JP2008264767A - 液滴噴射塗布装置及び塗布体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】噴射不良の発生を抑止することができる液滴噴射塗布装置を提供する。
【解決手段】液滴噴射塗布装置１において、液体収容部２１から供給される液体を噴射する液滴噴射ヘッドＨと、液体収容部２１から液滴噴射ヘッドＨに液体供給流路３１を介して供給する液体供給部Ｐ１と、液体供給流路３１中に液体供給部Ｐ１より液滴噴射ヘッドＨ側に位置付けて設けられ流入する液体が滴下するように形成された第１緩衝液体貯留部１９と、液滴噴射ヘッドＨから液体収容部２１又は第１緩衝液体貯留部１９に液体戻し流路３２を介して戻す液体戻し部Ｐ３、Ｐ４と、液体戻し流路３２、３３中に液体戻し部Ｐ３より液滴噴射ヘッドＨ側に位置付けて設けられ流入する液体が滴下するように形成された第２緩衝液体貯留部２０とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、塗布対象物に複数の液滴を噴射して塗布する液滴噴射塗布装置及び塗布体の製造方法に関する。

液滴噴射塗布装置は、画像情報の印刷に加え、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置、電子放出表示装置、プラズマ表示装置及び電気泳動表示装置等の様々な平面型表示装置を製造する際の工程に用いられている。

この液滴噴射塗布装置は、基板等の塗布対象物に向けてインク等の液体を複数のノズルから液滴としてそれぞれ噴射する液滴噴射ヘッド（例えば、インクジェットヘッド）を備えており、その液滴噴射ヘッドにより塗布対象物に複数の液滴を着弾させ、所定の塗布パターンを形成し、様々な塗布体を製造する。

インクはインクタンクから液滴噴射ヘッドに配管（インク流路）を介して供給される。この配管には、バルブやポンプ等が設けられている。なお、液滴噴射ヘッド内のインクの液圧は、ノズルからのインク漏れ等を防止することを目的として負圧に保たれている（例えば、特許文献１参照）。

このような液滴噴射塗布装置では、溶け難い材料を含むインクを用いるため、インクの経時変化によりその材料の沈降が生じ、その沈降が要因となる噴射不良が発生してしまう。これを解決するため、液滴噴射ヘッドとインクタンクとの間でインクを循環する液滴噴射塗布装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６−１９２６３８号公報 特開２００４−２３０６５２号公報

しかしながら、前述の液滴噴射塗布装置では、バルブやポンプの駆動により、配管内のインクを介して液滴噴射ヘッドに圧力変動が加えられるため、インクの漏れや空気の吸込等が発生する。このため、ノズル面へのインクしみ出しや液滴噴射ヘッドの気泡吸い込みが生じるため、不噴射等の噴射不良が発生してしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、噴射不良の発生を抑止することができる液滴噴射塗布装置及び塗布体の製造方法を提供することである。

本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、液滴噴射塗布装置において、液体を収容する液体収容部と、液体収容部から供給された液体が通過する内部流路を有し、内部流路を通過する液体を液滴として噴射する液滴噴射ヘッドと、液体収容部と液滴噴射ヘッドの内部流路とを連通し、液体収容部から液滴噴射ヘッドに液体を供給するための液体供給流路と、液体供給流路中に設けられ、液体収容部から液滴噴射ヘッドに液体供給流路を介して液体を供給する液体供給部と、液体供給流路中に液体供給部より液滴噴射ヘッド側に位置付けて設けられ、液体供給流路から流入する液体が滴下するように形成され、流入した液体を貯留する第１緩衝液体貯留部と、液滴噴射ヘッドの内部流路と液体収容部又は第１緩衝液体貯留部とを連通し、液滴噴射ヘッドの内部流路を通過した液体を液滴噴射ヘッドから液体収容部又は第１緩衝液体貯留部に戻すための液体戻し流路と、液体戻し流路中に設けられ、液滴噴射ヘッドの内部流路を通過した液体を液滴噴射ヘッドから液体収容部又は第１緩衝液体貯留部に液体戻し流路を介して戻す液体戻し部と、液体戻し流路中に液体戻し部より液滴噴射ヘッド側に位置付けて設けられ、液体戻し流路から流入する液体が滴下するように形成され、流入した液体を貯留する第２緩衝液体貯留部とを備えることである。

本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、液滴噴射塗布装置において、液体を収容する液体収容部と、液体収容部から供給された液体が通過する内部流路及び内部流路に連通するノズルが形成されたノズル面を有し、内部流路を通過する液体をノズルから液滴として噴射する液滴噴射ヘッドと、液体収容部と液滴噴射ヘッドの内部流路とを連通し、液体収容部から液滴噴射ヘッドに液体を供給するための液体供給流路と、液体供給流路中に設けられ、液体収容部から液滴噴射ヘッドに液体供給流路を介して液体を供給する液体供給部と、液体供給流路中に液体供給部より液滴噴射ヘッド側に位置付けて設けられ、液体供給流路から流入する液体が滴下するように形成され、流入した液体を貯留する第１緩衝液体貯留部と、液滴噴射ヘッドの内部流路と液体収容部とを連通し、液滴噴射ヘッドの内部流路を通過した液体を液滴噴射ヘッドから液体収容部に戻すための液体戻し流路と、液体戻し流路中に設けられ、液滴噴射ヘッドの内部流路を通過した液体を液滴噴射ヘッドから液体収容部に戻す液体戻し部と、液体戻し流路を開閉する開閉弁と、液滴噴射ヘッドの内部流路内の液体に対し、第１緩衝液体貯留部を介して加圧を行う加圧部と、液滴噴射ヘッドのノズル面が浸漬される液体を収容する液槽と、液滴噴射ヘッドと液槽とを相対移動させ、液滴噴射ヘッドのノズル面を液槽内の液体に浸漬する移動機構と、開閉弁を閉状態にし、開閉弁が閉状態で液滴噴射ヘッドの内部流路内の液体を加圧部によりノズルから排出してノズルの先端に球状の液球として付着させ、液球が付着した液滴噴射ヘッドのノズル面を移動機構により液槽内の液体に浸漬し、液滴噴射ヘッドのノズル面が液槽内の液体に浸漬された状態で、開閉弁を開状態にする循環準備制御を行う制御手段とを備えることである。

本発明の実施の形態に係る第３の特徴は、塗布体の製造方法において、前述の第１又は第２の特徴に係る液滴噴射塗布装置を用いて、塗布対象物に向けて液滴を噴射して塗布する工程を有することである。

本発明によれば、噴射不良の発生を抑止することができる。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態について図１乃至図３を参照して説明する。

図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る液滴噴射塗布装置１は、液体であるインクを液滴として塗布対象物の基板Ｋに塗布するインク塗布ボックス２と、そのインク塗布ボックス２にインクを供給するインク供給ボックス３とを備えている。これらのインク塗布ボックス２及びインク供給ボックス３は、互いに隣接して架台４の上面に固定されている。

インク塗布ボックス２の内部には、基板Ｋを保持してＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる基板移動機構５と、基板移動機構５上の基板Ｋに向けて液滴を噴射する液滴噴射ヘッドＨを有する液滴噴射ヘッドユニット６と、その液滴噴射ヘッドユニット６をＸ軸方向に移動させるユニット移動機構７と、液滴噴射ヘッドＨを清掃するヘッドメンテナンスユニット８とが設けられている。

基板移動機構５は、Ｙ軸方向ガイド板９、Ｙ軸方向移動テーブル１０、Ｘ軸方向移動テーブル１１及び基板保持テーブル１２により構成されている。これらのＹ軸方向ガイド板９、Ｙ軸方向移動テーブル１０、Ｘ軸方向移動テーブル１１及び基板保持テーブル１２は平板状に形成され、架台４の上面に積層されて設けられている。

Ｙ軸方向ガイド板９は架台４の上面に固定されて設けられている。このＹ軸方向ガイド板９の上面には、複数のガイド溝９ａがＹ軸方向に沿って形成されている。これらのガイド溝９ａが、Ｙ軸方向にＹ軸方向移動テーブル１０を案内する。

Ｙ軸方向移動テーブル１０は、各ガイド溝９ａにそれぞれ係合する複数の突起部（図示せず）を下面に有しており、Ｙ軸方向ガイド板９の上面にＹ軸方向に移動可能に設けられている。また、Ｙ軸方向移動テーブル１０の上面には、複数のガイド溝１０ａがＸ軸方向に沿って形成されている。このＹ軸方向移動テーブル１０は、送りネジ及び駆動モータを用いた送り機構（図示せず）により各ガイド溝９ａに沿ってＹ軸方向に移動する。

Ｘ軸方向移動テーブル１１は、各ガイド溝１０ａに係合する突起部（図示せず）を下面に有しており、Ｙ軸方向移動テーブル１０の上面にＸ軸方向に移動可能に設けられている。このＸ軸方向移動テーブル１１は、送りネジ及び駆動モータを用いた送り機構（図示せず）により各ガイド溝１０ａに沿ってＸ軸方向に移動する。

基板保持テーブル１２は、Ｘ軸方向移動テーブル１１の上面に固定されて設けられている。この基板保持テーブル１２は、基板Ｋを吸着する吸着機構（図示せず）を備えており、その吸着機構により上面に基板Ｋを固定して保持する。吸着機構としては、例えばエアー吸着機構等を用いる。

ユニット移動機構７は、架台４の上面に立設された一対の支柱１３Ａ、１３Ｂと、それらの支柱１３Ａ、１３Ｂの上端部間に連結されてＸ軸方向に延出するＸ軸方向ガイド板１４と、そのＸ軸方向ガイド板１４にＸ軸方向に移動可能に設けられ液滴噴射ヘッドユニット６を支持するベース板１５とを有している。

一対の支柱１３Ａ、１３Ｂは、Ｘ軸方向においてＹ軸方向ガイド板９を挟むように設けられている。また、Ｘ軸方向ガイド板１４の前面には、ガイド溝１４ａがＸ軸方向に沿って形成されている。このガイド溝１４ａがＸ軸方向にベース板１５を案内する。

ベース板１５は、ガイド溝１４ａに係合する突起部（図示せず）を背面に有しており、Ｘ軸方向ガイド板１４にＸ軸方向に移動可能に設けられている。このベース板１５は、送りネジ及び駆動モータを用いた送り機構（図示せず）によりガイド溝１４ａに沿ってＸ軸方向に移動する。このようなベース板１５の前面には、液滴噴射ヘッドユニット６が取り付けられている。

液滴噴射ヘッドユニット６は、図１及び図２に示すように、基板保持テーブル１２上の基板Ｋの表面に向けて複数の液滴を噴射する液滴噴射ヘッドＨと、ベース板１５に固定して設けられ液滴噴射ヘッドＨを移動可能に支持する支持移動機構１６とを具備している。

液滴噴射ヘッドＨは、液滴を噴射するための複数のノズル（貫通孔）Ｎを有するノズルプレートＴ（図２参照）及びそれらのノズルＮにそれぞれ対応させて設けられた複数の圧電素子（図示せず）等を具備している。各ノズルＮは、所定のピッチで一直線上に並べてノズルプレートＴに設けられている。このノズルプレートＴの外面がノズル面Ｔａとして機能する。ノズルＮの数は例えば６４、１２８又は２５６個程度であり、ノズルＮの直径は例えば２０μｍから６０μｍ程度であり、ノズルＮのピッチは例えば０．５ｍｍ程度である。このような液滴噴射ヘッドＨは、各圧電素子に対する駆動電圧の印加に応じて、各ノズルＮから液滴（インク滴）を基板Ｋに向けて噴射し、基板Ｋの表面に液滴を塗布して所定の塗布パターンを形成する。

支持移動機構１６は、図２に示すように、液滴噴射ヘッドＨを支持する支持部材１７と、基板保持テーブル１２上の基板Ｋの塗布面に対して垂直方向、すなわちＺ軸方向に支持部材１７を移動させるＺ軸方向移動機構１８とにより構成されている。これにより、液滴噴射ヘッドＨがＺ軸方向に移動可能となる。

支持部材１７は、取付部材１７ａを介して液滴噴射ヘッドＨを支持する部材である。液滴噴射ヘッドＨは支持部材１７の基板保持テーブル１２側の面に取付部材１７ａにより取り付けられている。この支持部材１７には、インクを収容する第１バッファタンク１９及び第２バッファタンク２０が設けられている。これらの第１バッファタンク１９及び第２バッファタンク２０は、液滴噴射ヘッドＨが取り付けられた面と反対側の面に並べて載置されている。

Ｚ軸方向移動機構１８は、支持部材１７が取り付けられＺ軸方向に移動可能に設けられた移動台１８ａと、その移動台１８ａをＺ軸方向に移動させるための送りネジであるネジ軸１８ｂと、そのネジ軸１８ｂの駆動源となるモータＭとを備えている。このＺ軸方向移動機構１８は、モータＭの駆動によるネジ軸１８ｂの回転によって移動台１８ａをＺ軸方向に移動させ、支持部材１７に支持された液滴噴射ヘッドＨをＺ軸方向に移動させる。

図１に戻り、ヘッドメンテナンスユニット８は、液滴噴射ヘッドユニット６の移動方向の延長線上であってＹ軸方向ガイド板９から離間させ、架台４の上面に設けられている。このヘッドメンテナンスユニット８は、液滴噴射ヘッドユニット６の液滴噴射ヘッドＨを清掃する。なお、ヘッドメンテナンスユニット８は、液滴噴射ヘッドＨがヘッドメンテナンスユニット８に対向するメンテナンス位置に停止した状態で、液滴噴射ヘッドＨを自動的に清掃する。

インク供給ボックス３の内部には、インクを収容するインクタンク等の液体収容部２１と、インクの流動原となるポンプ部２２とが設けられている。液体収容部２１内のインクがポンプ部２２の駆動により液滴噴射ヘッドＨに供給される。なお、インクとしては、各種のインクを用いることが可能である。例えば、インクは、基板Ｋ上に残留物として残留する溶質と、その溶質を溶解（分散）させる溶媒とにより構成されている。この溶液としては、例えば、水、吸水性低蒸気圧溶媒（例えばＥＧ等）及び水溶性膜材料等を含むインクを用いる。

架台４の内部には、各部を制御するための制御装置２３が設けられている。この制御装置２３は、各部を集中的に制御するＣＰＵ等の制御部と、基板Ｋに対する液滴塗布に関する塗布情報や各種のプログラム等を記憶する記憶部と（いずれも図示せず）を備えている。また、制御装置２３には、操作者により操作される入力部（図示せず）が接続されている。なお、塗布情報は、塗布パターン（例えば、ドットパターン）、基板Ｋの搬送速度及び噴射タイミング等を含んでおり、基板Ｋに対する塗布動作に関する情報である。

制御装置２３は、塗布情報及び各種のプログラムに基づいて、Ｙ軸方向移動テーブル１０の移動、Ｘ軸方向移動テーブル１１の移動、ベース板１５の移動及び支持移動機構１６の駆動等を制御する。これにより、基板保持テーブル１２上の基板Ｋと液滴噴射ヘッドＨとの相対位置を色々と変化させることができる。さらに、制御装置２３は、塗布情報及び各種のプログラムに基づいて、液滴噴射ヘッドＨの駆動及びポンプ部２２の駆動を制御する。

例えば、塗布動作を行う場合、制御装置２３は、塗布情報及び各種のプログラムに基づいて、基板移動機構５及びユニット移動機構７を制御し、液滴噴射ヘッドＨを基板Ｋに対向する塗布開始位置に位置付け、さらに、基板保持テーブル１２をＸ軸方向に移動させながら、液滴噴射ヘッドＨを制御して基板保持テーブル１２上の基板Ｋに液滴を塗布する。このとき、液滴噴射ヘッドＨは、Ｘ軸方向に移動する基板Ｋに向けて液滴を噴射してＹ軸方向に並ぶドット列をＸ軸方向に順次形成し、所定の塗布パターンを基板Ｋ上に塗布する。

次いで、液滴噴射塗布装置１のインク循環に関する各部について詳しく説明する。

図２に示すように、液滴噴射ヘッドＨは、液体収容部２１から供給されたインクが通過する内部流路Ｈａを有しており、その内部流路Ｈａを通過するインクをノズルＮから液滴として噴射する。

液体収容部２１と液滴噴射ヘッドＨとの間には、液体収容部２１と液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａとを連通する液体供給流路３１が設けられている。この液体供給流路３１は、液体収容部２１から液滴噴射ヘッドＨにインクを供給するための流路である。液体供給流路３１としては、例えばチューブやパイプ等を用いる。

この液体供給流路３１中（途中）には、液体収容部２１側から順番に、液体供給部Ｐ１及び第１バッファタンク（第１緩衝液体貯留部）１９が設けられている。したがって、液体供給流路３１は、第１バッファタンク１９を含め、液体収容部２１と第１バッファタンク１９とを連通する流路３１ａと、第１バッファタンク１９と液滴噴射ヘッドＨとを連通する流路３１ｂとにより構成されている。

液体供給部Ｐ１は、液体収容部２１から液滴噴射ヘッドＨに液体供給流路３１を介してインクを供給する装置である。この液体供給部Ｐ１としては、例えば液体用ポンプ等を用いる。この液体供給部Ｐ１はポンプ部２２内に設けられ制御装置２３に電気的に接続されており、その駆動が制御装置２３により制御される。

第１バッファタンク１９は、液滴噴射ヘッドＨ内のインクの液圧を負圧にするための負圧タンクである。この第１バッファタンク１９は、液体供給流路３１中に液体供給部Ｐ１より液滴噴射ヘッドＨ側に位置付けて設けられ、液体供給流路３１の流路３１ａから流入するインクが滴下するように形成され、流入したインクを貯留するタンクである。この第１バッファタンク１９は、その内部の内壁面に沿ってインクを流し、その内壁面に沿って流れたインクを貯留する。このとき、液体供給流路３１中に気泡が存在していた場合でも、その気泡は取り除かれる。特に、液滴噴射ヘッドＨの交換等の作業により、液体供給流路３１の流路３１ａ中に侵入した気泡も取り除かれる。このように、第１バッファタンク１９は、流路３１ａを流れるインクから気泡を除去する気泡除去部として機能する。さらに、第１バッファタンク１９内には、空気層が存在する。この空気層が液体供給部Ｐ１及び第２液体戻し部Ｐ４の各々の駆動による圧力変動を吸収する層として機能する。

この第１バッファタンク１９には、排気パイプ１９ａを介してタンク内を減圧する減圧部Ｐ２が接続されている。この減圧部Ｐ２はポンプ部２２内に設けられ制御装置２３に電気的に接続されており、その駆動が制御装置２３により制御される。また、排気パイプ１９ａの径路中には、圧力制御のためのレギュレータＲ１が設けられている。なお、減圧部Ｐ２としては、例えば真空ポンプ等を用いる。この減圧部Ｐ２により生じる負圧によって、液滴噴射ヘッドＨの各ノズルＮのインク液面（メニスカス）が調整される。これにより、インクの漏れ出しや噴射不良が防止される。

さらに、第１バッファタンク１９には、その内部の液面を検出する液面センサＦが取り付けられている。この液面センサＦは制御装置２３に電気的に接続されており、第１バッファタンク１９内のインクが所定量以下になったことを検出し、検出信号を制御装置２３に送信する。なお、液面センサＦとしては、例えば超音波式の液面計等を用いる。

次いで、液滴噴射ヘッドＨと液体収容部２１との間には、液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａと液体収容部２１とを連通する第１液体戻し流路３２が設けられている。この第１液体戻し流路３２は、液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａを通過したインクを液滴噴射ヘッドＨから液体収容部２１に戻すための流路である。第１液体戻し流路３２としては、例えばチューブやパイプ等を用いる。

この第１液体戻し流路３２中には、液滴噴射ヘッドＨ側から順番に、第２バッファタンク（第２緩衝液体貯留部）２０、第１バルブＶ１及び第１液体戻し部Ｐ３が設けられている。したがって、第１液体戻し流路３２は、第２バッファタンク２０を含め、液滴噴射ヘッドＨと第２バッファタンク２０とを連通する流路３２ａと、第２バッファタンク２０と液体収容部２１とを連通する流路３２ｂとにより構成されている。

第１液体戻し部Ｐ３は、液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａを通過したインクを液滴噴射ヘッドＨから液体収容部２１に第１液体戻し流路３２を介してインクを戻す装置である。この第１液体戻し部Ｐ３としては、例えば液体用ポンプ等を用いる。第１液体戻し部Ｐ３はポンプ部２２内に設けられ制御装置２３に電気的に接続されており、その駆動が制御装置２３により制御される。第１バルブＶ１は、第１液体戻し流路３２を開閉するバルブである。この第１バルブＶ１は制御装置２３に電気的に接続されており、その駆動が制御装置２３により制御される。

第２バッファタンク２０は、液体戻し流路３２中に第１液体戻し部Ｐ３より液滴噴射ヘッドＨ側に位置付けて設けられ、液体戻し流路３２の流路３２ａから流入するインクが滴下するように形成され、流入したインクを貯留するタンクである。この第２バッファタンク２０は、その内部の内壁面に沿ってインクを流し、その内壁面に沿って流れたインクを貯留する。このとき、液体戻し流路３２中に気泡が存在していた場合でも、その気泡は取り除かれる。特に、液滴噴射ヘッドＨの交換等の作業により、液体戻し流路３２の流路３２ａ中に侵入した気泡も取り除かれる。このように、第２バッファタンク２０は、流路３２ａを流れるインクから気泡を除去する気泡除去部として機能する。さらに、第２バッファタンク２０内には、空気層が存在する。この空気層が第１液体戻し部Ｐ３及び第２液体戻し部Ｐ４の各々の駆動による圧力変動を吸収する層として機能する。

この第２バッファタンク２０には、大気開放用の排気パイプ２０ａが接続されている。また、排気パイプ２０ａの径路中には、その排気パイプ２０ａを開閉する第２バルブＶ２が設けられている。この第２バルブＶ２は制御装置２３に電気的に接続されており、その駆動が制御装置２３により制御される。

加えて、液滴噴射ヘッドＨと第１バッファタンク１９との間には、液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａと第１バッファタンク１９とを連通する第２液体戻し流路３３が設けられている。この第２液体戻し流路３３は、液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａを通過したインクを液滴噴射ヘッドＨから第１バッファタンク１９に戻すための流路である。第２液体戻し流路３３としては、例えばチューブやパイプ等を用いる。

この第２液体戻し流路３３中には、液滴噴射ヘッドＨ側から順番に、第２バッファタンク２０、第３バルブＶ３及び第２液体戻し部Ｐ４が設けられている。したがって、第２液体戻し流路３３は、第２バッファタンク２０を含め、液滴噴射ヘッドＨと第２バッファタンク２０とを連通する流路３２ａと、第２バッファタンク２０と第１バッファタンク１９とを連通する流路３３ａとにより構成されている。なお、流路３２ａ及び第２バッファタンク２０は、第１液体戻し流路３２と共通である。

第２液体戻し部Ｐ４は、液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａを通過したインクを液滴噴射ヘッドＨから第１バッファタンク１９に第２液体戻し流路３３を介してインクを戻す装置である。この第２液体戻し部Ｐ４としては、例えば液体用ポンプ等を用いる。第２液体戻し部Ｐ３はポンプ部２２内に設けられ制御装置２３に電気的に接続されており、その駆動が制御装置２３により制御される。第３バルブＶ３は、第２液体戻し流路３３を開閉するバルブである。この第３バルブＶ３は制御装置２３に電気的に接続されており、その駆動が制御装置２３により制御される。

次に、前述の液滴噴射塗布装置１のインク循環動作について説明する。液滴噴射塗布装置１の制御装置２３が各種のプログラムに基づいてインク循環処理を実行する。なお、制御装置２３は、液面センサＦの検出結果に応じて液体供給部Ｐ１を制御し、すなわちインクが所定量以下にならないように液体収容部２１から第１バッファタンク１９にインクを供給する。

図３に示すように、制御装置２３は、液滴噴射塗布装置１の起動に応じて、第３バルブＶ３を開け、第２液体戻し部Ｐ４をオンする（ステップＳ１）。これにより、第１バッファタンク１９内のインクは、第１バッファタンク１９から流路３１ｂを通り液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａへ、その内部流路Ｈａから流路３２ａを通り第２バッファタンク２０へ、さらに、第２バッファタンク２０から流路３３ａを通り第１バッファタンク１９へ循環する（第１循環流路）。この第１循環流路のインク循環は常時（待機中や塗布動作中等）行われている。

次いで、制御装置２３は、液滴噴射ヘッドＨが例えば５分や１０分程度の所定の待機時間停止しているか否か判断し（ステップＳ２）、液滴噴射ヘッドＨの所定の待機時間の停止に待機する（ステップＳ２のＮＯ）。ここで、前工程の装置からの基板Ｋの搬送や段取り替え中等のように液滴噴射ヘッドＨが所定の待機時間停止することがある。

液滴噴射ヘッドＨが所定の待機時間停止していると判断した場合には（ステップＳ２のＹＥＳ）、第１バルブＶ１を開け、第１液体戻し部Ｐ３をオンする（ステップＳ３）。これにより、インクは、第１循環流路に加え、液体収容部２１から流路３１ａを通り第１バッファタンク１９へ、第１バッファタンク１９から流路３１ｂを通り液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａへ、その内部流路Ｈａから流路３２ａを通り第２バッファタンク２０へ、さらに、第２バッファタンク２０から流路３２ｂを通り液体収容部２１へ循環する（第２循環流路）。

その後、例えば数分程度の所定の循環時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ４）、所定の循環時間の経過に待機する（ステップＳ４のＮＯ）。所定の循環時間が経過したと判断した場合には（ステップＳ４のＹＥＳ）、第１バルブＶ１を閉じ、第１液体戻し部Ｐ３をオフし（ステップＳ５）、ステップＳ２に処理を戻す。これにより、第２循環流路のインク循環は停止し、第１循環流路のインク循環は継続する。

このようにして、インクは第１循環流路及び第２循環流路を循環するようになる。さらに、第１循環流路のインク循環は常時行われている。これにより、インクに含まれる材料（インク中の材料）の沈降を抑えることができる。その結果、インク中の材料の沈降に起因する液滴噴射ヘッドＨの噴射不良の発生を防止することができる。

また、第１バッファタンク１９では、流入したインクが内壁面に沿って流れて貯留される。このとき、液体供給流路３１の流路３１ａ中に気泡が存在していた場合でも、その気泡は取り除かれる。さらに、空気層が液体供給部Ｐ１及び第２液体戻し部Ｐ４の各々のオンオフ等の駆動による圧力変動を吸収するので、その圧力変動が流路内のインクを介して液滴噴射ヘッドＨに加えられることは抑えられる。これにより、圧力変動に起因するインクの漏れや空気の吸込等の発生を防止することができる。

加えて、第２バッファタンク２０でも、流入したインクが内壁面に沿って流れて貯留される。このとき、液体戻し流路３２の流路３２ａ中に気泡が存在していた場合でも、その気泡は取り除かれる。さらに、空気層が第１液体戻し部Ｐ３及び第２液体戻し部Ｐ４の各々のオンオフ等の駆動による圧力変動を吸収するので、その圧力変動が流路内のインクを介して液滴噴射ヘッドＨに加えられることは抑えられる。これにより、圧力変動に起因するインクの漏れや空気の吸込等の発生を防止することができる。

以上説明したように、本発明の第１の実施の形態によれば、液体供給流路３１の流路３１ａから流入するインクが滴下するように形成された第１バッファタンク１９を液体供給流路３１中に液体供給部Ｐ１より液滴噴射ヘッドＨ側に位置付けて設け、さらに、液体戻し流路３２、３３の流路３２ａから流入するインクが滴下するように形成された第２バッファタンク２０を液体戻し流路３２、３３中に液体戻し部Ｐ３、Ｐ４より液滴噴射ヘッドＨ側に位置付けて設けることによって、第１バッファタンク１９及び第２バッファタンク２０の各々の空気層により、液体供給部Ｐ１や液体戻し部Ｐ３、Ｐ４の駆動による圧力変動が吸収されるので、圧力変動に起因するインクの漏れや空気の吸込等の発生を防止することが可能になる。加えて、インクが液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａ、液体供給流路３１、第１液体戻し流路３２及び第２液体戻し流路３３を循環するので、インクに含まれる材料の沈降を抑えることが可能になる。これらのことから、インク中の材料の沈降による噴射不良を抑止することができ、さらに、液体しみ出しや気泡吸い込みによる噴射不良の発生を抑止することができる。

さらに、第１バッファタンク１９及び第２バッファタンク２０が気泡除去部として機能することによって、インクから気泡が取り除かれるので、インク内の気泡による噴射不良の発生を防止することができる。特に、液滴噴射ヘッドＨの交換等の作業により、流路３１ａ、３２ａ及び液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａ中に侵入した気泡も取り除くことができる。

特に、第１バッファタンク１９が、液体供給流路３１の流路３１ａから流入するインクを内壁面に沿って流し、内壁面に沿って流れたインクを収容し、同様に、第２バッファタンク２０も、液体戻し流路３２の流路３２ａから流入するインクを内壁面に沿って流し、内壁面に沿って流れたインクを収容することによって、簡単な構成により、インクから確実に気泡を取り除くことができる。加えて、流路３１ａ、３２ａの開口部からの空気の吸込等を防止することができる。

また、前述の液滴噴射塗布装置１を用いて、塗布対象物である基板Ｋに向けて液滴を噴射して塗布することによって、噴射不良が発生せずに例えばカラーフィルタやブラックマトリクス（カラーフィルタの額縁）等の各種の塗布体が製造されるので、塗布体の製造不良の発生を防止することができ、さらに、信頼性が高い塗布体を得ることができる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態について図４乃至図６を参照して説明する。

本発明の第２の実施の形態は第１の実施の形態の変形例である。したがって、特に、第１の実施の形態と異なる部分、すなわち液滴噴射塗布装置１のインク循環に関する各部及びインク循環動作について説明する。なお、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態で説明した部分と同じ部分の説明を省略する。

本発明の第２の実施の形態に係る液滴噴射塗布装置１において、図４に示すように、液体供給流路３１中には、液体収容部２１側から順番に、液体供給部Ｐ１、第４バルブＶ４及び第１バッファタンク（第１緩衝液体貯留部）１９が設けられている。したがって、液体供給流路３１は、第１バッファタンク１９を含め、液体収容部２１と第４バルブＶ４とを連通する流路３１ｃと、第４バルブＶ４と第１バッファタンク１９とを連通する流路３１ｄと、第１バッファタンク１９と液滴噴射ヘッドＨとを連通する流路３１ｅとにより構成されている。これらの流路３１ｃ〜３１ｅとしては、例えばチューブやパイプ等を用いる。

ここで、インクとしては、例えばスペーサ粒子を含むインクを用いる。このインクが基板上に塗布されて乾燥すると、スペーサ粒子が基板上に残留することになる。スペーサ粒子は、液晶表示装置製造用の２枚の基板間に液晶を注入するため、それらの基板間に均一な隙間を生成するためのもので、数ミクロンの粒径を有する剛体である。このスペーサ粒子は樹脂等により形成されており、その粒子比重や粒子径は着色目的で用いられる顔料に比すると大きく、インク内で沈降しやすいものである。

液体収容部２１には、その液体収容部２１内の液体を攪拌する第１攪拌機構４１が設けられている。第１攪拌機構４１は、液体収容部２１内に回転可能に設けられた攪拌部材としてのプロペラ４１ａと、そのプロペラ４１ａを回転させる駆動源となるモータ４１ｂとを備えている。モータ４１ｂは制御装置２３に電気的に接続されており、その駆動が制御装置２３により制御される。この第１攪拌機構４１は、制御装置２３による制御に応じてモータ４１ｂを駆動し、液体収容部２１内の液体に浸漬しているプロペラ４１ａを回転させ、その液体を攪拌する。

第１バッファタンク１９には、その第１バッファタンク１９内の液体を攪拌する第２攪拌機構４２が設けられている。第２攪拌機構４２は、第１バッファタンク１９内の底に回転可能に設けられた攪拌部材としての回転子（攪拌子）４２ａと、その回転子４２ａを回転させる攪拌台４２ｂとを備えている。回転子４２ａは例えば棒状の永久磁石回転子であり、攪拌台４２ｂは例えば回転磁力により回転子４２ａを回転させるスターラである。攪拌台４２ｂは支持部材１７上に設けられており、その攪拌台４２ｂの上に第１バッファタンク１９が設けられている。攪拌台４２ｂは制御装置２３に電気的に接続されており、その駆動が制御装置２３により制御される。この第２攪拌機構４２は、制御装置２３による制御に応じて攪拌台４２ｂを駆動し、第１バッファタンク１９内の底に沈んでいる回転子４２ａを回転させ、その液体を攪拌する。

第１バッファタンク１９は、液滴噴射ヘッドＨ内のインクの液圧を負圧にするための負圧タンクとして機能し、さらに、液滴噴射ヘッドＨ内のインクの液圧を正圧にするための正圧タンクとしても機能する。この第１バッファタンク１９に接続された減圧部Ｐ２は減圧装置として機能し、さらに、レギュレータＲ１による圧力調整により排気パイプ１９ａを介してタンク内を加圧する加圧装置（加圧部）としても機能する。したがって、必要に応じて（例えば圧力パージを行う場合等）、第１バッファタンク１９内には、レギュレータＲ１による圧力調整により圧力が加えられ、液滴噴射ヘッドＨの各ノズルＮからインクが押し出されて排出される。なお、第１バッファタンク１９には、レギュレータＲ１及び減圧部Ｐ２に換えて負圧調整タンクが接続されてもよい。

第１液体戻し流路３２中には、液滴噴射ヘッドＨ側から順番に、第５バルブＶ５、第６バルブＶ６及び第１液体戻し部Ｐ３が設けられている。したがって、第１液体戻し流路３２は、液滴噴射ヘッドＨと第５バルブＶ５とを連通する流路３２ｃと、第５バルブＶ５と第６バルブＶ６とを連通する流路３２ｄと、第６バルブＶ６と液体収容部２１とを連通する流路３２ｅとにより構成されている。また、第４バルブＶ４と第６バルブＶ６とを連通する流路３４がそれらの間に設けられている。これらの流路３２ｃ〜３２ｅ、３４としては、例えばチューブやパイプ等を用いる。

ここで、第４バルブＶ４及び第６バルブＶ６は三方弁であり、流路を切り替える切替弁である。これらの第４バルブＶ４及び第６バルブＶ６は制御装置２３に電気的に接続されており、それらの駆動が制御装置２３により制御される。また、第５バルブＶ５は、第１液体戻し流路３２を開閉するバルブである。この第５バルブＶ５も制御装置２３に電気的に接続されており、その駆動が制御装置２３により制御される。第４バルブＶ４、第５バルブＶ５及び第６バルブＶ６としては、例えば電磁弁等を用いる。

ヘッドメンテナンスユニット８（図１参照）は、インク又は溶媒等の液体を収容する液槽ユニット４３を備えている。液槽ユニット４３は、インク又は溶媒等の液体を収容する液槽４３ａと、その液槽４３ａをＺ軸方向に移動させる液槽移動機構４３ｂとを備えている。液槽移動機構４３ｂは制御装置２３に電気的に接続されており、その駆動が制御装置２３により制御される。この液槽ユニット４３は、メンテナンス位置に停止した状態の液滴噴射ヘッドＨに対して液槽４３ａを液槽移動機構４３ｂにより近づけ、液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａを液槽４３ａ内の液体に浸漬する。なお、ここでは、液槽移動機構４３ｂを用いているが、これに限るものではなく、例えば、Ｚ軸方向移動機構１８を用いて液槽４３ａに対して液滴噴射ヘッドＨを近づけて液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａを液槽４３ａ内の液体に浸漬するようにしてもよい。

次に、前述の液滴噴射塗布装置１のインク循環動作について説明する。液滴噴射塗布装置１の制御装置２３が各種のプログラムに基づいてインク循環処理を実行する。インク循環動作は任意のタイミングで実行される。任意のタイミングとしては、例えば、液滴噴射塗布装置１が所定時間起動していなかった場合のタイミング、あるいは、操作者により選択されたタイミング等が挙げられる。例えば、入力部の開始ボタン等が操作者により押下された場合にインク循環動作が実行される。なお、制御装置２３は、通常、液面センサＦの検出結果に応じて液体供給部Ｐ１を制御し、すなわちインクが所定量以下にならないように液体収容部２１から第１バッファタンク１９にインクを供給する。このインク供給は、第４バルブＶ４が制御されて流路３１ｃと流路３１ｄとが接続され、液体収容部２１と第１バッファタンク１９とが連通された状態で行われる。

図５に示すように、制御装置２３は、任意のタイミングで、第４バルブＶ４及び第６バルブＶ６を駆動し、流路３１ｃ、流路３４及び流路３２ｅを接続し、第１循環流路を生成し（ステップＳ１１）、第１液体戻し部Ｐ３をオンする（ステップＳ１２）。その後、制御装置２３は、所定時間（例えば数分）が経過したか否かを判断し（ステップＳ１３）、所定時間の経過に待機する（ステップＳ１３のＮＯ）。これにより、液体収容部２１内のインクは、第１循環流路を通り液体収容部２１に戻って循環する。このインク循環が所定時間行われ、第１循環流路内では、液体に含まれる材料（粒子等）の沈降を防止することが可能になる。

所定時間が経過したと判断した場合には（ステップＳ１３のＹＥＳ）、第５バルブＶ５を閉じ、メンテナンス位置に停止した状態の液滴噴射ヘッドＨの各ノズルＮの先端に球状の液球を付着させる圧力パージ（図６参照）を行い（ステップＳ１４）、次いで、液球が付着した液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａを液槽４３ａ内の液体に浸漬し（ステップＳ１５）、第５バルブＶ５を開ける（ステップＳ１６）。

詳述すると、制御装置２３は、インク循環準備として、第５バルブＶ５を閉状態にし、第５バルブＶ５が閉状態で第１バッファタンク１９を介した圧力パージ（加圧）により、図６に示すように、液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａ内の液体を各ノズルＮから排出してそれぞれのノズルＮの先端に球状の液球として付着させ、液球が付着した液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａを液槽移動機構４３ｂにより液槽４３ａ内の液体に浸漬し、液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａが液槽４３ａ内の液体に浸漬された状態で、第５バルブＶ５を開状態にする循環準備制御を行う。なお、圧力パージでの圧力は、液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａ内の液体を各ノズルＮから排出してそれぞれのノズルＮの先端に球状の液球として付着させる圧力に設定されている。

ここで、通常、ノズルＮの先端の液面には、インクの漏れ出し等を防止するため負圧がかけられており、ノズルＮの先端の液面（メニスカス）は内側に向かって凹んでいる状態である。この状態のまま、液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａを液槽４３ａ内の液体に浸漬すると、ノズルＮの先端に気泡が発生し、その気泡がノズルＮを介して液滴噴射ヘッドＨの内部に侵入してしまう。これを防止するため、ノズルＮの先端に球状の液球が付着させられ、その後、液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａが液槽４３ａ内の液体に浸漬される。ノズルＮの先端に球状の液球を付着させることにより、ノズルＮの先端の液面が外側に向かって盛り上がった状態となるので、液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａが液槽４３ａ内の液体に浸漬される際に気泡が発生しなくなる。

また、通常、バルブやポンプの駆動により、配管内のインクを介して液滴噴射ヘッドＨに圧力変動が与えられてしまうが、インク循環動作前に、液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａが液槽４３ａ内の液体に浸漬されているので、圧力変動により液滴噴射ヘッドＨの各ノズルＮからインクが漏れ出した場合でもその漏れインクは液槽４３ａ内に収容され、さらに、各ノズルＮから空気を吸い込むこと等も防止される。加えて、インク循環による脈動によりノズルＮから気泡が混入することも防止される。また、圧力パージ前に第５バルブＶ５を閉じることにより、各ノズルＮの全体に均等に圧力を加えることが可能になるので、圧力パージによる各ノズルＮからのインク押出を安定化することができる。

次に、制御装置２３は、第４バルブＶ４及び第６バルブＶ６を駆動し、流路３１ｃ及び流路３１ｄを接続し、流路３２ｄ及び流路３２ｅを接続し、第２循環流路を生成する（ステップＳ１７）。その後、制御装置２３は、所定時間（例えば数分）が経過したか否かを判断し（ステップＳ１８）、所定時間の経過に待機する（ステップＳ１８のＮＯ）。これにより、液体収容部２１内のインクは、第２循環流路を通り液体収容部２１に戻って循環する。このインク循環が所定時間行われ、第２循環流路内では、液体に含まれる材料（粒子等）の沈降を防止することが可能になる。このとき、第１バッファタンク１９内の液体は減少するが、液面センサＦの検出結果に応じて液体供給部Ｐ１が駆動され、インクが所定量以下にならないように液体収容部２１から第１バッファタンク１９に供給される。

所定時間が経過したと判断した場合には（ステップＳ１８のＹＥＳ）、第１液体戻し部Ｐ３をオフし（ステップＳ１９）、液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａを液槽４３ａ内の液体から引き上げ（ステップＳ２０）、第５バルブＶ５を閉じ、再度圧力パージを所定時間行い、最後に第５バルブＶ５を開ける（ステップＳ２１）。その後、液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａはヘッドメンテナンスユニット８により清掃され、液滴噴射ヘッドＨは塗布動作に待機することになる。なお、第１液体戻し部Ｐ３がオフされると、インク循環動作が停止したと判断される。

詳述すると、制御装置２３は、インク循環動作が停止した場合、液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａを液槽移動機構４３ｂにより液槽４３ａ内の液体から引き上げ、第５バルブＶ５を閉状態にし、第５バルブＶ５が閉状態で、第１バッファタンク１９を介した圧力パージ（加圧）により液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａ内の液体を各ノズルＮから押し出して排出させ、第５バルブＶ５を開状態にする循環完了制御を行う。その後、制御装置２３は、ヘッドメンテナンスユニット８により液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａを清掃する。

ここで、通常、インク循環時には、ノズルＮ近傍のインクの流れが停滞するため、その部分で、液体に含まれる材料（粒子等）が沈降してしまう。これを防止するため、ポンプ送液停止時、すなわちインク循環完了時に圧力パージにより、各ノズルＮからインクを押し出すインク押出を行う。これにより、液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａ内の液体が各ノズルＮから垂れ流れて排出するので、ノズルＮ近傍の液体に含まれる材料（粒子等）の沈降を防止することが可能になる。

このようなインク循環に加え、制御装置２３は、液滴噴射塗布装置１の起動に応じて、第１攪拌機構４１及び第２攪拌機構４２を駆動し、液体収容部２１内の液体及び第１バッファタンク１９内の液体を攪拌する。これにより、液体収容部２１内の液体及び第１バッファタンク１９内の液体が常時攪拌され、液体に含まれる材料（粒子等）の沈降を抑えることが可能になるので、その沈降が要因となる噴射不良の発生を防止することができる。

以上説明したように、本発明の第２の実施の形態によれば、インク循環準備として、第５バルブＶ５が閉状態で圧力パージ（加圧）により液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａ内の液体を各ノズルＮから排出してそれぞれのノズルＮの先端に球状の液球として付着させ（図６参照）、液球が付着した液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａを液槽移動機構４３ｂにより液槽４３ａに浸漬することによって、インク循環動作前に、液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａが液槽４３ａ内の液体に浸漬され、圧力変動により液滴噴射ヘッドＨの各ノズルＮからインクが漏れ出した場合でもその漏れインクは液槽４３ａ内に収容され、さらに、各ノズルＮから空気を吸い込むこと等も防止される。また、インクが第１循環流路及び第２循環流路を循環するので、インクに含まれる材料（粒子等）の沈降を抑えることが可能になる。加えて、インク循環動作時には、インク循環による脈動によりノズルＮから気泡が混入することも防止される。これらのことから、インク中の材料の沈降による噴射不良を抑止することができ、さらに、液体しみ出しや気泡吸い込みによる噴射不良の発生を抑止することができる。

特に、ノズルＮの先端に球状の液球を付着させた後、液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａが液槽４３ａ内の液体に浸漬される。したがって、ノズルＮの先端に球状の液球が付着させられると、ノズルＮの先端の液面は外側に向かって盛り上がった状態となるので、液滴噴射ヘッドＨのノズル面Ｔａが液槽４３ａ内の液体に浸漬される際に気泡が発生することがなくなる。これにより、気泡吸い込みによる噴射不良の発生を確実に防止することができる。

さらに、インク循環動作が停止した場合、第５バルブＶ５が閉状態で圧力パージ（加圧）により液滴噴射ヘッドＨの内部流路Ｈａ内の液体を各ノズルＮから排出させることによって、インク循環時に停滞していたノズルＮ近傍のインクがノズルＮから押し出される。これにより、ノズルＮ近傍のインク停滞による材料（粒子等）の沈降を防止することが可能になるので、インク中の材料濃度が維持され、ノズルＮ近傍のインク中の材料の沈降による噴射不良を確実に防止することができる。

加えて、液体収容部２１内の液体を攪拌する第１攪拌機構４１と、第１バッファタンク１９内の液体を攪拌する第２攪拌機構４２とを設けることによって、液体収容部２１内の液体及び第１バッファタンク１９内の液体が常時攪拌され、液体に含まれる材料（粒子等）の沈降を抑えることが可能になるので、その沈降が要因となる噴射不良の発生を確実に防止することができる。なお、第１攪拌機構４１及び第２攪拌機構４２を第１の実施の形態に適用することも可能であり、さらに、第１攪拌機構４１及び第２攪拌機構４２のどちらか一方を第１の実施の形態の第２バッファタンク２０に設けるようにしてもよい。

さらに、前述の第１の実施の形態と同様に、第１バッファタンク１９が気泡除去部として機能することによって、インクから気泡が取り除かれるので、インク内の気泡による噴射不良の発生を防止することができる。特に、液滴噴射ヘッドＨの交換等の作業により、流路３１ｄ中に侵入した気泡も取り除くことができる。特に、第１バッファタンク１９が、液体供給流路３１の流路３１ｄから流入するインクを内壁面に沿って流し、内壁面に沿って流れたインクを収容することによって、簡単な構成により、インクから確実に気泡を取り除くことができる。加えて、流路３１ｄの開口部からの空気の吸込等を防止することができる。

また、前述の液滴噴射塗布装置１を用いて、塗布対象物である基板Ｋに向けて液滴を噴射して塗布することによって、噴射不良が発生せずに例えばカラーフィルタ等を有する基板上に球状のスペーサが塗布された塗布体が製造されるので、塗布体の製造不良の発生を防止することができ、さらに、信頼性が高い塗布体を得ることができる。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態について図７を参照して説明する。

本発明の第３の実施の形態は第１の実施の形態の変形例である。したがって、特に、第１の実施の形態と異なる部分、すなわち排出機構５１について説明する。なお、第３の実施の形態においては、第１の実施の形態で説明した部分と同じ部分の説明を省略する。

本発明の第３の実施の形態に係る液滴噴射塗布装置１において、図７に示すように、インク塗布ボックス２内には、液滴噴射ヘッドＨによる試し塗布（試し打ち）により液滴が塗布された試し塗布基板（試し塗布用の塗布対象物）Ｋａを外部に排出する排出機構５１が設けられている。この排出機構５１により排出された試し塗布基板Ｋａは、取出用の試料取出ボックス５２により受け取られる。

排出機構５１は、試し塗布基板Ｋａが載置されるステージ５１ａと、そのステージ５１ａをＸ軸方向にインク塗布ボックス２外まで移動させる排出移動機構５１ｂとを備えている。この排出移動機構５１ｂは、インク塗布ボックス２に設けられた開閉可能なシャッタ２ａから外部にステージ５１ａを移動させ、ステージ５１ａ上の試し塗布基板Ｋａを排出する。なお、排出移動機構５１ｂとしては、例えば送りネジ機構やリニアモータ機構等を用いる。

試料取出ボックス５２は、インク塗布ボックス２のシャッタ２ａから排出された試し塗布基板Ｋａをステージ５１ａと共に受け取る構造になっており、開閉可能なシャッタ５２ａを有している。この試料取出ボックス５２の内部雰囲気は、インク塗布ボックス２と同じ雰囲気状態（温度や湿度等）に維持されている。試し塗布基板Ｋａの排出時には、インク塗布ボックス２のシャッタ２ａが開放され、試し塗布基板Ｋａは排出機構５１によりインク塗布ボックス２から試料取出ボックス５２内に排出される。このとき、インク塗布ボックス２のシャッタ２ａが開放された状態でも、インク塗布ボックス２及び試料取出ボックス５２の気密性は保持されている。このような試料取出ボックス５２を用いることによって、試し塗布基板Ｋａの排出、すなわちインク塗布ボックス２のシャッタ２ａの開閉に起因するインク塗布ボックス２内の雰囲気の変動を抑制することができる。

ここで、インクとしては、例えばスペーサ粒子を含むインクを用いる。このインクが基板上に塗布されて乾燥すると、スペーサ粒子が基板上に残留することになる。スペーサ粒子は、液晶表示装置製造用の２枚の基板間に液晶を注入するため、それらの基板間に均一な隙間を生成するためのもので、数ミクロンの粒径を有する剛体である。このスペーサ粒子は樹脂等により形成されており、その粒子比重や粒子径は着色目的で用いられる顔料に比すると大きく、インク内で沈降しやすいものである。

前述の液滴噴射塗布装置１では、液滴噴射ヘッドＨが排出機構５１のステージ５１ａ上の試し塗布基板Ｋａに対向する位置まで移動し、その試し塗布基板Ｋａに対して試し塗布用の液滴塗布を行う。この試し塗布は、本番塗布前（製造塗布前）に行われ、加えて、必要に応じて例えば所定時間毎や製造塗布の終了時等に行われる。試し塗布後、インク塗布ボックス２のシャッタ２ａが開放され、ステージ５１ａはインク塗布ボックス２の外部、すなわち試料取出ボックス５２の内部まで移動し、ステージ５１ａ上の試し塗布基板Ｋａが試料取出ボックス５２内に排出される。その後、インク塗布ボックス２のシャッタ２ａが閉められる。最後に、試料取出ボックス５２のシャッタ５２ａが開放され、試し塗布基板Ｋａは作業員やロボット等により試料取出ボックス５２から取り出されて検査装置に搬送され、その検査装置により検査される。このとき、例えば液滴の着弾位置や液滴の着弾面積等が検査される。特に、スペーサ粒子を含むインクを用いた場合には、液滴が塗布された試し塗布基板Ｋａが乾燥装置により乾燥させられ、その後、スペーサ粒子が所定範囲（所定着弾面積）に所定数存在しているか等のスペーサ個数検査が行われる。検査結果が合格であれば、液滴噴射塗布装置１による製造塗布が行われる。

以上説明したように、本発明の第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。さらに、排出機構５１を設けることによって、必要に応じて試し塗布基板Ｋａを装置外に排出することが可能になるので、その試し塗布基板Ｋａを用いた塗布検査を行うことができる。特に、スペーサ粒子を含むインクを用いた場合には、液滴が塗布された試し塗布基板Ｋａを乾燥装置により乾燥させ、その後、スペーサ個数検査を行うことが可能になるので、正確なスペーサ個数検査を行うことができる。通常、液滴が完全に乾燥する前に、その液滴に含まれるスペーサ個数を光学的に検査することは、溶媒との屈折率差、反射率差が極めて小さく見分けにくいため困難である。

（他の実施の形態）
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

例えば、前述の実施の形態においては、液体供給流路３１、第１液体戻し流路３２及び第２液体戻し流路３３に不純物等を除去するフィルタを設けていないが、これに限るものではなく、そのフィルタを設けるようにしてもよい。また、液体供給流路３１、第１液体戻し流路３２及び第２液体戻し流路３３に、インク中の溶存気体を除去する脱気部を設けるようにしてもよい。

さらに、前述の実施の形態においては、第３バルブＶ３を開け、第２液体戻し部Ｐ４を常時オンしているが、これに限るものではなく、例えば、所定時間毎等のタイミングで第３バルブＶ３を開け、第２液体戻し部Ｐ４をオンするようにしてもよい。また、第１バルブＶ１を開け、第１液体戻し部Ｐ３を常時オンするようにしてもよい。

加えて、前述の実施の形態においては、塗布動作時に液滴噴射ヘッドＨに対して基板Ｋを移動させるようにしているが、これに限るものではなく、基板Ｋに対して液滴噴射ヘッドＨを移動させるようにしてもよく、液滴噴射ヘッドＨと基板Ｋとを相対移動させるようにすればよい。

また、前述の実施の形態においては、液滴噴射ヘッドＨを１つだけ設けているが、これに限るものではなく、液滴噴射ヘッドＨを複数台設けるようにしてもよく、その数は限定されない。

最後に、前述の実施の形態においては、各種の数値を挙げているが、それらの数値は例示であり、限定されるものではない。

本発明の第１の実施の形態に係る液滴噴射塗布装置の概略構成を示す斜視図である。 図１に示す液滴噴射塗布装置のインク循環に関する各部の概略構成を示す模式図である。 図１に示す液滴噴射塗布装置が行うインク循環動作の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る液滴噴射塗布装置のインク循環に関する各部の概略構成を示す模式図である。 図４に示すインク循環に関する各部を有する液滴噴射塗布装置が行うインク循環動作の流れを示すフローチャートである。 図５に示すインク循環動作の流れにおける圧力パージを説明するための説明図である。 本発明の第３の実施の形態に係る液滴噴射塗布装置の概略構成を示す斜視図である。

符号の説明

１…液滴噴射塗布装置、１８…移動機構（Ｚ軸方向移動機構）、１９…第１緩衝液体貯留部（第１バッファタンク）、２０…第２緩衝液体貯留部（第２バッファタンク）、２１…液体収容部、３１…液体供給流路、３２，３３…液体戻し流路、４３ａ…液槽、４３ｂ…移動機構（液槽移動機構）、５１…排出機構、Ｈ…液滴噴射ヘッド、Ｈａ…内部流路、Ｋ…塗布対象物（基板）、Ｎ…ノズル、Ｐ１…液体供給部、Ｐ２…加圧部（減圧部）、Ｐ３，Ｐ４…液体戻し部、Ｔａ…ノズル面、Ｖ５…開閉弁（第５バルブ）

Claims (8)

1. 液体を収容する液体収容部と、
   前記液体収容部から供給された前記液体が通過する内部流路を有し、前記内部流路を通過する前記液体を液滴として噴射する液滴噴射ヘッドと、
   前記液体収容部と前記液滴噴射ヘッドの前記内部流路とを連通し、前記液体収容部から前記液滴噴射ヘッドに前記液体を供給するための液体供給流路と、
   前記液体供給流路中に設けられ、前記液体収容部から前記液滴噴射ヘッドに前記液体供給流路を介して前記液体を供給する液体供給部と、
   前記液体供給流路中に前記液体供給部より前記液滴噴射ヘッド側に位置付けて設けられ、前記液体供給流路から流入する前記液体が滴下するように形成され、流入した前記液体を貯留する第１緩衝液体貯留部と、
   前記液滴噴射ヘッドの前記内部流路と前記液体収容部又は前記第１緩衝液体貯留部とを連通し、前記液滴噴射ヘッドの前記内部流路を通過した前記液体を前記液滴噴射ヘッドから前記液体収容部又は前記第１緩衝液体貯留部に戻すための液体戻し流路と、
   前記液体戻し流路中に設けられ、前記液滴噴射ヘッドの前記内部流路を通過した前記液体を前記液滴噴射ヘッドから前記液体収容部又は前記第１緩衝液体貯留部に前記液体戻し流路を介して戻す液体戻し部と、
   前記液体戻し流路中に前記液体戻し部より前記液滴噴射ヘッド側に位置付けて設けられ、前記液体戻し流路から流入する前記液体が滴下するように形成され、流入した前記液体を貯留する第２緩衝液体貯留部と、
   を備えることを特徴とする液滴噴射塗布装置。
2. 前記第１緩衝液体貯留部は、前記液体供給流路から流入する前記液体を内壁面に沿って流し、前記内壁面に沿って流れた前記液体を収容し、
   前記第２緩衝液体貯留部は、前記液体戻し流路から流入する前記液体を内壁面に沿って流し、前記内壁面に沿って流れた前記液体を収容することを特徴とする請求項１記載の液滴噴射塗布装置。
3. 液体を収容する液体収容部と、
   前記液体収容部から供給された前記液体が通過する内部流路及び前記内部流路に連通するノズルが形成されたノズル面を有し、前記内部流路を通過する前記液体を前記ノズルから液滴として噴射する液滴噴射ヘッドと、
   前記液体収容部と前記液滴噴射ヘッドの前記内部流路とを連通し、前記液体収容部から前記液滴噴射ヘッドに前記液体を供給するための液体供給流路と、
   前記液体供給流路中に設けられ、前記液体収容部から前記液滴噴射ヘッドに前記液体供給流路を介して前記液体を供給する液体供給部と、
   前記液体供給流路中に前記液体供給部より前記液滴噴射ヘッド側に位置付けて設けられ、前記液体供給流路から流入する前記液体が滴下するように形成され、流入した前記液体を貯留する第１緩衝液体貯留部と、
   前記液滴噴射ヘッドの前記内部流路と前記液体収容部とを連通し、前記液滴噴射ヘッドの前記内部流路を通過した前記液体を前記液滴噴射ヘッドから前記液体収容部に戻すための液体戻し流路と、
   前記液体戻し流路中に設けられ、前記液滴噴射ヘッドの前記内部流路を通過した前記液体を前記液滴噴射ヘッドから前記液体収容部に戻す液体戻し部と、
   前記液体戻し流路を開閉する開閉弁と、
   前記液滴噴射ヘッドの前記内部流路内の前記液体に対し、前記第１緩衝液体貯留部を介して加圧を行う加圧部と、
   前記液滴噴射ヘッドのノズル面が浸漬される液体を収容する液槽と、
   前記液滴噴射ヘッドと前記液槽とを相対移動させ、前記液滴噴射ヘッドの前記ノズル面を前記液槽内の前記液体に浸漬する移動機構と、
   前記開閉弁を閉状態にし、前記開閉弁が閉状態で前記液滴噴射ヘッドの前記内部流路内の前記液体を前記加圧部により前記ノズルから排出して前記ノズルの先端に球状の液球として付着させ、前記液球が付着した前記液滴噴射ヘッドの前記ノズル面を前記移動機構により前記液槽内の前記液体に浸漬し、前記液滴噴射ヘッドの前記ノズル面が前記液槽内の前記液体に浸漬された状態で、前記開閉弁を開状態にする循環準備制御を行う制御手段と、
   を備えることを特徴とする液滴噴射塗布装置。
4. 前記制御手段は、前記液体を循環させる循環動作が停止した場合、前記開閉弁を閉状態にし、前記開閉弁が閉状態で前記液滴噴射ヘッドの前記内部流路内の前記液体を前記加圧部により前記ノズルから排出させ、前記開閉弁を開状態にする循環完了制御を行うことを特徴とする請求項３記載の液滴噴射塗布装置。
5. 前記第１緩衝液体貯留部は、前記液体供給流路から流入する前記液体を内壁面に沿って流し、前記内壁面に沿って流れた前記液体を収容することを特徴とする請求項３又は４記載の液滴噴射塗布装置。
6. 前記液体収容部内の前記液体を攪拌する第１攪拌機構と、
   前記第１緩衝液体貯留部内の前記液体を攪拌する第２攪拌機構と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の液滴噴射塗布装置。
7. 前記液滴噴射ヘッドによる試し塗布により前記液滴が塗布された試し塗布用の塗布対象物を外部に排出する排出機構を備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の液滴噴射塗布装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか一に記載の液滴噴射塗布装置を用いて、塗布対象物に向けて液滴を噴射して塗布する工程を有することを特徴とする塗布体の製造方法。

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