation. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

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の保守に供する複数の保守装置を備えた液滴吐出装置、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知られるインクジェット記録装置には、記録ヘッド（機能液滴吐出ヘッド）を保守するためのヘッド回復ユニット（保守装置）が備えられている。ヘッド回復ユニットは、キャリッジにより移動する記録ヘッドのノズル面と対向する位置に配設されており、記録ヘッドは、ヘッド回復ユニットに臨んで保守処理を受けることにより、安定した（機能液の）吐出を維持できるようになっている。ヘッド回復ユニットには、記録ヘッドに保守処理を行うための保守部、具体的には、記録ヘッドの吸引回復処理を行うためのキャップや記録ヘッドのワイピング処理を行うためのワイピングブレードが備えられており、記録ヘッドを移動させてヘッド回復ユニットに臨ませた後、記録ヘッドをヘッド回復ユニットの保守部に当接させることにより、記録ヘッドの保守を行うようになっている。そして、記録ヘッドは（印刷時の高さのまま）左右方向に平行移動する構成のため、ヘッド回復ユニットの保守部は、記録ヘッドのノズル面に当接できるように記録ヘッドのノズル面の高さに合わせて構成されており、ヘッド回復ユニットの保守部は、予め記録ヘッドのノズル面の高さ位置に合わせて配設されているか、記録ヘッドのノズル面の高さに合わせて昇降（上下）する構成となっていた（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−８９２１２号公報（第２頁−第１７頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、機能液滴吐出ヘッドと対向配置される保守装置を複数有する液滴吐出装置において、上述のように、機能液滴吐出ヘッドのノズル面の高さに合わせて予め複数の保守装置の保守部を配設しようとすると、複数の保守装置の配置の自由度が少なくなるため、装置内の空間が著しく減少する。これに伴い、ワーク交換や装置のメンテナンス等に利用可能な作業空間も著しく減少するため、作業効率が悪化するという問題が生じる。一方、複数の保守部を、機能液滴吐出ヘッドのノズル面の高さに合わせて昇降させるようとすると、保守部を昇降させるための昇降機構が複数必要となるため、装置構成が複雑となる。また、複数の保守部を同一のベース上に配設し、一つの昇降機構で複数の保守部を昇降させることも考えられるが、かかる場合、複数の保守部を同時に昇降させるための大きな駆動源が必要となるため、コストがかかってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、機能液滴吐出ヘッドと対向配置される保守部を複数有する液滴吐出装置において、装置を複雑化することなく、保守装置の配置の自由度を確保できる液滴吐出装置、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目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ワークに対し、機能液滴吐出ヘッドを搭載するヘッドユニットを、キャリッジを介して相対的に移動させながら、当該機能液滴吐出ヘッドから機能液を選択的に吐出する描画動作と、機能液滴吐出ヘッドの保守に供する複数の保守装置に対し、機能液滴吐出ヘッドを選択的に臨ませて機能液滴吐出ヘッドの保守処理を行う保守動作と、を行う液滴吐出装置において、ヘッドユニットを昇降自在に支持するヘッド昇降機構を備え、ヘッド昇降機構は、ヘッドユニットを介して、機能液滴吐出ヘッドを、少なくとも描画動作時の描画高さ位置と、保守動作時の保守高さ位置との間で昇降自在に支持することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドを、少なくとも描画動作時の描画高さ位置と、保守動作時の保守高さ位置との間で昇降自在に支持するヘッド昇降機構を備えているので、機能液滴吐出ヘッドのノズル面の高さに対応させて、（複数の）保守装置を配設する必要がない。この場合、複数の保守装置としては、例えば、機能液滴吐出ヘッドからの機能液の予備吐出を受けるフラッシングユニットや、機能液滴吐出ヘッドから機能液を吸引する吸引ユニット、機能液滴吐出ヘッドのノズル面をワイピングするワイピングユニット、機能液滴吐出ヘッドから吐出された機能液の飛翔状態を検査する吐出検査ユニット、機能液滴吐出ヘッドから吐出された機能液の重量を測定する重量測定ユニットが挙げられる。
【０００８】
この場合、キャリッジは、正面に開口を有する箱状のキャリッジ本体を有しており、ヘッド昇降機構は、キャリッジ本体の内部に組み込まれ、ヘッドユニットは、キャリッジ本体の開口から突出するように、ヘッド昇降機構に昇降自在に支持されていることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、ヘッドユニットを相対的に移動させるキャリッジのキャリッジ本体内にヘッド昇降機構が組み込まれ、ヘッドユニットはキャリッジ本体の正面に形成された開口から突出するように支持されているので、キャリッジの下方にヘッドユニットを吊設する構成に比して、キャリッジおよびヘッドユニットから成るユニットを小型化することができる。
【００１０】
これらの場合、ヘッド昇降機構は、ヘッドユニットを昇降させるためのヘッド昇降モータを有しており、ヘッドユニットに対し、上向きの力を作用させるヘッドバランス機構をさらに備えたことが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、ヘッド昇降モータが停電等により非常停止した場合であっても、ヘッドユニットにかかる重力に抗し、ヘッドバランス機構がヘッドユニットに対し上向きの力を作用させるので、ヘッド昇降モータの非常ブレーキ機構の効きが遅れても、ヘッドユニットが過度に下降することを防止することができる。したがって、ヘッドユニットに搭載する機能液滴吐出ヘッドのノズル面とワークとのギャップ（ワークギャップ）が極めて僅少な状態で、ヘッド昇降モータが非常停止しても、機能液滴吐出ヘッドのノズル面がワークと衝突するのを有効に防止できる。また、ヘッドバランス機構によって、ヘッドユニットに対し上向きの力が作用しているので、ヘッドユニットの荷重が一部相殺され、ヘッドユニットを上昇させるときに必要な駆動力を小さくすることができ、モータの小型化を図ることができる。
【００１２】
この場合、ヘッド昇降機構は、ヘッド昇降モータに連結したリードねじおよびリードねじに螺合する雌ねじ部材からなるねじ機構を有しており、雌ねじ部材には、ヘッドユニットが固定されていることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、ねじ機構の公差に起因して、ヘッド昇降モータの非常停止時にヘッドユニットが下降することを防止することができる。
【００１４】
これらの場合、ヘッドバランス機構は、ヘッドユニットの荷重と釣り合う力を作用させることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、ヘッドユニットに作用する上向きの力を、ヘッドユニットの下降を防止するための最低限の力、すなわち（ヘッド昇降機構に支持された状態の）ヘッドユニットに作用する下向きの力である重力と釣り合わせている。したがって、ヘッド昇降モータの非常停止時にヘッドユニットを下降させることないと共に、ヘッドユニットの下降時におけるヘッド昇降モータの負荷を最小限に抑えることができる。
【００１６】
これらの場合、ヘッドユニットに対するヘッドバランス機構における上向きの力の作用点が、ヘッドユニットの重心を通る垂線上に略位置していることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、ヘッドバランス機構によるヘッドユニットに対する力の作用点が、ヘッドユニットの重心を通る垂線上に略位置しているので、ヘッドユニットに不均一な力がかからない。したがって、ヘッドユニットに上向きの力が均一に作用し、ヘッドユニットの姿勢を安定に保つことができる。
【００１８】
これらの場合、ヘッドバランス機構は、一端をキャリッジに固定し、他端をヘッドユニットに固定した弾性部材で構成されていることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、ヘッドバランス機構を構成する弾性部材の一端を、キャリッジに、他端をヘッドユニットに固定するという簡易な構成により、ヘッドユニットに上向きの力を作用させることができる。また、ヘッドユニットとキャリッジとの間に弾性部材を張架する構成であるため、装置を大型化させることがない。
【００２０】
この場合、ヘッドバランス機構は、複数の弾性部材で構成されていることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、単一の弾性部材でヘッドバランス機構を構成する場合に比べ、安定してヘッドユニットに上向きの力を作用させることができる。
【００２２】
これらの場合、弾性部材は、ばねで構成されていることが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、ばねにより、ヘッドユニットに（上向きの）引張り力を作用させることができる。この場合、ばねのストロークを大きくとることにより、ヘッド昇降機構によるヘッドユニットの上限位置および下限位置において、略同一の上向きの力を作用させることができる。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
これらの構成によれば、液滴吐出装置には、ヘッドユニットに搭載された機能液滴吐出ヘッドの（描画時の）ノズル面の高さ位置に規制されることなく、機能液滴吐出ヘッドの交換等のメンテナンスやワーク交換のための作業領域が確保されるように保守装置を配置することができる。したがって、機能液滴吐出ヘッドの交換等のメンテナンスやワーク交換などの作業効率を向上させることができ、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の液滴吐出装置を適用して構成した描画システムについて説明する。本実施形態の描画システムは、いわゆるフラットパネルディスプレイの一種である有機ＥＬ装置の製造ラインに組み込まれるものであり、有機ＥＬ装置の各画素となる発光素子を形成するものである。
【００３０】
ここでは先ず、描画システムの説明に先立ち、有機ＥＬ装置の構造および製造工程について簡単に説明する。図１は、有機ＥＬ装置の断面図を示した図である。同図に示すように、有機ＥＬ装置７０１は、基板７１１、回路素子部７２１、画素電極７３１、バンク部７４１、発光素子７５１、陰極７６１（対向電極）、および封止用基板７７１から構成された有機ＥＬ素子７０２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。
【００３１】
同図に示すように、有機ＥＬ素子７０２の基板７１１上には、回路素子部７２１が形成され、回路素子部７２１上には、複数の画素電極７３１が整列している。そして、各画素電極７３１間には、バンク部７４１が格子状に形成されており、バンク部７４１により生じた凹部開口７４４に、発光素子７５１が形成されている。バンク部７４１および発光素子７５１の上部全面には、陰極７６１が形成され、陰極７６１の上には、封止用基板７７１が積層されている。
【００３２】
有機ＥＬ素子７０２の製造プロセスは、バンク部７４１を形成するバンク部形成工程と、発光素子７５１を適切に形成するためのプラズマ処理工程と、発光素子７５１を形成する発光素子形成工程と、陰極７６１を形成する対向電極形成工程と、封止用基板７７１を陰極７６１上に積層して封止する封止工程とを備えている。すなわち、有機ＥＬ素子７０２は、予め回路素子部７２１および画素電極７３１が形成された基板７１１（ワークＷ）の所定位置にバンク部７４１を形成した後、プラズマ処理、発光素子７５１および陰極７６１（対向電極）の形成を順に行い、さらに、封止用基板７７１を陰極７６１上に積層して封止することにより製造される。なお、有機ＥＬ素子７０２は、大気中の水分等の影響を受けて劣化しやすいため、有機ＥＬ素子７０２の製造は、ドライエアーまたは不活性ガス（窒素、アルゴン、ヘリウム等）雰囲気で行うことが好ましい。
【００３３】
また、各発光素子７５１は、正孔注入／輸送層７５２およびＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）のいずれかの色に着色された発光層７５３から成る成膜部で構成されており、発光素子形成工程には、正孔注入／輸送層７５２を形成する正孔注入／輸送層形成工程と、３色の発光層７５３を形成する発光層形成工程と、が含まれている。
【００３４】
有機ＥＬ装置７０１は、有機ＥＬ素子７０２を製造した後、有機ＥＬ素子７０２の陰極７６１にフレキシブル基板の配線を接続すると共に、駆動ＩＣに回路素子部７２１の配線を接続することにより製造される。
【００３５】
次に、描画システムについて説明する。この描画システム１は、有機ＥＬ素子７０２の発光素子７５１を液滴吐出法（インクジェット法）で形成するものであり、機能液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を用いて発光素子７５１（正孔注入／輸送層７５２および発光層７５３）を形成できるようになっている。具体的には、上記のバンク部形成工程およびプラズマ処理工程を経て、バンク部７４１が形成された基板７１１（ワークＷ）に対して、発光機能材料を導入した相対的に機能液滴吐出ヘッドを走査させることにより、基板７１１の画素電極７３１の位置（画素領域）に対応して、正孔注入／輸送層７５２および発光層７５３の成膜部を形成するものである。
【００３６】
図示省略したが、描画システム１は、２台の液滴吐出装置２と、乾燥装置（図示省略）と、を備えている。２台の液滴吐出装置２は同様の構成をしており、液滴吐出装置２のうち、１台は、正孔注入／輸送層７５２を形成するための第１液滴吐出装置、もう１台は、Ｒ・Ｇ・Ｂ３色の発光層７５３を形成するための第２液滴吐出装置となっている。上述したように、有機ＥＬ素子７０２は大気中の水分等を嫌うため、これらの各装置は、それぞれチャンバ装置３内に収容されており、発光素子形成工程における大気の影響を排除できるようになっている。また、ワークＷも大気の影響を避けるため、ドライエアー雰囲気に密閉したワークボックス４内に収容された状態で各装置に導入（搬入）されるようになっている。
【００３７】
チャンバ装置３は、ドライエアーを連続的に導入すると共に排気することにより、チャンバ装置３内を良好なドライエアー雰囲気に維持するものであり、各装置を収容する３台のチャンバ装置３は、略同様の構成をしている。各チャンバ装置３は、各装置を直接収容する主チャンバ１１と、ワークＷを主チャンバ１１内に導入（搬入および搬出）するための搬出入チャンバ１２と、主チャンバ１１のワーク導入エリアおよびと搬出入チャンバ１２の内部間を架渡す、ワークＷの搬送するための搬送部（図示省略）と、を備えている（図２ないし図４参照）。搬出入チャンバ１２には、ワークボックス４を着脱自在に装着可能な装着開口（図示省略）が形成されていると共に、搬出入チャンバ１２内には、ワークボックス４に収容されたワークＷを仮置きする載置テーブル１３が配設されている。
【００３８】
主チャンバ１１および搬出入チャンバ１２は、それぞれ独立して個別にエアー管理されており、主チャンバ１１内の雰囲気に極力変動が生じないようになっている。すなわち、ワークボックス４を搬出入チャンバ１２の装着開口に装着して、ワークボックス４内のワークＷを載置テーブル１３に載置し、搬出入チャンバ１２内の雰囲気を主チャンバ１１内の雰囲気と同じにパージした後、搬送部を介して、載置テーブル１３上のワークＷを主チャンバ１１のワーク導入エリアに搬入することにより、主チャンバ１１内の雰囲気を変動させずに（ワークボックス４内の）ワークＷを主チャンバ１１内の各装置にセットできるようになっている。
【００３９】
ここで、導入されたワークＷに対する描画システム１の一連の作業プロセスについて説明する。まず、正孔注入／輸送層形成工程が行われ、ワークボックス４に収容されたワークＷは、チャンバ装置３内の第１液滴吐出装置にセットされる。ワークＷがセットされると、第１液滴吐出装置は、ワークＷに対して、正孔注入層材料を溶剤に溶かした機能液を吐出させ、ワークＷの画素領域に正孔注入層材料（機能液）を吐出（塗布）する。正孔注入層材料が塗布されたワークＷは、再びワークボックス４に収容され、次に乾燥装置にセットされる。ここでは、ワークＷを所定時間、気流を伴う高温のドライエアーの雰囲気に曝して溶剤を気化（乾燥）させることにより、正孔注入層材料を析出させ、正孔注入／輸送層７５２を形成する。
【００４０】
正孔注入／輸送層７５２が形成されたワークＷは、ワークボックス４を介して、第２液滴吐出装置にセットされ、発光素子形成工程が行われる。第２液滴吐出装置では、正孔注入層材料に代えて発光材料を溶剤に溶かした機能液が用いられ、第２液滴吐出装置にセットされたワークＷには、正孔注入／輸送層７５２の上に重ねて発光材料（機能液）が吐出（塗布）される。発光材料が塗布されたワークＷは、溶剤を気化させて発光層７５３を形成するため、正孔注入／輸送層形成工程と同様に乾燥装置へ搬送される。
【００４１】
なお、発光素子形成工程では、ワークＷに対して、Ｒ・Ｇ・Ｂに対応する機能液を１色分ずつ吐出させていき、１色分の機能液の塗布が終了する毎に乾燥を行うことによりＲ・Ｇ・Ｂの発光層７５３を１色ずつ形成する構成にしてもよいし、Ｒ・Ｇ・Ｂに対応する機能液を同時に吐出させることにより、３色分の発光層７５３を同時に形成する構成としてもよい。
【００４２】
次に、液滴吐出装置２について説明する。この液滴吐出装置２は、正孔注入層材料や発光材料等の機能液をワークＷに塗布するものであり、ワークＷに対して機能液の吐出処理を行うものである。図２ないし図４に示すように、液滴吐出装置２は、機能液滴吐出ヘッド９１を搭載したヘッドユニット８１有し、ワークＷに対して機能液を吐出するための吐出手段２１と、吐出手段２１（機能液滴吐出ヘッド９１）のメンテナンスを行うメンテナンス手段２２と、各手段に液体（例えば、機能液や洗浄液）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２３と、各手段を駆動・制御するための圧縮エアー（ドライエアー）を供給するエアー供給手段２４と、ワークＷを吸引固定するためのエアー吸引手段２５と、を備えている。
【００４３】
液滴吐出装置２には、この他にも、ヘッドユニット８１の位置認識を行うヘッド認識カメラ３１や、ワークＷの位置認識を行うためのワーク認識カメラ３２、ワークＷに吐出した機能液滴の描画結果を観察するための描画観察カメラ３３、エアー吸引手段２５を駆動させるための吸引用スイッチ３４等の付帯装置が備えられている。また、液滴吐出装置２には、ホスト・コンピュータ２６が接続されており、ホスト・コンピュータ２６により、液滴吐出装置２全体の制御が行われている。
【００４４】
図２および図３に示すように、液滴吐出装置２は、大小２つの機台４１、４２を備えており、エアー吸引手段２５を除く液滴吐出装置２の主要部が、これら機台４１、４２上に配設されている。大型の機台４１の近傍には、エアー吸引手段２５が配設され、大型の機台４１の左側には、小型の機台４２が添設されている。大型の機台４１は、吐出手段２１およびメンテナンス手段２２を支持する石定盤５１と、石定盤５１を支持する支持台５２と、上記のチャンバ装置３および支持台５２を支持する支持ベース５３と、支持ベース５３を支持する機台本体５４と、を備えている。
【００４５】
石定盤５１の下面には、複数（９個）の調節脚６１（アジャストボルト付支持脚）が取付けられており、石定盤５１の平面度を調節できるようになっている。石定盤５１の左部上面は、平坦に削られて一段低くなっており、石定盤５１の低くなった部分には、メンテナンス手段２２の主要部が設置され、石定盤５１の高くなった部分には、吐出手段２１の主要部が設置されている（図３参照）。支持ベース５３は、石定盤５１および支持台５２の平面形状よりも一回り大きく形成された方形の支持板６２と、支持板６２を機台本体５４に支持させる複数の支持脚６３と、を有している。石定盤５１および支持台５２からはみ出した支持板６２の縁部は、チャンバ装置３（の主チャンバ１１）を載せこむためのチャンバ支持部６４、すなわち主チャンバ１１の底板を兼ねており、石定盤５１上に配設された吐出手段２１およびメンテナンス手段２２をチャンバ装置３で完全に囲うことができるようになっている。
【００４６】
機台本体５４は、キャビネット形式に構成されており、内部には大型の機台４１にエアーを供給するエアー供給手段２４の一部が収容されている。また、機台本体５４の下面には複数（９個）の支持脚６７が取付けられている。
【００４７】
小型の機台４２は、開閉扉７２を有するキャビネット形式の機台本体７１を備えており、機台本体７１上には、収容ボックス７３が配設されている。収容ボックス７３内には、機能液滴吐出ヘッド９１に機能液を供給するための液体供給回収手段２３の機能液供給系５４１（後述する）が収容されている。収容ボックス７３および機台本体７１には、それぞれ排気筒７４が設けられており、排気筒７４を介して、収容ボックス７３および機台本体７１内のエアーを排気する（排気処理設備に送る）ようになっている。また、機台本体７１には、収容室７５が形成されており、収容室７５には、液体供給回収手段２３のタンク類と、小型の機台４２にエアーを供給するエアー供給手段２４の一部が収容されている。
【００４８】
次に、液滴吐出装置２の各手段について説明する。図５に示すように、吐出手段２１は、機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッド９１を搭載したヘッドユニット８１と、ヘッドユニット８１を支持し、ヘッドユニット８１の水平面における角度および高さを調整可能なヘッド調整機構８２と、ヘッド調整機構８２を介して、ヘッドユニット８１を支持するキャリッジ８３と、ヘッドユニット８１（機能液滴吐出ヘッド９１）をワークＷに対して相対的に移動させるＸ・Ｙ移動機構８４と、を備えている。
【００４９】
ヘッドユニット８１は、３個の機能液滴吐出ヘッド９１と、３個の機能液滴吐出ヘッド９１を搭載するヘッドプレート９２と、ヘッドプレート９２を支持するヘッドホルダ９３と、を備えている。３個の機能液滴吐出ヘッド９１は、上記した有機ＥＬ素子７０２のＲ・Ｇ・Ｂの発光層７５３を形成するための３種類の機能液に対応させたものであり、それぞれの機能液滴吐出ヘッド９１に、Ｒ・Ｇ・Ｂの発光層７５３を形成する機能液が１種類ずつ対応するようになっている。
【００５０】
図６に示すように、機能液滴吐出ヘッド９１は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針１０２を有する機能液導入部１０１と、機能液導入部１０１に連なる２連のヘッド基板１０３と、機能液導入部１０１の下方に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体１０５と、を備えている。各接続針１０２は、配管アダプタ１１１を介して、機能液供給系５４１の給液チューブ５５３（後述する）に接続されており、機能液滴吐出ヘッド９１は、各接続針１０２から機能液の供給を受けるようになっている。ヘッド基板１０３には、配管アダプタ１１１に接続する給液チューブ５５３を支持するチューブ支持部１０４が形成されており、チューブ支持部１０４の上面に給液チューブ５５３を載せこむようになっている。ヘッド本体１０３は、２連のポンプ部１０６（ピエゾ圧電素子）と、ノズル面１０８を有するノズルプレート１０７と、で構成されている。ノズル面１０８の下面には、多数（１８０個）の吐出ノズル１０９からなるノズル列が２列形成されている。機能液滴吐出ヘッド９１では、ポンプ部１０６の作用により吐出ノズル１０９から機能液を吐出するようになっている。
【００５１】
ヘッドプレート９２は、略方形に成形されたステンレス製の厚板であり、機能液滴吐出ヘッド９１を位置決め固定するための３個の装着開口１２１が横並びに形成されている。そして、機能液滴吐出ヘッド９１は、ヘッド本体１０５を下方に突出させると共に、チューブ支持部１０４をはみ出すように、ヘッドプレート９２に着脱自在に固定されるようになっている（図８および図９参照）。また、ヘッドプレート９２には、ヘッドプレート９２をヘッドホルダ９３に固定するためのヘッド側ねじ穴１２２が４個形成されている。なお、機能液滴吐出ヘッド９１の個数および配列は、上記したものに限られるものではなく、状況に応じて任意に設定可能である。
【００５２】
図７ないし図９に示すように、ヘッドホルダ９３は、ヘッドプレート９２を支持するホルダ本体１３１と、ホルダ本体１３１をヘッド調整機構８２に支持させるための支持プレート１３２と、ホルダ本体１３１を支持プレート１３２に支持させると共に、ヘッドプレート９２の支持姿勢（あおり）を調整するためのあおり調整機構１３３と、を備えている。ホルダ本体１３１は、ヘッドプレート９２を水平に支持する下ホルダプレート１４１と、下ホルダプレート１４１に対向配置され、支持プレート１３２が固定される上ホルダプレート１４２と、上ホルダプレート１４２および下ホルダプレート１４１を連結する４本の支柱部材１４３と、を有している。そして、４本の支柱部材１４３に、上下ホルダプレート１４１、１４２がねじ止めされている。
【００５３】
上下ホルダプレート１４１、１４２は、ヘッドプレート９２と略同じ大きさに形成されており、ホルダ本体１３１から機能液滴吐出ヘッド９１のチューブ支持部１０４がはみ出すようになっている。下ホルダプレート１４１には、ヘッドプレート９２の平面形状に合わせて、凹部１５１が形成されており、凹部１５１にヘッドプレート９２を遊嵌状態でセットするになっている。凹部１５１には、ヘッドプレート９２に搭載された機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８を下ホルダプレート１４１から突出させるための開口部１５２が形成されている（図７および図８参照）。また、凹部１５１には、ヘッドプレート９２の端に当接して、ヘッドプレート９２を位置決めするための３個の当接ピン１５３が立設されていると共に、ヘッドプレート９２に形成されたヘッド側ねじ穴１２２と対応するホルダ側ねじ穴１５４が４個形成されている。ヘッドプレート９２は、下ホルダプレート１４１の３個の当接ピン１５３により位置決めされた後、ヘッド側ねじ穴１２２およびホルダ側ねじ穴１５４を４本のねじ（図示省略）によって、下側から着脱自在に固定するようになっている。
【００５４】
上ホルダプレート１４２の中心には、後述するあおり調整機構１３３の基準ボルト１８３を貫通させるための貫通口（図示省略）が形成されている。貫通口の下半部は、後述する基準ボルト１８３の座面と相補的形状を為すように、球面状に拡開形成されている。また、上ホルダプレート１４２の上面には、上ホルダプレート１４２の短辺方向に向かって、あおり調整機構１３３の第２調整ねじ１９３（後述する）と当接するＶ溝１６２が１箇所形成されている。ホルダ本体１３１の側面は、ヘッドホルダ９３内に挿入する給液チューブ５５３の挿入部分を除き、ヘッドカバー１６５で覆われている。
【００５５】
支持プレート１３２は、上ホルダプレート１４２の上側に配設され、あおり調整機構１３３を介してホルダ本体１３１を支持している。支持プレート１３２の中心には、基準ボルト１８３の胴部１８４を貫通させるばか穴（図示省略）が形成されている。また、支持プレート１３２には、ばか穴を挟んで、２個の位置決めピン１７２が上面から突出している。図７に示すように、支持プレート１３２の上面からは、基準ボルト１８３の胴部１８４および２個の位置決めピン１７２が突出しており、これらによって、ヘッド調整機構８２に対して支持プレート１３２を位置決めできるようになっている。
【００５６】
また、支持プレート１３２の上面には、位置決めした支持プレート１３２をヘッド調整機構８２に取付けるための４個のねじ穴１７３が形成されている。なお、基準ボルト１８３の胴部１８４は、ヘッドプレート９２（ホルダ本体１３１）の重心を通るθ軸上に形成されており、４個のねじ穴１７３は、突出する基準ボルト１８３の胴部１８４に対してそれぞれ対称に形成されている。そして、支持プレート１３２を介してヘッドプレート９２が、ヘッド調整機構８２に均一に支持されるようになっている。
【００５７】
あおり調整機構１３３は、ヘッドプレート９２のあおりを調整可能に、ホルダ本体１３１を支持プレート１３２に支持させるものである。すなわち、あおり調整機構１３３により、ヘッドプレート９２に搭載された機能液滴吐出ヘッド９１（のノズル面１０８）の平行度を適切に調整することができるようになっている。図７および図８に示すように、あおり調整機構１３３は、ヘッドプレート９２（ヘッドユニット８１）の長辺方向における傾き（ピッチング）を調整する第１あおり調整機構１８１と、ヘッドプレート９２の短辺方向における傾き（ローリング）を調整する第２あおり調整機構１８２と、あおりを調節するための基準となる基準ボルト１８３と、を有している。
【００５８】
基準ボルト１８３は、その胴部１８４が支持プレート１３２の中心に形成されたばか穴１７３に螺合することによって、座面が上ホルダプレート１４２と当接した状態で固定される。基準ボルト１８３の座面は、冠球形状に形成されており、球面状に形成された上ホルダプレート１４２の貫通口の下半部に自在継手様に連結されている（すなわち、基準ボルト１８３の座面および貫通口の側面で球面すり合わせが形成されている）。
【００５９】
第１あおり調整機構１８１は、下端が半球状に形成された第１調整ねじ１９１と、支持プレート１３２にホルダ本体１３１を固定させる第１ホルダ支持部材１９２と、を有している。第１調整ねじ１９１および第１ホルダ支持部材１９２は、ヘッドプレート９２の長手方向における支持プレート１３２の中心を通る軸上に対向して配設されている。第１調整ねじ１９１は、支持プレート１３２を貫通し、その下端が上ホルダプレート１４２の上面に当接している。第１ホルダ支持部材１９２は、一端が上ホルダプレート１４２に固定され、他端が支持プレート１３２に固定されている。第１ホルダ支持部材１９２は、圧縮ばね等の弾性部材を内蔵しており、第１調整ねじ１９１の下端部が上ホルダプレート１４２に当接するように、ホルダ本体１３１を支持プレート１３２に弾力的に支持させている。
【００６０】
第１調整ねじ１９１をねじ込むと、第１調整ねじ１９１の下端部によって、上ホルダプレート１４２が下に押され、基準ボルト１８３の座面にガイドされながら、上ホルダプレート１４２の第１ホルダ支持部材１９２が固定されていない側の端が押下げられ、ヘッドプレート９２が押下げられる。また、第１調整ねじ１９１を緩めると、第１ホルダ支持部材１９２の弾性力により、上ホルダプレート１４２が上向きに力を受け、基準ボルト１８３の座面にガイドされながら、ヘッドプレート９２が押上げられる。すなわち、第１調整ねじ１９１を上下することにより、基準ボルト１８３の座面を基準に、ヘッドプレート９２をその長辺方向に傾動させ、ヘッドプレート９２の長辺方向におけるあおりを調整するようになっている。
【００６１】
第２あおり調整機構１８２は、下端が半球状に形成された第２調整ねじ１９３と、基準ボルト１８３を挟んで第２調整ねじ１９３に対向する第２ホルダ支持部材１９４と、を有しており、これらはヘッドプレート９２の短辺方向に互いに対向して配設されている。第２調整ねじ１９３の下端部は、上ホルダプレート１４２に形成されたＶ溝１６２に当接し、第２調整ねじ１９３の長辺方向における位置決めが為されている。第２あおり調整機構１８２も、第１あおり調整機構１８１と同様の構成かつ機構を有しており、第２調整ねじ１９３を上下させてヘッドプレート９２を傾動させることにより、ヘッドプレート９２の短辺方向におけるあおりを調整できるようになっている。
【００６２】
なお、ヘッドホルダ９３には、ヘッドプレート９２が着脱自在に固定されており、ヘッドプレート９２に搭載された機能液滴吐出ヘッド９１の交換を行う場合には、ヘッドプレート９２ごとヘッドホルダ９３から取り外すようになっている。
【００６３】
ヘッド調整機構８２は、ヘッドホルダ９３を支持し、ヘッドホルダ９３を介してヘッドプレート９２を回動させるヘッド回動機構２０１と、ヘッド回動機構２０１を支持し、ヘッド回動機構２０１（ヘッドホルダ９３）を介して、ヘッドプレート９２を昇降させるヘッド昇降機構２０２と、を備えている。図５に示すように、ヘッド昇降機構２０２には、ヘッドユニット８１およびヘッド回動機構２０１が、吊設されている。
【００６４】
ヘッド回動機構２０１は、ヘッドプレート９２を、（ヘッドホルダ９３の重心を通る）θ軸を中心に回動させることにより、水平面内における機能液滴吐出ヘッド９１の向きを自在に変更させるものであり、後述するメンテナンス手段２２に対応させて、機能液滴吐出ヘッド９１の向きを変更する場合や、ワークＷの種類に合わせて、吐出ノズル１０９のノズル間隔や機能液滴の塗布密度を調節する場合などに用いられる。ヘッド回動機構２０１は、ヘッド支持フレーム２１１と、ヘッド支持フレーム２１１に回動自在に支持され、ヘッドホルダ９３を吊下げるように支持する吊設部材２１２と、吊設部材２１２を介し、ヘッドホルダ９３に搭載されたヘッドプレート９２を回動させるためのヘッド回動モータ２１３と、ヘッド回動モータ２１３の動力を吊設部材２１２に伝達する動力伝達機構２１４（ハーモニックドライブ）と、を備えている。
【００６５】
ヘッド支持フレーム２１１は、背面支持フレーム２２１と、背面支持フレーム２２１の上端から前方に延びる上フレーム２２２と、背面支持フレーム２２１の下端から前方に延びる上フレーム２２２に対向配置される下フレーム２２３と、背面支持フレーム２２１に固定され、上下両フレーム２２２、２２３の間に配設された一対のサイドフレーム２２４と、を有している。
【００６６】
背面支持フレーム２２１は、ヘッド昇降機構２０２に対する（ヘッド回動機構２０１の）固定部材となっている。図１１および図１２に示すように、背面支持フレーム２２１は、平面視略方形状であり、背面支持フレーム２２１の両側の中央には、背面支持フレーム２２１をヘッド昇降機構２０２に対して位置決めするための左右一対の位置決め凸部２３１（位置決めピン）が設けられている。そして、一対の位置決め凸部２３１を上下に挟んで、背面支持フレーム２２１をヘッド昇降機構２０２に固定するためのねじ穴２３２が４個形成されている。上フレーム２２２には、上フレーム２２２を貫通して、動力伝達機構２１４を収容するケーシング２３３が固定されている。また、上フレーム２２２には、後述のヘッドバランス機構６５１の引張りばね６５２を固定するための３個のヘッド側フック２３４が固定されている。下フレーム２２３には、ケーシング２３３に回動自在に支持された吊設部材２１２を下方に突出させるための開口部２３５が形成されている。
【００６７】
また、両図に示すように、サイドフレーム２２４には、下方に向かい垂直に延在するアーム部材２３６を介して、ワークＷ（の上面）までの距離を検出する距離検出センサ２３７が固定されている。同図に示すように、アーム部材２３６は、サイドフレーム２２４に固定された断面「Ｌ」字状の固定部材２４０上に配設された調整ねじ２３８により、上下方向にスライド自在に構成されている。そして、距離検出センサ２３７の検出部２３９をヘッドユニット８１の機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８と同じ高さに調整することにより、ノズル面１０８からワークＷまでの距離（ワークギャップ）を検出できるようになっている。
【００６８】
吊設部材２１２は、円柱状に形成されており、上フレーム２２２に固定されたケーシング２２３により、その中心がθ軸を通るように回動自在に軸支されている。吊設部材２１２は、下フレーム２２３の下側に突出しており、その下端には、ヘッドホルダ９３の支持プレート１３２を固定する平面視円形のヘッド固定部２４１が固定されている。ヘッド固定部２４１には、支持プレート１３２から突出する基準ボルト１８３の胴部１８４および２個の位置決めピン１７２に対応して、３個の凹部（図示省略）が形成されており、ヘッド固定部２４１の各凹部に上記した支持プレート１３２から突出する基準ボルトの胴部１８４および位置決めピン１７２をそれぞれ係合させることにより、θ軸を中心に、支持プレート１３２（ヘッドユニット８１）を位置決めできるようになっている。また、ヘッド固定部２４１には、位置決めした支持プレート１３２のねじ穴１７３に対応して、４個のねじ穴（図示省略）が形成されており、これらのねじ穴に小ねじ（図示省略）を螺合させることにより、ヘッド固定部２４１に支持プレート１３２を固定できるようになっている。また、吊設部材２１２の上部には、後述する動力伝達機構２１４の駆動歯車（図示省略）と噛合する従動歯車（図示省略）が固定されている。
【００６９】
ヘッド回動モータ２１３（サーボモータ）は、ヘッドホルダ９３の重心を通るθ軸を中心にヘッドホルダ９３（ヘッドプレート９２）を回動させるための駆動源となっている。ヘッド回動モータ２１３は、その出力軸がθ軸と一致するようにケーシング２３３に固定されている。また、図示省略したが、ヘッド回動モータ２１３の出力軸には、回動用ロータリエンコーダ（スリット円板とこれに臨むフォトインタラプタから成る）が固定されており、ヘッド回動モータ２１３の回転量（回転角度）に基づいて、吊設部材２１２の回動量を制御できるようになっている。動力伝達機構２１４は、ヘッド回動モータ２１３の回転動力を減速して吊設部材２１２に伝達するためのものである。動力伝達機構２１４には、ヘッド回動モータ２１３の出力軸に固定された歯車を有するハーモニックドライブ（図示省略）が組み込まれており、ハーモニックドライブの駆動歯車（図示省略）が吊設部材２１２の従動歯車（図示省略）に噛合して回転することにより、ヘッド回動モータ２１３の動力が減速して吊設部材２１２に伝達するようになっている。
【００７０】
本実施形態では、ヘッドプレート９２を、所定のヘッド基準位置（ヘッドユニット８１に搭載された機能液滴吐出ヘッド９１の姿勢がＸ軸およびＹ軸に対して４５°となる位置）である０°から±６０°の範囲で回動させるようになっており、図１２に示すように、吊設部材２１２の側面には、この範囲内で吊設部材２１２の回動を止めるための回動規制部材２４２が固定されていると共に、各サイドフレーム２２４には、上記の回動規制部材２４２に当接して、ヘッドユニット８１の基準位置から±６０°の位置で、吊設部材２１２の回動を停止させる回動止め２４３（ストッパ）が固定されている。
【００７１】
また、図１１および図１２に示すように、ヘッドプレート９２（吊設部材２１２）を所定のヘッド基準位置から±６０°の範囲で回動させるために、ヘッド回動機構２０１には、吊設部材２１２の正逆回動端位置を検出するための（一対の）回動端検出センサ２５１と回動のセンター位置（すなわちヘッド基準位置）を検出するセンター位置検出センサ２５２と、が配設されており、上記した回動用ロータリエンコーダと回動端検出センサ２５１およびセンター位置検出センサ２５２に基づいてヘッド回動モータ２１３を制御するようになっている。回動端検出センサ２５１およびセンター位置検出センサ２５２は、下フレーム２２３の上面に固定された３個のフォトセンサ２５３から構成されている。各フォトセンサ２５３は、透過型のフォトインタラプタで構成されている。
【００７２】
また、吊設部材２１２の側面には、下フレーム２２３に固定されたフォトセンサ２５３の高さに対応して、リング状の支持リング２６１が固定されている。そして、支持リング２６１には、フォトセンサ２５３の検出光を遮断するための遮光部材２６２が固定されている。遮光部材２６２は、支持リング２６１よりも一回り大きく、かつリング状の遮光材を、吊設部材２１２の回動範囲（すなわち１２０°）に対応させて（円弧状に）形成されている。支持リング２６１には、遮光部材２６２を固定するためのねじ穴（図示省略）が２個形成されている。そして、遮光部材２６２には、支持リング２６１のねじ穴に対応して、２個の長孔２６３が形成されており、支持リング２６１に対して遮光部材２６２の取付け位置を調整可能となっている。
【００７３】
回動端検出センサ２５１およびセンター位置検出センサ２５２を構成する３個のフォトセンサ２５３は、吊設部材２１２の回動に伴い移動する遮光部材２６２の軌跡に対応して、遮光部材２６２の移動範囲に均等に配設されている。そして、吊設部材２１２が回動すると、遮光部材２６２が各センサの検出光を遮光又は透過するようになっており、回動端検出センサ２５１およびセンター位置検出センサ２５２は、３個のフォトセンサ２５３の検出結果の組合せから、ヘッド基準位置０°（センター）と、±６０°（両端位置）の３つの角度状態を検出できるようになっている。
【００７４】
ヘッド昇降機構２０２は、ヘッドホルダ９３を支持するヘッド回動機構２０１を介して、ヘッドホルダ９３（ヘッドプレート９２）を昇降させるものであり、ワークＷと機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８とのギャップ調整を行う場合や、後述するメンテナンス手段２２の各ユニットに対応させて、機能液滴吐出ヘッド９１（のノズル面１０８）を適切な所定の高さ位置に調節するためのものである。
【００７５】
図５および図１３、１４に示すように、ヘッド昇降機構２０２は、上記のキャリッジ８３に取付けられている。ヘッド昇降機構２０２は、キャリッジの正面に突設されるヘッド回動機構２０１を支持する左右一対の支持ブロック２７１と、ヘッド昇降ボールねじ２７２と、ヘッド昇降ボールねじ２７２を正逆回転させるヘッド昇降モータ２７３（ブレーキ付サーボモータ）と、ヘッド昇降ボールねじ２７２に螺合し、左右一対の支持ブロック２７１を上下方向にスライド自在に支持する昇降ブロック２７４と、支持ブロック２７１の移動を案内する左右一対のヘッド昇降ガイド２７５と、を有しており、これらは左右対称に配設されている。
【００７６】
そして、ヘッド昇降モータ２７３が正逆回転すると、昇降ブロック２７４を介して支持ブロック２７１が昇降し、ヘッドホルダ９３（ヘッドプレート９２に搭載した機能液滴吐出ヘッド９１）が上下方向に移動するようになっている。各支持ブロック２７１には、ヘッド回動機構２０１の背面支持フレーム２２１の片側に形成された位置決め凸部２３１に係合する凹部２７６と、背面支持フレーム２２１に形成されたねじ穴２３２に対応する２個のねじ穴２７７と、が形成されている。ヘッド回動機構２０１は、キャリッジ８３に組み込まれたヘッド昇降機構２０２の中心線と、ヘッドユニット８１およびヘッド回動機構２０１の重心を通るθ軸とが平行に重なり合うように、ヘッド昇降機構２０２に固定されている。
【００７７】
なお、ヘッドプレート９２には、基準となる所定のヘッド高さ位置が決められており、ヘッド高さ位置を基準として、ヘッドプレート９２の上限位置および下限位置が予め設定されている。そして、図１４に示すように、キャリッジ８３には、支持ブロック２７１の位置に基づいて、ヘッドプレート９２の昇降限界を検出するための昇降位置検出センサ２８１が配設されている。昇降位置検出センサ２８１は、ヘッドプレート９２のヘッド高さ位置を検出する基準位置検出センサ２８２と、ヘッドプレート９２の上限位置を検出する上限検出センサ２８３と、ヘッドプレート９２の下限位置を検出する下限検出センサ２８４と、を有している。また、ヘッド昇降モータ２７３の出力軸には、ヘッド昇降モータ２７３の回転量からヘッドプレート９２の昇降量を検出する昇降用ロータリエンコーダ（図示省略）が固定されており、ヘッド昇降モータ２７３は、昇降位置検出センサ２８１および昇降用ロータリエンコーダに基づいて制御されるようになっている。
【００７８】
図５、図１３および１４に示すように、キャリッジ８３は、正面に大きな開口２９２を有する箱状のキャリッジ本体２９１と、キャリッジ本体２９１上に固定されたサブフレーム２９３と、を有しており、キャリッジ８３には、ヘッド昇降機構２０２および後述するヘッドバランス機構６５１が取付けられている。キャリッジ本体２９１は、断面略「コ」字状のキャリッジフレーム２９４と、キャリッジフレーム２９４の両側および正面を覆うキャリッジカバー２９５と、を有している。ヘッド昇降機構２０２の主要部は、キャリッジ本体２９１内に組み込まれており、キャリッジフレーム２９４の正面に、ヘッド昇降ボールねじ２７２、昇降ブロック２７４、左右一対の支持ブロック２７１、および左右一対のヘッド昇降ガイド２７５が左右対称に突設されている。
【００７９】
同図に示すように、キャリッジフレーム２９４の背面には、後述するＹ軸テーブル３０２の取付けブロック３２２への取付け位置を位置決めするキャリッジピン（図示省略）が突出している。また、キャリッジフレーム２９４の左側には、取付けブロック３２２に対するキャリッジの取付け姿勢を調整するための上下一対の調整ねじ２９８を有する姿勢調整機構２９７が設けられており、ヘッド昇降機構２０２のヘッド昇降ボールねじ２７２が垂直に支持されると共に、ヘッドユニット８１に搭載された機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８が水平になるように、キャリッジ８３を取付けブロック３２２に固定できるようになっている。
【００８０】
サブフレーム２９３は、断面略逆「Ｎ」字状に形成されている。サブフレーム２９３の一端はキャリッジフレーム２９４の上端に固定され、他端には、後述するヘッドバランス機構６５１の３本の引張りばね６５２を固定するためのキャリッジ側フック２９９が３個、横並びに突出して固定されている。
【００８１】
Ｘ・Ｙ移動機構８４は、いわゆるＸ・Ｙロボットであり、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３０１と、キャリッジ８３を介して、ヘッドユニット８１をＹ軸方向（副走査方向）に移動させるＹ軸テーブル３０２と、を有している（図２等参照）。Ｘ・Ｙ移動機構８４は、上記した石定盤５１の高い部分に載置されており、ワークＷの平坦度を維持すると共に、ヘッドユニット８１を正確に移動させることができるようになっている。
【００８２】
図２に示すように、Ｘ軸テーブル３０１は、石定盤５１のＸ軸方向に延在し、石定盤５１上に直接設置されている。Ｘ軸テーブル３０１は、ワークＷをセットするためのセットテーブル３１１と、セットテーブル３１１を支持するθテーブル３１２と、θテーブル３１２をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸エアースライダ（図示省略）と、θテーブル３１２およびセットテーブル３１１を介して、ワークＷをＸ軸方向に移動させるＸ軸リニアモータ（図示省略）と、Ｘ軸エアースライダに併設したＸ軸リニアスケール（図示省略）と、を備えている。なお、Ｘ軸リニアモータ、Ｘ軸エアースライダ、およびＸ軸リニアスケールは、Ｘ軸に対して平行に配設されており、Ｘ軸ボックス３１６内に収容されている。また、θテーブル３１２には、上記したヘッド認識カメラ３１が固定されており、セットテーブル３１１に対して、ヘッドユニット８１の位置を補正可能となっている。
【００８３】
同図に示すように、セットテーブル３１１の中心部には、ワークＷをエアー吸引により吸着セットするための吸引溝３１７が形成されている。セットテーブル３１１には、上記したエアー吸引手段２５のエアー吸引チューブ（図示省略）が接続されている。そして、上記した吸引用スイッチ３４をＯＮにすると、エアー吸引手段２５が駆動してエアー吸引がなされ、ワークＷの平行度を維持しつつ不動にセットできるようになっている。Ｘ軸テーブル３０１では、Ｘ軸リニアモータの駆動により、θテーブル３１２とワークＷを吸着セットしたセットテーブル３１１とが、Ｘ軸エアースライダを案内にしてＸ軸方向に移動する。
【００８４】
Ｙ軸テーブル３０２は、石定盤５１に立設されたスタンド付のＹ軸フレーム３２１に載置されており、Ｘ軸テーブル３０１を跨ぎ、Ｘ軸テーブル３０１に直交して延在している。Ｙ軸テーブル３０２は、ヘッドユニット８１を搭載したキャリッジ８３を正面に取付ける取付けブロック３２２と、Ｙ軸フレーム３２１にスライド自在に支持され、取付けブロック３２２を支持するＹ軸エアースライダ（図示省略）と、Ｙ軸エアースライダを介して、キャリッジ８３をＹ軸方向に移動させるＹ軸リニアモータ（図示省略）と、Ｙ軸エアースライダに併設したＹ軸リニアスケール（図示省略）と、を有している（図２参照）。なお、取付けブロック３２２とＹ軸エアースライダとを一体に形成することも可能である。
【００８５】
また、Ｙ軸フレーム３２１には、Ｙ軸エアースライダの他に、エアースライダ（図示省略）がスライド自在に支持されており、エアースライダには、上記したワーク認識カメラ３２および描画観察カメラ３３が固定されている。エアースライダとＹ軸スライダは、独立して移動可能に構成されており、Ｙ軸リニアモータの駆動により、ワーク認識カメラ３２および描画観察カメラ３３は、キャリッジとは独立にＹ軸方向へ移動する。なお、ワーク認識カメラ３２は、ワークＷの位置補正に用いられ、描画観察カメラ３３は、機能液が適切に塗布されているか否かの観察に用いられる。
【００８６】
ここで、吐出手段２１の一連の動作について簡単に説明する。先ず、機能液を吐出する前の準備として、ワークＷにワーク認識カメラ３２を臨ませ、セットテーブル３１１にセットされたワークＷの位置補正を行うと共に、ヘッド認識カメラ３１およびヘッドユニット８１を移動させて、ヘッド認識カメラ３１にヘッドユニット８１を臨ませ、ヘッド認識カメラ３１により、ヘッドユニット８１の位置補正を行う。また、距離検出センサ２３７により機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８からワークＷまでの距離を測定し、ワークギャップが所定の値となるように、ヘッド昇降機構２０２によりヘッドユニット８１の高さ調整を行う。（なお、ワーク処理時におけるヘッドユニット８１の高さをヘッドユニット８１の描画高さとする。）
【００８７】
次に、Ｘ・Ｙ移動機構８４（Ｘ軸テーブル３０１）が、ワークＷを主走査（Ｘ軸）方向に往動させる。ワークＷの往動と同期して、機能液滴吐出ヘッド９１が選択的に駆動され、ワークＷに対する機能液の選択的な吐出動作が行われる。ワークＷが一往動すると、Ｘ・Ｙ移動機構８４（Ｙ軸テーブル３０２）は、ヘッドユニット８１を副走査（Ｙ軸）方向に移動させる。そして、Ｘ・Ｙ移動機構８４により、ワークＷを復動させると共に、これと同期して機能液滴吐出ヘッド９１の選択的な駆動を行う。ワークＷの一復動が終了すると、Ｘ・Ｙ移動機構８４により、ヘッドユニット８１を副走査させる。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９１の駆動と、を繰り返すことにより吐出手段２１は、ワークＷに対する機能液の吐出処理を行っている。なお、ワークギャップは、ワークＷの厚みや種類などを考慮して設定されており、ヘッドユニット８１の描画高さは、設定されたワークギャップに基づいてセットテーブル３１１の上面よりも常に高い位置に設定される。
【００８８】
次に、メンテナンス手段２２について説明する。メンテナンス手段２２は、機能液滴吐出ヘッド９１の保守を行うと共に、機能液滴吐出ヘッド９１から適切に機能液が吐出されているか否かの検査を行い、機能液滴吐出ヘッド９１による機能液の吐出を安定させるためのものである。
【００８９】
図２ないし図４に示すように、メンテナンス手段２２は、機能液滴吐出ヘッド９１から予備吐出された機能液を受けるためのフラッシングユニット３４１と、機能液滴吐出ヘッド９１の吸引を行う吸引ユニット３４２と、機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８に付着する汚れを払拭するためのワイピングユニット３４３と、機能液滴吐出ヘッド９１から吐出される機能液の吐出状態を検査するための吐出検査ユニット３４４と、機能液滴吐出ヘッド９１から吐出された機能液の重量を測定する重量測定ユニット３４５と、を備えており、これら各ユニットは、セットテーブル３１１の周囲に集約的に配設されている。
【００９０】
図２に示すように、吸引ユニット３４２、ワイピングユニット３４３、および重量測定ユニット３４５は、Ｙ軸方向に移動するヘッドユニット８１の移動軌跡（移動軸）上に配設されており、Ｙ軸テーブル３０２によるヘッドユニット８１の移動を利用して、ヘッドユニット８１に臨み、保守に供するようになっている。また、同図に示すように、上記した石定盤５１の低い位置には、共通支持フレーム３５１および移動テーブル３５２が横並びに設置されており、共通支持フレーム３５１上には、吸引ユニット３４２および吐出検査ユニット３４４が、移動テーブル３５２上にはワイピングユニット３４３がそれぞれ支持されている。
【００９１】
共通支持フレーム３５１は、平面視略長方形のベース部３６１と、ベース部３６１の端に立設したスタンド部３６２と、を有しており、吸引ユニット３４２はスタンド部３６２に配設され、吐出検査ユニット３４４はベース部３６１に配設されている。なお、共通支持フレーム３５１は、ベース部３６１の長手方向がＸ軸と平行になるように配設されている（図１９および図２０参照）。
【００９２】
移動テーブル３５２は、Ｘ軸と平行に配設されており、ワイピングユニット３４３を支持するＸ軸方向にスライド自在の移動スライダ３７１と、移動スライダ３７１を水平移動させる移動エアーシリンダ３７２と、移動スライダ３７１をスライド自在に支持すると共に移動スライダ３７１の移動をガイドする移動ガイド３７３と、を有している。移動エアーシリンダ３７２のピストンロッド３７４の先端には、断面「Ｌ」字状の固定片３７５が取付けられており、移動エアーシリンダ３７２は、固定片３７５を介して移動スライダ３７１に固定されている（図１７参照）。移動テーブル３５２は、上記したヘッドプレート９２をヘッドホルダ９３から取り外すときに用いられ、ヘッドユニット８１の移動軌跡上に位置するワイピングユニット３４３を、ヘッドユニット８１の移動軌跡上から逃がすようになっている。
【００９３】
フラッシングユニット３４１は、フラッシングの機能液を受けるためのものである。フラッシングとは、機能液滴吐出ヘッド９１の吐出ノズル１０９から機能液を予備吐出（捨て打ち）することにより、吐出ノズル１０９のノズル詰まりを防止すると共に、吐出ノズル１０９に新鮮な機能液を導入するためのものである。フラッシングには、ワークＷに対して機能液を吐出させる直前に行う吐出前フラッシングと、ワークＷの交換時のように、ワークＷに対する機能液の吐出が一時的に休止される時に定期的に行われる定期フラッシングとがあり、フラッシングユニット３４１は、吐出前フラッシングの機能液を受けるものである。なお、詳細は後述するが、定期フラッシングの機能液は、吸引ユニット３４２で受けるようになっている。
【００９４】
図２および図４に示すようにフラッシングユニット３４１は、機能液を受ける一対のフラッシングボックス３８１と、一対のフラッシングボックス３８１をその両端部に固定したスライダ（図示省略）と、を備えている。各フラッシングボックス３８１には、機能液を吸収させる吸収材（図示省略）が敷設されている。また、各フラッシングボックス３８１の底面中央部には、機能液を排出するための排出口（図示省略）が形成されている。スライダは、Ｘ軸テーブル３０１のθテーブル３１２に固定されており、一対のフラッシングボックス３８１は、θテーブル３１２およびセットテーブル３１１を挟んで配設されている。
【００９５】
すなわち、主走査におけるθテーブル３１２（ワークＷ）の移動に同期して、一対のフラッシングボックス３８１も、ヘッドユニット８１へ向かってＸ軸方向に移動していくので、ワークＷと共に、ヘッドユニット８１に臨む構成となっている。したがって、機能液滴吐出ヘッド９１は、ワークＷに対して機能液を吐出させる直前に、順次フラッシングボックス３８１に臨んで、吐出ノズル１０９から機能液を順次予備吐出させることができるようになっている。
【００９６】
吸引ユニット３４２は、機能液滴吐出ヘッド９１を吸引することにより、機能液滴吐出ヘッド９１の吐出ノズル１０９から機能液を強制的に排出させるものであり、例えば、新たにヘッドユニット８１に機能液滴吐出ヘッド９１を投入した場合のように機能液の充填を行う場合や、機能液滴吐出ヘッド９１内で増粘した機能液を除去するための吸引（クリーニング）を行う場合に吸引ユニット３４２は用いられる。
【００９７】
図１５および図１６に示すように、吸引ユニット３４２は、ヘッドユニット８１に搭載された機能液滴吐出ヘッド９１に密着させる３個のキャップ３９１と、３個のキャップ３９１を支持するトレー状のキャップベース３９２と、キャップ３９１を介して機能液滴吐出ヘッド９１の吸引を行う吸引ポンプ３９３と、キャップベース３９２を支持するキャップスタンド３９４と、を備えている。また、図２に示すように、吸引ユニット３４２は、Ｙ軸方向を移動するヘッドユニット８１に臨むように、Ｙ軸方向に移動するヘッドユニット８１の移動軌跡上に配設されている。そして、ヘッドユニット８１が吸引ユニット３４２に臨んだときに、上記したヘッド昇降機構２０２を駆動してヘッドユニット８１を下降させることにより、機能液滴吐出ヘッド９１をキャップ３９１に密着させることができるようになっている。
【００９８】
各キャップ３９１は、キャップ本体４０１とキャップ本体４０１を支持するキャップホルダ４０２とで構成されている。キャップ本体４０１の上面には、機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８を包含する凹部４１１が形成され、凹部４１１の周縁部には、ノズル面１０８に形成された吐出ノズル１０９を包含するようにシールパッキン４１２が取り付けられている。凹部４１１の底部には、小孔４１３が形成されている。この小孔４１３は、吸引用の接続チューブ（図示省略）を介して吸引ポンプ３９３に接続されるＬ字継手４１４と連通している。また、凹部４１１には、吸収材４１５が敷設されており、吸収材４１５は押え枠４１６によって押し付けられている。
【００９９】
キャップホルダ４０２は、平面視略長方形であり、キャップホルダ４０２の長手方向に対し、その上面が僅かに傾斜した形状となっている。そして、キャップ本体４０１は、上方（キャップホルダ４０２）に付勢され、かつ僅かに上下動可能な状態でキャップホルダ４０２に保持されている。したがって、ヘッド昇降機構２０２を駆動して、機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８をキャップ３９１に押し付けることにより、ノズル面１０８にならってシールパッキン４１２を密着させることができ、ノズル面１０８を確実に封止できるようになっている。
【０１００】
キャップベース３９２には、ヘッドユニット８１の（３個の）機能液滴吐出ヘッド９１の配置に対応させて、キャップ３９１を取付けるための取付け開口（図示省略）が形成されている。そして、キャップ３９１の下部を取付け開口に挿入して、キャップベース３９２にキャップホルダ４０２をねじ止めすることにより、ヘッドユニット８１の機能液滴吐出ヘッド９１の配置に対応させてキャップ３９１を固定できるようになっている。キャップスタンド３９４は、共通支持フレーム３５１のスタンド部３６２に立設されている。なお、キャップスタンド３９４には、機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８の高さ位置を検出するノズル面検出センサ４２１が固定されている。
【０１０１】
上述したが、吸引ユニット３４２は、機能液滴吐出ヘッド９１の吸引の他に、定期フラッシング時の機能液受けとして用いられている。この場合、ヘッドユニット８１は、ヘッド昇降機構２０２により、機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８とキャップ３９１との間に間隙が生じる所定のフラッシング位置まで下降するようになっており、機能液滴吐出ヘッド９１はこのフラッシング位置からキャップ３９１に対してフラッシングを行う。そこで、キャップホルダ４０２の上面部には、機能液を受けるための機能液受け４１８が形成されている。また、キャップベース３９２はトレー状に形成されており、キャップホルダ４０２の機能液受け４１８からはみ出した機能液が飛び散らないようになっている。さらに、キャップスタンド３９４には、キャップベース３９２からはみ出した機能液を受ける廃液パン４１９が、キャップベース３９２に臨んで配設されている（図１９参照）。
【０１０２】
ワイピングユニット３４３は、機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８を、ロール状に巻回されたワイピングシート４２１を繰り出しながら拭き取るものである。ワイピングユニット３４３は、上述した移動テーブル３５２上に配設され、Ｘ軸方向に移動可能に構成されている。図１７および図１８に示すように、ワイピングユニット３４３は、支持フレーム４２２と、ワイピングシート４２１を繰出しながら巻き取っていく巻取りユニット４２３と、繰り出されたワイピングシート４２１でノズル面１０８を拭き取るための拭き取りユニット４２４と、を有している。
【０１０３】
支持フレーム４２２は、「Ｌ」字状に折り曲げられ、移動スライダ３５２に固定された一対の鉛直プレート４３１と、一対の鉛直プレート４３１の上部に掛け渡した水平プレート４３２と、を有している。一対の鉛直プレート４３１には、巻取りユニット４２３が両持ち支持されており、水平プレート４３２上には、拭き取りユニット４２４が配設されている。
【０１０４】
巻取りユニット４２３は、ロール状のワイピングシート４２１を装填し、ワイピングシート４２１を繰り出す上側の繰出しリール４４１と、繰り出されたワイピングシート４２１を巻き取る下側の巻取りリール４４２と、巻取りリール４４２を回転させると共に、巻取りリール４４２の回転を介して繰出しリール４４１を回転させる巻取りモータ４４３と、を備えている。繰出しリール４４１および巻取りリール４４２は、鉛直プレート４３１により、回転自在に支持されている。繰出しリール４４１には、トルクリミッタ４４４等の制動機構が組み込まれており、繰出されたワイピングシート４２１に一定の張力を付与できるようになっている。巻取りリール４４２および巻取りモータ４４３との間には、タイミングベルト４４５が掛け渡されており、巻取りモータ４４３が回転することにより、タイミングベルト４４５を介して巻取りリール４４２が回転し、ワイピングシート４２１を繰出すと共に、これを順次巻き取るようになっている。
【０１０５】
拭き取りユニット４２４は、水平プレート４３２上に固定された一対のサブスタンド４５１と、サブスタンド４５１に支持され、機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８にワイピングシート４２１を当接させる拭き取りローラ４５２と、サブスタンド４５１に支持され、繰出しリール４４１から繰出されたワイピングシート４２１を拭き取りローラ４５２に送る中間ローラ４５３と、繰出されたワイピングシート４２１に洗浄液を滴下する複数（８個）の滴下ノズル４５６と、を備えている。なお、移動テーブル３５２の移動スライダ３７１には、一対の鉛直プレート４３１に挟まれて洗浄液パン４５７が固定されており、ワイピングユニット３４３からはみ出した洗浄液で装置内が汚れないようになっている。
【０１０６】
図１７に示すように、拭き取りローラ４５２は、一対のサブスタンド４５１に回転自在かつ両持ちで、水平に支持されている。そして、拭き取りローラ４５２は、ワイピングシート４２１を当接させる機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８がサブスタンド４５１に衝突しないように、サブスタンド４５１からその上端がはみ出すように支持されている。また、拭き取りローラ４５２は、ローラ高調整ねじ４６２を有するローラ高調整機構４６１を介して、サブスタンド４５１に支持されており、ローラ高調整ねじ４６２により、拭き取りローラ４５２のローラ高さおよび平行度を微調整できるようになっている。なお、機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８の損傷を防止するため、拭き取りローラ４５２は、柔軟性と弾力性を有するゴム等で構成することが好ましい。
【０１０７】
中間ローラ４５３は、ワイピングシート４２１を挟んで対峙する上下２つのローラ４５３ａ、４５３ｂからなるグリップローラで構成されており、サブスタンド４５１に回転自在かつ両持ちで、水平に支持されている。中間ローラ４５３の下側のローラ４５３ｂには、ローラの回転速度を検出する速度検出器４６５が固定されている。速度検出器４６５による検出結果に基づいてワイピングシート４２１の送り速度を検出できるようになっており、ワイピングシート４２１が所定の速度で送られるよう、巻取りモータ４４３は、速度検出器４６５の検出結果に基づいて制御されている。
【０１０８】
滴下ノズル４５６は、後述する液体供給回収手段２３の洗浄液タンク６１３に接続されており、ワイピングシート４２１に洗浄液を滴下するものである。滴下ノズルは、サブスタンド４５１に水平支持されたノズル支持部材４６８に支持されている。ノズル支持部材４６８は、ワイピングシート４２１の送り方向における、中間ローラ４５３と拭き取りローラ４５２との間に固定されている。そして、複数の滴下ノズル４５６は、ワイピングシート４２１の幅方向に対して均一に洗浄液を滴下できるように、ワイピングシート４２１の幅に合わせて横並びに等間隔で支持されている。
【０１０９】
図１８に示すように、ワイピングユニット３４３に装填されたワイピングシート４２１は、繰出しリール４４１から繰り出され、中間ローラ４５３、拭き取りローラ４５２を周回して、巻取りリール４４２に巻き取られるようになっている。一連の拭き取り動作について簡単に説明する。まず、Ｙ軸テーブル３０２を駆動して、ヘッドユニット８１をＹ軸方向に移動させて、ヘッドユニット８１をワイピングユニット３４３に臨ませる。
【０１１０】
次に、滴下ノズル４５６からワイピングシート４２１に洗浄液を滴下させ、ワイピングシート４２１に洗浄液を含浸させる。洗浄液の滴下を続けながら、巻取りモータ４４３を駆動して、ワイピングシート４２１の洗浄液を含浸した部分を拭き取りローラ４５２に送っていく。さらに、洗浄液の滴下とワイピングシート４２１の送りを続けながら、上記したヘッド昇降機構２０２を駆動してヘッドユニット８１を下降させ、洗浄液を含浸したワイピングシート４２１を介して、拭き取りローラ４５２に機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８を当接させる。そして、この状態のまま、再びヘッドユニット８１をＹ軸方向へ移動させていき、ワイピングシート４２１で機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８を拭き取っていく。全ての機能液滴吐出ヘッド９１が拭き取りローラ４５２を通過すると、拭き取り動作は完了となり、洗浄液の滴下およびワイピングシート４２１の送りが停止される。
【０１１１】
吐出検査ユニット３４４は、機能液滴吐出ヘッド９１から実際に吐出された飛翔中の機能液滴を撮像することにより、機能液滴吐出ヘッド９１から機能液が適切に吐出されているか否かを検査するものである。図１９および図２０に示すように、吐出検査ユニット３４４は、飛翔中の機能液滴を撮像する撮像ユニット４７１と、撮像する機能液滴に光を照射する照明ユニット４７２と、を備えている。吐出検査のために吐出された機能液の機能液受けは吸引ユニット３４２が兼ねており、撮像ユニット４７１および照明ユニット４７２は、吸引ユニット３４２のキャップベース３９２を支持する共通支持フレーム３５１のスタンド部３６２を挟んで対向配置されている。
【０１１２】
撮像ユニット４７１は、機能液滴を撮像するＣＣＤカメラ４８１と、ＣＣＤカメラ４８１を支持するカメラスタンド４８２と、カメラスタンド４８２を介し、ＣＣＤカメラ４８１を移動させるカメラ移動機構４８３と、を備えている。図示省略したが、ＣＣＤカメラ４８１は、撮像用の対物レンズや、対物レンズにより結像した機能液滴の画像を電気信号に変換するＣＣＤ撮像素子などを有している。また、ＣＣＤカメラ４８１は、撮像倍率（視野）を変えるためのカメラズーム４８４を有しており、カメラズーム４８４用のズームモータ４８５を具備している。なお、ＣＣＤカメラ４８１は、吐出検査のための機能液滴吐出ヘッド９１の駆動と同期しており、飛翔中の機能液滴を的確に撮像できるようになっている。カメラスタンド４８２には、ＣＣＤカメラ４８１（対物レンズ）の前後（Ｘ軸）方向の角度を微調整するためのカメラ角度調整機構４８６や、ＣＣＤカメラ４８１の高さを微調整するためのカメラ高さ調整機構４８７が組み込まれている。
【０１１３】
カメラ移動機構４８３は、ＣＣＤカメラ４８１の焦点距離を調整するために、ＣＣＤカメラ４８１を移動させるものである。カメラ移動機構４８３は、上記した共通支持フレーム３５１のベース部３６１に固定されている。カメラ移動機構４８３は、ベース部３６１の長手方向（Ｘ軸）に平行に配設されており、カメラスタンド４８２をＸ軸方向にスライド自在に支持するカメラ用スライダ４８８と、カメラ用スライダ４８８を移動させるためのカメラ用ボールねじ（図示省略）と、カメラ用ボールねじに併設されたカメラ用リニアスケール（図示省略）と、カメラ用ボールねじを正逆回転させるカメラ移動モータ４８９と、を備えている。カメラ移動モータ４８９が駆動すると、ボールねじが正逆回転して、カメラ用スライダ４８８を介してＣＣＤカメラ４８１がＸ軸方向に移動する。
【０１１４】
照明ユニット４７２は、撮像の光源となるストロボ４９１と、ストロボ４９１から照射される照射光の光量を調節するための透光板４９２と、を有している。ストロボ４９１は、Ｘ軸方向に延在し、カメラスタンド４８２に固定されたアーム部材４９３に支持されている。アーム部材４９３には、ストロボ４９１の前後（Ｘ軸）方向の角度および高さを調整するためのストロボ位置調整機構４９４が組み込まれており、ストロボ４９１の光軸がＣＣＤカメラ４８１の光軸と一致するように、ストロボ４９１の位置調整がなされる。ストロボ４９１は、カメラスタンド４８２に固定されたアーム部材４９３に支持されているため、ストロボ４９１は、その光軸をＣＣＤカメラ４８１の光軸と一致させた状態で、ＣＣＤカメラ４８１の移動に追従するようになっている。なお、ストロボ４９１は、十分な光量を確保できると共に装置内への熱的影響が少ないＬＥＤアレイで構成することが好ましい。
【０１１５】
ストロボ４９１も機能液滴吐出ヘッド９１の駆動と同期しており、ＣＣＤカメラ４８１の撮像タイミングに合わせて発光するようになっている。したがって、機能液滴や背景の色に関わらず、機能液滴の周囲は比較的輝度の高い白色に、機能液滴は比較的輝度の低い黒色に撮像することができる。
【０１１６】
透光板４９２は、アクリル板等の透光性を有する透明の板で構成されている。透光板４９２は、ストロボ４９１の照射光を減光するためのもので、ストロボ４９１のＣＣＤカメラ４８１側前方に配設されている。透光板４９２は、共通支持フレーム３５１のスタンド部３６２に固定された透光板昇降シリンダ４９５（エアーシリンダ）に支持されており、ＣＣＤカメラ４８１の撮像倍率に対応して、上下するようになっている。すなわち、撮像倍率が高いときには、ストロボ４９１から十分な光量を得られるよう透光板４９２を下げ、撮像倍率が低いときには、ストロボ４９１からの照射光を減光するために透光板４９２を上昇させるようになっている。
【０１１７】
吐出検査ユニット３４４による吐出検査は、ＣＣＤカメラ４８１を間欠移動させながら、各機能液滴吐出ヘッド９１のノズル列毎に行われる。具体的に説明すると、まず、ヘッドユニット８１を移動させて吸引ユニット３４２に臨ませた後、ヘッド昇降機構２０２を駆動して、ヘッドユニット８１を所定の撮像高さまで下降させる。そして、機能液滴吐出ヘッド９１の１列目のノズル列を構成する吐出ノズル１０９から機能液滴を吐出させ、１列目の吐出ノズル１０９から吐出される機能液滴を撮像する。ＣＣＤカメラ４８１の視野内に、１列目を構成する全吐出ノズル１０９が収まらないときは、ＣＣＤカメラ４８１の視野に合わせて、１列目のノズル列を複数のグループに分割し、グループ毎に順次撮像を行うことにより１列分の吐出ノズル１０９から吐出される機能液滴を撮像する。すなわち、１つのグループの撮像が終了すると、次のグループの全吐出ノズル１０９がＣＣＤカメラ４８１の視野内に収まるように、機能液滴吐出ヘッド９１を移動させる、といった動作を繰り返し、１列目の全吐出ノズル１０９から吐出される機能液滴の撮像を行う。
【０１１８】
１列目の撮像が終了すると、カメラ移動モータ４８９を駆動して、２列目の吐出ノズル１０９から吐出される機能液滴に焦点が合うように、２列目のノズル列の位置に対応させて、ＣＣＤカメラ４８１を移動させる。そして、１列目と同様に、２列目の全吐出ノズル１０９から吐出される機能液滴を撮像する。そして、このような動作を繰り返し、１個の機能液滴吐出ヘッド９１の全ノズル列について撮像を行う。１個の機能液滴吐出ヘッド９１の吐出検査が終了すると、ヘッドユニット８１またはＣＣＤカメラ４８１を適宜移動させて、次の機能液滴吐出ヘッド９１について吐出検査を行う。そして、これを機能液滴吐出ヘッド９１の数（３回）、繰り返すことにより、ヘッドユニット８１の全機能液滴吐出ヘッド９１の吐出検査を行うことができるようになっている。
【０１１９】
なお、ＣＣＤカメラ４８１による撮像結果は、上記したホスト・コンピュータ２６に送信されて画像認識され、この画像認識に基づいて、各機能液滴吐出ヘッド９１の各吐出ノズル１０９が正常に機能液を吐出しているか否かが判断される。
【０１２０】
重量測定ユニット３４５は、機能液滴吐出ヘッド９１から吐出された機能液滴の重量を測定することにより、機能液滴吐出ヘッド９１の吐出不良を検出するためのものである。図２１および図２２に示すように、重量測定ユニット３４５は、機能液滴の重量を測定する電子天秤５０１と、電子天秤５０１を収容する略直方体の天秤収容ボックス５０２と、天秤収容ボックス５０２を支持する天秤スタンド５０３と、を備えている。
【０１２１】
電子天秤５０１は、機能液滴吐出ヘッド９１から吐出された機能液滴を受ける受け皿５１１と、受け皿５１１を支持する支持部５１２と、支持部５１２を支持すると共に、受け皿５１１に吐出された機能液滴の重量を測定する測定部５１３と、を有している。受け皿５１１は、平面視方形状であり、ヘッドユニット８１に搭載された３個の機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８が十分に収まるよう、大きめに形成されている。受け皿５１１の上面は、機能液を吸着するスポンジ状の吸着シート５１４が敷設されており、吐出された機能液を確実に受け皿５１１上に捕捉できるようになっている。
【０１２２】
天秤収容ボックス５０２は、内部に電子天秤５０１を収容し、電子天秤５０１の測定結果に対する気流の影響を防止するためのものである。天秤収容ボックス５０２の上面には、受け皿５１１の大きさに対応して、方形の開口部５２１が突出して形成されており、開口部５２１に受け皿５１１が位置するようになっている。図２２に示すように、天秤収容ボックス５０２は平面視長方形であり、天秤収容ボックス５０２には、開口部５２１を覆うと共に、天秤収容ボックス５０２の長手方向に対してスライド自在のカバー５２２が配設されている。そして、天秤収容ボックス５０２には、カバー５２２を移動させるカバー移動機構５２３が設けられており、機能液滴吐出ヘッド９１から吐出された機能液滴を受け皿５１１に受けるときのみ、カバー５２２が移動して、受け皿５１１の上面が露出するようになっている。
【０１２３】
カバー移動機構５２３は、カバー５２２をスライド自在に支持するスライダ５２４と、スライダを移動させるためのエアーシリンダ５２５（復動シリンダ）と、天秤収容ボックス５０２の側面に固定され、天秤収容ボックス５０２の側面に形成又は固定され、スライダ５２４の移動を案内するスライダガイド（図示省略）と、を有している。スライダ５２４には、取付け片５２７が固定されており、取付け片５２７にエアーシリンダ５２５のピストンロッド５２６が固定されている。そして、エアーシリンダ５２５にエアーを供給すると、ピストンロッド５２６が往動することによりカバー５２２が開き、ピストンロッド５２６が復動することによりカバー５２２が閉じるようになっている。なお、エアーシリンダ５２５は、エアー供給手段２４からエアー供給を受けるようになっている。
【０１２４】
天秤スタンド５０３は、ベースプレート５３１と、ベースプレート５３１に立設した４本の支柱部材５３２と、を有しており、４本の支柱部材５３２上に電子天秤５０１を収容した天秤収容ボックス５０２が固定されている。ベースプレート５３１は、電子天秤５０１の受け皿５１１がヘッドユニット８１の移動軌跡上に位置するよう、上記した石定盤５１の高い位置に設置される。支柱部材５３２は、電子天秤５０１の高さおよび平行度を調節可能な調節脚となっている。
【０１２５】
重量測定ユニット３４５の一連の動作について説明する。受け皿５１１に機能液滴吐出ヘッド９１が臨むよう、ヘッドユニット８１を重量測定ユニット３４５まで移動させた後、ヘッドユニット８１を所定の重量測定高さまで下降させる。このとき、電子天秤５０１のゼロ点調整を行う。そして、カバー移動機構５２３を駆動してカバー５２２を開き、機能液滴吐出ヘッド９１から機能液を受け皿５１１に（数百ショット）吐出させる。機能液の吐出が終了すると、ヘッドユニット８１を上昇させると共に、カバー５２２を閉じ、受け皿５１１に吐出された機能液の重量を測定する。なお、機能液滴の重量測定方法は、任意に設定可能であり、機能液滴吐出ヘッド９１単位で行うことも可能であるし、ノズル列毎に行うことも可能である。また、３個分の機能液滴吐出ヘッド９１から吐出された機能液滴を同時に測定し、異常が検出されたときのみ各機能液滴吐出ヘッド９１について測定を行うようにしてもよい。
【０１２６】
なお、上述したように、この液滴吐出装置２には、ヘッド昇降機構２０２が設けられ、機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８の高さを調節することが可能であるため、ヘッド昇降機構２０２によるヘッドプレート９２の昇降範囲に対応させて、メンテナンス手段２２の各ユニットを構成すればよい。本実施形態では、機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８と各メンテナンス手段２２の各ユニットとの間に、ワーク交換などに利用する作業空間を確保して効率的に作業を行えるようにするため、メンテナンス手段２２のほとんどのユニットは、その上端部がセットテーブル３１１よりも低くなるよう配設され、ヘッドプレート９２の下限付近にその保守高さ、すなわち機能液滴吐出ヘッド９１が各ユニットのメンテナンスに供されるときの高さ、が位置するようになっている（図３および図４参照）。
【０１２７】
次に、液体供給回収手段２３について説明する。液体供給回収手段２３は、ヘッドユニット８１（各機能液滴吐出ヘッド９１）に機能液を供給する機能液供給系５４１と、メンテナンス手段２２の吸引ユニット３４２で吸引した機能液および吸引ユニット３４２に吐出された機能液を回収する機能液回収系５４３と、ワイピングユニット３４３に機能材料の溶剤を洗浄用として供給する洗浄液供給系５４４と、で構成されている。
【０１２８】
機能液供給系５４１は、機能液を貯留する機能液パック（図示省略）と、これを支持する機能液スタンド５５１と、機能液パックと各機能液滴吐出ヘッド９１とを接続する給液チューブ５５３を有し、機能液パック内の機能液を各機能液滴吐出ヘッド９１に供給するための給液チューブユニット５５２を備えている。機能液パックおよび機能液スタンド５５１は、上記した小型の機台４２に配設された収容ボックス７３内に収容されており、機能液パックの交換時に、大型の機台４１に搭載された各手段を収容するチャンバ装置３（主チャンバ１１）内の雰囲気を破壊しないようになっている。
【０１２９】
図示省略したが、機能液パックは、機能液を貯留し、アルミ蒸着フィルム等で構成した袋状のパック本体と、パック本体の一端に取り付けられ、パック本体内の機能液の供給口となる機能液供給口部材と、を備えている。なお、機能液パックは密閉されており、パック内の機能液が外部エアーの影響を受けることはない。また、機能液パックの他に、カートリッジ形式のものやタンク形式のものを用いることも可能である。
【０１３０】
機能液スタンド５５１は、機能液パックを載置する載置部材５６１と、載置部材５６１を支持する昇降プレート５６２と、昇降プレート５６２を介して機能液パックを上下させる昇降機構５６３と、を備えている。図２３に示すように、機能液スタンド５５１は、３個の載置部材５６１を有しており、昇降プレート５６２には、３個の載置部材５６１が横並びに配設されている。そして、液滴吐出装置２を発光素子の形成に用いる場合には、Ｒ・Ｇ・Ｂに対応する機能液を貯留する３種類の機能液パックを各載置部材５６１にそれぞれ載置するようになっている。また、昇降プレート５６２には、所定の基準位置が定められており、昇降機構５６３は、基準位置から所定の範囲内で昇降プレート５６２を昇降させるようになっている。
【０１３１】
各載置部材５６１は、機能液パックを載置する載置プレート５７１と、載置プレート５７１を支持するプレート支持部材５７２と、を有している。プレート支持部材５７２は、載置プレート５７１の高さを調整可能なプレート昇降機構５７３を有しており、昇降プレート５６２が基準位置に位置するときに、ヘッドユニット８１に搭載された機能液滴吐出ヘッド９１と機能液パックとの水頭差が予め規定された値となるように、各載置プレート５７１の高さを調整するようになっている。プレート昇降機構５７３は、載置プレート５７１を上下に移動させるラック・ピニオン５７４と、ピニオン（図示省略）に固定されたプレート高調整ねじ５７５と、を有しており、プレート高調整ねじ５７５を回転させると、ピニオンがラック５７６上を相対的に移動して、載置プレート５７１が上下に移動するようになっている。
【０１３２】
昇降機構５６３は、ベース５８１に立設され、昇降プレート５６２を上下方向にスライド自在に支持している。昇降機構５６３は、昇降プレート５６２を上下方向に移動可能なスライド部材５８２と、スライド部材５８２の移動を案内する昇降ガイド５８３と、スライド部材５８２を上下に移動させるための昇降モータ（図示省略）と、昇降モータの駆動により正逆回転する昇降ボールねじ（図示省略）と、昇降ボールねじを正逆回転させると、昇降ボールねじに螺合すると共に、スライド部材５８２を支持する昇降部材５８６と、を備えている。なお、昇降モータおよび昇降ボールねじは、ケーシング５８４内に収容されている。本実施形態では、昇降モータは、中空軸モータで構成されており、昇降ボールねじは昇降モータを貫通して固定されている。
【０１３３】
スライド部材５８２は、「Ｌ」字状に折り曲げられており、昇降プレート５６２に固定する固定部５８７と、上下方向にスライド移動可能なスライド部５８８と、を有している。スライド部５８８には、遮光板を「Ｌ」字に折り曲げた小片５８９が固定されている。昇降ガイド５８３は、スライド部５８８と当接し、スライド部５８８の移動をガイドする。昇降部材５８６は、スライド部材５８８の固定部５８７に固定されている。昇降モータが駆動すると、スライド部材５８２が昇降ガイド５８３にガイドされながら昇降し、昇降プレート５６２を安定的に上下に移動させるようになっている。
【０１３４】
上述したように、昇降機構５６３は、基準位置にある昇降プレート５６２を所定の範囲内で上下させるようになっており、昇降機構５６３に併設されたプレート位置検出センサ５９１に基づいて、昇降モータのパルス制御を行うことにより、所定の範囲内で昇降プレート５６２を上下させることができるようになっている。プレート位置検出センサ５９１は、昇降プレート５６２の上限位置および下限位置を検出するものであり、発光素子および受光素子を有するフォトセンサ（透過型のフォトインタラプタ）で構成されている。そして、スライド部材５８２に固定された小片５８９で発光素子の光を遮断させることにより、昇降プレート５６２の位置を検出できるようになっている。
【０１３５】
プレート位置検出センサ５９１は、昇降プレート５６２の基準位置を検出するプレート基準検出センサ５９２、昇降プレート５６２の上限位置を検出するプレート上限センサ５９３、および昇降プレート５６２の下限位置を検出するプレート下限センサ５９４と、を有している。プレート基準検出センサ５９２は、昇降プレート５６２の基準位置おける小片５８９の位置に対応して配設されており、昇降プレート５６２が基準位置に達すると、小片５８９がプレート基準検出センサ５９２の受光素子と発光素子との間に位置するようになっている。これと同様に、プレート上限センサ５９３、およびプレート下限センサ５９４は、昇降プレート５６２の上限位置おける小片５８９の位置、および昇降プレート５６２の下限位置おける小片５８９の位置に対応させて、それぞれ配設されている。
【０１３６】
機能液回収系５４３は、吸引ユニット３４２のキャップ３９１を介して吸引した機能液および定期フラッシングでキャップ３９１に吐出された機能液を回収するためのものであり、機能液を貯留する再利用タンク６１１と、吸引ポンプ３９３に接続され、吸引した機能液を再利用タンク６１１へ導く回収用チューブ（図示省略）と、を備えている。そして、キャップ３９１に排出された機能液は、吸引ポンプ３９３により、再利用タンク６１１に導かれるようになっている。なお、本実施形態では、３個の再利用タンク６１１が設けられており、Ｒ、Ｇ、およびＢ色の機能液を個別に回収できるようになっている（図２参照）。
【０１３７】
洗浄液供給系５４４は、ワイピングユニット３４３のワイピングシート４２１に滴下する洗浄液を滴下ノズル４５６に供給するためのもので、洗浄液を貯留する洗浄液タンク６１３と、洗浄液タンク６１３と滴下ノズル４５６を接続する洗浄液供給チューブ（図示省略）と、を有している。洗浄液タンク６１３は、エアー供給手段２４に接続されており、エアー供給手段２４から洗浄液タンク６１３に圧縮エアーを導入することにより、洗浄液タンク６１３から洗浄液が加圧送液されるようになっている。なお、８個の滴下ノズル４５６に接続された各洗浄液供給チューブは、洗浄液タンク６１３に接続する１本の洗浄液供給チューブを（７個の）二分岐継手６１５によって分岐していったものである（図１８参照）。洗浄液供給チューブは、均等に分岐されており、分岐された各洗浄液供給チューブ内における洗浄液の圧力損失は略均一となっているため、各滴下ノズル４５６に供給される洗浄液の液量をほぼ一定にすることが可能である。また、洗浄液には、比較的揮発性の高い機能液の溶剤が用いられており、機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８に付着する機能液を効率的に除去できるようになっている。
【０１３８】
なお、小型の機台４２の機台本体７１には、引き出し形式の防液パン６２１が収容されており、機能液回収系５４３の再利用タンク６１１、および洗浄液供給系５４４の洗浄液タンク６１３は、防液パン６２１上に設置されている（図２参照）。
【０１３９】
次に、エアー供給手段２４について説明する。エアー供給手段２４は、ドライエアーを圧縮した圧縮エアーを各部に供給するためものである。エアー供給手段２４は、大型の機台４１に載置された各手段に圧縮エアーを供給する第１エアー供給ユニット６３１と、小型の機台４２に載置された収容ボックス７３に圧縮エアーを供給する第２エアー供給ユニット６３２と、を備えている。図示省略したが、第１・第２エアー供給ユニット６３１、６３２には、ドライエアーを圧縮するエアーポンプ（コンプレッサー）と、エアーポンプ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と、エアーポンプ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と、がそれぞれ備えられている。
【０１４０】
エアー吸引手段２５は、エアー吸引を行う真空ポンプ６４１と、セットテーブル３１１の吸引溝３１７と真空ポンプ６４１とを接続するためのエアー吸引チューブ（図示省略）と、を備えている。
【０１４１】
次に、液滴吐出装置２に接続されるホスト・コンピュータ２６について説明する。図示省略したが、ホスト・コンピュータ２６は、パソコン等で構成されており、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ＲＡＭと、各種記憶領域を有し、液滴吐出装置２の制御プログラムや液滴吐出装置２に関する各種データを記憶するハードディスクと、ハードディスク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ＣＰＵと、これらを互いに接続するバスと、を備えている。
【０１４２】
ホスト・コンピュータ２６では、ＣＰＵが、ＲＡＭや液滴吐出装置２からの各種検出信号、各種指令、各種データ等を、ハードディスクの制御プログラムに従って処理しており、ＣＰＵの出力に基づいて、液滴吐出装置２の制御信号が出力される。これにより、液滴吐出装置２の各手段が有機的に制御され、液滴吐出装置２全体が制御されるようになっている。
【０１４３】
また、図示省略したが、ホスト・コンピュータ２６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や、ＦＤドライブやＣＤドライブ等の各種ドライブを備えている。
【０１４４】
ところで、本実施形態の液滴吐出装置２では、上記した距離検出センサ２３７に基づいて、ヘッド昇降機構２０２（ヘッド昇降モータ２７３）の駆動を制御することにより、ワーク処理時における機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８とワークＷとの間隙、すなわちワークギャップを０．１５ｍｍ〜０．３０ｍｍまで調整できるようになっている。そして、ワーク処理中にワークギャップが狂うことを防止するため、ヘッド昇降モータ２７３は、ワーク処理中も励磁され、静止した状態となっている。
【０１４５】
ヘッド昇降モータ２７３は、無励磁作動形のブレーキを備えたいわゆるブレーキ付モータで構成されており、ヘッド昇降モータ２７３の非励磁時にはその出力軸が固定され、ヘッドユニット８１が自身の重みで下降しないようになっている。しかしながら、停電が生じた場合などのように、ヘッド昇降モータ２７３が非常停止した場合には、ヘッド昇降モータ２７３のブレーキの効きが遅れるため、ヘッド昇降ボールねじ２７２やこれに螺合する昇降ブロック２７４の公差などが原因となって、ヘッドユニット８１が過度に下降してしまう。特に、ワーク処理中では、ワークギャップが僅かであるために、ヘッドユニット８１の下降により、機能液滴吐出ヘッド９１のノズル面１０８とワークＷが衝突する惧れが生じる。
【０１４６】
そこで、本実施形態では、ヘッド回動機構２０１を介してヘッドユニット８１に引上げ力を作用させることにより、ヘッドユニット８１がその重みで下降することを防止するヘッドバランス機構６５１が備えられている。図５、図１３および図１４に示すように、ヘッドバランス機構６５１は、コイルばねで構成された３本の引張りばね６５２を有している。各引張りばね６５２は、キャリッジ８３に固定したキャリッジ側フック２９９に一端を固定され、他端をヘッド回動機構２０１に固定したヘッド側フック２３４に固定されている。そして、各引張りばね６５２は、ヘッド回動機構２０１に対して垂直に固定されており、ヘッド回動機構２０１を介して、ヘッドユニット８１に上向きの力（引張り力）を作用させている。
【０１４７】
各引張りばね６５２は、３本の引張りばね６５２によってヘッドユニット８１およびヘッド回動機構２０１に作用する力が、ヘッドユニット８１およびヘッド回動機構２０１にかかる下向きの力（重力）と釣り合うように構成されている。すなわち、３本の引張りばね６５２により、ヘッドユニット８１およびヘッド回動機構２０１が自身の重みで下降することがない最小の力をヘッドユニット８１およびヘッド回動機構２０１に作用させることにより、（引張りばね６５２に抗して）ヘッドユニット８１を下降させるときのヘッド昇降モータ２７３の負荷を最小限に抑えることができるようになっている。
【０１４８】
なお、ヘッドバランス機構６５１は、ヘッドユニット８１およびヘッド回動機構２０１に上向きの力を作用させるものであるため、ヘッド回動機構２０１およびヘッドユニット８１を上昇させるときのヘッド昇降モータ２７３にかかる負荷を軽減させることができる。したがって、ヘッドバランス機構６５１を備えることにより、ヘッド昇降モータ２７３を、駆動力の小さい比較的小型のもので構成することが可能となる。
【０１４９】
３本の引張りばね６５２は、ヘッドユニット８１およびヘッド回動機構２０１の重心を通るθ軸に対して左右対称に配設されており、各引張りばね６５２には、ヘッドユニット８１およびヘッド回動機構２０１による荷重が均等に分散してかかるようになっている。すなわち、ヘッドユニット８１およびヘッド回動機構２０１は、各引張りばね６５２から均等に力を受け、ヘッドユニット８１およびヘッド回動機構２０１には、安定した引張り力が作用するようになっている。
【０１５０】
なお、本実施形態では、ヘッドバランス機構６５１を３本の引張りばね６５２で構成しているが、引張りばね６５２の個数は任意に設定可能であり、ヘッドユニット８１およびヘッド回動機構２０１に対し、安定した引張り力を作用させることができれば、例えば、ヘッドバランス機構６５１を１本の引張りばね６５２で構成することも可能である。また、ヘッドバランス機構６５１は、引張り力を作用させることができるものであれば、コイルばね以外の弾性体（例えば、ねじりコイルばね、ゴム）で構成することも可能である。
【０１５１】
次に、上記の液滴吐出装置２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２４は、液晶表示装置８０１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８０１は、カラーフィルタ８０２と、対向基板８０３と、カラーフィルタ８０２と対向基板８０３との間に封入された液晶組成物８０４と、バックライト（図示省略）と、で構成されている。対向基板８０３の内側の面には、画素電極８０５と、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子（図示省略）とがマトリクス状に形成されている。そして、画素電極８０５に対向する位置に、カラーフィルタ８０２の赤、緑、青の着色層８１３が配列するようになっている。また、カラーフィルタ８０２および対向基板８０３のそれぞれ内側の面には、液晶分子を一定方向に配列させる配向膜８０６が形成されており、カラーフィルタ８０２および対向基板８０３のそれぞれ外側の面には、偏光板８０７が接着されている。
【０１５２】
カラーフィルタ８０２は、透光性の透明基板８１１と、透明基板８１１上にマトリクス状に並んだ多数の画素（フィルタエレメント）８１２と、画素８１２上に形成された着色層８１３と、各画素８１２を仕切る遮光性の仕切り８１４と、を備えており、着色層８１３および仕切り８１４の上面には、オーバーコート層８１５および電極層８１６が形成されている。
【０１５３】
液晶表示装置８０１の製造方法について説明すると、先ず、透明基板８１１に仕切り８１４を作り込んだ後、画素８１２部分にＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の着色層８１３を形成する。そして、透明アクリル樹脂塗料とスピンコートしてオーバーコート層８１５を形成し、さらに、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍｔｉｎｏｘｉｄｅ）から成る電極層８１６を形成して、カラーフィルタ８０２を作成する。また、対向基板８０３には、画素電極８０５とＴＦＴ素子を作り込んでおく。次に、作成したカラーフィルタ８０２および画素電極８０５が形成された対向基板８０３に配向膜８０６の塗布を行った後、これらを貼り合わせる。そして、カラーフィルタ８０２および対向基板８０３との間に液晶組成物８０４を封入した後、偏光板８０７およびバックライトを積層する。
【０１５４】
液滴吐出装置２は、上記したカラーフィルタのフィルタエレメント（Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の着色層８１３）の形成に用いることができる。また、画素電極８０５に対応する液体材料を用いることにより、画素電極８０５の形成にも用いることが可能である。
【０１５５】
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、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２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。
【０１５６】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の液滴吐出装置は、ヘッド昇降機構を備えているので、ヘッドユニットに搭載された機能液滴吐出ヘッドのノズル面の高さに左右されずに保守装置（メンテナンス手段の各ユニット）を配設することができ、装置内にワーク交換やメンテナンスに用いるための作業用の空間を生み出すことができる。したがって、ワーク交換やメンテナンス等の作業効率を向上させることができる。
【０１５７】
また、本発明の液滴吐出装置は、ヘッドバランス機構を備えているので、停電等により、ヘッド昇降機構のヘッド昇降モータが非常停止しても、ヘッドユニットが過度に下がることがなく、ヘッドユニットに搭載した機能液滴吐出ヘッド（のノズル面）がワークに衝突することを有効に防止するが可能である。
【０１５８】
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、上記の液滴吐出装置を用いて製造されるので、作業効率が良く、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機ＥＬ装置の縦断面図である。
【図２】本実施形態の描画システムの平面図である。
【図３】本実施形態の描画システムの正面図である。
【図４】本実施形態の描画システムの右側面図である。
【図５】本実施形態の描画システムで適用される、液滴吐出装置の吐出手段廻りの外観斜視図である。
【図６】（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７】液滴吐出装置のヘッドホルダの外観斜視図である。
【図８】ヘッドホルダの説明図であり、（ａ）は、ヘッドホルダの正面図、（ｂ）は、ヘッドホルダの側面図である。
【図９】上ホルダプレートを外したヘッドホルダの平面図である。
【図１０】ヘッド回動機構廻りの外観斜視図である。
【図１１】ヘッド回動機構の正面図である。
【図１２】ヘッド回動機構の説明図であり、図１１のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】キャリッジ廻りの外観斜視図である。
【図１４】キャリッジ廻りの正面図である。
【図１５】吸引ユニットの外観斜視図である。
【図１６】吸引ユニットの説明図であり、（ａ）は、吸引ユニットの平面図、（ｂ）は、吸引ユニットの側面図である。
【図１７】移動テーブルに設置されたワイピングユニット廻りの外観斜視図である。
【図１８】ワイピングユニットの左側面図である。
【図１９】共通支持フレームに設置された吐出検査ユニット廻りの外観斜視図である。
【図２０】吐出検査ユニットの側面図である。
【図２１】重量測定ユニットの外観斜視図である。
【図２２】重量測定ユニットの説明図であり、（ａ）は、天秤収容ボックスの上面を除いたときの平面図であり、（ｂ）は、重量測定ユニットの正面図である。
【図２３】機能液供給系の機能液スタンドの説明図であり、（ａ）は、機能液スタンドの正面図、（ｂ）は、機能液スタンドの左側面図である。
【図２４】液晶表示装置の断面図である。
【符号の説明】
１液滴吐出装置２２メンテナンス手段
９１機能液滴吐出ヘッド８１ヘッドユニット
８３キャリッジ２０２ヘッド昇降機構
２７２ヘッド昇降ボールねじ２７３ヘッド昇降モータ
２９１キャリッジ本体３１１セットテーブル
３４２吸引ユニット３４３ワイピングユニット
３４４吐出検査ユニット３４５重量測定ユニット
３５２移動テーブル６５１ヘッドバランス機構
６５２引張りばね
Ｗ基板（ワーク）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a droplet discharge device provided with a plurality of maintenance devices for maintaining a functional droplet discharge head, a method of manufacturing an electro-optical device, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An ink jet recording apparatus known as a type of a droplet discharge apparatus includes a head recovery unit (maintenance device) for maintaining a recording head (functional droplet discharge head). The head recovery unit is disposed at a position facing the nozzle surface of the print head that is moved by the carriage, and the print head is subjected to maintenance processing facing the head recovery unit, whereby stable (functional liquid) discharge is performed. Can be maintained. The head recovery unit includes a maintenance unit for performing a maintenance process on the recording head, specifically, a cap for performing a suction recovery process on the recording head and a wiping blade for performing a wiping process on the recording head. After the recording head is moved to face the head recovery unit, the recording head is brought into contact with a maintenance unit of the head recovery unit to perform maintenance of the recording head. Then, since the recording head is configured to move in the left-right direction (with the height at the time of printing) in parallel, the maintenance unit of the head recovery unit needs the height of the nozzle surface of the recording head to be able to contact the nozzle surface of the recording head. The maintenance section of the head recovery unit is disposed in advance in accordance with the height position of the nozzle surface of the recording head, or moves up and down (up and down in accordance with the height of the nozzle surface of the recording head). ) (For example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2003-89212 (pages 2 to 17)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a droplet discharge device having a plurality of maintenance devices arranged to face the functional droplet discharge head, as described above, the maintenance units of the plurality of maintenance devices are adjusted in advance in accordance with the height of the nozzle surface of the functional droplet discharge head. In order to install the maintenance device, the degree of freedom in arranging a plurality of maintenance devices is reduced, so that the space in the device is significantly reduced. Along with this, a work space available for work replacement, device maintenance, and the like is remarkably reduced, which causes a problem that work efficiency is deteriorated. On the other hand, if the plurality of maintenance units are moved up and down in accordance with the height of the nozzle surface of the functional liquid droplet ejection head, a plurality of elevating mechanisms for raising and lowering the maintenance unit are required, which complicates the device configuration. . Further, it is conceivable to arrange a plurality of maintenance units on the same base and raise and lower the plurality of maintenance units by one lifting mechanism. In such a case, however, a large driving source for raising and lowering the plurality of maintenance units simultaneously is considered. Is required, which increases costs.
[0005]
Therefore, the present invention provides a droplet discharge device having a plurality of maintenance units arranged to face a functional droplet discharge head, without complicating the device, a droplet discharge device capable of securing a degree of freedom of arrangement of the maintenance device, It is an object to provide a method for manufacturing an electro-optical device, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is directed to a drawing operation of selectively discharging a functional liquid from the functional droplet discharge head while relatively moving a head unit on which the functional droplet discharge head is mounted to a work via a carriage, For a plurality of maintenance devices provided for maintenance of the functional droplet discharge head, a maintenance operation of performing a maintenance process of the functional droplet discharge head by selectively facing the functional droplet discharge head, A head lifting mechanism that supports the head unit so that the head unit can be raised and lowered is provided. The head lifting mechanism moves the functional liquid droplet ejection head through the head unit at least at the drawing height position during the drawing operation and the maintenance height during the maintenance operation. It is supported so as to be able to move up and down between positions.
[0007]
According to this configuration, the head includes a head lifting mechanism that supports the functional liquid droplet discharge head at least between the drawing height position during the drawing operation and the maintenance height position during the maintenance operation. There is no need to provide a plurality of maintenance devices corresponding to the height of the nozzle surface of the functional droplet discharge head. In this case, as the plurality of maintenance devices, for example, a flushing unit that receives preliminary discharge of the functional liquid from the functional droplet discharge head, a suction unit that suctions the functional liquid from the functional droplet discharge head, and a functional droplet discharge head A wiping unit that wipes the nozzle surface, an ejection inspection unit that inspects the flying state of the functional liquid ejected from the functional liquid droplet ejection head, and a weight measurement unit that measures the weight of the functional liquid ejected from the functional liquid droplet ejection head Can be
[0008]
In this case, the carriage has a box-shaped carriage main body having an opening at the front, the head lifting mechanism is incorporated inside the carriage main body, and the head unit is configured such that the head unit projects from the opening of the carriage main body. It is preferable to be supported by the lifting mechanism so as to be able to move up and down.
[0009]
According to this configuration, the head elevating mechanism is incorporated in the carriage main body of the carriage that relatively moves the head unit, and the head unit is supported so as to protrude from an opening formed in the front of the carriage main body. The unit including the carriage and the head unit can be reduced in size as compared with a configuration in which the head unit is suspended below the carriage.
[0010]
In these cases, it is preferable that the head elevating mechanism has a head elevating motor for elevating and lowering the head unit, and further includes a head balance mechanism for applying an upward force to the head unit.
[0011]
According to this configuration, even when the head elevating motor is stopped due to a power failure or the like, the head balance mechanism applies an upward force to the head unit against the gravity acting on the head unit. Even if the effect of the emergency brake mechanism is delayed, it is possible to prevent the head unit from descending excessively. Therefore, when the gap between the nozzle surface of the functional droplet discharge head mounted on the head unit and the work (work gap) is extremely small, and the head lifting / lowering motor is stopped in an emergency, the nozzle surface of the functional droplet discharge head is not changed. Collision with the work can be effectively prevented. In addition, since an upward force is applied to the head unit by the head balance mechanism, the load on the head unit is partially offset, and the driving force required to raise the head unit can be reduced. Can be reduced in size.
[0012]
In this case, the head elevating mechanism has a screw mechanism including a lead screw connected to the head elevating motor and a female screw member screwed to the lead screw, and the head unit is preferably fixed to the female screw member. .
[0013]
According to this configuration, it is possible to prevent the head unit from lowering at the time of the emergency stop of the head lifting / lowering motor due to the tolerance of the screw mechanism.
[0014]
In these cases, it is preferable that the head balance mechanism applies a force that balances the load of the head unit.
[0015]
According to this configuration, the upward force acting on the head unit is reduced to a minimum force for preventing the head unit from lowering, that is, the downward force acting on the head unit (in a state supported by the head lifting mechanism). Is balanced with gravity. Therefore, the head unit is not lowered at the time of emergency stop of the head lifting motor, and the load on the head lifting motor when the head unit is lowered can be minimized.
[0016]
In these cases, it is preferable that the point of action of the upward force in the head balance mechanism on the head unit is substantially located on a vertical line passing through the center of gravity of the head unit.
[0017]
According to this configuration, since the point of application of the force to the head unit by the head balance mechanism is substantially located on a perpendicular line passing through the center of gravity of the head unit, uneven force is not applied to the head unit. Therefore, the upward force acts uniformly on the head unit, and the posture of the head unit can be kept stable.
[0018]
In these cases, it is preferable that the head balance mechanism be formed of an elastic member having one end fixed to the carriage and the other end fixed to the head unit.
[0019]
According to this configuration, an upward force can be applied to the head unit by a simple configuration in which one end of the elastic member constituting the head balance mechanism is fixed to the carriage and the other end is fixed to the head unit. Further, since the elastic member is stretched between the head unit and the carriage, the size of the apparatus is not increased.
[0020]
In this case, it is preferable that the head balance mechanism is constituted by a plurality of elastic members.
[0021]
According to this configuration, an upward force can be applied to the head unit more stably than when a head balance mechanism is configured by a single elastic member.
[0022]
In these cases, the elastic member is preferably formed of a spring.
[0023]
According to this configuration, a (upward) tensile force can be applied to the head unit by the spring. In this case, by increasing the spring stroke, substantially the same upward force can be applied at the upper limit position and the lower limit position of the head unit by the head lifting mechanism.
[0024]
According to a second aspect of the invention, there is provided a method of manufacturing an electro-optical device, wherein a film forming unit is formed on a workpiece using functional droplets discharged from a functional droplet discharging head using the above-described droplet discharging device.
[0025]
In addition, an electro-optical device according to the present invention is characterized in that a film forming unit is formed on a work using functional droplets discharged from a functional droplet discharging head using the above-described droplet discharging device.
[0026]
According to these configurations, the droplet discharge device is provided with the functional droplet discharge head without being restricted by the height position of the nozzle surface (at the time of drawing) of the functional droplet discharge head mounted on the head unit. The maintenance device can be arranged so that a work area for maintenance such as replacement or work replacement is secured. Therefore, it is possible to improve the efficiency of maintenance such as replacement of the functional droplet discharge head and the work efficiency such as replacement of the work, and it is possible to efficiently manufacture the electro-optical device. 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, as the electro-optical device, a device including formation of a metal wiring, formation of a lens, formation of a resist, formation of a light diffuser, and the like can be considered.
[0027]
An electronic apparatus according to another aspect of the invention includes the electro-optical device described above.
[0028]
In this case, as the electronic device, various electric products other than a mobile phone and a personal computer equipped with a so-called flat panel display correspond thereto.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a drawing system configured by applying the droplet discharge device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The drawing system according to the present embodiment is incorporated in a manufacturing line of an organic EL device, which is a kind of a so-called flat panel display, and forms a light emitting element that becomes each pixel of the organic EL device.
[0030]
First, prior to the description of the drawing system, the structure and manufacturing process of the organic EL device will be briefly described. FIG. 1 is a cross-sectional view of the organic EL device. As shown in the figure, the organic EL device 701 includes a substrate 711, a circuit element portion 721, a pixel electrode 731, a bank portion 741, a light emitting element 751, a cathode 761 (counter electrode), and a sealing substrate 771. The organic EL element 702 is connected to a wiring of a flexible substrate (not shown) and a driving IC (not shown).
[0031]
As shown in the figure, a circuit element portion 721 is formed on a substrate 711 of the organic EL element 702, and a plurality of pixel electrodes 731 are arranged on the circuit element portion 721. The bank portions 741 are formed in a lattice pattern between the pixel electrodes 731, and the light emitting elements 751 are formed in the concave openings 744 formed by the bank portions 741. A cathode 761 is formed on the entire upper surface of the bank portion 741 and the light emitting element 751, and a sealing substrate 771 is stacked on the cathode 761.
[0032]
The manufacturing process of the organic EL element 702 includes a bank section forming step of forming the bank section 741, a plasma processing step for appropriately forming the light emitting element 751, a light emitting element forming step of forming the light emitting element 751, and a cathode 761. And a sealing step of laminating and sealing the sealing substrate 771 on the cathode 761. That is, the organic EL element 702 is formed by forming a bank part 741 at a predetermined position on a substrate 711 (work W) on which a circuit element part 721 and a pixel electrode 731 are formed in advance, and then performing plasma processing, light emitting element 751 and cathode 761 Electrodes) are formed in order, and a sealing substrate 771 is laminated on the cathode 761 and sealed. Note that the organic EL element 702 is easily deteriorated under the influence of moisture in the air and the like, and therefore, the organic EL element 702 is manufactured in dry air or an inert gas (nitrogen, argon, helium, or the like) atmosphere. preferable.
[0033]
In addition, each light emitting element 751 is formed of a film forming section including a hole injection / transport layer 752 and a light emitting layer 753 colored in any one of R (red), G (green), and B (blue). The light emitting element forming step includes a hole injecting / transporting layer forming step of forming the hole injecting / transporting layer 752 and a light emitting layer forming step of forming the light emitting layers 753 of three colors. .
[0034]
The organic EL device 701 is manufactured by manufacturing the organic EL element 702, connecting the wiring of the flexible substrate to the cathode 761 of the organic EL element 702, and connecting the wiring of the circuit element section 721 to the driving IC.
[0035]
Next, the drawing system will be described. In the drawing system 1, the light emitting element 751 of the organic EL element 702 is formed by a droplet discharge method (inkjet method). The hole injection / transport layer 752 and the light emitting layer 753) can be formed. Specifically, after the above-described bank portion forming step and the plasma processing step, the functional droplet discharge head in which the light emitting functional material is introduced is relatively moved with respect to the substrate 711 (work W) on which the bank portion 741 is formed. By scanning, a film forming portion of the hole injection / transport layer 752 and the light emitting layer 753 is formed corresponding to the position (pixel region) of the pixel electrode 731 on the substrate 711.
[0036]
Although not shown, the drawing system 1 includes two droplet discharge devices 2 and a drying device (not shown). The two droplet discharge devices 2 have the same configuration. One of the droplet discharge devices 2 is a first droplet discharge device for forming the hole injection / transport layer 752, and the other is one. The base is a second droplet discharge device for forming the light-emitting layers 753 of R, G, and B colors. As described above, since the organic EL element 702 dislikes moisture and the like in the atmosphere, each of these devices is housed in the chamber device 3 so that the influence of the atmosphere in the light emitting element forming process can be eliminated. ing. In order to avoid the influence of the atmosphere, the work W is also introduced (conveyed) into each device while being accommodated in the work box 4 sealed in a dry air atmosphere.
[0037]
The chamber device 3 maintains the inside of the chamber device 3 in a good dry air atmosphere by continuously introducing and exhausting the dry air, and the three chamber devices 3 accommodating the respective devices are substantially arranged. It has a similar configuration. Each chamber device 3 includes a main chamber 11 for directly accommodating each device, a loading / unloading chamber 12 for introducing (loading and unloading) the work W into the main chamber 11, a work introduction area of the main chamber 11, and unloading. And a transfer unit (not shown) for transferring the work W, which bridges the interior of the input chamber 12 (see FIGS. 2 to 4). The loading / unloading chamber 12 is formed with a mounting opening (not shown) in which the work box 4 can be detachably mounted, and the work W accommodated in the work box 4 is temporarily placed in the loading / unloading chamber 12. A mounting table 13 is provided.
[0038]
The main chamber 11 and the carry-in / out chamber 12 are individually and individually air-managed, so that the atmosphere in the main chamber 11 does not fluctuate as much as possible. That is, the work box 4 is mounted on the mounting opening of the loading / unloading chamber 12, the work W in the work box 4 is placed on the loading table 13, and the atmosphere in the loading / unloading chamber 12 is set to the atmosphere in the main chamber 11. After purging in the same manner, the work W on the mounting table 13 is carried into the work introduction area of the main chamber 11 via the transfer unit, so that the atmosphere in the main chamber 11 is not changed (in the work box 4). 2) can be set in each device in the main chamber 11.
[0039]
Here, a series of work processes of the drawing system 1 for the introduced work W will be described. First, a hole injection / transport layer formation step is performed, and the work W accommodated in the work box 4 is set in the first droplet discharge device in the chamber device 3. When the work W is set, the first droplet discharge device discharges the functional liquid obtained by dissolving the hole injection layer material in the solvent to the work W, and the hole injection layer material ( (Functional liquid) is discharged (applied). The work W to which the hole injection layer material has been applied is again stored in the work box 4 and then set in a drying device. Here, the hole injecting / transporting layer 752 is formed by exposing the work W to a high-temperature dry air atmosphere accompanied by an air flow for a predetermined time to evaporate (dry) the solvent, thereby depositing the hole injecting layer material. .
[0040]
The work W on which the hole injection / transport layer 752 is formed is set via the work box 4 in the second droplet discharge device, and the light emitting element forming step is performed. In the second droplet discharge device, a functional liquid obtained by dissolving a luminescent material in a solvent is used in place of the hole injection layer material, and the work W set in the second droplet discharge device has a hole injection / transport layer. A light emitting material (functional liquid) is discharged (applied) on the surface of the light emitting material 752. The work W to which the light emitting material is applied is conveyed to the drying device in the same manner as in the hole injection / transport layer forming step, in order to form the light emitting layer 753 by evaporating the solvent.
[0041]
In the light emitting element forming step, the functional liquids corresponding to R, G, and B are discharged onto the work W one by one, and drying is performed every time the application of the functional liquids for one color is completed. Thus, the R, G, and B light emitting layers 753 may be formed one color at a time, or the functional liquids corresponding to R, G, and B may be simultaneously discharged to simultaneously form the three color light emitting layers 753. It may be configured to be formed.
[0042]
Next, the droplet discharge device 2 will be described. The droplet discharge device 2 applies a functional liquid such as a hole injection layer material or a light emitting material to the work W, and performs a discharge process of the functional liquid on the work W. As shown in FIGS. 2 to 4, the droplet discharge device 2 includes a head unit 81 on which a functional droplet discharge head 91 is mounted, a discharge unit 21 for discharging a functional liquid to a work W, and a discharge unit 21. A maintenance means 22 for performing maintenance of the means 21 (functional droplet discharge head 91), a liquid supply / recovery means 23 for supplying a liquid (for example, a functional liquid or a cleaning liquid) to each means and recovering an unnecessary liquid; An air supply unit 24 for supplying compressed air (dry air) for driving and controlling each unit and an air suction unit 25 for suction-fixing the work W are provided.
[0043]
The droplet discharge device 2 also includes a head recognition camera 31 for recognizing the position of the head unit 81, a work recognition camera 32 for recognizing the position of the work W, and a functional droplet discharged to the work W. An auxiliary device such as a drawing observation camera 33 for observing a drawing result and a suction switch 34 for driving the air suction means 25 is provided. Further, a host computer 26 is connected to the droplet discharge device 2, and the host computer 26 controls the entire droplet discharge device 2.
[0044]
As shown in FIGS. 2 and 3, the droplet discharge device 2 is provided with two large and small bases 41 and 42. , 42. The air suction means 25 is provided near the large machine base 41, and a small machine 42 is attached to the left side of the large machine base 41. The large machine base 41 includes a stone platen 51 that supports the discharge unit 21 and the maintenance unit 22, a support table 52 that supports the stone platen 51, and a support base 53 that supports the chamber device 3 and the support table 52. And a machine body 54 for supporting the support base 53.
[0045]
A plurality (nine) of adjusting legs 61 (supporting legs with adjusting bolts) are attached to the lower surface of the stone surface plate 51 so that the flatness of the stone surface plate 51 can be adjusted. The upper surface of the left part of the stone surface plate 51 is flattened and lowered by one step, and the main part of the maintenance means 22 is installed in the lowered part of the stone surface plate 51, and the height of the stone surface plate 51 is raised. The main part of the discharge means 21 is installed in the portion (see FIG. 3). The support base 53 includes a square support plate 62 formed to be slightly larger than the plane shapes of the stone surface plate 51 and the support base 52, and a plurality of support legs 63 for supporting the support plate 62 on the machine body 54. Have. The edge of the support plate 62 protruding from the stone platen 51 and the support table 52 also serves as a chamber support portion 64 for mounting the (main chamber 11 of) the chamber device 3, that is, the bottom plate of the main chamber 11. The discharge device 21 and the maintenance device 22 provided on the surface plate 51 can be completely surrounded by the chamber device 3.
[0046]
The machine main body 54 is configured in the form of a cabinet, and accommodates a part of the air supply unit 24 that supplies air to the large machine base 41. Further, a plurality of (9) support legs 67 are attached to the lower surface of the machine body 54.
[0047]
The small machine base 42 includes a cabinet-type machine body 71 having an opening / closing door 72, and a housing box 73 is provided on the machine body 71. In the storage box 73, a function liquid supply system 541 (described later) of the liquid supply / recovery unit 23 for supplying a function liquid to the function liquid droplet ejection head 91 is stored. An exhaust pipe 74 is provided in each of the storage box 73 and the main body 71, and the air in the storage box 73 and the main body 71 is exhausted through the exhaust pipe 74 (to be sent to an exhaust processing facility). It has become. A housing chamber 75 is formed in the machine main body 71. The housing chamber 75 includes tanks of the liquid supply / recovery means 23 and one of the air supply means 24 for supplying air to the small machine base 42. Department is housed.
[0048]
Next, each unit of the droplet discharge device 2 will be described. As shown in FIG. 5, the ejection unit 21 supports a head unit 81 on which a functional liquid droplet ejection head 91 for ejecting a functional liquid is mounted, and adjusts the angle and height of the head unit 81 on a horizontal plane. A possible head adjustment mechanism 82, a carriage 83 supporting the head unit 81 via the head adjustment mechanism 82, and X · that moves the head unit 81 (functional droplet discharge head 91) relative to the work W. A Y movement mechanism 84.
[0049]
The head unit 81 includes three functional droplet discharge heads 91, a head plate 92 on which the three functional droplet discharge heads 91 are mounted, and a head holder 93 that supports the head plate 92. The three functional liquid droplet ejection heads 91 correspond to three types of functional liquids for forming the R, G, and B light emitting layers 753 of the organic EL element 702 described above. The functional liquids for forming the R, G, and B light emitting layers 753 correspond to the ejection head 91 one by one.
[0050]
As shown in FIG. 6, the functional liquid droplet ejection head 91 is a so-called double liquid head, and includes a functional liquid introduction unit 101 having two connection needles 102 and two head substrates connected to the functional liquid introduction unit 101. 103 and a head main body 105 connected below the functional liquid introduction unit 101 and having an in-head channel filled with the functional liquid therein. Each connection needle 102 is connected to a liquid supply tube 553 (described later) of a functional liquid supply system 541 via a pipe adapter 111, and the functional liquid droplet ejection head 91 supplies a functional liquid from each connection needle 102. Is to receive. On the head substrate 103, a tube support portion 104 for supporting a liquid supply tube 553 connected to the pipe adapter 111 is formed, and the liquid supply tube 553 is placed on the upper surface of the tube support portion 104. The head main body 103 includes a double pump section 106 (piezo piezoelectric element) and a nozzle plate 107 having a nozzle surface 108. On the lower surface of the nozzle surface 108, two nozzle rows each including a large number (180) of discharge nozzles 109 are formed. In the functional droplet discharge head 91, the functional liquid is discharged from the discharge nozzle 109 by the action of the pump unit 106.
[0051]
The head plate 92 is a thick plate made of stainless steel formed in a substantially rectangular shape, and has three mounting openings 121 for positioning and fixing the functional liquid droplet ejection head 91 side by side. The functional liquid droplet ejection head 91 is detachably fixed to the head plate 92 so that the head main body 105 protrudes downward and the tube supporting portion 104 protrudes (FIGS. 8 and 9). reference). The head plate 92 has four head-side screw holes 122 for fixing the head plate 92 to the head holder 93. The number and arrangement of the functional droplet discharge heads 91 are not limited to those described above, but can be set arbitrarily according to the situation.
[0052]
As shown in FIGS. 7 to 9, the head holder 93 includes a holder main body 131 for supporting the head plate 92, a support plate 132 for supporting the holder main body 131 by the head adjustment mechanism 82, and a support plate for supporting the holder main body 131. 132, and a tilt adjustment mechanism 133 for adjusting the support posture (tilt) of the head plate 92. The holder main body 131 includes a lower holder plate 141 that horizontally supports the head plate 92, an upper holder plate 142 that is disposed to face the lower holder plate 141, and to which the support plate 132 is fixed, an upper holder plate 142, and a lower holder plate 141. And four support members 143 connecting the two. The upper and lower holder plates 141 and 142 are screwed to the four support members 143.
[0053]
The upper and lower holder plates 141 and 142 are formed to have substantially the same size as the head plate 92, and the tube support 104 of the functional liquid droplet ejection head 91 protrudes from the holder main body 131. A recess 151 is formed in the lower holder plate 141 according to the planar shape of the head plate 92, and the head plate 92 is set in the recess 151 in a loosely fitted state. An opening 152 is formed in the recess 151 so that the nozzle surface 108 of the functional droplet discharge head 91 mounted on the head plate 92 projects from the lower holder plate 141 (see FIGS. 7 and 8). In the recess 151, three contact pins 153 for abutting the end of the head plate 92 to position the head plate 92 are provided upright, and a head-side screw formed on the head plate 92 is formed. Four holder-side screw holes 154 corresponding to the holes 122 are formed. After the head plate 92 is positioned by the three contact pins 153 of the lower holder plate 141, the head-side screw hole 122 and the holder-side screw hole 154 are detachable from below by four screws (not shown). To be fixed.
[0054]
At the center of the upper holder plate 142, a through-hole (not shown) for penetrating a reference bolt 183 of the tilt adjustment mechanism 133 described later is formed. The lower half of the through hole is formed in a spherical shape so as to have a shape complementary to a bearing surface of a reference bolt 183 described later. Further, on the upper surface of the upper holder plate 142, one V-groove 162 is formed in the short side direction of the upper holder plate 142 to be in contact with a second adjustment screw 193 (described later) of the tilt adjustment mechanism 133. . The side surface of the holder main body 131 is covered with a head cover 165 except for a part where the liquid supply tube 553 inserted into the head holder 93 is inserted.
[0055]
The support plate 132 is disposed above the upper holder plate 142, and supports the holder main body 131 via the tilt adjustment mechanism 133. At the center of the support plate 132, a stupid hole (not shown) through which the body 184 of the reference bolt 183 passes is formed. Further, two positioning pins 172 project from the upper surface of the support plate 132 with an idiot hole therebetween. As shown in FIG. 7, a body 184 of the reference bolt 183 and two positioning pins 172 protrude from the upper surface of the support plate 132, whereby the support plate 132 can be positioned with respect to the head adjustment mechanism 82. It has become.
[0056]
Further, four screw holes 173 for attaching the positioned support plate 132 to the head adjustment mechanism 82 are formed on the upper surface of the support plate 132. The body 184 of the reference bolt 183 is formed on the θ axis passing through the center of gravity of the head plate 92 (holder body 131), and the four screw holes 173 are provided in the body 184 of the projecting reference bolt 183. Each is formed symmetrically. Then, the head plate 92 is uniformly supported by the head adjustment mechanism 82 via the support plate 132.
[0057]
The tilt adjustment mechanism 133 supports the holder body 131 on the support plate 132 so as to adjust the tilt of the head plate 92. That is, the parallelism of (the nozzle surface 108 of) the functional droplet discharge head 91 mounted on the head plate 92 can be appropriately adjusted by the tilt adjustment mechanism 133. As shown in FIGS. 7 and 8, the tilt adjustment mechanism 133 includes a first tilt adjustment mechanism 181 that adjusts a tilt (pitch) in a long side direction of the head plate 92 (head unit 81), and a short side of the head plate 92. It has a second tilt adjustment mechanism 182 for adjusting the inclination (rolling) in the direction, and a reference bolt 183 serving as a reference for adjusting the tilt.
[0058]
The reference bolt 183 is fixed in a state in which the seat surface is in contact with the upper holder plate 142 by screwing the body portion 184 into a fool hole 173 formed at the center of the support plate 132. The bearing surface of the reference bolt 183 is formed in a spherical shape, and is connected to the lower half portion of the through hole of the spherical upper holder plate 142 like a universal joint (that is, the reference bolt 183). A spherical surface is formed on the side surfaces of the seat surface and the through hole.)
[0059]
The first tilt adjustment mechanism 181 has a first adjustment screw 191 having a lower end formed in a hemispherical shape, and a first holder support member 192 for fixing the holder main body 131 to the support plate 132. The first adjustment screw 191 and the first holder support member 192 are disposed facing each other on an axis passing through the center of the support plate 132 in the longitudinal direction of the head plate 92. The first adjustment screw 191 penetrates the support plate 132, and the lower end thereof contacts the upper surface of the upper holder plate 142. The first holder support member 192 has one end fixed to the upper holder plate 142 and the other end fixed to the support plate 132. The first holder support member 192 contains an elastic member such as a compression spring, and elastically moves the holder main body 131 to the support plate 132 such that the lower end of the first adjustment screw 191 contacts the upper holder plate 142. I support them.
[0060]
When the first adjusting screw 191 is screwed in, the lower end of the first adjusting screw 191 pushes the upper holder plate 142 downward, and is guided by the seating surface of the reference bolt 183, while the first holder supporting member of the upper holder plate 142 is being guided. The end on the side where 192 is not fixed is pushed down, and the head plate 92 is pushed down. When the first adjusting screw 191 is loosened, the upper holder plate 142 receives an upward force by the elastic force of the first holder supporting member 192, and the head plate 92 is pushed up while being guided by the seating surface of the reference bolt 183. Can be That is, by raising and lowering the first adjusting screw 191, the head plate 92 is tilted in the long side direction with reference to the bearing surface of the reference bolt 183, and the tilt in the long side direction of the head plate 92 is adjusted. ing.
[0061]
The second tilt adjustment mechanism 182 includes a second adjustment screw 193 having a lower end formed in a hemispherical shape, and a second holder support member 194 opposed to the second adjustment screw 193 with the reference bolt 183 interposed therebetween. These are arranged to face each other in the short side direction of the head plate 92. The lower end of the second adjustment screw 193 abuts on a V-shaped groove 162 formed in the upper holder plate 142, and positioning of the second adjustment screw 193 in the long side direction is performed. The second tilt adjustment mechanism 182 also has the same configuration and mechanism as the first tilt adjustment mechanism 181, and the second adjustment screw 193 is moved up and down to tilt the head plate 92, and the short side of the head plate 92 is shortened. The tilt in the direction can be adjusted.
[0062]
Note that a head plate 92 is detachably fixed to the head holder 93, and when the functional droplet discharge head 91 mounted on the head plate 92 is replaced, the head plate 92 is removed from the head holder 93. It has become.
[0063]
The head adjustment mechanism 82 supports the head holder 93 and rotates the head plate 92 via the head holder 93. The head adjustment mechanism 82 supports the head rotation mechanism 201, and the head rotation mechanism 201 (head holder 93), and a head elevating mechanism 202 for elevating the head plate 92. As shown in FIG. 5, a head unit 81 and a head rotating mechanism 201 are suspended from the head lifting mechanism 202.
[0064]
The head rotating mechanism 201 is configured to freely change the direction of the functional droplet discharge head 91 in a horizontal plane by rotating the head plate 92 about the θ axis (passing through the center of gravity of the head holder 93). Yes, the nozzle spacing of the discharge nozzles 109 and the application density of the functional droplets are adjusted in accordance with the case where the direction of the functional droplet discharge head 91 is changed corresponding to the maintenance unit 22 described later, or according to the type of the work W. Used in some cases. The head rotation mechanism 201 includes a head support frame 211, a suspension member 212 that is rotatably supported by the head support frame 211, and supports the head holder 93 so as to suspend the head holder 93. A head rotation motor 213 for rotating the head plate 92 mounted on the head 93 and a power transmission mechanism 214 (harmonic drive) for transmitting the power of the head rotation motor 213 to the suspension member 212 are provided. .
[0065]
The head support frame 211 includes a back support frame 221, an upper frame 222 extending forward from an upper end of the back support frame 221, a lower frame 223 disposed to face the upper frame 222 extending forward from a lower end of the back support frame 221, A pair of side frames 224 fixed to the back support frame 221 and disposed between the upper and lower frames 222, 223.
[0066]
The back support frame 221 is a fixing member (of the head rotating mechanism 201) with respect to the head elevating mechanism 202. As shown in FIGS. 11 and 12, the rear support frame 221 has a substantially rectangular shape in plan view, and is positioned at the center on both sides of the rear support frame 221 to position the rear support frame 221 with respect to the head lifting / lowering mechanism 202. A pair of left and right positioning projections 231 (positioning pins) are provided. Four screw holes 232 for fixing the back support frame 221 to the head lifting / lowering mechanism 202 are formed with the pair of positioning projections 231 vertically sandwiched therebetween. A casing 233 that houses the power transmission mechanism 214 is fixed to the upper frame 222 so as to pass through the upper frame 222. Further, three head-side hooks 234 for fixing a tension spring 652 of a head balance mechanism 651 described below are fixed to the upper frame 222. The lower frame 223 has an opening 235 for projecting the hanging member 212 rotatably supported by the casing 233 downward.
[0067]
As shown in both figures, a distance detection sensor 237 for detecting the distance to (the upper surface of) the work W is fixed to the side frame 224 via an arm member 236 that extends vertically downward. I have. As shown in the figure, the arm member 236 is configured to be slidable in the vertical direction by an adjustment screw 238 disposed on a fixing member 240 having an “L” cross section fixed to the side frame 224. . The distance (work gap) from the nozzle surface 108 to the work W is detected by adjusting the detection unit 239 of the distance detection sensor 237 to the same height as the nozzle surface 108 of the functional droplet discharge head 91 of the head unit 81. I can do it.
[0068]
The suspension member 212 is formed in a columnar shape, and is rotatably supported by a casing 223 fixed to the upper frame 222 so that the center thereof passes through the θ axis. The suspension member 212 protrudes below the lower frame 223, and at the lower end thereof, a circular head fixing portion 241 for fixing the support plate 132 of the head holder 93 is fixed. The head fixing portion 241 is formed with three concave portions (not shown) corresponding to the body portion 184 of the reference bolt 183 protruding from the support plate 132 and the two positioning pins 172. By engaging the body portion 184 of the reference bolt projecting from the support plate 132 and the positioning pin 172 into each of the recesses, the support plate 132 (head unit 81) can be positioned around the θ axis. ing. The head fixing portion 241 has four screw holes (not shown) corresponding to the screw holes 173 of the positioned support plate 132, and small screws (not shown) are formed in these screw holes. The support plate 132 can be fixed to the head fixing portion 241 by screwing. A driven gear (not shown) that meshes with a drive gear (not shown) of a power transmission mechanism 214 described below is fixed to an upper portion of the hanging member 212.
[0069]
The head rotation motor 213 (servo motor) is a drive source for rotating the head holder 93 (head plate 92) about the θ axis passing through the center of gravity of the head holder 93. The head rotation motor 213 is fixed to the casing 233 such that its output shaft coincides with the θ axis. Although not shown, a rotary encoder for rotation (composed of a slit disk and a photo interrupter facing the slit disk) is fixed to the output shaft of the head rotation motor 213, and the rotation amount of the head rotation motor 213 ( The rotation amount of the hanging member 212 can be controlled based on the rotation angle). The power transmission mechanism 214 is for transmitting the rotation power of the head rotation motor 213 to the suspension member 212 at a reduced speed. The power transmission mechanism 214 incorporates a harmonic drive (not shown) having a gear fixed to the output shaft of the head rotation motor 213, and a drive gear (not shown) of the harmonic drive is driven by the hanging member 212. By rotating by meshing with a gear (not shown), the power of the head rotation motor 213 is reduced and transmitted to the suspension member 212.
[0070]
In the present embodiment, the head plate 92 is positioned at a predetermined head reference position (a position at which the attitude of the functional liquid droplet ejection head 91 mounted on the head unit 81 is 45 ° with respect to the X axis and the Y axis). The rotation of the suspension member 212 is stopped within a range of ± 60 ° from the suspension member 212 as shown in FIG. The member 242 is fixed, and each side frame 224 is brought into contact with the rotation restricting member 242 to rotate the suspension member 212 at a position ± 60 ° from the reference position of the head unit 81. The rotation stopper 243 (stopper) to be stopped is fixed.
[0071]
In addition, as shown in FIGS. 11 and 12, the head rotating mechanism 201 is used to suspend the head plate 92 (suspending member 212) in a range of ± 60 ° from a predetermined head reference position. A (pair) of rotation end detection sensors 251 for detecting the forward and reverse rotation end positions of the member 212 and a center position detection sensor 252 for detecting a center position of rotation (ie, a head reference position) are provided. The head rotation motor 213 is controlled based on the rotary encoder for rotation, the rotation end detection sensor 251 and the center position detection sensor 252. The rotation end detection sensor 251 and the center position detection sensor 252 include three photo sensors 253 fixed to the upper surface of the lower frame 223. Each photo sensor 253 is configured by a transmission type photo interrupter.
[0072]
A ring-shaped support ring 261 is fixed to the side surface of the hanging member 212 corresponding to the height of the photosensor 253 fixed to the lower frame 223. Further, a light blocking member 262 for blocking the detection light of the photo sensor 253 is fixed to the support ring 261. The light-shielding member 262 is slightly larger than the support ring 261 and is formed of a ring-shaped light-shielding member (in an arc shape) corresponding to the rotation range (ie, 120 °) of the hanging member 212. The support ring 261 has two screw holes (not shown) for fixing the light blocking member 262. The light blocking member 262 is formed with two long holes 263 corresponding to the screw holes of the support ring 261, so that the mounting position of the light blocking member 262 with respect to the support ring 261 can be adjusted. .
[0073]
The three photosensors 253 constituting the rotation end detection sensor 251 and the center position detection sensor 252 correspond to the movement range of the light shielding member 262 corresponding to the locus of the light shielding member 262 moving with the rotation of the hanging member 212. Are evenly distributed. When the suspension member 212 rotates, the light blocking member 262 blocks or transmits the detection light of each sensor. The rotation end detection sensor 251 and the center position detection sensor 252 include three photo sensors. From the combinations of the detection results of 253, three angular states of the head reference position 0 ° (center) and ± 60 ° (both ends) can be detected.
[0074]
The head lifting / lowering mechanism 202 raises / lowers the head holder 93 (head plate 92) via a head rotating mechanism 201 that supports the head holder 93. The work W and the nozzle surface 108 of the functional droplet discharge head 91 This is for adjusting the gap of the functional liquid droplet ejection head 91 (or the nozzle surface 108 thereof) to an appropriate predetermined height position corresponding to each unit of the maintenance means 22 described later.
[0075]
As shown in FIG. 5 and FIGS. 13 and 14, the head lifting / lowering mechanism 202 is mounted on the carriage 83 described above. The head lifting mechanism 202 includes a pair of left and right support blocks 271 that support the head rotating mechanism 201 protruding from the front of the carriage, a head lifting ball screw 272, and a head lifting motor that rotates the head lifting ball screw 272 in the forward and reverse directions. 273 (servo motor with brake), a lifting / lowering block 274 screwed to the head lifting / lowering ball screw 272 to support the pair of left and right support blocks 271 slidably in the vertical direction, and a pair of right and left for guiding the movement of the support block 271. And a head elevating guide 275, which are symmetrically arranged.
[0076]
Then, when the head lifting / lowering motor 273 rotates forward / reverse, the support block 271 goes up / down via the lifting / lowering block 274, and the head holder 93 (the functional droplet discharge head 91 mounted on the head plate 92) moves in the vertical direction. Has become. Each of the support blocks 271 has a concave portion 276 that engages with a positioning convex portion 231 formed on one side of the rear support frame 221 of the head rotation mechanism 201 and a screw hole 232 formed in the rear support frame 221. Screw holes 277 are formed. The head rotation mechanism 201 is moved to the head lifting mechanism 202 so that the center line of the head lifting mechanism 202 incorporated in the carriage 83 and the θ axis passing through the center of gravity of the head unit 81 and the head rotation mechanism 201 overlap in parallel. Fixed.
[0077]
The head plate 92 has a predetermined head height position serving as a reference, and the upper limit position and the lower limit position of the head plate 92 are set in advance based on the head height position. As shown in FIG. 14, the carriage 83 is provided with an elevation position detection sensor 281 for detecting the elevation limit of the head plate 92 based on the position of the support block 271. The elevation position detection sensor 281 includes a reference position detection sensor 282 that detects a head height position of the head plate 92, an upper limit detection sensor 283 that detects an upper limit position of the head plate 92, and a lower limit that detects a lower limit position of the head plate 92. And a detection sensor 284. A rotary encoder (not shown) for detecting the amount of elevation of the head plate 92 from the rotation amount of the head elevation motor 273 is fixed to the output shaft of the head elevation motor 273. The control is performed based on the position detection sensor 281 and the rotary encoder for raising and lowering.
[0078]
As shown in FIGS. 5, 13 and 14, the carriage 83 has a box-shaped carriage main body 291 having a large opening 292 at the front, and a sub-frame 293 fixed on the carriage main body 291. The head lifting mechanism 202 and a head balance mechanism 651 described below are attached to the carriage 83. The carriage main body 291 includes a carriage frame 294 having a substantially “U” -shaped cross section, and a carriage cover 295 that covers both sides and the front of the carriage frame 294. The main part of the head lifting mechanism 202 is incorporated in the carriage main body 291, and a head lifting ball screw 272, a lifting block 274, a pair of left and right support blocks 271, and a pair of left and right head lifting guides 275 project symmetrically.
[0079]
As shown in the figure, a carriage pin (not shown) for positioning a mounting position of a Y-axis table 302 to a mounting block 322, which will be described later, protrudes from the rear surface of the carriage frame 294. On the left side of the carriage frame 294, an attitude adjusting mechanism 297 having a pair of upper and lower adjusting screws 298 for adjusting the mounting attitude of the carriage with respect to the mounting block 322 is provided. The carriage 83 can be fixed to the mounting block 322 such that the nozzle 272 is supported vertically and the nozzle surface 108 of the functional liquid droplet ejection head 91 mounted on the head unit 81 is horizontal.
[0080]
The sub-frame 293 is formed in a substantially inverted “N” shape in cross section. One end of the sub-frame 293 is fixed to the upper end of the carriage frame 294, and the other end has three carriage-side hooks 299 for fixing three tension springs 652 of a head balance mechanism 651, which will be described later, protruding side by side. Fixed.
[0081]
The XY moving mechanism 84 is a so-called XY robot, and moves the head unit 81 in the Y-axis direction (through the carriage 83 and the X-axis table 301 for moving the work W in the X-axis direction (main scanning direction)). And a Y-axis table 302 that moves in the sub scanning direction (see FIG. 2 and the like). The XY moving mechanism 84 is mounted on a high portion of the stone platen 51, and can move the head unit 81 accurately while maintaining the flatness of the work W. .
[0082]
As shown in FIG. 2, the X-axis table 301 extends in the X-axis direction of the stone surface plate 51 and is directly installed on the stone surface plate 51. The X-axis table 301 includes a set table 311 for setting the work W, a θ table 312 for supporting the set table 311, and an X-axis air slider (not shown) for supporting the θ table 312 slidably in the X-axis direction. An X-axis linear motor (not shown) for moving the workpiece W in the X-axis direction via the θ table 312 and the set table 311; and an X-axis linear scale (not shown) provided along with the X-axis air slider. Have. Note that the X-axis linear motor, the X-axis air slider, and the X-axis linear scale are provided in parallel with the X-axis, and are accommodated in the X-axis box 316. The head recognition camera 31 is fixed to the θ table 312, and the position of the head unit 81 can be corrected with respect to the set table 311.
[0083]
As shown in the figure, a suction groove 317 for suction-setting the work W by air suction is formed at the center of the set table 311. The set table 311 is connected to an air suction tube (not shown) of the air suction means 25 described above. When the suction switch 34 is turned on, the air suction means 25 is driven to perform air suction, so that the work W can be immovably set while maintaining the parallelism. In the X-axis table 301, by driving the X-axis linear motor, the θ table 312 and the set table 311 on which the workpiece W is set by suction are moved in the X-axis direction by guiding the X-axis air slider.
[0084]
The Y-axis table 302 is mounted on a Y-axis frame 321 with a stand that stands on the stone platen 51, straddles the X-axis table 301, and extends orthogonally to the X-axis table 301. The Y-axis table 302 includes a mounting block 322 for mounting the carriage 83 on which the head unit 81 is mounted on the front, a Y-axis air slider (not shown) slidably supported by the Y-axis frame 321 and supporting the mounting block 322. It has a Y-axis linear motor (not shown) for moving the carriage 83 in the Y-axis direction via the Y-axis air slider, and a Y-axis linear scale (not shown) attached to the Y-axis air slider (not shown). (See FIG. 2). Note that the mounting block 322 and the Y-axis air slider can be formed integrally.
[0085]
In addition to the Y-axis air slider, an air slider (not shown) is slidably supported on the Y-axis frame 321. The work recognition camera 32 and the drawing observation camera 33 are fixed to the air slider. Have been. The air slider and the Y-axis slider are configured to be movable independently. The drive of the Y-axis linear motor causes the workpiece recognition camera 32 and the drawing observation camera 33 to move in the Y-axis direction independently of the carriage. The work recognition camera 32 is used for correcting the position of the work W, and the drawing observation camera 33 is used for observing whether or not the functional liquid is appropriately applied.
[0086]
Here, a series of operations of the ejection unit 21 will be briefly described. First, as preparation before discharging the functional liquid, the work recognition camera 32 faces the work W, the position of the work W set on the set table 311 is corrected, and the head recognition camera 31 and the head unit 81 are moved. Then, the head unit 81 is made to face the head recognition camera 31, and the position of the head unit 81 is corrected by the head recognition camera 31. Further, the distance from the nozzle surface 108 of the functional liquid droplet ejection head 91 to the work W is measured by the distance detection sensor 237, and the height of the head unit 81 is adjusted by the head lifting mechanism 202 so that the work gap becomes a predetermined value. I do. (Note that the height of the head unit 81 during the work processing is the drawing height of the head unit 81.)
[0087]
Next, the XY moving mechanism 84 (the X-axis table 301) moves the work W forward in the main scanning (X-axis) direction. In synchronization with the forward movement of the work W, the functional liquid droplet ejection head 91 is selectively driven, and a selective discharge operation of the functional liquid onto the work W is performed. When the work W moves once, the XY moving mechanism 84 (the Y-axis table 302) moves the head unit 81 in the sub-scanning (Y-axis) direction. Then, the work W is moved back by the XY moving mechanism 84, and the functional liquid droplet ejection head 91 is selectively driven in synchronization with the movement. When one return movement of the work W is completed, the head unit 81 is sub-scanned by the XY moving mechanism 84. The discharge unit 21 discharges the functional liquid to the work W by repeating the reciprocation of the work W in the main scanning direction and the driving of the functional droplet discharge head 91. The work gap is set in consideration of the thickness and type of the work W, and the drawing height of the head unit 81 is always higher than the upper surface of the set table 311 based on the set work gap. Is set.
[0088]
Next, the maintenance means 22 will be described. The maintenance unit 22 performs maintenance of the functional liquid droplet ejection head 91, checks whether the functional liquid droplet ejection head 91 is appropriately ejecting the functional liquid, and performs This is for stabilizing the ejection.
[0089]
As shown in FIGS. 2 to 4, the maintenance unit 22 includes a flushing unit 341 for receiving the functional liquid preliminarily discharged from the functional liquid droplet discharge head 91 and a suction unit 342 for performing suction of the functional liquid droplet discharge head 91. A wiping unit 343 for wiping dirt adhered to the nozzle surface 108 of the functional droplet discharge head 91; and a discharge inspection unit 344 for inspecting the discharge state of the functional liquid discharged from the functional droplet discharge head 91. And a weight measuring unit 345 for measuring the weight of the functional liquid ejected from the functional liquid droplet ejection head 91. These units are collectively arranged around the set table 311.
[0090]
As shown in FIG. 2, the suction unit 342, the wiping unit 343, and the weight measurement unit 345 are disposed on a movement locus (moving axis) of the head unit 81 that moves in the Y-axis direction, and the Y-axis table 302 The head unit 81 is moved by using the movement of the head unit 81 and is provided for maintenance. As shown in the figure, a common support frame 351 and a moving table 352 are provided side by side at a low position of the stone surface plate 51, and the suction unit 342 and the discharge unit are mounted on the common support frame 351. The inspection unit 344 and the wiping unit 343 are supported on the moving table 352, respectively.
[0091]
The common support frame 351 has a base portion 361 having a substantially rectangular shape in a plan view, and a stand portion 362 erected at an end of the base portion 361. The suction unit 342 is provided on the stand portion 362, and the discharge inspection is performed. The unit 344 is disposed on the base 361. Note that the common support frame 351 is disposed such that the longitudinal direction of the base portion 361 is parallel to the X axis (see FIGS. 19 and 20).
[0092]
The moving table 352 is provided in parallel with the X axis, and is movable in the X direction to support the wiping unit 343, slidable in the X axis direction, a moving air cylinder 372 for horizontally moving the moving slider 371, and a moving slider 371. And a moving guide 373 for slidably supporting the moving slider 371 and guiding the movement of the moving slider 371. A fixed piece 375 having an “L” cross section is attached to the tip of the piston rod 374 of the moving air cylinder 372, and the moving air cylinder 372 is fixed to the moving slider 371 via the fixing piece 375 ( See FIG. 17). The moving table 352 is used when removing the above-described head plate 92 from the head holder 93, and allows the wiping unit 343 located on the moving locus of the head unit 81 to escape from the moving locus of the head unit 81. .
[0093]
The flushing unit 341 is for receiving a functional liquid for flushing. Flushing is to prevent the nozzles from clogging of the discharge nozzles 109 and to introduce a fresh functional liquid to the discharge nozzles 109 by preliminarily discharging (discarding) the functional liquid from the discharge nozzles 109 of the functional liquid droplet discharge head 91. It is for. Flushing includes pre-discharge flushing performed immediately before the functional liquid is discharged to the work W, and periodic flushing when the discharge of the functional liquid to the work W is temporarily stopped, such as when replacing the work W. The flushing unit 341 receives a functional liquid of pre-discharge flushing. As will be described in detail later, the suction flush unit 342 receives the functional liquid for periodic flushing.
[0094]
As shown in FIGS. 2 and 4, the flushing unit 341 includes a pair of flushing boxes 381 for receiving the functional liquid, and sliders (not shown) having the pair of flushing boxes 381 fixed to both ends thereof. In each flushing box 381, an absorbent (not shown) for absorbing the functional liquid is laid. In addition, a discharge port (not shown) for discharging the functional liquid is formed at the center of the bottom of each flushing box 381. The slider is fixed to the θ table 312 of the X-axis table 301, and a pair of flushing boxes 381 are provided with the θ table 312 and the set table 311 interposed therebetween.
[0095]
That is, the pair of flushing boxes 381 also move in the X-axis direction toward the head unit 81 in synchronization with the movement of the θ table 312 (work W) in the main scanning. It has a configuration to face. Therefore, the functional droplet discharge head 91 can sequentially face the flushing box 381 and immediately preliminarily discharge the functional liquid from the discharge nozzle 109 immediately before discharging the functional liquid to the work W. .
[0096]
The suction unit 342 forcibly discharges the functional liquid from the discharge nozzle 109 of the functional droplet discharge head 91 by sucking the functional liquid droplet discharge head 91. For example, the functional liquid is newly supplied to the head unit 81. The suction unit 342 is provided when the functional liquid is filled as in the case where the droplet discharge head 91 is inserted, or when suction (cleaning) for removing the functional liquid thickened in the functional droplet discharge head 91 is performed. Used.
[0097]
As shown in FIGS. 15 and 16, the suction unit 342 includes three caps 391 that are in close contact with the functional liquid droplet ejection head 91 mounted on the head unit 81 and a tray-shaped cap that supports the three caps 391. The base includes a base 392, a suction pump 393 for suctioning the functional liquid droplet ejection head 91 via the cap 391, and a cap stand 394 for supporting the cap base 392. Further, as shown in FIG. 2, the suction unit 342 is disposed on the movement locus of the head unit 81 moving in the Y-axis direction so as to face the head unit 81 moving in the Y-axis direction. Then, when the head unit 81 faces the suction unit 342, the functional droplet discharge head 91 can be brought into close contact with the cap 391 by driving the above-described head lifting mechanism 202 to lower the head unit 81. It has become.
[0098]
Each cap 391 includes a cap body 401 and a cap holder 402 that supports the cap body 401. A concave portion 411 including the nozzle surface 108 of the functional liquid droplet discharge head 91 is formed on the upper surface of the cap main body 401, and the peripheral portion of the concave portion 411 includes the discharge nozzle 109 formed on the nozzle surface 108. A seal packing 412 is attached. A small hole 413 is formed at the bottom of the recess 411. The small hole 413 communicates with an L-shaped joint 414 connected to the suction pump 393 via a suction connection tube (not shown). Further, an absorbent 415 is laid in the recess 411, and the absorbent 415 is pressed by a holding frame 416.
[0099]
The cap holder 402 is substantially rectangular in a plan view, and has a shape in which the upper surface is slightly inclined with respect to the longitudinal direction of the cap holder 402. The cap main body 401 is urged upward (cap holder 402) and is held by the cap holder 402 in a state in which it can move up and down slightly. Therefore, by driving the head lifting / lowering mechanism 202 and pressing the nozzle surface 108 of the functional liquid droplet ejection head 91 against the cap 391, the seal packing 412 can closely adhere to the nozzle surface 108, and the nozzle surface 108 can be securely connected. Can be sealed.
[0100]
A mounting opening (not shown) for mounting the cap 391 is formed in the cap base 392 so as to correspond to the arrangement of the (three) functional droplet discharge heads 91 of the head unit 81. Then, by inserting the lower portion of the cap 391 into the mounting opening and screwing the cap holder 402 to the cap base 392, the cap 391 can be fixed in accordance with the arrangement of the functional droplet discharge head 91 of the head unit 81. It has become. The cap stand 394 is provided upright on the stand section 362 of the common support frame 351. Note that a nozzle surface detection sensor 421 that detects the height position of the nozzle surface 108 of the functional liquid droplet ejection head 91 is fixed to the cap stand 394.
[0101]
As described above, the suction unit 342 is used as a function liquid receiver at the time of periodic flushing in addition to the suction of the function liquid droplet ejection head 91. In this case, the head unit 81 is lowered by the head lifting / lowering mechanism 202 to a predetermined flushing position where a gap is formed between the nozzle surface 108 of the functional liquid droplet ejection head 91 and the cap 391. The ejection head 91 performs flushing on the cap 391 from this flushing position. Therefore, a functional liquid receiver 418 for receiving a functional liquid is formed on the upper surface of the cap holder 402. Further, the cap base 392 is formed in a tray shape, so that the functional liquid that has protruded from the functional liquid receiver 418 of the cap holder 402 does not scatter. Further, on the cap stand 394, a waste liquid pan 419 for receiving the functional liquid protruding from the cap base 392 is disposed facing the cap base 392 (see FIG. 19).
[0102]
The wiping unit 343 wipes the nozzle surface 108 of the functional droplet discharge head 91 while feeding out the wiping sheet 421 wound in a roll shape. The wiping unit 343 is disposed on the above-described moving table 352, and is configured to be movable in the X-axis direction. As shown in FIGS. 17 and 18, the wiping unit 343 includes a support frame 422, a winding unit 423 that winds the wiping sheet 421 while feeding the wiping sheet 421, and a wiping unit 423 for wiping the nozzle surface 108 with the fed wiping sheet 421. And a wiping unit 424.
[0103]
The support frame 422 includes a pair of vertical plates 431 that are bent in an “L” shape and fixed to the moving slider 352, and a horizontal plate 432 that extends over the pair of vertical plates 431. The winding unit 423 is supported on both sides of the pair of vertical plates 431, and the wiping unit 424 is provided on the horizontal plate 432.
[0104]
The take-up unit 423 is loaded with the roll-shaped wiping sheet 421 and takes out the wiping sheet 421. The upper take-up reel 441, the lower take-up reel 442 taking up the fed wiping sheet 421, and the take-up reel 442 are provided. And a take-up motor 443 that rotates the pay-out reel 441 through the rotation of the take-up reel 442. The pay-out reel 441 and the take-up reel 442 are rotatably supported by a vertical plate 431. The feed reel 441 incorporates a braking mechanism such as a torque limiter 444 so that a constant tension can be applied to the fed wiping sheet 421. A timing belt 445 is stretched between the take-up reel 442 and the take-up motor 443. When the take-up motor 443 rotates, the take-up reel 442 rotates via the timing belt 445, and wiping is performed. The sheet 421 is unwound and wound up sequentially.
[0105]
The wiping unit 424 includes a pair of sub-stands 451 fixed on the horizontal plate 432, a wiping roller 452 supported by the sub-stand 451, and configured to contact the wiping sheet 421 with the nozzle surface 108 of the functional liquid droplet ejection head 91. An intermediate roller 453 that is supported by the substand 451 and feeds the wiping sheet 421 fed from the feeding reel 441 to the wiping roller 452, a plurality of (eight) dropping nozzles 456 for dropping a cleaning liquid onto the fed wiping sheet 421, It has. Note that a cleaning liquid pan 457 is fixed to the moving slider 371 of the moving table 352 so as to be sandwiched between the pair of vertical plates 431, so that the inside of the apparatus is not contaminated with the cleaning liquid protruding from the wiping unit 343.
[0106]
As shown in FIG. 17, the wiping roller 452 is rotatably and bilaterally supported by a pair of substands 451 and horizontally supported. The wiping roller 452 is supported so that the upper end thereof protrudes from the sub-stand 451 so that the nozzle surface 108 of the functional liquid droplet ejection head 91 that contacts the wiping sheet 421 does not collide with the sub-stand 451. Further, the wiping roller 452 is supported by the sub stand 451 via a roller height adjusting mechanism 461 having a roller height adjusting screw 462, and the roller height and parallelism of the wiping roller 452 are adjusted by the roller height adjusting screw 462. It can be fine-tuned. In order to prevent damage to the nozzle surface 108 of the functional liquid droplet ejection head 91, it is preferable that the wiping roller 452 be made of rubber or the like having flexibility and elasticity.
[0107]
The intermediate roller 453 is configured by a grip roller including two upper and lower rollers 453a and 453b opposed to each other with the wiping sheet 421 interposed therebetween, and is rotatably and bilaterally supported by the sub stand 451 and horizontally supported. A speed detector 465 for detecting the rotation speed of the roller is fixed to the lower roller 453b of the intermediate roller 453. The feeding speed of the wiping sheet 421 can be detected based on the detection result of the speed detector 465, and the winding motor 443 causes the detection result of the speed detector 465 so that the wiping sheet 421 is fed at a predetermined speed. It is controlled based on.
[0108]
The dripping nozzle 456 is connected to a cleaning liquid tank 613 of the liquid supply / recovery means 23 described later, and drops the cleaning liquid onto the wiping sheet 421. The dropping nozzle is supported by a nozzle support member 468 horizontally supported by the substand 451. The nozzle support member 468 is fixed between the intermediate roller 453 and the wiping roller 452 in the feeding direction of the wiping sheet 421. The plurality of dripping nozzles 456 are supported side by side at equal intervals along the width of the wiping sheet 421 so that the cleaning liquid can be dripped uniformly in the width direction of the wiping sheet 421.
[0109]
As shown in FIG. 18, the wiping sheet 421 loaded in the wiping unit 343 is fed out from the feeding reel 441, orbits the intermediate roller 453 and the wiping roller 452, and is taken up by the winding reel 442. I have. A series of wiping operations will be briefly described. First, the Y-axis table 302 is driven to move the head unit 81 in the Y-axis direction so that the head unit 81 faces the wiping unit 343.
[0110]
Next, the cleaning liquid is dropped from the dripping nozzle 456 onto the wiping sheet 421 to impregnate the wiping sheet 421 with the cleaning liquid. While continuing the dropping of the cleaning liquid, the take-up motor 443 is driven to send the cleaning liquid impregnated portion of the wiping sheet 421 to the wiping roller 452. Further, while continuing the dropping of the cleaning liquid and the feeding of the wiping sheet 421, the above-described head lifting / lowering mechanism 202 is driven to lower the head unit 81, and the functional liquid droplets are applied to the wiping roller 452 via the wiping sheet 421 impregnated with the cleaning liquid. The nozzle surface 108 of the ejection head 91 is brought into contact. Then, in this state, the head unit 81 is moved again in the Y-axis direction, and the wiping sheet 421 wipes the nozzle surface 108 of the functional droplet discharge head 91. When all the functional droplet discharge heads 91 have passed the wiping roller 452, the wiping operation is completed, and the dropping of the cleaning liquid and the feeding of the wiping sheet 421 are stopped.
[0111]
The ejection inspection unit 344 inspects whether the functional liquid is ejected properly from the functional droplet ejection head 91 by imaging the flying functional droplets actually ejected from the functional droplet ejection head 91. To do. As shown in FIGS. 19 and 20, the ejection inspection unit 344 includes an imaging unit 471 for imaging a functional droplet in flight, and an illumination unit 472 for irradiating light to the functional droplet for imaging. The suction unit 342 also serves as a function liquid receiver for the function liquid discharged for the discharge test, and the imaging unit 471 and the illumination unit 472 serve as the stand 362 of the common support frame 351 that supports the cap base 392 of the suction unit 342. Are arranged facing each other.
[0112]
The imaging unit 471 includes a CCD camera 481 for imaging the functional droplet, a camera stand 482 supporting the CCD camera 481, and a camera moving mechanism 483 for moving the CCD camera 481 via the camera stand 482. Although not shown, the CCD camera 481 has an objective lens for imaging, a CCD image sensor for converting an image of a functional droplet formed by the objective lens into an electric signal, and the like. The CCD camera 481 has a camera zoom 484 for changing the imaging magnification (field of view), and has a zoom motor 485 for the camera zoom 484. Note that the CCD camera 481 is synchronized with the driving of the functional droplet discharge head 91 for discharge inspection, and is capable of accurately capturing the functional droplet during flight. The camera stand 482 has a camera angle adjustment mechanism 486 for finely adjusting the angle in the front-back (X-axis) direction of the CCD camera 481 (objective lens), and a camera height for finely adjusting the height of the CCD camera 481. An adjusting mechanism 487 is incorporated.
[0113]
The camera moving mechanism 483 moves the CCD camera 481 in order to adjust the focal length of the CCD camera 481. The camera moving mechanism 483 is fixed to the base 361 of the common support frame 351 described above. The camera moving mechanism 483 is disposed in parallel with the longitudinal direction (X axis) of the base 361, and moves the camera slider 488 that supports the camera stand 482 so as to be slidable in the X axis direction, and moves the camera slider 488. A camera ball screw (not shown) for causing the camera to rotate, a camera linear scale (not shown) attached to the camera ball screw, and a camera moving motor 489 for rotating the camera ball screw forward and reverse. . When the camera moving motor 489 is driven, the ball screw rotates forward and backward, and the CCD camera 481 moves in the X-axis direction via the camera slider 488.
[0114]
The illumination unit 472 includes a strobe 491 serving as a light source for imaging, and a light transmitting plate 492 for adjusting the amount of irradiation light emitted from the strobe 491. The strobe 491 extends in the X-axis direction and is supported by an arm member 493 fixed to the camera stand 482. The arm member 493 incorporates a strobe position adjustment mechanism 494 for adjusting the angle and height of the strobe 491 in the front-rear (X-axis) direction, and the optical axis of the strobe 491 matches the optical axis of the CCD camera 481. Thus, the position of the strobe 491 is adjusted. Since the strobe 491 is supported by an arm member 493 fixed to the camera stand 482, the strobe 491 follows the movement of the CCD camera 481 with its optical axis aligned with the optical axis of the CCD camera 481. It has become. It is preferable that the strobe 491 be constituted by an LED array that can secure a sufficient amount of light and has little thermal influence on the inside of the device.
[0115]
The strobe 491 is also synchronized with the driving of the functional liquid droplet ejection head 91, and emits light in synchronization with the imaging timing of the CCD camera 481. Therefore, irrespective of the color of the functional droplet and the background, the periphery of the functional droplet can be imaged in white with relatively high luminance, and the functional droplet can be imaged in black with relatively low luminance.
[0116]
The light transmitting plate 492 is configured by a transparent plate having a light transmitting property such as an acrylic plate. The light transmitting plate 492 is for reducing the irradiation light of the strobe 491, and is disposed in front of the strobe 491 on the CCD camera 481 side. The light transmitting plate 492 is supported by a light transmitting plate elevating cylinder 495 (air cylinder) fixed to the stand portion 362 of the common support frame 351, and moves up and down in accordance with the imaging magnification of the CCD camera 481. ing. That is, when the imaging magnification is high, the light transmitting plate 492 is lowered so that a sufficient amount of light can be obtained from the strobe 491, and when the imaging magnification is low, the light transmitting plate 492 is raised to reduce the irradiation light from the strobe 491. It has become.
[0117]
The ejection inspection by the ejection inspection unit 344 is performed for each nozzle row of each functional droplet ejection head 91 while the CCD camera 481 is intermittently moved. Specifically, first, after moving the head unit 81 to face the suction unit 342, the head lifting mechanism 202 is driven to lower the head unit 81 to a predetermined imaging height. Then, the functional droplets are ejected from the ejection nozzles 109 constituting the first nozzle row of the functional droplet ejection head 91, and the functional droplets ejected from the first row of ejection nozzles 109 are imaged. When all the ejection nozzles 109 constituting the first column do not fit within the field of view of the CCD camera 481, the first column of nozzle rows is divided into a plurality of groups in accordance with the field of view of the CCD camera 481. By sequentially imaging, functional droplets ejected from the ejection nozzles 109 for one row are imaged. That is, when the imaging of one group is completed, the operation of moving the functional liquid droplet ejection head 91 so that all the ejection nozzles 109 of the next group fall within the field of view of the CCD camera 481 is repeated, and the operation of the first column is repeated. Imaging of functional droplets discharged from all the discharge nozzles 109 is performed.
[0118]
When the imaging of the first row is completed, the camera moving motor 489 is driven to correspond to the position of the second row of nozzles so that the functional droplets ejected from the second row of ejection nozzles 109 are focused. Then, the CCD camera 481 is moved. Then, similarly to the first row, the function droplets ejected from all the ejection nozzles 109 in the second row are imaged. Then, such an operation is repeated, and imaging is performed for all nozzle rows of one functional liquid droplet ejection head 91. When the ejection test of one functional liquid droplet ejection head 91 is completed, the head unit 81 or the CCD camera 481 is appropriately moved, and the ejection inspection of the next functional liquid droplet ejection head 91 is performed. By repeating this process three times (the number of the function droplet ejection heads 91), the ejection inspection of all the function droplet ejection heads 91 of the head unit 81 can be performed.
[0119]
The imaging result of the CCD camera 481 is transmitted to the above-described host computer 26 and image-recognized. Based on the image recognition, each of the discharge nozzles 109 of each of the functional droplet discharge heads 91 normally discharges the functional liquid. It is determined whether or not it is.
[0120]
The weight measurement unit 345 is for detecting the ejection failure of the functional droplet ejection head 91 by measuring the weight of the functional droplet ejected from the functional droplet ejection head 91. As shown in FIGS. 21 and 22, the weight measurement unit 345 supports an electronic balance 501 for measuring the weight of the functional liquid droplet, a substantially rectangular balance housing box 502 for housing the electronic balance 501, and a balance housing box 502. And a balance stand 503 to be operated.
[0121]
The electronic balance 501 includes a receiving tray 511 that receives the functional liquid droplets discharged from the functional liquid droplet discharging head 91, a supporting portion 512 that supports the receiving tray 511, and a functional liquid that is supported by the supporting portion 512 and discharged to the receiving tray 511. And a measuring unit 513 for measuring the weight of the droplet. The receiving tray 511 has a rectangular shape in a plan view, and is formed large so that the nozzle surfaces 108 of the three functional liquid droplet ejection heads 91 mounted on the head unit 81 are sufficiently accommodated. A sponge-shaped adsorption sheet 514 for adsorbing the functional liquid is laid on the upper surface of the receiving tray 511, so that the discharged functional liquid can be reliably captured on the receiving tray 511.
[0122]
The balance accommodation box 502 accommodates the electronic balance 501 inside and prevents the influence of airflow on the measurement result of the electronic balance 501. A rectangular opening 521 is formed on the upper surface of the balance housing box 502 so as to protrude in accordance with the size of the tray 511, and the tray 511 is located in the opening 521. As shown in FIG. 22, the balance housing box 502 has a rectangular shape in a plan view. The balance housing box 502 has a cover 522 that covers the opening 521 and is slidable in the longitudinal direction of the balance housing box 502. Have been. The balance accommodation box 502 is provided with a cover moving mechanism 523 for moving the cover 522, and the cover 522 moves only when the function liquid droplets ejected from the function liquid droplet ejection head 91 are received by the plate 511. Thus, the upper surface of the tray 511 is exposed.
[0123]
The cover moving mechanism 523 is fixed to a side surface of the balance housing box 502 and a slider 524 that slidably supports the cover 522, an air cylinder 525 (return cylinder) for moving the slider, and a side surface of the balance housing box 502. And a slider guide (not shown) for guiding the movement of the slider 524. A mounting piece 527 is fixed to the slider 524, and a piston rod 526 of the air cylinder 525 is fixed to the mounting piece 527. When air is supplied to the air cylinder 525, the cover 522 is opened by the forward movement of the piston rod 526, and the cover 522 is closed by the backward movement of the piston rod 526. Note that the air cylinder 525 receives air supply from the air supply means 24.
[0124]
The balance stand 503 has a base plate 531 and four support members 532 erected on the base plate 531, and the balance storage box 502 that stores the electronic balance 501 is fixed on the four support members 532. ing. The base plate 531 is installed at a high position on the stone surface plate 51 so that the tray 511 of the electronic balance 501 is positioned on the movement locus of the head unit 81. The support member 532 is an adjusting leg that can adjust the height and parallelism of the electronic balance 501.
[0125]
A series of operations of the weight measurement unit 345 will be described. After moving the head unit 81 to the weight measurement unit 345 so that the functional liquid droplet ejection head 91 faces the tray 511, the head unit 81 is lowered to a predetermined weight measurement height. At this time, zero adjustment of the electronic balance 501 is performed. Then, the cover moving mechanism 523 is driven to open the cover 522, and the functional liquid is discharged from the functional liquid droplet discharging head 91 to the receiving tray 511 (several hundred shots). When the discharge of the functional liquid is completed, the head unit 81 is raised, the cover 522 is closed, and the weight of the functional liquid discharged to the tray 511 is measured. The method for measuring the weight of the functional liquid droplets can be set arbitrarily, and can be performed for each functional liquid droplet ejection head 91 or for each nozzle row. Alternatively, the function droplets ejected from the three function droplet ejection heads 91 may be simultaneously measured, and the measurement may be performed for each function droplet ejection head 91 only when an abnormality is detected.
[0126]
As described above, the liquid drop ejecting apparatus 2 is provided with the head elevating mechanism 202, which can adjust the height of the nozzle surface 108 of the functional liquid drop ejecting head 91. Each unit of the maintenance unit 22 may be configured to correspond to the range in which the head plate 92 is moved up and down by the 202. In the present embodiment, a work space used for exchanging a work or the like is secured between the nozzle surface 108 of the functional liquid droplet ejection head 91 and each unit of each maintenance means 22 so that work can be performed efficiently. Most of the units of the maintenance means 22 are disposed so that the upper end thereof is lower than the set table 311, and the maintenance height, that is, the functional droplet discharge head 91 is set near the lower limit of the head plate 92. (See FIGS. 3 and 4).
[0127]
Next, the liquid supply / recovery means 23 will be described. The liquid supply / recovery unit 23 discharges a functional liquid supply system 541 that supplies a functional liquid to the head unit 81 (each functional droplet discharge head 91), and a functional liquid and a suction unit 342 that are sucked by the suction unit 342 of the maintenance unit 22. And a cleaning liquid supply system 544 for supplying the wiping unit 343 with a solvent of a functional material for cleaning.
[0128]
The functional liquid supply system 541 includes a functional liquid pack (not shown) that stores the functional liquid, a functional liquid stand 551 that supports the functional liquid pack, and a liquid supply tube 553 that connects the functional liquid pack and each functional droplet discharge head 91. And a liquid supply tube unit 552 for supplying the functional liquid in the functional liquid pack to each functional liquid droplet ejection head 91. The functional liquid pack and the functional liquid stand 551 are accommodated in the accommodating box 73 provided in the small machine base 42 described above, and each means mounted on the large machine base 41 when the functional liquid pack is replaced. Is not destroyed in the chamber device 3 (main chamber 11) that accommodates
[0129]
Although not shown, the functional liquid pack stores a functional liquid and has a bag-shaped pack body made of an aluminum vapor-deposited film or the like, and a function that is attached to one end of the pack body and serves as a supply port for the functional liquid in the pack body. A liquid supply port member. The functional liquid pack is sealed, and the functional liquid in the pack is not affected by external air. In addition to the functional liquid pack, a cartridge type or a tank type may be used.
[0130]
The functional liquid stand 551 includes a mounting member 561 for mounting the functional liquid pack, an elevating plate 562 that supports the mounting member 561, and an elevating mechanism 563 that moves the functional liquid pack up and down via the elevating plate 562. ing. As shown in FIG. 23, the functional liquid stand 551 has three mounting members 561, and three mounting members 561 are arranged on the elevating plate 562 side by side. When the droplet discharge device 2 is used for forming a light emitting element, three types of functional liquid packs for storing functional liquids corresponding to R, G, and B are mounted on the mounting members 561, respectively. Has become. Further, a predetermined reference position is defined on the lifting plate 562, and the lifting mechanism 563 raises and lowers the lifting plate 562 within a predetermined range from the reference position.
[0131]
Each mounting member 561 has a mounting plate 571 on which the functional liquid pack is mounted, and a plate support member 572 for supporting the mounting plate 571. The plate supporting member 572 has a plate elevating mechanism 573 that can adjust the height of the mounting plate 571. When the elevating plate 562 is located at the reference position, the functional droplet mounted on the head unit 81 is discharged. The height of each mounting plate 571 is adjusted so that the head difference between the head 91 and the functional liquid pack becomes a predetermined value. The plate lifting / lowering mechanism 573 has a rack and pinion 574 for moving the mounting plate 571 up and down, and a plate height adjusting screw 575 fixed to a pinion (not shown), and rotates the plate height adjusting screw 575. Then, the pinion relatively moves on the rack 576, and the mounting plate 571 moves up and down.
[0132]
The elevating mechanism 563 is erected on the base 581, and supports the elevating plate 562 so as to be slidable in the vertical direction. The elevating mechanism 563 includes a slide member 582 that can move the elevating plate 562 up and down, an elevating guide 583 that guides the movement of the slide member 582, and an elevating motor (not shown) that moves the slide member 582 up and down. An elevating ball screw (not shown) that rotates forward and backward by driving the elevating motor, and an elevating member 586 that is screwed to the elevating ball screw and supports the slide member 582 when the elevating ball screw is rotated forward and reverse. Have. The elevating motor and the elevating ball screw are housed in a casing 584. In this embodiment, the elevating motor is a hollow shaft motor, and the elevating ball screw is fixed through the elevating motor.
[0133]
The slide member 582 is bent in an “L” shape, and has a fixing portion 587 for fixing to the elevating plate 562 and a slide portion 588 that can slide vertically. A small piece 589 obtained by bending a light shielding plate into an “L” shape is fixed to the slide portion 588. The elevating guide 583 contacts the slide portion 588 and guides the movement of the slide portion 588. The elevating member 586 is fixed to the fixing portion 587 of the slide member 588. When the elevating motor is driven, the slide member 582 moves up and down while being guided by the elevating guide 583, and moves the elevating plate 562 up and down stably.
[0134]
As described above, the elevating mechanism 563 moves the elevating plate 562 at the reference position up and down within a predetermined range, and based on the plate position detection sensor 591 attached to the elevating mechanism 563, the elevating motor By performing the pulse control, the lifting plate 562 can be moved up and down within a predetermined range. The plate position detection sensor 591 detects an upper limit position and a lower limit position of the elevating plate 562, and is configured by a photo sensor (transmission type photo interrupter) having a light emitting element and a light receiving element. The position of the elevating plate 562 can be detected by blocking the light of the light emitting element with the small piece 589 fixed to the slide member 582.
[0135]
The plate position detection sensor 591 includes a plate reference detection sensor 592 that detects a reference position of the lifting plate 562, a plate upper limit sensor 593 that detects an upper limit position of the lifting plate 562, and a plate lower limit sensor 594 that detects a lower limit position of the lifting plate 562. And The plate reference detection sensor 592 is disposed corresponding to the position of the small piece 589 at the reference position of the lifting plate 562. When the lifting plate 562 reaches the reference position, the small piece 589 is connected to the light receiving element of the plate reference detection sensor 592. It is located between the light emitting element. Similarly, the plate upper limit sensor 593 and the plate lower limit sensor 594 are provided corresponding to the position of the small piece 589 at the upper limit position of the lifting plate 562 and the position of the small piece 589 at the lower limit position of the lifting plate 562, respectively. ing.
[0136]
The function liquid recovery system 543 is for collecting the function liquid sucked through the cap 391 of the suction unit 342 and the function liquid discharged to the cap 391 by the regular flushing. The reuse tank 611 stores the function liquid. And a collection tube (not shown) that is connected to the suction pump 393 and guides the sucked functional liquid to the reuse tank 611. The functional liquid discharged to the cap 391 is guided to the reuse tank 611 by the suction pump 393. In the present embodiment, three reuse tanks 611 are provided so that the functional liquids of R, G, and B colors can be individually collected (see FIG. 2).
[0137]
The cleaning liquid supply system 544 supplies the cleaning liquid dropped onto the wiping sheet 421 of the wiping unit 343 to the dropping nozzle 456, and includes a cleaning liquid tank 613 that stores the cleaning liquid, and a cleaning liquid supply that connects the cleaning liquid tank 613 and the dropping nozzle 456. A tube (not shown). The cleaning liquid tank 613 is connected to the air supply means 24, and by introducing compressed air from the air supply means 24 to the cleaning liquid tank 613, the cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid tank 613 under pressure. Each of the cleaning liquid supply tubes connected to the eight dripping nozzles 456 is one in which one cleaning liquid supply tube connected to the cleaning liquid tank 613 is branched by (seven) two-branch joints 615 ( See FIG. 18). The cleaning liquid supply tubes are equally branched, and the pressure loss of the cleaning liquid in each of the branched cleaning liquid supply tubes is substantially uniform, so that the amount of the cleaning liquid supplied to each dropping nozzle 456 is substantially constant. It is possible to do. Further, a solvent of a functional liquid having relatively high volatility is used for the cleaning liquid, so that the functional liquid adhering to the nozzle surface 108 of the functional droplet discharge head 91 can be efficiently removed.
[0138]
Note that the drawer-type liquid prevention pan 621 is housed in the main body 71 of the small base 42, and the reuse tank 611 of the functional liquid recovery system 543 and the cleaning liquid tank 613 of the cleaning liquid supply system 544 include: It is installed on the liquidproof pan 621 (see FIG. 2).
[0139]
Next, the air supply means 24 will be described. The air supply means 24 is for supplying compressed air obtained by compressing dry air to each unit. The air supply unit 24 supplies the compressed air to the first air supply unit 631 that supplies compressed air to each unit mounted on the large machine 41 and the storage box 73 mounted on the small machine 42. And a second air supply unit 632 to be used. Although not shown, the first and second air supply units 631 and 632 include an air pump (compressor) for compressing dry air and a regulator for maintaining the compressed air from the air pump at a constant pressure according to the supply destination. An air supply tube is provided for connecting the air pump to each part with a pipe and supplying compressed air to each part.
[0140]
The air suction means 25 includes a vacuum pump 641 for performing air suction, and an air suction tube (not shown) for connecting the suction groove 317 of the set table 311 and the vacuum pump 641.
[0141]
Next, the host computer 26 connected to the droplet discharge device 2 will be described. Although not shown, the host computer 26 is composed of a personal computer or the like, has a storage area capable of temporarily storing, has a RAM used as a work area for control processing, and has various storage areas. Then, a hard disk for storing a control program for the droplet discharge device 2 and various data relating to the droplet discharge device 2, a CPU for performing arithmetic processing on various data based on programs and the like stored in the hard disk, and these are connected to each other. And a bus.
[0142]
In the host computer 26, the CPU processes various detection signals, various commands, various data, and the like from the RAM and the droplet discharge device 2 in accordance with a control program of the hard disk. A control signal for the device 2 is output. Thereby, each unit of the droplet discharge device 2 is organically controlled, and the entire droplet discharge device 2 is controlled.
[0143]
Although not shown, the host computer 26 includes a monitor display for displaying various data and messages and used for visual recognition by a user, and various drives such as an FD drive and a CD drive.
[0144]
By the way, in the droplet discharge device 2 of the present embodiment, by controlling the driving of the head lifting / lowering mechanism 202 (head lifting / lowering motor 273) based on the above-described distance detection sensor 237, the functional droplet discharging head at the time of workpiece processing is controlled. The gap between the nozzle surface 108 of the nozzle 91 and the work W, that is, the work gap can be adjusted from 0.15 mm to 0.30 mm. Then, in order to prevent the work gap from going out of order during the work processing, the head lifting / lowering motor 273 is also excited during the work processing and is in a stationary state.
[0145]
The head lifting / lowering motor 273 is constituted by a so-called brake-equipped motor provided with a non-excitation operation type brake. When the head lifting / lowering motor 273 is not excited, its output shaft is fixed, and the head unit 81 does not descend under its own weight. It has become. However, when the head lifting / lowering motor 273 is stopped in an emergency, such as when a power failure occurs, the braking effect of the head lifting / lowering motor 273 is delayed, so that the head lifting / lowering ball screw 272 and the lifting / lowering block 274 screwed thereto are screwed. Due to the tolerance of the head unit 81, the head unit 81 is excessively lowered. In particular, during the work processing, the work unit W may collide with the nozzle surface 108 of the functional liquid droplet ejection head 91 due to the lowering of the head unit 81 due to the small work gap.
[0146]
Thus, in the present embodiment, a head balance mechanism 651 is provided that prevents the head unit 81 from lowering by its weight by applying a lifting force to the head unit 81 via the head rotation mechanism 201. As shown in FIGS. 5, 13, and 14, the head balance mechanism 651 has three tension springs 652 formed of coil springs. One end of each tension spring 652 is fixed to a carriage-side hook 299 fixed to the carriage 83, and the other end is fixed to a head-side hook 234 fixed to the head rotation mechanism 201. Each tension spring 652 is vertically fixed to the head rotation mechanism 201, and applies an upward force (tensile force) to the head unit 81 via the head rotation mechanism 201.
[0147]
Each tension spring 652 is configured such that the force acting on the head unit 81 and the head rotation mechanism 201 by the three tension springs 652 balances the downward force (gravity) applied to the head unit 81 and the head rotation mechanism 201. Have been. That is, the three tension springs 652 apply a minimum force to the head unit 81 and the head rotation mechanism 201 so that the head unit 81 and the head rotation mechanism 201 do not descend due to their own weights. The load on the head elevating motor 273 when the head unit 81 is lowered (against the spring 652) can be minimized.
[0148]
Since the head balance mechanism 651 applies an upward force to the head unit 81 and the head rotation mechanism 201, a load applied to the head lifting / lowering motor 273 when the head rotation mechanism 201 and the head unit 81 are raised. Can be reduced. Therefore, the provision of the head balance mechanism 651 makes it possible to configure the head lifting / lowering motor 273 with a relatively small driving force.
[0149]
The three tension springs 652 are disposed symmetrically with respect to the θ axis passing through the center of gravity of the head unit 81 and the head rotation mechanism 201. Each of the tension springs 652 includes the head unit 81 and the head rotation mechanism. The load due to 201 is evenly distributed. That is, the head unit 81 and the head rotating mechanism 201 receive a force from each of the tension springs 652 equally, and a stable tensile force acts on the head unit 81 and the head rotating mechanism 201.
[0150]
In the present embodiment, the head balance mechanism 651 is configured by three tension springs 652, but the number of the tension springs 652 can be arbitrarily set. If a stable tensile force can be applied, for example, the head balance mechanism 651 can be configured with a single tension spring 652. Further, the head balance mechanism 651 can be made of an elastic body (for example, a torsion coil spring, rubber) other than a coil spring as long as it can apply a tensile force.
[0151]
Next, a case where the above-described droplet discharge device 2 is applied to the manufacture of a liquid crystal display device will be described. FIG. 24 illustrates a cross-sectional structure of the liquid crystal display device 801. As shown in the figure, the liquid crystal display device 801 includes a color filter 802, a counter substrate 803, a liquid crystal composition 804 sealed between the color filter 802 and the counter substrate 803, a backlight (not shown), , Is composed. On the inner surface of the counter substrate 803, pixel electrodes 805 and TFT (thin film transistor) elements (not shown) are formed in a matrix. The red, green, and blue coloring layers 813 of the color filter 802 are arranged at positions facing the pixel electrodes 805. An alignment film 806 for arranging liquid crystal molecules in a fixed direction is formed on the inner surface of each of the color filter 802 and the counter substrate 803, and a polarizing film is formed on the outer surface of each of the color filter 802 and the counter substrate 803. The plate 807 is bonded.
[0152]
The color filter 802 includes a light-transmitting transparent substrate 811, a large number of pixels (filter elements) 812 arranged in a matrix on the transparent substrate 811, a coloring layer 813 formed over the pixels 812, and each pixel 812. And a light-shielding partition 814 for partitioning, and an overcoat layer 815 and an electrode layer 816 are formed on the upper surface of the coloring layer 813 and the partition 814.
[0153]
A method of manufacturing the liquid crystal display device 801 will be described. First, after forming a partition 814 on a transparent substrate 811, an R (red), G (green), and B (blue) coloring layer 813 is formed on a pixel 812 portion. . Then, a color filter 802 is formed by forming an overcoat layer 815 by spin coating with a transparent acrylic resin paint and further forming an electrode layer 816 made of indium tin oxide (ITO). Further, the pixel electrode 805 and the TFT element are formed in the counter substrate 803 in advance. Next, an orientation film 806 is applied to the counter substrate 803 on which the formed color filter 802 and the pixel electrode 805 are formed, and these are laminated. After the liquid crystal composition 804 is sealed between the color filter 802 and the counter substrate 803, a polarizing plate 807 and a backlight are stacked.
[0154]
The droplet discharge device 2 can be used to form the above-described filter element (colored layer 813 of R (red), G (green), and B (blue)) of the color filter. In addition, when a liquid material corresponding to the pixel electrode 805 is used, the liquid material can be used for forming the pixel electrode 805.
[0155]
Further, as other electro-optical devices, devices including preparation of metal plates, lens formation, resist formation, light diffuser formation, and the like can be considered. By using the above-described droplet discharge device 2 for manufacturing various electro-optical devices (devices), it is possible to efficiently manufacture various electro-optical devices.
[0156]
【The invention's effect】
As described above, since the droplet discharge device of the present invention includes the head elevating mechanism, the maintenance device (independent of the height of the nozzle surface of the functional droplet discharge head mounted on the head unit) (Units of maintenance means) can be provided, and a work space for use in work replacement and maintenance can be created in the apparatus. Therefore, work efficiency such as work replacement and maintenance can be improved.
[0157]
Further, since the droplet discharge device of the present invention includes the head balance mechanism, the head unit does not excessively lower even if the head lifting / lowering motor of the head lifting / lowering mechanism is stopped due to a power failure or the like. It is possible to effectively prevent (the nozzle surface of) the functional liquid droplet ejection head mounted on the workpiece from colliding with the work.
[0158]
Further, since the method for manufacturing an electro-optical device, the electro-optical device, and the electronic apparatus of the present invention are manufactured using the above-described droplet discharge device, work efficiency is improved and productivity can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an organic EL device.
FIG. 2 is a plan view of the drawing system according to the embodiment.
FIG. 3 is a front view of the drawing system of the embodiment.
FIG. 4 is a right side view of the drawing system according to the embodiment.
FIG. 5 is an external perspective view around a discharge unit of the droplet discharge device applied to the drawing system of the present embodiment.
6A is an external perspective view of a functional droplet discharge head, and FIG. 6B is a cross-sectional view when the functional droplet discharge head is mounted on a pipe adapter.
FIG. 7 is an external perspective view of a head holder of the droplet discharge device.
8A and 8B are explanatory views of a head holder, wherein FIG. 8A is a front view of the head holder, and FIG. 8B is a side view of the head holder.
FIG. 9 is a plan view of the head holder with the upper holder plate removed.
FIG. 10 is an external perspective view around a head rotation mechanism.
FIG. 11 is a front view of a head rotation mechanism.
12 is an explanatory view of a head rotating mechanism, and is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 11;
FIG. 13 is an external perspective view of the periphery of the carriage.
FIG. 14 is a front view around the carriage.
FIG. 15 is an external perspective view of a suction unit.
FIGS. 16A and 16B are explanatory views of a suction unit. FIG. 16A is a plan view of the suction unit, and FIG. 16B is a side view of the suction unit.
FIG. 17 is an external perspective view of the area around the wiping unit installed on the moving table.
FIG. 18 is a left side view of the wiping unit.
FIG. 19 is an external perspective view of the periphery of a discharge inspection unit installed on a common support frame.
FIG. 20 is a side view of the ejection inspection unit.
FIG. 21 is an external perspective view of a weight measuring unit.
FIGS. 22A and 22B are explanatory views of the weight measuring unit, wherein FIG. 22A is a plan view when the upper surface of the balance accommodation box is removed, and FIG. 22B is a front view of the weight measuring unit.
23A and 23B are explanatory diagrams of a functional liquid stand of a functional liquid supply system, wherein FIG. 23A is a front view of the functional liquid stand, and FIG. 23B is a left side view of the functional liquid stand.
FIG. 24 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
1 droplet discharge device 22 maintenance means
91 Functional Droplet Discharge Head 81 Head Unit
83 carriage 202 head elevating mechanism
272 Head Elevating Ball Screw 273 Head Elevating Motor
291 Carriage body 311 Set table
342 Suction unit 343 Wiping unit
344 Discharge inspection unit 345 Weight measurement unit
352 Moving table 651 Head balance mechanism
652 tension spring
W substrate (work)

Claims

A drawing operation of selectively discharging a functional liquid from the functional droplet discharge head while relatively moving a head unit on which the functional droplet discharge head is mounted via a carriage with respect to the work;
Performing a maintenance operation of performing a maintenance process of the functional liquid droplet ejection head by selectively facing the functional liquid droplet ejection head to a plurality of maintenance devices provided for the maintenance of the functional liquid droplet ejection head; In the device,
A head lifting mechanism that supports the head unit so as to be able to move up and down freely,
The head lifting mechanism supports the functional liquid droplet ejection head via the head unit so as to be able to move up and down at least between a drawing height position during the drawing operation and a maintenance height position during the maintenance operation. A droplet discharge device.

The carriage has a box-shaped carriage main body having an opening on the front,
The head lifting mechanism is incorporated inside the carriage body,
2. The droplet discharge device according to claim 1, wherein the head unit is supported by the head lifting mechanism so as to be able to move up and down so as to protrude from the opening of the carriage body. 3.

The head lifting mechanism has a head lifting motor for raising and lowering the head unit, and further comprises a head balance mechanism for applying an upward force to the head unit. 3. The droplet discharge device according to 2.

The head lifting mechanism has a screw mechanism composed of a lead screw connected to the head lifting motor and a female screw member screwed to the lead screw,
The droplet discharge device according to claim 3, wherein the head unit is fixed to the female screw member.

5. The droplet discharge device according to claim 3, wherein the head balance mechanism applies a force that balances a load of the head unit. 6.

The droplet according to any one of claims 3 to 5, wherein the point of application of an upward force to the head unit in the head balance mechanism is substantially located on a perpendicular line passing through the center of gravity of the head unit. Discharge device.

7. The droplet discharge device according to claim 3, wherein the head balance mechanism is formed of an elastic member having one end fixed to the carriage and the other end fixed to the head unit.

The apparatus according to claim 7, wherein the head balance mechanism includes a plurality of the elastic members.

The droplet discharge device according to claim 7, wherein the elastic member is configured by a spring.

10. A method for manufacturing an electro-optical device, comprising: forming a film-forming portion using functional droplets on the work using the droplet discharge device according to claim 1.

An electro-optical device, wherein a film-forming section made of functional liquid droplets is formed on the work using the liquid droplet discharge device according to any one of claims 1 to 9.

An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 11.