JP2005199458A - 液滴吐出装置、キャッピング装置の処理方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 液滴吐出ヘッドを封止する封止部内における固形物の堆積・成長を制御することで、液滴吐出ヘッドのノズル開口等の目詰まり等を防止し、且つ液体の無駄な消費を抑えることができる液滴吐出装置及びキャッピング装置の処理方法等を提供する。
【解決手段】 液滴吐出装置に設けられる吐出ヘッド２０は、液滴を吐出する複数のヘッド２０ａ〜２０ｄを備える。これらのヘッドの内、ヘッド２０ｂ〜２０ｄは所定の液体を液滴として吐出するヘッドであり、ヘッド２０ａはヘッド２０ｂ〜２０ｄから吐出される液滴に対する浸透剤及び保湿剤の少なくとも一方を含む溶剤を液滴として吐出するヘッドである。ヘッド２０ａを用いてヘッド２０ａ〜２０ｄの各々をキャッピングするキャッピング部内に浸透剤及び保湿剤の少なくとも一方を供給する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、所定の液体をノズル開口から液滴として吐出する液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置、当該液滴吐出ヘッドのノズル開口を封止（キャッピング）して液体の乾燥又はノズル開口の目詰まりを防止するキャッピング装置の処理方法、及びデバイス製造方法に関する。

液滴吐出ヘッドは、所定の液体を収容する圧力発生室と、圧力発生室を加圧するピエゾ素子と、圧力発生室に連通するノズル開口とを含んで構成されており、圧力発生室の液体をピエゾ素子で加圧することで、微少量の液体をノズル開口から液滴として吐出するものである。かかる構成の液滴吐出ヘッドは、ノズル開口近傍の液体が蒸発し、又は液滴吐出ヘッド内に気泡が停滞すると、液滴の吐出不良が生ずる。このため、この種の液滴吐出ヘッドは、ノズル開口を封止（キャッピング）して液体の乾燥又はノズル開口の目詰まりを防止するキャッピング装置が必須となる。

キャッピング装置は、ノズル開口を封止する封止部と封止部内に負圧を供給する吸引ポンプを備えて構成される。このキャッピング装置は、単に液滴吐出ヘッドのノズル開口を封止部で封止するだけではなく、吸引ポンプによって封止部内に負圧を作用させてノズル開口から強制的に液体を排出させることにより、ノズル開口の近傍で増粘している液体又は圧力発生室に停滞している気泡を排出させる。従来のキャッピング装置の詳細については、例えば以下の特許文献１，２を参照されたい。
特開２００１−２６１１２号公報 特開平１０−２６４４０２号公報

ところで、キャッピング装置の封止部内には吸収材が設けられており、液滴吐出ヘッドから排出された液体をある程度の量まで吸収する構成になっている。キャッピング装置の封止部は、液滴吐出ヘッドを封止している状態にないと気密性が保たれないため、液滴吐出ヘッドから排出されて吸収材に吸収された液体は乾燥してしまい、液体に溶解している顔料等が固形物となって吸収材上に堆積・成長してしまう。

このような堆積・成長が生ずると、封止部内に負圧を供給するために封止部に形成されたポンプの吸引口が目詰まりを起こしてしまう虞がある。吸引口の目詰まりによって液滴吐出ヘッドのノズル開口からの強制的な液体の排出を正常に行うことができず、ノズル開口の目詰まりが起きやすくなるという問題が生ずる。吸引口の目詰まりが原因でノズル開口の目詰まりが生ずると、液滴吐出ヘッドのノズル形成面（ノズル開口部が形成されている面）をワイパで拭き取るクリーニング法、及びピエゾ素子によって圧力発生室に加える圧力を大きくして、通常の液滴吐出量よりも多くの液滴を強制的に吐出するフラッシング法を繰り返し行ってノズル開口の目詰まりを解消する必要がある。

このため、液体が無駄に消費されてしまうとともにワイパの寿命を短縮し、更には正常状態（全てのノズル開口からの液滴吐出が可能な状態）に回復するのに時間を要するという問題も生ずる。近年においては、液滴吐出装置は、液晶表示装置で用いられるカラーフィルタ、マイクロレンズアレイ、その他の微細なパターンを有する各種デバイスの製造に用いられてきており、しかも複数の液滴吐出ヘッドを設けることでスループット（単位時間に製造することができるデバイスの数）を極力向上させようとしている。従って、ノズル開口の目詰まりによるスループットの低下は避けなければならない。

また、液滴吐出ヘッドからはかなりの勢いで液滴が吐出されるため、液滴が吸収材上に堆積・成長した固形物に着弾すると跳ね返りが生じて液滴吐出ヘッドのノズル面（ノズル開口が形成されている面）を汚染する虞がある。ノズル面に付着した液滴は場合によってはノズル開口おける液体の液面（メニスカス）を崩す可能性があるため、正常に液滴を吐出することができなくなるという問題が生ずる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、液滴吐出ヘッドを封止する封止部内における固形物の堆積・成長を制御することで、液滴吐出ヘッドのノズル開口等の目詰まり等を防止し、且つ液体の無駄な消費を抑えることができる液滴吐出装置及びキャッピング装置の処理方法、並びにスループットの低下を招かずにデバイスを製造することができるデバイス製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出装置は、所定の液体を液滴として吐出するノズル開口を有する液滴吐出ヘッドを複数備える液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドの少なくとも１つは、前記液体に対する浸透剤及び保湿剤の少なくとも一方を含む溶剤を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドであることを特徴としている。
この発明によれば、所定の液体を吐出する複数の液滴吐出ヘッドのうちの少なくとも１つの液滴吐出ヘッドから、所定の液体に対する浸透剤及び保湿剤の少なくとも一方を含む溶剤が液滴として吐出されるため、液滴吐出ヘッドを封止する封止部内に溶剤を吐出することで、封止部内おける固形物（例えば、所定の液体に含まれる顔料等）の堆積・成長を制御することができる。
また、本発明の液滴吐出装置は、前記液滴吐出ヘッドの各々に対応して設けられ、前記液滴吐出ヘッド各々の前記ノズル開口を封止する複数の封止部を有するキャッピング装置を備えることを特徴としている。
この発明によれば、キャッピング装置が備える複数の封止部によって複数設けられた液滴吐出ヘッドのノズル開口の各々が封止されるため、各液滴吐出ヘッドでのノズル開口の目詰まりが防止される。
また、本発明の液滴吐出装置は、前記複数の液滴吐出ヘッドを保持する保持部材と、前記保持部材を駆動して前記複数の液滴吐出ヘッドを一体として移動させる駆動機構とを備えることを特徴としている。
この発明によれば、複数の液滴吐出ヘッドはキャリッジに取り付けられて一体的に移動可能に構成されているため、複雑な駆動機構を用いることなく複数の液滴吐出ヘッドを移動させることができる。
また、本発明の液滴吐出装置は、前記駆動機構が、前記溶剤を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドを前記キャッピング装置に設けられる前記封止部の各々の位置に移動可能に構成されることを特徴としている。
この発明によれば、溶剤を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドがキャッピング装置に設けられた封止部の各々の位置に移動可能であるため、封止部の各々に対する溶剤の吐出をおこなうことができ、各封止部内における固形物の堆積・成長を制御することができる。その結果として、液滴吐出ヘッドのノズル開口等の目詰まり及び液滴の跳ね返りによる液滴吐出不良を防止することができる。また、ノズル開口の目詰りが防止されるため、目詰まり解消のための液体の無駄な消費を抑えることができる。
また、本発明の液滴吐出装置は、前記液滴吐出ヘッドの各々が前記キャッピング装置の封止部に封止されていない時間を計時する計時手段と、前記計時手段の計時結果に応じて前記溶剤の吐出量を制御する制御手段とを備えることを特徴としている。
この発明によれば、液滴吐出ヘッドのノズル開口が封止されていない時間を計時し、この計時結果に応じて溶剤の吐出量を変えているため、封止部内に吐出された所定の液体の乾燥の程度に応じて溶剤の吐出量を制御することができ、溶剤の無駄な消費を極力抑えた上で、ノズル開口の目詰まりを効果的に防止することができる。
また、本発明の液滴吐出装置は、前記溶剤を吐出する液滴吐出ヘッドが、前記ノズル開口を配列してなる２つのノズル列を有し、一方のノズル列から前記浸透剤を吐出し、他方のノズル列から前記保湿剤を吐出することを特徴としている。
この発明によれば、液滴吐出ヘッドに設けられた一方のノズル列から浸透剤が吐出され、他方のノズル列から保湿剤が吐出されるため、封止部内において固形物が堆積されたとしても溶融させることができるとともに封止部内を高湿度に保つことができる。尚、浸透剤とは、濡れ広がらない液体を濡れ広がらせたり、固まる液体を溶解させるための溶剤である。
また、本発明の液滴吐出装置は、前記浸透剤が、界面活性剤を含むことを特徴としている。ここで、界面活性剤は、例えば１，２−アルカンジオール、変性ポリシロキサン系化合物、及びＴＥＧｍＢＥ（トリエチレングリコールモノブチルエーテル）のうちの少なくとも一つを含むことが好ましい。
また、本発明の液滴吐出装置は、前記保湿剤が、１価のアルコールを含むことを特徴としている。ここで、１価のアルコールは、例えばメタノール、エタノール、プロピルアルコール、ブタノール、ペンタノール等が好ましい。
上記課題を解決するために、本発明のキャッピング装置の処理方法は、所定の液体を液滴として吐出するノズル開口を備える複数の液滴吐出ヘッドの各々に対応して設けられ、前記液滴吐出ヘッド各々の前記ノズル開口を封止する複数の封止部を有するキャッピング装置の処理方法において、前記複数の液滴吐出ヘッドのうち、前記液体に対する浸透剤及び保湿剤の少なくとも一方を含む溶剤を液滴として吐出するために設けられた少なくとも１つの液滴吐出ヘッドを、前記封止部の各々の位置に移動させて前記溶剤を前記封止部内に順に吐出するステップを含むことを特徴としている。
この発明によれば、所定の液体を吐出する複数の液滴吐出ヘッドのうちの少なくとも１つの液滴吐出ヘッドから、所定の液体に対する浸透剤及び保湿剤の少なくとも一方を含む溶剤が、液滴吐出ヘッドの各々のノズル開口を封止する封止部内に吐出されるため、各封止部内おける固形物（例えば、所定の液体に含まれる顔料等）の堆積・成長を制御することができる。その結果として、液滴吐出ヘッドのノズル開口等の目詰まり及び液滴の跳ね返りによる液滴吐出不良を防止することができる。また、ノズル開口の目詰りが防止されるため、目詰まり解消のための液体の無駄な消費を抑えることができる。
また、本発明のキャッピング装置の処理方法は、前記液滴吐出ヘッドの各々が前記キャッピング装置の封止部に封止されていない時間を計時する計時ステップと、前記計時ステップの計時結果に応じて前記封止部内への前記溶剤の吐出量を制御する制御ステップとを含むことを特徴としている。
この発明によれば、液滴吐出ヘッドのノズル開口が封止されていない時間を計時し、この計時結果に応じて溶剤の吐出量を変えているため、封止部内に吐出された所定の液体の乾燥の程度に応じて溶剤の吐出量を制御することができ、溶剤の無駄な消費を極力抑えた上で、ノズル開口の目詰まりを効果的に防止することができる。
また、本発明のキャッピング装置の処理方法は、前記制御ステップが、前記液滴吐出ヘッドの各々が前記キャッピング装置の封止部に封止されていない時間が長い程、前記吐出量が多くなるように制御することを特徴としている。
この発明によれば、液滴吐出ヘッドの各々がキャッピング装置の封止部に封止されていない時間が長いほど溶剤の吐出量を多くしているため、封止部内における固形物が堆積・成長した場合であっても、ほぼ確実に固形物を溶融させることができる。
更に、本発明のキャッピング装置の処理方法は、前記溶剤を前記封止部内に吐出した後で、前記封止部の各々で前記液滴吐出ヘッド各々の前記ノズル開口を封止する封止ステップを含むことを特徴としている。
この発明によれば、各封止部に溶剤が吐出された後で液滴吐出ヘッドの各々が封止部に封止されるため、封止部内を高湿度に保つことができ、液滴吐出ヘッドのノズル開口の目詰まりを効果的に防止することができる。
また、本発明のデバイス製造方法は、所定箇所に機能性を有するパターンが形成されたワークを備えたデバイスの製造方法であって、上記の何れかに記載の液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッド又は上記の何れかに記載のキャッピング装置の処理方法で使用される液滴吐出ヘッドを用いて前記ワーク上に前記所定の液体を液滴として吐出して前記パターンを形成する工程と、前記液滴吐出ヘッドのうち、前記溶剤を吐出する液滴吐出ヘッドを用いて前記液滴吐出ヘッドのノズル開口を封止する各々の封止部内に前記溶剤を吐出する工程と、前記封止部の各々で前記液滴吐出ヘッド各々の前記ノズル開口を封止する工程とを含むことを特徴としている。
この発明によれば、上記の何れかに記載の液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッド又は上記の何れかに記載のキャッピング装置の処理方法で使用される液滴吐出ヘッドを用いてワーク上に所定の液体を液滴として吐出してパターンを形成し、溶剤を吐出する液滴吐出ヘッドを用いて各封止部内に溶剤を吐出し、封止部の各々で液滴吐出ヘッド各々のノズル開口を封止しているため、所定の液体の無駄な消費を抑えることができるとともに、ノズル開口の目詰まりを効果的に防止することができる。この結果として、スループットの低下を招かずにデバイスを効率よく製造することができ、デバイスの製造コストを低減することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態による液滴吐出装置、キャッピング装置の処理方法、及びデバイス製造方法について詳細に説明する。

〔液滴吐出装置〕
図１は、本発明の一実施形態による液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。尚、以下の説明においては、必要であれば図中にＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、ＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、本実施形態では吐出ヘッド２０の移動方向（主走査方向）がＸ方向に設定され、ステージＳＴの移動方向（副走査方向）がＹ方向に設定されている。

図１に示す通り、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪは、ベース１０と、ベース１０上でガラス基板等の基板Ｐを支持するステージＳＴと、ステージＳＴの上方（＋Ｚ方向）において支持され、基板Ｐに対して所定の液滴を吐出可能な吐出ヘッド２０とを含んで構成されている。尚、詳細は後述するが、吐出ヘッド２０は複数のヘッド（液滴吐出ヘッド）を含んで構成されている。ベース１０とステージＳＴとの間には、ステージＳＴをＹ方向に移動可能に支持する第１移動装置１２が設けられている。また、ステージＳＴの上方には、吐出ヘッド２０をＸ方向に移動可能に支持する第２移動装置１４が設けられている。

吐出ヘッド２０には、流路１８を介して吐出ヘッド２０から吐出される液体（所定の液体）並びに吐出ヘッド２０に設けられた複数のヘッドのうちの１つのヘッドから吐出される浸透剤及び保湿剤を貯蔵するタンク１６が接続されている。また、ベース１０上には、キャッピングユニット（キャッピング装置）２２とクリーニングユニット２４とが配置されている。制御装置２６は、液滴吐出装置ＩＪの各部（例えば、第１移動装置１２及び第２移動装置１４等）を制御して液滴吐出装置ＩＪの全体の動作を制御する。

上記の第１移動装置１２はベース１０の上に設置されており、Ｙ軸方向に沿って位置決めされている。この第１移動装置１２は、例えばリニアモータによって構成され、ガイドレール１２ａ，１２ａと、このガイドレール１２ａに沿って移動可能に設けられているスライダー１２ｂとを備えている。このリニアモータ形式の第１移動装置１２のスライダー１２ｂは、ガイドレール１２ａに沿ってＹ軸方向に移動して位置決め可能である。

また、スライダー１２ｂはＺ軸回り（θ_Ｚ）用のモータ１２ｃを備えている。このモータ１２ｃは、例えばダイレクトドライブモータであり、モータ１２ｃのロータはステージＳＴに固定されている。これにより、モータ１２ｃに通電することでロータとステージＳＴとは、θ_Ｚ方向に沿って回転してステージＳＴをインデックス（回転割り出し）することができる。即ち、第１移動装置１２は、ステージＳＴをＹ軸方向及びθ_Ｚ方向に移動可能である。ステージＳＴは基板Ｐを保持し、所定の位置に位置決めするものである。また、ステージＳＴは不図示の吸着保持装置を有しており、この吸着保持装置が作動することによってステージＳＴに設けられた不図示の吸着穴を通して基板ＰをステージＳＴの上に吸着して保持する。

上記の第２移動装置１４は、支柱２８ａ，２８ａを用いてベース１０に対して立てて取り付けられており、ベース１０の後部１０ａにおいて取り付けられている。この第２移動装置１４はリニアモータによって構成され、支柱２８ａ，２８ａに固定されたコラム２８ｂに支持されている。第２移動装置１４は、コラム２８ｂに支持されているガイドレール１４ａと、ガイドレール１４ａに沿ってＸ軸方向に移動可能に支持されているスライダー１４ｂとを備えている。スライダー１４ｂはガイドレール１４ａに沿ってＸ軸方向に移動して位置決め可能である。上記の吐出ヘッド２０はスライダー１４ｂに取り付けられている。

吐出ヘッド２０は、Ｚ方向の位置決め装置としてのモータ３０、揺動位置決め装置としてのモータ３２，３４，３６、及びＹ方向の位置決め装置としてのモータ３８を有している。モータ３０を駆動すれば吐出ヘッド２０をＺ方向に沿って上下動させることができ、任意のＺ方向の位置で吐出ヘッド２０を位置決めすることができる。モータ３２を駆動すれば、吐出ヘッド２０をＹ軸回りのβ方向に沿って揺動させることができ、吐出ヘッド２０の角度を調整することができる。モータ３４を駆動すれば、吐出ヘッド２０をＸ軸回りのγ方向に沿って揺動させることができ、吐出ヘッド２０の角度を調整することができる。モータ３６を駆動すれば、吐出ヘッド２０をＺ軸回りのα方向に沿って揺動させることができ、吐出ヘッド２０の角度を調整することができる。

また、モータ３８を駆動すれば吐出ヘッド２０をＹ方向に移動させることができ、吐出ヘッド２０のＹ方向の位置を微調整することができる。ここで、吐出ヘッド２０をＹ方向に移動可能に構成するのは、詳細は後述するが、吐出ヘッド２０に設けられた複数のヘッドのうちの浸透剤及び保湿剤を吐出する１つのヘッドが、複数のヘッドに対応して設けられたキャッピング部の各々に対して浸透剤及び保湿剤を吐出可能にするためである。

このように、図１に示す吐出ヘッド２０は、Ｚ方向に直線移動可能であって、α方向、β方向、及びγ方向に沿って揺動して角度を調整することができ、更にＹ方向の位置を微調整できるようにスライダ１４ｂに支持されている。吐出ヘッド２０の位置及び姿勢は、ステージＳＴ側の基板Ｐに対する液滴吐出面２１の位置又は姿勢が所定の位置又は所定の姿勢となるように、制御装置２６によって精確に制御される。尚、吐出ヘッド２０の液滴吐出面２１には液滴を吐出する複数のノズル開口が設けられている。

上述の吐出ヘッド２０から吐出される液滴としては、着色材料を含有するインク、金属微粒子等の材料を含有する分散液、ＰＥＤＯＴ:ＰＳＳ等の正孔注入材料や発光材料等の有機ＥＬ物質を含有する溶液、液晶材料等の高粘度の機能性液体、マイクロレンズの材料を含有する機能性液体、たんぱく質や核酸等を含有する生体高分子溶液等の種々の材料を含有する液滴が採用される。

ここで、吐出ヘッド２０の構成について説明する。図２は、吐出ヘッド２０の液滴吐出面２１を模式的に示す図である。図２に示す通り、吐出ヘッド２０は保持部材としてのキャリッジＣに取り付けられた４つのヘッド２０ａ〜２０ｄを備えている。尚、ここでは、吐出ヘッド４が４つのヘッド２０ａ〜２０ｄを備える場合を例に挙げて説明するが、ヘッドの数は２つ以上有ればよく、ヘッドの配列は任意であってよい。ヘッド２０ａ〜２０ｄのうち、ヘッド２０ａは浸透剤及び保湿剤を吐出するヘッドであって、他のヘッド２０ｂ〜２０ｄは、上記の着色材料を含有するインク等（所定の液体）を吐出するヘッドである。

ヘッド２０ａ〜２０ｄは同一構成であり、ヘッド２０ａ〜２０ｄ各々の液滴吐出面２１に含まれるノズル面には複数のノズル開口１１１を配列した第１ノズル列Ｒ１及び第２ノズル列Ｒ２が形成されている。ヘッド２０ｂはヘッド２０ａの＋Ｙ方向側に配置され、ヘッド２０ｄはヘッド２０ｃの＋Ｙ方向側に配置されており、ヘッド２０ｃ，２０ｄはヘッド２０ａ，２０ｂに対して＋Ｙ方向に所定量だけずらして配置されている。ヘッド２０ａは、第１ノズル列Ｒ１から浸透剤が吐出され、第２ノズル列Ｒ２から保湿剤が吐出されるよう構成されている。また、ヘッド２０ｂ〜２０ｄは、第１ノズル列Ｒ１及び第２ノズル列Ｒ２の両方から上記の着色材料を含有するインク等（所定の液体）を吐出するよう構成されている。

ヘッド２０ａの第１ノズル列Ｒ１から吐出される浸透剤は、界面活性剤を含む溶剤であり、例えば１，２−アルカンジオールとしての１，２−ヘキサンジオールを２重量％含み、変性ポリシロキサンとしてのＢＹＫ３４８を０．３重量％含み、グリセリンを５重量％含み、残量が純水である溶剤が挙げられる。また、上記の溶剤以外に、以下の第１〜第６溶剤が挙げられる。つまり、１，２−アルカンジオールとしての１，２−ヘキサンジオールを５重量％含み、残量が純水である第１溶剤、変性ポリシロキサンとしてのＢＹＫ３４８を０．５重量％含み、残量が純水である第２溶剤、ＢＹＫ３４８を０．５重量％含むと共にグリセリンを１０重量％含み、残量が純水である第３溶剤、１，２−ヘキサンジオールを２重量％含むと共にＢＹＫ３４８を０．３重量％含み、残量が純水である第４溶剤、１，２−ヘキサンジオールを５重量％含むと共にグリセリンを５重量％含み、残量が純水である第５溶剤や、グリセリンを１５重量％、ＴＥＧｍＢＥ（トリエチレングリコールモノブチルエーテル）を５重量％、オルフィンＥ１０１０（アセチレングリコール系界面活性剤：日信化学株式会社製）を１重量％、トリエタノールアミンを１重量％含み、残量が純粋である第６溶剤等である。

また、ヘッド２０ａの第２ノズル列Ｒ２から吐出される保湿剤は、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、ｉｓｏ−ブタノール、ｎ−ペンタノール等のアルコールが挙げられる。或いは、高沸点有機溶剤である、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、１，２，６−ヘキサントリオール、チオグリコール、ヘキシレングリコール、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン等の多価アルコール類、尿素、２−ピロリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等が挙げられ、これら一種又は二種以上の混合物として用いることができる。これらのアルコール等の内、１価のアルコールを用いることが好ましい。

図３は、吐出ヘッド２０が備えるヘッド２０ａ〜２０ｄの主要部の一部を示す透視図である。図３に示す通り、ヘッド２０ａ〜２０ｄは、ノズル板１１０、圧力室基板１２０、及び振動板１３０を含んで構成されている。圧力室基板１２０は、圧力発生室としてのキャビティ１２１、側壁１２２、リザーバ１２３、及び供給口１２４を備えている。キャビティ１２１は、圧力室であってシリコン等の基板をエッチングすることにより形成されるものである。側壁１２２は、キャビティ１２１間を仕切るよう構成され、リザーバ１２３は、各キャビティ１２１に所定の液体を充填する時に、液体を供給可能な共通の流路として構成されている。供給口１２４は、各キャビティ１２１に液体を導入可能に構成されている。尚、ヘッド２０ａについては、所定の液体に替えて浸透剤及び保湿剤が導入される。

また、振動板１３０は、圧力室基板１２０の一方の面に貼り合わせ可能に構成されている。振動板１３０には前述した圧電体デバイスの一部である圧電体素子１５０が設けられている。圧電体素子１５０は、ペロブスカイト構造を持つ強誘電体の結晶であり、振動板１３０上に所定の形状で形成されて構成されている。この圧電体素子１５０は、制御装置２６から供給される駆動信号に対応して体積変化を生ずることが可能に構成されている。ノズル板１１０は、圧力室基板１２０に複数設けられたキャビティ（圧力室）１２１の各々に対応する位置にそのノズル開口１１１が配置されるよう、圧力室基板１２０に貼り合わせられている。ノズル板１１０を貼り合わせた圧力室基板１２０は不図示の筐体に嵌められている。以上により吐出ヘッド２０が構成されている。

吐出ヘッド２０が備えるヘッド２０ｂ〜２０ｄから所定の液体を液滴として吐出するには、まず、制御装置２６が液滴を吐出させるための駆動信号をヘッド２０ｂ〜２０ｄに供給する。液体はヘッド２０ｂ〜２０ｄ各々のキャビティ１２１に流入しており、駆動信号がヘッド２０ｂ〜２０ｄに供給されるとヘッド２０ｂ〜２０ｄの各々に設けられた圧電体素子１５０がその駆動信号に応じた体積変化を生ずる。この体積変化は振動板１３０を変形させ、キャビティ１２１の体積を変化させる。この結果、そのキャビティ１２１のノズル開口１１１から液体が液滴として吐出される。液滴が吐出されたキャビティ１２１には吐出によって減った液体が新たにタンク１６から供給される。吐出ヘッド２０が備えるヘッド２０ａから浸透剤及び保湿剤を吐出するときも同様の動作が行われる。尚、ヘッド２０ａは浸透剤のみ又は保湿剤のみを吐出させることも、浸透剤及び保湿剤を同時に吐出させることもできる。

尚、図３を参照して説明した吐出ヘッド２０が備えるヘッド２０ａ〜２０ｄは圧電体素子に体積変化を生じさせて液滴を吐出させる構成であったが、発熱体により液体又は浸透剤若しくは保湿剤に熱を加えその膨張によって液滴を吐出させるようなヘッド構成であってもよい。また、静電気によって振動板を変形させることにより体積変化を生じさせて液滴を吐出させるような吐出ヘッドであってもよい。

図１に戻り、第２移動装置１４は、吐出ヘッド２０をＸ軸方向に移動させることで、吐出ヘッド２０をクリーニングユニット２４又はキャッピングユニット２２の上部に選択的に位置決めさせることができる。つまり、デバイス製造作業の途中であっても、例えば吐出ヘッド２０をクリーニングユニット２４上に移動すれば、吐出ヘッド２０のクリーニングを行うことができる。また、吐出ヘッド２０をキャッピングユニット２２の上に移動すれば、吐出ヘッド２０の液滴吐出面２１にキャッピングを施したり、液滴をキャビティ１２１に充填したり、ノズル開口１１１の目詰まり等による吐出不良を回復させたりすることが可能となる。

つまり、クリーニングユニット２４及びキャッピングユニット２２は、ベース１０上の後部１０ａ側で、吐出ヘッド２０の移動経路直下に、ステージＳＴと離間して配置されている。ステージＳＴに対する基板Ｐの搬入作業及び搬出作業はベース１０の前部１０ｂ側で行われるため、これらクリーニングユニット２４又はキャッピングユニット２２により作業に支障を来すことはない。

クリーニングユニット２４は、ノズル開口１１１が形成された面を拭き取るワイパを備えており、吐出ヘッド２０のノズル開口１１１等のクリーニングをデバイス製造工程中や待機時に定期的に又は随時に行うことができる。キャッピングユニット２２は、吐出ヘッド２０の液滴吐出面２１が乾燥しないように、デバイスを製造しない待機時にこの液滴吐出面２１にキャッピングを施したり、液滴をキャビティ１２１に充填する際に用いたり、また、吐出不良が生じた吐出ヘッド２０を回復させるものである。

〔キャッピングユニット〕
次に、キャッピングユニット２２について詳細に説明する。図４は、キャッピングユニット２２の構成を示す図であって、図４（ａ）は吐出ヘッド２０側から見たキャッピングユニット２２の平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）中のＡ−Ａに沿う断面矢視図である。図４（ａ），（ｂ）に示す通り、キャッピングユニット２２は、本体４０、キャッピング部４２ａ〜４２ｄ（封止部）、連通管４７、及びポンプ（負圧供給装置）４６を含んで構成されている。

キャッピング部４２ａ〜４２ｄは、図４（ａ）に示す通り、吐出ヘッド２０のヘッド２０ａ〜２０ｄに対応して設けられている。つまり、キャッピング部４２ｂはキャッピング部４２ａの＋Ｙ方向側に配置され、キャッピング部４２ｄはキャッピング部４２ｃの＋Ｙ方向側に配置されており、キャッピング部４２ｃ，４２ｄはキャッピング部４２ａ，４２ｂに対して＋Ｙ方向に所定量だけずらして配置されている。キャッピング部４２ａ〜４２ｄの各々は、本体４０に形成された凹部４３の内部に嵌入された吸収材としての湿潤部材４４と本体４０の上面４０ａに突出した突出部４５とを備えている。

また、凹部４３の底面には、本体４０の下面４０を貫通する連通管４７が接続されている。ここで、湿潤部材４４とは、吐出ヘッド２０から吐出される液滴に対する吸収性に優れ、液滴が吸収された際には湿潤状態を保つものであり、例えばスポンジ等の材料からなる。ポンプ４６は、連通管４７を介してキャッピング部４２ａ〜４２ｄを吸引、減圧する（負圧を供給する）ものである。このポンプ４６は、制御装置２６と電気的に接続されており、制御装置２６の制御の下で、その駆動が制御される。

次に、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪの電気的な機能構成について説明する。図５は、本発明の一実施形態による液滴吐出装置の電気的な機能構成を示すブロック図である。尚、図５においては、図１〜図４に示した部材に相当するブロックには同一の符号を付してある。図５に示す通り、液滴吐出装置ＩＪを制御する電気的な構成は、制御コンピュータ５０、制御装置２６、及び駆動用集積回路６０を含んで構成される。

制御コンピュータ５０は、例えばＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ(Read Only Memory）等の内部記憶装置、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の外部記憶装置、並びに液晶表示装置又はＣＲＴ（Cathod Ray Tube）等の表示装置を含んで構成され、ＲＯＭ又はハードディスクに記憶されたプログラムに従って、液滴吐出装置ＩＪの動作を制御する制御信号を出力する。この制御コンピュータ５０は、例えばケーブル等を用いて図１に示す液滴吐出装置ＩＪに設けられる制御装置２６と接続されている。

制御装置２６は、演算制御部５２、駆動信号生成部５４、及びタイマ部５６を含んで構成される。演算制御部５２は、制御コンピュータ５０から入力された制御信号及び内部に予め記憶された制御プログラムに基づいて、第１移動装置１２、第２移動装置１４、及びモータ３０〜３８を駆動するとともに、キャッピングユニット２２に設けられたポンプ４６の動作を制御する。

また、演算制御部５２は、吐出ヘッド２０の複数のヘッド２０ａ〜２０ｄの各々に設けられる複数の圧電体素子１５０を駆動する各種駆動信号を生成するための各種データ（駆動信号生成用データ）を駆動信号生成部５４に出力する。更に、演算制御部５２は、上記制御プログラムに基づいて選択データを生成して駆動用集積回路６０に設けられた切替信号生成部６２に出力する。この選択データは、駆動信号の印加対象となる圧電体素子１５０を指定するためのノズル選択データと圧電体素子１５０に印加する駆動信号を指定するための波形選択データとからなる。

加えて、演算制御部５２は、ヘッド２０ａ〜２０ｄがキャッピングユニット２２のキャッピング部４２ａ〜４２ｄの各々にキャッピング（封止）されていない時間をタイマ部５６を用いて計時するとともに、この計時結果に応じてヘッド２０ａからキャッピング部４２ａ〜４２ｄの各々に対する浸透剤又は保湿剤の吐出量を制御する。尚、浸透剤又は保湿剤は、キャッピング部４２ａ〜４２ｄ内に吐出されるのみならず、基板Ｐ上にも吐出されることがある。このため、浸透剤又は保湿剤を基板Ｐ上に吐出する場合には、演算制御部５２は第１移動装置１２及び第２移動装置１４を制御してヘッド２０ａを基板Ｐの上方に移動させつつヘッド２０ａに対して駆動信号を供給する。

駆動信号生成部５４は、上記の駆動信号生成用データに基づいて所定形状の各種駆動信号、例えば液滴を吐出させるための通常駆動信号、ノズル開口１１１においてメニスカスを微振動させるための微振動信号等の駆動信号を生成してスイッチ回路６４に出力する。タイマ部５６は、例えば演算制御部５２から出力される計時開始信号及び計時時間が入力され、計時を開始してから計時時間が経過したときに、計時完了信号を出力する。

駆動用集積回路６０は、ヘッド２０ａ〜２０ｄの各々の内部に設けられており、切替信号生成部６２及びスイッチ回路６４を含んで構成されている。切替信号生成部６２は、演算制御部５２から出力される選択データに基づいて各圧電体素子１５０への駆動信号の導通／非導通を指示する切替信号を生成し、スイッチ回路６４に出力する。スイッチ回路６４は、各圧電体素子１５０毎に設けられており、切替信号によって指定された駆動信号を圧電体素子１５０に出力する。

ここで、駆動信号生成部５４が生成する駆動信号の一例、及びヘッドの動作について簡単に説明する。図６は、駆動信号生成部５４で生成される通常駆動信号の１周期分の波形及びヘッドの動作を模式的に示す図である。図６（ａ）に示す通り、通常駆動信号は、基本的には、その電圧値が中間電位Ｖｍからスタートした後（ホールドパルスＬ１）、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間、最大電位ＶＰＳまで一定の傾きで上昇し（充電パルスＬ２）、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３までの間、最大電位ＶＰＳを所定時間だけ維持する（ホールドパルスＬ３）。次に、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４までの間に最低電位ＶＬＳまで一定の傾きで下降した後（放電パルスＬ４）、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの間、最低電位ＶＬＳを所定時間だけ維持する（ホールドパルスＬ５）。そして、時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までの間、電圧値は中間電位Ｖｍまで一定の傾きで上昇する（充電パルスＬ６）。

以上説明した通常駆動信号が圧電体素子１５０に印加されると、圧電体素子１５０は図６（ｂ）〜（ｄ）に示す動作を行い、これによりノズル開口１１１から所定の液体又は浸透剤若しくは保湿剤が吐出される。まず、図６（ａ）中の時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの間において、通常駆動信号の電圧値が緩やかに上昇する充電パルスＬ２が圧電体素子１５０に印加されると、図６（ｂ）に示すように圧電体素子１５０がキャビティ１２１の容積を緩やかに膨張させる方に撓みキャビティ１２１に負圧が発生する。これによって、所定の液体又は浸透剤若しくは保湿剤がリザーバ１２３からキャビティ１２１に供給される。また、図示のようにノズル開口１１１の開口近傍に位置する液状粘性物も僅かにキャビティ１２１内部方向へ引き込まれることで、メニスカスがノズル開口１１１内に引き込まれる。

次に、時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の間において通常駆動信号の電圧値を最大電位ＶＰＳに保持するホールドパルスＬ３が圧電体素子１５０に印加された後、時刻Ｔ３から時刻Ｔ４の間において放電パルスＬ４が印加されると、圧電体素子１５０が急速にキャビティ１２１の容積を収縮させる方向に撓み、キャビティ１２１に正圧が発生する。これにより、図６（ｃ）に示す通り、ノズル開口１１１から所定の液体又は浸透剤若しくは保湿剤が液滴Ｄ１として吐出される。

液滴Ｄ１が吐出されると、時刻Ｔ４から時刻Ｔ５までの間、圧電体素子１５０には最低電位ＶＬＳを維持するホールドパルスＬ５が印加され、その後時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までの間に中間電位Ｖｍまで一定の傾きで上昇する充電パルスＬ６が圧電体素子１５０に印加される。充電パルスＬ６が圧電体素子１５０に印加されると、圧電体素子１５０は図６（ｄ）に示すように変形してキャビティ１２１内に負圧が発生する。これにより、所定の液体又は浸透剤若しくは保湿剤がリザーバ１２３からキャビティ１２１に供給されるとともに、ノズル開口１１１の開口近傍に位置する所定の液体又は浸透剤若しくは保湿剤も僅かにキャビティ１２１内部方向へ引き込まれ、図６（ｄ）に示す通り、メニスカスが一定の状態に維持される。このように、例えば最大電位ＶＰＳが高いほど、又は放電パルスＬ４の傾きが急峻なほど、ノズル開口１１１から吐出される液状粘性物の１ドット当たりの重量が大きい。

〔キャッピング装置の処理方法〕
次に、上記構成における液滴吐出装置ＩＪを用いて基板Ｐ上にマイクロアレイを形成する方法について説明するとともに、マイクロアレイを形成した後に行われるキャッピング装置の処理方法について詳細に説明する。図７は、マイクロアレイの形成工程の概略を示すフローチャートである。

図７に示す処理は、操作者によって液滴吐出装置ＩＪの電源が投入されると開始される。処理が開始されると、まず制御装置２６の演算制御部５２が制御コンピュータ５０からの液滴吐出装置ＩＪの動作を制御する制御信号を受信したか否かを判断する（ステップＳ１１）。制御信号を受信していない場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）にはステップＳ１１の処理を繰り返す。一方、制御コンピュータ５０からの制御信号を受信したと判断した場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、演算制御部５２は受信した制御信号に基づいて第２移動装置１４を制御して吐出ヘッド２０をホームポジションから移動させる（ステップＳ１２）。ここで、ホームポジションとは、吐出ヘッド２０の退避位置であって、液滴の吐出動作を行っていないときに吐出ヘッド２０がキャッピングユニット２２によりキャッピングされる位置である。

吐出ヘッド２０をホームポジションから移動させると、演算制御部５２はタイマ部５６を用いて吐出ヘッド２０がキャッピングユニット２２にキャッピングされていない時間の計時を開始する（ステップＳ１３）。キャッピングされていない時間は、演算制御部５２のカウンタＴｒに格納される。以上の処理が終了すると、演算制御部５２は、基板Ｐ上に液滴の通常吐出をさせる制御を行う（ステップＳ１４）。つまり、演算制御部５２は第１移動装置１２を制御して物体Ｐを移動開始位置に移動させるとともに、第２移動装置１４等を制御して吐出ヘッド２０を吐出開始位置に移動させる。そして、駆動信号生成用データ及び選択データを駆動信号生成部５４及び切替信号生成部６２にそれぞれ出力して、圧電体素子１５０に対して通常駆動信号を印加して基板Ｐ上への液滴の吐出を開始する。

液滴の吐出を開始すると、演算制御部５２は、吐出ヘッド２０と基板ＰとをＸ軸方向に相対移動（走査）しつつ、基板Ｐ上に対して吐出ヘッド２０（ヘッド２０ｂ〜２０ｄ）の所定のノズルから所定幅で液滴を吐出し、基板Ｐ上にマイクロアレイを形成する。本実施形態では、吐出ヘッド２０が基板Ｐに対して＋Ｘ方向に移動しつつ吐出動作する。吐出ヘッド２０と基板Ｐとの１回目の相対移動（走査）が終了すると、基板Ｐを支持するステージＳＴが吐出ヘッド２０に対してＹ軸方向に所定量ステップ移動する。演算制御部５２は、吐出ヘッド２０を基板Ｐに対して、例えば−Ｘ方向に２回目の相対移動（走査）させつつ吐出動作を行う。この動作を複数回繰り返すことにより、吐出ヘッド２０は演算制御部５２の制御に基づいて液滴を吐出し、基板Ｐ上にマイクロアレイを形成する。

以上の動作を行って基板Ｐ上にマイクロアレイが形成されると、演算制御部５２が第１移動装置１２を制御して液滴が吐出された基板Ｐを搬出位置に移動させる。そして、ステージＳＴによる吸着保持が解除されて不図示の搬送装置によって基板ＰがステージＳＴから搬出される。次に、演算制御部５２は液滴吐出動作が終了したか否か、即ち次に液滴を吐出すべき基板Ｐが有るか否かを判断する（ステップＳ１５）。液滴を吐出すべき基板Ｐが有る場合（判断結果が「ＮＯ」である場合）には、処理はステップＳ１４に戻り、新たな基板ＰをステージＳＴ上に搬入して吸着保持し、再度液滴の吐出動作を行う。尚、基板Ｐの搬出及び搬入を行っている間に、吐出ヘッドを所定の退避位置に移動させてフラッシングを行っても良い。

一方、ステップＳ１５において液滴吐出動作が終了したと判断した場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、演算制御部５２は第２移動装置１４を制御して、吐出ヘッド２０をホームポジションに移動させる（ステップＳ１６）。ホームポジションへの移動が完了すると、演算制御部５２はタイマ部５６に対して吐出ヘッド２０がキャッピングユニット２２にキャッピングされていない時間の計時を停止させる。これにより、ステップＳ１３で計時を開始してからステップＳ１７で計時を停止させるまでの時間がカウンタＴｒに格納される。以上の処理が終了すると、演算制御部５２は吐出ヘッド２０及びキャッピングユニット２２を制御して、吐出ヘッド２０のキャッピング処理を行う（ステップＳ１８）。キャッピング処理が終了すると一連の吐出動作が終了し、その後は液滴吐出装置ＩＪの電源が操作者の操作により遮断される。

次に、図７中のキャッピング処理（ステップＳ１８）の詳細について説明する。図８は、キャッピング処理の詳細を示すフローチャートである。キャッピング処理が開始すると、演算制御部５２は、まず吐出ヘッド２０がキャッピングユニット２２にキャッピングされていない時間を示すカウンタＴｒの値が２時間以内を示す値であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。カウンタＴｒの値が２時間以内を示す値である場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、キャップ前フラッシング数ＦＬｋを「１０００」セグメントに設定する（ステップＳ２２）。

ここで、キャップ前フラッシング数とは、ヘッド２０ａ〜２０ｄをキャッピングユニット２２のキャッピング部４２ａ〜４２ｄの各々でキャッピングする前に、各キャッピング部４２ａ〜４２ｄ内に吐出する浸透剤及び保湿剤の吐出数をいう。また、セグメントとは、基板Ｐ上の１点（１ドット）に対する液滴の吐出数をいう。例えば、基板Ｐ上の１点に対して３回液滴を吐出するように設定されている場合（１セグメント＝３滴に設定されている場合）に、キャップ前フラッシング数ＦＬｋを「１０００」セグメントに設定すると、１つのノズルからは３０００滴の液滴が吐出される。

キャップ前フラッシング数ＦＬｋの値を設定すると、演算制御部５２は第２移動装置１４及びモータ３８を制御してヘッド２０ａを用いて各キャッピング部４２ａ〜４２ｄ内に順に浸透剤及び保湿剤を吐出する（ステップＳ２３）。具体的には、まず演算制御部５２が第２移動装置１４を制御してヘッド２０ａをキャッピング部４２ａの上方に位置決めした後で、駆動信号生成用データを駆動信号生成部５４に出力するとともに、ヘッド２０ａに設けられた切替信号生成部６２に対して選択データを出力する。そして、ヘッド２０ａに設けられた第１ノズル列Ｒ１の各々のノズル開口１１１から浸透剤を「１０００」セグメント分吐出させ、第２ノズル列Ｒ２の各々のノズル開口１１１から保湿剤を「１０００」セグメント分吐出させる。これにより、キャッピング部４２ａ内に浸透剤及び保湿剤が吐出される。

次に、演算制御部５２はモータ３８を制御してヘッド２０ａをキャッピング部４２ｂの上方に位置決めした後で、同様にヘッド２０ａに設けられた第１ノズル列Ｒ１の各々のノズル開口１１１から浸透剤を「１０００」セグメント分吐出させ、第２ノズル列Ｒ２の各々のノズル開口１１１から保湿剤を「１０００」セグメント分吐出させる。これにより、キャッピング部４２ｂ内に浸透剤及び保湿剤が吐出される。このように、本実施形態ではモータ３８によって吐出ヘッド２０のＹ方向の位置を微調整することができるため、ヘッド２０ａをキャッピング部４２ｂの上方に位置決めすることができる。

以上の処理が終了すると、演算制御部５２は、第２移動装置１４及びモータ３８を制御してヘッド２０ａをキャッピング部４２ｄの上方に位置決めし、同様の吐出動作を行う。図９は、ヘッド２０ａを用いてキャッピング部４２ｄに浸透剤及び保湿剤を吐出している様子を示す透視図である。図９に示す通り、ヘッド２０ａに設けられたノズル開口１１１の各々がキャッピング部４２ｄの上方（凹部４３の上方）に位置する状態にヘッド２０ａが位置決めされて浸透剤及び保湿剤の吐出が行われる。

キャッピング部４２ｄに対する浸透剤及び保湿剤の吐出が終了すると、演算制御部５２は、第２移動装置１４及びモータ３８を制御してヘッド２０ａをキャッピング部４２ｃの上方に位置決めして同様の吐出動作を行う。以上の動作が終了すると、演算制御部５２は、第２移動装置１４及びモータ３８を制御してキャッピング部４２ａ〜４２ｄの上方にヘッド２０ａ〜２０ｄをそれぞれ配置させ、図１０に示す通りヘッドの各々を対応するキャッピング部に接触配置してヘッドをキャッピングさせる（ステップＳ２４）。図１０は、ヘッド２０ａ〜２０ｄが対応するキャッピング部４２ａ〜４２ｄでキャッピングされた状態を示す透視図である。以上の処理が完了すると、図７中のステップＳ１８に戻る。

一方、ステップＳ２１において、カウンタＴｒの値が２時間よりも長い時間を示す値であると演算制御部５２が判断した場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、カウンタＴｒの値が２時間より長い時間であって５時間以内を示す値であるか否かが判断される（ステップＳ２５）。カウンタＴｒの値が２時間より長い時間であって５時間以内を示す値である場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、キャップ前フラッシング数ＦＬｋを「５０００」セグメントに設定する（ステップＳ２６）。

キャップ前フラッシング数ＦＬｋの値を設定すると、演算制御部５２は第２移動装置１４及びモータ３８を制御してヘッド２０ａを各キャッピング部４２ａ〜４２ｄの上方に順に移動させ、キャッピング部４２ａ〜４２ｄの各々に対してヘッド２０ａに設けられた第１ノズル列Ｒ１の各々のノズル開口１１１から浸透剤を「５０００」セグメント分吐出させ、第２ノズル列Ｒ２の各々のノズル開口１１１から保湿剤を「５０００」セグメント分吐出させる（ステップＳ２３）。浸透剤及び保湿剤の吐出を終えると、ヘッド２０ａ〜２０ｄの各々を対応するキャッピング部４２ａ〜４２ｄに接触配置して図１０に示す通りヘッドをキャッピングさせる（ステップＳ２４）。以上の処理が完了すると、図７中のステップＳ１８に戻る。

一方、ステップＳ２５において、カウンタＴｒの値が５時間よりも長い時間を示す値であると演算制御部５２が判断した場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、カウンタＴｒの値が５時間より長い時間であって１２時間以内を示す値であるか否かが判断される（ステップＳ２７）。カウンタＴｒの値が５時間より長い時間であって１２時間以内を示す値である場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、キャップ前フラッシング数ＦＬｋを「２００００」セグメントに設定する（ステップＳ２８）。

キャップ前フラッシング数ＦＬｋの値を設定すると、演算制御部５２は第２移動装置１４及びモータ３８を制御してヘッド２０ａを各キャッピング部４２ａ〜４２ｄの上方に順に移動させ、キャッピング部４２ａ〜４２ｄの各々に対してヘッド２０ａに設けられた第１ノズル列Ｒ１の各々のノズル開口１１１から浸透剤を「２００００」セグメント分吐出させ、第２ノズル列Ｒ２の各々のノズル開口１１１から保湿剤を「２００００」セグメント分吐出させる（ステップＳ２３）。浸透剤及び保湿剤の吐出を終えると、ヘッド２０ａ〜２０ｄの各々を対応するキャッピング部４２ａ〜４２ｄに接触配置して図１０に示す通りヘッドをキャッピングさせる（ステップＳ２４）。以上の処理が完了すると、図７中のステップＳ１８に戻る。

一方、ステップＳ２７において、カウンタＴｒの値が１２時間よりも長い時間を示す値であると演算制御部５２が判断した場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、キャップ前フラッシング数ＦＬｋを「４００００」セグメントに設定する（ステップＳ２９）。キャップ前フラッシング数ＦＬｋの値を設定が完了すると、演算制御部５２は第２移動装置１４及びモータ３８を制御してヘッド２０ａを各キャッピング部４２ａ〜４２ｄの上方に順に移動させ、キャッピング部４２ａ〜４２ｄの各々に対してヘッド２０ａに設けられた第１ノズル列Ｒ１の各々のノズル開口１１１から浸透剤を「４００００」セグメント分吐出させ、第２ノズル列Ｒ２の各々のノズル開口１１１から保湿剤を「４００００」セグメント分吐出させる（ステップＳ２３）。浸透剤及び保湿剤の吐出を終えると、ヘッド２０ａ〜２０ｄの各々を対応するキャッピング部４２ａ〜４２ｄに接触配置して図１０に示す通りヘッドをキャッピングさせる（ステップＳ２４）。以上の処理が完了すると、図７中のステップＳ１８に戻る。

このように、本実施形態においては、吐出ヘッド２０に設けられた４つのヘッド２０ａ〜２０ｄのうちヘッド２０ａを浸透剤及び保湿剤を吐出するヘッドにし、キャッピング部４２ａ〜４２ｄ内に浸透剤及び保湿剤を吐出した上でヘッド２０ａ〜２０ｄのキャッピングを行っている。このため、キャッピング部４２ａ〜４２ｄの保湿性が高められるとともに、仮にキャッピング部４２ａ〜４２ｄ内の湿潤部材４４上に固体物が堆積・成長していたとしてもその固形物を溶解することができる。

この結果、キャッピング部４２ａ〜４２ｄに接続された連通管４７の目詰まりを効果的に防止することができる。また、ヘッド２０ａ〜２０ｄのノズル開口１１１の目詰まりを防止することができるとともに、湿潤部材４４上に堆積・成長した固形物上に液滴を吐出したときに、その跳ね返りがノズル面に付着して生ずる液滴の吐出不良を防止することができる。更に、ヘッド２０ａ〜２０ｄのノズル開口の目詰まりを防止することができることから、クリーニングの回数を低減することもでき、クリーニングユニット２４が備えるワイパの寿命を延ばすこともできる。

また、本実施形態においては、吐出ヘッド２０がキャッピングユニット２２にキャッピングされていない時間が長い程、キャップ前フラッシング数ＦＬｋを大きくして浸透剤及び保湿剤の吐出量を増やしている。このため、キャッピング部４２ｂ〜４２ｃ内に吐出された所定の液滴の乾燥の程度に応じて浸透剤及び保湿剤の吐出量を制御することができ、浸透剤及び保湿剤の無駄な消費を極力抑えた上で、連痛管４７及びノズル開口１１１の目詰まり等を効果的に防止することができる。

尚、以上説明した実施形態では、ヘッド２０ａから浸透剤及び保湿剤を吐出させる場合を例に挙げて説明したが、何れか一方のみを吐出するようにしても良い。また、図８中のステップＳ２２，Ｓ２６，Ｓ２８，Ｓ２９では浸透剤及び保湿剤のキャップ前フラッシング数ＦＬｋを等しく設定していたが、浸透剤と保湿剤とで別個に設定するようにしても良い。

また、上記の実施形態ではヘッド２０ａを浸透剤及び保湿剤を吐出するヘッドとしていたが、浸透剤及び保湿剤を吐出するヘッドはヘッド２０ａ〜２０ｄの何れであっても良い。また、浸透剤及び保湿剤を吐出するヘッドは１つのみではなく複数にしても良い。更に、上記実施形態ではヘッド２０ａ〜２０ｄを１つのキャリッジＣに保持してこれらを一体として駆動していたが、各々のヘッドを保持する複数のキャリッジを設けて各ヘッドが個別に駆動される構成が望ましい。かかる構成とすることで、例えばヘッド２０ｂ〜２０ｄをキャッピングユニット２２の上方から退避させ、これらのヘッド２０ｂ〜２０ｄを駆動せずにヘッド２０ａのみを駆動すればキャップ前フラッシングを行うことができる。

〔デバイス製造方法、及び電子機器〕
以上、本発明の実施形態による液滴吐出装置及びキャッピング装置の処理方法について説明したが、この液滴吐出装置は膜を形成する成膜装置、金属配線等の配線を形成する配線装置、又はマイクロレンズアレイ、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、プラズマ型表示装置、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）等のデバイスを製造するデバイス製造装置として用いることができる。

上記の液滴吐出装置を用いてワークとしての基板Ｐ上に液滴を吐出してパターンを形成した後、浸透剤及び保湿剤をキャッピング部４２ａ〜４２ｄ内に吐出した上でヘッド２０ａ〜２０ｄのキャッピングを行っているため、所定の液体の無駄な消費を抑えることができるとともに、ノズル開口の目詰まりを効果的に防止することができる。この結果として、スループットの低下を招かずにデバイスを効率よく製造することができ、デバイスの製造コストを低減することができる。

上記の液晶装置、有機ＥＬ装置、プラズマ型表示装置、ＦＥＤ等のデバイスは、ノート型コンピュータ及び携帯電話等の電子機器に設けられる。だだし、電子機器は、上記のノート型コンピュータ及び携帯電話に限られる訳ではなく、種々の電子機器に適用することができる。例えば、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等の電子機器に適用することが可能である。

本発明の一実施形態による液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。 吐出ヘッド２０の液滴吐出面２１を模式的に示す図である。 吐出ヘッド２０が備えるヘッド２０ａ〜２０ｄの主要部の一部を示す透視図である。 キャッピングユニット２２の構成を示す図である。 本発明の一実施形態による液滴吐出装置の電気的な機能構成を示すブロック図である。 駆動信号生成部５４で生成される通常駆動信号の１周期分の波形及びヘッドの動作を模式的に示す図である。 マイクロアレイの形成工程の概略を示すフローチャートである。 キャッピング処理の詳細を示すフローチャートである。 ヘッド２０ａを用いてキャッピング部４２ｄに浸透剤及び保湿剤を吐出している様子を示す透視図である。 ヘッド２０ａ〜２０ｄが対応するキャッピング部４２ａ〜４２ｄでキャッピングされた状態を示す透視図である。

符号の説明

１４……第２移動装置（駆動機構）
２０……吐出ヘッド
２０ａ〜２０ｄ……ヘッド（液滴吐出ヘッド）
２２……キャッピングユニット（キャッピング装置）
３８……モータ（駆動機構）
４２ａ〜４２ｄ……キャッピング部（封止部）
５２……演算制御部（制御手段）
５６……タイマ（計時手段）
１１１……ノズル開口
Ｃ……キャリッジ（保持部材）
Ｐ……基板（ワーク）
Ｒ１，Ｒ２……ノズル列

Claims (13)

1. 所定の液体を液滴として吐出するノズル開口を有する液滴吐出ヘッドを複数備える液滴吐出装置において、
   前記液滴吐出ヘッドの少なくとも１つは、前記液体に対する浸透剤及び保湿剤の少なくとも一方を含む溶剤を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドであることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記液滴吐出ヘッドの各々に対応して設けられ、前記液滴吐出ヘッド各々の前記ノズル開口を封止する複数の封止部を有するキャッピング装置を備えることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
3. 前記複数の液滴吐出ヘッドを保持する保持部材と、
   前記保持部材を駆動して前記複数の液滴吐出ヘッドを一体として移動させる駆動機構と
   を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の液滴吐出装置。
4. 前記駆動機構は、前記溶剤を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドを前記キャッピング装置に設けられる前記封止部の各々の位置に移動可能に構成されることを特徴とする請求項３記載の液滴吐出装置。
5. 前記液滴吐出ヘッドの各々が前記キャッピング装置の封止部に封止されていない時間を計時する計時手段と、
   前記計時手段の計時結果に応じて前記溶剤の吐出量を制御する制御手段と
   を備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の液滴吐出装置。
6. 前記溶剤を吐出する液滴吐出ヘッドは、前記ノズル開口を配列してなる２つのノズル列を有し、一方のノズル列から前記浸透剤を吐出し、他方のノズル列から前記保湿剤を吐出することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の液滴吐出装置。
7. 前記浸透剤は、界面活性剤を含むことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の液滴吐出装置。
8. 前記保湿剤は、１価のアルコールを含むことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の液滴吐出装置。
9. 所定の液体を液滴として吐出するノズル開口を備える複数の液滴吐出ヘッドの各々に対応して設けられ、前記液滴吐出ヘッド各々の前記ノズル開口を封止する複数の封止部を有するキャッピング装置の処理方法において、
   前記複数の液滴吐出ヘッドのうち、前記液体に対する浸透剤及び保湿剤の少なくとも一方を含む溶剤を液滴として吐出するために設けられた少なくとも１つの液滴吐出ヘッドを、前記封止部の各々の位置に移動させて前記溶剤を前記封止部内に順に吐出するステップを含むことを特徴とするキャッピング装置の処理方法。
10. 前記液滴吐出ヘッドの各々が前記キャッピング装置の封止部に封止されていない時間を計時する計時ステップと、
    前記計時ステップの計時結果に応じて前記封止部内への前記溶剤の吐出量を制御する制御ステップと
    を含むことを特徴とする請求項９記載のキャッピング装置の処理方法。
11. 前記制御ステップは、前記液滴吐出ヘッドの各々が前記キャッピング装置の封止部に封止されていない時間が長い程、前記吐出量が多くなるように制御することを特徴とする請求項１０記載のキャッピング装置の処理方法。
12. 前記溶剤を前記封止部内に吐出した後で、前記封止部の各々で前記液滴吐出ヘッド各々の前記ノズル開口を封止する封止ステップを含むことを特徴とする請求項９から請求項１１の何れか一項に記載のキャッピング装置の処理方法。
13. 所定箇所に機能性を有するパターンが形成されたワークを備えたデバイスの製造方法であって、
    請求項１から請求項８の何れか一項に記載の液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッド又は請求項９から請求項１２の何れか一項に記載のキャッピング装置の処理方法で使用される液滴吐出ヘッドを用いて前記ワーク上に前記所定の液体を液滴として吐出して前記パターンを形成する工程と、
    前記液滴吐出ヘッドのうち、前記溶剤を吐出する液滴吐出ヘッドを用いて前記液滴吐出ヘッドのノズル開口を封止する各々の封止部内に前記溶剤を吐出する工程と、
    前記封止部の各々で前記液滴吐出ヘッド各々の前記ノズル開口を封止する工程と
    を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
    

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