JP2006247862A - 液体供給装置及びパターニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 液体を貯留するケーシング内から当該液体を確実に排出可能な液体供給装置を提供する。
【解決手段】 液体をメインタンクから液体供給孔（５５）を通してケーシング（５１）に送って当該ケーシング（５１）内に貯留し、ケーシング（５１）から液体排出孔（５７）を通して液体を吐出ヘッドへと送り、この吐出ヘッドの先端から被塗布体に向かって液滴を吐出してパターンを形成するパターニング装置に用いられる液体供給装置であって、ケーシング（５１）の設置状態における液体排出孔（５７）の形成位置を液体供給孔（５５）の形成位置より低くした。
【選択図】 図５

Description

本発明は、例えばメインタンクからサブタンクを経て吐出ヘッドに塗料、インク等の液体を供給する液体供給装置及びパターニング装置に関する。

従来、パターニング装置のインク供給装置には、特許文献１に開示されたものがある。このインク供給装置は、サブインクタンクが、インクを貯留するケーシングと、このケーシング内を仕切り複数のインク室を形成する仕切壁とを有し、この仕切壁が上部に空気の移動を許容する上側連通部と、下部にインクの移動を許容する下側連通孔とを備え、サブインクタンクにインクを供給するためのインク供給孔、仕切壁の下側連通孔及びサブインクタンクからインクを排出するためのインク排出孔が、同一直線上にないよう配設することにより、サブインクタンク内でインクが蛇行して流れるように構成している。

したがって、上記インク供給装置では、サブインクタンクにおいてインクがインク供給孔から下側連通孔を経てインク排出孔へ蛇行して流れ、その流れの間にインク中の気泡が浮力で上方へ移動しインクから分離するように構成している。
特開平１１−１９８３９３公報

ところで、上記特許文献１に開示された発明では、インク供給孔及びインク排出孔がケーシングの底壁の隅に形成され、その底壁が水平面をなしていることから、インク供給孔及びインク排出孔の形成位置は同一高さとなる。そのため、古いインクがインク排出孔から確実に排出されず、ケーシングの底壁に滞留することになり、この古いインクが新規のインクと混合され、色相等の色彩が変化する場合がある。その結果、上記インク供給装置を用いてカラーフィルタ基板を着色する場合には、色彩が不安定で品質にばらつきが生じる不具合がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、液体を貯留するケーシング内から当該液体を確実に排出可能な液体供給装置及びパターニング装置を提供することにある。

上記問題点を解決するため、請求項１に係る発明は、液体をメインタンク（１，２，３）から液体供給孔（５５）を通してケーシング（５１）に送って当該ケーシング（５１）内に貯留し、ケーシング（５１）から液体排出孔（５７）を通して液体を吐出ヘッド（８）へと送り、この吐出ヘッド（８）の先端から被塗布体（１８）に向かって液滴を吐出してパターンを形成するパターニング装置に用いられる液体供給装置であって、ケーシング（５１）の設置状態における液体排出孔（５７）の形成位置を液体供給孔（５５）の形成位置より低くしたことを特徴とする液体供給装置を採用する。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の液体供給装置において、ケーシング（５１）の底面に傾斜部（５４，５８）が形成され、傾斜部（５４，５８）の最下部に少なくとも一つの液体排出孔（５７）を形成したことを特徴とする液体供給装置を採用する。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の液体供給装置において、傾斜部（５４，５８）の上部に液体供給孔（５５）を形成したことを特徴とする液体供給装置を採用する。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体供給装置において、少なくとも一つの液体排出孔（５７）を循環用としたことを特徴とする液体供給装置を採用する。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体供給装置において、ケーシング（５１）の底面に四フッ化エチレン樹脂をコーティングしたことを特徴とする液体供給装置を採用する。

請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のケーシング（５１）がサブタンク（４，５，６）であって、サブタンク（４，５，６）にメインタンク（１，２，３）からインクが供給される一方、サブタンク（４，５，６）から吐出ヘッド（８）にインクを供給することを特徴とするパターニング装置を採用する。

請求項１に係る発明によれば、ケーシング（５１）の設置状態における液体排出孔（５７）の形成位置を液体供給孔（５５）の形成位置より低くしたので、液体排出孔（５７）より高い位置に形成された液体供給孔（５５）を通して供給された液体は、ケーシング（５１）の底面に滞留することなく、液体排出孔（５７）から円滑かつ確実に排出することができる。そのため、古い液体が滞留することなく、かつ交換時に古い液体が新規の液体と混合することなく、液体の性質の変化を未然に防止することができる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載の液体供給装置において、ケーシング（５１）の底面に傾斜部（５４，５８）が形成され、傾斜部（５４，５８）の最下部に少なくとも一つの液体排出孔（５７）を形成したので、液体供給孔（５５）を通して供給された液体は、ケーシング（５１）内の傾斜部（５４，５８）に沿って流下し、液体排出孔（５７）から一段と円滑かつ確実に排出することができる。

請求項３に係る発明によれば、請求項２に記載の液体供給装置において、傾斜部（５４，５８）の上部に液体供給孔（５５）を形成したことにより、液体供給孔（５５）を通して供給された液体は、ケーシング（５１）内の傾斜部（５４，５８）の上部から傾斜部（５４，５８）に沿って流下し、液体排出孔（５７）から一段と円滑かつ確実に排出することができる。

請求項４に係る発明によれば、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体供給装置において、少なくとも一つの液体排出孔（５７）を循環用としたので、循環用の液体を円滑かつ確実に排出することができる。

請求項５に係る発明によれば、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体供給装置において、ケーシング（５１）の底面に四フッ化エチレン樹脂をコーティングしたので、液体排出孔（５７）より高い位置に形成された液体供給孔（５５）を通して供給された液体は、ケーシング（５１）の底面に滞留することなく、液体排出孔（５７）から一段と円滑かつ確実に排出することができる。

請求項６に係る発明によれば、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のケーシング（５１）がサブタンク（４，５，６）であって、サブタンク（４，５，６）にメインタンク（１，２，３）からインクが供給される一方、サブタンク（４，５，６）から吐出ヘッド（８）にインクを供給することにより、サブタンク（４，５，６）にインク供給孔（５５）を通して供給されたインクは、サブタンク（４，５，６）の底面に滞留することなく、インク排出孔（５７）を通して吐出ヘッド（８）に円滑かつ確実に排出することができる。そのため、古い液体が滞留することなく、かつ交換時に古い液体が新規の液体と混合することなく、色相等の色彩の変化を未然に防止することができる。

以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。

なお、以下の実施形態では、本発明に係る液体供給装置を液体吐出装置であるカラーフィルタ製造装置に適用した例を示している。また、このカラーフィルタ製造装置は、その一部にパターニング装置を備え、かつ当該パターニング装置の一部に液体供給装置を備えるものとして説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、紙等の記録媒体にインクを吐出して印刷を行うパターニング装置にも適用可能である。

（液体吐出装置の構成）
本実施形態の液体供給装置の適用した液体吐出装置は、図１乃至図３に示すように、液状の赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色インクを貯留したメインタンク１，２，３と、各メインタンク１，２，３から送られるインクをそれぞれ貯留する各色ごとのサブタンク４，５，６と、各サブタンク４，５，６から送られるインクをそれぞれ吐出する多数のノズル孔７を有した吐出ヘッド８とを具備する。これらのサブタンク４，５，６は、本実施形態の液体供給装置を構成する。

メインタンク１，２，３は液状の上記各色インクで満たされる。各メインタンク１，２，３には、液面の下限を検知する液面センサ９が着脱自在に装着される。したがって、この液面センサ９がメインタンク１，２，３内の液面の下限を検知すると、インクがメインタンク１，２，３内に補充され、又はインクで満たされた他のメインタンク１，２，３と交換される。なお、液面センサを固定し、メインタンクを昇降させるようにしてもよい。

各サブタンク４，５，６には、それぞれメインタンク１，２，３から供給されたサブタンク４，５，６内のインクを常時循環させる循環路１０が連結される。循環路１０は例えばチューブで形成される。

なお、図１では、Ｒインク用の循環路、サブタンク等しか図示していないが、他のＧ，Ｂインクについても同様に設けられる。

循環路１０上には、インクを一方向に送るチューブポンプ等のポンプ１１、インク中の異物を除去するフィルタ１２、インク中の気泡を除去する脱気フィルタ１３ａ等が配置される。循環路１０におけるポンプ１１の上流側には、上記メインタンク１，２，３から引き出された導管１４が連結される。この導管１４も循環路１０と同様なチューブで形成される。導管１４が循環路１０に繋がることによる三叉路の各チューブ上には電磁弁等の弁１５ａ，１５ｂ，１５ｃが設けられる。循環路１０上の第一と第二の弁１５ａ，１５ｂが開き、導管１４上の第三の弁１５ｃが閉じ、ポンプ１１が駆動すると、各サブタンク４，５，６内のインクが各循環路１０内を矢印方向に流れて常時循環し、これによりインク内の異物がフィルタ１２により除去され、また、インク内の気泡が脱気フィルタ１３ａにより除去される。この結果、吐出ヘッド８のノズル孔７の異物による目詰まりが防止され、また、ノズル孔７への気泡の混入が防止される。

図１に示すように、この液体吐出装置は、サブタンク４，５，６内の液高を一定に保持する液高保持手段を備える。この液高保持手段は、各サブタンク４，５，６に取り付けられた液面センサ１６を有する。サブタンク４内のインクが吐出ヘッド８から吐出され消費されサブタンク４内で液面１７が降下すると、液面センサ１６からの信号により循環路１０上の第一の弁１５ａが閉じ、第二と第三の弁１５ｂ，１５ｃが開き、メインタンク１内のインクがポンプ１１によってサブタンク４内に補充される。サブタンク４内のインクの液面１７が所定の高さに到達すると、液面センサ１６からの信号により循環路１０上の第一の弁１５ａが開き、第三の弁１５ｃが閉じ、メインタンク１からのインクの流れが遮断される。このように、メインタンク１からサブタンク４へとインクの液面１７が低下するたびにインクが補給され、サブタンク４内の液高が一定に保持される。他のサブタンク５，６についても同様に操作され、各サブタンク５，６内のインクの液高が一定に保持される。

吐出ヘッド８は、一つのサブタンク４に対し一つだけ設けることもできるが、本実施形態では複数基、具体的には五基設けられている。この五基の吐出ヘッド８がカラーフィルタのガラス基板１８を横断するように配置される。サブタンク４からは各吐出ヘッド８に向かってチューブからなる導管１９が延びている。これにより、カラーフィルタのガラス基板１８のような広い面積を有する被塗布体に対し同種類の液体が全面にわたって塗布される。サブタンク４から各吐出ヘッドに向かって延びる各導管１９上には電磁弁２０が設けられる。これらの電磁弁２０が開くことによりサブタンク４内からインクが吐出ヘッド８のノズル孔７へと供給される。他のサブタンク５，６についても同様に吐出ヘッドが割り当てられる。

図３（Ａ）に示すように、各吐出ヘッド８には、トンネル状の共通液室２１と、共通液室２１に通じる注入口２２と、同じく共通液室２１に通じる多数のノズル孔７とが形成される。注入口２２にサブタンク４から延びる導管１９が接続され、サブタンク４から導管１９を通って来たインクが共通液室２１内に充満する。ノズル孔７は例えば一つの吐出ヘッド８につき１２８本形成され、図３（Ｂ）に示すように、インク２３がノズル孔７内に溜まり、ノズル孔７の先端においてメニスカス２３ａを形成する。図３（Ｂ）は正常なメニスカス２３ａの位置及び形状を示し、このメニスカス２３ａがノズル孔７の先端から球状に突出するときはインク２３の吐出量が過剰となり、ノズル孔７の先端から奥まった箇所に形成されるときは吐出量が不足することになる。ノズル孔７内に溜まったインク２３は、この液体吐出装置の図示しない制御部からの信号によりノズル孔７の先端から微小な液滴となって吐出される。インク２３を吐出する手段としてはピエゾ方式、サーマルインクジェット方式等があるが、所望の吐出方式が採用される。

図３（Ｂ）に示す位置及び形状でインク２３のメニスカス２３ａが形成されるように、図１に示すごとく、吐出ヘッド８はそのノズル孔７の先端がサブタンク４内のインクの液面１７から高さＨの位置になるように配置されると共に、サブタンク４内に所定圧力の気体である空気を送って高さＨのヘッド（水頭）差を解消する圧送手段が設けられる。この場合、すべての色インクに関し、上記高さＨが揃えられる。

圧送手段は、図２に示すエア回路装置２４を有する。エア回路装置２４は、コンプレッサ等の圧空源２５から送られフィルタ２６で濾過された圧縮空気をレギュレータ２７で所定範囲内に減圧し、圧力コントローラ２８で微調整して更に減圧して全サブタンク４，５，６内に送るようになっている。圧力コントローラ２８は、サーボ弁等で構成される。この圧力コントローラ２８によれば、０〜２０ｋＰａの範囲において０．１ｋＰａ（１０ｍｍ水柱）以内の精度で圧力調整が可能である。圧力コントローラ２８は、各色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のインクのサブタンク４，５，６ごとに設けることも可能であるが、本実施形態では一基のみ設けられ、この一基の圧力コントローラ２８から導管２９，３０，３１が各サブタンク４，５，６へと分岐している。圧力コントローラ２８から各サブタンク４，５，６へと向かう各導管２９，３０，３１上にはそれぞれバッファタンク３２及び電磁弁３３，３４が設けられる。

その他、エア回路装置２４内には、図２に示すように、圧力コントローラ２８の上流側から、圧力コントローラ２８、バッファタンク３２等を迂回してサブタンク４，５，６に至る迂回導管３５，３６，３７が設けられ、これらの迂回導管３５，３６，３７が分岐する前の上流側に電空変換器３８が設けられ、各迂回導管３５，３６，３７上に、電磁弁３９，４０が設けられる。これらの迂回導管３５，３６，３７は各サブタンク４，５，６から吐出ヘッド８のノズル孔７内にインクを初期充填する際に使用される。また、エア回路装置２４内には、上記脱気フィルタ１３ａ，１３ｂ，１３ｃから脱気するための真空ポンプ４１が設けられる。脱気フィルタ１３ａ，１３ｂ，１３ｃから真空ポンプ４１に至る吸引管４２上にはレギュレータ４３、トラップ４４等が設けられる。なお、脱気フィルタ１３ｂ，１３ｃはそれぞれＧインク、Ｂインクの脱気用である。

図２に示すエア回路装置２４において、上記迂回導管３５，３６，３７上の電磁弁３９が開き、圧力コントローラ２８からの導管２９，３０，３１上の各電磁弁３３が閉じ、各電磁弁３４が開いて、電空変換器３８を介し圧空源２５から高圧の圧縮空気が各サブタンク４，５，６内に流入すると、各サブタンク４，５，６からインクが各吐出ヘッド８へと急速に流れ、ノズル孔７内に流れ込むと同時にノズル孔７内の空気をノズル孔７の先端から排出する。次に、迂回導管３５，３６，３７上の電磁弁３９が閉じ、電磁弁４０が開いて迂回導管３５，３６，３７内の高圧空気を大気中に排気し、圧力コントローラ２８側の導管２９，３０，３１上の電磁弁３３が開き、圧力コントローラ２８で圧力調整された比較的低圧の空気がサブタンク４，５，６内に送られる。この低圧空気によってサブタンク４，５，６内のインクが図１に示す高さＨだけ上昇し、吐出ヘッド８のノズル孔７内に流入し、図３（Ｂ）のごとくノズル孔７の先端でメニスカス２３ａを形成する。

図３（Ｂ）に示すようにノズル孔７の先端にメニスカス２３ａを形成するために、本実施形態の液体吐出装置は、図１に示すように吐出ヘッド８のノズル孔７の先端を観察するディスプレイ装置４５が設けられる。ディスプレイ装置４５は吐出ヘッド８におけるノズル孔７の一部又は全部の先端を撮影するカメラ４６とモニタ４７とを具備する。操作者がモニタ４７上でノズル孔７の先端を観察しつつ圧力コントローラ２８で圧力調整し、図３（Ｂ）に示すメニスカス２３ａが形成されたところで圧力調整を完了する。

上記圧送手段のみによってはメニスカス２３ａをノズル孔７の先端に形成し難い場合がある。殊に、一基の圧力コントローラ２８によって得た圧縮空気を全サブタンク４，５，６に供給する場合、ある色のインクはノズル孔７の先端にメニスカス２３ａを形成することができたが、他の色のインクについてはノズル孔７の奥まった箇所にメニスカス２３ａが形成されることがある。このような現象はインクの粘度、濃度等の相違により発生するものと考えられる。本実施形態の液体吐出装置は、圧送手段によって適正位置にメニスカス２３ａを形成することができない場合に、メニスカス２３ａをノズル孔７の先端まで移動させることができるようにするための手段として、図１に示すような高さ調整装置４８を備える。

この高さ調整装置４８は、各サブタンク４，５，６に略水平に固定されたアーム４９と、このアーム４９の図示しない雌ネジに螺合する垂直方向に伸びた送りネジ棒５０とを具備する。送りネジ棒５０はこの液体吐出装置の図示しないフレームに回動可能に保持される。送りネジ棒５０をいずれかの向きに回すと、サブタンク４が液面１７に垂直な方向で上昇又は下降し、これにより、上記圧送手段によって送られたインクのメニスカス２３ａがノズル孔７内を移動する。操作者が上記モニタ４６上でノズル孔７の先端を観察しつつ送りネジ棒５０を回してサブタンク４の高さを調節し、図３（Ｂ）のごとくメニスカス２３ａがノズル孔７の先端に到達したところで圧力調整を完了する。このような高さ調整が、メニスカス２３ａに位置不良が生じたすべてのインクのサブタンク４，５，６について行われる。

（液体吐出装置の作用）
次に、上記構成の液体吐出装置の作用について説明する。

（１）カラーフィルタの製造にあたり、まず、図２に示すエア回路装置２４において、迂回導管３５，３６，３７上の電磁弁３９を開き、電空変換器３８を介して圧空源２５から高圧の圧縮空気を全サブタンク４，５，６内に供給する。この圧縮空気により、各サブタンク４，５，６からインクが図３（Ａ）に示す各吐出ヘッド８へと急速に流れる。インクは各吐出ヘッド８において注入口２２から共通液室２１内へと流入した後、さらに多数のノズル孔７内に流入し、同時にノズル孔７内から空気を排除する。

（２）迂回導管３５，３６，３７上の電磁弁３９を閉じ、電磁弁４０を開いて高圧の圧縮空気を大気中に逃した後、圧力コントローラ２８側の導管２９，３０，３１上の電磁弁３３を開き、圧力コントローラ２８で圧力調整した比較的低圧の空気を全サブタンク４，５，６内に送る。この低圧空気によってサブタンク４，５，６内のインクが図１に示す高さＨだけ上昇し、吐出ヘッド８のノズル孔７内に流入し、図３（Ｂ）のごとくノズル孔７の先端でメニスカス２３ａを形成する。

このメニスカス２３ａをノズル孔７の先端に形成する際、図１に示すごとく吐出ヘッド８のノズル孔７の先端をディスプレイ装置４５により観察する。この時、カラーフィルタのガラス基板１８はまだ供給されていない。操作者がモニタ４７上でノズル孔７の先端を観察しつつ図２に示す圧力コントローラ２８で圧力調整し、図３（Ｂ）に示すようなメニスカス２３ａがノズル７の先端に形成されたところで圧力調整を完了する。

（３）圧力コントローラ２８により調圧した空気のみによってはメニスカス２３ａをノズル孔７の先端に形成しえない場合があり、ある色のインクはノズル孔７の先端にメニスカス２３ａを形成することができたが、他の色のインクについてはノズル孔７の奥まった箇所にメニスカス２３ａが形成されることがある。その場合は、図１に示す高さ調整装置５０を操作することによりメニスカス２３ａをノズル孔７の先端へと移動させる。

すなわち、操作者がモニタ４７上でノズル孔７の先端を観察しつつ送りネジ棒５０を回してサブタンク４，５，６の高さを調節し、図３（Ｂ）示すようなメニスカス２３ａがノズル孔７の先端に到達したところで送りネジ棒５０の回転を止め圧力調整を完了する。このような高さ調整を、メニスカス２３ａに位置不良が生じたすべてのインクのサブタンク４，５，６について行う。

以上でカラーフィルタのガラス基板１８に対する各インクの印刷又は塗布の準備が完了する。

（４）図１に示すように吐出ヘッド８のノズル孔７にカラーフィルタのガラス基板１８を正対させ、吐出ヘッド８とガラス基板１８を相対的に移動させつつ、吐出ヘッド８からインクの微細な液滴をガラス基板１８に対して吐出する。吐出ヘッド８の各ノズル孔７において、インクがノズル孔７の先端にメニスカス２３ａを形成するように供給されるので、ノズル孔７の先端からインクが空気を巻き込むことなく適正量の液滴となって被塗布体であるガラス基板１８に向かって吐出される。これにより、ガラス基板１８上にＲ，Ｇ，Ｂのインクからなる塗膜が均一に精度良く形成される。

（５）また、各吐出ヘッド８からインクを吐出する最中、サブタンク４，５，６内のインクが図１に示す循環路１０上をポンプ１１の駆動により矢印方向に流れて常時循環し、循環する途中でインク内の異物がフィルタ１２により除去され、また、インク内の気泡が脱気フィルタ１３ａ，１３ｂ，１３ｃにより除去される。これにより、吐出ヘッド８のノズル孔７の目詰まりが防止され、また、ノズル孔７への気泡の混入が防止される。

（６）また、各吐出ヘッド８からインクを吐出することにより、サブタンク４，５，６内のインクが消費され液面１７が降下するが、この液面１７の降下を液面センサ１６が検知する。この液面センサ１６からの信号により循環路１０上の第一の弁１５ａが閉じ、第二と第三の弁１５ｂ，１５ｃが開き、メインタンク１，２，３内のインクをポンプ１１によってサブタンク４，５，６内に補充する。サブタンク４，５，６内のインクの液面１７が所定の高さに到達すると、液面センサ１６からの信号により循環路１０上の第一の弁１５ａが開き、第三の弁１５ｃが閉じ、メインタンク１，２，３からのインクの流れを遮断する。これにより、サブタンク４，５，６内の液高が常時一定に保持され、吐出ヘッド８内においてメニスカス２３ａが常に正常な位置に形成される。

（液体供給装置の第１実施形態）
次に、本発明に係る液体供給装置の第１実施形態について説明する。図４は本発明に係る液体供給装置の第１実施形態の開蓋状態を示す平面図、図５は図４のＶ−Ｖ線による断面図、図６は図４のＶＩ−ＶＩによる断面図である。なお、以下の各実施形態では、液体供給装置としてＲインク用のサブタンク４だけについて説明するが、他のＧ，Ｂインク用のサブタンク５，６についても全く同様である。

図４〜図６に示すように、サブタンク４は、図示しない蓋体が被着され、かつアルミニウムから角形容器状に形成されたケーシング５１を有し、このケーシング５１の開口縁には、上記蓋体が被着された際に気密性を保持するためのＯリングが装着されるＯリング溝５２が周回するように形成されている。また、ケーシング５１の開口縁の隅角部には、それぞれ上記蓋体を取り付けるための取付ネジを螺合させるためのネジ穴５３ａが形成される。そして、ケーシング５１の底面の端部には、それぞれケーシング５１を設置するためのネジ穴５３ｂが形成される。

ケーシング５１の底面には、傾斜部としての傾斜段部５４が形成されている。この傾斜段部５４には、所定の高さを有する上部５４ａ、所定の勾配を備えた斜面部５４ｂ、及び底部５４ｃが連続して形成されている。そして、ケーシング５１の底面には、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）が全てコーティングされている。

また、傾斜段部５４の上部５４ａ中央には、サブタンク４内にインクを供給するための液体供給孔としてのインク供給孔５５が形成されている。すなわち、このインク供給孔５５は、図１に示すようにサブタンク４内のインクが吐出ヘッド８から吐出され消費されサブタンク４内で液面１７が降下すると、液面センサ１６からの信号により循環路１０上の第一の弁１５ａが閉じ、第二と第三の弁１５ｂ，１５ｃが開き、メインタンク１内のインクがポンプ１１によってサブタンク４内に補充するときに用いられる。

さらに、傾斜段部５４の底部５４ｃには、各吐出ヘッド８に向かってチューブからなる導管１９が接続される５つのヘッド供給孔５６がケーシング５１の長手方向に沿って一定間隔をおいて一列に並んで形成されている。したがって、各導管１９上に設けられた電磁弁２０を開くことにより、サブタンク４内からヘッド供給孔５６を通してインクが吐出ヘッド８のノズル孔７へと供給される。

また、傾斜段部５４の底部５４ｃ中央には、サブタンク４内のインクを排出する液体排出孔としてのインク排出孔５７が形成されている。このインク排出孔５７は、図１に示すように循環路１０上の第一と第二の弁１５ａ，１５ｂが開き、導管１４上の第三の弁１５ｃが閉じ、ポンプ１１が駆動すると、サブタンク４内のインクがインク排出孔５７から各循環路１０内を矢印方向に流れて常時循環する際、又はサブタンク４内からインクの全てを排出する際等に用いられる。

したがって、本実施形態の液体供給装置は、傾斜段部５４の上部５４ａにインク供給孔５５を形成する一方、傾斜段部５４の底部５４ｃにインク排出孔５７を形成したことから、ケーシング５１の設置状態においてインク排出孔５７の形成位置は、インク供給孔５５の形成位置より低くなる。

（液体供給装置の第１実施形態の作用）
次に、上記構成の液体供給装置の作用について説明する。

サブタンク４内の液面１７が降下すると、ケーシング５１内には、メインタンク１内のインクがポンプ１１によって傾斜段部５４の上部５４ａ中央に形成したインク供給孔５５を通して補充される。

そして、ケーシング５１内のインクを排出する場合、ケーシング５１の設置状態におけるインク排出孔５７の形成位置をインク供給孔５５の形成位置より低くしたので、インク排出孔５７より高い位置に形成されたインク供給孔５５を通して供給されたインクは、ケーシング５１内の斜面部５４ｂに沿って流下し、ケーシング５１の底面、つまり傾斜段部５４の底部５４ｃに滞留することなく、インク排出孔５７から円滑かつ確実に排出することができる。そのため、古い液体が滞留することなく、かつ交換時に古い液体が新規の液体と混合することなく、色相等の色彩の変化を未然に防止することができる。

また、ケーシング５１の傾斜段部５４の最下部、すなわち傾斜段部５４の底部５４ｃにインク排出孔５７を形成したので、インク供給孔５５を通して供給されたインクは、ケーシング５１内の斜面部５４ｂに沿って流下し、インク排出孔５７から一段と円滑かつ確実に排出することができる。逆に、傾斜段部５４の上部、すなわち傾斜段部５４の上部５４ａにインク供給孔５５を形成したことにより、インク供給孔５５を通して供給されたインクは、ケーシング５１内の斜面部５４ｂの上部から斜面部５４ｂに沿って流下し、インク排出孔５７から一段と円滑かつ確実に排出することができる。

さらに、ケーシング５１の底面に四フッ化エチレン樹脂をコーティングしたので、インク排出孔５７より高い位置に形成されたインク供給孔５５を通して供給されたインクは、ケーシング５１の底面、すなわち傾斜段部５４の底面５４ｃに滞留することなく、インク排出孔５７から一段と円滑かつ確実に排出することができる。

（液体供給装置の第２実施形態）
次に、本発明に係る液体供給装置の第２実施形態について説明する。図７は本発明に係る液体供給装置の第２実施形態の開蓋状態を示す平面図、図８は図７のＶIII−ＶIII線による断面図、図９は図７のＩＸ−ＩＸによる断面図である。なお、前記第１実施形態と同一または対応する部分には、同一の符号を用いて説明する。

図７〜図９に示すように、本実施形態のケーシング５１の底面には、すり鉢状に形成された傾斜部としての傾斜面部５８が形成されている。この傾斜面部５８は、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）がコーティングされている。

傾斜面部５８の上部には、サブタンク４内にインクを供給するための液体供給孔としてのインク供給孔５５が形成されている。このインク供給孔５５と略対称の位置には、導管１９が接続される５つのヘッド供給孔５６がケーシング５１の長手方向に沿って一定間隔をおいて一列に並んで形成されている。

また、傾斜面部５８の底部中央には、サブタンク４内のインクを排出する液体排出孔としてのインク排出孔５７が形成されている。

したがって、本実施形態の液体供給装置は、傾斜面部５８の上部にインク供給孔５５を形成する一方、傾斜面部５８の底部中央にインク排出孔５７を形成したことから、ケーシング５１の設置状態においてインク排出孔５７の形成位置は、インク供給孔５５の形成位置より低くなる。

したがって、ケーシング５１内のインクを排出する場合、ケーシング５１の設置状態におけるインク排出孔５７の形成位置をインク供給孔５５の形成位置より低くしたので、インク排出孔５７より高い位置に形成されたインク供給孔５５を通して供給されたインクは、ケーシング５１の底面、つまり傾斜面部５８の底部に滞留することなく、インク排出孔５７から円滑かつ確実に排出することができる。そのため、古い液体が滞留することなく、かつ交換時に古い液体が新規の液体と混合することなく、色相等の色彩の変化を未然に防止することができる。その他の構成及び作用は、前記第１実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態では三色の液状インクをカラーフィルタの基板に塗布する場合について説明したが、本発明は一色又は四色以上のインクを塗布、印刷する場合、インク以外の液体を塗布、印刷する場合、カラーフィルタの基板以外の被塗布材に塗布、印刷する場合等についても適用可能である。

本発明に係る液体吐出装置の一例を示す概略ブロック図である。 図１に示す液体吐出装置の圧送手段におけるエアー回路の一例を示すブロック図である。 図（Ａ）は、吐出ヘッドの模式縦断面図、図（Ｂ）は図（Ａ）中Ｂ部拡大図であり、一つのノズル孔内にメニスカスが適正な位置及び形状に形成された状態を示す。 本発明に係る液体供給装置の第１実施形態の開蓋状態を示す平面図である。 図４のＶ−Ｖ線による断面図である。 図４のＶＩ−ＶＩによる断面図である。 本発明に係る液体供給装置の第２実施形態の開蓋状態を示す平面図である。 図７のＶIII−ＶIII線による断面図である。 図７のＩＸ−ＩＸによる断面図である。

符号の説明

１，２，３…メインタンク
４，５，６…サブタンク
７…ノズル孔
８…吐出ヘッド
１０…循環路
１６…液面センサ
１７…液面
１８…ガラス基板
２３ａ…メニスカス
２８…圧力コントローラ
４５…ディスプレイ装置
４８…高さ調整装置
５１…ケーシング
５４…傾斜段部（傾斜部）
５４ａ…上部
５４ｂ…斜面部
５４ｃ…底部
５５…インク供給孔（液体供給孔）
５６…ヘッド供給孔
５７…インク排出孔（液体排出孔）
５８…傾斜面部（傾斜部）

Claims (6)

1. 液体をメインタンクから液体供給孔を通してケーシングに送って当該ケーシング内に貯留し、前記ケーシングから液体排出孔を通して液体を吐出ヘッドへと送り、この吐出ヘッドの先端から被塗布体に向かって液滴を吐出する液体供給装置であって、
   前記ケーシングの設置状態における前記液体排出孔の形成位置を前記液体供給孔の形成位置より低くしたことを特徴とする液体供給装置。
2. 請求項１に記載の液体供給装置において、
   前記ケーシングの底面に傾斜部が形成され、当該傾斜部の最下部に少なくとも一つの前記液体排出孔を形成したことを特徴とする液体供給装置。
3. 請求項２に記載の液体供給装置において、
   前記傾斜部の上部に前記液体供給孔を形成したことを特徴とする液体供給装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液体供給装置において、
   前記少なくとも一つの液体排出孔を循環用としたことを特徴とする液体供給装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体供給装置において、
   前記ケーシングの底面に四フッ化エチレン樹脂をコーティングしたことを特徴とする液体供給装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載のケーシングがサブタンクであって、当該サブタンクにメインタンクからインクが供給される一方、前記サブタンクから吐出ヘッドにインクを供給することを特徴とするパターニング装置。

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