JP2024015603A - 液滴吐出装置、液滴吐出方法および記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】機能液の吐出不良を解消する。【解決手段】本開示による液滴吐出装置は、ステージと、吐出ヘッドと、フラッシング部と、制御部とを備える。吐出ヘッドは、機能液を吐出する複数のノズルを有し、ノズルからステージの上に位置する基板に対して機能液を吐出する。フラッシング部は、吐出ヘッドから吐出された機能液を受ける。制御部は、吐出ヘッドからフラッシング部に対して機能液を吐出させる第１処理と、第１処理とは異なるタイミングで実行される処理であって、フラッシング部上に機能液の液だまりを形成し、形成された液だまりにノズルの先端を接液させる第２処理とを実行する。【選択図】図１

Description

本開示は、液滴吐出装置、液滴吐出方法および記憶媒体に関する。

従来、搬送される基板に対して機能液の液滴をインクジェット方式で吐出する液滴吐出装置が知られている。特許文献１には、基板を吸着保持するステージ部と、かかるステージ部に保持される基板に対して上方から機能液の液滴を滴下する複数の吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置が開示されている。

特開２０２１－７９０６号公報

本開示は、機能液の吐出不良を解消することができる技術を提供する。

本開示の一態様による液滴吐出装置は、ステージと、吐出ヘッドと、フラッシング部と、制御部とを備える。吐出ヘッドは、機能液を吐出する複数のノズルを有し、ノズルからステージの上に位置する基板に対して機能液を吐出する。フラッシング部は、吐出ヘッドから吐出された機能液を受ける。制御部は、吐出ヘッドからフラッシング部に対して機能液を吐出させる第１処理と、第１処理とは異なるタイミングで実行される処理であって、フラッシング部上に機能液の液だまりを形成し、形成された液だまりにノズルの先端を接液させる第２処理とを実行する。

本開示によれば、機能液の吐出不良を解消することができる。

図１は、実施形態に係る液滴吐出装置の一部を示す模式的な平面図である。 図２は、実施形態に係る描画部の構成を示す模式的な平面図である。 図３は、実施形態に係るキャリッジの構成を示す模式的な平面図である。 図４は、実施形態に係る吐出ヘッドを斜め下方から見た斜視図である。 図５は、実施形態に係るフラッシング部および検査部の動作例を示す模式的な側面図である。 図６は、実施形態に係るフラッシング部および検査部の動作例を示す模式的な側面図である。 図７は、実施形態に係るフラッシング部６の断面図である。 図８は、実施形態に係るフィルムの液受面を示す平面図である。 図９は、実施形態に係る液滴吐出装置が実行する吐出不良解消処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下に、本開示による液滴吐出装置、液滴吐出方法および記憶媒体を実施するための形態（以下、「実施形態」と記載する）について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではない。また、各実施形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。

また、以下に示す実施形態では、「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」といった表現が用いられる場合があるが、これらの表現は、厳密に「一定」、「直交」、「垂直」あるいは「平行」であることを要しない。すなわち、上記した各表現は、例えば製造精度、設置精度などのずれを許容するものとする。

また、以下参照する各図面では、説明を分かりやすくするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする直交座標系を示す場合がある。また、鉛直軸を回転中心とする回転方向をθ方向と呼ぶ場合がある。

インクジェット方式で機能液を吐出する液滴吐出装置では、機能液を吐出するヘッドが備える複数のノズルに機能液が詰まることによって吐出不良が発生するおそれがある。

ノズルの吐出不良を解消する手法としては、たとえば、ノズルをキャップで塞いだ状態でキャップを介してノズル内の機能液を吸引する手法、ヘッドに振動を加える手法、ヘッドのノズル面を拭き取る手法などが知られている。しかしながら、いずれの手法においても、ノズルの先端の角部に付いた汚れは取れにくいため、ノズルの吐出不良を解消するという点でさらなる改善の余地がある。

そこで、機能液の吐出不良を解消することができる技術が期待されている。

＜全体構成＞
実施形態に係る液滴吐出装置１の全体構成について図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る液滴吐出装置１の一部を示す模式的な平面図である。液滴吐出装置１は、ワークである基板Ｓを水平方向に搬送しながら、インクジェット方式で基板Ｓに描画を行う。基板Ｓは、例えば、フラットパネルディスプレイに用いられる基板である。

液滴吐出装置１は、第１搬送ステージ２と、第２搬送ステージ３と、搬送部４と、描画部５とを備える。また、液滴吐出装置１は、フラッシング部６と、検査部７と、フィルム搬送部８と、制御装置９とを備える。

（第１搬送ステージ２および第２搬送ステージ３）
第１搬送ステージ２および第２搬送ステージ３は、多数の噴出口（図示せず）を有する。ステージは、圧縮された気体（例えば、空気）を噴出口から基板Ｓの下面に向けて吹き付けて、かかる気体の風圧によって基板Ｓを浮上させる。

第１搬送ステージ２および第２搬送ステージ３は、基板Ｓの搬送方向に沿って並べられている。具体的には、第１搬送ステージ２は、第２搬送ステージ３よりも基板Ｓの搬送方向における上流側（Ｙ軸負方向側）に配置され、第２搬送ステージ３は、第１搬送ステージ２よりも基板Ｓの搬送方向における下流側（Ｙ軸正方向側）に配置される。また、第１搬送ステージ２と第２搬送ステージ３との間には、描画部５が配置される。このように、第１搬送ステージ２、第２搬送ステージ３および描画部５は、Ｙ軸正方向に沿って、第１搬送ステージ２、描画部５および第２搬送ステージ３の順番で並べられている。

（搬送部４）
搬送部４は、第１搬送ステージ２、第２搬送ステージ３および後述する第１処理ステージ５４～第３処理ステージ５６（図２参照）から浮上した基板Ｓを保持して搬送方向（Ｙ軸正方向）に沿って移動させる。具体的には、搬送部４は、一対のガイドレール４１，４１と、一対の移動部４２，４２と、複数（ここでは、４つ）の保持部４３とを備える。

一対のガイドレール４１，４１は、左右方向（Ｘ軸方向）に並べられ、且つ、搬送方向（Ｙ軸正方向）に沿って延在する。

一対のガイドレール４１，４１は、左右方向（Ｘ軸方向）において、第１搬送ステージ２、第２搬送ステージ３および後述する第１処理ステージ５４～第３処理ステージ５６を挟むように配置される。具体的には、一対のガイドレール４１，４１のうち一方は、第１搬送ステージ２、第２搬送ステージ３および後述する第１処理ステージ５４～第３処理ステージ５６のＸ軸正方向側に配置される。一対のガイドレール４１，４１のうち他方は、第１搬送ステージ２、第２搬送ステージ３および後述する第１処理ステージ５４～第３処理ステージ５６のＸ軸負方向側に配置される。一対のガイドレール４１，４１は、例えば、グラナイトによって構成される。

一対の移動部４２，４２は、一対のガイドレール４１，４１に対応して設けられる。具体的には、一対の移動部４２，４２のうち一方は、一対のガイドレール４１，４１のうち一方の上に設けられ、一方のガイドレール４１に沿って移動する。また、一対の移動部４２，４２のうち他方は、一対のガイドレール４１，４１のうち他方の上に設けられ、他方のガイドレール４１に沿って移動する。一対の移動部４２，４２は、それぞれモータ等の駆動部を有しており、各々独立して移動することが可能である。

複数の保持部４３は、一対の移動部４２，４２上にそれぞれ設けられ、基板Ｓの下方から基板Ｓを吸着保持する。

具体的には、複数（ここでは、４つ）の保持部４３のうち、２つの保持部４３，４３は、一対の移動部４２，４２のうち一方の上に設けられ、残り２つの保持部４３，４３は、一対の移動部４２，４２のうち他方の上に設けられる。なお、複数の保持部４３の数は、４つに限定されない。

実施形態において複数（ここでは４つ）の保持部４３は、基板Ｓの四隅を基板Ｓの下方から吸着保持する。搬送部４は、第１搬送ステージ２等によって浮上した基板Ｓの四隅を複数の保持部４３を用いて保持し、保持した基板Ｓを一対の移動部４２，４２を用いて搬送方向（Ｙ軸正方向）に沿って移動させる。

（描画部５）
描画部５は、第１搬送ステージ２と第２搬送ステージ３との間に配置される。描画部５は、基板Ｓの上方から基板Ｓに向けて機能液を吐出することにより、基板Ｓの板面に描画を行う。

ここで、描画部５の構成について図２～図４を参照して説明する。図２は、実施形態に係る描画部５の構成を示す模式的な平面図である。図３は、実施形態に係るキャリッジ５０の構成を示す模式的な平面図である。図４は、実施形態に係る吐出ヘッド５００を斜め下方から見た斜視図である。

図２に示すように、描画部５は、第１キャリッジ群５１と、第２キャリッジ群５２と、第３キャリッジ群５３と、第１処理ステージ５４と、第２処理ステージ５５と、第３処理ステージ５６とを備える。

第１キャリッジ群５１、第２キャリッジ群５２および第３キャリッジ群５３は、搬送方向に沿って並べられる。具体的には、第１キャリッジ群５１、第２キャリッジ群５２および第３キャリッジ群５３は、搬送方向の上流側からこの順番で並べられている。

第１キャリッジ群５１、第２キャリッジ群５２および第３キャリッジ群５３は、それぞれ複数（ここでは、６つ）のキャリッジ５０を含む。第１キャリッジ群５１、第２キャリッジ群５２および第３キャリッジ群５３の各々において、複数のキャリッジ５０は、搬送方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に並べられている。

図３に示すように、キャリッジ５０は、たとえば平板状の部材である。キャリッジ５０には、複数の吐出ヘッド５００が設けられている。一例として、図３に示す例において、キャリッジ５０には、合計１２個の吐出ヘッド５００がＸ軸方向およびＹ軸方向に沿ってマトリクス状に設けられている。なお、ここでは、キャリッジ５０に１２個の吐出ヘッド５００が設けられる場合の例を示したが、吐出ヘッド５００の個数は、１２個より多くてもよいし少なくてもよい。

図４に示すように、吐出ヘッド５００は、ヘッド本体５０２と、ヘッド本体５０２から側方にせり出したフランジ部５０３とを備える。吐出ヘッド５００は、たとえばキャリッジ５０の上方からキャリッジ５０に形成された図示しない開口部に差し込まれる。これにより、吐出ヘッド５００のうち、ヘッド本体５０２が開口部内に配置される。また、吐出ヘッド５００のうち、フランジ部５０３が、キャリッジ５０の上面に当接する。これにより、吐出ヘッド５００は、キャリッジ５０に係止された状態となる。また、吐出ヘッド５００は、キャリッジ５０に係止された状態で、キャリッジ５０に設けられた図示しない固定部によって固定される。

吐出ヘッド５００は、たとえばピエゾ方式のノズルヘッドである。ヘッド本体５０２の下面５１５には、複数のノズル５１６が形成される。複数のノズル５１６は、例えば主搬送方向（Ｙ軸方向）に沿って２列に形成される。また、各列には、複数のノズル５１６が、副搬送方向（Ｘ軸方向）に沿って等間隔に配置される。

ヘッド本体５０２は、図示しないポンプ部を有する。ポンプ部は、機能液を貯めるキャビティ、キャビティの体積を変化させる圧電素子や振動板等を含んで構成され、圧電素子に電圧を印加して振動板を振動させることにより、キャビティの体積を変化させて各吐出穴から機能液の液滴を吐出させる。その他、吐出ヘッド５００には、供給チューブを介して機能液タンクに接続される機能液導入部や、フレキシブルフラットケーブルを介して制御装置９（図１参照）に接続されるヘッド基板等が設けられている。

複数のキャリッジ５０は、搬送方向（Ｙ軸正方向）に沿って搬送される基板Ｓに対して複数の吐出ヘッド５００から機能液を吐出する。機能液は、インクである。

描画部５は、図示しない複数の昇降機構を備える。複数の昇降機構は、複数のキャリッジ５０に１対１で対応して設けられる。昇降機構は、対応するキャリッジ５０を昇降させる。具体的には、昇降機構は、基板Ｓに対する機能液の吐出が行われる処理位置と、処理位置より上方の退避位置との間でキャリッジ５０を昇降させる。また、後述するフラッシング部６による吐出不良解消処理中に、制御部９０は昇降機構を制御して、描画部５のノズル５１６とフラッシング部６との距離を変更する。

なお、昇降機構は、第１キャリッジ群５１、第２キャリッジ群５２および第３キャリッジ群５３の各々につき１つ設けられていればよい。

第１処理ステージ５４、第２処理ステージ５５および第３処理ステージ５６は、基板Ｓの搬送方向（Ｙ軸正方向）に沿って並べられる。具体的には、第１処理ステージ５４、第２処理ステージ５５および第３処理ステージ５６は、搬送方向に沿ってこの順番で並べられている。なお、搬送方向（Ｙ軸正方向）において、第１処理ステージ５４の上流側には第１搬送ステージ２が位置しており、第３処理ステージ５６の下流側には第２搬送ステージ３が位置している。

第１処理ステージ５４、第２処理ステージ５５および第３処理ステージ５６は、それぞれ第１キャリッジ群５１、第２キャリッジ群５２および第３キャリッジ群５３に対応して設けられる。具体的には、第１処理ステージ５４は、第１キャリッジ群５１の下方に配置され、第２処理ステージ５５は、第２キャリッジ群５２の下方に配置され、第３処理ステージ５６は、第３キャリッジ群５３の下方に配置される。

第１処理ステージ５４、第２処理ステージ５５および第３処理ステージ５６は、圧縮された気体（たとえば、空気）を基板Ｓの下面に向けて吐出するとともに、基板Ｓとステージとの間の空気を吸引することによって、基板Ｓの浮上高を調整することができる。

（フラッシング部６）
図１に戻り、フラッシング部６について説明する。フラッシング部６は、搬送方向において描画部５よりも下流側に配置され、吐出ヘッド５００内の機能液を定期的に排出するフラッシング処理（第１処理の一例）に用いられる。また、フラッシング部６は、かかるフラッシング処理と異なるタイミングで実行される吐出ヘッド５００の吐出不良解消処理（第２処理の一例）にも用いられる。フラッシング部６は、吐出ヘッド５００から吐出された機能液を受ける部材である。フラッシング部６の詳細については後述する。

（検査部７）
検査部７は、搬送方向においてフラッシング部６よりも下流側に配置され、複数の吐出ヘッド５００からの機能液の吐出状態を検査する。ここで、検査部７の構成について、図５および図６をさらに参照して説明する。図５は、実施形態に係るフラッシング部６および検査部７の動作例を示す模式的な側面図である。図６は、実施形態に係るフラッシング部６および検査部７の動作例を示す模式的な側面図である。

検査部７は、ベース部７１と、複数のロール紙７２と、撮像部７３（図５および図６参照）とを備える。ベース部７１は、一対のガイドレール４１，４１上に設けられ、一対のガイドレール４１，４１に沿って移動可能である。複数（ここでは、３つ）のロール紙７２は、ベース部７１上に搬送方向に沿って並べて配置される。複数のロール紙７２は、第１キャリッジ群５１、第２キャリッジ群５２および第３キャリッジ群５３にそれぞれ対応している。撮像部７３は、ロール紙７２に吐出された機能液を撮像する。図５および図６に示すように、撮像部７３は、搬送方向において描画部５よりも下流側に配置される。撮像部７３は、描画部５から十分離れた位置、具体的には、少なくとも、描画部５を通過し終えた基板Ｓよりも下流側に配置される。

制御装置９の後述する制御部９０は、検査部７のベース部７１を制御して、ベース部７１を描画部５の下方に配置させる。つづいて、制御部９０は、描画部５を制御して、複数のロール紙７２に対して機能液を吐出させる。つづいて、制御部９０は、検査部７のベース部７１を撮像部７３の下方に位置させる。そして、制御部９０は、撮像部７３を制御して、ロール紙７２を上方から撮像する。具体的には、撮像部７３には、図示しない移動機構が設けられている。制御部９０は、図示しない移動機構を制御して、撮像部７３をＹ軸方向およびＸ軸方向に移動させつつ、ロール紙７２を上方から撮像する。なお、検査部７は、複数のロール紙７２に対応する複数の撮像部７３を備えていてもよい。この場合、図示しない移動機構は、各撮像部７３に設けられ、各撮像部７３をＸ軸方向に沿って移動させるものであってもよい。撮像結果は、制御装置９に出力され、制御部９０によって、機能液が正常に吐出されているか否か、言い換えると、機能液の吐出状態が予め定められた基準以上であるか否かが判定される。

検査部７による検査処理は、たとえば、描画部５によって基板Ｓへの描画が終了した後に行われる。また、フラッシング部６によるフラッシング処理は、たとえば、描画部５によって基板Ｓへの描画が終了した後、次の基板Ｓに対する描画処理が行われる前に行われる。具体的には、制御部９０は、検査部７のベース部７１が描画部５の下方から移動した後、フラッシング部６の後述する容器部６１を制御して、容器部６１を描画部５の下方に配置させる。そして、制御部９０は、描画部５を制御して、フラッシング部６の受け部６０に対して機能液を吐出させる。

また、検査部７による検査処理は、たとえば、フラッシング部６による吐出不良解消処理が終了した後に行われる。具体的に、制御部９０は、フラッシング部６の容器部６１が描画部５の下方から移動した後、検査部７のベース部７１を制御して、ベース部７１を描画部５の下方に配置させる。そして、制御部９０は、描画部５を制御して、検査部７の複数のロール紙７２に対して機能液を吐出させる。

このように、実施形態に係る液滴吐出装置１では、フラッシング部６と、検査部７とが一対のガイドレール４１，４１上を独立して移動可能に構成される。また、実施形態に係る液滴吐出装置１では、検査部７の撮像部７３が描画部５から離れた位置に配置される。かかる構成とすることにより、たとえば、撮像部７３を用いて複数のロール紙７２を撮像している間に、フラッシング部６によるフラッシング処理および次の基板Ｓに対する描画処理を開始させることができる。したがって、実施形態に係る液滴吐出装置１によれば、描画処理、検査処理およびフラッシング処理を含む一連の基板処理の処理時間を短縮することができる。

（フィルム搬送部８）
図１に戻り、フィルム搬送部８について説明する。フィルム搬送部８は、フィルムＦを保持してＹ軸方向に沿って移動させる。フィルムＦは、フラッシング部６による吐出不良解消処理に用いられるフィルムであり、詳細については後述する。

フィルム搬送部８は、一対のガイドレール８１，８１と、一対の移動部８２，８２と、複数（ここでは、４つ）の保持部８３とを備える。

一対のガイドレール８１，８１は、左右方向（Ｘ軸方向）に並べられ、且つ、搬送方向（Ｙ軸正方向）に沿って延在する。

一対のガイドレール８１，８１は、左右方向（Ｘ軸方向）において、第１搬送ステージ２、第２搬送ステージ３、第１処理ステージ５４～第３処理ステージ５６および一対のガイドレール４１，４１を挟むように配置される。具体的には、一対のガイドレール８１，８１のうち一方は、第１搬送ステージ２、第２搬送ステージ３および第１処理ステージ５４～第３処理ステージ５６のＸ軸正方向側に配置される。一対のガイドレール８１，８１のうち他方は、第１搬送ステージ２、第２搬送ステージ３および第１処理ステージ５４～第３処理ステージ５６のＸ軸負方向側に配置される。一対のガイドレール８１，８１は、例えば、グラナイトによって構成される。

一対の移動部８２，８２は、一対のガイドレール８１，８１に取り付けられ、一対のガイドレール８１，８１に沿って移動可能である。具体的には、一対の移動部８２，８２のうち一方は、一対のガイドレール８１，８１のうち一方の上に設けられ、一方のガイドレール８１に沿って移動する。また、一対の移動部８２，８２のうち他方は、一対のガイドレール８１，８１のうち他方の上に設けられ、他方のガイドレール８１に沿って移動する。一対の移動部８２，８２は、フラッシング部６の受け部６０の上方の位置と待機位置との間を移動する。

複数の保持部８３は、一対の移動部８２，８２上にそれぞれ設けられ、フィルムＦの下方からフィルムＦを吸着保持する。

具体的には、複数（ここでは、４つ）の保持部８３のうち、２つの保持部８３，８３は、一対の移動部８２，８２のうち一方の上に設けられ、残り２つの保持部８３，８３は、一対の移動部８２，８２のうち他方の上に設けられる。なお、複数の保持部８３の数は、４つに限定されない。

実施形態において複数（ここでは４つ）の保持部８３は、フィルムＦの四隅をフィルムＦの下方から吸着保持する。フィルム搬送部８は、フィルムＦの四隅を複数の保持部８３を用いて保持し、保持したフィルムＦを一対の移動部８２，８２を用いて待機位置と、フラッシング部６の受け部６０の上方の位置との間で移動させる。

フィルム搬送部８は、側面視において、フラッシング部６よりも高く構成される。たとえば、フィルム搬送部８を構成する一対のガイドレール８１，８１、一対の移動部８２，８２および複数の保持部８３のうちの少なくともいずれかが、側面視において高く構成されていてもよい。また、フィルム搬送部８は、高さを調整するために図示しない昇降機構を備えていてもよい。かかる構成により、フィルム搬送部８はフラッシング部６の上方の位置にフィルムＦを搬送することができる。

（制御装置９）
制御装置９は、たとえばコンピュータであり、制御部９０と記憶部９１とを備える。記憶部９１には、液滴吐出装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部９０は、記憶部９１に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって液滴吐出装置１の動作を制御する。

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって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、記憶媒体から制御装置９の記憶部９１にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

＜フラッシング部の構成例＞
次に、フラッシング部６の構成例について図７を参照して説明する。図７は、実施形態に係るフラッシング部６の断面図である。

図７に示すように、フラッシング部６は、受け部６０と、受け部６０を収容する容器部６１とを備える。

（受け部６０）
受け部６０は、搬送方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に延在する板状部材であり（図１参照）、吐出ヘッド５００から吐出された機能液を受ける。受け部６０は、機能液を受ける液受面と、液受面の反対に位置する排液面とが１つのまたは複数の孔で連通した構成を有することが好ましい。このような受け部６０を構成する部材としては、たとえば、多孔質体または網状体を用いることができる。

多孔質体は、たとえば、多孔質樹脂、金属多孔質体（ポーラスメタル）または多孔質セラミックスであってもよい。多孔質樹脂は、金属多孔質体および多孔質セラミックスと比較してコスト面で優れる。多孔質樹脂としては、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタアクリレート、フッ素樹脂等のプラスチック焼結多孔質体を用いることができる。なお、これらの中で、ポリエチレンはコスト面で優れ、フッ素樹脂は耐薬性の面で優れる。

金属多孔質体としては、たとえば、多孔質状に形成されたステンレス鋼（ステンレス多孔質体）を用いることができる。なお、金属多孔質体としては、ステンレス多孔質体に限らず、たとえば、チタン多孔質体、ニッケル多孔質体、アルミ多孔質体等であってもよい。多孔質セラミックスとしては、たとえば、多孔質アルミナセラミックス、多孔質ＳｉＣセラミックス等を用いることができる。

網状体としては、たとえば、ステンレスメッシュを用いることができる。なお、網状体は、ステンレスメッシュに限らず、チタンメッシュ、ニッケルメッシュ、アルミメッシュ等であってもよい。

（容器部６１）
容器部６１は、たとえば、１つの底部および４つの側壁部を有し、上方が開放された容器形状を有する。容器部６１は、これら１つの底部および４つの側壁部によって形成される収容空間６１０に受け部６０を収容する。具体的には、収容空間６１０は、搬送方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に延在している。容器部６１は、たとえば金属で形成される。

図１および図７に示すように、容器部６１の上縁面には、第１抑え部６１２と、第２抑え部６１３と、複数（ここでは、８つ）の吸着部６１５とが設けられている。第１抑え部６１２および第２抑え部６１３は、収容空間６１０に収容された受け部６０の上面（液受面）と対向するように設けられている。具体的には、第１抑え部６１２および第２抑え部６１３は、受け部６０の上方であって平面視において且つ受け部６０と重なる位置に設けられている。

たとえば受け部６０の反りがある場合、受け部６０がステージの上面よりも高い位置にせり上がることでノズル５１６と受け部６０とが接触してしまうおそれがある。これに対し、第１抑え部６１２および第２抑え部６１３を設けることで、仮に受け部６０に反りがある場合であっても、かかる受け部６０の反りを第１抑え部６１２および第２抑え部６１３によって抑えることができる。これにより、受け部６０とノズル５１６との接触を好適に抑制しつつ、受け部６０の脱落を防止することができる。

第２抑え部６１３は、容器部６１から着脱可能である。たとえば、図７に示すように、第２抑え部６１３は、締結部材６１４（たとえば、ネジ）によって容器部６１に固定されている。これにより、容器部６１は、受け部６０の着脱が容易である。すなわち、たとえば受け部６０の交換を行う際、第２抑え部６１３を容器部６１から取り外すことにより、使用済みの受け部６０を容器部６１から容易に取り出すことができる。また、新品の受け部６０を容器部６１に収容した後で、第２抑え部６１３を容器部６１に取り付けることで、受け部６０を容器部６１に容易に収容することができる。

複数の吸着部６１５は、容器部６１の上縁面に設けられ、フィルムＦの下面（吸着面）からフィルムＦを吸着保持する。なお、複数の吸着部６１５の数は、８つに限定されない。

実施形態において複数（ここでは８つ）の吸着部６１５は、フィルムＦの四隅をフィルムＦの下方から吸着保持する。フラッシング部６は、フィルム搬送部８によって搬送されたフィルムＦの四隅を複数の吸着部６１５を用いて保持する。

また、液滴吐出装置１は、図示しない漏液センサを備えていてもよい。漏液センサは、たとえば、容器部６１の下方（直下）に設けられる。漏液センサは、フラッシング部６から漏洩した機能液を検知する。漏液センサとしては、光学式の漏液センサまたは電極間抵抗検知方式の漏液センサ等を用いることができる。

漏液センサによる検知信号は、制御装置９に出力される。これにより、制御部９０は、フラッシング部６からの機能液の漏液を検知することができる。

フラッシング部６は、さらに、受け部６０によって受け止められた機能液を容器部から排出するための図示しない排出部を備えていてもよい。

＜フィルムの構成例＞
次に、フィルムＦの構成例について図８を参照して説明する。図８は、実施形態に係るフィルムＦの液受面を示す平面図である。

フィルムＦは、吐出ヘッド５００から吐出される機能液を受ける部材である。フィルムＦは、機能液を受ける液受面と、液受面の反対に位置し、フラッシング部６の吸着部６１５によって吸着される吸着面とを備える。

図８に示すように、フィルムＦは、液受面において、親液部１１と、撥液部１２とを備える。親液部１１は、吐出ヘッド５００から吐出される機能液の着弾位置に対応して設けられている。言い換えれば、親液部１１は、吐出ヘッド５００が有する各ノズル５１６の直下に位置する。撥液部１２は、親液部１１の周りを囲むように位置する。なお、図８に示す親液部１１および撥液部１２の構成は一例である。

フィルムＦは、フラッシング部６による吐出不良解消処理に用いられる。具体的には、フィルムＦは、フィルム搬送部８の一対の移動部８２，８２によって、待機位置からフラッシング部６の上方の位置に移動し、吸着面がフラッシング部６の吸着部６１５によって吸着保持される。その後、フィルムＦは、液受面において吐出ヘッド５００から吐出される機能液を受ける。これにより、液受面に機能液の液だまりが形成される。フィルムＦは、かかる機能液の液だまりとノズル５１６の先端とを接液させて、吐出ヘッド５００の吐出不良を解消するために用いられる。本処理の詳細な手順は、図９において後述する。

＜液滴吐出装置の処理フロー＞
次に、実施形態に係る液滴吐出装置１が実行する吐出不良解消処理の手順について図９を参照して説明する。図９は、実施形態に係る液滴吐出装置１が実行する吐出不良解消処理手順の一例を示すフローチャートである。図９に示す各処理は、制御装置９による制御に従って実行される。図９に示す処理は、たとえば、検査部７による検査処理において、吐出ヘッド５００から機能液が正常に吐出されていないと判断された場合に行われる。また、図９に示す処理は、たとえば、検査部７による検査処理の有無にかかわらず所定の周期で行われる。

まず、第１移動処理が行われる（ステップＳ１０１）。具体的には、制御部９０は、フィルム搬送部８の一対の移動部８２，８２を制御して、フィルムＦを待機位置からフラッシング部６の受け部６０の上方の位置に移動させる。その後、制御部９０は、フィルム搬送部８の保持部８３によるフィルムＦの吸着を解除する。つづいて、制御部９０は、フラッシング部６の吸着部６１５にフィルムＦの下面（吸着面）を吸着させる。

つづいて、機能液の吐出処理が行われる（ステップＳ１０２）。具体的に、制御部９０は、フラッシング部６の上方に配置されたフィルムＦに対して吐出ヘッド５００から機能液を吐出させる。この際、上述したように、フィルムＦの液受面において、機能液の着弾位置に対応して親液部１１が設けられ、かかる親液部１１の周りを囲むように撥液部１２が位置している。機能液は、親液部１１に馴染みやすく、撥液部１２に馴染みにくい（弾かれる）ため、少ない機能液で液だまりを形成することができ、液だまりを形成する際における機能液の消費量を減少させることができる。また、機能液が所定の量以上吐出されると、フィルムＦの液受面に形成された液だまりとノズル５１６の先端との隙間がなくなり、液だまりにノズル５１６の先端が接液した状態になる。

液だまりにノズル５１６の先端が接液した状態になると、ノズル５１６の先端の付着物が洗浄され、吐出ヘッド５００の吐出不良を解消することができる。具体的には、液だまりにノズル５１６の先端が接液した状態では、吐出ヘッド５００の吐出不良の原因となるノズル５１６の付着物、たとえば固体状態の物質が、機能液によって融解されることにより、ノズル５１６の付着物が洗浄される。

特に、ノズル５１６の先端の角部（または角部の一部）は撥液性を有している場合がある。この場合に、本処理において液だまりにノズルの先端が接液した状態になると、たとえば、かかる角部における付着物が融解して、撥液性のある角部から親液部１１に流れやすくなる。本処理によれば、ノズル５１６の先端の角部における付着物を効果的に洗浄することができる。

次に、制御部９０は、フィルムＦの液受面の親液部１１に形成された液だまりにノズル５１６の先端が接液しているか否かを判断する（ステップＳ１０３）。たとえば、制御部９０は、図示しない機能液のタンクにおける機能液の消費量を取得し、機能液の消費量が閾値を下回った場合に、液だまりにノズル５１６の先端が接液していると判断する。機能液の液だまりにノズル５１６の先端が接液している場合（ステップＳ１０３，Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０４に進め、液だまりにノズル５１６の先端が接液していない場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０２に戻す。

つづいて、圧力変動処理が行われる（ステップＳ１０４）。具体的には、制御部９０は、ノズル５１６の先端を機能液に接液させた状態で、ノズル５１６の圧電素子を制御して、ノズル５１６の内部に圧力変動を生じさせる。かかる処理によれば、圧電素子を駆動させて機能液が流動することで、ノズル５１６の先端の付着物をより効果的に洗浄することができる。

つづいて、吐出ヘッド５００の吐出不良が解消したか否かの判定処理が行われる（ステップＳ１０５）。具体的には、制御部９０は、検査部７を用いて、ノズル５１６の吐出状態が予め定められた基準以上であるか否かを判定する。制御部９０は、ノズル５１６の吐出状態が予め定められた基準以上である場合（ステップＳ１０５，Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０６に進める。一方、制御部９０は、ノズル５１６の吐出状態が予め定められた基準以上でない場合は（ステップＳ１０５，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０４に戻す。

つづいて、液だまりの除去処理が行われる（ステップＳ１０６）。具体的には、制御部９０は、図示しない吸引部（液除去部の一例）を用いて、フィルムＦの液受面に形成された液だまりを吸引することによって機能液を除去する。

つづいて、第２移動処理が行われる（ステップＳ１０７）。具体的には、制御部９０は、フラッシング部６の吸着部６１５によるフィルムＦの吸着を解除する。つづいて、制御部９０は、フィルム搬送部８の保持部８３にフィルムＦの下面（吸着面）を吸着させる。その後、制御部９０は、フィルム搬送部８の一対の移動部８２，８２を制御して、フィルムＦをフラッシング部６の受け部６０の上方の位置から待機位置に移動させる。

ステップＳ１０７の処理を終えると、制御部９０は、吐出不良解消処理を終了する。なお、図９に示す例では、液だまりの除去処理（ステップＳ１０６）後に、第２移動処理（ステップＳ１０７）が行われることとしたが、液だまりの除去処理は、第２移動処理後に行われてもよい。

上述してきたように、実施形態に係る液滴吐出装置（一例として、液滴吐出装置１）は、ステージ（一例として、第１搬送ステージ２と第２搬送ステージ３）と、吐出ヘッド（一例として、吐出ヘッド５００）と、フラッシング部（一例として、フラッシング部６）と、制御部（一例として、制御部９０）とを備える。吐出ヘッドは、機能液を吐出する複数のノズル（一例として、ノズル５１６）を有し、ノズルからステージの上に位置する基板（一例として、基板Ｓ）に対して機能液を吐出する。フラッシング部は、吐出ヘッドから吐出された機能液を受ける。制御部は、吐出ヘッドからフラッシング部に対して機能液を吐出させる第１処理と、第１処理とは異なるタイミングで実行される処理であって、フラッシング部上に機能液の液だまりを形成し、形成された液だまりにノズルの先端を接液させる第２処理とを実行する。

実施形態に係る液滴吐出装置では、フラッシング部上に機能液の液だまりを形成し、形成された液だまりにノズルの先端を接液させる処理を制御部が実施する。かかる処理によれば、ノズルの先端に付着した汚れを洗浄することができる。具体的には、液だまりにノズルの先端が接液した状態では、吐出ヘッドの吐出不良の原因となるノズルの付着物、たとえば固体状態の物質が、機能液によって融解されることにより、ノズルの付着物が洗浄される。したがって、ノズルの先端、特に、ノズルの先端の角部に付着した汚れを効果的に洗浄することができる。

また、実施形態に係る液滴吐出装置では、制御部が、液だまりにノズルの先端を接液させた状態でノズルの吐出駆動源を制御して、ノズル内部に圧力変動を生じさせる。かかる処理によれば、ノズル先端に付着した汚れをより効果的に洗浄することができる。

したがって、実施形態に係る液滴吐出装置によれば、吐出不良を解消することができる。

また、実施形態に係る液滴吐出装置は、フラッシング部の上方に配置されたフィルム上に機能液を吐出することで、かかるフィルム上に液だまりを形成する。これにより、少ない機能液で液だまりを形成することができ、液だまりを形成する際における機能液の消費量を減少させることができる。

さらに、フィルム上の液受面において、機能液の着弾位置を親液部とし、親液部の周りを撥液部にすることで、液だまりを形成する際における機能液の消費量をより減少させることができる。

＜変形例＞
上述した実施形態において、フィルム搬送部８を用いてフィルムＦをフラッシング部６の上方に配置する例について説明したが、フィルムＦをフラッシング部６の上方に配置する方法は、上述した例に限られない。例えば、移載ロボットを用いて、フィルムＦをフラッシング部６の上方に配置することとしてもよい。

また、上述した実施形態において、制御部９０は、吸引部を用いてフィルムＦの液受面に形成された液だまりを除去する例を説明したが、液だまりを除去する方法は上述した例に限られない。例えば、制御部９０は、図示しない気体供給部を制御してフィルムＦに気体を供給し、機能液を乾燥させることで除去してもよいし、図示しない拭き取り部で機能液を拭き取ることで除去してもよい。

また、上述した実施形態において、フラッシング処理と吐出不良解消処理とで、ノズル５１６の先端とフラッシング部６との距離を変更してもよい。たとえば、制御部９０は、描画部５の昇降機構を制御して、ノズル５１６の先端とフラッシング部６との距離を第１距離に設定してフラッシング処理を実行する。また、制御部９０は、描画部５の昇降機構を制御して、ノズル５１６の先端とフラッシング部６との距離を第１距離よりも小さい第２距離に設定して吐出不良解消処理を実行する。かかる構成によれば、吐出不良解消処理において、ノズル５１６の先端をフィルムＦ上の液だまりに接液させ易くなり、より効率的にノズル５１６を洗浄することができる。

また、上述した実施形態では、図９のステップＳ１０３で、フラッシング部６における液だまりにノズル５１６の先端が接液していない場合（ステップＳ１０３，Ｎｏ）、処理をステップＳ１０２に戻すこととした。これに限らず、制御部９０は、描画部５の昇降機構を制御して、ノズル５１６の先端とフラッシング部６との距離を小さくして、液だまりにノズル５１６の先端を接液させることとしてもよい。

また、上述した実施形態において、制御部９０は、吐出不良解消処理中に、吐出ヘッド５００から機能液を吐出する際の吐出周波数および吐出強度のうち少なくともいずれかを変更してもよい。たとえば、制御部９０は、図９のステップＳ１０２において、まず吐出周波数を第１設定値に設定し、所定の時間が経過した場合に、吐出周波数を第１設定値よりも大きい第２設定値に変更してもよい。さらに、所定の時間が経過した場合に、制御部９０は、吐出周波数を第２設定値よりも大きい第３設定値に設定してもよい。

また、制御部９０は、たとえば、図９のステップＳ１０２において、まず吐出強度を第１設定値に設定し、所定の時間が経過した場合に、吐出強度を第１設定値よりも大きい第２設定値に変更してもよい。さらに、所定の時間が経過した場合に、制御部９０は、吐出強度を第２設定値よりも大きい第３設定値に設定してもよい。かかる構成によれば、より効果的に吐出ヘッド５００の吐出不良を解消することができる。

また、上述した実施形態では、フラッシング部６の上方にフィルムＦを配置して、フィルムＦの液受面に機能液を吐出させる例について説明したが、フィルムＦを配置せずに直接フラッシング部６の受け部６０に対して機能液を吐出させることとしてもよい。言い換えると、図１の全体構成におけるフィルムＦおよびフィルム搬送部８はなくてもよいし、それに伴って、図９のフローチャートにおいて、ステップＳ１０１およびステップＳ１０７を省略してもよい。

この場合、制御部９０は、図９のステップＳ１０２において、吐出ヘッド５００を制御して、フラッシング部６の受け部６０の液受面に機能液を吐出させる。そして、かかる機能液の吐出処理を複数回繰り返すことで、フラッシング部６の容器部６１に機能液が貯留され、受け部６０の液受面に液だまりが形成される。制御部９０は、受け部６０の液受面に形成された液だまりにノズル５１６の先端を接液させることで、ノズル５１６の先端の付着物を洗浄する。かかる構成によれば、フィルムＦおよびフィルム搬送部８がある場合と比較して、少ない構成でノズル５１６の吐出不良を解消することができる。

なお、上記のようにフラッシング部６の受け部６０に直接機能液を吐出する場合、フラッシング部６の排出部を塞ぐなどして、フラッシング部６が受け止めた機能液が排出しないようにしてもよい。

また、上述した実施形態において、液滴吐出装置１は、さらに図示しないメンテナンス部を備えていてもよい。メンテナンス部は、吐出ヘッド５００内に残存する機能液をノズル５１６から吸引する吸引処理と、吐出ヘッド５００の下面（ノズル面）を払拭するワイピング処理とを行う。図９のステップＳ１０５の後に、制御部９０は、メンテナンス部を制御して、吸引処理およびワイピング処理を実行することとしてもよい。かかる構成によれば、より効果的に機能液の吐出不良を解消することができる。

今回開示された実施形態は全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。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲およびその趣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
２ 第１搬送ステージ
３ 第２搬送ステージ
４ 搬送部
５ 描画部
６ フラッシング部
７ 検査部
８ フィルム搬送部
９ 制御装置
４１ ガイドレール
４２ 移動部
４３ 保持部
５０ キャリッジ
５１ 第１キャリッジ群
５２ 第２キャリッジ群
５３ 第３キャリッジ群
５４ 第１処理ステージ
５５ 第２処理ステージ
５６ 第３処理ステージ
６０ 受け部
６１ 容器部
８１ ガイドレール
８２ 移動部
８３ 保持部
９０ 制御部
９１ 記憶部
５００ 吐出ヘッド
Ｆ フィルム
Ｓ 基板

Claims (15)

1. ステージと、
   機能液を吐出する複数のノズルを有し、前記ノズルから前記ステージの上に位置する基板に対して前記機能液を吐出する吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドから吐出された前記機能液を受けるフラッシング部と、
   前記吐出ヘッドから前記フラッシング部に対して前記機能液を吐出させる第１処理と、前記第１処理とは異なるタイミングで実行される処理であって、前記フラッシング部上に前記機能液の液だまりを形成し、形成された前記液だまりに前記ノズルの先端を接液させる第２処理とを実行する制御部と
   を備える、液滴吐出装置。
2. 前記制御部は、前記第２処理において、前記ノズルの先端を前記機能液に接液させた状態で、前記ノズルの吐出駆動源を制御して、前記ノズル内部に圧力変動を生じさせる、請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記フラッシング部は、前記機能液を受ける受け部と、前記受け部を収容する容器部とを備え、
   前記制御部は、前記第２処理において、前記吐出ヘッドを制御して、前記受け部の液受面に前記機能液を吐出させることによって前記液だまりを形成する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
4. 前記制御部は、前記第１処理において、前記ノズルの先端と前記フラッシング部との距離を第１距離に設定し、前記第２処理において、前記ノズルの先端と前記フラッシング部との距離を前記第１距離よりも小さい第２距離に設定する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
5. 前記フラッシング部は、前記第１処理において前記機能液を受ける受け部を備え、
   前記制御部は、前記第２処理において、前記受け部の上方に配置されたフィルムに対して前記吐出ヘッドから前記機能液を吐出して前記フィルム上に前記液だまりを形成する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
6. 前記受け部の上方の位置と待機位置との間で前記フィルムを移動させる移動部
   を備える、請求項５に記載の液滴吐出装置。
7. 前記フィルムの液受面は、親液部と、撥液部とを備え、
   前記親液部は、前記機能液の着弾位置に対応して設けられ、
   前記撥液部は、前記親液部の周りを囲むように位置する、請求項５に記載の液滴吐出装置。
8. 前記フラッシング部は、前記フィルムを吸着する吸着部を備える、請求項５に記載の液滴吐出装置。
9. 前記フィルムに吐出された前記機能液を除去する液除去部を備える、請求項５に記載の液滴吐出装置。
10. 前記制御部は、前記第２処理中に、前記吐出ヘッドから前記機能液を吐出する際の吐出周波数および吐出強度のうち少なくともいずれかを変更する、請求項２に記載の液滴吐出装置。
11. 前記吐出ヘッドを昇降させる昇降機構を備え、
    前記制御部は、前記第２処理中に、前記昇降機構を制御して、前記ノズルと前記フラッシング部との距離を変更する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
12. 前記ノズルの吐出状態を検査する検査部を備え、
    前記制御部は、前記第２処理後に、前記検査部を用いて、前記ノズルの前記吐出状態が予め定められた基準以上であるか否かを判定する、請求項１に記載の液滴吐出装置。
13. 前記受け部の上方の位置と待機位置との間で前記フィルムを移動させる移動部と、
    前記ノズルの吐出状態を検査する検査部と、
    前記フィルムから前記機能液を除去する液除去部と
    を備え、
    前記制御部は、
    前記移動部を制御して、前記待機位置から前記フラッシング部の上方の位置に前記フィルムを移動させ、
    前記受け部の上方に配置された前記フィルムに対して前記吐出ヘッドから前記機能液を吐出して前記フィルム上に前記液だまりを形成し、
    形成された前記液だまりに前記ノズルの先端を接液させた状態で、前記ノズルの吐出駆動源を制御して、前記ノズル内部に圧力変動を生じさせ、
    前記検査部を用いて前記ノズルの前記吐出状態を検査し、前記吐出状態が予め定められた基準以上であるか否かを判定し、
    前記液除去部を制御して前記フィルムに吐出された前記機能液を除去させる、請求項５に記載の液滴吐出装置。
14. 機能液を吐出する複数のノズルを有し、前記ノズルからステージの上に位置する基板に対して前記機能液を吐出する吐出ヘッドから吐出された前記機能液を受けるフラッシング部に対して、前記機能液を吐出させる工程と、
    前記フラッシング部上に前記機能液の液だまりを形成し、形成された前記液だまりに前記ノズルの先端を接液させる工程と
    を含み、
    前記液だまりに前記ノズルの先端を接液させる工程は、前記機能液を吐出させる工程とは異なるタイミングで実行される、液滴吐出方法。
15. 機能液を吐出する複数のノズルを有し、前記ノズルからステージの上に位置する基板に対して前記機能液を吐出する吐出ヘッドから吐出された前記機能液を受けるフラッシング部に対して、前記機能液を吐出させる手順と、
    前記フラッシング部上に前記機能液の液だまりを形成し、形成された前記液だまりに前記ノズルの先端を接液させる手順と
    をコンピュータに実現させるプログラムが非一時的に記録された、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
    前記液だまりに前記ノズルの先端を接液させる手順は、前記機能液を吐出させる手順とは異なるタイミングで実行される、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。

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