JP2023009394A - 液滴吐出装置及び液滴吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス工程における液滴吐出ヘッドのクリーニング性能を向上させる。【解決手段】ワークに機能液の液滴を吐出して描画する液滴吐出装置であって、前記ワークに液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに、前記機能液の溶媒である第１洗浄液又はアルコール系の第２洗浄液を供給する処理液供給部と、前記処理液供給部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記液滴吐出ヘッドに充填された前記機能液を、前記第１洗浄液及び前記第２洗浄液のいずれか一方の洗浄液に置換した後に、他方の洗浄液に置換する制御を実行するように構成されている、【選択図】図１

Description

本開示は、液滴吐出装置及び液滴吐出方法に関する。

特許文献１は、液滴吐出ヘッドと、該液滴吐出ヘッドのノズル面に清掃部材を押圧して該ノズル面の払拭動作を行うワイピングユニットとを具備した液滴吐出装置を開示している。この液滴吐出装置は、ワイピングユニットが清掃部材に対して洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、ノズル面に清掃部材を押圧する押圧手段とを備えるとともに、洗浄液を含浸された状態の清掃部材を押圧手段によりノズル面に押圧する払拭動作と、乾燥状態の清掃部材を押圧手段によりノズル面に押圧する払拭動作とを順次実行する制御手段を備えている。

特開２００５－０２２２５１号公報

本開示にかかる技術は、メンテナンス工程における液滴吐出ヘッドのクリーニング性能を向上させる。

本開示の一態様は、ワークに機能液の液滴を吐出して描画する液滴吐出装置であって、前記ワークに液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、前記液滴吐出ヘッドに、前記機能液の溶媒である第１洗浄液又はアルコール系の第２洗浄液を供給する処理液供給部と、前記処理液供給部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記液滴吐出ヘッドに充填された前記機能液を、前記第１洗浄液及び前記第２洗浄液のいずれか一方の洗浄液に置換した後に、他方の洗浄液に置換する制御を実行するように構成されている。

本開示によれば、メンテナンス工程における液滴吐出ヘッドのクリーニング性能を向上させる。

実施の形態にかかる液滴吐出装置の構成の概略を模式的に示した側面図である。 実施の形態にかかる液滴吐出装置の構成の概略を模式的に示した平面図である。 実施の形態にかかるワイピングユニットの構成の概略を模式的に示した側面図である。 実施の形態にかかる液滴吐出装置での処理動作の説明図である。 実施の形態にかかる液滴吐出装置での処理動作の説明図である。 実施の形態にかかる液滴吐出装置での処理動作の説明図である。 実施の形態にかかる液滴吐出装置での処理動作の説明図である。 実施の形態にかかる液滴吐出装置での処理動作の説明図である。 実施の形態にかかるメンテナンス工程の制御フローである。

従来、機能液を使用して基板に描画を行う装置として、当該機能液を液滴にして吐出するインクジェット方式の液滴吐出装置が知られている。液滴吐出装置は、例えば有機ＥＬ装置、カラーフィルタ、液晶表示装置、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ装置）、電子放出装置（ＦＥＤ装置、ＳＥＤ装置）等の電気光学装置（フラットパネルディスプレイ：ＦＰＤ）を製造する際など、広く用いられている。

一般的なインクジェット方式の液滴吐出装置は、機能液の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備えたキャリッジと、ワークを搭載するワークステージと、印刷方向に沿ってワークステージを移動させる移動機構を備えている。そして、キャリッジに対してワークステージを移動させながら、ワーク上に予め形成されたバンクに対して液滴吐出ヘッドから機能液を吐出することで、ワークに対する描画が行われる。

上記のような描画処理が繰り返し行われると、機能液の成分の析出などが原因となって液滴吐出ヘッドの吐出ノズルに固形物が付着することがある。吐出ノズルに固形物が付着した場合、吐出される液滴の曲がりやノズル詰まりなどが生じ、バンクに対して機能液を適切に着弾させることができない。このため、従来の液滴吐出装置には、ワイピングシートで液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭するワイピングユニットが設けられいて、定期的に液滴吐出ヘッドのメンテナンスが実施される。

特許文献１に記載の液滴吐出装置では、液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行う際に、洗浄液を含侵したワイピングシートでノズル面を払拭する第１の払拭動作と、洗浄液を含侵していないワイピングシートでノズル面を払拭する第２の払拭動作を実施している。しかしながら、ノズル面の払拭のみでは液滴吐出ヘッドの吐出ノズル内の固形物を取り除くことが困難であるため、液滴吐出ヘッドのクリーニング性能の観点では改善の余地がある。

そこで、本開示にかかる技術は、メンテナンス工程における液滴吐出ヘッドのクリーニング性能を向上させる。

以下、本実施の形態にかかる液滴吐出装置及び液滴吐出方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜液滴吐出装置の構成＞
先ず、本実施の形態にかかる液滴吐出装置の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、液滴吐出装置１の構成の概略を模式的に示した側面図である。図２は、液滴吐出装置１の構成の概略を模式的に示した平面図である。なお、以下においては、ワークＷの主走査方向をＸ軸方向、主走査方向に直交する副走査方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する鉛直方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向回りの回動方向をθ方向とする。

液滴吐出装置１は、主走査方向（Ｘ軸方向）に延在して、ワークＷを主走査方向に移動させるＸ軸テーブル１０と、Ｘ軸テーブル１０を跨ぐように架け渡され、副走査方向（Ｙ軸方向）に延在する一対のＹ軸テーブル１１、１１とを有している。Ｘ軸テーブル１０の上面には、一対のＸ軸ガイドレール１２、１２がＸ軸方向に延伸して設けられ、各Ｘ軸ガイドレール１２には、Ｘ軸リニアモータ（図示せず）が設けられている。各Ｙ軸テーブル１１の上面には、Ｙ軸ガイドレール１３がＹ軸方向に延伸して設けられ、当該Ｙ軸ガイドレール１３には、Ｙ軸リニアモータ（図示せず）が設けられている。

一対のＹ軸テーブル１１、１１には、キャリッジユニット２０と撮像ユニット３０が設けられている。Ｘ軸テーブル１０上には、ワークステージ４０と、フラッシングユニット５０と、吐出検査ユニット６０とが設けられている。ワークステージ４０、フラッシングユニット５０、及び吐出検査ユニット６０は、Ｘ軸方向にこの順で配置されている。Ｘ軸テーブル１０の外側（Ｙ軸負方向側）であって、一対のＹ軸テーブル１１、１１の間には、メンテナンスユニット８０が設けられている。以下、各ユニットについて詳述する。

キャリッジユニット２０は、Ｙ軸テーブル１１において、複数、例えば１０個設けられている。各キャリッジユニット２０は、キャリッジプレート２１と、キャリッジ回動機構２２と、キャリッジ２３と、液滴吐出ヘッド２４とを有している。

キャリッジプレート２１は、Ｙ軸ガイドレール１３に取り付けられ、当該Ｙ軸ガイドレール１３に設けられたＹ軸リニアモータによってＹ軸方向に移動自在になっている。なお、複数のキャリッジプレート２１を一体としてＹ軸方向に移動させることも可能である。

キャリッジプレート２１の下面の中央には、キャリッジ回動機構２２が設けられ、当該キャリッジ回動機構２２の下端部にキャリッジ２３が着脱自在に取り付けられている。キャリッジ２３は、キャリッジ回動機構２２によってθ方向に回動自在になっている。なお、ワークステージ４０には、キャリッジ２３を撮像するキャリッジアライメントカメラ（図示せず）が設けられている。そして、キャリッジアライメントカメラで撮像された画像に基づいて、キャリッジ回動機構２２により、キャリッジ２３のθ方向の位置が補正される。

キャリッジ２３の下面には、複数の液滴吐出ヘッド２４がＸ軸方向に並べて設けられている。本実施の形態では、例えばＸ軸方向に３個、Ｙ軸方向に２個、すなわち合計６個の液滴吐出ヘッド２４が設けられている。液滴吐出ヘッド２４の下面、すなわちノズル面２４ａには複数の吐出ノズル（図示せず）が形成され、当該吐出ノズルから機能液の液滴が吐出されるようになっている。

液滴吐出ヘッド２４に吐出される機能液は処理液供給部２５から供給される。処理液供給部２５は、インクなどの機能液を供給する機能液供給源２６ａと、その機能液の流路となる機能液供給管２６ｂと、第１洗浄液としての、機能液の溶媒を供給する溶媒供給源２７ａと、その溶媒の流路となる溶媒供給管２７ｂと、第２洗浄液としてのアルコール系洗浄液を供給するアルコール供給源２８ａと、そのアルコール系洗浄液の流路となるアルコール供給管２８ｂを有している。なお、アルコール系洗浄液としては、例えばエタノール、ｎ‐プロパノール、イソプロパノールから選択される１種または２種以上の有機溶剤を含有する溶液を用いることが好ましい。

機能液供給管２６ｂ、溶媒供給管２７ｂ及びアルコール供給管２８ｂの各配管は、合流配管２９に接続されている。合流配管２９には、上記各配管２６ｂ、２７ｂ、２８ｂのバルブが後述の制御部１５０によって適宜開閉制御されることによって、機能液、その機能液の溶媒、アルコール系洗浄液のいずれかの処理液が供給される。合流配管２９は、キャリッジ２３に処理液を供給できるようにキャリッジユニット２０に接続されている。なお、処理液供給部２５の構成は特に限定されず、例えば合流配管２９を設けずに、機能液供給管２６ｂ、溶媒供給管２７ｂ及びアルコール供給管２８ｂの各配管を直接キャリッジユニット２０に接続してもよい。

撮像ユニット３０は、吐出検査用撮像部としての吐出検査カメラ３１と、描画検査用撮像部としての描画検査カメラ３２を有している。吐出検査カメラ３１と描画検査カメラ３２は、キャリッジ２３（液滴吐出ヘッド２４）を挟んでＸ軸方向に対向して設けられている。吐出検査カメラ３１は、キャリッジ２３に対してＸ軸正方向側、すなわちフラッシングユニット５０側に配置されている。描画検査カメラ３２は、キャリッジ２３に対してＸ軸負方向側、すなわちワークステージ４０側に配置されている。

吐出検査カメラ３１は、吐出検査ユニット６０の後述する検査シート６２に検査吐出された液滴の着弾ドットを撮像する。吐出検査カメラ３１は、一対のＹ軸テーブル１１、１１のうち、Ｘ軸正方向側のＹ軸テーブル１１の側面に設けられたベース３３に支持されている。ベース３３には吐出検査カメラ３１を移動させる移動機構（図示せず）が設けられ、吐出検査カメラ３１はＹ軸方向に移動自在になっている。そして、吐出検査カメラ３１のＹ軸方向に移動する軌跡の直下に、吐出検査ユニット６０が案内された際、吐出検査カメラ３１は、Ｙ軸方向に移動することにより、吐出検査ユニット６０に配置された検査シート６２に着弾された液滴を撮影することができる。

描画検査カメラ３２は、ワークＷに吐出された液滴による描画状態を撮像する。描画検査カメラ３２は、一対のＹ軸テーブル１１、１１のうち、Ｘ軸負方向側のＹ軸テーブル１１の側面に設けられたベース３４に支持されている。ベース３４には描画検査カメラ３２を移動させる移動機構（図示せず）が設けられ、描画検査カメラ３２はＹ軸方向に移動自在になっている。そして、吐出検査カメラ３１のＹ軸方向に移動する軌跡の直下に、ワークステージ４０が案内された際、描画検査カメラ３２は、Ｙ軸方向に移動することにより、ワークステージ４０上のワークＷに吐出された液滴によるパターン等の描画状態を撮像する。

ワークステージ４０は、例えば真空吸着ステージであり、ワークＷを吸着して載置する。ワークステージ４０は、当該ワークステージ４０の下面側に設けられたステージ回動機構４１によって、θ方向に回動自在に支持されている。なお、Ｙ軸テーブル１１のＸ軸負方向側であって、ワークステージ４０の上方には、ワークステージ４０上のワークＷのアライメントマークを撮像するワークアライメントカメラ（図示せず）が設けられている。そして、ワークアライメントカメラで撮像された画像に基づいて、ステージ回動機構４１により、ワークステージ４０に載置されたワークＷのθ方向の位置が補正される。

ワークステージ４０とステージ回動機構４１は、ステージ回動機構４１の下面側に設けられた第１のＸ軸スライダ４２に支持されている。第１のＸ軸スライダ４２は、Ｘ軸ガイドレール１２に取り付けられ、当該Ｘ軸ガイドレール１２に設けられたＸ軸リニアモータによってＸ軸方向に移動自在になっている。そして、ワークステージ４０（ワークＷ）も、第１のＸ軸スライダ４２によってＸ軸ガイドレール１２に沿ってＸ軸方向に移動自在になっている。

フラッシングユニット５０は、液滴吐出ヘッド２４からの捨て吐出を受けるユニットである。フラッシングユニット５０には、複数、例えば１０個のフラッシング回収台５１がＹ軸方向に並べて設けられている。このフラッシング回収台５１の数は、キャリッジ２３の数と同じである。

フラッシング回収台５１は、その上面が開口し、フラッシング回収台５１が対応するキャリッジ２３の直下に案内された際に、キャリッジ２３の液滴吐出ヘッド２４から液滴が吐出され（フラッシングされ）、その液滴を受け止めて収容するようになっている。すなわち、ワークＷに液滴で描画する前にフラッシング動作され、そのフラッシングに基づく液滴をフラッシング回収台５１で回収する。

吐出検査ユニット６０は、液滴吐出ヘッド２４からの検査吐出を受けるユニットである。吐出検査ユニット６０には、Ｙ軸方向に延伸する検査台６１が設けられている。検査台６１の上面には、表面にフィルムコーティングが施された検査シート６２が配置されている。検査台６１に配置された検査シート６２は、検査台６１が液滴吐出ヘッド２４の直下に案内された際に、液滴吐出ヘッド２４から吐出された液滴が着弾されるようになっている。

フラッシングユニット５０と吐出検査ユニット６０は、第２のＸ軸スライダ７０に搭載されている。第２のＸ軸スライダ７０は、Ｘ軸ガイドレール１２に取り付けられ、当該Ｘ軸ガイドレール１２に設けられたＸ軸リニアモータによってＸ軸方向に移動自在になっている。そして、フラッシングユニット５０と吐出検査ユニット６０も、第２のＸ軸スライダ７０によってＸ軸ガイドレール１２に沿ってＸ軸方向に移動自在になっている。

メンテナンスユニット８０は、液滴吐出ヘッド２４のメンテナンスを行い、当該液滴吐出ヘッド２４の吐出不良を解消する。メンテナンスユニット８０は、液滴吐出ヘッド２４のノズル面２４ａを払拭するワイピング部としてのワイピングユニット９０と、液滴吐出ヘッド２４の吸引を行う吸引部としての吸引ユニット１１０とを有している。ワイピングユニット９０と吸引ユニット１１０は、Ｘ軸テーブル１０側からこの順でＹ軸方向に並べて配置されている。また、ワイピングユニット９０と吸引ユニット１１０は、キャリッジ２３の下方に位置するように配置されている。

ワイピングユニット９０は、液滴吐出ヘッド２４において複数の吐出ノズルが形成されたノズル面２４ａを払拭するユニットである。ワイピングユニット９０は、払拭ローラ９１を有している。そして、キャリッジ２３がワイピングユニット９０の上方に案内された際に、払拭ローラ９１がキャリッジ２３の液滴吐出ヘッド２４のノズル面２４ａと接触して、当該ノズル面２４ａを払拭する。

ここで、ワイピングユニット９０の構成について、より詳細に説明する。図３は、ワイピングユニット９０の構成の概略を模式的に示した側面図である。ワイピングユニット９０は、液滴吐出ヘッド２４のノズル面２４ａを払拭する払拭機構として、乾燥した払拭シート９２を繰り出す繰出しリール９３と、ガイドローラ９４と、前述の払拭ローラ９１と、払拭シート９２を巻き取る巻取りリール９５を有している。払拭シート９２は、例えばポリエステル繊維やポリプロピレン繊維からなるシートや綿布、あるいはポリエステルとポリアミドの積層構造の繊維からなるシートである。なお、ノズル面２４ａの払拭に用いられる払拭部材は、払拭シート９２のようなシート状部材に限定されない。

払拭ローラ９１は、液滴吐出ヘッド２４のノズル面２４ａに対して昇降自在に設けられている。ノズル面２４ａの払拭が行われる際には、払拭ローラ９１がノズル面２４ａに対して上昇し、ノズル面２４ａに払拭シート９２が押圧されることでノズル面２４ａが払拭される。なお、ノズル面２４ａの払拭が行われる際には、キャリッジ２３を下降させることによって、ノズル面２４ａが払拭シート９２に押圧されるようにしてもよい。すなわち、ノズル面２４ａと払拭シート９２を互いに接触させる払拭機構の構成は特に限定されず、例えば公知の構成を適用してもよい。

払拭ローラ９１とガイドローラ９４の間には、払拭シート９２に洗浄液を供給する洗浄液供給部９６が設けられている。洗浄液供給部９６は、第１洗浄液としての、機能液の溶媒を供給する溶媒供給源９７ａと、その溶媒の流路となる溶媒供給管９７ｂと、第２洗浄液としてのアルコール系洗浄液を供給するアルコール供給源９８ａと、そのアルコール系洗浄液の流路となるアルコール供給管９８ｂと、第３洗浄液としての水を主成分とする洗浄液を供給する水供給源９９ａと、その水を主成分とする洗浄液の流路となる水供給管９９ｂを有している。なお、アルコール系洗浄液としては、前述の液滴吐出ヘッド２４に供給されるアルコール系洗浄液と同様に、例えばエタノール、ｎ‐プロパノール、イソプロパノールから選択される１種または２種以上の有機溶剤を含有する溶液を用いることが好ましい。水を主成分とする洗浄液としては、例えば純水を用いることが好ましい。

溶媒供給管９７ｂ、アルコール供給管９８ｂ及び水供給管９９ｂの各配管は、合流配管１００に接続されている。合流配管１００には、上記各配管９７ｂ、９８ｂ、９９ｂのバルブが後述の制御部１５０によって適宜開閉制御されることによって、機能液の溶媒、アルコール系洗浄液、水を主成分とする洗浄液のいずれかの洗浄液が供給される。合流配管１００は、払拭シート９２に洗浄液を吐出する洗浄液吐出ノズル１０１に接続されている。洗浄液吐出ノズル１０１は、Ｘ軸方向に複数設けられていて、各洗浄液吐出ノズル１０１から吐出された洗浄液によって、払拭ローラ９１に向かって送られる払拭シート９２のＸ軸方向全域を濡らすことができる。

なお、洗浄液供給部９６の構成は特に限定されず、例えば合流配管１００を設けずに、溶媒供給管９７ｂ、アルコール供給管９８ｂ及び水供給管９９ｂの各配管を直接洗浄液吐出ノズル１０１に接続してもよい。また例えば、各洗浄液吐出ノズル１０１は、ノズルごとに異なるタイミングで洗浄液を吐出するように構成されてもよい。これにより、洗浄液による払拭を、複数ある液滴吐出ヘッド２４のうちの一部の液滴吐出ヘッド２４に対してのみ行うことが可能となる。

吸引ユニット１１０は、液滴吐出ヘッド２４から処理液を吸引するユニットである。吸引ユニット１１０には、複数、例えば１０個の分割吸引ユニット１１１がＹ軸方向に並べて設けられている。この分割吸引ユニット１１１の数は、キャリッジ２３の数と同じである。各分割吸引ユニット１１１は、対応するキャリッジ２３の液滴吐出ヘッド２４を吸引して、当該液滴吐出ヘッド２４の吐出ノズル（図示せず）から処理液を強制的に排出させる。また、各分割吸引ユニット１１１は、液滴吐出装置１が休止状態であるとき、液滴吐出ヘッド２４のノズル面２４ａと密着して処理液の乾燥を抑制する。

また、液滴吐出ヘッド２４が充填された機能液の吸引を行う際に、前述の図１で示した機能液供給管２６ｂとアルコール供給管２８ｂのバルブを閉じ、溶媒供給管２７ｂのバルブのみを開放した状態で吸引を行うと、液滴吐出ヘッド２４に溶媒が引き込まれる。これにより、液滴吐出ヘッド２４に溶媒が充填され、吸引前に液滴吐出ヘッド２４に充填されていた機能液を溶媒に置換することができる。同様に、機能液供給管２６ｂと溶媒供給管２７ｂのバルブを閉じ、アルコール供給管２８ｂのバルブのみを開放した状態で吸引を行うと、液滴吐出ヘッド２４に充填されていた溶媒をアルコールに置換することができる。なお、このような処理液の置換は、吸引ユニット１１０による吸引ではなく、他の手段を用いて実現されてもよい。

以上の液滴吐出装置１には、制御部１５０が設けられている。制御部１５０は、例えばＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータであり、データ格納部（図示せず）を有している。データ格納部には、例えばワークＷに吐出される液滴を制御し、当該ワークＷに所定のパターンを描画するための描画データ（ビットマップデータ）などが格納されている。また、制御部１５０は、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、液滴吐出装置１における各種処理を制御するプログラムや駆動系の動作を制御するプログラムなどが格納されている。なお、上記プログラムは、コンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、当該記憶媒体から制御部１５０にインストールされたものであってもよい。記憶媒体は一時的記憶媒体か非一時的記憶媒体かを問わない。プログラムの一部または全ては専用ハードウェア（回路基板）で実現してもよい。

＜液滴吐出装置におけるワーク処理＞
次に、以上のように構成された液滴吐出装置１を用いて行われるワーク処理について説明する。以下の説明では、Ｘ軸テーブル１０上において、Ｙ軸テーブル１１よりＸ軸負方向側のエリアを搬入出エリアＡ１といい、一対のＹ軸テーブル１１、１１間のエリアを処理エリアＡ２といい、Ｙ軸テーブル１１よりＸ軸正方向側のエリアを待機エリアＡ３という。また、Ｘ軸テーブル１０のＹ軸負方向側であって、一対のＹ軸テーブル１１、１１間のエリアをメンテナンスエリアＡ４という。

先ず、搬入出エリアＡ１にワークステージ４０を配置し、搬送機構（図示せず）により液滴吐出装置１に搬入されたワークＷが当該ワークステージ４０に載置される。続いて、ワークアライメントカメラ（図示せず）によってワークステージ４０上のワークＷのアライメントマークが撮像される。そして、当該撮像された画像に基づいて、ステージ回動機構４１により、ワークステージ４０に載置されたワークＷのθ方向の位置が補正され、ワークＷのアライメントが行われる（ステップＳ１）。

その後、第１のＸ軸スライダ４２によって、ワークステージ４０を搬入出エリアＡ１から処理エリアＡ２に移動させる。処理エリアＡ２では、液滴吐出ヘッド２４の下方に移動したワークＷに対して、当該液滴吐出ヘッド２４から液滴を吐出する。さらに、図４に示すようにワークＷの全面が液滴吐出ヘッド２４の下方を通過するように、ワークステージ４０をさらに待機エリアＡ３側に移動させる。そして、ワークＷをＸ軸方向に往復動させると共に、キャリッジユニット２０を適宜、Ｙ軸方向に移動させて、ワークＷに所定のパターンが描画される（ステップＳ２）。

その後、図５に示すようにワークステージ４０を待機エリアＡ３から搬入出エリアＡ１に移動させる。このワークステージ４０の移動中、描画検査カメラ３２を適宜、Ｙ軸方向に移動させて、当該描画検査カメラ３２によりワークステージ４０上のワークＷの全面、すなわちワークＷに吐出された液滴によるパターンの描画状態を撮像する。撮像された画像は制御部１５０に出力され、制御部１５０では、撮像された画像に基づいて、描画状態の不良、例えば膜ムラ等が検査される。この検査結果において、描画状態が不良と判定された場合、例えば液滴吐出ヘッド２４からの液滴の吐出などがフィードバック制御される（ステップＳ３）。

ワークステージ４０が搬入出エリアＡ１に移動すると、描画処理が終了したワークＷが液滴吐出装置１から搬出される。続いて、次のワークＷが液滴吐出装置１に搬入され、上述したステップＳ１のワークＷのアライメントが行われる（ステップＳ４）。

このようにステップＳ３における描画状態の検査とステップＳ４におけるワークＷの搬入出が行われている間、図５に示すようにワークステージ４０の移動と共に、第２のＸ軸スライダ７０によって、フラッシングユニット５０と吐出検査ユニット６０を待機エリアＡ３から処理エリアＡ２に移動させる。処理エリアＡ２では、吐出検査ユニット６０の検査シート６２を液滴吐出ヘッド２４の下方に配置し、当該検査シート６２に対して液滴吐出ヘッド２４から液滴を検査吐出する（ステップＳ５）。

その後、図６に示すようにフラッシングユニット５０と吐出検査ユニット６０をＸ軸正方向側に移動させて、吐出検査ユニット６０の検査シート６２を吐出検査カメラ３１の下方に配置すると共に、フラッシングユニット５０のフラッシング回収台５１を液滴吐出ヘッド２４の下方に配置する。

そして、吐出検査カメラ３１を適宜、Ｙ軸方向に移動させて、当該吐出検査カメラ３１により検査シート６２に検査吐出された液滴の着弾ドットを撮像する。撮像された画像は制御部１５０に出力され、制御部１５０では、撮像された画像に基づき、液滴吐出ヘッド２４における吐出ノズルの吐出不良が検査される。この検査結果において、例えば液滴のノズル抜けと飛行曲がりの吐出不良と判定された場合、メンテナンスユニット８０によって液滴吐出ヘッド２４のメンテナンスを行われる。具体的には吸引ユニット１１０による吸引処理とワイピングユニット９０による払拭処理が行われる。また、例えば液滴の着弾ドットの径や位置が不良と判定された場合、ビットマップデータが補正され、液滴吐出ヘッド２４からの液滴の吐出がフィードバック制御される。

また、このように吐出検査カメラ３１よる撮像処理と制御部１５０による吐出不良検査が行われている際に、フラッシング回収台５１に対して液滴吐出ヘッド２４から液滴の捨て吐出が行われる（ステップＳ６）。

以上のように各ワークＷに対してステップＳ１～Ｓ６が行われ、一連のワーク処理が終了する。

また、このようなステップＳ１～Ｓ６のワークＷの通常処理に加えて、適宜、メンテナンスユニット８０による液滴吐出ヘッド２４のメンテナンスが行われる。以下の説明では、先ず、メンテナンス工程の概要について説明する。

図７に示すように、液滴吐出ヘッド２４のメンテナンスを行う際には、キャリッジユニット２０を処理エリアＡ２からメンテナンスエリアＡ４に移動させる。メンテナンスエリアＡ４では、先ず、各液滴吐出ヘッド２４を吸引ユニット１１０の分割吸引ユニット１１１の上方にそれぞれ配置し、分割吸引ユニット１１１によって液滴吐出ヘッド２４から機能液を吸引する。

その後、図８に示すようにキャリッジユニット２０をＹ軸正方向側に移動させて、液滴吐出ヘッド２４をワイピングユニット９０の払拭ローラ９１の上方に配置する。そして、キャリッジユニット２０をＹ軸正方向側に移動させながら、払拭ローラ９１を液滴吐出ヘッド２４のノズル面に接触させて、当該ノズル面を払拭する。

その後、吸引ユニット１１０による吸引処理とワイピングユニット９０による払拭処理が終了したキャリッジユニット２０は、メンテナンスエリアＡ４から処理エリアＡ２に移動されて、液滴吐出ヘッド２４のメンテナンスが終了する。

次に、メンテナンス工程の詳細について説明する。図９は、メンテナンス工程における制御フローの一例を示す図である。図９に示す例では、機能液がインク、第１洗浄液がインクの溶媒、第２洗浄液がイソプロパノール（以下「ＩＰＡ」）、第３洗浄液が純水である。

先ず、キャリッジユニット２０を吸引ユニット１１０に移動させ、液滴吐出ヘッド２４の吸引を行う。このとき、処理液供給部２５（図１）の機能液供給管２６ｂとアルコール供給管２８ｂのバルブを閉じ、溶媒供給管２７ｂのバルブのみを開放して吸引を行う。これにより、液滴吐出ヘッド２４に充填されていたインクが溶媒に置換される（ステップＳ１００）。インクから溶媒への置換を行うことによって、液滴吐出ヘッド２４の吐出ノズル内に付着した固形物のうち、溶媒に溶解しやすい固形物を溶解させながら吐出ノズル外に排出することができる。

続いて、ワイピングユニット９０の洗浄液吐出ノズル１０１（図３）からインクの溶媒を吐出し、払拭シート９２にインクの溶媒を供給する。そして、キャリッジユニット２０をワイピングユニット９０に移動させ、インクの溶媒で濡れた状態の払拭シート９２で液滴吐出ヘッド２４のノズル面２４ａを払拭する（ステップＳ１０１）。これにより、ノズル面２４ａに付着した固形物のうち、インクの溶媒に溶解しやすい固形物を溶解させながら拭き取ることができる。

その後、洗浄液吐出ノズル１０１からの溶媒の供給を停止し、乾燥した払拭シート９２でノズル面２４ａに残存する溶媒を拭き取る（ステップＳ１０２）。

次に、キャリッジユニット２０を吸引ユニット１１０に移動させ、再度液滴吐出ヘッド２４の吸引を行う。このとき、処理液供給部２５（図１）の機能液供給管２６ｂと溶媒供給管２７ｂのバルブを閉じ、アルコール供給管２８ｂのバルブのみを開放して液滴吐出ヘッド２４の吸引を行う。これにより、液滴吐出ヘッド２４に充填されていた溶媒がＩＰＡに置換される（ステップＳ１０３）。インクの溶媒からＩＰＡへの置換を行うことによって、液滴吐出ヘッド２４の吐出ノズル内に付着した固形物のうち、ＩＰＡに溶解しやすい固形物を溶解させながら吐出ノズル外に排出することができる。

続いて、ワイピングユニット９０の洗浄液吐出ノズル１０１（図３）からＩＰＡを吐出し、払拭シート９２にＩＰＡを供給する。そして、キャリッジユニット２０をワイピングユニット９０に移動させ、ＩＰＡで濡れた状態の払拭シート９２で液滴吐出ヘッド２４のノズル面２４ａを払拭する（ステップＳ１０４）。これにより、ノズル面２４ａに付着した固形物のうち、ＩＰＡに溶解しやすい固形物を溶解させながら拭き取ることができる。

その後、洗浄液吐出ノズル１０１からのＩＰＡの供給を停止し、乾燥した払拭シート９２でノズル面２４ａに残存するＩＰＡを拭き取る（ステップＳ１０５）。

次に、キャリッジユニット２０を吸引ユニット１１０に移動させ、再度液滴吐出ヘッド２４の吸引を行う。このとき、処理液供給部２５（図１）の機能液供給管２６ｂとアルコール供給管２８ｂのバルブを閉じ、溶媒供給管２７ｂのバルブのみを開放して液滴吐出ヘッド２４の吸引を行う。これにより、液滴吐出ヘッド２４に充填されていたＩＰＡが溶媒に置換される（ステップＳ１０６）。

続いて、ワイピングユニット９０の洗浄液吐出ノズル１０１（図３）から純水を吐出し、払拭シート９２に純水を供給する。そして、キャリッジユニット２０をワイピングユニット９０に移動させ、純水で濡れた状態の払拭シート９２で液滴吐出ヘッド２４のノズル面２４ａを払拭する（ステップＳ１０７）。これにより、ノズル面２４ａに付着した固形物のうち、純水に溶解しやすい固形物を溶解させながら拭き取ることができる。

その後、洗浄液吐出ノズル１０１からの純水の供給を停止し、乾燥した払拭シート９２でノズル面２４ａに残存する純水を拭き取る（ステップＳ１０８）。

次に、キャリッジユニット２０を吸引ユニット１１０に移動させ、再度液滴吐出ヘッド２４の吸引を行う。このとき、処理液供給部２５（図１）の溶媒供給管２７ｂとアルコール供給管２８ｂのバルブを閉じ、機能液供給管２６ｂのバルブのみを開放して液滴吐出ヘッド２４の吸引を行う。これにより、液滴吐出ヘッド２４に充填されていた溶媒がインクに置換される（ステップＳ１０９）。

最後に、キャリッジユニット２０をワイピングユニット９０に移動させ、乾燥した払拭シート９２でノズル面２４ａに付着した余分なインクを拭き取る（ステップＳ１１０）。

以上の工程により、液滴吐出ヘッド２４のメンテナンス工程が終了する。

本実施の形態にかかる液滴吐出装置１においては、液滴吐出ヘッド２４に充填された機能液を溶媒に置換した後、さらにＩＰＡに置換することで液滴吐出ヘッド２４のクリーニングを行う。液滴吐出ヘッド２４内に付着する固形物は、インク成分の析出など、様々な原因によって発生するため、固形物ごとに成分や処理液への溶解性が異なると推察されるが、液滴吐出装置１では、特性の異なる洗浄液を液滴吐出ヘッド２４に供給するため、いずれかの洗浄液で固形物を溶解させることができる。すなわち、本実施の形態にかかる液滴吐出装置１によれば、液滴吐出ヘッド２４の吐出ノズル内に付着した固形物を効果的に除去することができる。これにより、液滴吐出ヘッド２４のクリーニング性能を向上させることができ、液滴吐出ヘッド２４から吐出される液滴の曲がりやノズル詰まりの発生を抑制することができる。

上記のように液滴吐出ヘッド２４に付着した固形物をインクの溶媒またはＩＰＡに溶解させる観点からは、液滴吐出ヘッド２４の機能液をＩＰＡに置換した後に溶媒に置換してもよいが、図９のように機能液を溶媒に置換した後にＩＰＡに置換することが好ましい。インク成分の析出などによって生じる固形物の多くは、非極性溶媒に溶解しやすいことから、相対的に極性の小さな洗浄液から順番に置換することで、効率良く固形物を溶解させることができる。さらに、溶媒、ＩＰＡの順で洗浄液の置換を行うことで、相対的に表面張力の大きな洗浄液が後から供給されるため、液滴吐出ヘッド２４の吐出ノズル内において気泡を発生し難くすることができる。

なお、図９に示す例では、液滴吐出ヘッド２４の充填された処理液の置換に加え、払拭シート９２によるノズル面２４ａの払拭も行われているが、上述した液滴吐出ヘッド２４の吐出ノズル内の固形物を溶解させる効果は、液滴吐出ヘッド２４の処理液の置換によって得られる効果である。換言すると、その効果を得る観点からは、例えば図９に示すステップＳ１０１、Ｓ１０４、Ｓ１０７の払拭は実施されなくてもよい。また例えば、洗浄液同士の混在によるコンタミネーションの発生の懸念が小さい場合には、乾燥した払拭シート９２によるノズル面２４ａの払拭は実施されなくてもよい。すなわち、図９に示すステップＳ１０２、Ｓ１０５、Ｓ１０８の払拭は実施されなくてもよい。

一方、液滴吐出ヘッド２４の吐出ノズル内の固形物を除去する効果に加え、ノズル面２４ａに付着した固形物も除去する効果を得るためには、図９のように特性の異なる洗浄液によるノズル面２４ａの払拭（ウェットワイピング）を行うことが好ましい。この場合、払拭シート９２に供給される洗浄液の供給順は、機能液の溶媒、ＩＰＡ、純水の順に限定されないが、前述した液滴吐出ヘッド２４の処理液の置換と同様の理由により、極性の小さな洗浄液から順番に供給されることが好ましい。

また、ノズル面２４ａの払拭を行う際には、ステップＳ１０１やステップＳ１０４のように、払拭シート９２に供給されている洗浄液は、液滴吐出ヘッド２４に充填されている洗浄液と同一であることが好ましい。これにより、特性の異なる洗浄液がノズル面２４ａで混在しないようにすることができ、コンタミネーションの発生を抑制することができる。

なお、溶媒とＩＰＡによる払拭でノズル面２４ａに付着した固形物を十分に除去できる場合は、ステップＳ１０７のような純水による払拭を省略してもよい。

また、以上の実施の形態では、ワイピングユニット９０と吸引ユニット１１０はＸ軸テーブル１０の外側（Ｙ軸負方向側）に設けられていたが、これらワイピングユニット９０と吸引ユニット１１０は、フラッシングユニット５０と吐出検査ユニット６０と共にＸ軸テーブル１０上に配置され、第２のＸ軸スライダ７０に搭載されてもよい。具体的には、第２のＸ軸スライダ７０上において、フラッシングユニット５０、ワイピングユニット９０、吐出検査ユニット６０、及び吸引ユニット１１０が、ワークステージ４０側からＸ軸方向にこの順で配置されてもよい。その場合、ワイピングユニット９０には、複数、例えばキャリッジ２３と同数の１０個の払拭ローラ９１がＹ軸方向に並べて設けられる。なお、ワイピングユニット９０において１個の払拭ローラ９１を設け、当該払拭ローラ９１をＹ軸方向に移動自在に構成してもよい。

＜液滴吐出装置の適用例＞
液滴吐出装置１は、例えば有機発光ダイオードの有機ＥＬ層を形成する基板処理システムに適用される。具体的には液滴吐出装置１は、ワークＷとしてのガラス基板上に正孔注入層を形成するための有機材料を塗布する塗布装置、ガラス基板（正孔注入層）上に正孔輸送層を形成するための有機材料を塗布する塗布装置、ガラス基板（正孔輸送層）上に発光層を形成するための有機材料を塗布する塗布装置に適用される。なお、基板処理システムにおいて、有機発光ダイオードの正孔注入層、正孔輸送層及び発光層を形成する他に、電子輸送層と電子注入層も形成する場合、液滴吐出装置１は、これら電子輸送層と電子注入層の塗布処理にも適用できる。

また、液滴吐出装置１は、上述のように有機発光ダイオードの有機ＥＬ層を形成する際に適用するほか、例えばカラーフィルタ、液晶表示装置、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ装置）、電子放出装置（ＦＥＤ装置、ＳＥＤ装置）等の電気光学装置（フラットパネルディスプレイ：ＦＰＤ）を製造する際にも適用してもよいし、或いは金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成、及び光拡散体形成等を製造する際にも適用してもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

１ 液滴吐出装置
２４ 液滴吐出ヘッド
２４ａ ノズル面
２５ 処理液供給部
１５０ 制御部
Ｗ ワーク

Claims (12)

1. ワークに機能液の液滴を吐出して描画する液滴吐出装置であって、
   前記ワークに液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
   前記液滴吐出ヘッドに、前記機能液の溶媒である第１洗浄液又はアルコール系の第２洗浄液を供給する処理液供給部と、
   前記処理液供給部を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記液滴吐出ヘッドに充填された前記機能液を、前記第１洗浄液及び前記第２洗浄液のいずれか一方の洗浄液に置換した後に、他方の洗浄液に置換する制御を実行するように構成されている、液滴吐出装置。
2. 前記一方の洗浄液は前記第１洗浄液であり、前記他方の洗浄液は前記第２洗浄液である、請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記液滴吐出ヘッドのノズル面の払拭を行うワイピング部を備え、
   前記ワイピング部は、
   払拭部材と、
   前記ノズル面及び前記払拭部材を互いに接触させて前記ノズル面を払拭する払拭機構と、
   前記払拭部材に前記第１洗浄液又は前記第２洗浄液を供給する洗浄液供給部と、を有し、
   前記制御部は、前記洗浄液供給部と前記払拭機構の動作を制御し、前記第１洗浄液及び前記第２洗浄液のいずれか一方の洗浄液が供給された前記払拭部材と前記ノズル面を接触させて当該ノズル面を払拭した後に、他方の洗浄液が供給された前記払拭部材と前記ノズル面を接触させて当該ノズル面を払拭する制御を実行するように構成されている、請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記払拭部材に供給される洗浄液は、前記ノズル面の払拭を行う際に前記液滴吐出ヘッドに充填されている洗浄液と同一の洗浄液である、請求項３に記載の液滴吐出装置。
5. 前記洗浄液供給部は、前記払拭部材に水を主成分とする第３洗浄液を供給する構成を有し、
   前記制御部は、
   前記第１洗浄液が供給された前記払拭部材で前記ノズル面を払拭する工程と、
   前記第２洗浄液が供給された前記払拭部材で前記ノズル面を払拭する工程と、
   前記第３洗浄液が供給された前記払拭部材で前記ノズル面を払拭する工程と、を行う制御を実行するように構成されている、請求項３又は４に記載の液滴吐出装置。
6. 前記制御部は、
   前記液滴吐出ヘッドに充填された前記機能液を前記第１洗浄液に置換する工程と、
   前記第１洗浄液が供給された前記払拭部材で前記ノズル面を払拭する工程と、
   前記液滴吐出ヘッドに充填された前記第１洗浄液を前記第２洗浄液に置換する工程と、
   前記第２洗浄液が供給された前記払拭部材で前記ノズル面を払拭する工程と、
   前記液滴吐出ヘッドに充填された前記第２洗浄液を前記第１洗浄液に置換する工程と、
   前記第３洗浄液が供給された前記払拭部材で前記ノズル面を払拭する工程と、を順に行う制御を実行するように構成されている、請求項５に記載の液滴吐出装置。
7. ワークに機能液の液滴を吐出する液滴吐出方法であって、
   前記ワークに前記機能液を吐出して描画処理を行う工程と、
   液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行う工程と、を有し、
   前記メンテナンスを行う工程は、
   前記液滴吐出ヘッドに充填された前記機能液を、当該機能液の溶媒である第１洗浄液又はアルコール系の第２洗浄液のいずれか一方の洗浄液に置換する工程と、
   前記一方の洗浄液を他方の洗浄液に置換する工程と、
   前記液滴吐出ヘッドに充填された前記第１洗浄液又は前記第２洗浄液を前記機能液に置換する工程と、を有する、液滴吐出方法。
8. 前記一方の洗浄液は前記第１洗浄液であり、前記他方の洗浄液は前記第２洗浄液である、請求項７に記載の液滴吐出方法。
9. 前記メンテナンスを行う工程は、
   前記第１洗浄液又は前記第２洗浄液が供給された払拭部材と前記液滴吐出ヘッドのノズル面を接触させて当該ノズル面を払拭する工程と、
   前記第１洗浄液と前記第２洗浄液のうち、前記ノズル面を払拭する工程で使用されていない洗浄液が供給された前記払拭部材と前記ノズル面を接触させて当該ノズル面を払拭する工程と、を有する、請求項７又は８に記載の液滴吐出方法。
10. 前記払拭部材に供給される洗浄液は、前記ノズル面の払拭を行う際に前記液滴吐出ヘッドに充填されている洗浄液と同一の洗浄液である、請求項９に記載の液滴吐出方法。
11. 前記メンテナンスを行う工程は、
    前記第１洗浄液が供給された前記払拭部材で前記ノズル面を払拭する工程と、
    前記第２洗浄液が供給された前記払拭部材で前記ノズル面を払拭する工程と、
    水を主成分とする第３洗浄液が供給された前記払拭部材で前記ノズル面を払拭する工程と、を有する、請求項９又は１０に記載の液滴吐出方法。
12. 前記メンテナンスを行う工程において、
    前記液滴吐出ヘッドに充填された前記機能液を前記第１洗浄液に置換する工程と、
    前記第１洗浄液が供給された前記払拭部材で前記ノズル面を払拭する工程と、
    前記液滴吐出ヘッドに充填された前記第１洗浄液を前記第２洗浄液に置換する工程と、
    前記第２洗浄液が供給された前記払拭部材で前記ノズル面を払拭する工程と、
    前記液滴吐出ヘッドに充填された前記第２洗浄液を前記第１洗浄液に置換する工程と、
    前記第３洗浄液が供給された前記払拭部材で前記ノズル面を払拭する工程と、を順に行う請求項１１に記載の液滴吐出方法。
    
    

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