JP2010145566A - 液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法及び液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッド内の液状体流路においても液状体を効果的に撹拌する。
【解決手段】複数のノズル開口９５毎に設けられた圧電素子１２０の駆動により、複数のノズル開口から液状体の液滴をそれぞれ吐出する。圧電素子の駆動状態を異ならせて、圧電素子に対応する液状体を異なる圧力で流動させる工程を有する。
【選択図】図９

Description

本発明は、液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法及び液滴吐出装置に関するものである。

液滴吐出式プリンタやプロッタ等の記録装置に用いられる液滴吐出ヘッドでは、ノズル開口で水等のインク溶媒の蒸発が生じ、インクの粘度が必要以上に高くなる可能性がある。そして、インクの粘度が必要以上に高くなってしまうと、ノズル開口から吐出されたインク滴（液滴）の大きさ（重量）が小さくなる等の不具合が生じてしまう。
特に、色材に顔料を用いた非水溶性溶剤系インク、分散系インク、ＵＶ硬化インク等の沈降の可能性がある液状体を用いる場合には、ノズル開口が狭くなったり、場合によっては塞がってしまうことも考えられる。

そこで、特許文献１及び特許文献２には、ノズル開口におけるメニスカスに、インクが吐出しない程度の微振動を付与することにより、ノズル開口におけるインクを撹拌してインクの粘度を維持する技術が開示されている。
特開２０００−０８５１２５号公報 特開２００１−２７０１３４号公報

しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
上述したインクの撹拌は、インクが吐出しない範囲での圧力で行われるため、十分な撹拌がなされているとは言い難かった。
特に、上述した沈降の可能性がある液状体を用いる場合には、ノズル開口のみならず、ノズルへインクを導くためのインク流路においても沈降が生じる可能性があるが、上記の微振動ではノズル開口から離間した位置のインク流路におけるインクを撹拌することは極めて困難である。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、ヘッド内の液状体流路においても液状体を効果的に撹拌できる液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法及び液滴吐出装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法は、複数のノズル開口毎に設けられた圧電素子の駆動により、前記複数のノズル開口から液状体の液滴をそれぞれ吐出する液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法であって、前記圧電素子の駆動状態を異ならせて、該圧電素子に対応する液状体を異なる圧力で流動させる工程を有することを特徴とするものである。
従って、本発明の液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法では、圧電素子の駆動状態が異なることから、ヘッド内において各ノズル開口に対応する流路内の液状体に加わる圧力が異なるものとなる。そのため、本発明では、各ノズル開口に対応する流路内の液状体は、当該流路に対応する圧電素子の駆動による圧力により流動することに加えて、他のノズル開口に対応する流路内の液状体との圧力差によっても流動することになる。
そのため、本発明では、ノズル開口から液滴が吐出されない大きさで圧電素子を駆動した場合でも、上述した圧力差により流路内の液状体が流動するため、効率的な撹拌を実行することが可能になる。

前記液滴吐出ヘッドとしては、複数のノズル開口毎に設けられ前記液状体を前記ノズル開口に導く複数の流路と、前記複数の流路のそれぞれに接続され前記液状体を貯留する液溜部とを有する構成を採用した場合には、前記液溜部を介して隣り合う前記流路に関して、前記圧電素子を互いに逆方向に駆動する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、例えば第１の流路の液状体に正圧が加わった際には、液状体は液溜部に向けて流動し、また、隣り合う第２の流路では液状体には負圧が加わって液溜部から液状体が流入することで、液溜部における液状体が流動する。そのため、第１の流路の液状体に対しては、液溜部を介して第２の流路に向かって流動する圧力が加わることになり、流動長が大きくなることから、効率的な撹拌を実行することが可能になる。

上記複数の流路としては、前記液溜部の一方の側に該液溜部の延在方向に沿って複数配列される構成や、前記液溜部を挟んだ両側に配置される構成を好適に採用できる。

また、本発明では、前記液溜部を介して隣り合う前記流路に対応する前記圧電素子を互いに逆位相で同期駆動する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、逆方向の駆動による液状体の圧力差を最大にすることができ、より大きな流動長で液状体を流動させて効果的に撹拌することが可能になる。

前記液滴吐出ヘッドが、複数のノズル開口毎に設けられ前記液状体を前記ノズル開口に導く複数の流路と、前記複数の流路のそれぞれに接続され前記液状体を貯留する液溜部とを有する構成では、複数の前記流路を有する流路群を複数設定し、各流路群における前記圧電素子を同一方向に駆動し、且つ前記液溜部を介して隣り合う前記流路群に関して、前記圧電素子を互いに逆方向に駆動する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、例えば第１の流路群の液状体に正圧が加わった際には、複数の流路からの液状体は液溜部に向けて流動し、また、隣り合う第２の流路群では液状体には負圧が加わって液溜部から複数の流路に対して液状体が流入することで、液溜部における液状体が流動する。そのため、第１の流路群の液状体に対しては、液溜部を介して第２の流路に向かって流動する大きな圧力が加わることになり、流動長が大きくなることから、効率的な撹拌を実行することが可能になるとともに、液溜部における液状体も効率的に撹拌することが可能になる。

上記の構成では、前記液溜部を介して隣り合う前記流路群に対応する前記圧電素子を互いに逆位相で同期駆動する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、逆方向の駆動による流路群の間の液状体の圧力差を最大にすることができ、より大きな流動長で液状体を流動させて効果的に撹拌することが可能になる。

また、本発明では、前記ノズル開口を閉塞した状態で前記圧電素子を駆動する手順も好適に採用できる。
これにより、本発明では、ノズル開口が閉塞されており、圧電素子の駆動を大きくしてもノズル開口から液状体の液滴が吐出されることはないため、ノズル開口から液滴が吐出しない程度の微振動ではなく大きな力（振動）で圧電素子を駆動することが可能になる。そのため、本発明では、圧電素子の駆動により加圧された液滴吐出ヘッド内の液状体は、ノズル開口が閉塞されていることから、従来の微振動で流動する量と比べて格段に大きな流動長でノズル開口と液状体供給側（ノズル開口に向かう側と逆方向）との間を流動することになり、より効果的な撹拌を実現することができる。

一方、本発明の液滴吐出装置は、複数のノズル開口毎に設けられた圧電素子の駆動により、前記複数のノズル開口から液状体の液滴をそれぞれ吐出する液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、前記圧電素子の駆動状態を異ならせて、該圧電素子に対応する液状体を異なる圧力で流動させる駆動制御装置を有することを特徴とするものである。
従って、本発明の液滴吐出装置では、圧電素子の駆動状態が異なることから、ヘッド内において各ノズル開口に対応する流路内の液状体に加わる圧力が異なるものとなる。そのため、本発明では、各ノズル開口に対応する流路内の液状体は、当該流路に対応する圧電素子の駆動による圧力により流動することに加えて、他のノズル開口に対応する流路内の液状体との圧力差によっても流動することになる。
そのため、本発明では、ノズル開口から液滴が吐出されない大きさで圧電素子を駆動した場合でも、上述した圧力差により流路内の液状体が流動するため、効率的な撹拌を実行することが可能になる。

液滴吐出ヘッドとしては、複数のノズル開口毎に設けられ前記液状体を前記ノズル開口に導く複数の流路と、前記複数の流路のそれぞれに接続され前記液状体を貯留する液溜部とを有し、前記駆動制御装置としては、前記液溜部を介して隣り合う前記流路に関して、前記圧電素子を互いに逆方向に駆動させる構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、例えば第１の流路の液状体に正圧が加わった際には、液状体は液溜部に向けて流動し、また、隣り合う第２の流路では液状体には負圧が加わって液溜部から液状体が流入することで、液溜部における液状体が流動する。そのため、第１の流路の液状体に対しては、液溜部を介して第２の流路に向かって流動する圧力が加わることになり、流動長が大きくなることから、効率的な撹拌を実行することが可能になる。
上記複数の流路としては、前記液溜部の一方の側に該液溜部の延在方向に沿って複数配列される構成や、前記液溜部を挟んだ両側に配置される構成を好適に採用できる。

また、本発明では、前記液溜部を介して隣り合う前記流路に対応する前記圧電素子を互いに逆位相で同期駆動する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、逆方向の駆動による液状体の圧力差を最大にすることができ、より大きな流動長で液状体を流動させて効果的に撹拌することが可能になる。

前記液滴吐出ヘッドとしては、複数のノズル開口毎に設けられ前記液状体を前記ノズル開口に導く複数の流路と、前記複数の流路のそれぞれに接続され前記液状体を貯留する液溜部とを有し、前記駆動制御装置としては、複数の前記流路により設定された複数の流路群に関して、各流路群における前記圧電素子を同一方向に駆動し、且つ前記液溜部を介して隣り合う前記流路群に関して、前記圧電素子を互いに逆方向に駆動させる構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、例えば第１の流路群の液状体に正圧が加わった際には、複数の流路からの液状体は液溜部に向けて流動し、また、隣り合う第２の流路群では液状体には負圧が加わって液溜部から複数の流路に対して液状体が流入することで、液溜部における液状体が流動する。そのため、第１の流路群の液状体に対しては、液溜部を介して第２の流路に向かって流動する大きな圧力が加わることになり、流動長が大きくなることから、効率的な撹拌を実行することが可能になるとともに、液溜部における液状体も効率的に撹拌することが可能になる。

上記の構成では、前記液溜部を介して隣り合う前記流路群に対応する前記圧電素子を互いに逆位相で同期駆動する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、逆方向の駆動による流路群の間の液状体の圧力差を最大にすることができ、より大きな流動長で液状体を流動させて効果的に撹拌することが可能になる。

また、本発明では、前記ノズル開口を開閉する開閉装置を有し、前記駆動制御装置が、前記ノズル開口を閉塞した状態で前記圧電素子を駆動する構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、ノズル開口が閉塞されており、圧電素子の駆動を大きくしてもノズル開口から液状体の液滴が吐出されることはないため、ノズル開口から液滴が吐出しない程度の微振動ではなく大きな力（振動）で圧電素子を駆動することが可能になる。そのため、本発明では、圧電素子の駆動により加圧された液滴吐出ヘッド内の液状体は、ノズル開口が閉塞されていることから、従来の微振動で流動する量と比べて格段に大きな流動長でノズル開口と液状体供給側（ノズル開口に向かう側と逆方向）との間を流動することになり、より効果的な撹拌を実現することができる。

以下、本発明の液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法及び液滴吐出装置の実施の形態を、図１ないし図１７を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

まず、液滴吐出装置について説明する。
図１ないし図３に示すように、液滴吐出装置１は、床上に設置した大型の共通架台２１と、共通架台２１上の全域に広く載置された描画装置２２と、描画装置２２に添設されたメンテナンス手段２３とを備え、メンテナンス手段２３により機能液滴吐出ヘッド７２（液滴吐出ヘッド；図４乃至図６参照）の機能維持・回復を行うと共に、描画装置２２によりワークＷ上に機能液を吐出する描画処理を行うようにしている。さらに、この液滴吐出装置１には、上位コンピュータ３に接続され液滴吐出装置１の各手段を制御するコントローラ２４（制御部１３２、図８参照）等が組み込まれている。

また、液滴吐出装置１に導入されるワークＷ（図１参照）は、例えば石英ガラスやポリイミド樹脂等で構成された透明基板である。

まず、液滴吐出装置１における描画装置２２およびこれによる描画処理について説明する。描画装置２２は、複数（例えば１２個）の機能液滴吐出ヘッド７２とこれを搭載したキャリッジ７３とから成る複数（例えば７個）のキャリッジユニット３１と、共通架台２１上に設置され、ワークＷを載置するセットテーブル５１を有し、ワークＷをＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル３２と、Ｘ軸テーブル３２を跨ぐようにして配設され、７個のキャリッジユニット３１を個々にＹ軸方向に移動させるＹ軸テーブル３３と、７個のキャリッジユニット３１に搭載された機能液滴吐出ヘッド７２に機能液をそれぞれ供給する７個の機能液供給ユニット１０１から成る機能液供給手段３４と、ワークＷやキャリッジユニット３１等を画像認識する画像認識手段３５（図８参照）とを備えている。

そして、Ｘ軸テーブル３２によるワークＷの移動軌跡と、Ｙ軸テーブル３３によるキャリッジユニット３１の移動軌跡とが交わる領域が、描画処理を行う描画エリア４１となっており、また、Ｙ軸テーブル３３によるキャリッジユニット３１の移動軌跡上のＸ軸テーブル３２から外側に外れた領域が、描画待機エリア４２となっており、この描画待機エリア４２に上記のメンテナンス手段２３が設置されている。一方、Ｘ軸テーブル３２の手前側の領域は、液滴吐出装置１に対するワークＷの搬出入を行うワーク搬出入エリア４３となっている。

Ｘ軸テーブル３２は、導入されたワークＷをセットするセットテーブル５１と、セットテーブル５１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５２と、Ｘ軸方向に延在し、セットテーブル５１を介してワークＷをＸ軸方向に移動させる左右一対のＸ軸リニアモータ５３，５３と、Ｘ軸リニアモータ５３に並設され、Ｘ軸エアースライダ５２の移動を案内する一対のＸ軸ガイドレール５４，５４と、セットテーブル５１の位置を把握するためのＸ軸リニアスケール（図示省略）とを備えている。そして、一対のＸ軸リニアモータ５３，５３を駆動すると、一対のＸ軸ガイドレール５４，５４をガイドにしながら、Ｘ軸エアースライダ５２をＸ軸方向に移動し、セットテーブル５１にセットされたワークＷがＸ軸方向に移動する。

セットテーブル５１は、ワークＷを直接吸着セットする吸着テーブル５６と、吸着テーブル５６の下部に接続された回転部５８、および回転部５８の下部に接続されＸ軸エアースライダ５２上に配設された固定部５９で構成され、吸着テーブル５６を介してワークＷのθ位置を微調整（θ補正）するワークθ軸テーブル５７とを有している。

吸着テーブル５６は、平面視略正方形に形成され、その一辺の長さは、最大サイズのワークＷの長辺の長さに合わせて設定されており、ワークＷを縦置き（ワークＷの長辺をＸ軸方向と平行にする）および横置き（ワークＷの長辺をＹ軸方向と平行にする）のいずれか任意の向きでセット可能になっている。また、いずれのサイズのワークＷも、センター合わせでセットされる。
なお、ワークθ軸テーブル５７の固定部５９上には、吸着テーブル５６の描画エリア４１側（図３の右側）に隣接して、メンテナンス手段２３の定期フラッシングボックス１１６が設置されている。

一方、Ｙ軸テーブル３３は、Ｙ軸方向に延在する前後一対の支持スタンド６６，６６上に支持され、描画エリア４１および描画待機エリア４２間を架け渡すと共に、７個のキャリッジユニット３１を、描画エリア４１と描画待機エリア４２との間で個々に移動させるものである。Ｙ軸テーブル３３は、７個のキャリッジユニット３１をそれぞれ垂設する７個のブリッジプレート６１と、７個のブリッジプレート６１がＹ軸方向に整列するよう、これを両持ちで支持する７組のＹ軸スライドテーブル６２と、Ｙ軸方向に延在し、各組のＹ軸スライドテーブル６２を介して各ブリッジプレート６１をＹ軸方向に移動させる前後一対のＹ軸リニアモータ６３，６３と、Ｙ軸方向に延在し、７個のブリッジプレート６１の移動を案内する前後各２本（計４本）のＹ軸ガイドレール６４と、各キャリッジユニット３１の移動位置を検出するＹ軸リニアスケール（図示省略）とを備えている。

そして、一対のＹ軸リニアモータ６３，６３を駆動すると、７組のＹ軸スライドテーブル６２をそれぞれ独立して移動させ、７個のキャリッジユニット３１を個別にＹ軸方向へ移動させることができる。これによれば、７個のキャリッジユニット３１に対する個々の移動を、単純な構造で且つ精度良く行うことができる。もちろん、７組のＹ軸スライドテーブル６２を同時にＹ軸方向に移動させることにより、７個のキャリッジユニット３１を一体としてＹ軸方向に移動させることも可能である。
なお、本実施形態では、単一のＹ軸テーブル３３に７個のキャリッジユニット３１を並べて搭載したが、複数のＹ軸テーブル３３を設け、７個のキャリッジユニット３１をこれらに分割して搭載してもよい。

さらに、各組のＹ軸スライドテーブル６２に支持されたブリッジプレート６１上には、対応する各キャリッジユニット３１に搭載された１２個の機能液滴吐出ヘッド７２を駆動するヘッド用電装ユニット９７が設けられており、７個のヘッド用電装ユニット９７は、相互に干渉することがないよう（ノイズ防止）、千鳥状に配置されている。また、前後一対の支持スタンド６６，６６には、それぞれ前後側面にブラケット６７が外向きに固定されており、各ブラケット６７上にＹ軸収容ボックス６８が支持されている。２個のＹ軸収容ボックス６８には、７個のヘッド用電装ユニット９７の千鳥配置に対応して、７個のＹ軸ケーブル担持体６９（ケーブルベア：登録商標）が、４個と３個に二分されて収容されており、各Ｙ軸ケーブル担持体６９は、ヘッド用電装ユニット９７に接続するフレキシブルフラットケーブルを各キャリッジユニット３１の移動に追従可能に構成されている。
また、７個の機能液供給ユニット１０１のタンクユニット（図示省略）は、各ヘッド用電装ユニット６６に対峙するようにして、千鳥状に配置されている。

図１および図４に示すように、７個のキャリッジユニット３１は、Ｙ軸テーブル３３の７個のブリッジプレート６１によりそれぞれ垂設されてＹ軸方向に並んでおり、各キャリッジユニット３１は、１２個の機能液滴吐出ヘッド７２から成るヘッドユニット７１と、ヘッドユニット７１および機能液供給ユニット１０１のバルブユニット１０４（後述する）を搭載するキャリッジ７３とから構成されている。なお、７個のキャリッジユニット３１を、描画エリア４１側から描画待機エリア４２側に向けて（図４の左側から右側に向けて）順に第１キャリッジユニット３１ａ、第２キャリッジユニット３１ｂ、・・・、第７キャリッジユニット３１ｇとする。

図３および図４に示すように、各キャリッジ７３は、ヘッドユニット７１およびバルブユニット１０４を位置決め固定する平面視略平行四辺形の支持プレート７６と、支持プレート７６を保持するキャリッジ本体７７と、キャリッジ本体７７を吊設すると共に、キャリッジ本体７７の上部に連結され、キャリッジ本体７７を介してヘッドユニット７１のθ位置を微調整（θ軸補正）するヘッドθ軸テーブル７８と、ヘッドθ軸テーブル７８の上部に連結され、ヘッドθ軸テーブル７８およびキャリッジ本体７７を介してヘッドユニット７１のＺ位置を微調整（Ｚ軸補正）するヘッドＺ軸テーブル７９とを有している。なお、図示しないが、各支持プレート７６には、画像認識を前提として、各キャリッジユニット３１（ヘッドユニット７１）をＸ軸、Ｙ軸およびθ軸方向に位置決め（位置認識）するための基準となる一対の基準ピンが設けられている。

支持プレート７６は、ステンレス等から成る平面視略平行四辺形の厚板で構成されており、１２個の機能液滴吐出ヘッド７２を位置決めすると共に、ヘッド保持部材（図示省略）により各機能液滴吐出ヘッド７２を裏面側から固定するための１２個の装着開口（図示省略）が形成されている。そして、支持プレート７６は、キャリッジ本体７７に着脱自在に支持され、ヘッドユニット７１は、バルブユニット１０４と共に支持プレート７６を介してキャリッジ７３に搭載される。

図５に示すように、機能液滴吐出ヘッド７２は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針８２を有する機能液導入部８１と、機能液導入部８１に連なる２連のヘッド基板８３と、機能液導入部８１の下方（同図では上方）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８４とを備えている。接続針８２は、後述する圧力調整弁１０５（図４参照）を介して機能液タンク（図示省略）に接続され、機能液滴吐出ヘッド７２のヘッド内流路に機能液を供給する。また、ヘッド本体８４は、ピエゾ素子等で構成されたキャビティ９１と、２本のノズル列９４，９４を相互に平行に形成したノズル面９３を有するノズルプレート９２とを有している。

各ノズル列９４の長さは、例えば１インチ（略２５．４ｍｍ）であって、各ノズル列９４は１８０個のノズル９５が等ピッチ（略１４０μｍ）で並べられて構成されている。
また、ヘッド内流路の構造上、両端部に位置するノズル９５からの吐出量が中央部に位置するノズル９５からの吐出量に比べて多くなってしまうため、両端部の各１０個のノズル９５を不吐出ノズルとし、中央部の１６０個のノズル９５を吐出ノズルとして、吐出ノズルのみから機能液を吐出し、不吐出ノズルからは機能液を吐出しないようにしている。

次に、機能液滴吐出ヘッド７２におけるノズルプレート９２及びキャビティ９１について説明する。
図６（ａ）は機能液滴吐出ヘッド７２の構造説明図、図６（ｂ）は正面断面図である。なお、図６においては、図５に対して機能液滴吐出ヘッド７２が上下逆に図示されている。

機能液滴吐出ヘッド７２は、例えばピエゾ素子によって液室を圧縮してその圧力波で液体を吐出させるもので、上述したように、複数列に配列された複数のノズル９５を有している。この機能液滴吐出ヘッド７２の構造の一例を説明すると、機能液滴吐出ヘッド７２は、図６（ａ）に示すように、例えばステンレス製のノズルプレート９２と振動板１２３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１２４を介して接合したものである。ノズルプレート９２と流路形成部としての振動板１２３との間には、仕切部材１２４によって複数の空間１２５と液溜部１２６とが形成されている。各空間１２５と液溜部１２６の内部はインク（液状体）で満たされており、各空間１２５と液溜部１２６とは供給口１２７を介して連通した（接続された）ものとなっている。すなわち、空間１２５及び供給口１２７は、液溜部１２６に満たされたインクをノズル９５に導くための流路１２８を形成している。
また、ノズルプレート９２には、空間１２５からインクを噴射するためのノズル（ノズル開口）９５が形成されている。一方、振動板１２３には、液溜部１２６にインクを供給するための孔１２９が形成されている。

また、振動板１２３の空間１２５に対向する面と反対側の面上には、図６（ｂ）に示すように、圧電素子（ピエゾ素子）１２０が接合されている。この圧電素子１２０は、圧電材料を一対の電極１３０で挟持したものであり、一対の電極１３０に通電すると圧電材料が収縮するよう構成されたものであり、ノズル９５毎に設けられている。そして、このような構成のもとに圧電素子１２０が接合されている振動板１２３は、圧電素子１２０と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間１２５の容積が増大するようになっている。したがって、空間１２５内に増大した容積分に相当するインクが、液溜部１２６から供給口１２７を介して流入する。また、このような状態から圧電素子１２０への通電を解除すると、圧電素子１２０と振動板１２３はともに元の形状に戻る。したがって、空間１２５も元の容積に戻ることから、空間１２５内部のインクの圧力が上昇し、ノズル９５から基板に向けてインクの液滴Ｌが吐出される。

すなわち、上述したヘッド基板８３には、２連のコネクタ９６，９６が設けられており、各コネクタ９６は、フレキシブルフラットケーブルを介して上記のヘッド用電装ユニット９７（ヘッドドライバ１４１、図８参照）に接続されている。そして、コントローラ２４からヘッド用電装ユニット９７を介してキャビティ９１（電極１３０）に駆動波形が印加すると、上記振動板１２３の撓曲によるキャビティ９１のポンプ作用により、各ノズル９５から機能液滴が吐出される。したがって、キャビティ９１に印加する駆動波形の大きさ（印加電圧値の大きさ）や周期を制御することで、液滴吐出量や吐出タイミングがノズル９５毎に独立して制御される。

本実施形態では、ワークＷに対し、７個のキャリッジユニット３１のうち少なくとも１つのキャリッジユニット３１から成る稼動ユニット群３６をＸ軸方向に相対的に移動させながら、描画エリア４１においてその機能液滴吐出ヘッド７２からワークＷ上に機能液を吐出して描画処理を行う構成となっている。

なお、機能液滴吐出ヘッド７２の液滴吐出方式としては、前記の圧電素子１２０を用いたピエゾジェットタイプ以外の方式でもよく、例えば、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いた方式を採用してもよい。

機能液供給手段３４の各機能液供給ユニット１０１は、機能液を貯留する１２個の機能液タンクから成るタンクユニットと、機能液タンクおよび機能液滴吐出ヘッド７２間の水頭圧を調整する１２個の圧力調整弁１０５から成るバルブユニット１０４と、１２個の機能液タンクと１２個の圧力調整弁１０５とをそれぞれ接続する１２本のタンク側給液チューブ（図示省略）と、１２個の圧力調整弁１０５および１２個の機能液滴吐出ヘッド７２（の各２連の接続針８２）をそれぞれ分岐継手（図示省略）を介して接続する２４本のヘッド側給液チューブ（図示省略）とを有している。

画像認識手段３５は、ワーク搬出入エリア４３の前後両側に臨むように配設され、ワークＷの両長辺部分にそれぞれ形成された２つのワークアライメントマーク（図示省略）をそれぞれ画像認識する２台のワーク認識カメラ１０６（図８参照）と、Ｘ軸テーブル３２のＸ軸エアースライダ５２に連結され、各キャリッジ７３（支持プレート７６）の２つの基準ピンを画像認識するヘッド認識カメラ１０７（図８参照）と、上記のＹ軸テーブル３３に添設されたカメラ移動機構（図示省略）によりＹ軸方向に移動可能にそれぞれ搭載され、ワークＷ等に吐出された機能液滴（ドット）を上方から撮像して画像認識する２台のドット認識カメラ１０８（図８参照）とを有している。これらの各種カメラの画像認識結果に基づいて、上述したワークＷやヘッドユニット７１の位置補正が行われる。

ここで、図１ないし図３を参照して、描画装置２２によるワークＷへの吐出動作、すなわち描画動作について簡単に説明する。まず、機能液を吐出する前の準備として、上記のワーク搬出入装置２により吸着テーブル５６にワークＷがセットされ、そのワークＷの位置補正が、ワークθ軸テーブル５７によるθ軸方向の位置補正と、ワークＷのＸ軸方向およびＹ軸方向の位置データ補正とにより行われる。相前後して、描画エリア４１に移動する稼動ユニット群３６と、描画待機エリア４２に移動する描画待機ユニット群３７との仕分けが行われる（詳細は後述する）。また、描画エリア４１に移動した稼動ユニット群３６の各ヘッドユニット７１の位置補正が、ヘッドθ軸テーブル７８によるθ軸方向の位置補正およびＹ軸テーブル３３によるＹ軸方向の位置補正と、ヘッドユニット７１のＸ軸方向の位置データ補正とにより行われる。

ワークＷやヘッドユニット７１の位置補正が行われた後、描画装置２２は、コントローラ２４（制御部１３２）による制御を受けながら、ワークＷをＸ軸テーブル３２によりＸ軸方向に往動させると共に、これに同期して稼動ユニット群３６の機能液滴吐出ヘッド７２を選択的に駆動させて、ワークＷに対する機能液の吐出が行われる。続いて、ワークＷを復動させながら、再度ワークＷに対する機能液の吐出が行われる。このようにワークＷのＸ軸方向への往復移動と機能液滴吐出ヘッド７２の駆動とを複数回繰り返すことで、ワークＷに対する描画が行われる。すなわち、描画エリア４１に臨むワークＷに対し、稼動ユニット群３６をＸ軸方向に相対的に移動させながら、稼動ユニット群３６の機能液滴吐出ヘッド７２からワークＷ上に機能液を吐出して描画処理が行われる。

なお、この描画処理において、ワークＷの往動時のみ機能液の吐出が行われる構成としてもよい。また、ワークＷを固定とし、稼動ユニット群３６をＸ軸方向に移動させる構成であってもよい。さらに、本実施形態では、上述したように、ワークＷの描画対象幅と稼動ユニット群３６の部分描画ライン群の長さとが対応しているが、ワークＷの描画対象幅が稼動ユニット群３６の部分描画ライン群の長さよりも長い構成であってもよく、この場合には、ワークＷに対し稼動ユニット群３６を往復動させながら機能液滴吐出ヘッド７２を駆動させて吐出走査（主走査）を行った後、Ｙ軸テーブル３３により稼動ユニット群３６を部分描画ライン群の長さ分Ｙ軸方向に移動させ（副走査）、再度ワークＷに対する主走査が行われる。そして、この主走査および副走査を数回繰り返してワークＷの端から端まで液滴吐出が行われる。

次に、図２および図７を参照して、液滴吐出装置１におけるメンテナンス手段２３およびこれによる機能液滴吐出ヘッド７２の機能維持・回復処理について説明する。メンテナンス手段２３は、機能液滴吐出ヘッド７２を、吐出機能を維持した状態で保管すると共に、吐出機能を維持・回復するものである。メンテナンス手段２３は、機能液滴吐出ヘッド７２を吸引して、機能液滴吐出ヘッド７２から機能液を強制的に排出させる吸引ユニット１１１と、機能液が付着して汚れた機能液滴吐出ヘッド７２のノズル面９３を払拭するワイピングユニット１１３と、吸引ユニット１１１の７個の分割吸引ユニット１１２（後述する）およびワイピングユニット１１３をそれぞれ個別に昇降可能に支持する８個のユニット昇降機構１１５から構成されるユニット昇降手段１１４とを有しており、これらは、アングル架台１１８上に支持されて描画待機エリア４２に配設されている。さらに、メンテナンス手段２３は、上記のワークθ軸テーブル５７上に配設された定期フラッシングボックス１１６と、セットテーブル５１の前後両側に配設された一対の吐出前フラッシングボックス（図示省略）とを有している。

吸引ユニット１１１は、７個のキャリッジユニット３１に対応して、Ｙ軸方向に配列された７個の分割吸引ユニット１１２を有している。各分割吸引ユニット１１２は、キャリッジユニット３１に対して下側から臨み、１２個の機能液滴吐出ヘッド７２のノズル面９３にそれぞれ気密に封止させる１２個のキャップ１２１と、１２個のキャップ１２１を昇降自在に支持するキャップ支持部材１２２と、封止させたキャップ１２１を介して機能液滴吐出ヘッド７２に吸引力を作用させるエゼクタ（図示省略）とを備えている。

１２個のキャップ１２１は、各キャリッジ７３に搭載された１２個の機能液滴吐出ヘッド７２の並びに対応させて、キャップ支持部材１２２に配設したものである。そのため、吸引ユニット１１１全体では、７個のキャリッジユニット３１の全機能液滴吐出ヘッド７２の配置パターンに倣って、１２×７個のキャップ１２１が配置されており、全機能液滴吐出ヘッド７２にそれぞれ対応するキャップ１２１を一度に封止させることが可能である。さらに、キャップ１２１をノズル面９３に封止させた状態でエゼクタを駆動することにより、ノズル９５から機能液を吸引することで、機能液滴吐出ヘッド７２内で増粘した機能液を除去することができる。

したがって、吸引ユニット１１１は、各キャップ１２１により機能液滴吐出ヘッド７２を気密に封止することで、複雑な機構を用いることなく、機能液滴吐出ヘッド７２のノズル９５の機能液が乾燥することを防止して、機能液滴吐出ヘッド７２を機能維持状態に保管すると共に、各キャップ１２１により気密状態として機能液滴吐出ヘッド７２のノズル９５から吸引することで、増粘した機能液を排出することができる。

ワイピングユニット１１３は、描画待機エリア４２の描画エリア４１側、すなわち描画エリア４１と吸引ユニット１１１との間に配置されており、機能液滴吐出ヘッド７２の吸引等により、機能液が付着して汚れたノズル面９３を、洗浄液を含浸させたワイピングシート１２３を用いて拭き取るものである。このような配置により、ワイピングユニット１１３は、吸引ユニット１１１による吸引を終えて、描画エリア４１へ個々に移動するキャリッジユニット３１に順次臨むことができ、その機能液滴吐出ヘッド７２にワイピング処理を行うことができるようになっている。そして、上記の吸引処理と、吸引処理によりノズル面９３に付着した機能液を拭き取るワイピングとにより、ノズル詰まりの生じた機能液滴吐出ヘッド７２の吐出機能を回復させることができる。

図３に示すように、定期フラッシングボックス１１６は、ワークＷに対する描画を一時的に停止するときに行うフラッシングを受けるためのものであり、上記のワークθ軸テーブル５７上に設けられ、ワークＷの交換のためにセットテーブル５１がワーク搬出入エリア４３に臨むとき、定期フラッシングボックス１１６が描画エリア４１に臨み、機能液滴吐出ヘッド７２からのフラッシングを受けるようになっている。

図示しないが、一対の吐出前フラッシングボックスは、ワークＷに機能液を吐出させる直前に行う吐出前フラッシングを受けるためのものであり、セットテーブル５１をＸ軸方向に挟むように配設されている。これにより、ワークＷの往復動に伴う機能液滴吐出ヘッド７２の吐出駆動の直前に行われるフラッシングを受けることができる。
定期フラッシングボックス１１６および一対の吐出前フラッシングボックスは、それぞれ平面視長方形の箱状に形成されており、その底面には、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の長辺（Ｙ軸方向）は、上記の最大幅描画ラインＬｍの長さに対応して形成されているため、稼動ユニット群３６が全キャリッジユニット３１により構成されている場合にも、その機能液滴吐出ヘッド７２からのフラッシングを受け得るようになっている。

次に、図８を参照して、液滴吐出装置１全体の制御系について簡単に説明する。液滴吐出装置１の制御系は、基本的に、上位コンピュータ３と、機能液滴吐出ヘッド７２、Ｘ軸テーブル３２、Ｙ軸テーブル３３、メンテナンス手段２３等を駆動する各種ドライバを有する駆動部１３１と、駆動部１３１を含め液滴吐出装置１全体を統括制御する制御部１３２（コントローラ２４）とを備えている。

上位コンピュータ３は、コントローラ２４に接続されたコンピュータ本体１６に、キーボード１７や、キーボード１７による入力結果等を画像表示するディスプレイ１８等が接続されて構成されている。
駆動部１３１は、機能液滴吐出ヘッド７２を吐出駆動制御するヘッドドライバ１４１と、Ｘ軸テーブル３２およびＹ軸テーブル３３の各モータをそれぞれ駆動制御する移動用ドライバ１４２と、メンテナンス手段２３の吸引ユニット１１１、ワイピングユニット１１３およびユニット昇降機構１１５を駆動制御するメンテナンス用ドライバ１４３とを備えている。

制御部１３２は、ＣＰＵ１５１と、ＲＯＭ１５２と、ＲＡＭ１５３と、Ｐ−ＣＯＮ１５４とを備え、これらは互いにバス１５５を介して接続されている。ＲＯＭ１５２は、ＣＰＵ１５１で処理する制御プログラム等を記憶する制御プログラム領域と、描画動作や画像認識を行うための制御データ等を記憶する制御データ領域とを有している。

ＲＡＭ１５３は、各種レジスタ群のほか、ワークＷに機能液の吐出を行うための描画データを記憶する描画データ記憶部、ワークＷおよび機能液滴吐出ヘッド７２の位置データを記憶する位置データ記憶部、オペレータによってキーボード１７から入力された各種設定（後述する稼動ユニット群３６と描画待機ユニット群３７との設定等）を記憶する設定記憶部等の各種記憶部を有し、制御処理のための各種作業領域として使用される。

Ｐ−ＣＯＮ１５４には、駆動部１３１の各種ドライバのほか、画像認識手段３５の各種カメラが接続されており、ＣＰＵ１５１の機能を補うと共に、周辺回路とのインタフェース信号を取り扱うための論理回路が構成されて組み込まれている。このため、Ｐ−ＣＯＮ１５４は、上位コンピュータ３からの各種指令等をそのままあるいは加工してバス１５５に取り込むと共に、ＣＰＵ１５１と連動して、ＣＰＵ１５１等からバス１５５に出力されたデータや制御信号を、そのままあるいは加工して駆動部１３１に出力する。

そして、ＣＰＵ１５１は、ＲＯＭ１５２内の制御プログラムに従って、Ｐ−ＣＯＮ１５４を介して各種検出信号、各種指令、各種データ等を入力し、ＲＡＭ１５３内の各種データ等を処理した後、Ｐ−ＣＯＮ１５４を介して駆動部１３１等に各種の制御信号を出力することにより、液滴吐出装置１全体を制御している。例えば、ＣＰＵ１５１は、機能液滴吐出ヘッド７２、Ｘ軸テーブル３２およびＹ軸テーブル３３を制御して、所定の液滴吐出条件および所定の移動条件でワークＷに描画を行う。

（撹拌方法の第１実施形態）
続いて、上記の液滴吐出装置１において、機能液滴吐出ヘッド７２の内部のインク（液状体）を撹拌する方法について、図９及び図１０を参照して説明する。
図１０は、隣り合う流路１２８Ａ、１２８Ｂ及び液溜部１２６を部分的に拡大した平面図であり、図９（ｂ）は流路１２８Ａを長さ方向で断面した図、図９（ｃ）は流路１２８Ｂを長さ方向で断面した図である。
なお、図９における圧電素子１２０は、電極１３０の図示を省略している。また、図１０においては、流路１２８Ａ、１２８Ｂの図示を簡略化している。

まず、図９（ａ）に示すように、圧電素子１２０を通電していない状態から、隣り合う流路１２８Ａ、１２８Ｂに対応する圧電素子１２０を互いに異なる状態で駆動する。具体的には、図９（ｂ）に示すように、流路１２８Ａにおける圧電素子１２０（適宜、圧電素子１２０Ａと称する）を駆動（電極１３０に通電）して、振動板１２３を空間１２５（流路１２８Ａ）に向けて変位させるのと同期して、図９（ｃ）に示すように、流路１２８Ｂにおける圧電素子１２０（適宜、圧電素子１２０Ｂと称する）を圧電素子１２０Ａとは逆方向（逆位相）に駆動して、振動板１２３を空間１２５（流路１２８Ｂ）から離間する方向に向けて変位させる。
なお、これら圧電素子１２０Ａ、１２０Ｂの駆動は、駆動制御装置としてのコントローラ２４により制御される。

流路１２８Ａにおける振動板１２３の変位により、流路１２８Ａの容積が減少するため、空間１２５におけるインクの圧力が上昇する。このとき、圧電素子１２０Ａは、ノズル開口９５からインクが吐出されない大きさの振幅（いわゆる微振動）で駆動されているため、インクはノズル開口９５から吐出されずに、図９（ｂ）及び図１０（ａ）に矢印で示すように、流路１２８Ａから液溜部１２６に向けて流動する。

一方、流路１２８Ｂにおける振動板１２３の変位により、流路１２８Ｂの容積が増大するため、空間１２５におけるインクの圧力が低下する。このとき、上述のように、圧電素子１２０Ｂが微振動で駆動されるため、ノズル開口９５から空気が流入してインクの圧力低下が開放されることはない。従って、流路１２８Ｂにおけるインクの圧力が低下したことにより、図９（ｃ）及び図１０（ｂ）に矢印で示すように、インクは液溜部１２６から流路１２８Ｂに向けて流動する。

上記流路１２８Ａ、流路１２８Ｂにおける互いに逆方向となるインクの流動により、液溜部１２６においても流路１２８Ａから流路１２８Ｂに向かう方向にインクが流動する。
つまり、流路１２８Ａにおけるインクに対しては、圧電素子１２０Ａにより正圧が加わるとともに、流路１２８Ｂ及び液溜部１２６におけるインクを介して圧電素子１２０Ｂによる負圧が加わることになり、圧電素子１２０Ａにより加えられる圧力の約二倍の力で流動することになる。

一方、圧電素子１２０Ａ、１２０Ｂの駆動方向が反転した場合には、上記と逆に、流路１２８Ａにおけるインクには負圧が加わり、流路１２８Ｂにおけるインクには正圧が加わるため、インクの流動方向は、図１０（ｂ）に示すように、図１０（ａ）で示した方向とは逆方向となる。
従って、圧電素子１２０Ａ、１２０Ｂが同期して駆動し、且つ駆動方向を反転させながら振動することにより、各流路１２８Ａ、１２８Ｂにおける圧電素子１２０Ａ、１２０Ｂの約二倍の力でインクを往復して流動させることにより、当該インクを撹拌することができる。

このように、本実施形態では、隣り合う流路１２８Ａ、１２８Ｂについて圧電素子１２０Ａ、１２０Ｂの駆動状態を異ならせることにより、ノズル孔９５からインクが吐出されない程度の大きさ（微振動）で圧電素子１２０Ａ、１２０Ｂを駆動した場合でも、大きな流動長でインクを流動させるため、当該インクを効率的に撹拌することが可能になる。そのため、本発明では、従来では充分に撹拌できなかったノズル開口９５よりも離間した流路１２８Ａ、１２８Ｂにおいても効果的にインクを撹拌することができる。従って、本実施形態では、色材に顔料を用いた非水溶性溶剤系インク、分散系インク、ＵＶ硬化インク等の沈降の可能性があるインクを用いた場合でも、沈降を生じさせることを抑制でき、沈降等に起因するインク吐出不良等を効果的に回避することができ、高品質のデバイスを製造することが可能になる。

また、本実施形態では、液溜部１２６においてもインクが撹拌されることから、ヘッド７２において、より広範囲に沈降を抑制することが可能になり、沈降等に起因するインク吐出不良等をより効果的に回避することができ、より高品質のデバイスを製造することが可能になる。

（撹拌方法の第２実施形態）
続いて、本発明に係る撹拌方法の第２実施形態について、図１１を参照して説明する。
上記第１実施形態では、隣り合う流路１２８について圧電素子１２０の駆動状態を異ならせる構成としたが、第２実施形態では、複数の流路１２８からなる流路群を複数設定し、隣り合う流路群に関して、圧電素子の駆動状態を異ならせる。

図１１に示すように、本実施形態では、複数の流路１２８の中、３つの流路１２８からなる流路群１２８Ｍ、１２８Ｎを設定している。各流路群１２８Ｍ、１２８Ｎにおける圧電素子１２０は同期して、略同一の駆動状態（略同一の周波数、振幅、位相の駆動波形）で駆動し、且つ流路群１２８Ｍと流路群１２８Ｎとでは逆位相で圧電素子１２０を駆動する。
なお、これら圧電素子１２０の駆動も、駆動制御装置としてのコントローラ２４によりノズル孔９５からインクが吐出されない大きさに制御される。

流路群１２８Ｍにおける圧電素子１２０が、図９（ｂ）で示したように、各流路１２８におけるインクに正圧を付与する方向に駆動した場合には、流路群１２８Ｍの各流路１２８におけるインクが液溜部１２６に向けて流動する。
一方、流路群１２８Ｎにおける圧電素子１２０が、図９（ｃ）で示したように、各流路１２８におけるインクに負圧を付与する方向に駆動した場合には、液溜部１２６のインクが流路群１２８Ｎの各流路１２８に向けて流動する。

このとき、液溜部１２６においては、流路群１２８Ｍにおける複数の流路１２８からインクが流入し、また流路群１２８Ｎにおける複数の流路１２８に向けて流動するため、大きな流量で流動することになる。

従って、本実施形態では、流路群１２８Ｍ、１２８Ｎにおける圧電素子１２０が同期して駆動し、且つ駆動方向を反転させながら振動することにより、各流路においては上記第１実施形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、インクをより大きな流量で液溜部１２６に流動させて、より効果的な撹拌を実現することができる。

なお、上記実施形態では、一方向に延在する液溜部１２６の一方の側に、液溜部１２６の延在方向に沿って間隔をあけて流路１２８を配置する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば図１２に示すように、液溜部１２６を挟んだ両側に配置する構成としてもよい。この場合、液溜部１２６の一方側の流路１２８と他方側の流路１２８とを、液溜部１２６の延在方向と直交する方向で隣り合う流路として、各流路に対応する圧電素子を逆位相で駆動することにより、上記第１実施形態と同様の作用・効果を奏することができる。

また、このとき、液溜部１２６の一方側の流路１２８における圧電素子１２０を同一の駆動状態とし、他方側の流路１２８における圧電素子１２０を一方側と逆位相の駆動状態とすることにより、上記第２実施形態で示した流路群を設定した場合と同様の作用・効果を得ることができる。

一方、この場合では、液溜部１２６において上記延在方向で流路１２８の間に位置する領域（例えば領域Ｒ）については、インクが十分に流動しない可能性がある。
そのため、図１２に示すように、液溜部１２６の延在方向で隣り合う流路については、圧電素子を異なる駆動状態（逆位相）で駆動することが好ましい。
これにより、図１２中、二点鎖線で示すように、領域Ｒについては流動面と直交する方向（法線方向）と平行な軸周りの流動が生じるため、十分な撹拌を実施することが可能になる。

［カラーフィルタの製造方法］
次に、本実施形態の液滴吐出装置１を用いたカラーフィルタの製造方法の一例を説明する。図１３は、基板Ｓにおけるカラーフィルタ領域１５１の説明図である。上記液滴吐出装置１を用いたカラーフィルタの製造方法は、生産性を高める観点から長方形状の基板Ｓ上に、複数個のカラーフィルタ領域１５１をマトリクス状に形成する際に適用することができる。これらのカラーフィルタ領域１５１は、後で基板Ｓを切断することにより、液晶表示装置に適合する個々のカラーフィルタとして用いることができる。なお、各カラーフィルタ領域１５１においては、図１３に示したように、Ｒのインク、Ｇのインク、およびＢのインクをそれぞれ所定のパターン、本例では従来公知のストライプ型で形成して配置する。なお、この形成パターンとしては、ストライプ型のほかに、モザイク型やデルタ型あるいはスクウェア型等としてもよい。

図１４は、カラーフィルタの製造方法の説明図である。このようなカラーフィルタ領域１５１を形成するには、まず、図１４（ａ）に示すように、透明の基板Ｓの一方の面に対し、ブラックマトリクス１５２を形成する。このブラックマトリクス１５２を形成する際には、光透過性のない樹脂（好ましくは黒色樹脂）を、スピンコート等の方法で所定の厚さ（例えば２μｍ程度）に塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングする。このブラックマトリクス１５２の格子で囲まれる最小の表示要素、すなわちフィルタエレメント１５３については、例えばＸ軸方向の幅を３０μｍ、Ｙ軸方向の長さを１００μｍ程度とする。このブラックマトリクスは充分な高さを有しており、インク吐出時の隔壁として機能する。

次に、本実施形態の液滴吐出装置１における液滴吐出ヘッドから、図１４（ｂ）に示すようにインク受容層となる樹脂組成物を含有するインク滴１５４（液状体）を吐出し、これを基板Ｓ上に着弾させる。吐出するインク滴１５４の量については、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮した十分な量とする。次いで、インク滴の焼成を行い、図１４（ｃ）に示すようなインク受容層１６０とする。

次に、液滴吐出ヘッド７２から、図１４（ｄ）に示すようにＲのインク滴１５４Ｒ（液状体）を吐出し、これを基板Ｓ上に着弾させる。吐出するインク滴１５４の量については、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮した十分な量とする。次いで、インクの仮焼成を行い、図１４（ｅ）に示すようなＲ着色層１３４Ｒとする。以上の工程を、Ｇ着色層形成装置、Ｂ着色層形成装置においても繰り返し、図１４（ｆ）に示すように、Ｇ着色層１３４Ｇ、Ｂ着色層１３４Ｂを順次形成する。Ｒ着色層１３４Ｒ、Ｇ着色層１３４Ｇ、Ｂ着色層１３４Ｂを全て形成した後、これら着色層１３４Ｒ，１３４Ｇ，１３４Ｂを一括して焼成する。

次いで、基板Ｓを平坦化し、かつ着色層１３４Ｒ，１３４Ｇ，１３４Ｂを保護するため、図１４（ｇ）に示すように各着色層１３４Ｒ，１３４Ｇ，１３４Ｂやブラックマトリクス１５２を覆うオーバーコート膜（保護膜）１５６を形成する。このオーバーコート膜１５６の形成にあたっては、スピンコート法、ロールコート法、リッピング法等の方法を採用することもできるが、着色層１３４Ｒ，１３４Ｇ，１３４Ｂの場合と同様に液滴吐出装置１を用いることもできる。

［液晶装置］
次に、上記カラーフィルタを備えた液晶装置（電気光学装置）の一実施形態を示す。図１５はパッシブマトリクス型の液晶装置の側面断面図であり、図１５中の符号１３０は液晶装置である。この液晶装置１３０は透過型のもので、一対のガラス基板１３１、１３２の間にＳＴＮ（Super Twisted Nematic）液晶等からなる液晶層１３３が挟持されてなるものである。

一方のガラス基板１３１には、その内面に上記カラーフィルタ１５５が形成されている。カラーフィルタ１５５は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色からなる着色層１３４Ｒ、１３４Ｇ、１３４Ｂが規則的に配列されて構成されたものである。なお、これらの色素層１３４Ｒ（１３４Ｇ、１３４Ｂ）間には、ブラックマトリクス１５２が形成されている。そして、これらカラーフィルタ１５５およびブラックマトリクス１５２の上には、カラーフィルタ１５５やブラックマトリクス１５２によって形成される段差をなくしてこれを平坦化するため、オーバーコート膜（保護膜）１５６が形成されている。オーバーコート膜１５６の上には複数の電極１３７がストライプ状に形成され、さらにその上には配向膜１３８が形成されている。

他方のガラス基板１３２には、その内面に、カラーフィルタ１５５側の電極１３７と直交するようにして、複数の電極１３９がストライプ状に形成されており、これら電極１３９上には、配向膜１４０が形成されている。なお、前記カラーフィルタ１５５の各着色層１３４Ｒ、１３４Ｇ、１３４Ｂは、それぞれ各ガラス基板１３２上の電極１３９、１３７の交差する位置に配置されている。また、電極１３７、１３９は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料によって形成されている。さらに、ガラス基板１３２とカラーフィルタ１５５の外面側にはそれぞれ偏光板（図示せず）が設けられ、ガラス基板１３１、１３２間にはこれら基板１３１、１３２間の間隔（セルギャップ）を一定に保持するためスペーサ１４１が設けられている。さらに、これらガラス基板１３１、１３２間には液晶１３３を封入するためのシール材１４２が設けられている。

本実施形態の液晶装置１３０では、上記液滴吐出装置１を用いて製造されるカラーフィルタ１５５を適用しているため、安価で品質の良いカラー液晶表示装置を実現することができる。

［電子機器］
次に、上記液晶装置からなる表示手段を備えた電子機器の具体例について説明する。
図１６は、液晶テレビジョンの一例を示した斜視図である。図１６において、符号５００は液晶テレビジョン本体を示し、符号５０１は上記実施形態の液晶装置を備えた液晶表示部を示している。このように、図１６に示す電子機器は、上記実施形態の液晶装置を備えたものであるから、安価で表示品位に優れたカラー液晶表示を有する電子機器を実現することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態では、ノズル開口９５からインクが吐出されない大きさで圧電素子１２０を駆動する構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば図１７に示すように、ノズル開口９５を開閉するノズル面閉塞装置１１７を設け、このノズル面閉塞装置１１７によってノズル開口９５を閉塞した状態で圧電素子１２０を駆動する構成としてもよい。
ノズル面閉塞装置１１７としては、例えば上記のワークθ軸テーブル５７上の、例えば定期フラッシングボックス１１６の＋Ｘ側に設けられ、セットテーブル５１がワーク搬出入エリア４３に臨むとき、ノズル面閉塞装置１１７が描画エリア４１に臨み、且つ上昇したときに機能液滴吐出ヘッド７２におけるノズル面９３に当接してノズル開口９５を閉塞し、下降したときにノズル面９３から離間してノズル開口９５を開放する構成や、機能液滴吐出ヘッド７２と一体的に移動するキャリッジユニット３１に設ける構成とすることができる。ノズル面閉塞装置１１７の材料としては、ノズル面９３に当接しても機能液滴吐出ヘッド７２を損傷させず、またノズル開口９５からの液滴の吐出を確実に抑えることが可能な強度、硬度を選択することが好ましく、例えば樹脂板やゴム板等を用いることができる。
ノズル面閉塞装置１１７をキャリッジユニット３１に設ける場合には、機能液滴吐出ヘッド７２がどの位置にあっても、インクの撹拌処理を実行することができ、機能液滴吐出ヘッド７２をノズル面閉塞装置１１７が設置されている位置に移動させる工程が不要になり、生産性を大幅に向上させることが可能になる。

上記の構成では、圧電素子１２０の駆動を、インクがノズル開口９５から吐出されない大きさとする必要がなくなるため、大きな振幅で圧電素子１２０を駆動することが可能となり、より大きな流量及び速度で流路１２８におけるインクを流動させることができ、より効率的な撹拌を実現することができる。

液滴吐出装置の外観斜視図である。 液滴吐出装置の平面図である。 液滴吐出装置の側面図である。 複数のキャリッジユニットの説明図である。 機能液滴吐出ヘッドの外観斜視図である。 液滴吐出ヘッドの説明図である。 メンテナンス手段の外観斜視図である。 液滴吐出装置の制御系について説明したブロック図である。 インクの撹拌処理を説明するための断面図である。 インクの撹拌処理を説明するための平面図である。 第２実施形態のインクの撹拌処理を説明するための平面図である。 別形態のインクの撹拌処理を説明するための平面図である。 基板におけるカラーフィルタ領域の説明図である。 カラーフィルタの製造方法の説明図である。 パッシブマトリクス型の液晶装置の側面断面図である。 液晶テレビジョンの一例を示した斜視図である。 別形態のインクの撹拌処理を説明するための断面図である。

符号の説明

１…液滴吐出装置、 ２４…コントローラ（駆動制御装置）、 ７２…機能液滴吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）、 １１７…ノズル面閉塞装置（開閉装置）、 １２０、１２０Ａ、１２０Ｂ…圧電素子、 １２３…振動板（流路形成部）、 １２６…液溜部、 １２８、１２８Ａ、１２８Ｂ…流路、 １２８Ｍ、１２８Ｎ…流路群、 Ｌ…液滴

Claims (16)

1. 複数のノズル開口毎に設けられた圧電素子の駆動により、前記複数のノズル開口から液状体の液滴をそれぞれ吐出する液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法であって、
   前記圧電素子の駆動状態を異ならせて、該圧電素子に対応する液状体を異なる圧力で流動させる工程を有することを特徴とする液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法。
2. 請求項１記載の液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法において、
   前記液滴吐出ヘッドは、複数のノズル開口毎に設けられ前記液状体を前記ノズル開口に導く複数の流路と、
   前記複数の流路のそれぞれに接続され前記液状体を貯留する液溜部とを有し、
   前記液溜部を介して隣り合う前記流路に関して、前記圧電素子を互いに逆方向に駆動することを特徴とする液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法。
3. 請求項２記載の液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法において、
   前記複数の流路は、前記液溜部の一方の側に該液溜部の延在方向に沿って複数配列されることを特徴とする液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法。
4. 請求項２記載の液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法において、
   前記流路は、前記液溜部を挟んだ両側に配置されることを特徴とする液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法。
5. 請求項２から４のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法において、
   前記液溜部を介して隣り合う前記流路に対応する前記圧電素子を互いに逆位相で同期駆動することを特徴とする液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法。
6. 請求項１記載の液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法において、
   前記液滴吐出ヘッドは、複数のノズル開口毎に設けられ前記液状体を前記ノズル開口に導く複数の流路と、
   前記複数の流路のそれぞれに接続され前記液状体を貯留する液溜部とを有し、
   複数の前記流路を有する流路群を複数設定し、
   各流路群における前記圧電素子を同一方向に駆動し、且つ前記液溜部を介して隣り合う前記流路群に関して、前記圧電素子を互いに逆方向に駆動することを特徴とする液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法。
7. 請求項６記載の液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法において、
   前記液溜部を介して隣り合う前記流路群に対応する前記圧電素子を互いに逆位相で同期駆動することを特徴とする液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法において、
   前記ノズル開口を閉塞した状態で前記圧電素子を駆動することを特徴とする液滴吐出ヘッドの液状体撹拌方法。
9. 複数のノズル開口毎に設けられた圧電素子の駆動により、前記複数のノズル開口から液状体の液滴をそれぞれ吐出する液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、
   前記圧電素子の駆動状態を異ならせて、該圧電素子に対応する液状体を異なる圧力で流動させる駆動制御装置を有することを特徴とする液滴吐出装置。
10. 請求項９記載の液滴吐出装置において、
    液滴吐出ヘッドは、複数のノズル開口毎に設けられ前記液状体を前記ノズル開口に導く複数の流路と、
    前記複数の流路のそれぞれに接続され前記液状体を貯留する液溜部とを有し、
    前記駆動制御装置は、前記液溜部を介して隣り合う前記流路に関して、前記圧電素子を互いに逆方向に駆動させることを特徴とする液滴吐出装置。
11. 請求項１０記載の液滴吐出装置において、
    前記複数の流路は、前記液溜部の一方の側に該液溜部の延在方向に沿って複数配列されることを特徴とする液滴吐出装置。
12. 請求項１０記載の液滴吐出装置において、
    前記流路は、前記液溜部を挟んだ両側に配置されることを特徴とする液滴吐出装置。
13. 請求項１０から１２のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
    前記液溜部を介して隣り合う前記流路に対応する前記圧電素子を互いに逆位相で同期駆動することを特徴とする液滴吐出装置。
14. 請求項９記載の液滴吐出装置において、
    前記液滴吐出ヘッドは、複数のノズル開口毎に設けられ前記液状体を前記ノズル開口に導く複数の流路と、
    前記複数の流路のそれぞれに接続され前記液状体を貯留する液溜部とを有し、
    前記駆動制御装置は、複数の前記流路により設定された複数の流路群に関して、各流路群における前記圧電素子を同一方向に駆動し、且つ前記液溜部を介して隣り合う前記流路群に関して、前記圧電素子を互いに逆方向に駆動させることを特徴とする液滴吐出装置。
15. 請求項１４記載の液滴吐出装置において、
    前記液溜部を介して隣り合う前記流路群に対応する前記圧電素子を互いに逆位相で同期駆動することを特徴とする液滴吐出装置。
16. 請求項９から１５のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
    前記ノズル開口を開閉する開閉装置を有し、
    前記駆動制御装置は、前記ノズル開口を閉塞した状態で前記圧電素子を駆動することを特徴とする液滴吐出装置。

Images