JP2010210770A - インクジェット塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シンプルな構成でありながら多数のインクジェットヘッドを好適に洗浄することができ、また、インクジェットヘッドの角度が変更された場合であっても対応が可能なインクジェット塗布装置を提供する。
【解決手段】 インクジェット塗布装置は、インクジェットヘッドユニット１２を洗浄する洗浄部２２と、この洗浄部２２を各インクジェットヘッドユニット１２と対向する洗浄位置とインクジェットヘッドユニット１２から離隔した待機位置との間で移動させる洗浄部移動機構と、洗浄部２２をインクジェットヘッドにおけるスペーサ粒子分散液の吐出口の列設方向と透明基板１の搬送方向との交差角度に対応させて回動させる洗浄部回動機構とを備える。
【選択図】 図２

Description

この発明は、基板上にインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布することにより、スペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成するためのインクジェット塗布装置に関する。

液晶表示装置は、２枚の基板の間に、透明電極、カラーフィルターおよびブラックマトリックスが配置され、さらに透明電極間の空間に液晶が封入された構成を有する。このときに、２枚の基板の間隔を規制し、液晶層の厚みを適正にするために、スペーサが形成される。

従来、このスペーサは、フォトリソ法を利用して形成されていたが、マスクを使用した工程が必要となり作業工程が煩雑となるばかりではなく、材料の使用効率が悪いという問題がある。このため、基板にインクジェット方式でスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を吐出することにより、スペーサ粒子でスペーサを形成する液晶表示装置の製造方法が提案されている（特許文献１参照）。

ところで、このような液晶表示装置の製造方法においては、インクジェット塗布装置が使用される。すなわち、多数の吐出口を備えたインクジェットヘッドを複数個列設したインクジェットヘッドユニットを、液晶表示装置用の透明基板に対して相対移動させ、それらのインクジェットヘッドから透明基板にスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を吐出させることにより、透明基板の表面にスペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成している。

このようなインクジェット塗布装置においては、微細なスペーサ粒子分散液の液滴を連続して大量に吐出する構成であることから、インクジェットヘッドが汚染されやすい。特に、主液滴とは別に発生する飛沫のような液滴が気流の影響を受け、インクジェットヘッドの下面に付着することにより、インクジェットヘッドの汚染が生ずるものと考えられる。このような汚染が生じたときには、一部の吐出口からスペーサ粒子分散液が吐出しないノズル欠けや、吐出されるスペーサ粒子分散液の液滴の方向が変化する飛翔曲がりといった現象が発生する。このため、インクジェットヘッドユニットを一定時間毎に洗浄する必要が生ずる。

従来のインクジェットプリンターにおいては、インクジェットヘッドの数に対応して、装置に多数の洗浄ユニットを配置し、これらの洗浄ユニットによってインクジェットヘッドユニットを洗浄していた（特許文献２参照）。

特開２００５−４０９４号公報 特開２００３−１９１４８３号公報

上述したようなスペーサ粒子分散液を塗布するためのインクジェット塗布装置においては、複数のインクジェットヘッドを備えたインクジェットヘッドユニットが複数個搭載される。このため、インクジェットヘッドの数が極めて多数となることから、それに対応させて洗浄ユニットを設置した場合には、装置構成が複雑となり、装置が高価となるばかりではなく、そのメンテナンスも煩雑となる。

また、液晶表示装置を製造するためにスペーサ粒子分散液を塗布するインクジェット塗布装置においては、透明基板におけるブラックマトリックスの領域にスペーサ粒子分散液を塗布するものであるから、スペーサ粒子分散液の塗布ピッチとインクジェットヘッドユニットにおける吐出口の副走査方向のピッチとを一致させる必要がある。このため、スペーサ粒子分散液を塗布するためのインクジェット塗布装置においては、インクジェットヘッドユニットの走査方向に対する角度が一定とはならないことから、従来のような洗浄ユニットではインクジェットヘッドの洗浄を実行することは不可能である。

この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、シンプルな構成でありながら多数のインクジェットヘッドを好適に洗浄することができ、また、インクジェットヘッドの角度が変更された場合であっても対応が可能なインクジェット塗布装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、液晶表示装置の製造時に、基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するため、基板上にインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布することにより、スペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成するインクジェット塗布装置であって、基板を、インクジェットヘッドユニットに対して、相対的に一方向に移動させる移動機構を備え、前記インクジェットヘッドユニットは、多数のスペーサ粒子分散液の吐出口が、前記移動機構により移動される基板の移動方向に交差する方向に列設されたインクジェットヘッドを、前記基板の移動方向と交差する方向に複数個列設した構成を有し、前記移動機構により移動される基板にスペーサ粒子分散液を吐出して基板の表面にスペーサ粒子分散液を塗布するものであり、前記インクジェットヘッドにおけるスペーサ粒子分散液の吐出口の列設方向と前記基板の移動方向との交差角度を変更するために、前記インクジェットヘッドユニットを回動させるインクジェットヘッドユニット回動機構と、前記インクジェットヘッドユニットを洗浄する洗浄部と、前記洗浄部を前記各インクジェットヘッドユニットと対向する洗浄位置と、前記インクジェットヘッドユニットから離隔した待機位置との間で移動させる洗浄部移動機構と、前記洗浄部を、前記インクジェットヘッドにおけるスペーサ粒子分散液の吐出口の列設方向と前記基板の移動方向との交差角度に対応させて回動させる洗浄部回動機構とを備えたことを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記洗浄部は、前記各インクジェットヘッドユニットに配設された各インクジェットヘッドと対向可能な位置に配置された前記インクジェットヘッドと同数の洗浄ユニットを備え、これらの洗浄ユニットによって各インクジェットヘッドを洗浄する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記各洗浄ユニットを、一括して前記インクジェットヘッドユニットにおけるスペーサ粒子分散液の吐出口の列設方向に移動する洗浄ユニット移動機構を備え、前記各洗浄ユニットは、前記スペーサ粒子分散液の吐出口の列設方向に移動しながら前記インクジェットヘッドユニットを洗浄する。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記洗浄部回転機構は、前記洗浄ユニット移動機構による洗浄ユニットの移動方向と前記吐出口の列設方向とが一致するように前記洗浄部を回動させる。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発明において、前記洗浄部には、前記インクジェットヘッドユニットと当接した状態で前記インクジェットヘッドユニットにおけるスペーサ粒子分散液の吐出口を減圧することにより、当該吐出口内に残存する液体を吸引除去する吸引キャップ部が、前記複数の洗浄ユニットと同じ数だけ、前記複数の洗浄ユニットの列設方向と平行な方向に列設されており、前記洗浄部回動機構は、前記複数の吸引キャップ部を前記複数の洗浄ユニットとともに回動させる。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発明において、前記洗浄部には、前記インクジェットヘッドユニット内に残存する不要なスペーサ粒子分散液を前記吐出口から吐出するときに、そのスペーサ粒子分散液を捕獲するための捕獲部が前記複数の洗浄ユニットに近接して配設されており、前記洗浄部回動機構は、前記捕獲部を前記複数の洗浄ユニットとともに回動させる。

請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の発明において、前記洗浄部には、前記インクジェットヘッドユニットを超音波を付与した洗浄液で洗浄するための超音波洗浄ユニットが前記複数の洗浄ユニットに近接して配設されており、前記洗浄部回動機構は、前記超音波洗浄ユニットを前記複数の洗浄ユニットとともに回動させる。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の発明において、前記洗浄部が複数個配設されており、前記洗浄部回動機構は前記複数個の洗浄部を一括して回動させる。

請求項１に記載の発明によれば、シンプルな構成でありながら多数のインクジェットヘッドを好適に洗浄することができ、また、インクジェットヘッドの角度が変更された場合であってもこれに対応することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、各インクジェットヘッドユニットのインクジェットヘッドを一括して洗浄することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、スペーサ粒子分散液の吐出口を、その列設方向に沿って洗浄することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、各洗浄ユニットの洗浄方向を、一括して、スペーサ粒子分散液の吐出口の列設方向と一致させることが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、吐出口内に残存する液体を吸引除去して洗浄することができ、また、インクジェットヘッドの角度が変更された場合であっても、複数の吸引キャップを、一括してこれに対応する位置に回動させることが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、吐出口から吐出される不要なスペーサ粒子分散液を捕獲することができ、また、インクジェットヘッドの角度が変更された場合であっても、捕獲部をこれに対応する位置に回動させることが可能となる。

請求項７に記載の発明によれば、インクジェットヘッドユニットを超音波を付与した洗浄液で洗浄することができ、また、インクジェットヘッドの角度が変更された場合であっても、超音波洗浄ユニットをこれに対応する位置に回動させることが可能となる。

請求項８に記載の発明によれば、複数の洗浄部により効率的に洗浄を行うことができ、また、洗浄部回動機構により複数の洗浄部を一括して回動させることが可能となる。

表面にスペーサ粒子分散液が吐出された後の透明基板１の一部を示す部分表面図である。 この発明に係るインクジェット塗布装置の斜視図である。 ガントリー１３をその下面から見た斜視図である。 インクジェットヘッドユニット１２をその下面から見た斜視図である。 インクジェットヘッド１８の一部をその下面から見た斜視図である。 インクジェットヘッドユニット１２の移動機構を示す斜視図である。 透明基板１におけるブラックマトリックス７のピッチとインクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の配置との関係を示す説明図である。 洗浄部２２の斜視図である。 洗浄部２２の斜視図である。 洗浄部２２を洗浄部移動機構とともに示す斜視図である。 回転テーブル３６を取り外して見た洗浄部２２付近の斜視図である。 洗浄ユニットを拡大して示す斜視図である。 基部６３に形成された洗浄液吐出口６２とインクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９との配置関係を示す説明図である。 基部６３上に配設された当接ブロック６５の斜視図である。 当接ブロック６５とインクジェットヘッド１８の下面との当接状態を示す断面図である。 洗浄ユニット３１の昇降機構を示す概要図である。 他の実施形態に係る洗浄部７７を示す斜視図である。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。最初に、基板上にインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布することにより、スペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成して、液晶層封入用のギャップを形成する、この発明に係るインクジェット塗布装置を利用した液晶表示装置の製造方法について説明する。

図１は、表面にスペーサ粒子分散液が吐出された後の透明基板１の一部を示す部分表面図である。

この液晶表示装置の製造方法は、液晶の封入工程等の前工程として実行されるものであり、透明基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するためのものである。

この液晶表示装置の製造方法を実行するときには、最初に、スペーサ領域生成工程を実行する。このスペーサ領域生成工程においては、透明基板上にインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を吐出することによりスペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成する。このときには、多数のインクジェットヘッドを列設したインクジェットヘッドユニットを透明基板１に対して相対的に移動することにより、透明基板の表面にスペーサ粒子分散液を吐出するこの発明に係るインクジェット塗布装置が使用される。

この透明基板１の表面には、それぞれ画素領域であるレッドのカラーフィルターの領域Ｒと、グリーンのカラーフィルターの領域Ｇと、ブルーのカラーフィルターの領域Ｂと、これらの画素領域を区画するブラックマトリックス７とが構成される。そして、スペーサ粒子分散液は、ブラックマトリックス７に向けて吐出され、そこにスペーサ領域５が形成される。

スペーサ領域生成工程に引き続き、乾燥工程を実行する。この乾燥工程は、透明基板１をホットプレートに搬送し、この透明基板１をホットプレート上で加熱することにより、スペーサ粒子分散液から揮発成分を蒸発させるとともに、スペーサ領域５のスペーサ粒子を透明基板１に固着させる工程である。

この工程においては、最初にスペーサ粒子分散液から揮発成分が蒸発することから、表面張力によりスペーサ領域５のスペーサ粒子同士が互いに集まって接触する。そして、それらが焼成されて互いに固着するとともに、透明基板１の表面に対しても強い力で固着する。このため、このスペーサ領域５のスペーサ粒子により、液晶層封入用のギャップを形成することができる。

次に、この発明に係るインクジェット塗布装置の構成について説明する。図２は、この発明に係るインクジェット塗布装置の斜視図である。

このインクジェット塗布装置は、透明基板１を支持するテーブル１１と、１２個のインクジェットヘッドユニット１２を支持するガントリー１３とを備える。テーブル１１は、基台１４上に配設されたリニアモータ１５の駆動を受け、一対のガイド部材１６により案内された状態で、ガントリー１３におけるインクジェットヘッドユニット１２の列設方向と直交する主走査方向に往復移動する。このため、透明基板１を載置したテーブル１１を主走査方向に移動させながら１２個のインクジェットヘッドユニット１２よりスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１にスペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成することができる。

ガントリー１３の両端部には、一対のリニアモータ２１が配設されており、ガントリー１３はこれらのリニアモータ２１を介して基台１４に支持されている。このため、ガントリー１３は、これらのリニアモータ２１を個別に駆動することにより、テーブル１１による透明基板１の搬送方向との交差角度を変更することができる構成となっている。

基台１４の一端には、インクジェットヘッドユニット１２を洗浄する洗浄部２２が配設されている。この洗浄部２２は、テーブル１１による透明基板１の搬送方向と直交する方向に往復移動可能となっている。また、この洗浄部２２の移動経路に沿って、インクジェットヘッドユニット１２の乾燥を防止するための、１２個の乾燥防止部２３が配設されている。後述する各インクジェットヘッド１８は、待機時においては、これらの乾燥防止部２３と対向配置される。

図３は、ガントリー１３をその下面から見た斜視図である。また、図４は、インクジェットヘッドユニット１２をその下面から見た斜視図である。さらに、図５は、インクジェットヘッド１８の一部をその下面から見た斜視図である。

これらの図に示すように、ガントリー１３に支持された１２個のインクジェットヘッドユニット１２には、ヘッド支持板１７が配設されており、このヘッド支持板１７には、５個のインクジェットヘッド１８が配設されている。このインクジェットヘッド１８には、図５に示すように、多数のスペーサ粒子分散液の吐出口１９が一方向に列設されている。

図６は、インクジェットヘッドユニット１２の移動機構を示す斜視図である。なお、この図においては、１２個のインクジェットヘッドユニット１２のうちの１個のみを図示している。

ガントリー１３における透明基板１の搬送方向の両端部には、リニアガイド２４と、リニアスケール２５と、リニアモータ２６とが、その長手方向を透明基板１の搬送方向と交差する方向に向けて配設されている。そして、インクジェットヘッドユニット１２を支持する支持板２７の下面には、図示しないリニアモータ２６の可動子が配設されている。

このため、各支持板２７は、その両端をリニアガイド２４により案内された状態で、リニアモータ２６の駆動により透明基板１の搬送方向と交差する方向に移動する。そして、その移動量は、リニアスケール２５により測定される。このため、このインクジェットヘッドユニット１２の移動機構により、各インクジェットヘッドユニット１２を設定された移動量だけ透明基板１の搬送方向と交差する方向に移動させることにより、インクジェットヘッドユニット１２のピッチを変更することが可能となる。

上述したように、ガントリー１３は、一対のリニアモータ２１を個別に駆動することにより、テーブル１１による透明基板１の搬送方向との交差角度を変更することができる構成となっている。そして、ガントリー１３の角度が変更されることにより、ガントリー１３に支持されたインクジェットヘッドユニット１２の角度も変更され、これに伴って、インクジェットヘッドユニット１２に配設されたインクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と透明基板１の搬送方向との交差角度が変更されることになる。

なお、上述したように、インクジェットヘッドユニット１２のピッチと、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と透明基板１の搬送方向との交差角度とを変更する構成を採用しているのは、以下のような理由によるものである。

図７は、透明基板１におけるブラックマトリックス７のピッチとインクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の配置との関係を示す説明図である。

ブラックマトリックス７のピッチは、液晶表示装置の種類やその製造メーカ等によって異なっている。このようなブラックマトリックス７のピッチに対応するには、図７に示すように、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と透明基板１の搬送方向との交差角度を変更すればよい。そして、複数のインクジェットヘッド１８間においてスペーサ粒子分散液の吐出口１９のピッチを調整するためには、隣り合うインクジェットヘッドユニット１２間において、インクジェットヘッドユニット１２同士の距離を変更すればよい。このような理由から、このインクジェット塗布装置においては、インクジェットヘッドユニット１２のピッチと、ガントリー１３と透明基板１の搬送方向との交差角度とを変更する構成を採用している。

以上のような構成を有するインクジェット塗布装置を使用して透明基板１にスペーサ粒子分散液を塗布するときには、最初に、透明基板１をテーブル１１上に位置決めして固定する。また、透明基板１におけるブラックマトリックス７のピッチに対応させて、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と透明基板１の搬送方向との交差角度と、インクジェットヘッドユニット１２のピッチとを変更する。

この状態において、テーブル１１を透明基板１とともに主走査方向に移動させながら、１２個のインクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８からスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１におけるブラックマトリックス７上にスペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成することができる。

次に、この発明の特徴部分である洗浄部２２の構成について説明する。図８および図９は、洗浄部２２を互いに異なる方向から見た斜視図である。また、図１０は、洗浄部２２を洗浄部移動機構とともに示す斜視図である。さらに、図１１は、後述の回転テーブル３６を取り外して見た洗浄部２２付近の斜視図である。

この洗浄部２２は、５個の洗浄ユニット３１と、５個の捕獲部３２と、５個の吸引キャップ３３とを備えた洗浄ボックス３４と、超音波洗浄ユニット３５とを備える。これらの洗浄ボックス３４および超音波洗浄ユニット３５は、回転テーブル３６上に配設されている。

図８に示すように、洗浄ボックス３４の下方には、モータ４６の駆動を受け回転するねじ４７が配設されており、洗浄ボックス３４はこのねじ４７に螺合するナット４８と連結されている。このため、洗浄ボックス３４は、モータ４６の駆動により往復移動する。そして、その移動方向は、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と一致するよう構成されている。また、その往復移動距離は、各インクジェットヘッド１８における、そのスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向のサイズに相当する距離となっている。

また、図９に示すように、超音波洗浄ユニット３５の下方には、モータ５１の駆動を受け回転するねじ５２が配設されており、超音波洗浄ユニット３５は、このねじ５２に螺合する図示しないナットと連結されている。このため、超音波洗浄ユニット３５は、モータ５１の駆動により往復移動する。そして、その移動方向も、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と一致するよう構成されている。また、その往復移動距離は、各インクジェットヘッドユニット１２における、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向のサイズに相当する距離となっている。

図８および図１１に示すように、回転テーブル３６の下方には、洗浄部回動機構３７が配設されている。この洗浄部回動機構３７は、移動テーブル３８上に回動可能に配設された回動部材３９と、この回動部材３９に連結するねじ４１と、このねじ４１を回転するモータ４２とを備える。このため、モータ４２の駆動によりねじ４１を回転した場合には、回動部材３９がその中央部を中心として回動する。そして、回転テーブル３６は、この回動部材３９に固定されている。このため、回転テーブル３６は、モータ４２の駆動により、洗浄ボックス３４および超音波洗浄ユニット３５とともに回動する。

移動テーブル３８の下方には、透明基板１の搬送方向と直交する方向に延びる支持架４３が配設されている。この支持架４３上には、リニアモータ４４と、一対のリニアガイド４５とが配設されている。このため、移動テーブル３８は、リニアモータ４４の駆動を受け、一対のリニアガイド４５に沿って、透明基板１の搬送方向と直交する方向に往復移動可能となっている。そして、この移動テーブル３８の移動に伴い、洗浄ボックス３４および超音波洗浄ユニット３５も透明基板１の搬送方向と直交する方向に往復移動する構成となっている。

図１０に示すように、支持架４３の下方には、その両端が一対のガイド部材１６により案内される支持部材５３が配設されている。そして、この支持部材５３の下面には、上述したテーブル１１の移動に利用されるリニアモータ１５に適合するリニアモータ用コイル５４が配設されている。このため、支持架４３は、テーブル１１の移動用リニアモータ１５の駆動をうけ、洗浄部２２とともに、透明基板１の搬送方向に往復移動可能となっている。

以上のような構成により、洗浄部２２は、透明基板１の搬送方向およびこの搬送方向と直交する方向に往復移動するとともに、その回転角度位置を任意に変更できる。このため、この洗浄装置２２は、各インクジェットヘッドユニット１２と対向する洗浄位置と、インクジェットヘッドユニット１２から離隔した待機位置との間で移動可能な構成となっている。そして、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と透明基板１の搬送方向との交差角度が変更された場合にも、これに対応することが可能な構成となっている。

次に、上述した洗浄ユニット３１の構成について説明する。図１２は、洗浄ユニットを拡大して示す斜視図である。

この洗浄ユニット３１は、洗浄ボックス３４の上面に形成された開口部６１内に配置されるものであり、基部６３に形成された洗浄液吐出口６２と、同じく基部６３に形成された洗浄液の回収口６４と、基部６３上に配設された当接ブロック６５とを備える。この当接ブロック６５には、洗浄液吸引口６６が形成されている。この洗浄ユニット３１は、洗浄液としての純水を供給する供給管６７と、洗浄に供された純水を回収するための回収管６８とに接続されている。

図１３は、基部６３に形成された洗浄液吐出口６２とインクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９との配置関係を示す説明図である。

洗浄液吐出口６２は、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から、スペーサ粒子分散液の吐出方向（図１３における上下方向）に第１の距離Ｈ１だけ離隔した位置に配置される。また、この洗浄液吐出口６２は、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から、この吐出口１９の列設方向と直交する方向（図１３における左右方向）に距離Ｄ１だけ離隔した位置に配置される。そして、この洗浄液吐出口６２は、上方（垂線方向）に向けて洗浄液を吐出することから、この洗浄液吐出口６２は、スペーサ粒子分散液の吐出口１９から、この吐出口１９の列設方向と直交する方向に距離Ｄ１だけ離隔した位置に洗浄液を吐出する構成となっている。

図１４は、基部６３上に配設された当接ブロック６５の斜視図であり、図１５は、当接ブロック６５とインクジェットヘッド１８の下面との当接状態を示す断面図である。

この当接ブロック６５は、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９から、この吐出口１９の列設方向と直交する方向（図１５における左右方向）に離隔した両側の位置に当接可能な一対の当接部６９を有する。そして、洗浄液吸引口６６は、一対の当接部６９の間に形成されている。この当接ブロック６５に形成された洗浄液吸引口６６は、スペーサ粒子分散液の吐出口１９から、スペーサ粒子分散液の吐出方向（図１５における上下方向）に、上述した第１の距離Ｈ１より小さい第２の距離Ｈ２だけ離隔した位置に配置されている。すなわち、一対の当接部６９の高さは、Ｈ２となっている。この洗浄液吸引口６６は、洗浄液吐出口６２からスペーサ粒子分散液の吐出口１９付近に向けて吐出された洗浄液を吸引するためのものである。

図１６は、洗浄ユニット３１の昇降機構を示す概要図である。

洗浄部２２における５個の洗浄ユニット３１は、一対のモータ７１の駆動で昇降する昇降架７２に対して、各々一対のバネ部材７３を介して連結されている。昇降架７２が下降位置にあるときには、洗浄ユニット３１の当接ブロック６５は、インクジェットヘッド１８の下面から離隔している。この状態で昇降架７２が上昇位置に移動すると、当接ブロック６５の一対の当接部６９がインクジェットヘッド１８の下面と当接する。この状態においては、当接ブロック６５に形成された洗浄液吸引口６６とスペーサ粒子分散液の吐出口１９との距離が、正確に上述した第２の距離Ｈ２となる。そして、このときには、当接ブロック６５の作用により、基部６３に形成された洗浄液吐出口６２とインクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９との距離が、正確に上述した第１の距離Ｈ１となる。

次に、洗浄部２２によるインクジェットヘッド１８の洗浄動作について説明する。

インクジェットヘッド１８を洗浄するときには、洗浄部２２を、図２に示す待機位置から、洗浄対象となるインクジェットヘッドユニット１２と対向する洗浄位置に移動させる。この洗浄位置は、インクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８が、洗浄部２２における各洗浄ユニット３１と対向する位置である。この洗浄部２２の移動は、リニアモータ１５およびリニアモータ４４の駆動により実行される。

次に、洗浄部２２を、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と透明基板１の搬送方向との交差角度に対応させて回動させる。すなわち、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と洗浄ユニット３１の列設方向とを一致させる。この洗浄部２２の回動は、洗浄部回動機構３７のモータ４２の駆動により実行される。

インクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８が洗浄部２２における各洗浄ユニット３１と対向する位置に配置されれば、図１６に示す一対のモータ７１の駆動により、５個の洗浄ユニット３１を同期して上昇させる。これにより、図１５に示すように、一対の当接部６９がインクジェットヘッド１８の下面におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の両側の位置に当接する。このときには、洗浄液吸引口６６は、図１５に示すように、スペーサ粒子分散液の吐出口１９からスペーサ粒子分散液の吐出方向に第２の距離Ｈ２だけ離隔した位置に配置されており、洗浄液吐出口６２は、図１３に示すように、スペーサ粒子分散液の吐出口１９からスペーサ粒子分散液の吐出方向に第１の距離Ｈ１だけ離隔した位置に配置されている。

また、この状態においては、洗浄ユニット３１における洗浄液吐出口６２は、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向の一端に対応する位置に配置されており、洗浄ユニット３１における洗浄液吸引口６６は、スペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向の一端からさらに離隔した位置に配置されている。これにより、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の全領域をその端部から洗浄することが可能となる。

次に、洗浄ユニット３１における洗浄液吐出口６２から洗浄液としての純水を吐出する。また、洗浄ユニット３１の洗浄液吸引口６６から吸引を開始する。そして、図８に示すモータ４６の駆動で洗浄ボックス３４を移動させることにより、５個の洗浄ユニット３１を一括して、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向に移動させる。

洗浄液吐出口６２から吐出された純水は、図１３に示すように、スペーサ粒子分散液の吐出口１９から距離Ｄだけ離隔した位置に衝突した後、横方向に広がる。この純水により、インクジェットヘッド１８の下面が洗浄される。このとき、純水はスペーサ粒子分散液の吐出口１９から距離Ｄだけ離隔した位置に衝突し、直接吐出口１９に衝突することはないので、純水がスペーサ粒子分散液の吐出口１９に浸入することはない。

特に、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９付近の領域は、一般的に超撥水加工がなされていることから、純水をスペーサ粒子分散液の吐出口１９から距離Ｄだけ離隔した位置に衝突させることにより、純水がスペーサ粒子分散液の吐出口１９に浸入することを好適に防止することが可能となる。

このような状態で洗浄ユニット３１がスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向に移動することにより、インクジェットヘッド１８の下面におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９付近の領域が純水により洗浄される。そして、インクジェットヘッド１８の下面に付着した純水は、洗浄液吸引口６６により吸引除去される。また、インクジェットヘッド１８の下面から落下した純水は、回収口６４より回収される。そして、洗浄ユニット３１がスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向のサイズに相当する距離だけ移動すれば、インクジェットヘッド１８の洗浄が終了する。

なお、上述したように、スペーサ粒子分散液の吐出口１９内に純水を浸入させることなく好適に洗浄を実行するためには、洗浄液吐出口６２とスペーサ粒子分散液の吐出口１９との距離Ｈ１を３ｍｍ乃至７ｍｍ程度とすることが好ましく、また、洗浄液吐出口６２とスペーサ粒子分散液の吐出口１９との吐出口１９の列設方向と直交する方向の距離Ｄは、２ｍｍ乃至４．５ｍｍとすることが好ましい。さらに、洗浄液吐出口６２の直径を０．１ｍｍ乃至１ｍｍ程度に設定し、毎分１５ミリリットル乃至３０ミリリットル程度の純水を吐出することで、スペーサ粒子分散液の吐出口１９内に純水を浸入させることなく好適に洗浄を実行することが可能となる。

また、この洗浄ユニット３１は、洗浄液吸引口６６を、スペーサ粒子分散液の吐出口１９から第２の距離Ｈ２だけ離隔し、かつ、洗浄液吐出口６２からスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向に離隔した位置に配置していることから、インクジェットヘッド１８の下面と洗浄ユニット３１との間が液密になって純水を吸引するときにスペーサ粒子分散液をも吸引して吐出不良を生ずることを有効に防止することができる。

このとき、洗浄液吸引口６６とスペーサ粒子分散液の吐出口１９との距離Ｈ２を０．２ｍｍ乃至１ｍｍ程度とすることが好ましく、洗浄液吸引口６６と洗浄液吐出口６２とのスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向の距離を５ｍｍ乃至１０ｍｍとすることが好ましい。また、洗浄液吸引口６６からの吸引圧力は−０．５ｋＰａ乃至−４．５ｋＰａとすることが好ましい。

以上の洗浄ユニット３１による洗浄動作は、一定のサイクルで実行される。また、これと同様に、吸引キャップ３３によるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の吸引動作も実行される。この吸引キャップ３３は、インクジェットヘッド１８の下面との当接部にフッ素ゴム等の弾性シール部材を有し、それをインクジェットヘッド１８の下面に当接させて密閉空間を形成する。そして、この密閉空間を吸引することにより、インクジェットヘッド１８のスペーサ粒子分散液の吐出口１９の閉塞を防止するものである。

吸引キャップ３３による吸引動作を実行するときには、洗浄ユニット３１の場合と同様、リニアモータ１５およびリニアモータ４４の駆動により洗浄部２２を移動させるとともに、洗浄部回動機構３７のモータ４２の駆動により洗浄部を回動させることにより、インクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８が、洗浄部２２における各吸引キャップ３３と対向する位置まで移動させる。

インクジェットヘッド１８のスペーサ粒子分散液の吐出口１９から不要な洗浄液としての純水やスペーサ粒子分散液を吐出したい場合には、各インクジェットヘッド１８が捕獲部３２と対向する位置に移動する。この捕獲部３２は、不要な純水やスペーサ粒子分散液を、装置を汚染することなく外部に排出するために使用される。

捕獲部３２への吐出動作を実行するときには、洗浄ユニット３１や吸引キャップ３３の場合と同様、リニアモータ１５およびリニアモータ４４の駆動により洗浄部２２を移動させるとともに、洗浄部回動機構３７のモータ４２の駆動により洗浄部を回動させることにより、インクジェットヘッドユニット１２における各インクジェットヘッド１８が、洗浄部２２における各捕獲部３２と対向する位置まで移動させる。

インクジェットヘッド１８のスペーサ粒子分散液の吐出口１９が閉鎖した場合等においては、超音波洗浄ユニット３５による洗浄が実行される。この超音波洗浄ユニット３５は、超音波振動が付与された洗浄液を貯留する超音波洗浄槽を備え、この超音波洗浄槽内にインクジェットヘッド１８を浸漬することにより洗浄を行うものである。なお、この超音波洗浄動作は、塗布動作を完全に停止した状態で実行される。

超音波洗浄を実行するときには、洗浄ユニット３１、吸引キャップ３３、捕獲部３２の場合と同様、リニアモータ１５およびリニアモータ４４の駆動により洗浄部２２を移動させるとともに、洗浄部回動機構３７のモータ４２の駆動により洗浄部２２を回動させることにより、インクジェットヘッドユニット１２の端部に位置するインクジェットヘッド１８が、超音波洗浄ユニット３５と対向する位置まで移動させる。そして、一つのインクジェットヘッドユニット１２を洗浄するたびに、図９に示すモータ５１の駆動により、超音波洗浄ユニット３５を、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向に移動させる。

次に、この発明の他の実施形態について説明する。図１７は、他の実施形態に係る洗浄部７７を示す斜視図である。

上述した実施形態は、洗浄ボックス３４および超音波洗浄ユニット３５を回転テーブル３６上に配設した構成を有する。これに対して、この第２実施形態は、各々洗浄ボックス３４および超音波洗浄ユニット３５を有する一対の洗浄部７７を共通するリニアモータステージ７８上に載置し、このリニアモータステージ７８のモータ軸を駆動することにより、一対の洗浄部７７は透明基板１の搬送方向と直交する方向に個別的に移動され、このリニアモータステージ７８を単一の洗浄部回動機構７９により回動させることで、洗浄部７７を、インクジェットヘッド１８におけるスペーサ粒子分散液の吐出口１９の列設方向と透明基板１の搬送方向との交差角度に対応させて回動させる構成となっている。

このような構成を採用することにより、複数の洗浄部７７により効率的に洗浄を行うことができ、また、洗浄部回動機構７９により複数の洗浄部７７を一括して回動させることが可能となる。

なお、上述した実施形態では、透明基板１を載置したテーブル１１を主走査方向に移動させながら、１２個のインクジェットヘッドユニット１２によりスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１にスペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、透明基板１を載置したテーブル１１を静止させ、１２個のインクジェットヘッドユニット１２を支持するガントリー１３を主走査方向に移動させながらインクジェットヘッドユニット１２によりスペーサ粒子分散液を吐出することにより、透明基板１にスペーサ領域を形成する構成を採用してもよい。

１ 透明基板
５ スペーサ領域
７ ブラックマトリックス
１１ テーブル
１２ インクジェットヘッドユニット
１３ ガントリー
１４ 基台
１５ リニアモータ
１６ ガイド部材
１７ ヘッド支持板
１８ インクジェットヘッド
１９ 吐出口
２１ リニアモータ
２２ 洗浄部
２３ 乾燥防止部
２４ リニアガイド
２５ リニアスケール
２６ リニアモータ
３１ 洗浄ユニット
３２ 捕獲部
３３ 吸引キャップ
３４ 洗浄ボックス
３５ 超音波洗浄ユニット
３６ 回転テーブル
３７ 洗浄部回動機構
３８ 移動テーブル
３９ 回動部材
４３ 支持架
４４ リニアモータ
４５ リニアガイド
５４ リニアモータ用コイル
６２ 洗浄液吐出口
６３ 基部
６４ 回収口
６５ 当接ブロック
６６ 洗浄液吸引口
６９ 当接部
７２ 昇降架
７３ バネ部材
７７ 洗浄部
７８ リニアモータステージ
７９ 洗浄部回動機構

Claims (8)

1. 液晶表示装置の製造時に、基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するため、基板上にインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布することにより、スペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成するインクジェット塗布装置であって、
   基板を、インクジェットヘッドユニットに対して、相対的に一方向に移動させる移動機構を備え、
   前記インクジェットヘッドユニットは、多数のスペーサ粒子分散液の吐出口が、前記移動機構により移動される基板の移動方向に交差する方向に列設されたインクジェットヘッドを、前記基板の移動方向と交差する方向に複数個列設した構成を有し、前記移動機構により移動される基板にスペーサ粒子分散液を吐出して基板の表面にスペーサ粒子分散液を塗布するものであり、
   前記インクジェットヘッドにおけるスペーサ粒子分散液の吐出口の列設方向と前記基板の移動方向との交差角度を変更するために、前記インクジェットヘッドユニットを回動させるインクジェットヘッドユニット回動機構と、
   前記インクジェットヘッドユニットを洗浄する洗浄部と、
   前記洗浄部を前記各インクジェットヘッドユニットと対向する洗浄位置と、前記インクジェットヘッドユニットから離隔した待機位置との間で移動させる洗浄部移動機構と、
   前記洗浄部を、前記インクジェットヘッドにおけるスペーサ粒子分散液の吐出口の列設方向と前記基板の移動方向との交差角度に対応させて回動させる洗浄部回動機構と、
   を備えたことを特徴とするインクジェット塗布装置。
2. 請求項１に記載のインクジェット塗布装置において、
   前記洗浄部は、前記各インクジェットヘッドユニットに配設された各インクジェットヘッドと対向可能な位置に配置された前記インクジェットヘッドと同数の洗浄ユニットを備え、これらの洗浄ユニットによって各インクジェットヘッドを洗浄するインクジェット塗布装置。
3. 請求項２に記載のインクジェット塗布装置において、
   前記各洗浄ユニットを、一括して前記インクジェットヘッドユニットにおけるスペーサ粒子分散液の吐出口の列設方向に移動する洗浄ユニット移動機構を備え、前記各洗浄ユニットは、前記スペーサ粒子分散液の吐出口の列設方向に移動しながら前記インクジェットヘッドユニットを洗浄するインクジェット塗布装置。
4. 請求項３に記載のインクジェット塗布装置において、
   前記洗浄部回転機構は、前記洗浄ユニット移動機構による洗浄ユニットの移動方向と前記吐出口の列設方向とが一致するように前記洗浄部を回動させるインクジェット塗布装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェット塗布装置において、
   前記洗浄部には、前記インクジェットヘッドユニットと当接した状態で前記インクジェットヘッドユニットにおけるスペーサ粒子分散液の吐出口を減圧することにより、当該吐出口内に残存する液体を吸引除去する吸引キャップ部が、前記複数の洗浄ユニットと同じ数だけ、前記複数の洗浄ユニットの列設方向と平行な方向に列設されており、
   前記洗浄部回動機構は、前記複数の吸引キャップ部を前記複数の洗浄ユニットとともに回動させるインクジェット塗布装置。
6. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェット塗布装置において、
   前記洗浄部には、前記インクジェットヘッドユニット内に残存する不要なスペーサ粒子分散液を前記吐出口から吐出するときに、そのスペーサ粒子分散液を捕獲するための捕獲部が前記複数の洗浄ユニットに近接して配設されており、
   前記洗浄部回動機構は、前記捕獲部を前記複数の洗浄ユニットとともに回動させるインクジェット塗布装置。
7. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインクジェット塗布装置において、
   前記洗浄部には、前記インクジェットヘッドユニットを超音波を付与した洗浄液で洗浄するための超音波洗浄ユニットが前記複数の洗浄ユニットに近接して配設されており、
   前記洗浄部回動機構は、前記超音波洗浄ユニットを前記複数の洗浄ユニットとともに回動させるインクジェット塗布装置。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のインクジェット塗布装置において、
   前記洗浄部が複数個配設されており、前記洗浄部回動機構は前記複数個の洗浄部を一括して回動させるインクジェット塗布装置。