JP4241639B2 - 液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの保守方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワークに対して液滴吐出ヘッドを相対的に移動させてワークに描画する液滴吐出装置に係り、特に液滴吐出ヘッドに対してクリーニングなどの保守を行う保守装置を備えた液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの保守方法に関する。

従来、ワークに対して液滴を吐出する装置として、インクジェット式の液滴吐出装置が知られている。例えば特許文献１〜４に示された液滴吐出装置は、基板等のワークを載置してワークを一方向に移動させるスライドテーブルと、スライドテーブルの上方位置においてスライドテーブルの移動方向と直交する方向にガイドレールに沿って移動するインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）とを備え、ワークに対して液滴を塗布していた。

液滴吐出装置には、インクジェットヘッドのノズルの目詰まり、ヘッド表面への埃の付着、ヘッド内の液中に混入した気泡などに対応するため、クリーニング装置が設けられていた。クリーニング装置としては、ヘッドノズル面についた汚れと液滴が乾燥して固化したものを拭きとるワイピング装置、液滴を吐出してヘッド内の気泡や増粘した液体を排出するフラッシング装置、ノズル中の液の乾燥を防止するためにヘッド表面を覆い空気の流れを遮断するキャッピング装置などの保守装置がある。

クリーニング装置の配置位置としては、インクジェットヘッドのガイドレールの下方であってスライドテーブルの側方位置に配置されたもの（特許文献１）や、スライドテーブルのレールに沿って移動可能に設けられたもの（特許文献２，３）、スライドテーブル上に設置したもの（特許文献４）などが知られていた。

特開平１０−２０６６２４号公報（第４頁、第１図） 特開２００１−１７１１３５号公報（第４頁、第１図） 特開２００３−４８３１２号公報（第６頁、第１図） 特開２００３−２３０８５８号公報（第３頁、第１図）

しかしながら、特許文献１に示された液滴吐出装置では、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して描画を行う走査のときにキャリッジが移動しうる最大走査範囲（描画動作範囲）の外側にクリーニング装置が設置されていたため、液滴吐出ヘッドをクリーニング装置と対応する位置まで移動させるために最大走査範囲を超えた位置までキャリッジを移動させる必要があった。この結果、キャリッジを案内するガイドレールが、最大走査範囲を超えた位置にまでキャリッジの移動ができるように相対的に長くなっていた。このことから、ガイドレールが長くなる分だけ液滴吐出装置が大型化する問題や、長さ増大によりガイドレールに機械的な撓みが生じ易くなって、液滴吐出ヘッドから吐出されて基板等のワーク上に着弾する液滴の位置精度（液滴吐出位置精度）を低下させる心配があるという問題があった。特に今後、基板等のワークが大型化するに伴い最大走査範囲が広くなってガイドレールを長くする必要があり、またキャリッジにカメラや計測装置など種々の付属装置が搭載されてキャリッジの重量が増すと、ガイドレールが一層撓みやすくなるため、液滴吐出位置精度のさらなる低下が心配される。

また、スライドテーブルと同じレールに別の移動テーブルを設置しその上に保守装置を配置した特許文献２，３に示された液滴吐出装置は、ワークへの描画に必要なスライドテーブルの移動範囲よりも外側に保守装置を設ける構造であるため、液滴吐出装置のサイズがテーブル移動方向に大きくなるという問題があった。

さらに、スライドテーブル上にクリーニング装置を設置した特許文献４に示された液滴吐出装置は、スライドテーブル上に基板載置領域以外にクリーニング装置の設置スペースを確保する必要があることから、スライドテーブルのサイズがテーブル移動方向にクリーニング装置の設置スペース分大きくなり、この場合も液滴吐出装置のサイズがテーブル移動方向に大きくなるという問題があった。

本発明の目的は、液滴吐出装置のサイズをなるべく小さく抑えながら保守装置を配置できるとともに、必要な液滴吐出位置精度を確保できる液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの保守方法を提供することにある。

本発明の液滴吐出装置は、ワークを第１走査方向に移動させるテーブルと、ワークに液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを搭載するとともにガイド部材に沿って第２走査方向に移動するキャリッジと、液滴吐出ヘッドのクリーニングを含む保守に供する一つ以上の保守装置と、保守装置をテーブルと干渉しない待機位置と液滴吐出ヘッドの保守を行う保守位置とに移動させる移動手段とを備え、保守装置は、待機位置に配置されたときに少なくとも一部が第１走査方向においてテーブル上のワークの走査時の移動範囲として最大とりうるワーク最大走査範囲内に位置し、且つ、保守位置に配置されたときに少なくとも一部が第２走査方向においてキャリッジの走査時の移動範囲として最大とりうるキャリッジ最大走査範囲内に位置することを要旨とする。

ここで、「ワーク最大走査範囲」とは、第１走査方向に最長のワークを載置したテーブルを、ワークに液滴を吐出して描画する走査のために最大ストロークで移動させたときに前記ワークがとりうる第１走査方向の移動範囲を指す。これは、最大ストロークで走査（移動）されるテーブルが移動方向の一端（仮に前端）にきたときにテーブル上の前記ワークの一端（前端）が位置する位置から、テーブルが移動方向の他端（仮に後端）にきたときに前記ワークの他端（後端）が位置する位置までの間の範囲に等しい。

また、「キャリッジ最大走査範囲」とは、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して描画する走査時にキャリッジがとりうる最大移動範囲を指す。これは、キャリッジ走査方向に最長の長さのワークをテーブルに載置して走査し、当該ワークにキャリッジ走査方向に最大範囲の描画をするときのキャリッジの移動範囲に等しい。キャリッジ最大走査範囲は、キャリッジが右端に移動したときのキャリッジの右端面から、キャリッジが左端に移動したときのキャリッジの左端面の間の範囲とする。なお、テーブルの第１走査方向を主走査方向、キャリッジの第２走査方向を副走査方向としてもよいし、テーブルの第１走査方向を副走査方向、キャリッジの第２走査方向を主走査方向としてもよい。

これによれば、保守装置が液滴吐出ヘッドの保守を実施する保守位置に配置されたとき、当該保守装置の少なくとも一部が、液滴吐出ヘッドにより液滴を吐出して描画を行う走査のときのキャリッジの最大走査範囲内に位置する。このため、描画を行う走査の際だけでなく、液滴吐出ヘッドの保守の際にも、キャリッジは最大走査範囲内で移動できれば足りる。よって、液滴吐出ヘッドの最大移動範囲を相対的に狭く設定することができ、ひいてはキャリッジのガイド部材を短くすることができる。ガイド部材を短くできれば、例えばキャリッジにカメラや計測装置等の付属装置を搭載するなどしてキャリッジが重くなったとしても、ガイド部材が撓みにくくなり、吐出位置の位置精度を維持できる。また、ガイド部材が短くなれば、液滴吐出装置のサイズをキャリッジ移動方向（第２走査方向）に小さくできる。

また、保守装置は保守を終えると、移動手段により走査中のテーブルと干渉しない待機位置に配置される。待機位置に配置されたときに保守装置は少なくとも一部が、第１走査方向においてテーブル上に想定されるワーク載置領域が移動範囲としてとりうるワーク最大走査範囲内に位置する。ここで、特許文献２，３に記載された従来の液滴吐出装置にあっては、テーブルと共通のレールを利用するなどしてテーブルと同一方向（第１走査方向）に独立して移動可能な保守装置（クリーニング装置）であったので、テーブルの最大移動範囲の外側に保守装置（クリーニング装置）を配置しなければならず、装置の第１走査方向における大型化を招いていた。また、特許文献４に記載された従来の液滴吐出装置にあっても、テーブル上の端部（つまりテーブル上においてワーク載置領域に対し第１走査方向に隣接する端部）に保守装置（クリーニング装置）を搭載させていたことから、テーブル上に保守装置を搭載しない構成（つまり保守装置を搭載しない分だけテーブル長さが第１走査方向に短くなった構成）に比べ、走査時におけるテーブル最大移動範囲（テーブル最大走査範囲という）が長くなっていた。このため、特許文献４の装置においても第１走査方向の大型化を招いていた。これに対し、この発明の液滴吐出装置にあっては、保守装置が待機位置においてワーク最大走査範囲（テーブル最大走査範囲よりも通常狭い範囲）内に配置されているので、第１走査方向における装置の小型化を図ることができる。このように本発明の液滴吐出装置によれば、第２走査方向のみならず第１走査方向にも装置の小型化を図ることができる。以上より、液滴吐出装置の大型化をなるべく抑えながら保守装置を配置できるとともに、必要な液滴吐出位置精度を確保できる液滴吐出装置を提供できる。

本発明の液滴吐出装置では、保守動作開始時には、テーブルが保守装置と干渉しないテーブル退避位置に退避するとともに保守装置が移動手段により待機位置から保守位置に移動し、保守動作終了後には、保守装置が移動手段により保守位置から待機位置に退避するようにしてもよい。

これによれば、保守動作時に保守装置は少なくとも一部が最大移動範囲内に位置する保守位置に配置されるが、保守動作時以外はテーブルと干渉しない待機位置に配置されるので、描画する際のテーブルの走査を妨げることがない。また、待機位置は保守位置に移動可能な場所であれば自由に設定でき、液滴吐出装置を構成しやすくなる。

本発明の液滴吐出装置では、保守装置は、液滴吐出ヘッドの軌道直下となるテーブルの下方位置を待機位置として配置され、移動手段は、保守装置を待機位置と保守位置の間で昇降させる昇降手段であることが望ましい。なお、本発明において、液滴吐出ヘッドの軌道とは、キャリッジがガイド部材に案内されて移動したときに一緒に移動する液滴吐出ヘッドの移動軌跡を指す仮想の軌道である。

これによれば、保守装置の設置スペースが待機位置も含めてキャリッジ最大走査範囲内に収まるため、液滴吐出装置のサイズをキャリッジ走査方向に小さく抑えるのに有効であるうえ、保守装置の移動が昇降のみとなって移動手段を昇降手段のみで済ませられることから、移動手段を簡素な機構とすることができる。

本発明の液滴吐出装置は、保守装置は複数備えられ、複数の保守装置は、液滴吐出ヘッドの軌道直下にキャリッジの移動方向に沿って一列に配列されていてもよい。

これによれば、各種の保守機能を備えた複数の保守装置をキャリッジの最大走査範囲内に収めることができることから、キャリッジのガイドレールを必要最小限に近い長さとすることができ、液滴吐出装置のサイズを小型に抑えることができる。また、複数の保守装置が液滴吐出ヘッドの軌道直下にキャリッジ移動方向に沿って一列に配列されていることから、保守を行う際は、キャリッジを移動させて、保守装置の個々の保守位置まで液滴吐出ヘッドを移動させることで対応できるため、保守装置の移動は昇降のみで済み、移動手段を簡素な機構とすることができる。

本発明の液滴吐出装置は、保守装置は複数備えられ、前記複数の保守装置は、前記テーブルの走査方向と略同一方向に並んで少なくとも一列に配列されるとともに、テーブルの下方位置を待機位置とし、移動手段は、複数の保守装置のうち少なくともそのとき保守に供される保守装置を、待機位置と液滴吐出ヘッドの軌道直下の中継位置との間でテーブルの走査方向と略平行な方向に移動させる第１走査方向移動手段と、中継位置と保守位置との間で保守装置を昇降させる昇降手段とを備えることが好ましい。

これによれば、複数の保守装置がテーブル走査方向に並んで配列されていることから、キャリッジの移動範囲の限られたスペース内に、各保守装置の配設スペースをキャリッジ走査方向に広く確保しやすくなる。このため、各保守装置のサイズをキャリッジ走査方向に大きくすることができ、例えば保守装置に多様な機能を付与させることが可能となる。

本発明の液滴吐出装置は、保守装置は、テーブルに対して液滴吐出ヘッドの軌道の延長上外側の位置を待機位置として配置されてもよい。

これによれば、保守装置はテーブルに対し液滴吐出ヘッドの軌道延長上外側となるテーブルの側方位置を待機位置とし、待機位置においてテーブルと干渉しない。保守装置の待機位置から保守位置への移動は、保守装置をキャリッジの走査方向へ移動させれば済むので、移動手段を簡素な機構とすることができる。また、保守装置がテーブルの外側（側方）に位置しているため保守装置のメンテナンス等が容易となる。

本発明の液滴吐出装置は、保守装置が複数備えられ、複数の保守装置は、キャリッジの走査方向に沿って一列に配列されており、移動手段は、保守装置を前記側方位置と保守位置との間で第２走査方向に移動させる第２走査方向移動手段を備えていてもよい。

これによれば、複数の保守装置は、テーブルに対して液滴吐出ヘッドの軌道延長上外側の位置となるテーブルの側方位置を待機位置とし、キャリッジ走査方向に沿って一列に配列されているので、待機位置から保守位置への移動がキャリッジの走査方向と略同一方向への移動のみで済む。よって、移動手段を簡素な機構とすることができる。また、保守装置がテーブルの外側（側方）に位置しているため保守装置のメンテナンス等が容易となる。

本発明の液滴吐出装置は、保守装置は複数備えられ、複数の保守装置は、待機位置において液滴吐出ヘッドの軌道延長上に一つが位置するとともにテーブルの走査方向に沿って一列に配列されており、移動手段は、複数の保守装置のうち保守に供する保守装置を、待機位置と液滴吐出ヘッドの軌道延長上の中継位置との間で第１走査方向に移動させる第１走査方向移動手段と、保守装置を中継位置と保守位置との間で第２走査方向に移動させる第２走査方向移動手段とを備えるようにしてもよい。

これによれば、複数の保守装置は待機位置においてテーブルの側方位置にテーブル走査方向に沿って一列に配列されているので、複数の保守装置がテーブルの側方位置に配置されている割に、液滴吐出装置のサイズをキャリッジ走査方向に小さく抑えることができる。また、保守装置の保守位置への移動が待機位置から中継位置への第１走査方向の移動と、中継位置から保守位置への第２走査方向の移動との二方向の組合せによってなされるので、移動手段を比較的簡素な機構とすることができる。さらに、保守装置がテーブルの外側（側方）に位置しているため保守装置のメンテナンス等が容易となる。

本発明の液滴吐出装置は、ワークを第１走査方向に移動させるテーブルと、ワークに液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを搭載するとともにガイド部材に沿って第２走査方向に移動するキャリッジと、液滴吐出ヘッドのクリーニングを含む保守に供する一つ以上の保守装置と、保守装置をテーブルと干渉しない待機位置と液滴吐出ヘッドの保守を行う保守位置とに移動させる移動手段とを備え、保守装置は待機位置においては走査中のテーブルと干渉しないテーブルの下方位置に配置され、移動手段は、保守装置を、待機位置と保守位置との間の移動過程において、待機位置の高さと保守位置の高さの間で昇降させる昇降手段を有することを要旨とする。

これによれば、保守装置は保守をしない待機時には、走査中のテーブルと干渉しないテーブルの下方の待機位置に配置される。保守を実施する際は、移動手段により保守装置は待機位置から保守位置へ移動する。この移動過程において、待機位置の高さと保守位置の高さの間の移動（昇降）は昇降手段により行われる。保守装置は、待機位置においてテーブルの下側に配置され、保守位置においては液滴吐出ヘッドの保守を実施可能な位置に配置される。すなわち、保守装置は、常に、第１走査方向においてワーク最大移動範囲内に位置し、第２走査方向においてキャリッジの最大走査範囲内に位置する。従って、液滴吐出装置の大型化をなるべく抑えながら保守装置を配置できるとともに、必要な液滴吐出位置精度を確保できる液滴吐出装置を提供できる。

本発明の液滴吐出装置では、前記保守装置による保守の開始に先立ち、前記キャリッジを移動させて前記保守装置の前記保守位置と対応する所定の位置に前記液滴吐出ヘッドを配置させてもよい。

これによれば、保守の際は、キャリッジが移動して液滴吐出ヘッドを保守位置と対応する所定の位置に配置させるので、保守に先立って、液滴吐出ヘッドが軌道上のどこに位置しても、保守装置は常に決まった保守位置へ移動すればよい。よって、移動手段を簡素な機構で実現することができる。

本発明の液滴吐出装置では、液滴吐出ヘッドのクリーニングに供するキャッピング装置、ワイピング装置、スラッシング装置のうち少なくとも一つを、前記保守装置として備えていてもよい。

これによれば、液滴吐出装置は、キャッピング装置で液滴吐出ヘッドの乾燥を防止でき、ワイピング装置で表面の汚れを取り除くことができ、フラッシング装置で増粘した液や気泡の排出ができ、液滴の吐出を確実に行うように保守ができる。

本発明の液滴吐出装置では、液滴吐出ヘッドから吐出される機能液の重量を測定する重量測定装置を、保守装置として備えていてもよい。

これによれば、液滴吐出ヘッドから吐出される機能液の重量を測定することで、その測定結果から、例えば一滴当たりの吐出量が適量であるかどうかを判断して、適量となるように吐出量を調整することができるため、液滴吐出による描画品質を上げることができる。

本発明の液滴吐出ヘッドの保守方法では、テーブルを保守装置と干渉しないテーブル退避位置へ移動させる工程と、保守装置を待機位置から保守位置へ移動させる工程と、キャリッジを移動させて保守位置の保守装置と対応する位置に液滴吐出ヘッドを配置する工程と、保守位置の保守装置に液滴吐出ヘッドを保守させる工程とを備えたことを要旨とする。なお、テーブルを移動させる工程と、液滴吐出ヘッドを移動させる工程は、この順番に限らず、同時でも良いし、逆の順番でもよい。さらに、保守装置を移動させる工程と、液滴吐出ヘッドを移動させる工程は、この順番に限らず、同時でも良いし、逆の順番でもよい。

これによれば、保守の際は、テーブルがテーブル退避位置へ退避し、保守装置の保守位置への移動が可能となるので、保守装置は待機位置から保守位置へ移動する。これと前後して、キャリッジを移動させることにより液滴吐出ヘッドが保守位置の保守装置と対応する位置に配置される。こうして保守装置と液滴吐出ヘッドが対応する位置に配置されると保守装置による保守が実施される。例えば、テーブル上に保守装置の設置スペースを設けていないテーブルであっても、平面視において該テーブルと重なる位置に保守装置を待機させる構成をとることが可能となり、これにより液滴吐出装置のサイズを小さく抑えることが可能となる。なお、テーブルの退避工程と液滴吐出ヘッドの移動工程を、時期を重複させて実施したり、保守装置の保守位置への移動工程と液滴吐出ヘッドの移動工程を、時期を重複させて実施させたりすれば、保守に要する時間を短く済ませられる。

以下、本発明を具体化した一実施形態について図１〜図５に従って説明する。
（第１の実施形態）

まず、液滴吐出装置について説明する。図１は、液滴吐出装置の構成を示す斜視図である。液滴吐出システム１は、ワークとしての基板３２の所定位置に機能液を液滴として吐出して付着させるための装置である。

図１において、液滴吐出システム１は、液滴吐出装置１０、基板供給装置１６、コントロール装置１７で構成されている。基板供給装置１６は基板３２を液滴吐出装置１０内の所定の作業位置へ供給する。コントロール装置１７は、液滴吐出装置１０の全般の制御と基板供給装置１６の制御を司る。

液滴吐出装置１０は、液滴吐出ヘッド１５を下面に搭載したキャリッジ１８と、液滴吐出ヘッド１５の位置を制御するヘッド位置制御装置１１と、基板３２を所定位置に吸着する吸着テーブル１９と、吸着テーブル１９に載置された基板３２の位置を補正する基板位置制御装置１２と、液滴吐出ヘッド１５に対して基板３２を主走査移動させる主走査駆動装置１３と、基板３２に対して液滴吐出ヘッド１５を副走査移動させる副走査駆動装置１４と保守ユニット６１，６２（図２，図３参照）などにより構成されている。

ヘッド位置制御装置１１、基板位置制御装置１２、主走査駆動装置１３、副走査駆動装置１４の各装置はベース３０の上に設置される。また、それらの装置は必要に応じてカバー３１によって覆われている。

基板供給装置１６は、基板３２を収容する基板収容部２０と、基板３２を搬送するロボット２１を有している。ロボット２１は、床、地面等といった設置面に置かれる基台２２と、基台２２に対して昇降移動する昇降軸２３と、昇降軸２３を中心として回転する第１アーム２４と、第１アーム２４に対して回転する第２アーム２５と、第２アーム２５の先端下面に設けられた吸着パッド２６とを有する。吸着パッド２６は、エア吸引力によって基板３２を吸着できる。

液滴吐出ヘッド１５の近傍には、キャリッジ１８に設けられて液滴吐出ヘッド１５と一体に移動するヘッド用カメラ４８が配置されている。また、ベース３０上に設けられた支持装置（図示せず）に支持された基板用カメラ４９が基板３２を撮影できる位置に配置される。

ヘッド用カメラ４８は、液滴の吐出状況を確認するためのものである。ヘッド用カメラ４８のピントは基板３２の表面に合うように調整され、液滴の着地点の位置精度の検査、液滴の吐出具合の検査に使用される。液滴吐出ヘッド１５のノズルの汚れによる、吐出液の飛行曲がりの検査によりクリーニングタイミングを判断する。ヘッド用カメラ４８は、撮像部と光源から構成され、撮像部はＣＣＤ式、電子式のいずれでもよい。

キャリッジ１８の下面に搭載された液滴吐出ヘッド１５には複数のノズルが形成されている。液滴吐出ヘッド１５は、例えば特許文献３に記載されたもののように、インクジェット方式の液滴吐出ヘッドが複数配列されて構成されるものであってもよい。

液滴吐出装置１０を構成する土台としてベース３０は、その上に設置されている吸着テーブル１９等を含む構造物の水平度を確保するために設けられ、温度や湿度の影響（変形等）を受けにくい材質が使用されている。また、ベース３０は床からの震動を受けにくくする除震装置（図示しない）を備え、固有震動数を低くするために重い材質が用いられている。本実施形態ではベース３０の材質として石材を使用している。もちろん、ベース３０に影響を及ぼさない温度や湿度に保たれた環境下で使用されるのであれば、金属など加工しやすい材質を用いることもできる。

ベース３０の上に基台５５、その上に主走査駆動装置１３が設置されている。図２に示すように、主走査駆動装置１３は、ガイドレール５０，５１、可動台５２、リニアモータ５３、モータ支持台５４などから構成されている。テーブルの直進性を良くするために、ガイドレール５０，５１と可動台５２の摺動部には、空気を介在させたエアスライド方式が用いられている。摺動部は、ボールや円筒を介在させたリニアガイドを利用してもよい。駆動源としてリニアモータを使用したが、パルスモータとボールネジにて動力を伝達してもよい。

可動台５２の上部に、基板位置制御装置１２が配置されている。基板位置制御装置１２は、吸着テーブル１９を回転させるものであり、パルスモータと減速装置により構成されている。減速装置は、ハーモニックドライブなどバックラッシュの発生しない機構が望ましい。基板３２には位置決め用のマークが付けてあり、その位置を基板用カメラ４９（図１参照）にて測定する。基準角度とのズレ量分だけ吸着テーブル１９を回転し、基板３２は角度を合わせられる。

次に副走査駆動装置１４について説明する。副走査駆動装置１４は、基台５５上に設置された門型の支持フレーム６６により支持される。門型の支持フレーム６６は、主走査駆動装置１３を跨いで、両脚部７３，７４が主走査駆動装置１３のガイドレール５０，５１とわずかな距離を隔てた外側に立設されている。

副走査駆動装置１４はＹ軸方向（第２走査方向）に動作し、Ｘ軸方向（第１走査方向）に動作する主走査駆動装置１３と略直交する状態に配置されている。副走査駆動装置１４は、門型の支持フレーム６６の横架部分を構成するガイド部材としてのガイドレール７１と、ガイドレール７１に沿って移動するキャリッジ１８とを有している。キャリッジ１８とガイドレール７１の摺動部は、本実施形態ではエアスライド方式が採用されている。摺動部は、ボールや円筒を介在させたリニアガイドを利用してもよい。

ヘッド位置制御装置１１は、キャリッジ１８を高さ方向（Ｚ軸方向）に移動させる装置であり、液滴吐出ヘッド１５と基板３２の距離の調整機能を有する。ガイドレール７１は、詳しくは支持フレーム６６の脚部と一体に固定された固定レールと、キャリッジ１８を支持するとともに固定レールに対して上下方向に移動可能な可動レールとを有する。ヘッド位置制御装置１１は、ガイドレール７１を構成する可動レールを固定レールに対して上下方向（Ｚ軸方向）に移動させる装置であり、可動レールの移動によりキャリッジ１８を高さ方向（Ｚ軸方向）に位置調整する。操作者は基板３２の厚みをコントロール装置１７に入力し、その値に応じてヘッド位置制御装置１１は、キャリッジ１８をＺ軸方向における適切な位置に配置する。なお、キャリッジ１８をＺ軸方向に位置調整する方法としては、キャリッジ１８に距離センサを搭載し、液滴吐出ヘッド１５と基板３２との距離を随時測長し、その測長結果に基づき位置制御する方法としてもよい。距離センサは、光学式、静電容量式、電磁式、接触方式のいずれでもよい。

コントロール装置１７は、プロセッサを収容したコンピュータ本体部２７と、入力装置としてのキーボード２８と、表示装置としてのＣＲＴ等のディスプレイ２９とを有する。

次に、液滴吐出装置１０における保守装置について、図２，図３を用いて詳しく説明する。図２は、液滴吐出装置のベース上に設置された構造部分の構成を示す斜視図であり、図３（ａ）は平面図、図３（ｂ）は正面図である。

図２に示すように、基台５５上には、液滴吐出ヘッド１５に対してクリーニングを含む保守を行う第１保守ユニット６１と第２保守ユニット６２が配設されている。基台５５の上面において、第１保守ユニット６１はガイドレール５０とモータ支持台５４の間に配置され、第２保守ユニット６２はガイドレール５１とモータ支持台５４の間に配置されている。第１保守ユニット６１と第２保守ユニット６２は、平面視において吸着テーブル１９の走査領域と重なる位置に配置されているため、基台５５と吸着テーブル１９間に高さ方向の必要な配設スペースが確保されるように、ガイドレール５０，５１およびモータ支持台５４に基台５５からの高さ（Ｚ軸方向長さ）を高く持たせてある。もちろん、基台５５の上面に凹部を設け、凹部に保守ユニットを配置することにより、ガイドレール５０，５１およびモータ支持台５４に基台５５からの高さを高く持たせない構成としてもよい。

第１保守ユニット６１は、基台５５に設置された昇降装置５６と、昇降装置５６のロッドの上端に固定された可動板８０とを有し、可動板８０の上面にフラッシング装置４５とワイピング装置４６が配設されている。一方、第２保守ユニット６２は、第１保守ユニット６１のものと同様の構成の昇降装置５７および可動板８１を有し、可動板８１の上面にキャッピング装置４４と電子天秤４７が配設されている。可動板８０，８１上に配設されたキャッピング装置４４、フラッシング装置４５、ワイピング装置４６および電子天秤４７は、キャリッジ移動方向（Ｙ軸方向）に一列に配列されており、これら４つすべてが液滴吐出ヘッド１５の軌道直下に配置されるように、第１および第２保守ユニット６１，６２は基台５５上の所定の位置に配設されている。本明細書では、キャッピング装置４４、フラッシング装置４５、ワイピング装置４６、電子天秤４７を指して、保守装置と呼ぶこともある。昇降装置５６、５７は、本実施形態ではエアシリンダにより構成されている。もちろん、エアシリンダに限定されず、油圧シリンダ、パルスモータとボールネジ等により構成されてもよい。

フラッシング装置４５とワイピング装置４６は、昇降装置５６のロッドが伸縮することにより昇降し、ロッドが収縮したときの待機位置と、ロッドが伸長したときの保守位置とに配置される。また、キャッピング装置４４と電子天秤４７も同様に、昇降装置５７のロッドが伸縮することにより昇降し、ロッドが収縮したときの待機位置と、ロッドが伸長したときの保守位置とに配置される。保守装置４４〜４７は、待機位置に配置された状態では吸着テーブル１９の下面より低い高さに配置され、走査中の吸着テーブル１９と干渉しないようになっている。一方、保守装置４４〜４７が保守位置に配置された状態では、各保守装置４４〜４７は、液滴吐出ヘッド１５に対してキャッピング、フラッシング時の排出液受容・吸引、ワイピング、液滴重量測定等の保守が可能となる位置に配置される。

液滴吐出ヘッド１５が基板３２に対して液滴を吐出して画素や配線等のパターンを描く描画中（走査中）は、保守装置４４〜４７は下降して吸着テーブル１９の下方の待機位置に退避している。昇降装置５６，５７は、保守装置４４〜４７のうちそのとき保守に供される保守装置を支持する側の一方のみが駆動され、保守動作開始時にその保守装置を上昇させて保守位置に移動させるとともに、保守動作終了後にその保守装置を下降させて待機位置に復帰させるようになっている。保守動作開始時には、保守装置の保守位置への移動に先立ち、吸着テーブル１９がＸ軸方向に移動して図２に示すテーブル退避位置へ退避し、保守装置の保守位置への移動を妨げないようにしている。

また、保守動作開始時には、キャリッジ１８がガイドレール７１に沿ってＹ軸方向に移動し、保守位置に移動した保守装置と対向可能な直上位置に液滴吐出ヘッド１５が配置され、液滴吐出ヘッド１５が保守装置による保守を受けることが可能な所定の位置に配置される。

保守装置としてのキャッピング装置４４、フラッシング装置４５、ワイピング装置４６は、液滴吐出ヘッド１５の液滴吐出性能を良好に維持するためのクリーニングに関する保守を行うクリーニング装置であり、ノズルやノズル内の機能液を清浄な状態に維持・復元する機能を果たす。キャッピング装置４４は、液滴吐出ヘッド１５がその軌道上の待機位置（ホームポジション）にあるときに、ノズル内の機能液のメニスカスが乾燥するのを防止するために液滴吐出ヘッド１５に蓋（キャップ）をする装置である。キャッピング装置４４は上方を開口させた箱状の蓋を有し、箱状の蓋を液滴吐出ヘッド１５のノズル面に押圧し密閉する。箱状の蓋には液滴吐出ヘッド１５との接触部分に密閉度を上げるために弾性材が設けられている。

フラッシング装置４５は、液滴吐出ヘッド１５のノズルから液滴を連続的に吐出してヘッド内の機能液および気泡を排出するフラッシングの際に液滴吐出ヘッド１５のノズルから排出された液滴を受ける装置であり、箱状の容器を有する。本例のフラッシング装置４５は保守位置で作動されると、容器が液滴吐出ヘッド１５に密着してノズル面を覆い、ノズルから排出される液滴の飛散を防止するようになっている。液滴吐出ヘッド１５からフラッシングにより排出された排出液は、容器に接続された管を通して真空ポンプにより吸い出されてタンク（図示省略）に集められる。

ワイピング装置４６は、液滴吐出ヘッド１５のノズル面をふき取る装置である。本例でのワイピング装置４６は、洗浄液をつけたテープ状の布でふき取る方式のもの（例えば特許文献２に開示されたワイピング装置）を採用している。ワイピング装置は、ゴム板、プラスチック板などの弾性材で汚れをかきとる方式のものでもよい。

電子天秤４７は、吐出液の重量を測る装置であり、その測定値はコントロール装置１７へ送られる。液滴吐出ヘッド１５の各ノズルから例えば１００滴程吐出し、重量を測定する。コントロール装置１７は、電子天秤４７の測定値に基づき、液滴吐出ヘッド１５への吐出制御信号を調整し、吐出する液滴の大きさ（重量）を調整する。

図２においてＬの範囲は、キャリッジ１８が走査時にとりうる最大移動範囲（以下、キャリッジ最大走査範囲という）である。すなわち、キャリッジ最大走査範囲Ｌは、液滴吐出ヘッド１５のノズルから液滴を吐出して基板３２上に素子や配線等の所定パターンを描画するときのキャリッジ１８の走査時に最大の描画範囲を描画する際におけるキャリッジ１８の最大移動範囲を指す。キャリッジ１８が走査時に最大範囲を移動するときに左端にきた時のキャリッジ１８の左端面からキャリッジ１８が右端にきた時のキャリッジ１８の右端面までの範囲を示す。また、この範囲Ｌは、キャリッジ移動方向に最長の長さのワークを吸着テーブル１９に載置して、このワークに対してキャリッジ移動方向に最大範囲の描画をする際におけるキャリッジ１８の移動範囲を指す。なお、吸着テーブル１９はサイズの異なる複数種のワークを載置できる構成であってもよいが、一種類のサイズのみ載置できる構成であってもよい。特に一種類のワークを吸着テーブル１９上に一種類の向きでしか置けない場合は、その置ける向きで載置したワークのキャリッジ移動方向の長さを最長とみなす。

本実施形態では、液滴吐出ヘッド１５のクリーニングや液滴重量測定を含む保守は、保守装置４４〜４７がキャリッジ最大走査範囲Ｌ内の所定位置に配置された状態で行うことができる。このため、キャリッジ１８がガイドレール７１に沿って移動可能な最大移動可能範囲（ガイドレール７１の案内溝の範囲にほぼ等しい）は、キャリッジ最大走査範囲Ｌの両側に僅かな余裕の範囲を設けただけで、実質上、キャリッジ最大走査範囲とほぼ等しい長さとなっている。このキャリッジ最大走査範囲Ｌとほぼ等しいキャリッジ最大移動可能範囲の両側に脚部７３，７４に支持される部位の範囲を加えることで、ガイドレール７１の長さが規定されている。

保守装置４４〜４７は、待機位置と保守位置のいずれに配置されたときにも、キャリッジ移動方向（Ｙ軸方向）において、４つすべてがキャリッジ最大走査範囲Ｌ内に位置する。特に本実施形態では、保守装置４４〜４７は、待機位置と保守位置のいずれに配置されたときにも、キャリッジ移動方向（Ｙ軸方向）において、中寄りの２つが完全にヘッド最大走査範囲（液滴吐出ヘッド１５が走査時にＹ軸方向にとりうる最大移動範囲）内に位置し、両端の２つが完全にもしくは一部がヘッド最大走査範囲内に位置している。また、保守装置４４〜４７は、待機位置と保守位置のいずれに配置されたときにも、テーブル移動方向（Ｘ軸方向）において、４つすべてが吸着テーブル１９上にＸ軸方向で最長の基板（ワーク）３２を載置して走査したときにこの最長の基板３２がとりうる最大移動範囲（以下、ワーク最大走査範囲という）Ｋ（図３参照）内に位置する。ここで、吸着テーブル１９上においてＸ軸方向に最長の基板（ワーク）３２が載置される載置領域は、基板３２を位置決めするガイド装置（テーブルの載置面（吸着面）に対して出没可能に設けられた複数のガイドピンまたはガイド板と、それらを出没駆動させるアクチュエータとを有する装置）が吸着テーブル１９上に搭載された構成の場合は、ガイド装置によりガイドされるＸ軸方向に最長の被ガイド領域から特定することができる。

また、ワーク最大走査範囲は、Ｘ軸方向に最長の基板（ワーク）３２を載置した吸着テーブル１９を最大ストロークで走査させた際、吸着テーブル１９がその移動範囲の一端（例えば前端）にきたときのワークの一端（前端）の位置から、吸着テーブル１９がその移動範囲の他端（例えば後端）にきたときのワークの他端（後端）の位置までの間の範囲に等しい。なお、図３では、吸着テーブル１９が走査時ではなく保守時のテーブル退避位置にあるため、基板（ワーク）３２はワーク最大走査範囲Ｋからはみ出して位置している。

図４は、液滴吐出装置１０の電気制御ブロック図である。図４において、プロセッサとして各種の演算処理を行うＣＰＵ（演算処理装置）４０と、各種情報を記憶するメモリ４１とを有する。

ヘッド位置制御装置１１、基板位置制御装置１２、主走査駆動装置１３、副走査駆動装置１４、液滴吐出ヘッド１５を駆動するヘッド駆動回路４２は、入出力インターフェース３３およびバス３４を介してＣＰＵ４０に接続されている。さらに、基板供給装置１６、入力装置２８、ディスプレイ２９、キャッピング装置４４、フラッシング装置４５、ワイピング装置４６、電子天秤４７および保守駆動装置７７も入出力インターフェース３３およびバス３４を介してＣＰＵ４０に接続されている。

メモリ４１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリや、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念であり、機能的には、液滴吐出装置１０の動作の制御手順が記述されたプログラムソフト４１１を記憶する記憶領域や、基板３２内における吐出位置を座標データとして記憶するための記憶領域や、副走査方向Ｙへの基板３２の副走査移動量を記憶するための記憶領域や、ＣＰＵ４０のためのワークエリアやテンポラリファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。

ＣＰＵ４０は、メモリ４１内に記憶されたプログラムソフト４１１に従って、基板３２の表面の所定位置に機能液を液滴吐出するための制御を行うものであり、具体的な機能実現部として、フラッシング処理を実現するための演算を行うフラッシング演算部４０１と、ワイピング処理を実現するための演算を行うワイピング演算部４０２と、キャッピング処理を実現するためのキャッピング演算部４０３と、電子天秤４７を用いた重量測定を実現するための演算を行う重量測定演算部４０４と、液滴吐出ヘッド１５によって液滴を吐出するための演算を行う吐出演算部４０６を有する。

フラッシング演算部４０１と、ワイピング演算部４０２と、キャッピング演算部４０３と、重量測定演算部４０４は、保守装置４４〜４７にそれぞれの保守内容に応じた保守動作を行わせる時期などを演算する。ＣＰＵ４０は、保守装置４４〜４７のいずれか一つが先に演算された保守動作時期に達すると、保守駆動装置７７を駆動制御して該当する保守装置の保守位置への移動（上昇）と、その保守動作終了後の待機位置への復帰（下降）を実行させる。昇降装置５６，５７をエアシリンダで構成した本実施形態においては、保守駆動装置７７は、エアシリンダを駆動させるための圧空の給気・排気をコントロールするためにエアシリンダに繋がる配管上に設けられた電磁バルブなどから構成される。

ＣＰＵ４０は、各昇降装置５６，５７に対応する一方の電磁弁に開閉信号を送信することにより保守駆動装置７７を構成する昇降装置（エアシリンダ）５６，５７を駆動制御する。なお、本実施形態では、昇降装置５６，５７をエアシリンダにて実施したが、直線運動が可能な駆動装置であればこの限りではなく、油圧シリンダや電動式直動アクチュエータを採用することもできる。油圧シリンダで実現する場合は、油圧ポンプおよび電磁弁などによって保守駆動装置７７が構成されることになり、油圧ポンプの駆動信号や電磁弁の開閉信号を送信して保守駆動装置７７を駆動制御する。また、直動アクチュエータで実現する場合は、直動アクチュエータの駆動源であるモータ等により保守駆動装置７７が構成されることになり、駆動信号を送信して保守駆動装置７７を駆動制御する。

吐出演算部４０６を詳しく分割すれば、液滴吐出ヘッド１５を液滴吐出のための初期位置へセットするための吐出開始位置演算部４０７と、基板３２を主走査方向Ｘへ所定の速度で走査移動させるための制御を演算する主走査制御演算部４０８と、液滴吐出ヘッド１５を副走査方向Ｙへ所定の副走査量で移動させるための制御を演算する副走査制御演算部４０９と、液滴吐出ヘッド１５内の複数あるノズルのうちのいずれを作動させて機能液を吐出するかを制御するための演算を行うノズル吐出制御演算部４１０等といった各種の機能演算部を有する。

なお、本実施形態では、上記の各機能がＣＰＵ４０を用いてプログラムソフトで実現することとしたが、上記の各機能がＣＰＵを用いない単独の電子回路（ハードウェア）によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。

次に、図５を用いて液滴吐出装置１０の動作を説明する。まず、電源投入前の液滴吐出装置１０は、吸着テーブル１９がテーブル退避位置に退避した状態にある。また、液滴吐出ヘッド１５はホームポジション（待機位置）に位置してキャッピング装置４４により蓋（キャップ）がなされている。保守ユニットは、キャッピング装置４４を有する第２保守ユニット６２が保守位置にあり、第１保守ユニット６１が待機位置にある。オペレータによる電源投入によって液滴吐出装置１０が作動すると、初期設定が実行される（ステップＳ１）。具体的には、キャリッジ１８や基板供給装置１６やコントロール装置１７等が予め決められた初期状態にセットされる。次に、吐出に備えて、キャップが退避される（ステップＳ２）。すなわち、ＣＰＵ４０は、保守駆動装置７７を駆動させてキャッピング装置４４の蓋（キャップ）を液滴吐出ヘッド１５から退避させるとともに、昇降装置５７を駆動させることによりキャッピング装置４４および液滴重量測定装置４７を待機位置に下降させる。こうして第１および第２保守ユニット６１，６２は共に待機位置に配置される。

次に、クリーニングタイミングが到来すれば（ステップＳ３でＹＥＳ）、クリーニング動作に入る。第１保守ユニット６１が保守位置になければ（ステップＳ４でＮＯ）、そのとき吸着テーブル１９が退避していなければ吸着テーブル１９をテーブル退避位置へ退避させるとともに、第１保守ユニット６１を保守位置に移動させる（ステップＳ５）。次いで副走査駆動装置１４を駆動させて液滴吐出ヘッド１５をフラッシング位置へ移動させ（ステップＳ６）、液滴吐出ヘッド１５のノズルから液滴を連続的に吐出させるフラッシングを行う（ステップＳ７）。ここで、液滴吐出ヘッド１５がフラッシング位置に到達したときに、フラッシング装置４５は例えばレバーが押されることにより機械的に作動されるか、あるいはセンサが液滴吐出ヘッド１５を検知して電気的に作動されて、液滴吐出ヘッド１５のノズル面に箱状の容器を押圧する。

次に副走査駆動装置１４を作動させて液滴吐出ヘッド１５をワイピング位置に移動させ（ステップＳ８）、ワイピング装置４６を作動させることによりワイピングを行う（ステップＳ９）。こうしてステップＳ４〜Ｓ９のクリーニング動作が終了する。

次に、重量測定タイミングが到来すれば（ステップＳ１０でＹＥＳ）、吐出液の重量測定動作に入る。第２保守ユニット６２が保守位置になければ（ステップＳ１１でＮＯ）、吸着テーブル１９が退避していなければ吸着テーブル１９をテーブル退避位置へ退避させるとともに、第２保守ユニット６２を保守位置に移動させる（ステップＳ１２）。次に副走査駆動装置１４を駆動させて液滴吐出ヘッド１５を電子天秤４７の重量測定位置へ移動させ（ステップＳ１３）、ノズルから所定量（例えば１００滴程度）の液滴を電子天秤４７上に吐出させるとともに、その吐出された機能液の量を電子天秤４７に測定させる（ステップＳ１４）。そして、各ノズルの機能液吐出特性に合わせて、各ノズルから予め設定された適量の液滴が吐出されるように各ノズルに対応する圧電素子材に印加する電圧を調節する（ステップＳ１５）。

クリーニングタイミングや重量測定タイミングが到来しない場合（ステップＳ３およびＳ１０でＮＯ）、あるいはそれらの処理が終了した場合には、ステップＳ１６へ移行する。ステップＳ１６において、保守ユニット６１，６２を待機位置に退避させ、その後、ステップＳ１７において、基板供給装置１６により基板３２が供給される。

次に、基板用カメラ４９によって基板３２を観察しながら基板位置制御装置１２にあるθモータの出力軸を回転させることにより、吸着テーブル１９に固定された基板３２の位置決めを行う（ステップＳ１８）。ヘッド用カメラ４８によって液滴吐出ヘッド１５の位置合わせを行い、吐出を開始する位置を演算によって決定し（ステップＳ１９）、主走査駆動装置１３および副走査駆動装置１４を適宜に作動させて液滴吐出ヘッド１５を基板３２に対する吐出開始位置へ移動させる（ステップＳ２０）。

次に、Ｘ方向への主走査が開始され、同時に機能液の吐出を開始させる（ステップＳ２１）。具体的には、主走査駆動装置１３を作動させることにより基板３２が主走査方向Ｘへ一定の速度で直線的に走査移動し、その移動途中でノズルが吐出位置に到達したときに、ノズル吐出制御演算部４１０によって演算された機能液吐出信号に基づいてそのノズルから液滴を吐出させる。

１回の主走査が終了すると、副走査駆動装置１４によって副走査方向Ｙへ予め決められた副走査方向Ｙ成分だけ移動させる（ステップＳ２２）。次に、主走査および液滴吐出が繰返し行われる（ステップＳ２３でＮＯ、ステップＳ２１へ移行）。

以上のような液滴吐出ヘッド１５による機能液の吐出作業が基板３２の全領域に対して完了すると（ステップＳ２３でＹＥＳ）、基板３２が外部に排出される（ステップＳ２４）。その後、オペレータによって処理終了の指示がなされない限り（ステップＳ２５でＮＯ）、ステップＳ３へ戻って別の基板３２に対する機能液の吐出作業を繰り返して行う。

オペレータから作業終了の指示があると（ステップＳ２５でＹＥＳ）、吸着テーブル１９をテーブル退避位置へ退避させる（ステップＳ２６）。第１保守ユニット６１と第２保守ユニット６２を待機位置から保守位置へ移動させる（ステップＳ２７）。そして、まず液滴吐出ヘッド１５を副走査駆動装置１４によってワイピング位置に移動させ（ステップＳ２８）、ワイピング装置４６を作動させることにより液滴吐出ヘッド１５のノズル面をワイピングする（ステップＳ２９）。

次に、液滴吐出ヘッド１５を副走査駆動装置１４の駆動によってキャッピング位置に移動させ（ステップＳ３０）、キャッピング装置４４を作動させることにより液滴吐出ヘッド１５にキャッピングする（ステップＳ３１）。以上により一連の吐出作業が終了する。

このように保守動作時には、吸着テーブル１９をテーブル退避位置に移動させるテーブル退避工程（ステップＳ２６等）、保守装置４４〜４７のうち保守に供される１つを保守位置へ移動させる保守移動工程（ステップＳ５，Ｓ１２，Ｓ２７）、液滴吐出ヘッド１５を保守が受けられるように保守位置にある保守装置と対応する位置へ移動させるヘッド移動工程（ステップＳ６，Ｓ８，Ｓ１３，Ｓ２８，Ｓ３０）、保守装置が保守を実施する保守実施工程（ステップＳ７，Ｓ９，Ｓ１４，Ｓ２９，Ｓ３１）が行われる。そして、保守の実施後、保守装置を待機位置に移動させる待機位置復帰工程（ステップＳ１６）が行われ、一連の保守作業が終了する。

したがって、本実施形態の液滴吐出システム１によれば以下に示す効果がある。

（１）保守装置４４〜４７を、待機位置と保守位置のいずれのときにも、キャリッジ移動方向（Ｙ軸方向）において、キャリッジ最大走査範囲Ｌ内に配置し、キャリッジ１８が走査に必要な移動範囲内の移動をするだけで保守も実施できるようにした。この結果、キャリッジ１８の最大移動可能範囲が最大走査範囲Ｌより少し余裕を見込んだ若干長い程度の長さで済み、保守のために最大走査範囲Ｌ（描画動作範囲）を超えた領域にまで移動可能にキャリッジ１８の軌道を長くする必要がない。よって、ガイドレール７１の長さを、特許文献１の液滴吐出装置のものに比べ相対的に短くすることができる。従って、ヘッド用カメラ４８等の付属装置を搭載するなどしてキャリッジ１８の重量が増しても、ガイドレール７１に撓みが生じにくくなるので、必要な液滴吐出位置精度を確保し易くなる。また、ガイドレール７１を短くできることから、液滴吐出装置１０のサイズをキャリッジ移動方向に小さく抑えることができる。さらに、保守装置４４〜４７が待機位置の状態のとき吸着テーブル１９の下方位置に配置されるようにし、保守装置４４〜４７が、テーブル移動方向（Ｘ軸方向）において、ワーク最大走査範囲内に位置するようにしたので、液滴吐出装置１０のサイズを特許文献２，３の装置構成に比べテーブル移動方向に小さく抑えることができる。以上より、液滴吐出装置１０は、特許文献１〜４のいずれの装置よりも装置サイズを小さく抑えやすいうえ、特許文献１の装置に比べガイドレール７１を短くできるので、必要な液滴吐出位置精度を確保しやすくなる。

（２）保守装置４４〜４７は昇降のみで、待機位置から保守位置へ移動できるので、移動手段が昇降装置５６，５７だけで済み、移動機構を簡単にすることができる。

（第２の実施形態）
前記第１の実施形態では、保守装置４４〜４７を液滴吐出ヘッド１５の軌道に沿って１列に配列したが、第２の実施形態は、保守装置４４〜４７をテーブル移動方向に２列に配列した例である。なお、保守ユニットの設置位置および構成が異なるものの、液滴吐出装置１０の他の構成については第１の実施形態と同様なので、特に異なる保守ユニットの構成について詳しく説明する。

図６（ａ）は第２の実施形態における液滴吐出装置の平面図、図６（ｂ）は同じく正面図である。図６（ｂ）に示すように、液滴吐出装置のベース３０の上面には、キャリッジ移動方向に基台５５を挟んだ両側の位置に、第１保守ユニット６１および第２保守ユニット６２が配設されている。第１保守ユニット６１および第２保守ユニット６２は、ベース３０の上面に設置された昇降手段としての昇降装置５６，５７と、昇降装置５６，５７のロッドに支持されたレール６３，６４と、保守装置４４〜４７をレール６３，６４に沿ってテーブル移動方向に移動させる駆動源となるリニアモータ８４，８５とを有する。なお、昇降装置５６，５７、レール６３，６４、リニアモータ８４，８５等からなる移動機構が移動手段に相当する。レール６３，６４、リニアモータ８４，８５等からなるテーブル移動方向への移動機構が第１走査方向移動手段に相当する。また、図４の電気制御ブロック図における保守駆動装置７７は、本例の場合、昇降装置（エアシリンダ）５６，５７を駆動制御する電磁弁およびリニアモータ８４，８５により構成される。もちろん、昇降装置５６，５７を電動式直動アクチュエータにより実現することもできる。

ベース３０の上面中央に配置された基台５５の上面には、ガイドレール５０，５１、リニアモータ５３が配設され、ガイドレール５０，５１に沿って移動可能な可動台５２に吸着テーブル１９が支持されている。第１および第２保守ユニット６１，６２は、昇降装置５６，５７が下降した待機状態において吸着テーブル１９の下方に配置される。また、第１および第２保守ユニット６１，６２は、キャリッジ移動方向（同図における左右方向）において、キャリッジ最大走査範囲Ｌ（図２参照）内に位置している。さらに、第１および第２保守ユニット６１，６２は、テーブル移動方向において、Ｘ軸方向で最長の基板の走査時（描画時）の最大移動範囲であるワーク最大走査範囲内に位置している。

図６（ａ），（ｂ）に示す状態が、第１および第２保守ユニット６１，６２が待機位置にある状態である。１組の保守装置４４，４５を有する第１保守ユニット６１が待機位置にある状態では、キャッピング装置４４が液滴吐出ヘッド１５の軌道直下となる中継位置に位置するとともに、フラッシング装置４５が中継位置からテーブル移動方向へ所定距離ずれた待機位置に位置する。一方、１組の保守装置４６，４７を有する第２保守ユニット６２が待機位置にある状態では、ワイピング装置４６が液滴吐出ヘッド１５の軌道直下となる中継位置に位置するとともに、液滴重量測定装置４７が中継位置からテーブル移動方向へ所定距離ずれた待機位置に位置する。保守装置４４〜４７のうち中継位置にある保守装置は、昇降装置５６，５７が上昇駆動されることにより、液滴吐出ヘッド１５に対する保守が実施可能な保守位置に配置される。なお、各保守装置４４〜４７の配列順はこの限りではない。

保守動作時には、まず基板３２を搭載した吸着テーブル１９が、保守位置に上昇しようとする保守ユニット６１，６２に干渉しないテーブル退避位置まで退避する。次に保守装置４４〜４７のうちそのとき保守に供される保守装置を含む１組が、リニアモータ８４，８５の駆動によって待機位置からテーブル移動方向へ移動し、保守に供される１つの保守装置が液滴吐出ヘッド１５の軌道直下の中継位置に配置される。次に、昇降装置５６，５７のうち保守に供される保守装置を支持する側の昇降装置が駆動されることにより、該保守装置が中継位置から保守位置まで上昇し、液滴吐出ヘッド１５の保守を実施する。

第２の実施形態によれば、液滴吐出装置のサイズの抑制および必要な液滴吐出位置精度の確保など、第１の実施形態と同様な効果が得られることに加え、以下の効果が得られる。
（１）保守装置４４〜４７をテーブル移動方向に２列に並べて配列したことにより、保守装置４４〜４７の配設スペースをテーブル移動方向に広く確保できるため、保守装置４４〜４７に多様な機能を付与することが可能となる。また、各保守ユニット６１，６２が吸着テーブル１９を案内するガイドレール５０，５１の外側に配置され、保守装置４４〜４７が液滴吐出装置におけるキャリッジ移動方向外側寄りの位置にテーブル移動方向に並んで配置されているため、保守装置４４〜４７のメンテナンスが容易になる。

（第３の実施形態）
第１の実施形態および第２の実施形態では、各保守装置をキャリッジ１８の最大走査範囲内に配置したが、第３の実施形態は、保守装置を保守位置に限りキャリッジ最大走査範囲内に配置した例である。

図７（ａ）は第３の実施形態における液滴吐出装置の平面図、図７（ｂ）は同じく正面図である。
図７（ｂ）に示すように、液滴吐出装置１０のキャリッジ移動方向一端側の位置には、保守ユニット７０が設置されている。保守ユニット７０は、ベース３０のキャリッジ移動方向一端側に隣接して配置された保守用ベース６５上に支持されている。保守ユニット７０は、保守用ベース６５上に設置されたガイドレール６９と、ガイドレール６９に案内されてキャリッジ移動方向と平行な方向に移動可能なステージ７６と、ステージ７６を走行させる駆動源となるモータ７５と、ステージ７６上にキャリッジ移動方向に沿って１列に配列された保守装置４４〜４７とを備えている。モータ７５の動力は例えばボールネジまたは駆動ベルト等を含む動力伝達機構（図示せず）を介してステージ７６に伝達され、この伝達された動力を推力としてステージ７６はガイドレール６９に沿って移動する。なお、図４の電気制御ブロック図における保守駆動装置７７は、本例の場合、モータ７５により構成される。また、ガイドレール６９、ステージ７６およびモータ７５などから構成される移動機構が、移動手段および第２走査方向移動手段に相当する。

ステージ７６は、ガイドレール６９とほぼ重なる位置に退避した待機位置と、図７（ａ），（ｂ）に示すように待機位置から吸着テーブル１９側へ移動した作動位置との間を往復移動する。ステージ７６が待機位置にあるときに保守装置４４〜４７は待機位置に配置され、ステージ７６が作動位置にあるときに保守装置４４〜４７は図７に示す保守位置に配置される。待機位置に配置された状態では、保守装置４４〜４７は、液滴吐出ヘッド１５の軌道の延長線上外側に位置する。保守位置に配置された状態では、保守装置４４〜４７はキャリッジ最大走査範囲Ｌ内に位置する。また、テーブル移動方向（図７（ａ）における上下方向）において、保守ユニット７０は、ワーク最大走査範囲内に位置する。なお、保守ユニット７０を構成する各保守装置４４〜４７の配列順序は図面に示す配列順序に限らず適宜変更可能である。

保守動作時には、まず基板３２を搭載した吸着テーブル１９が保守装置４４〜４７と干渉しないテーブル退避位置まで退避する。次にモータ７５の駆動によって保守装置４４〜４７が、キャリッジ最大走査範囲Ｌ（図２参照）内の保守位置に移動する。この保守装置４４〜４７の保守位置への移動とほぼ同時期に、キャリッジ１８がガイドレール７１に沿って移動し、保守装置４４〜４７のうちそのとき保守に供される保守装置が保守位置にきたときの位置と対応する所定の位置まで液滴吐出ヘッド１５が移動する。そして、保守に供される保守装置は、液滴吐出ヘッド１５の保守を実施する。保守を終えた後、保守装置は逆の移動経路で待機位置に復帰する。

この第３の実施形態によれば、保守位置に配置された状態において、保守装置４４〜４７はキャリッジ最大走査範囲Ｌ内に位置するため、ガイドレール７１を短くすることができる。このため、キャリッジ１８の重量がかかる割にガイドレール７１が撓みにくくなり、必要な液滴吐出位置精度を確保しやすくなる。また、保守ユニット７０が液滴吐出装置１０の外側寄りに位置しているため、保守装置４４〜４７のメンテナンス等が容易となる。さらに、待機位置に配置された保守ユニット７０がベース３０の外側へ突出するが、その突出部分のテーブル移動方向における幅がガイドレール７１の幅程度と比較的狭いことから、液滴吐出装置をキャリッジ移動方向に、実質上、幅狭な小型なものとすることができる。また、テーブル移動方向において、保守ユニット７０がワーク最大走査範囲内に位置することから、液滴吐出装置のサイズをテーブル移動方向にも小さく抑えることができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態は、第３の実施形態の変形例であり、ベースの側方に配置された複数の保守装置がテーブル移動方向に一列に配列されている点が前記第３の実施形態と異なる。
図８（ａ）は第４の実施形態における液滴吐出装置の平面図、図８（ｂ）は同じく正面図である。

図８（ｂ）に示す液滴吐出装置１０のキャリッジ移動方向一端側の位置には、ベース３０に隣接して保守用ベース６５が設けられており、保守用ベース６５上に保守ユニット７０が設置されている。この保守ユニット７０の構成が第３の実施形態のものと異なっている。保守ユニット７０は、複数の保守装置４４〜４７をテーブル移動方向とキャリッジ移動方向とに移動可能な上下二段のスライド機構を有しており、このスライド機構上に複数の保守装置４４〜４７が配設されている。下段スライド機構は、保守用ベース６５上に設置されたガイドレール６３と、ガイドレール６３に案内されてテーブル移動方向と平行な方向に移動可能なステージ８６と、ステージ８６を走行させる駆動源となるモータ７５とを備える。また、上段スライド機構は、ステージ８６上に固定されたガイドレール６４と、ガイドレール６４に案内されてキャリッジ移動方向と平行な方向に移動可能な４列のステージ７６と、４列のステージ７６を個別に走行させる駆動源となる４つのエアシリンダ７８とを備える。保守装置４４〜４７は、上段スライド機構を構成する各ステージ７６上に１つずつ設けられてテーブル移動方向に沿って１列に配列されている。なお、図４の電気制御ブロック図における保守駆動装置７７は、本例の場合、モータ７５と、エアシリンダ７８を駆動させるための圧空の給気・排気をコントロールする電磁バルブにより構成される。また、保守ユニット７０を構成する上下二段のスライド機構が移動手段に相当する。さらにモータ７５を含む下段スライド機構が第１走査方向移動手段を構成し、エアシリンダ７８を含む上段スライド機構が第１走査方向移動手段を構成する。

下段スライド機構のモータ７５が駆動されることにより、４つの保守装置４４〜４７がテーブル移動方向に移動してそのうち保守に供される１つの保守装置が液滴吐出ヘッド１５の軌道延長線上の中継位置に配置される。次に下段スライド機構のエアシリンダ７８が駆動されることにより、中継位置に配置された保守装置がキャリッジ移動方向に吸着テーブル１９側へ延出するように移動してキャリッジ最大走査範囲Ｌ（図２参照）内の保守位置に配置される。図８の例ではフラッシング装置４５が保守位置に配置されている。本例では、すべての保守装置４４〜４７がキャリッジ移動方向においてベース３０の外側へ退避し、且つキャッピング装置４４が中継位置に配置された状態を保守ユニット７０の待機位置としている。保守ユニット７０が待機位置にあるときに各保守装置４４〜４７がとる位置がそれぞれの待機位置となる。なお、保守ユニット７０を構成する各保守装置４４〜４７の配列順序は図面に示す配列順序に限らず便宜変更可能である。

保守作動時には、吸着テーブル１９がテーブル退避位置まで退避するとともに、保守ユニット７０の上下スライド機構のモータ７５等が駆動されることにより、保守に供される保守装置が中継位置を経由して保守位置に配置される。これに前後してキャリッジ１８が移動して液滴吐出ヘッド１５が保守位置の保守装置と対応する位置に配置される。そして、保守を終えた保守装置は、逆の移動経路で待機位置に復帰する。

この第４実施形態によれば、保守装置４４〜４７をテーブル移動方向に１列に配列し、保守装置４４〜４７を１つずつキャリッジ移動方向に保守位置へ向かって移動させる構成なので、キャリッジ移動方向の移動ストロークを第３の実施形態の構成に比べ短くすることができる。よって、保守ユニット７０のキャリッジ移動方向の突出量を第３の実施形態の構成に比べ短くすることができ、第３の実施形態の液滴吐出装置よりもキャリッジ移動方向における装置サイズを小さくすることができる。

（変形例１）保守ユニットの待機位置は、吸着テーブルの下側と側方に配置した例を示したが、これに限らない。保守ユニットの待機位置を吸着テーブル１９の上方に配置してもよい。ベース３０の上面から吸着テーブルを跨いで上方に門形の支持部を設け、この支持部に下方へロッドを伸長可能な昇降装置（昇降手段）を配置し、昇降装置のロッドにテーブル移動方向に液滴吐出ヘッド１５側へ移動可能なスライド機構を支持させるとともに、スライド機構のステージに保守装置４４〜４７を配置した構成とする。保守動作時は、吸着テーブル１９が退避した後、保守装置４４〜４７が待機位置から中継位置へ下降し、中継位置からテーブル移動方向へ移動して保守位置に配置される。この構成によれば、門形の支持部のような構造物が増えるものの、第３および第４の実施形態に比べ液滴吐出装置１０の床面積を狭くでき装置の小型化を図ることができるなど、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（変形例２）保守ユニットの移動機構は、回転運動と直線運動の組み合わせでもよい。第４の実施形態では、保守ユニット７０の移動機構として、テーブル移動方向の下段スライド機構とキャリッジ移動方向の上段スライド機構とを組み合わせたが、回転機構とスライド機構の組み合わせでもよい。保守用ベース６５上に回転テーブルを配置しその上に径方向に伸縮するスライド機構を複数配置する。各スライド機構の上に各保守装置４４〜４７を配置する。

（変形例３）複数の保守ユニットを配列させるとき、キャリッジ１８の移動方向だけに配列する構成（第１の実施形態、第３の実施形態）、または、テーブルの移動方向だけに配列する構成（第２の実施形態、第４の実施形態）に限定されない。キャリッジの移動方向と、テーブルの移動方向に配列した組合せでもよい。例えばキャッピング装置４４とフラッシング装置４５をキャリッジ移動方向に配列し、ワイピング装置４６と電子天秤４７をテーブル移動方向に配列する。この構成では、保守装置４４〜４７の大きさにより、最適な配置にして、装置の構造を簡単にできる。

（変形例４）第１の実施形態において、保守ユニットは２つに分けて実施したが、昇降装置のロッドに支持された一つの可動板上に保守装置４４〜４７のすべてを配置して保守ユニットを１つにすることもできる。例えばリニアモータ５３を一方のガイドレール５１側に寄せ、保守ユニットをリニアモータ５３ともう一方のガイドレール５０の間に配置する。この構成では、２つの保守ユニットを個別に制御する必要がないので制御が簡単になるうえ、昇降装置を１つに減らすことも可能であり、１つに減らした場合には保守装置４４〜４７の移動機構を簡略な構成にできる。また、各保守装置４４〜４７を１つの可動板上にすべて配設し、一つの保守ユニットとして構成することもできる。また、各保守装置４４〜４７を個々に昇降させられるように４つの保守ユニットを配設した構成を採用することもできる。

（変形例５）キャッピング装置４４とフラッシング装置４５は、両機能を併せ持つ一つの保守装置に替えてもよい。この保守装置は、液滴吐出ヘッド１５に密着可能な箱型容器を有し、箱型容器にはフラッシング時に受け取った液を排出する排出管が備えられる。液滴吐出ヘッド１５に箱型容器を密着させることでキャッピング装置として機能し、液滴吐出ヘッド１５に箱型容器を密着させた状態で液滴を吐出することでフラッシング装置として機能する。この構成では、保守装置を一つ減らせるので保守ユニットの構成を簡略かつ小型にできる。

（変形例６）前記第１および第２の実施形態では、複数の保守装置４４〜４７のすべてをキャリッジ最大走査範囲Ｌ内に位置させたが、これに限定されない。例えば第１の実施形態において、４つの保守装置４４〜４７のうちキャリッジ移動方向両端の２つについてはキャリッジ最大走査範囲内に一部のみ位置する構成としてもよい。また、第２の実施形態において、４つの保守装置４４〜４７が一部のみキャリッジ最大走査範囲Ｌ内に位置する構成でもよい。要するに、キャリッジ最大走査範囲Ｌ内で液滴吐出ヘッド１５が保守装置４４〜４７による保守を受けられるのであれば、保守装置の一部のみがキャリッジ最大走査範囲内に位置するだけでもよい。さらに、複数の保守装置を備えた液滴吐出装置において、キャリッジ最大走査範囲内に位置する保守装置が１つある構成でもよい。この場合であっても、１つの保守装置の分はガイドレール７１を短く抑えることができる。

第１の実施形態の液滴吐出システムの構成を示す斜視図。 液滴吐出装置の構成を示す斜視図。 液滴吐出装置の構成を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。 液滴吐出装置の電気制御ブロック図。 液滴吐出装置の動作を示すフローチャート。 第２の実施形態の液滴吐出装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。 第３の実施形態の液滴吐出装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。 第４の実施形態の液滴吐出装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。

符号の説明

１…液滴吐出システム、１０…液滴吐出装置、１３…主走査駆動装置、１４…副走査駆動装置、１５…液滴吐出ヘッド、１８…キャリッジ、１９…テーブルとしての吸着テーブル、３２…ワークとしての基板、４４…保守装置及びクリーニング装置としてのキャッピング装置、４５…保守装置及びクリーニング装置としてのフラッシング装置、４６…保守装置及びクリーニング装置としてのワイピング装置、４７…保守装置及び重量測定装置としての電子天秤、５６，５７…移動手段を構成するとともに昇降手段としての昇降装置、６１…第１保守ユニット、６２…第２保守ユニット、６３，６４…移動手段を構成するレール、７０…保守ユニット、７１…ガイド部材としてのガイドレール。７５…移動手段を構成するモータ、７７…移動手段を構成する保守駆動装置、７８…移動手段および第２走査方向移動手段を構成するエアシリンダ、８４，８５…移動手段および第１走査方向移動手段を構成するリニアモータ。

Claims (10)

1. ワークを搭載し第１走査方向に移動するテーブルと、前記ワークに液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを搭載し第２走査方向に移動するキャリッジと、前記液滴吐出ヘッドの保守に供する保守装置と、を備える液滴吐出装置であって、
   前記保守装置は、待機時に前記テーブルの移動範囲内かつ前記テーブルの下方に配置されることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 請求項１に記載の液滴吐出装置において、
   保守動作開始時には、前記テーブルが保守装置と干渉しない位置に移動するとともに前記保守装置が移動手段により待機位置から保守位置に移動し、保守動作終了後には、前記保守装置が前記移動手段により前記保守位置から前記待機位置に移動することを特徴とする液滴吐出装置。
3. 請求項１又は２に記載の液滴吐出装置において、
   前記移動手段は、前記保守装置を前記待機位置と前記保守位置の間で昇降させる昇降手段であることを特徴とする液滴吐出装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
   前記保守装置は複数備えられていることを特徴とする液滴吐出装置。
5. 請求項４に記載の液滴吐出装置において、
   前記保守装置は前記キャリッジの移動方向に沿って少なくとも一列に配列されていることを特徴とする液滴吐出装置。
6. 請求項４に記載の液滴吐出装置において、
   前記保守装置は前記テーブルの移動方向に沿って少なくとも一列に配置されていることを特徴とする液滴吐出装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
   前記保守装置による保守の開始に先立ち、前記キャリッジを移動させて前記保守装置の前記保守位置と対応する所定の位置に前記液滴吐出ヘッドを配置することを特徴とする液滴吐出装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
   前記液滴吐出ヘッドのクリーニングに供するキャッピング装置、ワイピング装置、フラッシング装置のうち少なくとも一つを、前記保守装置として備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
   前記液滴吐出ヘッドから吐出される機能液の重量を測定する重量測定装置を、前記保守装置として備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドの保守方法であって、
    テーブルを保守装置と干渉しないテーブル退避位置へ移動させる工程と、
    前記保守装置を待機位置から保守位置へ移動させる工程と、
    前記キャリッジを移動させて保守位置の前記保守装置と対応する位置に前記液滴吐出ヘッドを配置する工程と、
    前記保守位置の前記保守装置に前記液滴吐出ヘッドを保守させる工程と
    を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドの保守方法。

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