JP3937834B2

JP3937834B2 - 機能液滴吐出ヘッドの保管装置

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Publication number: JP3937834B2
Application number: JP2001388318A
Authority: JP
Inventors: 良一松本
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2021-12-20
Also published as: JP2003182110A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットに代表される機能液滴吐出ヘッドの保管装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタのインクジェットヘッド（機能液滴吐出ヘッド）は、微小なインク滴（液滴）をドット状に精度良く吐出することができることから、例えば吐出液に特殊なインクや感光性の樹脂等の機能液を用いることにより、各種製品の製造分野への応用が期待されている。
【０００３】
例えば、図１ないし図３に示す如く、単一のキャリッジ２に複数の機能液滴吐出ヘッド３を搭載して成るヘッドユニット１を用い、このヘッドユニット１を図４に示す描画装置Ａに投入して、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等のカラーフィルタを製造することが考えられている。この描画装置Ａは、ヘッドユニット１を搭載しこれをＹ軸方向およびθ軸方向に移動させるヘッド移動部１０１と、ヘッド移動部１０１に対峙し、カラーフィルタの基板といったワークＷをＸ軸方向に移動させるワーク移動部１０２と、ヘッドユニット１の機能液滴吐出ヘッド３を保全するメンテナンス部１０３とを備えている。ヘッド移動部１０１は、これに搭載したヘッドユニット１を、ワーク移動部１０２を挟んでユニット投入部１０４とメンテナンス部１０３との間で移動させる。ヘッドユニット１を投入セットする場合には、ヘッド移動部１０１がユニット投入部１０４側に移動し、その仮置き台１０５がユニット投入部１０４に臨んでいる。ヘッドユニット１は、この仮置き台１０５上に仮置きされ配管および配線を繋ぎこんだ後、ヘッド移動部１０１に送り込むようにしてセットされる。そして、ヘッドユニット１の初期位置決めを行う準備工程では、ヘッドユニット１のθ軸方向への微小移動（角度補正）が行われるが、フィルタ材料（機能液）を吐出する描画工程では、ワークＷがＸ軸方向に且つヘッドユニット１がＹ軸方向に移動して、機能液滴吐出ヘッド３の主走査および副走査が行われる。尚、メンテナンス部１０３には吸引キャップ１０６が配置され、描画工程開始前に機能液滴吐出ヘッド３に残留する液体を吸引キャップ１０６により吸引除去するクリーニングを行う。
【０００４】
上記ヘッドユニット１は、Ｘ軸方向に二分して６個宛計１２個の機能液滴吐出ヘッド３を備えており、各機能液滴吐出ヘッド３は各ヘッド保持部材４を介してキャリッジ２に固定されている。キャリッジ２は、Ｘ軸方向両側の長辺部分に取り付けた一対の支持部材２ａ，２ａと、両支持部材２ａ，２ａの端部に立設した一対のハンドル２ｂ，２ｂとを備えており、ハンドル２ｂ，２ｂを手持ち部位としてヘッドユニット１を描画装置Ａ等に投入できるようにしている。また、キャリッジ２には、二分された機能液滴吐出ヘッド群の上側に位置させて、これら機能液滴吐出ヘッド３に接続される一対の導入口接続アタッチメント５，５および一対の配線接続アタッチメント６，６が搭載されている。各導入口接続アタッチメント５は、描画装置Ａのフィルタ材料供給系に配管接続され、同様に各配線接続アッセンブリ６は、描画装置Ａの制御系に配線接続されるようになっている。各導入口接続アタッチメント５は、キャリッジ２上にスペーサ５ａを介して架設したプレート５ｂと、このプレート５ｂに搭載した６組の配管アダプタ５ｃとで構成されている。各配管アダプタ５ｃは、上端の配管接続部５ｄと下端のヘッド接続部５ｅとを備えており、ヘッド接続部５ｅをプレート５ｂの下方に突出させた状態でプレート５ｂに固定されている。また、各配線接続アッセンブリ６は、キャリッジ２の長辺部分の上方に屈曲支持部材６ａを介して架設したコネクタベース６ｂと、コネクタベース６ｂ上に取り付けた配線コネクタ６ｃ付きのヘッド中継基板６ｄとで構成されている。そして、配線接続アッセンブリ６はカバー６ｅ（図２にのみ図示）で上方から覆われている。尚、図１は、一方の導入口接続アタッチメント５を省略して、描かれている。
【０００５】
上記機能液滴吐出ヘッド３はいわゆる２連のものであり、図５ないし図７に示す如く、２連の針状の機能液導入口３ａを有する液体導入部３ｂと、液体導入部３ｂの側方に連なる２連のヘッド基板３ｃと、液体導入部３ｂの下方に連なる２連のポンプ部３ｄと、ポンプ部３ｄに連なるノズル形成プレート３ｅとを備えている。上記導入口接続アタッチメント５のプレート５ｂをスペーサ５ａ上にねじ５ｆ止めすると、導入口接続アタッチメント５の２連の配管アダプタ５ｃのヘッド接続部５ｅが機能液導入口３ａに嵌合接続される。また、ヘッド基板３ｃには、上記配線接続アタッチメント６のヘッド中継基板６ｄから導出されるフレキシブルフラットケーブル（図示せず）が接続されている。一方、上記ポンプ部３ｄとノズル形成プレート３ｅとにより、キャリッジ２に形成したヘッド装着開口２ｃを通してその裏面側に突出する方形のヘッド本体が構成されている。また、ノズル形成プレート３ｅには、多数の吐出ノズル３ｆが２列に形成されている。ポンプ部３ｄは、シリコンゴム等の弾性体３ｇに形成したノズル数に対応する圧力室３３と圧電素子３ｉとを有し、各圧力室３３は対応する吐出ノズル３ｆに連通している。そして、圧電素子３ｉへの通電による圧電素子３ｉを介しての圧力室３３の伸縮で吐出ノズル３ｆから液滴が吐出される。また、ポンプ部３ｄの基部側は、液体導入部３ｂを受けるべく方形フランジ状に形成され、このフランジ部３ｊには、機能液滴吐出ヘッド３をヘッド保持部材４に固定する小ねじ用の一対のねじ孔３ｋが形成されている。そして、ヘッド保持部材４に機能液滴吐出ヘッド３を固定した状態でヘッド保持部材４をキャリッジ２の下面に固定して、機能液滴吐出ヘッド３をキャリッジ２に搭載する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の如くカラーフィルタ等の製品を製造する場合、吐出する機能液の粘性が高くなって機能液滴吐出ヘッド３の耐久性に大きな影響を与えるものも想定されため、新たなヘッドユニット１を随時供給することが必要となる。また、描画装置Ａで複数種の製品を製造する場合にも、製品に合わせてヘッドユニット１を交換することが必要になる。
【０００７】
ところで、機能液滴吐出ヘッド３は非常に精密な構造になっており、ヘッドユニット１の供給、交換に備えて、ヘッドユニット１を単純に保管しておいたのでは、ヘッド内部の酸化や大気中の異物の侵入等により機能液を精度良く吐出できなくなる。
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑み、機能液の吐出不良を生じないように機能液滴吐出ヘッドを保管液を用いて良好に保管し得るようにした機能液滴吐出ヘッドの保管装置を提供することをその課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の保管装置は、キャリッジに機能液滴吐出ヘッドを複数搭載したヘッドユニットに適用され、機能液滴吐出ヘッドの機能液導入口側から吐出ノズルに至るヘッド内流路に保管液を充填して保管する機能液滴吐出ヘッドの保管装置であって、機能液導入口に接続される導入口接続アタッチメントと、吐出ノズルに接続されるノズル接続アタッチメントと、導入口接続アタッチメントおよびノズル接続アタッチメントを介してヘッド内流路に保管液を通液する通液手段とを備え
、通液手段は、流入パイプを介して、導入口接続アタッチメントに接続される保管液タンクと、流出パイプを介して、ノズル接続アタッチメントに接続される吸引ポンプとを有し、導入口接続アタッチメントおよびノズル接続アタッチメントは、これら複数の機能液滴吐出ヘッドに対応する複数の接続部を備えており、導入口接続アタッチメントには、該導入口接続アタッチメントの複数の接続部に個別に連通する複数本の個別流入パイプが接続され、且つ複数本の個別流入パイプには流入側マニホールドを介して流入パイプが接続され、ノズル接続アタッチメントには，該ノズル接続アタッチメントの複数の接続部に個別に連通する複数本の個別流出パイプが接続され、且つ複数本の個別流出パイプには流出側マニホールドを介して流出パイプが接続され、各個別流入パイプおよび／または各個別流出パイプには、開閉弁が介設され、各個別流入パイプおよび／または各個別流出パイプは、液流を外部から視認可能な樹脂チューブで構成されていることを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、保管時、ヘッド内流路は保管液で満たされて大気に晒されず、ヘッド内部の酸化やヘッド内への異物の侵入が確実に防止される。従って、その後機能液滴吐出ヘッドを使用する際、機能液を精度良く吐出できる。特に、上記保管装置においては、機能液滴吐出ヘッドを保管装置に投入して、通液手段を作動させることにより、ヘッド内流路に保管液を充填して機能液滴吐出ヘッドをそのまま保管でき、取り扱いが容易になる。
【００１１】
また、これによれば、保管液タンク内の保管液を、流入パイプと導入口接続アタッチメントと機能液滴吐出ヘッドとノズル接続アタッチメントと流出パイプとを介して吸引ポンプで吸引し、ヘッド内流路に保管液を通液できる。この場合、吸引ポンプの吐出側に、保管液タンクに連通する回収パイプを接続しておけば、保管液の通液時、吸引ポンプで吸引された保管液を保管液タンクに戻して、保管液を循環使用することができ、ランニングコストの削減を図れる。更に、流入パイプを、保管液タンクの近傍において、大気に開放する大気開放弁を設けておけば、機能液滴吐出ヘッドを保管装置から取り出す際、大気開放弁を開弁した状態で吸引ポンプを駆動することにより、流入パイプからヘッド内流路を介して流出パイプに至る全経路内の保管液を保管液タンクに回収することができ、ランニングコストの一層の削減を図れる。
【００１２】
ところで、キャリッジに複数の機能液滴吐出ヘッドを搭載したヘッドユニットに適用される保管装置では、前記導入口接続アタッチメントおよび前記ノズル接続アタッチメントを、ヘッドユニットの複数の機能液滴吐出ヘッドに対応する複数の接続部を備えるものに構成し、複数の機能液滴吐出ヘッドに対する導入口接続アタッチメントやノズル接続アタッチメントの接続作業を纏めて簡便に行うことができるようにする。この場合、導入口接続アタッチメントには、該導入口接続アタッチメントの前記複数の接続部に個別に連通する複数本の個別流入パイプを接続し、ノズル接続アタッチメントには、該ノズル接続アタッチメントの前記複数の接続部に個別に連通する複数本の個別流出パイプを接続するが、配管構造をすっきりさせるには、前記複数本の個別流入パイプに流入側マニホールドを介して前記流入パイプを接続すると共に、前記複数本の個別流出パイプに流出側マニホールドを介して前記流出パイプを接続することが望ましい。
【００１３】
また、各個別流入パイプおよび／または各個別流出パイプに開閉弁を介設しておけば、ヘッドユニットの複数の機能液滴吐出ヘッドのうちの何れかの機能液滴吐出ヘッドに対する保管液の充填ミスを生じた場合、他の機能液滴吐出ヘッドに対応する開閉弁を閉弁して、充填ミスを生じた機能液滴吐出ヘッドにのみ保管液をリトライ充填でき、使い勝手が良くなる。更に、各個別流入パイプおよび／または各個別流出パイプが液流を外部から視認可能な樹脂チューブで構成されていれば、個々の機能液滴吐出ヘッドに対する保管液の通液充填具合を目視確認でき、有利である。また、各個別流入パイプを、流入側マニホールドに接続される上流側部分と、導入口接続アタッチメントに接続される下流側部分とに分離し、キャリッジに各個別流入パイプの上流側部分を前記各個別流入パイプの下流側部分に接続するワンタッチジョイントを搭載しておけば、流入側マニホールドと導入口接続アタッチメントとの間の配管作業が容易になると共に、描画装置にヘッドユニットを投入したときに、描画装置の機能液用配管部材をこのワンタッチジョイントを介して導入口接続アタッチメントに接続できるため、描画装置にワンタッチジョイントを設ける必要がなく、コストダウンを図る上で有利である。
【００１４】
また、保管装置に、ノズル接続アタッチメントを支持するアタッチメント支持部材と、機能液滴吐出ヘッドを搭載したキャリッジをアタッチメント支持部材で支持されるノズル接続アタッチメントの上に重ねるようにして支持するキャリッジ支持部材とを設け、キャリッジ支持部材にキャリッジを支持させることで機能液滴吐出ヘッドの吐出ノズルがノズル接続アタッチメントに接続されるようにしておけば、機能液滴吐出ヘッドに対するノズル接続アタッチメントの接続作業を別途行わずに済み、作業能率が向上する。
【００１５】
また、上記本発明の保管装置によれば、機能液滴吐出ヘッドを良好に保管でき、吐出ノズルから機能液を確実に精度良く吐出できる。そのため、本発明の保管方法や保管装置により保管した機能液滴吐出ヘッドを用いることにより、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、電子放出装置、ＰＤＰ装置、電気泳動表示装置といった種々の製品を精度良く製造でき、更に、スペーサ形成方法、金属配線形成方法、レンズ形成方法、レジスト形成方法および光拡散体形成方法にも本発明の保管装置により保管した機能液滴吐出ヘッドを用いることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図１ないし図３に示したヘッドユニット１のキャリッジ２に搭載されている複数の機能液滴吐出ヘッド３の保管に本発明を適用した実施形態について説明する。
【００３２】
図８ないし図１１は、上記機能液滴吐出ヘッド３の保管装置Ｂの全体構造を示している。この保管装置Ｂは、架台２００を備えており、架台２００内には保管液を入れる保管液タンク２０１が設けられている。そして、図５ないし図７に示した機能液滴吐出ヘッド３の機能液導入口３ａから吐出ノズル３ｆに至るヘッド内流路に、保管液タンク２０１からの保管液を充填する。そのために、保管装置Ｂには、機能液導入口３ａに接続される先に説明した導入口接続アタッチメント５および吐出ノズル３ｆに接続されるノズル接続アタッチメント７（後述する）を介して、ヘッド内流路に保管液を通液する通液手段が設けられている。そして、図１２に示す如く、同様の構成の２台の保管装置Ｂ，Ｂを上下に積み重ねてユニット化し、このユニットをケースＢａに収納して、図４に示した描画装置Ａの近傍に配置している。
【００３３】
ノズル接続アタッチメント７は、図１３に示す如く、支持板７０に、機能液滴吐出ヘッド３に対する接続部となるキャップ７１を装着して成るもので、機能液滴吐出ヘッド３がヘッドユニット１に６個宛２列に配設されているのに合わせて、キャップ７１を支持板７０に６個宛２列に配設している。各キャップ７１は、図１４に示す如く、支持板７０に対する取付けベース７２と、取付けベース７２にばね７３で上方に付勢して支持させたキャップ本体７４と、キャップ本体７４の上面の窪み７４ａの開口部周縁に装着したパッキン７５とを備えており、機能液滴吐出ヘッド３のノズル形成プレート３ｅの周辺部にパッキン７５が密着する。キャップ本体７４には、窪み７４ａに連通するエルボ管７６が連結されており、ノズル形成プレート３ｅに形成した多数の吐出ノズル３ｆがキャップ本体７４を介してエルボ管７６に接続される。尚、本実施形態では、キャップ７１を、描画装置Ａに設ける吸引キャップ１０６の流用品で構成しているため、窪み７４ａに多孔質の吸液板７７が装着され、また、窪み７４ａに連通する大気開放弁７８が設けられているが、これらは必要不可欠ではない。
【００３４】
前記架台２００の上面に装着する天板２０２には、比較的短い柱状のアタッチメント支持部材２０３が前後（Ｙ軸方向）に離間して左右（Ｘ軸方向）各一対に立設されると共に、比較的長い柱状のキャリッジ支持部材２０４が左右に離間して前後各３本立設されている。そして、ノズル接続アタッチメント７の支持板７０の前後に左右各一対に形成した位置決め孔７０ａをアタッチメント支持部材２０３の上端部に嵌合させることにより、ノズル接続アタッチメント７をアタッチメント支持部材２０３で位置決めして支持し、また、ヘッドユニット１のキャリッジ２の左右の各支持部材２ａに前後３個形成した位置決め孔２ｄをキャリッジ支持部材２０４の上端部に嵌合させることにより、キャリッジ２、即ち、ヘッドユニット１をキャリッジ支持部材２０４で位置決めして支持し得るようにした。この状態では、ノズル接続アタッチメント７の上にヘッドユニット１が重なり、上記キャップ本体７４がばね７３の付勢力に抗して押し下げられ、機能液滴吐出ヘッド３のノズル形成プレート３ｅの周辺部にキャップ本体７４がパッキン７５を介して密着する。尚、機能液滴吐出ヘッド３とキャップ７１との接続をより確実にするため、キャリッジ２をキャリッジ支持部材２０４の上端に螺合するねじ２０４ａで上方から押さえるようにしている。また、左右各側のキャリッジ支持部材２０４に外側からアングル材２０４ｂを取り付け、このアングル材２０４ｂ上のプレート２０４ｃに、ヘッドユニット１のキャリッジ２の左右の各支持部材２ａの外側縁に当接するサイドガイド２０４ｄと、各支持部材２ａの後端縁に当接するエンドガイド２０４ｅとを固定している。そして、これらガイド２０４ｄ，２０４ｅによりキャリッジ支持部材２０４に対するヘッドユニット１の位置合わせを容易に行い得られるようにしている。
【００３５】
通液手段の回路構成は図１５に示す通りであり、保管液タンク２０１に連通する流入パイプ２０５を介して導入口接続アタッチメント５に保管液を供給するように構成されている。流入パイプ２０５には、保管液タンク２０１の近傍に位置させて、大気開放弁２０６が介設されている。この大気開放弁２０６は、流入パイプ２０５を開通する状態と、流入パイプ２０５を遮断する状態と、流入パイプ２０５を大気開放する状態とに切り換え自在な多方切替弁で構成されている。
【００３６】
導入口接続アタッチメント５には、その複数の配管アダプタ５ｃに個別に連通する複数本の個別流入パイプ２０７が接続されており、これら複数本の個別流入パイプ２０７に流入側マニホールド２０８を介して前記流入パイプ２０５が接続されている。尚、導入口接続アタッチメント５は左右一対に設けられているため、流入側マニホールド２０８も左右一対に設け、流入パイプ２０５をその下流側の中継マニホールド２０９で２つのパイプ２０５ａ，２０５ｂに分岐して、一方のパイプ２０５ａを一方の流入側マニホールド２０８、他方のパイプ２０５ｂを他方の流入側マニホールド２０８に接続している。また、各１個の機能液滴吐出ヘッド３に各２個の配管アダプタ５ｃ，５ｃが接続されるため、各１本の個別流入パイプ２０７をＹ字継ぎ手（図示せず）を介して各２個の配管アダプタ５ｃ，５ｃに接続している。
【００３７】
保管装置Ｂには、更に、吸引ポンプ２１０が設けられており、この吸引ポンプ２１０をノズル接続アタッチメント７に流出パイプ２１１を介して接続している。吸引ポンプ２１０は単一であって、その吐出側には、保管液タンク２０１に連通する回収パイプ２１２が接続されている。そして、回収パイプ２１２には、再生フィルタ２１３が介設されている。
【００３８】
前記ノズル接続アタッチメント７には，その複数のキャップ７１に個別に連通する複数本の個別流出パイプ２１４が接続されている。そして、これら複数本の個別流出パイプ２１４に流出側マニホールド２１５を介して前記流出パイプ２１１が接続されている。また、各個別流出パイプ２１４には開閉弁２１６が介設されている。尚、ノズル接続アタッチメント７の複数のキャップ７１は左右２列に分設されているため、流出側マニホールド２１５も左右一対に設けており、左右の流出側マニホールド２１５，２１５からのパイプ２１５ａ，２１５ａを中継マニホールド２１７を介して流出パイプ２１１に合流接続している。
【００３９】
上記吸引ポンプ２１０は、空気圧で駆動されるダイヤフラム式ポンプで構成されている。そして、エア源２１８から残圧開放用の３ポート弁２１９を介して各保管装置Ｂに供給されるエアを、減圧弁２２０と開閉式のポンプ駆動弁２２１とを介して、パイロットエアとして吸引ポンプ２１０に供給することにより、吸引ポンプ２１０が駆動されるようにしている。尚、吸引ポンプ２１０からのパイロットエアは排気クリーナー２２２を介して排出される。
【００４０】
図８ないし図１１を参照して、吸引ポンプ２１０、中継マニホールド２０９，２１７および再生フィルタ２１３は、架台２００内の保管液タンク２０１よりも奥側に配置され、流入側と流出側の各一対のマニホールド２０８，２１５は、架台２００内の保管液タンク２０１の左右両側に配置され、減圧弁２２０と排気クリーナー２２２は、架台２００の裏面に配置されている。また、架台２００の前面に門形の操作板２２３を取り付け、この操作板２２３の上辺部中央に大気開放弁２０６、操作板２２３の左右の各側辺部に各６個の開閉弁２１６、操作板２２３の右辺部の開閉弁２１６の配置部外側にポンプ駆動弁２２１を配置し、これら弁を手動で開閉操作するようにしている。
【００４１】
架台２００の天板２０２には、左右一対の配管用の開口２２４，２２４が形成されており、架台２００内の左右の各流出側マニホールド２１５から操作板２２３の左右の各側辺部の開閉弁２１６を経由してのびる個別流出パイプ２１４を左右の各開口２２４を通してノズル接続アタッチメント７の左右各列のキャップ７１に接続すると共に、架台２００内の左右の各流入側マニホールド２０８からのびる個別流入パイプ２０７を左右の各開口２２４を通して左右の各導入口接続アタッチメント５の配管アダプタ５ｃに接続する。
【００４２】
また、天板２０２上には、開口２２４を跨ぐようにして導入口接続アタッチメント５用の置き台２２５が左右一対に設けられており、この置き台２２５に導入口接続アタッチメント５を載置した状態で、配管アダプタ５ｃに対する個別流入パイプ２０７の接続作業を行えるようにしている。尚、置き台２２５は、前後両端の各左右一対の支柱２２５ａを介して天板２０２に支持され、また、置き台２２５の上面には、導入口接続アタッチメント５のプレート５ｂを受ける前後一対の支持片２２５ｂが設けられている。更に、置き台２２５の外側縁には、複数のバンド取り付け穴２２５ｃが形成されており、これら各バンド取り付け穴２２５ｃに取り付ける各バンド（図示せず）により各個別流入パイプ２０７を緩く挿通支持し得るようにしている。
【００４３】
ここで、個別流入パイプ２０７と個別流出パイプ２１４との少なくとも一方は、液流を外部から視認可能な樹脂チューブで構成され、保管液の通液具合を目視確認できるようにしている。
【００４４】
上記保管装置Ｂによるヘッドユニット１の保管に際しては、先ず、置き台２２５に導入口接続アタッチメント５を載置した状態で、導入口接続アタッチメント５の各配管アダプタ５ｃに各個別流入パイプ２０７を接続する。次に、キャリッジ２に複数の機能液滴吐出ヘッド３を装着して組み立てたヘッドユニット１を、キャリッジ支持部材２０４でキャリッジ２が支持されるように保管装置Ｂにセットし、キャリッジ２をねじ２０４ａでキャリッジ支持部材２０４上に固定する。これによれば、アタッチメント支持部材２０３で支持されているノズル接続アタッチメント７の各キャップ７１に各機能液滴吐出ヘッド３の吐出ノズル３ｆが接続される。その後、導入口接続アタッチメント５をキャリッジ２に装着して、各配管アダプタ５ｃを各機能液滴吐出ヘッド３の機能液導入口３ａに接続する。
【００４５】
次に、大気開放弁２０６を流入パイプ２０５の開通位置に切り換えると共に、全ての開閉弁２１６を開弁させ、この状態でポンプ駆動弁２２１を開弁して吸引ポンプ２１０を駆動する。これによれば、保管液タンク２０１内の保管液が流入パイプ２０５から各機能液滴吐出ヘッド３を介して流出パイプ２１１に至る経路を経由して吸引ポンプ２１０に吸引され、吸引ポンプ２１０から再生フィルタ２１３を介して保管液タンク２０１に戻される。このようにして、保管液を循環使用しつつ、各機能液滴吐出ヘッド３の機能液導入口３ａから吐出ノズル３ｆに至るノズル内流路に保管液が通液される。
【００４６】
そして、所定時間の通液後、ポンプ駆動弁２２１を閉弁して吸引ポンプ２１０を停止する。これによれば、保管液の通液が停止されて、各機能液滴吐出ヘッド３のノズル内流路に保管液が充填された状態になる。ここで、ノズル内流路に保管液が良好に充填されていれば、個別流入パイプ２０７および個別流出パイプ２１４も保管液で満たされている。そこで、通液停止後、上記樹脂チューブで構成される個別流入パイプ２０７または個別流出パイプ２１４を見て、各機能液滴吐出ヘッド３の保管液の充填具合を確認し、充填ミスを生じた機能液滴吐出ヘッド３が有る場合は、それ以外の機能液滴吐出ヘッド３に対応する開閉弁２１６を閉弁として、吸引ポンプ２１０を再度駆動する。これによれば、充填ミスを生じた機能液滴吐出ヘッド３にのみ保管液を通液して、この機能液滴吐出ヘッド３にリトライ充填できる。
【００４７】
全ての機能液滴吐出ヘッド３に保管液が充填されたときは、全ての開閉弁２１６を閉弁すると共に、大気開放弁２０６を流入パイプ２０７の遮断位置に切り換え、この状態でヘッドユニット１を保管する。尚、保管中も、定期的に上記樹脂チューブで構成される個別流入パイプ２０７または個別流出パイプ２１４を見て、各機能液滴吐出ヘッド３の保管液の充填具合を確認し、保管液の漏れ等の充填不良を生じた機能液滴吐出ヘッド３が有る場合は、この機能液滴吐出ヘッド３に対応する開閉弁２１６を開弁し、大気開放弁２０６を流入パイプ２０７の開通位置に切り換えると共に吸引ポンプ２１０を駆動して、充填不良を生じた機能液滴吐出ヘッド３に保管液を再充填する。
【００４８】
ヘッドユニット１を描画装置Ａで使用するために保管装置Ｂから取り出す際は、全ての開閉弁２１６を開弁すると共に、大気開放弁２０６を流入パイプ２０７の大気開放位置に切り換え、この状態で吸引ポンプ２１０を駆動する。これによれば、流入パイプ２０７から各機能液滴吐出ヘッド３を介して流出パイプ２１１に至る全経路内の保管液が流入パイプ２０７からの空気の流入で保管液タンク２０１に回収され、保管液を効率良く循環使用することができる。
【００４９】
ところで、上記実施形態では、大気開放弁２０６、開閉弁２１６およびポンプ駆動弁２２１を手動操作式のものとしたが、これらを自動制御式の弁で構成し、各機能液滴吐出ヘッド３への通液を検出するセンサを設けて、各機能液滴吐出ヘッド３への保管液の通液充填を自動化することも可能である。また、上記実施形態では、開閉弁２１６を個別流出パイプ２１４に介設したが、個別流入パイプ２０７に開閉弁２１６を介設しても良い。
【００５０】
更に、上記実施形態では、流入側マニホールド２０８からのびる個別流入パイプ２０７を導入口接続アタッチメント５の配管アダプタ５ｃに直接接続したが、個別流入パイプ２０７を流入側マニホールド２０８に接続される上流側部分と配管アダプタ５ｃに接続される下流側部分とに分離し、図１６（ａ）（ｂ）（ｃ）に示す如く、ヘッドユニット１のキャリッジ２にワンタッチジョイント８を搭載して、個別流入パイプ２０７の上流側部分と下流側部分とをワンタッチジョイント８を介して接続するようにしても良い。このワンタッチジョイント８は、キャリッジ２のＹ軸方向一端部（ハンドル２ｂ側の端部）にブラケット８０を介して取り付けられている。図１７（ａ）（ｂ）に明示されているように、ワンタッチジョイント８は、ブラケット８０にねじ止めされるＸ軸方向に長手のプレート８１を備えており、このプレート８１に、上下２列で計１２個のソケット８２を嵌合固定し、各ソケット８２に、導入口接続アタッチメント５の各配管アダプタ５ｃに接続される各個別流入パイプ２０７の下流側部分を管継手８３を介して接続するように構成されている。尚、配管アダプタ５ｃは各１個の機能液滴吐出ヘッド３に対し２個宛設けられているため、各個別流入パイプ２０７をＹ字継ぎ手（図示せず）を介して２個の配管アダプタ５ｃに接続する。各ソケット８２には、プラグ８４が着脱自在に嵌合しており、各プラグ８４に、流入側マニホールド２０８に接続される各個別流入パイプ２１６の上流側部分をエルボ管８５を介して接続しておく。かくて、各ソケット８２に各プラグ８４を着脱するだけで、各個別流入パイプ２０７の下流側部分にその上流側部分を接続、分離できる。そして、描画装置Ａの機能液用の配管部材に上記と同様のプラグを取り付けておくことにより、機能液用の配管部材を上記ワンタッチジョイント８を介して配管アダプタ５ｃに接続することができる。そのため、描画装置Ａに別途ワンタッチジョイントを設ける必要がなく、コストダウンを図れる。尚、上記プラグ８４は、プレート８１に両端のねじ８６で着脱自在に取り付けられる押えバー８７により抜け止めされている。また、図１ないし図３に示すものでは、プレート５ｂに複数の配管アダプタ５ｃを固定し、プレート５ｂをキャリッジ２上のスペーサ５ａにねじ５ｆ止めすることで、各配管アダプタ５ｃを各機能液滴吐出ヘッド３に接続するようにしたが、図１６に示すものでは、プレート５ｂを省略して、各機能液滴吐出ヘッド３に各配管アダプタ５ｃを個別に接続している。
【００５１】
ところで、上記保管装置Ｂによれば、機能液滴吐出ヘッド３をこれに保管液を充填したまま保管でき、ヘッド内部の酸化や異物の侵入等による吐出不良を生ずることなく、吐出ノズル３ｆから機能液を確実に精度良く吐出できる。そのため、上記の如く保管した機能液滴吐出ヘッド３を用いることにより、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、電子放出装置、ＰＤＰ装置、電気泳動表示装置といった種々の製品を精度良く製造できる。以下、上記の如く保管した機能液滴吐出ヘッド３（ヘッドユニット１）を用いた製造方法を、液晶表示装置の製造方法および有機ＥＬ装置の製造方法を例に、説明する。
【００５２】
図１８は、液晶表示装置のカラーフィルタの部分拡大図である。図１８（ａ）は平面図であり、図１８（ｂ）は図１８（ａ）のＢ−Ｂ´線断面図である。断面図各部のハッチングは一部省略している。
【００５３】
図１８（ａ）に示されるように、カラーフィルタ４００は、マトリクス状に並んだ画素（フィルタエレメント）４１２を備え、画素と画素の境目は、仕切り４１３によって区切られている。画素４１２の１つ１つには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかのインク（フィルタ材料）が導入されている。この例では赤、緑、青の配置をいわゆるモザイク配列としたが、ストライプ配列、デルタ配列など、その他の配置でも構わない。
【００５４】
図１８（ｂ）に示されるように、カラーフィルタ４００は、透光性の基板４１１と、遮光性の仕切り４１３とを備えている。仕切り４１３が形成されていない（除去された）部分は、上記画素４１２を構成する。この画素４１２に導入された各色のインクは着色層４２１を構成する。仕切り４１３及び着色層４２１の上面には、オーバーコート層４２２及び電極層４２３が形成されている。
【００５５】
図１９は、本発明の実施形態によるカラーフィルタの製造方法を説明する製造工程断面図である。断面図各部のハッチングは一部省略している。
【００５６】
膜厚０．７ｍｍ、たて３８ｃｍ、横３０ｃｍの無アルカリガラスからなる透明基板４１１の表面を、熱濃硫酸に過酸化水素水を１重量％添加した保管液で保管し、純水でリンスした後、エア乾燥を行って清浄表面を得る。この表面に、スパッタ法によりクロム膜を平均０．２μｍの膜厚で形成し、金属層４１４´を得る（図１９：Ｓ１）。
【００５７】
この基板をホットプレート上で、８０℃で５分間乾燥させた後、金属層４１４´の表面に、スピンコートによりフォトレジスト層（図示せず）を形成する。この基板表面に、所要のマトリクスパターン形状を描画したマスクフィルムを密着させ、紫外線で露光をおこなう。次に、これを、水酸化カリウムを８重量％の割合で含むアルカリ現像液に浸漬して、未露光の部分のフォトレジストを除去し、レジスト層をパターニングする。続いて、露出した金属層を、塩酸を主成分とするエッチング液でエッチング除去する。このようにして所定のマトリクスパターンを有する遮光層（ブラックマトリクス）４１４を得ることができる（図１９：Ｓ２）。遮光層４１４の膜厚は、およそ０．２μｍである。また、遮光層４１４の幅は、およそ２２μｍである。
【００５８】
この基板上に、さらにネガ型の透明アクリル系の感光性樹脂組成物４１５´をやはりスピンコート法で塗布する（図１９：Ｓ３）。これを１００℃で２０分間プレベークした後、所定のマトリクスパターン形状を描画したマスクフィルムを用いて紫外線露光を行なう。未露光部分の樹脂を、やはりアルカリ性の現像液で現像し、純水でリンスした後スピン乾燥する。最終乾燥としてのアフターベークを２００℃で３０分間行い、樹脂部を十分硬化させることにより、バンク層４１５が形成され、遮光層４１４及びバンク層４１５からなる仕切り４１３が形成される（図１９：Ｓ４）。このバンク層４１５の膜厚は、平均で２．７μｍである。また、バンク層４１５の幅は、およそ１４μｍである。
【００５９】
得られた遮光層４１４およびバンク層４１５で区画された着色層形成領域（特にガラス基板４１１の露出面）のインク濡れ性を改善するため、ドライエッチング、すなわちプラズマ処理を行なう。具体的には、ヘリウムに酸素を２０％加えた混合ガスに高電圧を印加し、プラズマ雰囲気でエッチングスポットに形成し、基板を、このエッチングスポット下を通過させてエッチングする。
【００６０】
次に、描画装置Ａに投入した保管済みのヘッドユニット１を用い、仕切り４１３で区切られて形成された画素４１２内に、上記Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各インクをインクジェット方式により導入する（図１９：Ｓ５）。この際、機能液滴吐出ヘッド３から微小インク滴を着色層形成領域毎に１０滴、選択的に飛ばす。駆動周波数は１４．４ｋ３ｚ、すなわち、各インク滴の吐出間隔は６９．５μ秒に設定する。ヘッドとターゲットとの距離は、０．３ｍｍに設定する。ヘッドよりターゲットである着色層形成領域への飛翔速度、飛行曲がり、サテライトと称される分裂迷走滴の発生防止のためには、インクの物性はもとよりヘッドの圧電素子を駆動する波形（電圧を含む）が重要である。従って、あらかじめ条件設定された波形をプログラムして、インク滴を赤、緑、青の３色を同時に塗布して所定の配色パターンにインクを塗布する。
【００６１】
インク（フィルタ材料）としては、例えばポリウレタン樹脂オリゴマーに無機顔料を分散させた後、低沸点溶剤としてシクロヘキサノンおよび酢酸ブチルを、高沸点溶剤としてブチルカルビトールアセテートを加え、さらに非イオン系界面活性剤０．０１重量％を分散剤として添加し、粘度６〜８センチポアズとしたものを用いる。
【００６２】
次に、塗布したインクを乾燥させる。まず、自然雰囲気中で３時間放置してインク層４１６のセッティングを行った後、８０℃のホットプレート上で４０分間加熱し、最後にオーブン中で２００℃で３０分間加熱してインク層４１６の硬化処理を行って、着色層４２１が得られる（図１９：Ｓ６）。
【００６３】
上記基板に、透明アクリル樹脂塗料をスピンコートして平滑面を有するオーバーコート層４２２を形成する。さらに、この上面にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる電極層４２３を所要パターンで形成して、カラーフィルタ４００とする（図１９：Ｓ７）。なお、このオーバーコート層４２２を、機能液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）によるインクジェット方式で、形成するようにしてもよい。
【００６４】
図２０は、上記の如く製造されるカラーフィルタ４００を使用した電気光学装置（フラットディスプレイ）の一例であるカラー液晶表示装置の断面図である。断面図各部のハッチングは一部省略している。
【００６５】
このカラー液晶表示装置４５０は、カラーフィルタ４００と対向基板４６６とを組み合わせ、両者の間に液晶組成物４６５を封入することにより製造される。液晶表示装置４５０の一方の基板４６６の内側の面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子（図示せず）と画素電極４６３とがマトリクス状に形成されている。また、もう一方の基板として、画素電極４６３に対向する位置に赤、緑、青の着色層４２１が配列するようにカラーフィルタ４００が設置されている。
【００６６】
基板４６６とカラーフィルタ４００の対向するそれぞれの面には、配向膜４６１、４６４が形成されている。これらの配向膜４６１、４６４はラビング処理されており、液晶分子を一定方向に配列させることができる。また、基板４６６およびカラーフィルタ４００の外側の面には、偏光板４６２、４６７がそれぞれ接着されている。また、バックライトとしては蛍光燈（図示せず）と散乱板の組合わせが一般的に用いられており、液晶組成物４６５をバックライト光の透過率を変化させる光シャッターとして機能させることにより表示を行う。
【００６７】
なお、電気光学装置は、本発明では上記のカラー液晶表示装置に限定されず、例えば薄型のブラウン管、あるいは液晶シャッター等を用いた小型テレビ、ＥＬ表示装置、プラズマディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、ＦＥＤ（Field Emission Display）パネル等の種々の電気光学手段を用いることができる。
【００６８】
次に、図２１ないし図３３を参照して、有機ＥＬ装置の有機ＥＬ（表示装置）とその製造方法（製造プロセス）を説明する。この製造プロセスは、バンク部形成工程と、プラズマ処理工程と、正孔注入／輸送層形成工程及び発光層形成工程からなる発光素子形成工程と、対向電極形成工程と、封止工程とを具備して構成されている。
【００６９】
バンク部形成工程では、基板５０１に予め形成した回路素子部５０２上及び電極５１１（画素電極ともいう）上の所定の位置に、無機物バンク層５１２ａと有機物バンク層５１２ｂを積層することにより、開口部５１２ｇを有するバンク部５１２を形成する。このように、バンク部形成工程には、電極５１１の一部に、無機物バンク層５１２ａを形成する工程と、無機物バンク層の上に有機物バンク層５１２ｂを形成する工程が含まれる。
【００７０】
まず無機物バンク層５１２ａを形成する工程では、図２１に示すように、回路素子部５０２の第２層間絶縁膜５４４ｂ上及び画素電極５１１上に、無機物バンク層５１２ａを形成する。無機物バンク層５１２ａを、例えばＣＶＤ法、コート法、スパッタ法、蒸着法等によって層間絶縁層５１４及び画素電極５１１の全面にＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂等の無機物膜を形成する。
【００７１】
次にこの無機物膜をエッチング等によりパターニングして、電極５１１の電極面５１１ａの形成位置に対応する下部開口部５１２ｃを設ける。このとき、無機物バンク層５１２ａを電極５１１の周縁部と重なるように形成しておく必要がある。このように、電極５１１の周縁部（一部）と無機物バンク層５１２ａとが重なるように無機物バンク層５１２ａを形成することにより、発光層５１０の発光領域を制御することができる。
【００７２】
次に有機物バンク層５１２ｂを形成する工程では、図２２に示すように、無機物バンク層５１２ａ上に有機物バンク層５１２ｂを形成する。有機物バンク層５１２ｂをフォトリソグラフィ技術等によりエッチングして、有機物バンク層５１２ｂの上部開口部５１２ｄを形成する。上部開口部５１２ｄは、電極面５１１ａ及び下部開口部５１２ｃに対応する位置に設けられる。
【００７３】
上部開口部５１２ｄは、図２２に示すように、下部開口部５１２ｃより広く、電極面５１１ａより狭く形成することが好ましい。これにより、無機物バンク層５１２ａの下部開口部５１２ｃを囲む第１積層部５１２ｅが、有機物バンク層５１２ｂよりも電極５１１の中央側に延出された形になる。このようにして、上部開口部５１２ｄ、下部開口部５１２ｃを連通させることにより、無機物バンク層５１２ａ及び有機物バンク層５１２ｂを貫通する開口部５１２ｇが形成される。
【００７４】
次にプラズマ処理工程では、バンク部５１２の表面と画素電極の表面５１１ａに、親インク性を示す領域と、撥インク性を示す領域を形成する。このプラズマ処理工程は、予備加熱工程と、バンク部５１２の上面（５１２ｆ）及び開口部５１２ｇの壁面並びに画素電極５１１の電極面５１１ａを親インク性を有するように加工する親インク化工程と、有機物バンク層５１２ｂの上面５１２ｆ及び上部開口部５１２ｄの壁面を、撥インク性を有するように加工する撥インク化工程と、冷却工程とに大別される。
【００７５】
まず、予備加熱工程では、バンク部５１２を含む基板５０１を所定の温度まで加熱する。加熱は、例えば基板５０１を載せるステージにヒータを取り付け、このヒータで当該ステージごと基板５０１を加熱することにより行う。具体的には、基板５０１の予備加熱温度を、例えば７０〜８０℃の範囲とすることが好ましい。
【００７６】
つぎに、親インク化工程では、大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするプラズマ処理（Ｏ₂プラズマ処理）を行う。このＯ₂プラズマ処理により、図２３に示すように、画素電極５１１の電極面５１１ａ、無機物バンク層５１２ａの第１積層部５１２ｅ及び有機物バンク層５１２ｂの上部開口部５１２ｄの壁面ならびに上面５１２ｆが親インク処理される。この親インク処理により、これらの各面に水酸基が導入されて親インク性が付与される。図２３では、親インク処理された部分を一点鎖線で示している。
【００７７】
つぎに、撥インク化工程では、大気雰囲気中で４フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理（ＣＦ₄プラズマ処理）を行う。ＣＦ₄プラズマ処理により、図２４に示すように、上部開口部５１２ｄ壁面及び有機物バンク層の上面５１２ｆが撥インク処理される。この撥インク処理により、これらの各面にフッ素基が導入されて撥インク性が付与される。図２４では、撥インク性を示す領域を二点鎖線で示している。
【００７８】
次に、冷却工程では、プラズマ処理のために加熱された基板５０１を室温、またはインクジェット工程（液滴吐出工程）の管理温度まで冷却する。プラズマ処理後の基板５０１を室温、または所定の温度（例えばインクジェット工程を行う管理温度）まで冷却することにより、次の正孔注入／輸送層形成工程を一定の温度で行うことができる。
【００７９】
次に発光素子形成工程では、画素電極５１１上に正孔注入／輸送層及び発光層を形成することにより発光素子を形成する。発光素子形成工程には、４つの工程が含まれる。即ち、正孔注入／輸送層を形成するための第１組成物を各前記画素電極上に吐出する第１液滴吐出工程と、吐出された前記第１組成物を乾燥させて前記画素電極上に正孔注入／輸送層を形成する正孔注入／輸送層形成工程と、発光層を形成するための第２組成物を前記正孔注入／輸送層の上に吐出する第２液滴吐出工程と、吐出された前記第２組成物を乾燥させて前記正孔注入／輸送層上に発光層を形成する発光層形成工程とが含まれる。
【００８０】
まず、第１液滴吐出工程では、インクジェット法（液滴吐出法）により、正孔注入／輸送層形成材料を含む第１組成物を電極面５１１ａ上に吐出する。なお、この第１液滴吐出工程以降は、水、酸素の無い窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。（なお、画素電極上にのみ正孔注入／輸送層を形成する場合は、有機物バンク層に隣接して形成される正孔注入／輸送層は形成されない）
【００８１】
図２５に示すように、インクジェットヘッド（機能液滴吐出ヘッド）３に正孔注入／輸送層形成材料を含む第１組成物を充填し、インクジェットヘッド３の吐出ノズルを下部開口部５１２ｃ内に位置する電極面５１１ａに対向させ、インクジェットヘッド３と基板５０１とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御された第１組成物滴５１０ｃを電極面５１１ａ上に吐出する。
【００８２】
ここで用いる第１組成物としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸(PSS)等の混合物を、極性溶媒に溶解させた組成物を用いることができる。極性溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール(IPA)、ノルマルブタノール、繃−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン(NMP)、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン(DMI)及びその誘導体、カルビト−ルアセテート、ブチルカルビト−ルアセテート等のグリコールエーテル類等を挙げることができる。なお、正孔注入／輸送層形成材料は、Ｒ・Ｇ・Ｂの各発光層５１０ｂに対して同じ材料を用いても良く、発光層毎に変えても良い。
【００８３】
図２５に示すように、吐出された第１組成物滴５１０ｃは、親インク処理された電極面５１１ａ及び第１積層部５１２ｅ上に広がり、下部、上部開口部５１２ｃ、５１２ｄ内に満たされる。電極面５１１ａ上に吐出する第１組成物量は、下部、上部開口部５１２ｃ、５１２ｄの大きさ、形成しようとする正孔注入／輸送層の厚さ、第１組成物中の正孔注入／輸送層形成材料の濃度等により決定される。また、第１組成物滴５１０ｃは１回のみならず、数回に分けて同一の電極面５１１ａ上に吐出しても良い。
【００８４】
次に正孔注入／輸送層形成工程では、図２６に示すように、吐出後の第１組成物を乾燥処理及び熱処理して第１組成物に含まれる極性溶媒を蒸発させることにより、電極面５１１ａ上に正孔注入／輸送層５１０ａを形成する。乾燥処理を行うと、第１組成物滴５１０ｃに含まれる極性溶媒の蒸発が、主に無機物バンク層５１２ａ及び有機物バンク層５１２ｂに近いところで起き、極性溶媒の蒸発に併せて正孔注入／輸送層形成材料が濃縮されて析出する。
【００８５】
これにより図２６に示すように、乾燥処理によって電極面５１１ａ上でも極性溶媒の蒸発が起き、これにより電極面５１１ａ上に正孔注入／輸送層形成材料からなる平坦部５１０ａが形成される。電極面５１１ａ上では極性溶媒の蒸発速度がほぼ均一であるため、正孔注入／輸送層の形成材料が電極面５１１ａ上で均一に濃縮され、これにより均一な厚さの平坦部５１０ａが形成される。
【００８６】
次に第２液滴吐出工程では、インクジェット法（液滴吐出法）により、発光層形成材料を含む第２組成物を正孔注入／輸送層５１０ａ上に吐出する。この第２液滴吐出工程では、正孔注入／輸送層５１０ａの再溶解を防止するために、発光層形成の際に用いる第２組成物の溶媒として、正孔注入／輸送層５１０ａに対して不溶な非極性溶媒を用いる。
【００８７】
しかしその一方で正孔注入／輸送層５１０ａは、非極性溶媒に対する親和性が低いため、非極性溶媒を含む第２組成物を正孔注入／輸送層５１０ａ上に吐出しても、正孔注入／輸送層５１０ａと発光層５１０ｂとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層５１０ｂを均一に塗布できないおそれがある。そこで、非極性溶媒ならびに発光層形成材料に対する正孔注入／輸送層５１０ａの表面の親和性を高めるために、発光層を形成する前に表面改質工程を行うことが好ましい。
【００８８】
そこでまず、表面改質工程について説明する。表面改質工程は、発光層形成の際に用いる第１組成物の非極性溶媒と同一溶媒またはこれに類する溶媒である表面改質用溶媒を、インクジェット法（液滴吐出法）、スピンコート法またはディップ法により正孔注入／輸送層５１０ａ上に塗布した後に乾燥することにより行う。
【００８９】
例えば、インクジェット法による塗布は、図２７に示すように、インクジェットヘッド３に、表面改質用溶媒を充填し、インクジェットヘッド３の吐出ノズルを基板（すなわち、正孔注入／輸送層５１０ａが形成された基板）に対向させ、インクジェットヘッド３と基板５０１とを相対移動させながら、吐出ノズル３から表面改質用溶媒５１０ｄを正孔注入／輸送層５１０ａ上に吐出することにより行う。そして、図２８に示すように、表面改質用溶媒５１０ｄを乾燥させる。
【００９０】
次に第２液滴吐出工程では、インクジェット法（液滴吐出法）により、発光層形成材料を含む第２組成物を正孔注入／輸送層５１０ａ上に吐出する。図２９に示すように、インクジェットヘッド３に、青色（Ｂ）発光層形成材料を含有する第２組成物を充填し、インクジェットヘッド３の吐出ノズルを下部、上部開口部５１２ｃ、５１２ｄ内に位置する正孔注入／輸送層５１０ａに対向させ、インクジェットヘッド３と基板５０１とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御された第２組成物滴５１０ｅとして吐出し、この第２組成物滴５１０ｅを正孔注入／輸送層５１０ａ上に吐出する。
【００９１】
発光層形成材料としては、ポリフルオレン系高分子誘導体や、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、あるいは上記高分子に有機ＥＬ材料をドープして用いる事ができる。例えば、ルブレン、ペリレン、９，１０-ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープすることにより用いることができる。
【００９２】
非極性溶媒としては、正孔注入／輸送層５１０ａに対して不溶なものが好ましく、例えば、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等を用いることができる。このような非極性溶媒を発光層５１０ｂの第２組成物に用いることにより、正孔注入／輸送層５１０ａを再溶解させることなく第２組成物を塗布できる。
【００９３】
図２９に示すように、吐出された第２組成物５１０ｅは、正孔注入／輸送層５１０ａ上に広がって下部、上部開口部５１２ｃ、５１２ｄ内に満たされる。第２組成物５１０ｅは１回のみならず、数回に分けて同一の正孔注入／輸送層５１０ａ上に吐出しても良い。この場合、各回における第２組成物の量は同一でも良く、各回毎に第２組成物量を変えても良い。
【００９４】
次に発光層形成工程では、第２組成物を吐出した後に乾燥処理及び熱処理を施して、正孔注入／輸送層５１０ａ上に発光層５１０ｂを形成する。乾燥処理は、吐出後の第２組成物を乾燥処理することにより第２組成物に含まれる非極性溶媒を蒸発して、図３０に示すような青色（Ｂ）発光層５１０ｂを形成する。
【００９５】
続けて、図３１に示すように、青色（Ｂ）発光層５１０ｂの場合と同様にして、赤色（Ｒ）発光層５１０ｂを形成し、最後に緑色（Ｇ）発光層５１０ｂを形成する。なお、発光層５１０ｂの形成順序は、前述の順序に限られるものではなく、どのような順番で形成しても良い。例えば、発光層形成材料に応じて形成する順番を決める事も可能である。
【００９６】
次に対向電極形成工程では、図３２に示すように、発光層５１０ｂ及び有機物バンク層５１２ｂの全面に陰極５０３（対向電極）を形成する。なお，陰極５０３は複数の材料を積層して形成しても良い。例えば、発光層に近い側には仕事関数が小さい材料を形成することが好ましく、例えばＣａ、Ｂａ等を用いることが可能であり、また材料によっては下層にＬｉＦ等を薄く形成した方が良い場合もある。また、上部側（封止側）には下部側よりも仕事関数が高いものが好ましい。これらの陰極（陰極層）５０３は、例えば蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等で形成することが好ましく、特に蒸着法で形成することが、発光層５１０ｂの熱による損傷を防止できる点で好ましい。
【００９７】
また、フッ化リチウムは、発光層５１０ｂ上のみに形成しても良く、更に青色（Ｂ）発光層５１０ｂ上のみに形成しても良い。この場合、他の赤色（Ｒ）発光層及び緑色（Ｇ）発光層５１０ｂ、５１０ｂには、ＬｉＦからなる上部陰極層５０３ｂが接することとなる。また陰極１２の上部には、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等により形成したＡｌ膜、Ａｇ膜等を用いることが好ましい。また、陰極５０３上に、酸化防止のためにＳｉＯ₂、ＳｉＮ等の保護層を設けても良い。
【００９８】
最後に、図３３に示す封止工程では、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気中で、有機ＥＬ素子５０４上に封止用基板５０５を積層する。封止工程は、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。大気中で行うと、陰極５０３にピンホール等の欠陥が生じていた場合にこの欠陥部分から水や酸素等が陰極５０３に侵入して陰極５０３が酸化されるおそれがあるので好ましくない。そして最後に、フレキシブル基板の配線に陰極５０３を接続するとともに、駆動ＩＣに回路素子部５０２の配線を接続することにより、本実施形態の有機ＥＬ装置５００が得られる。なお、上記の撥インク膜、陰極５０３、画素電極５１１等においても、それぞれ液体材料を用い、インクジェット法で形成するようにしてもよい。
【００９９】
なお、画素電極５１１および陰極（対向電極）５０３の形成において、インクジェットヘッドＨによるインクジェット方式を採用してもよい。すなわち、液体の電極材料をインクジェットヘッドＨにそれぞれ導入し、これをインクジェットヘッドＨから吐出して、画素電極５１１および陰極５０３をそれぞれ形成する（乾燥工程を含む）。
【０１００】
同様に、本実施形態のヘッドユニットは、電子放出装置の製造方法、ＰＤＰ装置の製造方法および電気泳動表示装置の製造方法等に、適用することができる。
【０１０１】
電子放出装置の製造方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド３にＲ、Ｇ、Ｂ各色の各色の蛍光材料を導入し、ヘッドユニット１を介して複数の機能液滴吐出ヘッド３を主走査および副走査し、蛍光材料を選択的に吐出して、電極上に多数の蛍光体を形成する。なお、電子放出装置は、ＦＥＤ（電界放出ディスプレイ）を含む上位の概念である。
【０１０２】
ＰＤＰ装置の製造方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド３にＲ、Ｇ、Ｂ各色の各色の蛍光材料を導入し、ヘッドユニット１を介して複数の機能液滴吐出ヘッド３を主走査および副走査し、蛍光材料を選択的に吐出して、背面基板上の多数の凹部にそれぞれ蛍光体を形成する。
【０１０３】
電気泳動表示装置の製造方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド３に各色の泳動体材料を導入し、ヘッドユニット１を介して複数の機能液滴吐出ヘッド３を主走査および副走査し、インク材料を選択的に吐出して、電極上の多数の凹部にそれぞれ泳動体を形成する。尚、帯電粒子と染料とから成る泳動体は、マイクロカプセルに封入されていることが、好ましい。
【０１０４】
また、保管済みのヘッドユニット１は、スペーサ形成方法、金属配線形成方法、レンズ形成方法、レジスト形成方法および光拡散体形成方法等にも、適用可能である。
【０１０５】
スペーサ形成方法は、２枚の基板間に微小なセルギャップを構成すべく多数の粒子状のスペーサを形成するものであり、複数の機能液滴吐出ヘッド３にスペーサを構成する粒子材料を導入し、ヘッドユニット１を介して複数の機能液滴吐出ヘッド３を主走査および副走査し、粒子材料を選択的に吐出して少なくとも一方の基板上にスペーサを形成する。例えば、上記の液晶表示装置や電気泳動表示装置における２枚の基板間のセルギャップを構成する場合に有用であり、その他この種の微小なギャップを必要とする半導体製造技術に適用できることはいうまでもない。
【０１０６】
金属配線形成方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド３に液状金属材料を導入し、ヘッドユニット１を介して複数の機能液滴吐出ヘッド３を主走査および副走査し、液状金属材料を選択的に吐出して、基板上に金属配線を形成する。例えば、上記の液晶表示装置におけるドライバと各電極とを接続する金属配線や、上記の有機ＥＬ装置におけるＴＦＴ等と各電極とを接続する金属配線に適用することができる。また、この種のフラットディスプレイの他、一般的な半導体製造技術に適用できることはいうまでもない。
【０１０７】
レンズ形成方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド３にレンズ材料を導入し、ヘッドユニット１を介して複数の機能液滴吐出ヘッド３を主走査および副走査し、レンズ材料を選択的に吐出して、透明基板上に多数のマイクロレンズを形成する。例えば、上記のＦＥＤ装置におけるビーム収束用のデバイスとして適用可能である。また、各種の光デバイスに適用可能であることはいうまでもない。
【０１０８】
レジスト形成方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド３にレジスト材料を導入し、ヘッドユニット１を介して複数の機能液滴吐出ヘッド３を主走査および副走査し、レジスト材料を選択的に吐出して、基板上に任意形状のフォトレジストを形成する。例えば、上記の各種表示装置おけるバンクの形成は元より、半導体製造技術の主体を為すフォトリソグラフィー法において、フォトレジストの塗布に広く適用可能である。
【０１０９】
光拡散体形成方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド３に光拡散材料を導入し、ヘッドユニット１を介して複数の機能液滴吐出ヘッド３を主走査および副走査し、光拡散材料を選択的に吐出して多数の光拡散体を形成する。この場合も、各種の光デバイスに適用可能であることはいうまでもない。
【０１１０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の保管方法および保管装置によれば、機能液滴吐出ヘッドをヘッド内流路に保管液を充填した状態で保管できるため、ヘッド内部の酸化やヘッド内への異物の侵入が確実に防止され、その後機能液滴吐出ヘッドを使用する際、吐出ノズルから機能液を確実に精度良く吐出できる。そのため、本発明の保管方法や保管装置により保管した機能液滴吐出ヘッドを用いることにより、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、電子放出装置、ＰＤＰ装置、電気泳動表示装置といった種々の製品を精度良く製造でき、更に、スペーサ、金属配線、レンズ、レジストおよび光拡散体も精度良く形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の保管対象物となるヘッドユニットの一例の平面図である。
【図２】図１のヘッドユニットの正面図である。
【図３】図１のヘッドユニットの側面図である。
【図４】ヘッドユニットを用いてカラーフィルタ等の製品を製造する描画装置の模式図である。
【図５】ヘッドユニットに搭載した機能液滴吐出ヘッド廻りの断面図である。
【図６】機能液滴吐出ヘッドを模式的に表した斜視図である。
【図７】機能液滴吐出ヘッドの拡大断面図である。
【図８】本発明に係わる保管装置の一例を示す全体斜視図である。
【図９】保管装置の平面図である。
【図１０】保管装置の正面図である。
【図１１】保管装置の側面図である。
【図１２】保管装置を積み重ねたユニットを示す斜視図である。
【図１３】ノズル接続アタッチメントを示す斜視図である。
【図１４】ノズル接続アタッチメントに装着するキャップの断面図である。
【図１５】通液手段の構成を示す回路図である。
【図１６】（ａ）ヘッドユニットの他の例を示す平面図、（ｂ）その正面図、（ｃ）その側面図である。
【図１７】（ａ）図１６のヘッドユニットに搭載するワンタッチジョイントを示す斜視図、（ｂ）その断面図である。
【図１８】（ａ）カラーフィルタの製造方法により製造されるカラーフィルタの部分拡大図、（ｂ）その断面図である。
【図１９】（Ｓ１）〜（Ｓ７）カラーフィルタの製造方法を模式的に示す製造工程断面図である。
【図２０】カラーフィルタの製造方法により製造される液晶表示装置の断面図である。
【図２１】有機ＥＬ製造プロセスのバンク形成工程における無機物バンク層の形成工程を示す断面図である。
【図２２】有機ＥＬ製造プロセスのバンク形成工程における有機物バンク層の形成工程を示す断面図である。
【図２３】有機ＥＬ製造プロセスのプラズマ処理工程における親インク化工程を示す断面図である。
【図２４】有機ＥＬ製造プロセスのプラズマ処理工程における撥インク化工程を示す断面図である。
【図２５】有機ＥＬ製造プロセスの発光素子形成工程における第１液滴吐出工程を示す断面図である。
【図２６】有機ＥＬ製造プロセスの発光素子形成工程における正孔注入／輸送層形成工程を示す断面図である。
【図２７】有機ＥＬ製造プロセスの発光素子形成工程における表面改質工程での表面改質用溶媒の吐出状態を示す断面図である。
【図２８】有機ＥＬ製造プロセスの発光素子形成工程における表面改質工程での表面改質用溶媒の乾燥状態を示す断面図である。
【図２９】有機ＥＬ製造プロセスの発光素子形成工程における第２液滴吐出工程を示す断面図である。
【図３０】有機ＥＬ製造プロセスの発光素子形成工程における発光層形成工程を示す断面図である。
【図３１】有機ＥＬ製造プロセスの発光素子形成工程における発光層形成工程の完了状態を示す断面図である。
【図３２】有機ＥＬ製造プロセスの対向電極形成工程を示す断面図である。
【図３３】有機ＥＬ製造プロセスの封止工程を示す断面図である。
【符号の説明】
Ａ描画装置Ｂ洗浄装置
１ヘッドユニット２キャリッジ
３機能液滴吐出ヘッド３ａ機能液導入口
３ｆ吐出ノズル５導入口接続アタッチメント
５ｃ配管アダプタ（接続部）７ノズル接続アタッチメント
７１キャップ（接続部）８ワンタッチジョイント
２０１保管液タンク２０３アタッチメント支持部材
２０４キャリッジ支持部材２０５流入パイプ
２０６大気開放弁２０７個別流入パイプ
２０８流入側マニホールド２１０吸引ポンプ
２１１流出パイプ２１２回収パイプ
２１４個別流出パイプ２１５流出側マニホールド
２１６開閉弁

Claims

キャリッジに機能液滴吐出ヘッドを複数搭載したヘッドユニットに適用され、前記機能液滴吐出ヘッドの機能液導入口側から吐出ノズルに至るヘッド内流路に保管液を充填して保管する機能液滴吐出ヘッドの保管装置であって、
前記機能液導入口に接続される導入口接続アタッチメントと、
前記吐出ノズルに接続されるノズル接続アタッチメントと、
前記導入口接続アタッチメントおよび前記ノズル接続アタッチメントを介して前記ヘッド内流路に保管液を通液する通液手段とを備え、
前記通液手段は、
流入パイプを介して、前記導入口接続アタッチメントに接続される保管液タンクと、
流出パイプを介して、前記ノズル接続アタッチメントに接続される吸引ポンプとを有し、
前記導入口接続アタッチメントおよび前記ノズル接続アタッチメントは、これら複数の機能液滴吐出ヘッドに対応する複数の接続部を備えており、
前記導入口接続アタッチメントには、該導入口接続アタッチメントの前記複数の接続部に個別に連通する複数本の個別流入パイプが接続され、且つ前記複数本の個別流入パイプには流入側マニホールドを介して前記流入パイプが接続され、
前記ノズル接続アタッチメントには，該ノズル接続アタッチメントの前記複数の接続部に個別に連通する複数本の個別流出パイプが接続され、且つ前記複数本の個別流出パイプには流出側マニホールドを介して前記流出パイプが接続され、
前記各個別流入パイプおよび／または前記各個別流出パイプには、開閉弁が介設され、
前記各個別流入パイプおよび／または前記各個別流出パイプは、液流を外部から視認可能な樹脂チューブで構成されていることを特徴とする機能液滴吐出ヘッドの保管装置。
前記吸引ポンプの吐出側には、前記保管液タンクに連通する回収パイプが接続されていることを特徴とする請求項１に記載の機能液滴吐出ヘッドの保管装置。
前記流入パイプを、前記保管液タンクの近傍において、大気に開放する大気開放弁を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の機能液滴吐出ヘッドの保管装置。
前記各個別流入パイプを、前記流入側マニホールドに接続される上流側部分と、前記導入口接続アタッチメントに接続される下流側部分とに分離し、前記キャリッジに前記各個別流入パイプの上流側部分を前記各個別流入パイプの下流側部分に接続するワンタッチジョイントを搭載することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドの保管装置。
前記ノズル接続アタッチメントを支持するアタッチメント支持部材と、
前記機能液滴吐出ヘッドを搭載したキャリッジを前記アタッチメント支持部材で支持される前記ノズル接続アタッチメントの上に重ねるようにして支持するキャリッジ支持部材とを備え、
前記キャリッジ支持部材に前記キャリッジを支持させることで前記機能液滴吐出ヘッドの前記吐出ノズルが前記ノズル接続アタッチメントに接続されるようにしたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドの保管装置。