JP4273762B2 - Droplet ejection apparatus and electro-optic device manufacturing method - Google Patents

Droplet ejection apparatus and electro-optic device manufacturing method Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出装置の使用方法、液滴吐出装置、電気光学装置、電気光学装置の製造方法および電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンターのインクジェット方式（液滴吐出方式）を応用して、例えば液晶表示装置におけるカラーフィルタや有機ＥＬ表示装置等を製造したり、基板上に金属配線を形成したりするのに使用する産業用の液滴吐出装置（インクジェット描画装置）が提案されている。
【０００３】
液滴吐出装置では、液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）に接触（密着）し得るキャップを有し、このキャップに接続された吸引ポンプの吸引力によって液滴吐出ヘッドから液体を吸引するキャッピング手段が設けられている（例えば、特許文献１参照）。このキャッピング手段は、液滴吐出ヘッド内に液体を充填したり、ノズル詰まりを解消したりする際に使用される。
【０００４】
従来の液滴吐出装置では、キャッピング手段を介して液滴吐出ヘッドから吸引したインク等の吐出対象液は、廃液タンクに移送され、廃棄されている。このため、キャッピングによって吸引した吐出対象液は、無駄になるので、吐出対象液の消費量が多いという問題があった。特に、産業用の液滴吐出装置では、通常、装置が大型であったり、使用する吐出対象液が特殊で高価なものであったりするために、吐出対象液の消費量増大は、製造物の大幅なコストアップにつながっていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平３−１６４５６４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、吐出対象液の消費量を低減することができる液滴吐出装置の使用方法、液滴吐出装置、かかる液滴吐出装置を用いて製造される電気光学装置、かかる液滴吐出装置を用いる電気光学装置の製造方法、および、かかる電気光学装置を備える電子機器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
【００１１】
本発明の液滴吐出装置は、ワークに対して吐出対象液の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対応して設けられたキャップと、
前記キャップでの吸引力を発生する吸引力発生手段と、
前記液滴吐出ヘッドに前記キャップを接触させた状態で前記吸引力発生手段の吸引力により前記液滴吐出ヘッドから流体を吸引したときに前記液滴吐出ヘッドから排出された吐出対象液を移送して回収する第１の液体回収手段とを備え、
前記第１の液体回収手段は、前記液滴吐出ヘッドから排出された吐出対象液を他の液体と混合することなく回収し、
前記第１の液体回収手段により回収された吐出対象液は、前記液滴吐出ヘッドから吐出する吐出対象液として再利用に供され、
前記液滴吐出ヘッドから捨て吐出された吐出対象液を受ける捨て吐出用液受け部と、
前記液滴吐出ヘッドのドット抜け検査を行う際に前記液滴吐出ヘッドから吐出された吐出対象液を受けるドット抜け検査用液受け部と、
前記捨て吐出用液受け部と前記ドット抜け検査用液受け部とのうちの少なくとも一方で受けた吐出対象液を移送して回収する第２の液体回収手段とをさらに備え、
前記第２の液体回収手段により回収された吐出対象液は、前記液滴吐出ヘッドから吐出する吐出対象液として再利用に供され、
前記第１の液体回収手段は、回収した吐出対象液を再利用に供するために貯留する再利用貯留部と、前記液滴吐出ヘッドに洗浄液が供給された状態で前記液滴吐出ヘッドから当該洗浄液を吸引したとき、当該洗浄液を前記第１の液体回収手段が回収した吐出対象液と別個に貯留する廃液貯留部とを有し、
前記第２の液体回収手段は、回収した吐出対象液を前記第１の液体回収手段が回収した吐出対象液および洗浄液と個別に、再利用に供するために貯留する排液タンクを有することを特徴とする。
これにより、吐出対象液の消費量を低減することができる液滴吐出装置を提供することができる。
また、回収した吐出対象液を再利用する前に一旦貯留しておくことができる。
また、キャップおよび吸引力発生手段を使用して液滴吐出ヘッド内を洗浄液で洗浄した場合にも、用いた洗浄液を回収した吐出対象液と混合することなく別個に貯留することができる。
【００１２】
本発明の液滴吐出装置は、ワークに対して互いに種類の異なる吐出対象液の液滴を吐出する複数組の液滴吐出ヘッドと、
前記各液滴吐出ヘッドに対応して設けられたキャップと、
前記キャップでの吸引力を発生する吸引力発生手段と、
前記液滴吐出ヘッドに前記キャップを接触させた状態で前記吸引力発生手段の吸引力により前記液滴吐出ヘッドから流体を吸引したときに前記液滴吐出ヘッドから排出された吐出対象液を移送して回収する第１の液体回収手段とを備え、
前記第１の液体回収手段は、前記各液滴吐出ヘッドから排出された吐出対象液を種類別に他の液体と混合することなく回収し、
前記第１の液体回収手段により回収された吐出対象液は、種類別に、前記液滴吐出ヘッドから吐出する吐出対象液として再利用に供され、
前記液滴吐出ヘッドから捨て吐出された吐出対象液を種類別に受ける複数の捨て吐出用液受け部と、
前記液滴吐出ヘッドのドット抜け検査を行う際に前記液滴吐出ヘッドから吐出された吐出対象液を種類別に受ける複数のドット抜け検査用液受け部と、
前記捨て吐出用液受け部と前記ドット抜け検査用液受け部とのうちの少なくとも一方で受けた吐出対象液を移送して回収する第２の液体回収手段とをさらに備え、
前記第２の液体回収手段により回収された吐出対象液は、種類別に、前記液滴吐出ヘッドから吐出する吐出対象液として再利用に供され、
前記第１の液体回収手段は、回収した吐出対象液を再利用に供するために種類別に貯留する複数の再利用貯留部と、前記液滴吐出ヘッドに洗浄液が供給された状態で前記液滴吐出ヘッドから当該洗浄液を吸引したとき、当該洗浄液を前記第１の液体回収手段が回収した吐出対象液と別個に貯留する廃液貯留部とを有し、
前記第２の液体回収手段は、回収した吐出対象液を前記第１の液体回収手段が回収した吐出対象液および洗浄液と個別に、再利用に供するために種類別に貯留する複数の排液タンクを有することを特徴とする。
これにより、吐出対象液の消費量を低減することができる液滴吐出装置を提供することができる。
また、回収した吐出対象液を再利用する前に一旦貯留しておくことができる。
また、キャップおよび吸引力発生手段を使用して液滴吐出ヘッド内を洗浄液で洗浄した場合にも、用いた洗浄液を回収した吐出対象液と混合することなく別個に貯留することができる。
【００１３】
本発明の液滴吐出装置では、前記キャップへの吸引流路内の圧力を検出する圧力検出手段をさらに備えることが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記各キャップへの吸引流路内の圧力をそれぞれ検出する圧力検出手段をさらに備えることが好ましい。
これにより、圧力検出手段の検出結果を、例えば各キャップにおける吸引エラーの検知や、各吸引力発生源の作動制御に利用することができる。
【００１４】
本発明の液滴吐出装置では、前記キャップは、前記液滴吐出ヘッドに前記キャップを接触させた状態で前記液滴吐出ヘッドに形成された吐出ノズル群を包含し得る凹部が形成されたキャップ本体と、前記キャップ本体の下方に設置され、前記キャップ本体を上下方向に移動可能に保持するキャップホルダと、前記キャップ本体と前記キャップホルダとの間に設置され、前記キャップ本体を上方に向かって付勢するコイルバネとを有することが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記キャップは、複数設けられており、該複数のキャップを一体的に上下方向に昇降させる昇降機構をさらに備えることが好ましい。
【００１５】
本発明の液滴吐出装置は、装置本体と、ワークが載置されるワーク載置部と、前記液滴吐出ヘッドと前記ワーク載置部とを相対的に移動させる相対移動機構とをさらに備えることが好ましい。
これにより、目的に合わせてワーク上に多彩なパターンを形成（描画）することができる。
【００１６】
本発明の液滴吐出装置では、前記相対移動機構は、前記ワーク載置部を前記装置本体に対し水平な一方向（以下、「Ｙ軸方向」と言う）に移動させるＹ軸方向移動機構と、前記液滴吐出ヘッドを前記装置本体に対し前記Ｙ軸方向に垂直かつ水平な方向（以下、「Ｘ軸方向」と言う）に移動させるＸ軸方向移動機構とで構成されることが好ましい。
これにより、目的に合わせてワーク上に多彩なパターンを形成（描画）することができる。
【００１７】
本発明の液滴吐出装置では、前記ワーク載置部と前記液滴吐出ヘッドとを相対的に移動させつつ前記液滴吐出ヘッドから液滴を吐出することにより、前記ワークに所定のパターンを形成することが好ましい。
これにより、目的に合わせてワーク上に多彩なパターンを形成（描画）することができる。
【００１８】
本発明の電気光学装置の製造方法は、本発明の液滴吐出装置を用いることを特徴とする。
これにより、ワークに対するパターンの形成（描画）を高い精度で行うことができるとともに、製造コストの低減が図れる電気光学装置の製造方法を提供することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液滴吐出装置の使用方法および液滴吐出装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１および図２は、それぞれ、本発明の液滴吐出装置の第１実施形態を示す平面図および側面図、図９は、図１および図２に示す液滴吐出装置におけるタンク収納部を示す斜視図である。なお、以下では、説明の便宜上、水平な一方向（図１および図２中の左右方向に相当する方向）を「Ｙ軸方向」と言い、このＹ軸方向に垂直であって水平な方向（図１中の上下方向に相当する方向）を「Ｘ軸方向」と言う。また、Ｙ軸方向であって図１および図２中の右方向への移動を「Ｙ軸方向に前進」、Ｙ軸方向であって図１および図２中の左方向への移動を「Ｙ軸方向に後退」と言い、Ｘ軸方向であって図１中の下方向への移動を「Ｘ軸方向に前進」、Ｘ軸方向であって図１中の上方向への移動を「Ｘ軸方向に後退」と言う。
【００２０】
図１および図２に示す液滴吐出システム（液滴吐出系）１０は、液滴吐出ヘッド１１１を有する液滴吐出装置（インクジェット描画装置）１と、この液滴吐出装置１を収容するチャンバ（チャンバルーム）９１とを備えている。
液滴吐出装置１は、ワークとしての基板Ｗに対し、例えばインクや、目的とする材料を含む機能液等の液体（吐出対象液）をインクジェット方式（液滴吐出方式）により微小な液滴の状態で吐出して所定のパターンを形成（描画）する装置であり、例えば液晶表示装置におけるカラーフィルタや有機ＥＬ表示装置等を製造したり、基板上に金属配線を形成したりするのに用いることができるものである。液滴吐出装置１が対象とする基板Ｗの素材は、特に限定されず、板状の部材であればいかなるものでもよいが、例えば、ガラス基板、シリコン基板、フレキシブル基板等を対象とすることができる。
【００２１】
また、本発明で対象とするワークは、板状の部材に限らず、底面が平らな部材であればいかなるものでもよい。例えば、本発明は、レンズをワークとし、このレンズに液滴を吐出することにより光学薄膜等のコーティングを形成する液滴吐出装置などにも適用することができる。また、本発明は、比較的大型のワーク（例えば、長さ、幅がそれぞれ数十ｃｍ〜数ｍ程度のもの）にも対応することができる比較的大型の液滴吐出装置１に特に好ましく適用することができる。
【００２２】
この液滴吐出装置１は、装置本体２と、ワーク載置部としての基板搬送テーブル（基板搬送ステージ）３と、複数の液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）１１１を有するヘッドユニット１１と、装置本体２の側方に設置された付帯装置（メンテナンス装置）１２と、タンク収納部１３と、基板Ｗにガスを吹き付けるブロー装置１４と、基板搬送テーブル３の移動距離を測定するレーザー測長器１５と、ドット抜け検出ユニット１９とを備えている。
【００２３】
液滴吐出ヘッド１１１から吐出する吐出対象液としては、特に限定されず、カラーフィルタのフィルタ材料を含むインクの他、例えば以下のような各種の材料を含む液体（サスペンション、エマルション等の分散液を含む）とすることができる。・有機ＥＬ（electroluminescence）装置におけるＥＬ発光層を形成するための発光材料。・電子放出装置における電極上に蛍光体を形成するための蛍光材料。・ＰＤＰ（Plasma Display Panel）装置における蛍光体を形成するための蛍光材料。・電気泳動表示装置における泳動体を形成する泳動体材料。・基板Ｗの表面にバンクを形成するためのバンク材料。・各種コーティング材料。・電極を形成するための液状電極材料。・２枚の基板間に微小なセルギャップを構成するためのスペーサを構成する粒子材料。・金属配線を形成するための液状金属材料。・マイクロレンズを形成するためのレンズ材料。・レジスト材料。・光拡散体を形成するための光拡散材料。
【００２４】
図２に示すように、装置本体２は、床上に設置された架台２１と、架台２１上に設置された石定盤（定盤）２２とを有している。石定盤２２の上には、基板搬送テーブル３が装置本体２に対しＹ軸方向に移動可能に設置されている。基板搬送テーブル３は、リニアモータ５１の駆動により、Ｙ軸方向に前進・後退する。基板Ｗは、基板搬送テーブル３上に載置される。
【００２５】
液滴吐出装置１では、基板搬送テーブル３と同程度の大きさの比較的大型の基板Ｗから、基板搬送テーブル３より小さい比較的小型の基板Ｗまで、様々な大きさおよび形状の基板Ｗを対象にすることができる。基板Ｗは、原則としては基板搬送テーブル３と中心を一致させるように位置決めした状態で液滴吐出動作をすることが好ましいが、比較的小型の基板Ｗの場合には、基板搬送テーブル３の端に寄せた位置に位置決めして液滴吐出動作をしてもよい。
【００２６】
図１に示すように、基板搬送テーブル３のＸ軸方向に沿った２つの辺の付近には、それぞれ、基板Ｗに対する液滴吐出（描画）前に液滴吐出ヘッド１１１から捨て吐出（捨て打ち、予備吐出またはフラッシングとも呼ばれる）された液滴を受ける液受け部（捨て吐出用液受け部）を備えた描画前フラッシングユニット１０４が設置されている。描画前フラッシングユニット１０４には、吸引チューブ（図示せず）が接続されており、捨て吐出された吐出対象液は、この吸引チューブを通り、後述する排液装置（第２の液体回収手段）１８により回収・貯留される。
【００２７】
基板搬送テーブル３のＹ軸方向の移動距離は、移動距離検出手段としてのレーザー測長器１５により測定される。レーザー測長器１５は、装置本体２側に設置されたレーザー測長器センサヘッド１５１、ミラー１５２およびレーザー測長器本体１５３と、基板搬送テーブル３側に設置されたコーナーキューブ１５４とを有している。レーザー測長器センサヘッド１５１からＸ軸方向に沿って出射したレーザー光は、ミラー１５２で屈曲してＹ軸方向に進み、コーナーキューブ１５４に照射される。コーナーキューブ１５４での反射光は、ミラー１５２を経て、レーザー測長器センサヘッド１５１に戻る。液滴吐出装置１では、このようなレーザー測長器１５によって検出された基板搬送テーブル３の移動距離（現在位置）に基づいて、液滴吐出ヘッド１１１からの吐出タイミングが生成される。
【００２８】
装置本体２には、ヘッドユニット１１を支持するメインキャリッジ６１が、基板搬送テーブル３の上方空間においてＸ軸方向に移動可能に設置されている。複数の液滴吐出ヘッド１１１を有するヘッドユニット１１は、リニアモータとガイドとを備えたリニアモータアクチュエータ６２の駆動により、メインキャリッジ６１とともにＸ軸方向に前進・後退する。
【００２９】
本実施形態の液滴吐出装置１では、液滴吐出ヘッド１１１のいわゆる主走査は、基板搬送テーブル３をＹ軸方向に移動しつつ、レーザー測長器１５を用いて生成した吐出タイミングに基づいて、液滴吐出ヘッド１１１の駆動（液滴の選択的吐出）を行う。また、これに対応して、いわゆる副走査は、ヘッドユニット１１（液滴吐出ヘッド１１１）のＸ軸方向への移動により行われる。
【００３０】
また、装置本体２には、基板Ｗ上に吐出された液滴を半乾燥させるブロー装置１４が設置されている。ブロー装置１４は、Ｘ軸方向に沿ってスリット状に開口するノズルを有しており、基板Ｗを基板搬送テーブル３によりＹ軸方向に搬送しつつ、このノズルより基板Ｗへ向けてガスを吹き付ける。本実施形態の液滴吐出装置１では、Ｙ軸方向に互いに離れた個所に位置する２個のブロー装置１４が設けられている。
【００３１】
装置本体２および付帯装置１２の近傍には、ラック（棚）１３１を有するタンク収納部１３が設置されている。図９に示すように、タンク収納部１３のラック１３１には、第１の一次タンク（吐出対象液タンク）４０１、第２の一次タンク（吐出対象液タンク）４０２、第１の洗浄液タンク５０１、第２の洗浄液タンク５０２、第１の再利用タンク（再利用貯留部）１７１、第２の再利用タンク（再利用貯留部）１７２、第１の排液タンク１８１および第２の排液タンク１８２がそれぞれ設置（収納）されている（第１の排液タンク１８１および第２の排液タンク１８２は、図９中では図示を省略）。なお、本実施形態では、一次タンクを２個備えているが、一次タンクは、１個でも３個以上でもよい（他のタンクについても同様）。
【００３２】
第１の一次タンク４０１および第２の一次タンク４０２は、液滴吐出ヘッド１１１から吐出するための吐出対象液を貯留する。第１の洗浄液タンク５０１および第２の洗浄液タンク５０２は、後述するクリーニングユニット８１に供給するための洗浄液を貯留する。第１の再利用タンク１７１および第２の再利用タンク１７２は、後述するキャッピングユニット８３から回収された吐出対象液を貯留する。第１の排液タンク１８１および第２の排液タンク１８２は、描画前フラッシングユニット１０４、後述する定期フラッシングユニット８２および後述するドット抜け検出ユニット１９において液滴吐出ヘッド１１１より吐出された吐出対象液を貯留する。
【００３３】
第１の一次タンク４０１、第２の一次タンク４０２は、それぞれ、空になったときに吐出対象液を補充したり、満杯になっているタンクに交換したりすることができるようになっている。なお、第１の一次タンク４０１および第２の一次タンク４０２は、交換（着脱）と、吐出対象液の補充との少なくとも一方が行えるようになっていればよい。
【００３４】
同様に、第１の洗浄液タンク５０１、第２の洗浄液タンク５０２も、それぞれ、交換または洗浄液の補充を行うことができるようになっている。また、第１の再利用タンク１７１、第２の再利用タンク１７２、第１の排液タンク１８１および第２の排液タンク１８２は、それぞれ、満杯になったときに空のタンクへの交換または内部の液体の抜き取りを行うことができるようになっている。
【００３５】
図１に示すように、ドット抜け検出ユニット１９は、石定盤２２上における基板搬送テーブル３の移動領域と重ならない場所であって、ヘッドユニット１１の移動領域の下方に位置する場所に固定的に設置されている。ドット抜け検出ユニット１９は、液滴吐出ヘッド１１１のノズルの目詰まりが原因となって生じるドット抜けを検出するものであり、例えばレーザー光を投光・受光する投光部および受光部を備えている。
【００３６】
ドット抜け検出を行う際には、ヘッドユニット１１がドット抜け検出ユニット１９の上方空間をＸ軸方向に移動しつつ、各ノズルから液滴を捨て吐出し、ドット抜け検出ユニット１９は、この捨て吐出された液滴に対し投光・受光を行って、目詰まりしているノズルの有無および個所を光学的に検出する。この際に液滴吐出ヘッド１１１から吐出された吐出対象液は、ドット抜け検出ユニット１９が備える受け皿（ドット抜け検査用液受け部）に溜まり、この受け皿の底部に接続された吸引チューブ（図示せず）を通って回収され、前記第１の排液タンク１８１および第２の排液タンク１８２内に貯留される。
【００３７】
液滴吐出装置１の近傍には、制御装置（制御手段）１６が設けられている。制御装置１６は、液滴吐出装置１の各部の作動を制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、液滴吐出装置１の制御動作を実行するためのプログラム等の各種プログラムおよび各種データを記憶（格納）する記憶部とを有している。図示の構成では、制御装置１６は、後述するチャンバ９１の外部に設置されている。
【００３８】
このような液滴吐出装置１は、好ましくは、チャンバ装置９により、雰囲気の温度および湿度が管理された環境下で基板Ｗに対する液滴の吐出（描画）を行う。チャンバ装置９は、液滴吐出装置１を収容（収納）するチャンバ９１と、チャンバ９１の外部に設置された空調装置９２とを有している。空調装置９２は、公知のエアーコンディショナー装置を内蔵しており、空気の温度および湿度を調節（調整）して、この空気を導入ダクト９３を介してチャンバ９１の天井裏９１１に送り込む。空調装置９２から天井裏９１１に送り込まれた空気は、天井に設置されたフィルタ９１２を透過して、チャンバ９１の主室９１３に導入される。
【００３９】
チャンバ９１内には、主室９１３のほかに、隔壁９１４、９１５により副室９１６が設けられており、タンク収納部１３は、この副室９１６内に設置されている。隔壁９１４には、主室９１３と副室９１６とを連通する連通部（開口）９１７が形成されている。
副室９１６には、チャンバ９１の外部に対する開閉扉（開閉部）９１８が設けられている（図１参照）。なお、副室９１６の開閉部は、開閉扉９１８のような開き戸に限らず、引き戸、シャッターなどでもよい。
また、副室９１６には、副室９１６内の気体を排出する排気口が形成され、この排気口には、外部へ伸びる排気ダクト９４が接続されている。主室９１３内の空気は、連通部９１７を通過して副室９１６に流入した後、排気ダクト９４を通過してチャンバ装置９の外部に排出される。
【００４０】
このようなチャンバ装置９によって液滴吐出装置１の周囲の温度および湿度が管理されることにより、温度変化による基板Ｗや装置各部の膨張・収縮が原因となって誤差が生じるのを防止することができ、基板Ｗ上に液滴によって描画（形成）されるパターンの精度をより高くすることができる。また、タンク収納部１３も温度および湿度が管理された環境に置かれるので、吐出対象液の粘度等の特性も安定し、液滴によるパターンの形成（描画）をより高い精度で行うことができる。また、チャンバ９１内へのチリ、ホコリ等の侵入を防止することができ、基板Ｗを清浄に維持することができる。
なお、チャンバ９１内には、空気以外のガス（例えば窒素、二酸化炭素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等の不活性ガスなど）を空調して供給・充填し、このガスの雰囲気中で液滴吐出装置１を稼動することとしてもよい。
【００４１】
また、このような液滴吐出システム１０では、開閉扉９１８を開くことにより、主室９１３を外部に開放することなく、タンク収納部１３にアクセスすることができる。これにより、タンク収納部１３へのアクセス時に液滴吐出装置１の周囲（環境）の管理された温度および湿度を乱すことがないので、タンクの交換、液体の補充または回収を行った直後でも、高い精度でパターンの形成（描画）を行うことができる。また、タンクの交換、液体の補充または回収を行った後でも、主室９１３内の温度や液滴吐出装置１の各部の温度が管理された値に戻るのを待たずに済むので、スループット（生産能率）の向上が図れる。このようなことから、基板Ｗ等のワークを高い精度で量産するのに極めて有利であり、製造コスト低減が図れる。
【００４２】
図３は、図１および図２に示す液滴吐出装置における架台、石定盤および基板搬送テーブルを示す平面図、図４は、図１および図２に示す液滴吐出装置における架台、石定盤および基板搬送テーブルを示す側面図である。
図３および図４に示すように、石定盤２２の上には、基板搬送テーブル３と、基板搬送テーブル３をＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動機構５とが設置されている。図３に示すように、基板搬送テーブル３には、載置された基板Ｗを吸着して固定するための複数の吸引口（吸引部）３３２が形成されている。
【００４３】
図４に示すように、Ｙ軸方向移動機構５は、リニアモータ５１と、エアスライダ５２とを有している。エアスライダ５２は、石定盤２２上でＹ軸方向に沿って延在するスライドガイド５２１と、このスライドガイド５２１に沿って移動するスライドブロック５２２とを有している。スライドブロック５２２は、スライドガイド５２１との間に空気を吹き出す吹き出し口を有しており、この吹き出し口から吹き出す空気をスライドガイド５２１との間に介在させることにより、円滑に移動可能になっている。
【００４４】
スライドブロック５２２上には、ベース１０８が固定され、このベース１０８の上に、基板搬送テーブル３がθ軸回転機構１０５を介して固定されている。このようにして、基板搬送テーブル３は、エアスライダ５２によってＹ軸方向に円滑に移動可能に支持され、リニアモータ５１の駆動によりＹ軸方向に移動するようになっている。また、基板搬送テーブル３は、θ軸回転機構１０５により、基板搬送テーブル３の中心を通る鉛直なθ軸を回転中心として所定範囲で回動可能になっている。
【００４５】
Ｙ軸方向移動機構５の上方には、例えばステンレス鋼等の金属材料で構成された一対の帯状の薄板１０１がＹ軸方向移動機構５を上側から覆うように張り渡されている。薄板１０１は、ベース１０８の上面に形成された凹部（溝）内を通ってベース１０８とθ軸回転機構１０５との間を挿通している。この薄板１０１が設けられていることにより、液滴吐出ヘッド１１１から吐出された吐出対象液がＹ軸方向移動機構５に付着するのを防止することができ、Ｙ軸方向移動機構５を保護することができる。
【００４６】
石定盤２２は、無垢の石材で構成され、その上面は、高い平面度を有している。この石定盤２２は、環境温度変化に対する安定性、振動に対する減衰性、経年変化（劣化）に対する安定性、吐出対象液に対する耐食性等の各種の特性に優れている。本実施形態では、このような石定盤２２によってＹ軸方向移動機構５および後述するＸ軸方向移動機構６を支持したことにより、環境温度変化、振動、経年変化（劣化）等の影響による誤差が少なく、基板搬送テーブル３とヘッドユニット１１（液滴吐出ヘッド１１１）との相対的な移動に高い精度が得られるとともに、その高い精度を常に安定して維持することができる。その結果、液滴によるパターンの形成（描画）をより高い精度で、かつ常に安定して行うことができる。
石定盤２２を構成する石材は、特に限定されないが、ベルファストブラック、ラステンバーグ、クルヌールおよびインディアンブラックのいずれかであるのが好ましい。これにより、石定盤２２の上記の各特性をより優れたものとすることができる。
【００４７】
このような石定盤２２は、架台２１に支持されている。架台２１は、アングル材等を方形に組んで構成された枠体２１１と、枠体２１１の下部に分散配置された複数の支持脚２１２とを有している。架台２１は、好ましくは空気バネまたはゴムブッシュ等による防振構造を有しており、床からの振動を石定盤２２に極力伝達しないように構成されている。
また、石定盤２２は、好ましくは架台２１と非締結状態（非固定状態）で架台２１に支持（載置）されている。これにより、架台２１に生じる熱膨張等が石定盤２２に影響するのを回避することができ、その結果、液滴によるパターンの形成（描画）をさらに高い精度で行うことができる。
【００４８】
また、本実施形態では、石定盤２２は、平面視で、Ｙ軸方向に長い長方形をなすＹ軸方向移動機構支持部２２１と、このＹ軸方向移動機構支持部２２１の長手方向の途中の部分からＸ軸方向に両側にそれぞれ突出する支柱支持部２２２および２２３とで構成されており、その結果、石定盤２２の形状は、平面視で十字状をなしている。換言すれば、石定盤２２は、平面視で、長方形から４つの隅部付近を除去したような形状をなしている。支柱支持部２２２および２２３上には、後述する４本の支柱２３が設置される。すなわち、石定盤２２は、平面視で、長方形から、Ｙ軸方向移動機構５および支柱２３を設置しない部分を除去したような形状をなすものとなっている。
【００４９】
これにより、石定盤２２の重量を軽減することができ、また、石定盤２２が占める領域を少なくできるので、液滴吐出装置１の据え付け場所への輸送が容易になるとともに、工場の据え付け場所の床の耐荷重も小さくて済み、また、工場内での液滴吐出システム１０の占有面積を小さくすることができる。なお、このような本実施形態における石定盤２２は、１個の石材で構成されていても、複数個の石材を組み合わせて構成されていてもよい。
【００５０】
図５は、図１および図２に示す液滴吐出装置におけるヘッドユニットおよびＸ軸方向移動機構を示す平面図、図６は、図５中の矢印Ａ方向から見た側面図、図７は、図５中の矢印Ｂ方向から見た正面図である。
図６および図７に示すように、石定盤２２（支柱支持部２２２および２２３）の上には、Ｙ軸方向移動機構５を挟んで２本ずつ対峙する計４本の支柱２３と、これらの支柱２３に支持されたＸ軸方向に沿って延びる互いに平行な２本の桁（梁）２４および２５とが設置されている。基板搬送テーブル３は、この桁２４および２５の下を通過可能になっている。
【００５１】
液滴吐出ヘッド１１１（ヘッドユニット１１）をＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動機構６は、桁２４および２５を介して、４本の支柱２３に支持されている。図５に示すように、Ｘ軸方向移動機構６は、ヘッドユニット１１を支持するメインキャリッジ（ヘッドユニット支持体）６１と、桁２４上に設置され、メインキャリッジ６１をＸ軸方向に案内するとともに駆動するリニアモータアクチュエータ６２と、桁２５上に設置され、メインキャリッジ６１をＸ軸方向に案内するガイド６３とを有している。メインキャリッジ６１は、リニアモータアクチュエータ６２とガイド６３との間に架け渡されるようにして設置されている。
なお、本実施形態では、Ｙ軸方向移動機構５とＸ軸方向移動機構６とで、基板搬送テーブル３と液滴吐出ヘッド１１１（ヘッドユニット１１）とを相対的に移動させる相対移動機構が構成される。
【００５２】
ヘッドユニット１１は、メインキャリッジ６１に対し着脱可能に支持されている。ヘッドユニット１１がメインキャリッジ６１とともにＸ軸方向に移動することにより、液滴吐出ヘッド１１１の副走査が行われる。
また、ヘッドユニット１１は、メインキャリッジ６１に対するヘッドユニット１１の高さを調整するヘッドユニット高さ調整機構２０を介してメインキャリッジ６１に支持されている。これにより、基板Ｗの厚さに合わせて、液滴吐出ヘッド１１１のノズル形成面と基板Ｗとの隙間を調整することができる。ヘッドユニット高さ調整機構２０は、例えば、ボールねじとこれを回転駆動するモータとを備えた構成になっている。
【００５３】
図７に示すように、リニアモータアクチュエータ６２およびガイド６３は、支柱２３を超えてさらに外側に延長して設けられている。これにより、ヘッドユニット１１は、後述する付帯装置１２の上方にまで移動することができるようになっている。
リニアモータアクチュエータ６２とガイド６３との間には、さらに、カメラキャリッジ１０６が架け渡されるようにして設置されている。カメラキャリッジ１０６は、リニアモータアクチュエータ６２およびガイド６３をメインキャリッジ６１と共用するとともに、メインキャリッジ６１と独立してＸ軸方向に移動する。
カメラキャリッジ１０６には、基板Ｗの所定の個所に設けられたアライメントマークを画像認識するための認識カメラ１０７が設置されている。認識カメラ１０７は、カメラキャリッジ１０６から下方に吊り下げられた状態で支持されている。なお、認識カメラ１０７は、他の用途に用いてもよい。
【００５４】
図８は、図１および図２に示す液滴吐出装置におけるパターン形成動作（描画動作）を説明するための模式図である。図８に示すように、ヘッドユニット１１には、液滴吐出ヘッド１１１が複数個（本実施形態では１２個）設置されている。各液滴吐出ヘッド１１１のノズル形成面には、液滴を吐出する多数の吐出ノズル（開口）が一列または二列以上に並んで形成されている。ヘッドユニット１１において、１２個の液滴吐出ヘッド１１１は、６個ずつ二列に副走査方向（Ｘ軸方向）に並んで配置されるとともに、各液滴吐出ヘッド１１１は、そのノズル列が副走査方向に対し傾斜した姿勢になっている。
【００５５】
液滴吐出ヘッド１１１には、各吐出ノズルに対し、それぞれ、駆動素子としての図示しない圧電素子（ピエゾ素子）を有する駆動部が設けられている。前記制御装置１６は、各液滴吐出ヘッド１１１に対し、それぞれ、図示しないドライバを介して前記各駆動部の駆動を制御する。これにより、各液滴吐出ヘッド１１１は、所定の液滴吐出ヘッド１１１の所定の吐出ノズルからそれぞれ液滴を吐出する。この場合、例えば、圧電素子に所定の電圧が印加されると、その圧電素子が変形（伸縮）し、これにより対応する圧力室（液室）内が加圧され、対応する吐出ノズル（当該圧力室に連通する吐出ノズル）から所定量の液滴が吐出される。
なお、本発明では、液滴吐出ヘッド１１１は、上記のような構成に限らず、例えば、吐出対象液を駆動素子としてのヒータで加熱して沸騰させ、その圧力によって液滴を吐出ノズルから吐出するように構成されたようなものであってもよい。
【００５６】
また、ヘッドユニット１１における各液滴吐出ヘッド１１１の上述した配列パターンは一例であり、例えば、各ヘッド列における隣接する液滴吐出ヘッド１１１同士を９０°の角度を持って配置（隣接ヘッド同士が「ハ」字状）したり、各ヘッド列間における液滴吐出ヘッド１１１を９０°の角度を持って配置（列間ヘッド同士が「ハ」字状）したりしてもよい。いずれにしても、複数個の液滴吐出ヘッド１１１の全吐出ノズルによるドットが副走査方向において連続していればよい。
【００５７】
さらに、液滴吐出ヘッド１１１は、副走査方向に対し傾斜した姿勢で設置されていなくてもよく、また、複数個の液滴吐出ヘッド１１１が千鳥状、階段状に配設されていてもよい。また、所定長さのノズル列（ドット列）を構成できる限り、これを単一の液滴吐出ヘッド１１１で構成してもよい。また、メインキャリッジ６１に複数のヘッドユニット１１が設置されていてもよい。
【００５８】
次に、制御装置１６の制御による液滴吐出装置１の全体の作動について簡単に説明する。基板搬送テーブル３上に基板Ｗが給材され、液滴吐出装置１が備える基板位置決め装置（説明省略）の作動により基板搬送テーブル３上で所定の位置に位置決め（プリアライメント）されると、基板搬送テーブル３の各吸引口３３２からのエアー吸引により、基板Ｗは、基板搬送テーブル３に吸着・固定される。次いで、基板搬送テーブル３およびカメラキャリッジ１０６がそれぞれ移動することにより、認識カメラ１０７が基板Ｗの所定の個所（１箇所または複数箇所）に設けられたアライメントマークの上方に移動し、このアライメントマークを認識する。この認識結果に基づいて、θ軸回転機構１０５が作動して基板Ｗのθ軸回りの角度が補正されるとともに、基板ＷのＸ軸方向およびＹ軸方向の位置補正がデータ上で行われる（本アライメント）。
以上のような基板Ｗのアライメント作業が完了すると、液滴吐出装置１は、基板Ｗ上に所定のパターンを形成（描画）する動作を開始する。この動作は、液滴吐出ヘッド１１１（ヘッドユニット１１）を基板Ｗに対し主走査および副走査することにより行われる。
【００５９】
本実施形態の液滴吐出装置１では、主走査は、ヘッドユニット１１を装置本体２に対し停止した（移動しない）状態で、基板搬送テーブル３の移動により基板ＷをＹ軸方向に移動させながら、基板Ｗに対し各液滴吐出ヘッド１１１から液滴を吐出することにより行う。すなわち、本実施形態では、Ｙ軸方向が主走査方向となる。
【００６０】
この主走査は、基板搬送テーブル３の前進（往動）中に行っても、後退（復動）中に行っても、前進および後退の両方（往復）で行ってもよい。また、基板搬送テーブル３を複数回往復させて、複数回繰り返し行ってもよい。このような主走査により、基板Ｗ上の、所定の幅（ヘッドユニット１１により吐出可能な幅）で主走査方向に沿って延びる領域に、液滴の吐出が終了する。
【００６１】
このような主走査の後、副走査を行う。副走査は、液滴の非吐出時に、メインキャリッジ６１の移動により、ヘッドユニット１１を前記所定の幅の分だけＸ軸方向に移動させることにより行う。すなわち、本実施形態では、Ｘ軸方向が副走査方向となる。
このような副走査の後、前記と同様の主走査を行う。これにより、前回の主走査で液滴が吐出された領域に隣接する領域に対し、液滴が吐出される。
このようにして、主走査と副走査とを交互に繰り返し行うことにより、基板Ｗの全領域に対して液滴が吐出され、基板Ｗ上に、吐出された液滴（液体）による所定のパターンを形成（描画）することができる。
【００６２】
なお、本発明では、主走査方向と副走査方向とは、上述したのと逆になっていてもよい。すなわち、基板Ｗ（基板搬送テーブル３）を停止させた状態で液滴吐出ヘッド１１１（ヘッドユニット１１）をＸ軸方向に移動させながら基板Ｗに対して液滴を吐出することによって主走査を行い、液滴の非吐出時に基板Ｗ（基板搬送テーブル３）をＹ軸方向に移動させることによって副走査を行うように構成されていてもよい。
【００６３】
図１０および図１１は、それぞれ、図１および図２に示す液滴吐出システムの液滴吐出装置における付帯装置を示す斜視図および側面図である。
付帯装置１２は、装置本体２の架台２１および石定盤２２の側方（装置本体２に対しＸ軸方向前方側）に設置されている。図１０に示すように、この付帯装置１２は、クリーニングユニット（液滴吐出ヘッド清掃装置）８１と、定期フラッシングユニット８２と、キャッピングユニット（キャッピング手段）８３と、吐出量測定用ユニット（重量測定用ユニット）８４とを有している。
【００６４】
ヘッドユニット１１は、例えば基板Ｗの給材時および除材時などには、付帯装置１２の上方の位置で待機する。そして、この待機中には、各液滴吐出ヘッド１１１のノズル形成面の清掃（クリーニング）やキャッピングを行ったり、定期的な捨て吐出（定期フラッシング）を行ったりする。以下、付帯装置１２が備える各ユニットについて順次説明するが、キャッピングユニット８３については別途後述する。
【００６５】
クリーニングユニット８１は、洗浄液を含ませたワイピングシートをローラーにより走行させ、このワイピングシートにより各液滴吐出ヘッド１１１のノズル形成面を拭き取るよう作動する。このクリーニングユニット８１によって液滴吐出ヘッド１１１のノズル形成面に付着した吐出対象液を拭い去ることにより、各吐出ノズルからの液滴の吐出方向（飛ばす方向）にヨレ（乱れ）を生じるようなことが防止され、真っ直ぐに液滴を飛ばすことができるので、基板Ｗに対するパターンの形成（描画）を高い精度を維持して行うことができる。
【００６６】
定期フラッシングユニット８２は、液滴吐出ヘッド１１１が捨て吐出した液滴を受ける液受け部（捨て吐出用液受け部）を有しており、ヘッドユニット１１の待機時のフラッシングに使用される。定期フラッシングユニット８２には、吸引チューブ（図示せず）が接続されており、捨て吐出された吐出対象液は、この吸引チューブを通って回収され、後述する排液装置１８により、回収・貯留される。
【００６７】
吐出量測定用ユニット８４は、基板Ｗに対する液滴吐出動作の準備段階として、液滴吐出ヘッド１１１からの１回の液滴吐出量（重量）を測定するのに利用するものである。すなわち、基板Ｗに対する液滴吐出動作前、ヘッドユニット１１は、吐出量測定用ユニット８４の上方に移動し、各液滴吐出ヘッド１１１の全吐出ノズルから１回または複数回液滴を吐出量測定用ユニット８４に対し吐出する。吐出量測定用ユニット８４は、吐出された液滴を受ける着脱可能な液受け部を備えており、この液受け部で受けた液体の重量を液滴吐出システム１０の外部に設置された電子天秤等の重量計で計測する。または、吐出量測定用ユニット８４に重量計を設け、ここで重量を計測してもよい。制御装置１６は、この重量計測結果に基づいて、吐出ノズルから吐出される１滴の液滴の量（重量）を算出し、その算出値が予め定められた設計値に等しくなるように、液滴吐出ヘッド１１１を駆動するヘッドドライバの印加電圧を補正する。
【００６８】
付帯装置１２は、床上に設置された基台８５と、基台８５上でＹ軸方向に移動可能な移動台８６とをさらに備えている。基台８５は、Ｙ軸方向に長い形状をなしており、その上部には、移動台８６をＹ軸方向に案内する一対のガイド（レール）８５１が設けられている。また、基台８５の上部には、ボールねじ８５２を有する駆動機構が設置されており、移動台８６は、この駆動機構に駆動され、ガイド８５１に沿ってＹ軸方向に移動する。
【００６９】
図１１に示すように、移動台８６は、上段８６１と、下段８６２と、昇降機構８６３と、昇降ハンドル８６４とを有している。上段８６１は、下段８６２に対し昇降機構８６３により昇降可能になっており、昇降ハンドル８６４を回して昇降機構８６３を作動させることにより、上段８６１の高さを調整可能になっている。なお、昇降機構８６３は、上記のように手動で作動させる構成に限らず、モータ等の駆動源を設けて自動で作動するように構成してもよい。
【００７０】
クリーニングユニット８１、定期フラッシングユニット８２、キャッピングユニット８３および吐出量測定用ユニット８４は、上述した移動台８６の上段８６１上にＹ軸方向に並んで設置されている。そして、ヘッドユニット１１が付帯装置１２の上方に位置した状態で移動台８６がＹ軸方向に移動することにより、クリーニングユニット８１、定期フラッシングユニット８２、キャッピングユニット８３および吐出量測定用ユニット８４のいずれかをヘッドユニット１１の下方に位置決めできるようになっている。これにより、ヘッドユニット１１は、上述したノズル形成面の清掃、定期フラッシング、キャッピング、および、後述する吐出量測定用ユニット８４への液滴の吐出のいずれかを、選択的に行うことができる。
【００７１】
また、基板Ｗの厚さに合わせて液滴吐出ヘッド１１１（ヘッドユニット１１）の高さが前記ヘッドユニット高さ調整機構２０によって変更された場合、上段８６１の高さを昇降機構８６３によって調整することにより、各ユニットの高さをこれに合わせて変更することができる。また、各ユニットと液滴吐出ヘッド１１１との高さの調整（高さ合わせ）は、ヘッドユニット高さ調整機構２０によるヘッドユニット１１の上下動によって行ってもよい。
【００７２】
図１２は、図１および図２に示す液滴吐出装置における吐出対象液供給装置、洗浄液供給装置および排液装置を示す配管系統図、図１３は、液量検出手段の構成を模式的に示す図である。以下、これらの図および図６に基づいて、液滴吐出装置１における吐出対象液供給装置４、洗浄液供給装置５０、排液装置１８について説明する。
【００７３】
まず、各液滴吐出ヘッド１１１から吐出する吐出対象液を供給する吐出対象液供給装置４について説明する。
図１２に示すように、吐出対象液供給装置４は、吐出対象液を貯留する一次タンク系４０と、この一次タンク系４０と後述する二次タンク４１２とを接続する１本の一次流路４１１とを有している。一次タンク系４０は、前記タンク収納部１３に設置された第１の一次タンク４０１および第２の一次タンク４０２と、第１の一次タンク４０１に接続された流出配管４０３と、第２の一次タンク４０２に接続された流出配管４０４と、三方弁（流路切り替え手段）４０５とを有している。三方弁４０５には、一次流路４１１と、流出配管４０３および４０４とがそれぞれ接続されている。吐出対象液供給装置４は、三方弁４０５の切り替えにより、第１の一次タンク４０１および第２の一次タンク４０２のいずれかから選択的に吐出対象液を一次流路４１１に供給することができる。
【００７４】
また、吐出対象液供給装置４は、第１の一次タンク４０１および第２の一次タンク４０２内に加圧気体を供給する加圧手段４０６と、第１の一次タンク４０１および第２の一次タンク４０２にそれぞれ接続された加圧配管４０７および４０８と、加圧手段４０６からの配管４１０と、これら３つの配管が接続された三方弁（加圧経路切り替え手段）４０９とをさらに有している。加圧手段４０６としては、例えば、加圧された窒素ガス等の気体を供給する加圧気体供給源が使用される。吐出対象液供給装置４は、三方弁４０９の切り替えにより、第１の一次タンク４０１および第２の一次タンク４０２のいずれかの内部を加圧手段４０６により選択的に加圧することができる。
【００７５】
図６に示すように、二次タンク４１２は、メインキャリッジ１０２に対し固定的に設置されている。すなわち、二次タンク４１２は、メインキャリッジ１０２とともにＸ軸方向移動する。二次タンク４１２には、三方弁４０５から伸びる一次流路４１１の他端が接続されており、一次タンク系４０の吐出対象液は、一次流路４１１を通って二次タンク４１２内に流入する。
一次流路４１１は、好ましくは可撓性を有するチューブで構成されている。この一次流路４１１の途中には、メインキャリッジ１０２とともに移動する二次タンク４１２の移動に合わせて一次流路４１１の二次タンク４１２側の部分が移動可能となるように一次流路４１１を中継する中継部４１３が設けられている。
【００７６】
二次タンク４１２とヘッドユニット１１との間は、ヘッドユニット１１が備える１２個の液滴吐出ヘッド１１１の各々に対応する１２本の二次流路４１４によって接続されている。すなわち、ヘッドユニット１１には、各液滴吐出ヘッド１１１に対応する１２個の流入口（接続口）１１２が設けられており、二次タンク４１２から伸びる１２本の二次流路４１４の他端は、それぞれ、各流入口１１２に接続されている。なお、図６中では、見易くするため、１２本の二次流路４１４のうちの２本のみを図示する。図示の構成では、二次流路４１４は、可撓性を有するチューブで構成されているが、これに限らず、硬質な管体で構成されていてもよい。
【００７７】
二次タンク４１２内は、図示しない圧力制御ユニット（負圧制御ユニット）によって、圧力が制御され、負圧になっている。二次タンク４１２内で圧力制御された吐出対象液は、各二次流路４１４を通って各液滴吐出ヘッド１１１に供給される。これにより、各液滴吐出ヘッド１１１に供給される吐出対象液の圧力が制御され、各液滴吐出ヘッド１１１の各ノズルにおいて良好な液滴吐出状態が得られる。
【００７８】
各二次流路４１４の途中には、流路を遮断可能な遮断弁４１５が設けられている。遮断弁４１５は、前記圧力制御ユニットが何らかの原因で機能しない場合、二次流路４１４の流路を遮断し、二次タンク４１２より低い位置にある液滴吐出ヘッド１１１に二次タンク４１２から吐出対象液が流れ続けて液滴吐出ヘッド１１１から漏出するのを防止する。
【００７９】
図１３（ａ）に示すように、吐出対象液供給装置４は、第１の一次タンク４０１の内部の液量を検出する液量検出手段４１６をさらに有している。液量検出手段４１６は、第１の一次タンク４０１の外部において鉛直方向に沿って設けられ、その内腔が第１の一次タンク４０１内に連通した光透過性を有するチューブ４１７と、第１の一次タンク４０１の底部付近においてチューブ４１７を挟んで対向するように設置された投光部４１８および受光部４１９とで構成されている。この液量検出手段４１６は、受光部４１９での受光光量の変化により、第１の一次タンク４０１内の液量が減少して所定の下限レベルＥ（空の状態）になったとき、これを検出することができる。液量検出手段４１６の検出結果は、制御装置１６に入力される。
【００８０】
また、吐出対象液供給装置４は、第２の一次タンク４０２の内部の液量を検出する同様の液量検出手段４２０を有している。液量検出手段４２０は、第２の一次タンク４０２内の液量が減少して所定の下限レベルＥになったとき、これを検出し、その検出結果を制御装置１６に入力する。
このような吐出対象液供給装置４は、図１２に示す状態では、加圧手段４０６により第１の一次タンク４０１内が加圧され、この圧力により第１の一次タンク４０１内の吐出対象液は、流出配管４０３および一次流路４１１内を通って送出され、液滴吐出ヘッド１１１に供給される。
【００８１】
そして、第１の一次タンク４０１内の吐出対象液が消費されていき、液量検出手段４１６が第１の一次タンク４０１が空になったのを検出すると、制御装置１６は、その検出結果に基づいて、三方弁４０５および三方弁４０９をそれぞれ切り替える。これにより、加圧手段４０６が第２の一次タンク４０２内を加圧するとともに、この圧力により第２の一次タンク４０２内の吐出対象液が、流出配管４０４および一次流路４１１内を通って送出され、液滴吐出ヘッド１１１に供給される状態に切り替わる。
【００８２】
第２の一次タンク４０２から吐出対象液が供給されている間に、作業者は、空になった第１の一次タンク４０１をラック１３１から取り外し、吐出対象液を再充填した後、ラック１３１に戻す。その後、液量検出手段４２０が第２の一次タンク４０２が空になったのを検出すると、制御装置１６は、三方弁４０５および三方弁４０９をそれぞれ切り替え、第１の一次タンク４０１から吐出対象液を供給する状態に切り替える。そして、第１の一次タンク４０１から吐出対象液が供給されている間に、作業者は、空になった第２の一次タンク４０２をラック１３１から取り外して吐出対象液を再充填する。
【００８３】
制御装置１６は、第１の一次タンク４０１が空になったとき、および、第２の一次タンク４０２が空になったときには、それぞれ、その旨を報知し、タンクの交換（吐出対象液の補充）を作業者に促すのが好ましい。この報知の方法としては、操作パネル（図示せず）に文字または図形などを表示したり、音または音声を出したりする方法が挙げられる。また、第１の一次タンク４０１が空になったときと、第２の一次タンク４０２が空になったときとで、報知のための文字、図形、音または音声等を異ならせ、いずれの一次タンクが空になったのかが分かるようにするのが好ましい。
【００８４】
以上説明したような本実施形態の吐出対象液供給装置４は、第１の一次タンク４０１、第２の一次タンク４０２の２つを切り替えながら使用するので、全体として大容量化が図れ、液滴吐出装置１の大型化に伴う吐出対象液消費量の増大に有効に対応することができる。また、第１の一次タンク４０１、第２の一次タンク４０２の各々の容量を過大にすることなく、全体の大容量化が図れるので、第１の一次タンク４０１、第２の一次タンク４０２の重量（特に充填時の重量）が重くなり過ぎるのを回避することができ、タンク交換作業時の作業者の負担を軽減することができる。
【００８５】
次に、液滴吐出ヘッド１１１のクリーニングを行うクリーニングユニット８１で用いる洗浄液を供給する洗浄液供給装置５０について説明するが、前記吐出対象液供給装置４と同様の事項については説明を省略する。図１２に示すように、洗浄液供給装置５０は、前記タンク収納部１３に設置された第１の洗浄液タンク５０１および第２の洗浄液タンク５０２と、第１の洗浄液タンク５０１に接続された流出配管５０３と、第２の洗浄液タンク５０２に接続された流出配管５０４と、流出配管５０３および５０４とクリーニングユニット８１への給液配管５１１とがそれぞれ接続された三方弁（流路切り替え手段）５０５と、第１の洗浄液タンク５０１および第２の一次タンク５０２内に加圧気体を供給する加圧手段５０６と、第１の洗浄液タンク５０１に接続された加圧配管５０７と、第２の洗浄液タンク５０２に接続された加圧配管５０８と、加圧配管５０７および５０８と加圧手段５０６からの配管（経路）５１０とがそれぞれ接続された三方弁（加圧経路切り替え手段）５０９と、第１の洗浄液タンク５０１および第２の洗浄液タンク５０２の残液量を検出する液量検出手段（図示せず）とを有している。
【００８６】
次に、描画前フラッシングユニット１０４、定期フラッシングユニット８２およびドット抜け検出ユニット１９において液滴吐出ヘッド１１１より捨て吐出された排液（吐出対象液）を回収する排液装置（第２の液体回収手段）１８について説明するが、後述する液体回収装置１７と同様の事項については説明を省略する。
図１２に示すように、排液装置１８は、前記タンク収納部１３に設置された（図９中には表れていない）第１の排液タンク１８１および第２の排液タンク１８２と、第１の排液タンク１８１に接続された流入配管１８３と、第２の排液タンク１８２に接続された流入配管１８４と、三方弁（流路切り替え手段）１８５とを有している。
【００８７】
三方弁１８５には、描画前フラッシングユニット１０４、定期フラッシングユニット８２およびドット抜け検出ユニット１９からの吸引チューブ（図示せず）が合流した排液配管１８６と、流入配管１８３および１８４とがそれぞれ接続されている。また、第１の排液タンク１８１および第２の排液タンク１８２には、それぞれ、後述する液量検出手段１７７ａ、１７７ｂと同様の液量検出手段（図示せず）が設けられている。
【００８８】
本実施形態では、このような排液装置１８により、描画前フラッシングユニット１０４、定期フラッシングユニット８２およびドット抜け検出ユニット１９から排出された吐出対象液を回収してこれらを共通して貯留する。これらの各ユニットから回収した吐出対象液は、各ユニットの液受け部において一旦外部に露出したものであるので、異物（ゴミ）が混入していたり、外気に触れて溶媒が蒸発して濃度が変化していたりするため、通常は廃棄される。本実施形態では、これらの廃棄すべき液体が共通に第１の排液タンク１８１および第２の排液タンク１８２に貯留されるので、液体を廃棄する作業が１回で済み、オペレーターの労力の軽減に寄与する。
【００８９】
なお、排液装置１８によって回収された吐出対象液は、廃棄せずに、液滴吐出ヘッド１１１から吐出する吐出対象液として再利用してもよい。これにより、吐出対象液の無駄な消費量をさらに削減することができるので、基板Ｗの製造コストのさらなる低減が図れる。排液装置１８によって回収された吐出対象液を再利用する場合には、第１の一次タンク４０１または第２の一次タンク４０２に戻す前に、後述するような不純物除去処理、脱気処理や、濃度調整などの各種の処理を施すことが好ましい。
【００９０】
図１４および図１５は、それぞれ、図１０および図１１に示す付帯装置におけるキャッピングユニットを示す斜視図および側面図、図１６は、液滴吐出ヘッドにキャップが接触した状態を示す断面図、図１７は、キャッピングユニットの各キャップへの吸引配管系統図である。以下、これらの図に基づいて、キャッピングユニット８３およびその吸引配管系統について説明する。
【００９１】
図１４に示すように、キャッピングユニット８３は、ベースプレート８３１と、このベースプレート８３１上に配設された１２個のキャップ８７とを有している。１２個のキャップ８７は、それぞれ、ヘッドユニット１１に搭載された１２個の液滴吐出ヘッド１１１に対応するものであり、液滴吐出ヘッド１１１と同様の配置パターンで配置されている。これにより、各キャップ８７は、それぞれ、対応する液滴吐出ヘッド１１１の吐出ノズル形成面に接触（密着）することができる。
【００９２】
図１５に示すように、キャッピングユニット８３は、移動台８６上に固定された支持部８３２を有し、ベースプレート８３１は、この支持部８３２によって支持されている。支持部８３２には、ベースプレート８３１を上下方向に昇降させる空気圧シリンダを利用した昇降機構８３３が設けられている。この昇降機構８３３の作動により、各キャップ８７は、一体となって昇降可能になっている。
【００９３】
ヘッドユニット１１の各液滴吐出ヘッド１１１を各キャップ８７でキャッピングする際には、初めは各キャップ８７を下降させた状態としておき、ヘッドユニット１１がキャッピングユニット８３の上方に位置したら、各キャップ８７を上昇させて各液滴吐出ヘッド１１１に接触（密着）させる。この状態で、後述する吸引ポンプ６０１、６０２および６０３を作動させることにより、液滴吐出ヘッド１１１の吐出ノズルから流体（気体および液体）を吸引して排出させることができる。
【００９４】
キャップ８７を液滴吐出ヘッド１１１に接触させて流体を吸引する動作（以下、「キャッピング吸引動作」と言う）は、例えば次のような目的で、定期的にまたは随時に行われる。
▲１▼ヘッドユニット１１の待機時（基板Ｗの給材・除材中など）に、液滴吐出ヘッド１１１のノズル形成面が乾燥するのを防止する目的。
▲２▼液滴吐出ヘッド１１１の吐出ノズルの詰まりを解消して、吐出可能状態を回復する目的。
▲３▼吐出対象液を初期充填する際、各液滴吐出ヘッド１１１内および流路内に吐出対象液を充満させる目的。
▲４▼吐出対象液を異種のものに交換する際などに、各液滴吐出ヘッド１１１内および流路内から吐出対象液を排出する目的。
▲５▼吐出対象液の交換等に先立って各液滴吐出ヘッド１１１内および流路内を洗浄する際、液滴吐出ヘッド１１１内に洗浄液が供給された状態で、この洗浄液を各液滴吐出ヘッド１１１内および流路内に流通させる目的。
【００９５】
図１６に示すように、キャップ８７は、キャップ本体８７１と、キャップホルダ８７２とを有し、キャップ本体８７１は、２つのコイルバネ８７３により上方に付勢されるとともに、一定の範囲で上下動可能な状態でキャップホルダ８７２に保持されている。キャップ本体８７１の上面には、液滴吐出ヘッド１１１に形成された吐出ノズル群を包含し得る凹部８７４が形成され、凹部８７４の周縁部には、液滴吐出ヘッド１１１に密着し得るシールパッキン（シール部材）８７５が設置されている。
【００９６】
凹部８７４の底部には、液体を吸収し得る例えばスポンジのような吸収材８７６が枠状の押さえ部材８７７により上から押さえられた状態で設置されている。また、凹部８７４の底部には、液滴吐出ヘッド１１１から吸引した流体を排出する排出口８７８が形成され、この排出口８７８は、Ｌ字継ぎ手８７９に連通している。Ｌ字継ぎ手８７９には、後述する吸引流路８８２を構成する図示しない配管（チューブ）が接続される。
【００９７】
各キャップ８７には、開放弁８８０が設けられており、凹部８７４の底面側で外部に開放できるようになっている。開放弁８８０は、コイルバネ８８１で上方の閉じ側に付勢されており、キャッピング吸引動作の最終段階で、開放弁８８０を引き下げて開弁することにより、吸収材８７６に含浸している液体をも吸引することができる。
【００９８】
図１１に示すように、移動台８６の下段８６２には、各キャップ８７での（各キャップ８７内に）吸引力（負圧）を発生する吸引力発生手段として、３台の吸引ポンプ（吸引力発生源）６０１、６０２および６０３が設置されている。本実施形態では、吸引ポンプ６０１、６０２および６０３は、それぞれ、ピストンポンプで構成されているが、吸引力発生源としては、他の形式のポンプまたはエジェクタ（真空エジェクタ）などを用いてもよい。
【００９９】
キャッピングユニット８３における１２個のキャップ８７は、４個ずつ３つの組（グループ）に分かれている。すなわち、図１４の紙面中の上側に位置する４個のキャップ８７が第１組７０１を構成し、図１４の紙面中の上下方向中央付近に位置する４個のキャップ８７が第２組７０２を構成し、図１４の紙面中の下側に位置する４個のキャップ８７が第３組７０３を構成する。
【０１００】
図１７に示すように、吸引ポンプ６０１、６０２および６０３は、それぞれ、第１組７０１、第２組７０２および第３組７０３に対応している。すなわち、吸引ポンプ６０１が第１組７０１のキャップ８７での吸引力を発生し、吸引ポンプ６０２が第２組７０２のキャップ８７での吸引力を発生し、吸引ポンプ６０３が第３組７０３のキャップ８７での吸引力を発生するよう構成されている。このような構成により、１２個の液滴吐出ヘッド１１１に対し、これらを３組に分け、３台の吸引ポンプ６０１、６０２および６０３により、３組で平行して吸引を行うことができるので、キャッピング吸引動作を迅速に行うことができる。これにより、サイクルタイム（基板Ｗ１枚当たりの処理時間）を短縮することができるので、生産効率（能率）が向上し、基板Ｗの製造コストの低減が図れる。
【０１０１】
各キャップ８７には、それぞれ、吸引流路８８２が接続されており、各吸引流路８８２は、各組ごとに合流して、対応する吸引ポンプ６０１、６０２または６０３の吸入口にそれぞれ接続されている。
各吸引流路８８２の途中には、それぞれ、当該流路を遮断可能な切り替え弁（流路切り替え手段）８８３が設置されている。切り替え弁８８３は、アクチュエータにより自動で切り替え可能になっており、制御装置１６の制御に基づいて切り替わる。
【０１０２】
さらに、各吸引流路８８２の途中には、それぞれ、当該流路内の圧力を検出する圧力センサ（圧力検出手段）８８４が設置されている。この圧力センサ８８４の検出結果は、制御装置１６に入力され、この検出結果に基づいて、各キャップ８７における吸引エラー等を検知して報知したり、各吸引ポンプの作動を制御したりすることができる。
【０１０３】
キャッピング吸引動作では、第１組７０１、第２組７０２および第３組７０３の各組において、それぞれ、切り替え弁８８３の切り替えにより、当該組から選択される１個のキャップ８７以外のキャップ８７からの吸引流路８８２を遮断した状態として、この選択した１個のキャップ８７から吸引する。そして、切り替え弁８８３を切り替えていき、各組の４個のキャップ８７に対し、順次１個ずつ吸引する。
【０１０４】
このようにして、本実施形態では、第１組７０１、第２組７０２および第３組７０３の各組に対応する４個の液滴吐出ヘッド１１１に対し、１個ずつ順次吸引を行うように作動する。これにより、１台の吸引ポンプで複数の液滴吐出ヘッド１１１から同時に吸引する場合と比べ、各液滴吐出ヘッド１１１に対する吸引力にムラが出るようなことがないので、全部の液滴吐出ヘッド１１１に対して、吐出ノズル詰まり解消、液体の充填、液体の排出等をより確実に（より効果的に）行うことができる。
また、１台の吸引ポンプで１２個の液滴吐出ヘッド１１１に対し１個ずつ順次吸引していくと、時間がかかるが、本実施形態では、３組に分けて３台の吸引ポンプ６０１、６０２および６０３で平行して行うので、キャッピング吸引動作を迅速に（１台の場合の３分の１の時間で）行うことができる。
【０１０５】
キャッピング吸引動作において、各組内で吸引対象とするキャップ８７を順次切り替えていく場合、その切り替えのタイミングは、例えば、予め設定した一定の時間が経過するのを待って切り替えていくものとすることができる。あるいは、圧力センサ８８４の検出結果に基づいて切り替えていってもよいし、これらを組み合わせたような方法でもよい。
【０１０６】
吸引ポンプ６０１、６０２および６０３の各排出口に接続された配管は、互いに合流して一本の排出流路８８５となり、三方弁（流路切り替え手段）８８６に接続されている。三方弁８８６の下流側は、排出流路１７６と、排出流路８８７とに分岐しており、排出流路１７６は、三方弁（流路切り替え手段）１７５に接続され、排出流路８８７は、廃液タンク（廃液貯留部）８８８に接続されている。三方弁８８６および三方弁１７５は、それぞれ、アクチュエータにより自動で切り替え可能になっており、制御装置１６の制御に基づいて切り替わる。
【０１０７】
前述したように、各液滴吐出ヘッド１１１内および流路内を洗浄する際には、図示しない洗浄液供給手段により、ヘッドユニット１１の各液滴吐出ヘッド１１１に洗浄液を供給して、キャッピング吸引動作を行う（前記▲５▼）。このときには、三方弁８８６の切り替え状態が、排出流路８８５から排出流路８８７へと流れる状態にされ、各液滴吐出ヘッド１１１から排出された洗浄液は、廃液タンク８８８に流入し貯留される。
【０１０８】
これに対し、ヘッドユニット１１の各液滴吐出ヘッド１１１に吐出対象液が供給されている通常の状態におけるキャッピング吸引動作（前記▲１▼〜▲４▼）の場合には、三方弁８８６の切り替え状態が、排出流路８８５から排出流路１７６へと流れる状態にされ、各液滴吐出ヘッド１１１から排出された吐出対象液は、三方弁１７５側に向かって流れる。
【０１０９】
三方弁１７５の下流側は、流入流路１７３と、流入流路１７４とに分岐しており、流入流路１７３は、第１の再利用タンク１７１に接続されており、流入流路１７４は、第２の再利用タンク１７２に接続されている。第１の再利用タンク１７１および第２の再利用タンク１７２は、前述したようにタンク収納部１３に設置されている。
【０１１０】
排出流路１７６を流れてきた吐出対象液は、三方弁１７５の切り替えにより、第１の再利用タンク１７１または第２の再利用タンク１７２内に導入され、貯留される。
本実施形態では、上述した第１の再利用タンク１７１、第２の再利用タンク１７２、流入流路１７３、流入流路１７４、三方弁１７５、排出流路１７６、排出流路８８５、三方弁８８６、排出流路８８７および廃液タンク８８８により、液体回収装置（液体回収手段）１７が構成される。
【０１１１】
このように、液体回収装置１７は、キャッピング吸引動作において各液滴吐出ヘッド１１から排出された吐出対象液を移送し、これを他の液体（例えば、描画前フラッシングユニット１０４、定期フラッシングユニット８２およびドット抜け検出ユニット１９で受けた吐出対象液や、各液滴吐出ヘッド１１１内および流路内の洗浄に用いた洗浄液など）と混合することなく、専用の第１の再利用タンク１７１および第２の再利用タンク１７２に貯留する。また、本実施形態の液体回収装置１７は、各組のキャップ８７を介して吸引した吐出対象液を共通して第１の再利用タンク１７１および第２の再利用タンク１７２に貯留する。
【０１１２】
第１の再利用タンク１７１および第２の再利用タンク１７２に回収された吐出対象液は、液滴吐出ヘッド１１１より排出されてから第１の再利用タンク１７１または第２の再利用タンク１７２に移送されてくるまでの間、外部に露出しておらず、外気にも接触していないので、ゴミ等の異物の混入が無いかあっても僅かであり、溶媒が蒸発して濃度が変化しているようなこともない。また、上述したように他の液体も混入していないので、変質・劣化・異物混入などのない、良好な状態の吐出対象液である。よって、第１の再利用タンク１７１および第２の再利用タンク１７２に回収された吐出対象液は、第１の一次タンク４０１または第２の一次タンク４０２に戻して、液滴吐出ヘッド１１１から吐出する吐出対象液として再利用することができる。これにより、吐出対象液の無駄な消費量を大幅に削減することができるので、基板Ｗの製造コストの低減が図れる。
【０１１３】
第１の再利用タンク１７１および第２の再利用タンク１７２に回収された吐出対象液に対しては、再利用する前（第１の一次タンク４０１または第２の一次タンク４０２に戻す前）に、その中の不純物を除去する処理（例えば、フィルターによるろ過などの処理）や、その中に溶解した気体を除去する脱気処理（例えば、減圧環境下に置いて、溶解した気体を発泡させるなどの処理）を施すことが好ましい。これにより、回収した吐出対象液をより良好な状態にして再利用することができる。
【０１１４】
本実施形態の液体回収装置１７では、第１の再利用タンク１７１、第２の再利用タンク１７２の２つを切り替えながら使用するので、全体として大容量化が図れ、液滴吐出装置１の大型化に伴うキャッピング時の吸引量の増大に有効に対応することができる。また、第１の再利用タンク１７１、第２の再利用タンク１７２の各々の容量を過大にすることなく全体の大容量化が図れるので、第１の再利用タンク１７１、第２の再利用タンク１７２の重量（特に満杯時の重量）が重くなり過ぎるのを回避することができ、タンク交換作業時の作業者の負担を軽減することができる。また、第１の再利用タンク１７１、第２の再利用タンク１７２の交換（回収）を交互に行うことにより、液滴吐出装置１の稼動を停止することなく、吐出対象液を回収することができる。よって、生産効率の向上が図れ、高い生産量（スループット）が得られる。
【０１１５】
図１３（ｂ）に示すように、液体回収装置１７は、第１の再利用タンク１７１の内部の液量を検出する液量検出手段１７７ａをさらに有している。液量検出手段１７７ａは、第１の再利用タンク１７１の外部において鉛直方向に沿って設けられ、その内腔が第１の再利用タンク１７１内に連通した光透過性を有するチューブ１７８と、第１の再利用タンク１７１の頂部付近においてチューブ１７８を挟んで対向するように設置された投光部１７９および受光部１７０とで構成されている。この液量検出手段１７７ａは、受光部１７０での受光光量の変化により、第１の再利用タンク１７１内の液量が増大して所定の上限レベルＦ（満杯の状態）になったとき、これを検出することができる。液量検出手段１７７ａの検出結果は、制御装置１６に入力される。また、液体回収装置１７は、第２の再利用タンク１７２の内部の液量を検出する前記液量検出手段１７７ａと同様の液量検出手段１７７ｂをさらに有している。
【０１１６】
このような液体回収装置１７では、図１７に示す状態では、キャッピングユニット８３から吸引された吐出対象液は、第１の再利用タンク１７１内に導入される。そして、第１の再利用タンク１７１内に吐出対象液が蓄積していき、液量検出手段１７７ａが第１の再利用タンク１７１が満杯になったのを検出すると、制御装置１６は、その検出結果に基づいて、三方弁１７５を切り替え、吐出対象液が第２の再利用タンク１７２内に導入される状態に切り替える。
【０１１７】
制御装置１６は、第１の再利用タンク１７１が満杯になったとき、および、第２の再利用タンク１７２が満杯になったときには、それぞれ、その旨を例えば前記と同様の方法で報知し、タンクの交換（吐出対象液の回収）を作業者に促すのが好ましい。
なお、本実施形態の液体回収装置１７では、上述したように再利用タンクが２個設けられているが、本発明では、再利用タンクの設置個数は、１個でも、３個以上でもよい。
【０１１８】
図１８は、本発明の第２実施形態におけるキャッピングユニットの各キャップへの吸引配管系統図である。以下、同図に基づいて本発明の第２実施形態について説明するが、前記第１実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。
前記第１実施形態は、ヘッドユニット１１の各液滴吐出ヘッド１１１から同じ種類の吐出対象液の液滴を吐出する場合であったが、本実施形態では、ヘッドユニット１１における液滴吐出ヘッド１１１は、次に述べるように、複数組に分かれ、これらの各組が互いに種類の異なる吐出対象液の液滴を吐出する。
【０１１９】
すなわち、第１組７０１のキャップ８７に対応する４個の液滴吐出ヘッド１１１は、図示しない第１の吐出対象液供給装置により供給されるＲ色の吐出対象液を吐出する。第２組７０２のキャップ８７に対応する４個の液滴吐出ヘッド１１１は、図示しない第２の吐出対象液供給装置により供給されるＧ色の吐出対象液を吐出する。そして、第３組７０３のキャップ８７に対応する４個の液滴吐出ヘッド１１１は、図示しない第３の吐出対象液供給装置により供給されるＢ色の吐出対象液を吐出する。
【０１２０】
このように、本実施形態では、互いに異なる種類の吐出対象液を吐出する複数組の液滴吐出ヘッド１１１に対しては、各組毎に専用の吸引ポンプ６０１、６０２または６０３でキャッピング吸引動作を行う。そして、これらの各組毎に、吐出対象液の粘度等の特性に合わせて、吸引ポンプ６０１、６０２または６０３の吸引力をそれぞれ調整する。キャッピング吸引動作では、吐出対象液の粘度等の特性に合わせて吸引力を調整しないと、吸引力が弱すぎて吐出ノズル詰まり解消や液体の充填を確実に行えなかったり、逆に吸引力が強すぎて液滴吐出ヘッド１１１内や流路内に気泡が生じたりするという不都合を生じやすいが、本実施形態では、このようなことを有効に防止することができる。
【０１２１】
本実施形態の液体回収装置１７’は、Ｒ色用再利用タンク系８０１と、Ｇ色用再利用タンク系８０２と、Ｂ色用再利用タンク系８０３とを有している。これらの各再利用タンク系は、それぞれ、前記第１実施形態と同様の第１の再利用タンク１７１、第２の再利用タンク１７２、流入流路１７３、流入流路１７４、三方弁１７５および排出流路１７６で構成されている。
【０１２２】
第１組７０１用の吸引ポンプ６０１の排出口に接続された排出流路８８９は、三方弁（流路切り替え手段）８９０に接続され、三方弁８９０の下流側は、Ｒ色用再利用タンク系８０１への排出流路１７６と、廃液タンク８８８への排出流路８９１とに分岐している。
第２組７０２用の吸引ポンプ６０２の排出口に接続された排出流路８９２は、三方弁（流路切り替え手段）８９３に接続され、三方弁８９３の下流側は、Ｇ色用再利用タンク系８０２への排出流路１７６と、廃液タンク８８８への排出流路８９４とに分岐している。
第３組７０３用の吸引ポンプ６０３の排出口に接続された排出流路８９５は、三方弁（流路切り替え手段）８９６に接続され、三方弁８９６の下流側は、Ｂ色用再利用タンク系８０３への排出流路１７６と、廃液タンク８８８への排出流路８９７とに分岐している。
【０１２３】
このような構成により、本実施形態の液体回収装置１７’は、第１組７０１、第２組７０２および第３組７０３の各組のキャップ８７を介して吸引した吐出対象液を別々に、すなわち種類別に、かつ他の液体と混合することなく、Ｒ色用再利用タンク系８０１、Ｇ色用再利用タンク系８０２およびＢ色用再利用タンク系８０３にそれぞれ貯留する。これにより、回収した各種類の吐出対象液を種類別にそれぞれ再利用することができる。
【０１２４】
以上、本発明の液滴吐出装置の使用方法および液滴吐出装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。また、液滴吐出装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、前述した実施形態におけるキャッピングユニットの複数のキャップは、３組に分かれているが、分かれていなくても、２組に分かれていても、４組以上に分かれていてもよい。また、各組のキャップの個数は、何個でもよく、１個でもよい。すなわち、キャップ１個毎にそれぞれ吸引力発生源を設けてもよい。
【０１２５】
また、液体回収手段は、回収した吐出対象液を、異物除去処理および脱気処理を必要に応じて行った後、吐出対象液タンク（一次タンク）内に自動的に戻すように構成されていてもよい。
また、Ｙ軸方向移動機構、Ｘ軸方向移動機構は、リニアモータを利用するものに代えて、例えばボールねじ（送りねじ）などを利用するものでもよい。
【０１２６】
さらに、本発明の液滴吐出装置は、ヘッドユニット（液滴吐出ヘッド）を装置本体に対し固定とし、ワーク（ワーク載置部）をＹ軸方向およびＸ軸方向にそれぞれ移動させることにより、主走査および副走査を行うよう構成されたものでもよい。また、これと逆に、ワーク（ワーク載置部）を装置本体に対し固定とし、ヘッドユニット（液滴吐出ヘッド）をＹ軸方向およびＸ軸方向にそれぞれ移動させることにより、主走査および副走査を行うよう構成されたものでもよい。すなわち、本発明における液滴吐出装置は、ワーク載置部と液滴吐出ヘッドとを相対的に移動させる相対移動機構を備えるものであればよい。
また、本発明の電気光学装置は、以上説明したような本発明の液滴吐出装置を用いて製造されたことを特徴とする。本発明の電気光学装置の具体例としては、特に限定されないが、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置などが挙げられる。
【０１２７】
また、本発明の電気光学装置の製造方法は、本発明の液滴吐出装置を用いることを特徴とする。本発明の電気光学装置の製造方法は、例えば、液晶表示装置の製造方法に適用することができる。すなわち、各色のフィルタ材料を含む液体を本発明の液滴吐出装置を用いて基板に対し選択的に吐出することにより、基板上に多数のフィルタエレメントを配列してなるカラーフィルタを製造し、このカラーフィルタを用いて液晶表示装置を製造することができる。この他、本発明の電気光学装置の製造方法は、例えば、有機ＥＬ表示装置の製造方法に適用することができる。すなわち、各色の発光材料を含む液体を本発明の液滴吐出装置を用いて基板に対し選択的に吐出することにより、ＥＬ発光層を含む多数の絵素ピクセルを基板上に配列してなる有機ＥＬ表示装置を製造することができる。
また、本発明の電子機器は、前述したようにして製造された電気光学装置を備えることを特徴とする。本発明の電子機器の具体例としては、特に限定されないが、前述したようにして製造された液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置を搭載したパーソナルコンピュータや携帯電話機などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の液滴吐出装置の第１実施形態を示す平面図。
【図２】 本発明の液滴吐出装置の第１実施形態を示す側面図。
【図３】 架台、石定盤および基板搬送テーブルを示す平面図。
【図４】 架台、石定盤および基板搬送テーブルを示す側面図。
【図５】 ヘッドユニットおよびＸ軸方向移動機構を示す平面図。
【図６】 図５中の矢印Ａ方向から見た側面図。
【図７】 図５中の矢印Ｂ方向から見た正面図。
【図８】 パターン形成動作（描画動作）を説明するための模式図。
【図９】 タンク収納部を示す斜視図。
【図１０】 液滴吐出装置における付帯装置を示す斜視図。
【図１１】 液滴吐出装置における付帯装置を示す側面図。
【図１２】 吐出対象液供給装置、洗浄液供給装置および排液装置を示す配管系統図。
【図１３】 液量検出手段の構成を模式的に示す図。
【図１４】 付帯装置におけるキャッピングユニットを示す斜視図。
【図１５】 付帯装置におけるキャッピングユニットを示す側面図。
【図１６】 液滴吐出ヘッドにキャップが接触した状態を示す断面図。
【図１７】 キャッピングユニットの各キャップへの吸引配管系統図。
【図１８】 本発明の第２実施形態におけるキャッピングユニットの各キャップへの吸引配管系統図。
【符号の説明】
１７……液体回収装置、１７１……第１の再利用タンク、１７２……第２の再利用タンク、１７３……流入流路、１７４……流入流路、１７５……三方弁、１７６……排出流路、６０１……吸引ポンプ、６０２……吸引ポンプ、６０３……吸引ポンプ、７０１……第１組、７０２……第２組、７０３……第３組、８７……キャップ、８８２……吸引流路、８８３……切り替え弁、８８４……圧力センサ、８８５……排出流路、８８６……三方弁、８８７……排出流路、８８８……廃液タンク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for using a droplet discharge device, a droplet discharge device, an electro-optical device, a method for manufacturing an electro-optical device, and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
Applying the inkjet system (droplet ejection system) of inkjet printers, for example, for manufacturing color filters, organic EL display devices, etc. in liquid crystal display devices, and for industrial use used to form metal wiring on a substrate A liquid droplet ejection apparatus (inkjet drawing apparatus) has been proposed.
[0003]
The droplet discharge device has a cap that can contact (adhere) the droplet discharge head (inkjet head), and a capping unit that sucks liquid from the droplet discharge head by the suction force of a suction pump connected to the cap. (For example, refer to Patent Document 1). This capping means is used when filling the liquid into the droplet discharge head or eliminating nozzle clogging.
[0004]
In a conventional droplet discharge device, a discharge target liquid such as ink sucked from a droplet discharge head via a capping unit is transferred to a waste liquid tank and discarded. For this reason, since the discharge target liquid sucked by capping is wasted, there is a problem that the consumption amount of the discharge target liquid is large. In particular, in an industrial droplet discharge device, since the device is usually large or the discharge target liquid to be used is special and expensive, the increase in the consumption of the discharge target liquid is This led to a significant cost increase.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-3-164564
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to use a droplet discharge device that can reduce the amount of liquid to be discharged, a droplet discharge device, an electro-optical device manufactured using such a droplet discharge device, and such a droplet discharge An object of the present invention is to provide an electro-optical device manufacturing method using the device and an electronic apparatus including the electro-optical device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  Such an object is achieved by the present invention described below..
[0011]
  A droplet discharge device according to the present invention includes a droplet discharge head that discharges a droplet of a discharge target liquid onto a workpiece,
  A cap provided corresponding to the droplet discharge head;
  Suction force generating means for generating a suction force at the cap;
  When the fluid is sucked from the droplet discharge head by the suction force of the suction force generating means in a state where the cap is in contact with the droplet discharge head, the discharge target liquid discharged from the droplet discharge head is transferred. To collectFirstA liquid recovery means,
  SaidFirstThe liquid recovery means recovers the discharge target liquid discharged from the droplet discharge head without mixing with other liquids,
  SaidFirstThe discharge target liquid recovered by the liquid recovery means is reused as the discharge target liquid discharged from the droplet discharge head.,
A discard discharge liquid receiving portion for receiving a discharge target liquid discarded and discharged from the droplet discharge head;
A dot drop inspection liquid receiving portion for receiving a discharge target liquid discharged from the droplet discharge head when performing the dot drop inspection of the droplet discharge head;
A second liquid recovery means for transferring and recovering the discharge target liquid received at least one of the discard discharge liquid receiving section and the dot drop inspection liquid receiving section;
The discharge target liquid recovered by the second liquid recovery means is reused as the discharge target liquid discharged from the droplet discharge head.
The first liquid recovery means includes a reuse storage section for storing the recovered discharge target liquid for reuse, and the cleaning liquid from the droplet discharge head in a state where the cleaning liquid is supplied to the droplet discharge head. A waste liquid storage section that stores the cleaning liquid separately from the discharge target liquid recovered by the first liquid recovery means,
The second liquid recovery means has a drainage tank for storing the recovered discharge target liquid separately from the discharge target liquid and the cleaning liquid recovered by the first liquid recovery means for reuse.It is characterized by that.
  Thereby, it is possible to provide a droplet discharge device that can reduce the consumption of the discharge target liquid.
  Further, the collected discharge target liquid can be temporarily stored before being reused.
  Even when the inside of the droplet discharge head is cleaned with the cleaning liquid using the cap and the suction force generating means, the used cleaning liquid can be stored separately without being mixed with the recovered discharge target liquid.
[0012]
  A droplet discharge device of the present invention includes a plurality of sets of droplet discharge heads that discharge droplets of different types of discharge target liquids to a workpiece,
  A cap provided corresponding to each droplet discharge head;
  Suction force generating means for generating a suction force at the cap;
  When the fluid is sucked from the droplet discharge head by the suction force of the suction force generating means in a state where the cap is in contact with the droplet discharge head, the discharge target liquid discharged from the droplet discharge head is transferred. To collectFirstA liquid recovery means,
  SaidFirstThe liquid recovery means recovers the discharge target liquid discharged from each droplet discharge head without mixing with other liquids by type,
  SaidFirstThe discharge target liquid recovered by the liquid recovery means is reused as a discharge target liquid discharged from the droplet discharge head by type.,
A plurality of waste discharge liquid receiving portions for receiving, by type, discharge target liquid discarded from the droplet discharge head;
A plurality of dot drop inspection liquid receivers for receiving the discharge target liquid discharged from the droplet discharge head by type when performing the dot drop inspection of the droplet discharge head;
A second liquid recovery means for transferring and recovering the discharge target liquid received at least one of the discard discharge liquid receiving section and the dot drop inspection liquid receiving section;
The discharge target liquid recovered by the second liquid recovery means is reused as a discharge target liquid discharged from the droplet discharge head by type,
The first liquid recovery means includes a plurality of reuse storage units for storing the recovered discharge target liquids for reuse, and the liquid droplet discharge in a state where cleaning liquid is supplied to the liquid droplet discharge head. A waste liquid storage section for storing the cleaning liquid separately from the discharge target liquid recovered by the first liquid recovery means when the cleaning liquid is sucked from the head;
The second liquid recovery means includes a plurality of drainage tanks that store the recovered discharge target liquid separately from the discharge target liquid and the cleaning liquid recovered by the first liquid recovery means, and to be reused. HaveIt is characterized by that.
  Accordingly, it is possible to provide a droplet discharge device that can reduce the consumption of the discharge target liquid..
  AlsoThe recovered discharge target liquid can be temporarily stored before being reused.
  Even when the inside of the droplet discharge head is cleaned with the cleaning liquid using the cap and the suction force generating means, the used cleaning liquid can be stored separately without being mixed with the recovered discharge target liquid.
[0013]
  In the droplet discharge device of the present invention, it is preferable to further include a pressure detection means for detecting the pressure in the suction flow path to the cap.
  In the droplet discharge device of the present invention, it is preferable that the droplet discharge device further includes pressure detecting means for detecting the pressure in the suction flow path to each of the caps.
  Thereby, the detection result of a pressure detection means can be utilized for the detection of the suction error in each cap, for example, and the operation control of each suction force generation source.
[0014]
  In the droplet discharge device of the present invention, the cap has a cap body formed with a recess that can include a discharge nozzle group formed on the droplet discharge head in a state where the cap is in contact with the droplet discharge head. And a cap holder that is installed below the cap body and holds the cap body so as to be movable in the vertical direction, and is installed between the cap body and the cap holder, and the cap body is attached upward. Preferably, the coil spring is biased.
  In the droplet discharge device according to the aspect of the invention, it is preferable that a plurality of the caps are provided, and further includes a lifting mechanism that lifts and lowers the plurality of caps integrally in the vertical direction.
[0015]
The droplet discharge device of the present invention further includes an apparatus main body, a workpiece placement unit on which a workpiece is placed, and a relative movement mechanism that relatively moves the droplet ejection head and the workpiece placement unit. It is preferable.
Thereby, various patterns can be formed (drawn) on the workpiece according to the purpose.
[0016]
In the liquid droplet ejection apparatus according to the present invention, the relative movement mechanism includes a Y-axis direction movement mechanism that moves the workpiece placement unit in one horizontal direction (hereinafter referred to as “Y-axis direction”) with respect to the apparatus main body. It is preferable that the liquid droplet ejection head is constituted by an X-axis direction moving mechanism that moves the droplet discharge head in a direction perpendicular to the Y-axis direction (hereinafter referred to as “X-axis direction”) with respect to the apparatus main body.
Thereby, various patterns can be formed (drawn) on the workpiece according to the purpose.
[0017]
  In the liquid droplet ejection apparatus according to the present invention, a predetermined pattern is formed on the workpiece by ejecting liquid droplets from the liquid droplet ejection head while relatively moving the work placement unit and the liquid droplet ejection head. It is preferable to do.
  As a result, various patterns can be formed (drawn) on the workpiece according to the purpose..
[0018]
  The electro-optical device manufacturing method of the present invention is characterized by using the droplet discharge device of the present invention.
  Accordingly, it is possible to provide a method of manufacturing an electro-optical device that can perform pattern formation (drawing) on a workpiece with high accuracy and can reduce manufacturing costs..
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a method for using a droplet discharge device and a droplet discharge device according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
FIGS. 1 and 2 are a plan view and a side view, respectively, showing a first embodiment of the droplet discharge device of the present invention, and FIG. 9 shows a tank storage portion in the droplet discharge device shown in FIGS. It is a perspective view. Hereinafter, for convenience of explanation, one horizontal direction (a direction corresponding to the left and right direction in FIGS. 1 and 2) is referred to as a “Y-axis direction”, which is perpendicular to the Y-axis direction and is in a horizontal direction ( The direction corresponding to the vertical direction in FIG. 1 is referred to as “X-axis direction”. Further, the movement in the Y-axis direction in the right direction in FIGS. 1 and 2 is “advance in the Y-axis direction”, and the movement in the Y-axis direction in the left direction in FIGS. 1 and 2 is “Y "Reverse in the axial direction", the movement in the X-axis direction and downward in FIG. 1 is "forward movement in the X-axis direction", and the movement in the X-axis direction and upward in FIG. Say “Axis Backward”.
[0020]
A droplet discharge system (droplet discharge system) 10 shown in FIGS. 1 and 2 includes a droplet discharge device (inkjet drawing device) 1 having a droplet discharge head 111 and a chamber ( Chamber room) 91.
The droplet discharge device 1 applies, for example, a liquid (discharge target liquid) such as ink or a functional liquid containing a target material to the substrate W as a work by an inkjet method (droplet discharge method). A device for forming (drawing) a predetermined pattern by discharging in a state, for example, for manufacturing a color filter or an organic EL display device in a liquid crystal display device or forming a metal wiring on a substrate. It is something that can be done. The material of the substrate W targeted by the droplet discharge device 1 is not particularly limited, and any material may be used as long as it is a plate-like member. For example, the material may be a glass substrate, a silicon substrate, a flexible substrate, or the like. it can.
[0021]
Moreover, the workpiece | work made into object by this invention is not restricted to a plate-shaped member, What kind of thing may be sufficient if it is a member with a flat bottom face. For example, the present invention can also be applied to a droplet discharge device that uses a lens as a workpiece and forms a coating such as an optical thin film by discharging droplets onto the lens. In addition, the present invention is particularly preferably applied to a relatively large droplet discharge device 1 that can cope with a relatively large workpiece (for example, a length and a width of about several tens of centimeters to several meters each). can do.
[0022]
The droplet discharge apparatus 1 includes an apparatus main body 2, a substrate transfer table (substrate transfer stage) 3 as a work placement unit, a head unit 11 having a plurality of droplet discharge heads (inkjet heads) 111, and an apparatus main body. 2, an auxiliary device (maintenance device) 12 installed on the side of 2, a tank storage unit 13, a blow device 14 for blowing gas onto the substrate W, and a laser length measuring device 15 for measuring the movement distance of the substrate transfer table 3. And a missing dot detection unit 19.
[0023]
The discharge target liquid discharged from the droplet discharge head 111 is not particularly limited. In addition to the ink including the filter material of the color filter, for example, liquids including various materials such as the following (dispersions such as suspensions and emulsions). Included). A light emitting material for forming an EL light emitting layer in an organic EL (electroluminescence) device. A fluorescent material for forming a phosphor on an electrode in an electron emission device. A fluorescent material for forming a phosphor in a PDP (Plasma Display Panel) device. -Electrophoretic material that forms an electrophoretic body in an electrophoretic display device. Bank material for forming a bank on the surface of the substrate W.・ Various coating materials. -Liquid electrode material for forming electrodes. A particle material that forms a spacer for forming a minute cell gap between two substrates. -Liquid metal material for forming metal wiring. -Lens material for forming microlenses. -Resist material. A light diffusing material for forming a light diffuser.
[0024]
As shown in FIG. 2, the apparatus main body 2 includes a gantry 21 installed on the floor, and a stone surface plate (surface plate) 22 installed on the gantry 21. A substrate transfer table 3 is installed on the stone surface plate 22 so as to be movable in the Y-axis direction with respect to the apparatus main body 2. The substrate transfer table 3 moves forward / backward in the Y-axis direction by driving the linear motor 51. The substrate W is placed on the substrate transfer table 3.
[0025]
In the droplet discharge device 1, substrates W of various sizes and shapes, ranging from a relatively large substrate W having the same size as the substrate transport table 3 to a relatively small substrate W smaller than the substrate transport table 3. Can be targeted. In principle, it is preferable that the substrate W be subjected to the droplet discharge operation in a state where the substrate W is positioned so as to coincide with the center of the substrate transport table 3, but in the case of a relatively small substrate W, the end of the substrate transport table 3 It is also possible to perform the droplet discharge operation by positioning at a position close to the position.
[0026]
As shown in FIG. 1, in the vicinity of two sides along the X-axis direction of the substrate transport table 3, waste discharge (discarding) from the droplet discharge head 111 before droplet discharge (drawing) on the substrate W, respectively. A pre-drawing flushing unit 104 including a liquid receiving portion (also referred to as preliminary discharge or flushing) for receiving a liquid droplet (discarded discharge liquid receiving portion) is installed. A suction tube (not shown) is connected to the pre-drawing flushing unit 104, and the discharge target liquid discarded and discharged passes through the suction tube, and a drainage device (second liquid recovery means) 18 to be described later. Is collected and stored.
[0027]
The moving distance in the Y-axis direction of the substrate transfer table 3 is measured by a laser length measuring device 15 as a moving distance detecting means. The laser length measuring device 15 has a laser length measuring device sensor head 151, a mirror 152 and a laser length measuring device main body 153 installed on the apparatus main body 2 side, and a corner cube 154 installed on the substrate transfer table 3 side. ing. Laser light emitted from the laser length measuring device sensor head 151 along the X-axis direction is bent by the mirror 152 and proceeds in the Y-axis direction, and is irradiated onto the corner cube 154. The reflected light from the corner cube 154 returns to the laser length measuring device sensor head 151 through the mirror 152. In the droplet discharge device 1, the discharge timing from the droplet discharge head 111 is generated based on the movement distance (current position) of the substrate transfer table 3 detected by the laser length measuring device 15.
[0028]
A main carriage 61 that supports the head unit 11 is installed in the apparatus body 2 so as to be movable in the X-axis direction in the space above the substrate transfer table 3. The head unit 11 having a plurality of droplet discharge heads 111 moves forward and backward in the X-axis direction together with the main carriage 61 by driving a linear motor actuator 62 including a linear motor and a guide.
[0029]
In the droplet discharge device 1 of the present embodiment, so-called main scanning of the droplet discharge head 111 is based on the discharge timing generated using the laser length measuring device 15 while moving the substrate transport table 3 in the Y-axis direction. Then, the droplet discharge head 111 is driven (selective discharge of droplets). Correspondingly, so-called sub-scanning is performed by movement of the head unit 11 (droplet ejection head 111) in the X-axis direction.
[0030]
The apparatus main body 2 is provided with a blower 14 that semi-drys the droplets discharged onto the substrate W. The blow device 14 has a nozzle that opens in a slit shape along the X-axis direction. While the substrate W is transported in the Y-axis direction by the substrate transport table 3, gas is blown toward the substrate W from the nozzle. . In the droplet discharge device 1 of the present embodiment, two blow devices 14 are provided that are located at positions separated from each other in the Y-axis direction.
[0031]
In the vicinity of the apparatus main body 2 and the auxiliary apparatus 12, a tank storage unit 13 having a rack (shelf) 131 is installed. As shown in FIG. 9, the rack 131 of the tank storage unit 13 includes a first primary tank (discharge target liquid tank) 401, a second primary tank (discharge target liquid tank) 402, a first cleaning liquid tank 501, Second cleaning liquid tank 502, first reuse tank (reuse storage unit) 171, second reuse tank (reuse storage unit) 172, first drainage tank 181 and second drainage tank 182 Are installed (stored) (the first drainage tank 181 and the second drainage tank 182 are not shown in FIG. 9). In this embodiment, two primary tanks are provided, but the number of primary tanks may be one or more than three (the same applies to other tanks).
[0032]
The first primary tank 401 and the second primary tank 402 store a discharge target liquid to be discharged from the droplet discharge head 111. The first cleaning liquid tank 501 and the second cleaning liquid tank 502 store cleaning liquid to be supplied to a cleaning unit 81 described later. The first reuse tank 171 and the second reuse tank 172 store the discharge target liquid collected from the capping unit 83 described later. The first drainage tank 181 and the second drainage tank 182 are ejected target liquids ejected from the droplet ejection head 111 in the pre-drawing flushing unit 104, the regular flushing unit 82 described later, and the dot dropout detection unit 19 described later. To store.
[0033]
Each of the first primary tank 401 and the second primary tank 402 can be replenished with a liquid to be discharged when it becomes empty, or can be replaced with a full tank. . The first primary tank 401 and the second primary tank 402 only need to be able to perform at least one of replacement (removal) and replenishment of the discharge target liquid.
[0034]
Similarly, the first cleaning liquid tank 501 and the second cleaning liquid tank 502 can also be replaced or replenished with cleaning liquid, respectively. In addition, the first reuse tank 171, the second reuse tank 172, the first drainage tank 181 and the second drainage tank 182 are respectively replaced with empty tanks when full. The internal liquid can be extracted.
[0035]
As shown in FIG. 1, the dot dropout detection unit 19 is fixed to a place on the stone surface plate 22 that does not overlap with the movement area of the substrate transfer table 3 and is located below the movement area of the head unit 11. Is installed. The missing dot detection unit 19 detects missing dots caused by clogging of the nozzles of the droplet discharge head 111 and includes, for example, a light projecting unit and a light receiving unit that project and receive laser light. Yes.
[0036]
When dot missing detection is performed, the head unit 11 discards and discharges droplets from each nozzle while moving in the X-axis direction in the space above the dot missing detection unit 19. The projected droplet is projected and received to optically detect the presence and location of a clogged nozzle. At this time, the discharge target liquid discharged from the droplet discharge head 111 is collected in a tray (dot drop inspection liquid receiving portion) provided in the dot dropout detection unit 19, and a suction tube (not shown) connected to the bottom of the tray. 2) and is stored in the first drainage tank 181 and the second drainage tank 182.
[0037]
A control device (control means) 16 is provided in the vicinity of the droplet discharge device 1. The control device 16 controls the operation of each part of the droplet discharge device 1, and includes various programs such as a CPU (Central Processing Unit) and a program for executing the control operation of the droplet discharge device 1 and various data. And a storage unit that stores (stores). In the illustrated configuration, the control device 16 is installed outside a chamber 91 described later.
[0038]
Such a droplet discharge device 1 preferably discharges (draws) droplets onto the substrate W in an environment in which the temperature and humidity of the atmosphere are controlled by the chamber device 9. The chamber device 9 includes a chamber 91 that houses (stores) the droplet discharge device 1 and an air conditioner 92 that is installed outside the chamber 91. The air conditioner 92 incorporates a known air conditioner device, adjusts (adjusts) the temperature and humidity of the air, and sends the air to the ceiling 911 of the chamber 91 via the introduction duct 93. Air sent from the air conditioner 92 to the ceiling 911 passes through a filter 912 installed on the ceiling and is introduced into the main room 913 of the chamber 91.
[0039]
In the chamber 91, in addition to the main chamber 913, a sub chamber 916 is provided by partition walls 914 and 915, and the tank storage portion 13 is installed in the sub chamber 916. In the partition wall 914, a communication portion (opening) 917 that connects the main chamber 913 and the sub chamber 916 is formed.
The sub chamber 916 is provided with an opening / closing door (opening / closing part) 918 for the outside of the chamber 91 (see FIG. 1). Note that the opening / closing portion of the sub chamber 916 is not limited to the opening door such as the opening / closing door 918 but may be a sliding door, a shutter, or the like.
The sub chamber 916 is formed with an exhaust port for discharging the gas in the sub chamber 916, and an exhaust duct 94 extending to the outside is connected to the exhaust port. The air in the main chamber 913 passes through the communication portion 917 and flows into the sub chamber 916, then passes through the exhaust duct 94 and is discharged to the outside of the chamber device 9.
[0040]
By controlling the temperature and humidity around the droplet discharge device 1 with such a chamber device 9, it is possible to prevent an error from occurring due to expansion / contraction of the substrate W and each part of the device due to temperature change. The accuracy of the pattern drawn (formed) on the substrate W by droplets can be further increased. Further, since the tank storage unit 13 is also placed in an environment in which the temperature and humidity are controlled, characteristics such as the viscosity of the liquid to be discharged are stabilized, and a pattern can be formed (drawn) with droplets with higher accuracy. . Further, entry of dust, dust and the like into the chamber 91 can be prevented, and the substrate W can be kept clean.
The chamber 91 is supplied and filled with air-conditioning gas other than air (for example, an inert gas such as nitrogen, carbon dioxide, helium, neon, argon, krypton, xenon, or radon), and the atmosphere of this gas. It is good also as operating the droplet discharge apparatus 1 in it.
[0041]
Further, in such a droplet discharge system 10, by opening the opening / closing door 918, it is possible to access the tank storage unit 13 without opening the main chamber 913 to the outside. Thereby, since the controlled temperature and humidity around the droplet discharge device 1 (environment) are not disturbed when accessing the tank storage unit 13, even immediately after tank replacement, liquid replenishment or recovery, A pattern can be formed (drawn) with high accuracy. Further, even after the tank is replaced, the liquid is replenished or recovered, it is not necessary to wait for the temperature in the main chamber 913 or the temperature of each part of the droplet discharge device 1 to return to a controlled value. (Production efficiency) can be improved. For this reason, it is extremely advantageous to mass-produce a workpiece such as the substrate W with high accuracy, and the manufacturing cost can be reduced.
[0042]
3 is a plan view showing the gantry, the stone surface plate, and the substrate transfer table in the droplet discharge device shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 4 is the gantry, the stone surface in the droplet discharge device shown in FIGS. It is a side view which shows a board | substrate and a board | substrate conveyance table.
As shown in FIGS. 3 and 4, the substrate transport table 3 and the Y-axis direction moving mechanism 5 that moves the substrate transport table 3 in the Y-axis direction are installed on the stone surface plate 22. As shown in FIG. 3, the substrate transport table 3 is formed with a plurality of suction ports (suction units) 332 for sucking and fixing the placed substrate W.
[0043]
As shown in FIG. 4, the Y-axis direction moving mechanism 5 includes a linear motor 51 and an air slider 52. The air slider 52 includes a slide guide 521 that extends along the Y-axis direction on the stone surface plate 22, and a slide block 522 that moves along the slide guide 521. The slide block 522 has a blowout port for blowing air between the slide guide 521, and the air blown from the blowout port is interposed between the slide guide 521 and can move smoothly. .
[0044]
A base 108 is fixed on the slide block 522, and the substrate transport table 3 is fixed on the base 108 via a θ-axis rotation mechanism 105. In this way, the substrate transport table 3 is supported by the air slider 52 so as to be smoothly movable in the Y-axis direction, and is moved in the Y-axis direction by driving the linear motor 51. The substrate transport table 3 can be rotated within a predetermined range by a θ-axis rotation mechanism 105 with a vertical θ axis passing through the center of the substrate transport table 3 as a rotation center.
[0045]
A pair of strip-shaped thin plates 101 made of a metal material such as stainless steel is stretched over the Y-axis direction moving mechanism 5 so as to cover the Y-axis direction moving mechanism 5 from above. The thin plate 101 is inserted between the base 108 and the θ-axis rotating mechanism 105 through a recess (groove) formed on the upper surface of the base 108. By providing the thin plate 101, it is possible to prevent the liquid to be ejected ejected from the droplet ejection head 111 from adhering to the Y-axis direction moving mechanism 5 and protect the Y-axis direction moving mechanism 5. be able to.
[0046]
The stone surface plate 22 is made of a solid stone material, and the upper surface thereof has high flatness. The stone surface plate 22 is excellent in various characteristics such as stability against environmental temperature changes, damping properties against vibration, stability against aging (deterioration), and corrosion resistance against liquids to be discharged. In this embodiment, the Y-axis direction moving mechanism 5 and the later-described X-axis direction moving mechanism 6 are supported by the stone surface plate 22 as described above, so that an error due to the influence of environmental temperature change, vibration, secular change (deterioration), and the like. Therefore, high accuracy can be obtained in the relative movement between the substrate transport table 3 and the head unit 11 (droplet ejection head 111), and the high accuracy can always be stably maintained. As a result, pattern formation (drawing) with droplets can be performed with higher accuracy and always stably.
Although the stone material which comprises the stone surface plate 22 is not specifically limited, It is preferable that they are either Belfast black, Rustenburg, Kurnuol, and Indian black. Thereby, said each characteristic of the stone surface plate 22 can be made more excellent.
[0047]
Such a stone surface plate 22 is supported by the gantry 21. The gantry 21 includes a frame 211 formed by assembling an angle member or the like in a square shape, and a plurality of support legs 212 distributed and arranged at the lower part of the frame 211. The gantry 21 preferably has an anti-vibration structure such as an air spring or a rubber bush, and is configured not to transmit vibration from the floor to the stone surface plate 22 as much as possible.
The stone surface plate 22 is preferably supported (mounted) on the gantry 21 in a non-fastened state (non-fixed state) with the gantry 21. As a result, it is possible to avoid thermal expansion or the like occurring in the gantry 21 from affecting the stone surface plate 22, and as a result, it is possible to perform pattern formation (drawing) with droplets with higher accuracy.
[0048]
Moreover, in this embodiment, the stone surface plate 22 has a Y-axis direction movement mechanism support portion 221 that is a rectangle that is long in the Y-axis direction in plan view, and the Y-axis direction movement mechanism support portion 221 in the middle of the longitudinal direction. It is comprised by the support | pillar support parts 222 and 223 which each protrude on both sides in the X-axis direction from the part, As a result, the shape of the stone surface plate 22 has comprised the cross shape by planar view. In other words, the stone surface plate 22 has a shape in which four corners are removed from the rectangle in plan view. Four struts 23 to be described later are installed on the strut support portions 222 and 223. That is, the stone surface plate 22 has a shape in which a portion where the Y-axis direction moving mechanism 5 and the support column 23 are not installed is removed from a rectangle in plan view.
[0049]
As a result, the weight of the stone surface plate 22 can be reduced, and the area occupied by the stone surface plate 22 can be reduced, so that the droplet discharge device 1 can be easily transported to the installation location and installed in the factory. The load capacity of the floor of the place can be small, and the area occupied by the droplet discharge system 10 in the factory can be reduced. In addition, even if such a stone surface plate 22 in this embodiment is comprised with one stone material, it may be comprised combining several stone materials.
[0050]
5 is a plan view showing the head unit and the X-axis direction moving mechanism in the droplet discharge device shown in FIGS. 1 and 2, FIG. 6 is a side view seen from the direction of arrow A in FIG. 5, and FIG. It is the front view seen from the arrow B direction in FIG.
As shown in FIG. 6 and FIG. 7, on the stone surface plate 22 (the column support parts 222 and 223), a total of four columns 23 that face each other with the Y-axis direction moving mechanism 5 interposed therebetween, and these Two girders (beams) 24 and 25 extending in the X-axis direction and supported by the column 23 are installed. The substrate transfer table 3 can pass under the girders 24 and 25.
[0051]
The X-axis direction moving mechanism 6 that moves the droplet discharge head 111 (head unit 11) in the X-axis direction is supported by four columns 23 via girders 24 and 25. As shown in FIG. 5, the X-axis direction moving mechanism 6 is installed on a main carriage (head unit support) 61 that supports the head unit 11 and the beam 24, and guides the main carriage 61 in the X-axis direction. It has a linear motor actuator 62 that drives, and a guide 63 that is installed on the beam 25 and guides the main carriage 61 in the X-axis direction. The main carriage 61 is installed so as to be bridged between the linear motor actuator 62 and the guide 63.
In the present embodiment, a relative movement mechanism that relatively moves the substrate transport table 3 and the droplet discharge head 111 (head unit 11) by the Y-axis direction movement mechanism 5 and the X-axis direction movement mechanism 6 is configured. Is done.
[0052]
The head unit 11 is detachably supported with respect to the main carriage 61. As the head unit 11 moves in the X-axis direction together with the main carriage 61, sub-scanning of the droplet discharge head 111 is performed.
The head unit 11 is supported by the main carriage 61 via a head unit height adjustment mechanism 20 that adjusts the height of the head unit 11 with respect to the main carriage 61. Thereby, according to the thickness of the substrate W, the gap between the nozzle formation surface of the droplet discharge head 111 and the substrate W can be adjusted. The head unit height adjusting mechanism 20 has, for example, a configuration including a ball screw and a motor that rotationally drives the ball screw.
[0053]
As shown in FIG. 7, the linear motor actuator 62 and the guide 63 are provided so as to extend further outward beyond the column 23. Thereby, the head unit 11 can move to the upper part of the incidental device 12 described later.
A camera carriage 106 is further installed between the linear motor actuator 62 and the guide 63 so as to be bridged. The camera carriage 106 shares the linear motor actuator 62 and the guide 63 with the main carriage 61 and moves in the X-axis direction independently of the main carriage 61.
The camera carriage 106 is provided with a recognition camera 107 for recognizing an image of alignment marks provided at predetermined positions on the substrate W. The recognition camera 107 is supported in a state where it is suspended downward from the camera carriage 106. Note that the recognition camera 107 may be used for other purposes.
[0054]
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a pattern forming operation (drawing operation) in the droplet discharge apparatus shown in FIGS. 1 and 2. As shown in FIG. 8, the head unit 11 is provided with a plurality of droplet discharge heads 111 (12 in this embodiment). A large number of ejection nozzles (openings) for ejecting liquid droplets are formed in a row or in two or more rows on the nozzle formation surface of each droplet ejection head 111. In the head unit 11, twelve droplet discharge heads 111 are arranged in two rows in a row in the sub-scanning direction (X-axis direction), and each droplet discharge head 111 has a nozzle row in the sub-scanning direction. The posture is inclined with respect to the scanning direction.
[0055]
The droplet discharge head 111 is provided with a drive unit having a piezoelectric element (piezo element) (not shown) as a drive element for each discharge nozzle. The control device 16 controls the drive of each drive unit via a driver (not shown) for each droplet discharge head 111. Accordingly, each droplet discharge head 111 discharges a droplet from a predetermined discharge nozzle of the predetermined droplet discharge head 111. In this case, for example, when a predetermined voltage is applied to the piezoelectric element, the piezoelectric element is deformed (stretched), whereby the corresponding pressure chamber (liquid chamber) is pressurized and the corresponding discharge nozzle (the corresponding pressure) A predetermined amount of droplets is discharged from a discharge nozzle communicating with the chamber.
In the present invention, the droplet discharge head 111 is not limited to the above configuration. For example, the droplet to be discharged is heated by a heater as a drive element to boil, and the droplet is discharged from the discharge nozzle by the pressure. It may be configured as such.
[0056]
Further, the above-described arrangement pattern of the droplet discharge heads 111 in the head unit 11 is an example. For example, the adjacent droplet discharge heads 111 in each head row are arranged with an angle of 90 ° (the adjacent heads are Alternatively, the droplet discharge heads 111 between the head rows may be arranged at an angle of 90 ° (the heads between the rows are in a “C” shape). In any case, it is sufficient that dots formed by all the discharge nozzles of the plurality of droplet discharge heads 111 are continuous in the sub-scanning direction.
[0057]
Furthermore, the droplet discharge heads 111 do not have to be installed in a posture inclined with respect to the sub-scanning direction, and a plurality of droplet discharge heads 111 may be arranged in a staggered or stepped manner. . Further, as long as a nozzle row (dot row) having a predetermined length can be configured, it may be configured by a single droplet discharge head 111. A plurality of head units 11 may be installed on the main carriage 61.
[0058]
Next, the overall operation of the droplet discharge device 1 under the control of the control device 16 will be briefly described. When the substrate W is supplied onto the substrate transfer table 3 and is positioned (prealigned) at a predetermined position on the substrate transfer table 3 by the operation of the substrate positioning device (not shown) included in the droplet discharge device 1, The substrate W is attracted and fixed to the substrate transport table 3 by air suction from each suction port 332 of the transport table 3. Next, when the substrate transport table 3 and the camera carriage 106 are moved, the recognition camera 107 is moved above an alignment mark provided at a predetermined position (one or a plurality of positions) of the substrate W. recognize. Based on the recognition result, the θ-axis rotating mechanism 105 is operated to correct the angle of the substrate W about the θ-axis, and the position correction of the substrate W in the X-axis direction and the Y-axis direction is performed on the data ( Book alignment).
When the alignment operation of the substrate W as described above is completed, the droplet discharge device 1 starts an operation of forming (drawing) a predetermined pattern on the substrate W. This operation is performed by main-scanning and sub-scanning the droplet discharge head 111 (head unit 11) with respect to the substrate W.
[0059]
In the droplet discharge apparatus 1 of the present embodiment, main scanning is performed while moving the substrate W in the Y-axis direction by the movement of the substrate transfer table 3 while the head unit 11 is stopped (not moved) with respect to the apparatus body 2. This is performed by discharging droplets from the droplet discharge heads 111 to the substrate W. That is, in the present embodiment, the Y-axis direction is the main scanning direction.
[0060]
This main scanning may be performed while the substrate transport table 3 is moving forward (forward), while it is moving backward (backward), or both forward and backward (reciprocating). Alternatively, the substrate transfer table 3 may be reciprocated a plurality of times and repeatedly performed a plurality of times. By such main scanning, ejection of liquid droplets is completed in a region extending along the main scanning direction with a predetermined width (width that can be ejected by the head unit 11) on the substrate W.
[0061]
Sub scanning is performed after such main scanning. The sub-scanning is performed by moving the head unit 11 in the X-axis direction by the predetermined width by moving the main carriage 61 when droplets are not ejected. That is, in the present embodiment, the X-axis direction is the sub-scanning direction.
After such sub-scanning, the same main scanning as described above is performed. As a result, droplets are ejected to a region adjacent to the region where the droplets were ejected in the previous main scan.
In this manner, by alternately repeating main scanning and sub-scanning, droplets are ejected over the entire area of the substrate W, and a predetermined pattern is formed on the substrate W by the ejected droplets (liquid). Can be formed (drawn).
[0062]
In the present invention, the main scanning direction and the sub-scanning direction may be opposite to those described above. That is, main scanning is performed by discharging droplets onto the substrate W while moving the droplet discharge head 111 (head unit 11) in the X-axis direction while the substrate W (substrate transfer table 3) is stopped. The sub-scanning may be performed by moving the substrate W (substrate transport table 3) in the Y-axis direction when droplets are not discharged.
[0063]
FIGS. 10 and 11 are a perspective view and a side view, respectively, showing an accessory device in the droplet discharge device of the droplet discharge system shown in FIGS. 1 and 2.
The accessory device 12 is installed on the side of the gantry 21 and the stone surface plate 22 of the device main body 2 (the front side in the X-axis direction with respect to the device main body 2). As shown in FIG. 10, the accessory device 12 includes a cleaning unit (droplet discharge head cleaning device) 81, a regular flushing unit 82, a capping unit (capping means) 83, and a discharge amount measuring unit (for weight measurement). Unit) 84.
[0064]
The head unit 11 stands by at a position above the auxiliary device 12 when, for example, the substrate W is supplied or removed. During this standby, the nozzle forming surface of each droplet discharge head 111 is cleaned (capped), capped, or periodically discarded (periodic flushing). Hereinafter, although each unit with which the incidental apparatus 12 is provided is demonstrated sequentially, the capping unit 83 is mentioned later separately.
[0065]
The cleaning unit 81 operates to wipe a nozzle forming surface of each droplet discharge head 111 by using a wiping sheet containing a cleaning liquid to run with a roller. The cleaning unit 81 wipes off the discharge target liquid adhering to the nozzle formation surface of the droplet discharge head 111, thereby causing a twist (disturbance) in the droplet discharge direction (direction of flying) from each discharge nozzle. Is prevented, and droplets can be ejected straight, so that pattern formation (drawing) on the substrate W can be performed with high accuracy.
[0066]
The regular flushing unit 82 has a liquid receiving portion (discarding discharge liquid receiving portion) that receives the liquid droplets discarded and discharged by the liquid droplet discharge head 111 and is used for flushing when the head unit 11 is on standby. A suction tube (not shown) is connected to the regular flushing unit 82, and the discharged target liquid is collected through the suction tube, and collected and stored by the drainage device 18 described later. The
[0067]
The discharge amount measuring unit 84 is used to measure a single droplet discharge amount (weight) from the droplet discharge head 111 as a preparation stage for a droplet discharge operation on the substrate W. That is, before the droplet discharge operation on the substrate W, the head unit 11 moves above the discharge amount measurement unit 84 and measures the discharge amount one or more times from all the discharge nozzles of each droplet discharge head 111. Discharge to the unit 84 for use. The discharge amount measuring unit 84 includes a detachable liquid receiving portion that receives the discharged liquid droplets, and an electronic balance installed on the outside of the liquid droplet discharging system 10 for the weight of the liquid received by the liquid receiving portion. Measure with a weighing scale. Alternatively, a weight meter may be provided in the discharge amount measuring unit 84 and the weight may be measured here. Based on the weight measurement result, the control device 16 calculates the amount (weight) of one droplet discharged from the discharge nozzle, and adjusts the liquid so that the calculated value becomes equal to a predetermined design value. The applied voltage of the head driver that drives the droplet discharge head 111 is corrected.
[0068]
The accessory device 12 further includes a base 85 installed on the floor and a moving base 86 that can move in the Y-axis direction on the base 85. The base 85 has a shape that is long in the Y-axis direction, and a pair of guides (rails) 851 that guide the movable table 86 in the Y-axis direction are provided on the base 85. A driving mechanism having a ball screw 852 is installed on the upper portion of the base 85, and the moving base 86 is driven by this driving mechanism and moves in the Y-axis direction along the guide 851.
[0069]
As shown in FIG. 11, the moving table 86 includes an upper stage 861, a lower stage 862, an elevating mechanism 863, and an elevating handle 864. The upper stage 861 can be moved up and down by a lifting mechanism 863 relative to the lower stage 862, and the height of the upper stage 861 can be adjusted by turning the lifting handle 864 to operate the lifting mechanism 863. The elevating mechanism 863 is not limited to the manual operation as described above, and may be configured to operate automatically by providing a drive source such as a motor.
[0070]
The cleaning unit 81, the regular flushing unit 82, the capping unit 83, and the discharge amount measuring unit 84 are installed side by side in the Y-axis direction on the upper stage 861 of the moving table 86 described above. Then, when the moving table 86 moves in the Y-axis direction with the head unit 11 positioned above the auxiliary device 12, any of the cleaning unit 81, the regular flushing unit 82, the capping unit 83, and the discharge amount measuring unit 84 can be selected. The head can be positioned below the head unit 11. Thereby, the head unit 11 can selectively perform any of the above-described cleaning of the nozzle forming surface, regular flushing, capping, and discharge of droplets to the discharge amount measuring unit 84 described later.
[0071]
When the height of the droplet discharge head 111 (head unit 11) is changed by the head unit height adjusting mechanism 20 in accordance with the thickness of the substrate W, the height of the upper stage 861 is adjusted by the lifting mechanism 863. Thus, the height of each unit can be changed accordingly. Further, the height adjustment (height adjustment) between each unit and the droplet discharge head 111 may be performed by moving the head unit 11 up and down by the head unit height adjustment mechanism 20.
[0072]
12 is a piping system diagram showing a discharge target liquid supply device, a cleaning liquid supply device, and a drainage device in the liquid droplet discharge device shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 13 schematically shows the configuration of the liquid amount detection means. FIG. Hereinafter, the discharge target liquid supply device 4, the cleaning liquid supply device 50, and the drainage device 18 in the droplet discharge device 1 will be described based on these drawings and FIG. 6.
[0073]
First, the discharge target liquid supply device 4 that supplies the discharge target liquid discharged from each droplet discharge head 111 will be described.
As shown in FIG. 12, the discharge target liquid supply device 4 includes a primary tank system 40 that stores the discharge target liquid, and one primary flow path 411 that connects the primary tank system 40 and a secondary tank 412 described later. And have. The primary tank system 40 includes a first primary tank 401 and a second primary tank 402 installed in the tank storage unit 13, an outflow pipe 403 connected to the first primary tank 401, and a second primary tank. An outflow pipe 404 connected to 402 and a three-way valve (flow path switching means) 405 are provided. The three-way valve 405 is connected to a primary flow path 411 and outflow pipes 403 and 404, respectively. The discharge target liquid supply device 4 can selectively supply the discharge target liquid to the primary flow path 411 from either the first primary tank 401 or the second primary tank 402 by switching the three-way valve 405.
[0074]
Further, the discharge target liquid supply device 4 includes a pressurizing unit 406 that supplies pressurized gas into the first primary tank 401 and the second primary tank 402, and the first primary tank 401 and the second primary tank 402. Pressure pipes 407 and 408 connected to each other, a pipe 410 from the pressurizing means 406, and a three-way valve (pressurizing path switching means) 409 to which these three pipes are connected. As the pressurizing means 406, for example, a pressurized gas supply source that supplies a gas such as pressurized nitrogen gas is used. The discharge target liquid supply device 4 can selectively pressurize the inside of either the first primary tank 401 or the second primary tank 402 by the pressurizing means 406 by switching the three-way valve 409.
[0075]
As shown in FIG. 6, the secondary tank 412 is fixedly installed with respect to the main carriage 102. That is, the secondary tank 412 moves in the X axis direction together with the main carriage 102. The other end of the primary flow path 411 extending from the three-way valve 405 is connected to the secondary tank 412, and the discharge target liquid of the primary tank system 40 flows into the secondary tank 412 through the primary flow path 411. .
The primary flow path 411 is preferably composed of a flexible tube. In the middle of the primary flow path 411, the primary flow path 411 is relayed so that the portion of the primary flow path 411 on the secondary tank 412 side can move in accordance with the movement of the secondary tank 412 that moves with the main carriage 102. A relay unit 413 is provided.
[0076]
The secondary tank 412 and the head unit 11 are connected by twelve secondary flow paths 414 corresponding to each of the twelve droplet discharge heads 111 provided in the head unit 11. That is, the head unit 11 is provided with twelve inlets (connection ports) 112 corresponding to the respective droplet discharge heads 111, and the other ends of the twelve secondary flow paths 414 extending from the secondary tank 412. Are connected to the respective inlets 112. In FIG. 6, only two of the twelve secondary flow paths 414 are shown for easy viewing. In the illustrated configuration, the secondary flow path 414 is configured by a flexible tube, but is not limited thereto, and may be configured by a hard tube.
[0077]
The pressure in the secondary tank 412 is negatively controlled by a pressure control unit (negative pressure control unit) (not shown). The discharge target liquid whose pressure is controlled in the secondary tank 412 is supplied to each droplet discharge head 111 through each secondary channel 414. Thereby, the pressure of the discharge target liquid supplied to each droplet discharge head 111 is controlled, and a good droplet discharge state is obtained at each nozzle of each droplet discharge head 111.
[0078]
In the middle of each secondary flow path 414, a shut-off valve 415 capable of blocking the flow path is provided. When the pressure control unit does not function for some reason, the shutoff valve 415 shuts off the secondary flow path 414 and discharges it from the secondary tank 412 to the droplet discharge head 111 located at a position lower than the secondary tank 412. The target liquid continues to flow and is prevented from leaking from the droplet discharge head 111.
[0079]
As shown in FIG. 13A, the discharge target liquid supply device 4 further includes a liquid amount detection unit 416 that detects the amount of liquid in the first primary tank 401. The liquid amount detection means 416 is provided along the vertical direction outside the first primary tank 401, and has a light-transmitting tube 417 whose lumen communicates with the first primary tank 401, and the first primary tank 401. A light projecting unit 418 and a light receiving unit 419 are disposed near the bottom of the primary tank 401 so as to face each other with the tube 417 interposed therebetween. When the amount of liquid in the first primary tank 401 decreases due to a change in the amount of light received by the light receiving unit 419, the liquid amount detecting means 416 detects this when the predetermined lower limit level E (empty state) is reached. Can be detected. The detection result of the liquid amount detection means 416 is input to the control device 16.
[0080]
Further, the discharge target liquid supply device 4 includes the same liquid amount detection means 420 that detects the amount of liquid in the second primary tank 402. When the amount of liquid in the second primary tank 402 decreases and reaches a predetermined lower limit level E, the liquid amount detecting means 420 detects this and inputs the detection result to the control device 16.
In the state shown in FIG. 12, the discharge target liquid supply device 4 is pressurized in the first primary tank 401 by the pressurizing unit 406, and the discharge target liquid in the first primary tank 401 is caused by this pressure. The liquid is sent through the outflow pipe 403 and the primary flow path 411 and supplied to the droplet discharge head 111.
[0081]
When the discharge target liquid in the first primary tank 401 is consumed and the liquid amount detection means 416 detects that the first primary tank 401 is emptied, the control device 16 indicates the detection result. Based on this, the three-way valve 405 and the three-way valve 409 are switched. As a result, the pressurizing means 406 pressurizes the second primary tank 402, and the discharge target liquid in the second primary tank 402 is sent out through the outflow pipe 404 and the primary flow path 411 by this pressure. Then, the state is switched to the state of being supplied to the droplet discharge head 111.
[0082]
While the discharge target liquid is being supplied from the second primary tank 402, the operator removes the empty first primary tank 401 from the rack 131, refills the discharge target liquid, and then enters the rack 131. return. Thereafter, when the liquid amount detection means 420 detects that the second primary tank 402 is empty, the control device 16 switches the three-way valve 405 and the three-way valve 409, respectively, and discharges the target liquid from the first primary tank 401. Switch to the state to supply. Then, while the discharge target liquid is supplied from the first primary tank 401, the operator removes the empty second primary tank 402 from the rack 131 and refills the discharge target liquid.
[0083]
When the first primary tank 401 is emptied and when the second primary tank 402 is emptied, the control device 16 notifies that and replaces the tank (replenishment of the discharge target liquid). It is preferable to prompt the operator. Examples of the notification method include a method of displaying characters or graphics on an operation panel (not shown) or making a sound or a sound. In addition, when the first primary tank 401 is emptied and when the second primary tank 402 is emptied, the letters, figures, sounds, or voices for notification are made different, and any primary It is preferable to know if the tank is empty.
[0084]
Since the discharge target liquid supply device 4 of the present embodiment as described above is used while switching between the first primary tank 401 and the second primary tank 402, the overall capacity can be increased and the liquid droplets can be reduced. It is possible to effectively cope with an increase in the amount of liquid to be ejected accompanying the increase in size of the ejection device 1. In addition, the capacity of the first primary tank 401 and the second primary tank 402 can be increased without increasing the capacity of each of the first primary tank 401 and the second primary tank 402, so that the weight of the first primary tank 401 and the second primary tank 402 is increased. (Especially, the weight during filling) can be prevented from becoming too heavy, and the burden on the operator during tank replacement work can be reduced.
[0085]
Next, the cleaning liquid supply device 50 that supplies the cleaning liquid used in the cleaning unit 81 that cleans the droplet discharge head 111 will be described. As shown in FIG. 12, the cleaning liquid supply apparatus 50 includes a first cleaning liquid tank 501 and a second cleaning liquid tank 502 installed in the tank storage unit 13, and an outflow pipe 503 connected to the first cleaning liquid tank 501. An outflow pipe 504 connected to the second cleaning liquid tank 502, a three-way valve (flow path switching means) 505 connected to the outflow pipes 503 and 504 and a liquid supply pipe 511 to the cleaning unit 81, respectively. Pressurizing means 506 for supplying pressurized gas into the first cleaning liquid tank 501 and the second primary tank 502, a pressure pipe 507 connected to the first cleaning liquid tank 501, and a connection to the second cleaning liquid tank 502 Pressure pipe 508, a three-way valve (pressurization pipe) 507 and 508, and a pipe (path) 510 from the pressurizing means 506 are respectively connected. A path switching means) 509, and a liquid amount detecting means for detecting the residual liquid amount of the first solution tank 501 and a second cleaning liquid tank 502 (not shown).
[0086]
Next, a drainage device (second liquid recovery means) that recovers the drained liquid (discharge target liquid) discarded from the droplet discharge head 111 in the pre-drawing flushing unit 104, the regular flushing unit 82, and the dot dropout detection unit 19 ) 18 will be described, but the description of matters similar to those of the liquid recovery device 17 described later will be omitted.
As shown in FIG. 12, the drainage device 18 includes a first drainage tank 181 and a second drainage tank 182 installed in the tank storage unit 13 (not shown in FIG. 9), It has an inflow pipe 183 connected to one drainage tank 181, an inflow pipe 184 connected to the second drainage tank 182, and a three-way valve (flow path switching means) 185.
[0087]
The three-way valve 185 is connected to a drain pipe 186 into which suction tubes (not shown) from the pre-drawing flushing unit 104, the regular flushing unit 82, and the dot dropout detection unit 19 are joined, and inflow pipes 183 and 184, respectively. ing. Further, the first drainage tank 181 and the second drainage tank 182 are respectively provided with liquid amount detection means (not shown) similar to liquid amount detection means 177a and 177b described later.
[0088]
In the present embodiment, with such a drainage device 18, the ejection target liquid discharged from the pre-drawing flushing unit 104, the regular flushing unit 82, and the dot dropout detection unit 19 is collected and stored in common. Since the liquid to be discharged collected from each of these units is once exposed to the outside at the liquid receiving portion of each unit, foreign matter (dust) is mixed in, or the solvent evaporates by touching the outside air and the concentration is increased. It is usually discarded because it has changed. In the present embodiment, these liquids to be discarded are stored in the first drainage tank 181 and the second drainage tank 182 in common, so that the work of discarding the liquid can be performed only once, and the labor of the operator is reduced. Contributes to mitigation.
[0089]
The discharge target liquid collected by the drainage device 18 may be reused as the discharge target liquid discharged from the droplet discharge head 111 without being discarded. Thereby, the wasteful consumption of the discharge target liquid can be further reduced, so that the manufacturing cost of the substrate W can be further reduced. When the discharge target liquid collected by the drainage device 18 is reused, before returning to the first primary tank 401 or the second primary tank 402, an impurity removal process, a deaeration process, and the like described later, It is preferable to perform various treatments such as density adjustment.
[0090]
14 and 15 are a perspective view and a side view, respectively, showing a capping unit in the auxiliary device shown in FIGS. 10 and 11, and FIG. 16 is a cross-sectional view showing a state in which the cap is in contact with the droplet discharge head. These are the suction piping system diagrams to each cap of a capping unit. Hereinafter, the capping unit 83 and its suction piping system will be described with reference to these drawings.
[0091]
As shown in FIG. 14, the capping unit 83 includes a base plate 831 and twelve caps 87 disposed on the base plate 831. The twelve caps 87 correspond to the twelve droplet discharge heads 111 mounted on the head unit 11 and are arranged in the same arrangement pattern as the droplet discharge heads 111. Thereby, each cap 87 can be brought into contact (contact) with the discharge nozzle forming surface of the corresponding droplet discharge head 111.
[0092]
As shown in FIG. 15, the capping unit 83 has a support portion 832 fixed on the moving table 86, and the base plate 831 is supported by the support portion 832. The support portion 832 is provided with an elevating mechanism 833 using a pneumatic cylinder that elevates and lowers the base plate 831 in the vertical direction. By the operation of the lifting mechanism 833, the caps 87 can be moved up and down together.
[0093]
When capping each droplet discharge head 111 of the head unit 11 with each cap 87, each cap 87 is initially lowered, and when the head unit 11 is positioned above the capping unit 83, each cap 87. Is raised and brought into contact (contact) with each droplet discharge head 111. In this state, by operating suction pumps 601, 602, and 603, which will be described later, fluid (gas and liquid) can be sucked and discharged from the discharge nozzle of the droplet discharge head 111.
[0094]
The operation of bringing the cap 87 into contact with the droplet discharge head 111 and sucking the fluid (hereinafter referred to as “capping suction operation”) is performed periodically or at any time for the following purpose, for example.
(1) The purpose of preventing the nozzle forming surface of the droplet discharge head 111 from drying during the standby of the head unit 11 (during the supply / removal of the substrate W).
(2) The purpose of eliminating the clogging of the discharge nozzle of the droplet discharge head 111 and recovering the dischargeable state.
(3) The purpose of filling the liquid to be discharged into each droplet discharge head 111 and the flow path when initially filling the liquid to be discharged.
(4) The purpose of discharging the discharge target liquid from each droplet discharge head 111 and the flow path when the discharge target liquid is replaced with a different type.
(5) When cleaning the inside of each droplet discharge head 111 and the flow path prior to replacement of the discharge target liquid, etc., the cleaning solution is supplied to the droplet discharge head 111 while the droplet is discharged. The purpose of circulating in the head 111 and the flow path.
[0095]
As shown in FIG. 16, the cap 87 has a cap body 871 and a cap holder 872, and the cap body 871 is urged upward by two coil springs 873 and can move up and down within a certain range. In this state, it is held by the cap holder 872. On the upper surface of the cap body 871, a recess 874 that can include the discharge nozzle group formed in the droplet discharge head 111 is formed, and a seal packing that can be in close contact with the droplet discharge head 111 is formed on the peripheral portion of the recess 874. Seal member 875 is installed.
[0096]
On the bottom of the recess 874, an absorbent material 876 such as a sponge capable of absorbing liquid is installed in a state of being pressed from above by a frame-shaped pressing member 877. A discharge port 878 for discharging the fluid sucked from the droplet discharge head 111 is formed at the bottom of the recess 874, and the discharge port 878 communicates with the L-shaped joint 879. The L-shaped joint 879 is connected to a pipe (tube) (not shown) that constitutes a suction channel 882 described later.
[0097]
Each cap 87 is provided with an opening valve 880 so that it can be opened to the outside on the bottom surface side of the recess 874. The release valve 880 is urged upward by a coil spring 881, and at the final stage of the capping suction operation, the release valve 880 is pulled down to open, so that the liquid impregnated in the absorbent 876 is also removed. Can be aspirated.
[0098]
As shown in FIG. 11, the lower stage 862 of the moving table 86 has three suction pumps (suction pumps) as suction force generating means for generating suction force (negative pressure) in each cap 87 (in each cap 87). Force generation sources) 601, 602 and 603 are installed. In the present embodiment, the suction pumps 601, 602 and 603 are each constituted by a piston pump, but other types of pumps or ejectors (vacuum ejectors) may be used as the suction force generation source.
[0099]
The twelve caps 87 in the capping unit 83 are divided into three groups (groups) of four. That is, the four caps 87 positioned on the upper side in the drawing of FIG. 14 constitute the first set 701, and the four caps 87 positioned near the center in the vertical direction in the drawing of FIG. The four caps 87 that are configured and located on the lower side in the drawing of FIG. 14 constitute a third set 703.
[0100]
As shown in FIG. 17, the suction pumps 601, 602 and 603 correspond to the first set 701, the second set 702 and the third set 703, respectively. That is, the suction pump 601 generates the suction force at the cap 87 of the first set 701, the suction pump 602 generates the suction force at the cap 87 of the second set 702, and the suction pump 603 is the cap of the third set 703. 87 is configured to generate a suction force. With such a configuration, the 12 liquid droplet ejection heads 111 can be divided into 3 sets, and the 3 suction pumps 601, 602 and 603 can perform suction in 3 sets in parallel. The capping suction operation can be performed quickly. As a result, the cycle time (processing time per substrate W) can be shortened, so that the production efficiency (efficiency) is improved and the manufacturing cost of the substrate W can be reduced.
[0101]
A suction flow path 882 is connected to each cap 87, and each suction flow path 882 is joined to each group and connected to the suction port of the corresponding suction pump 601, 602 or 603, respectively. Yes.
In the middle of each suction channel 882, a switching valve (channel switching unit) 883 capable of blocking the channel is installed. The switching valve 883 can be automatically switched by an actuator, and is switched based on the control of the control device 16.
[0102]
Further, a pressure sensor (pressure detection means) 884 for detecting the pressure in the flow path is installed in the middle of each suction flow path 882. The detection result of the pressure sensor 884 is input to the control device 16, and based on the detection result, a suction error or the like in each cap 87 may be detected and notified, or the operation of each suction pump may be controlled. it can.
[0103]
In the capping suction operation, in each of the first group 701, the second group 702, and the third group 703, switching from the switching valve 883 causes the cap 87 other than the one cap 87 selected from the group to be removed. With the suction channel 882 shut off, suction is performed from the selected one cap 87. Then, the switching valve 883 is switched, and suction is sequentially performed for each of the four caps 87 in each group.
[0104]
In this way, in this embodiment, the four droplet discharge heads 111 corresponding to the first set 701, the second set 702, and the third set 703 are sequentially sucked one by one. Operate. As a result, as compared with the case where a single suction pump suctions a plurality of droplet discharge heads 111 simultaneously, there is no unevenness in the suction force for each droplet discharge head 111. For 111, discharge nozzle clogging, liquid filling, liquid discharge, and the like can be performed more reliably (more effectively).
In addition, in this embodiment, three suction pumps 601 are divided into three groups, although it takes time to sequentially suction one by one to the twelve droplet discharge heads 111 with one suction pump. Since it is performed in parallel at 602 and 603, the capping suction operation can be performed quickly (in one third of the time of a single unit).
[0105]
In the capping suction operation, when the caps 87 to be suctioned are sequentially switched in each group, the switching timing is switched after waiting for a predetermined time to elapse, for example. Can do. Or you may switch based on the detection result of the pressure sensor 884, and the method of combining these may be used.
[0106]
The pipes connected to the discharge ports of the suction pumps 601, 602, and 603 merge with each other to form one discharge flow path 885 and are connected to a three-way valve (flow path switching unit) 886. The downstream side of the three-way valve 886 is branched into a discharge channel 176 and a discharge channel 887, and the discharge channel 176 is connected to a three-way valve (channel switching means) 175, A waste liquid tank (waste liquid storage unit) 888 is connected. The three-way valve 886 and the three-way valve 175 can be automatically switched by an actuator, and are switched based on the control of the control device 16.
[0107]
As described above, when cleaning the inside of each droplet discharge head 111 and the inside of the flow path, the cleaning liquid is supplied to each droplet discharge head 111 of the head unit 11 by a cleaning liquid supply unit (not shown), and the capping suction operation is performed. (5) above. At this time, the switching state of the three-way valve 886 is changed from the discharge flow path 885 to the discharge flow path 887, and the cleaning liquid discharged from each droplet discharge head 111 flows into the waste liquid tank 888 and is stored.
[0108]
On the other hand, in the capping suction operation in the normal state in which the liquid to be discharged is supplied to each droplet discharge head 111 of the head unit 11 ((1) to (4) above), the three-way valve 886 is switched. The state is set to flow from the discharge flow path 885 to the discharge flow path 176, and the discharge target liquid discharged from each droplet discharge head 111 flows toward the three-way valve 175 side.
[0109]
The downstream side of the three-way valve 175 branches into an inflow channel 173 and an inflow channel 174, and the inflow channel 173 is connected to the first reuse tank 171. It is connected to the second reuse tank 172. The first reuse tank 171 and the second reuse tank 172 are installed in the tank storage unit 13 as described above.
[0110]
The discharge target liquid that has flowed through the discharge flow path 176 is introduced into the first reuse tank 171 or the second reuse tank 172 and stored by switching the three-way valve 175.
In the present embodiment, the first reuse tank 171, the second reuse tank 172, the inflow passage 173, the inflow passage 174, the three-way valve 175, the discharge passage 176, the discharge passage 885, and the three-way valve 886 described above. The liquid recovery device (liquid recovery means) 17 is configured by the discharge flow path 887 and the waste liquid tank 888.
[0111]
As described above, the liquid recovery apparatus 17 transfers the liquid to be discharged discharged from each droplet discharge head 11 in the capping suction operation, and transfers it to other liquids (for example, the pre-drawing flushing unit 104, the regular flushing unit 82, and the like). Without mixing with the discharge target liquid received by the dot dropout detection unit 19 or the cleaning liquid used for cleaning each droplet discharge head 111 and the flow path). Stored in the reuse tank 172. Further, the liquid recovery apparatus 17 according to the present embodiment stores the discharge target liquid sucked through the caps 87 in each set in the first reuse tank 171 and the second reuse tank 172 in common.
[0112]
The discharge target liquid collected in the first reuse tank 171 and the second reuse tank 172 is discharged from the droplet discharge head 111 and then to the first reuse tank 171 or the second reuse tank 172. Until it is transported, it is not exposed to the outside and is not in contact with the outside air, so there is little or no foreign matter such as dust, and the solvent evaporates and the concentration changes. There is nothing like that. Further, as described above, since no other liquid is mixed, it is a discharge target liquid in a good state without any alteration, deterioration, foreign matter mixing or the like. Therefore, the discharge target liquid collected in the first reuse tank 171 and the second reuse tank 172 is returned to the first primary tank 401 or the second primary tank 402 and discharged from the droplet discharge head 111. It can be reused as the discharge target liquid. As a result, the wasteful consumption of the liquid to be ejected can be greatly reduced, and the manufacturing cost of the substrate W can be reduced.
[0113]
Before the liquid to be discharged collected in the first reuse tank 171 and the second reuse tank 172 is reused (before returning to the first primary tank 401 or the second primary tank 402). , A process for removing impurities (for example, filtration using a filter), a degassing process for removing a gas dissolved therein (for example, placing the dissolved gas in a reduced pressure environment to foam the dissolved gas, etc.) It is preferable to perform the above process. Thereby, the collected discharge target liquid can be reused in a better state.
[0114]
In the liquid recovery apparatus 17 of the present embodiment, the first reuse tank 171 and the second reuse tank 172 are used while being switched, so that the capacity can be increased as a whole, and the droplet discharge device 1 can be increased in size. Therefore, it is possible to effectively cope with an increase in the suction amount at the time of capping accompanying the conversion. Further, since the entire capacity can be increased without increasing the capacity of each of the first reuse tank 171 and the second reuse tank 172, the first reuse tank 171 and the second reuse tank. It is possible to prevent the weight of 172 (particularly the weight when full) from becoming too heavy, and to reduce the burden on the operator when the tank is replaced. Further, by alternately exchanging (collecting) the first reuse tank 171 and the second reuse tank 172, it is possible to collect the discharge target liquid without stopping the operation of the droplet discharge device 1. it can. Therefore, the production efficiency can be improved and a high production amount (throughput) can be obtained.
[0115]
As shown in FIG. 13B, the liquid recovery apparatus 17 further includes a liquid amount detection unit 177a that detects the amount of liquid in the first reuse tank 171. The liquid amount detecting means 177a is provided along the vertical direction outside the first reuse tank 171, and has a light-transmitting tube 178 whose lumen communicates with the first reuse tank 171; It is composed of a light projecting unit 179 and a light receiving unit 170 that are installed so as to face each other with a tube 178 sandwiched therebetween in the vicinity of the top of one reuse tank 171. When the amount of liquid in the first reuse tank 171 increases due to a change in the amount of light received by the light receiving unit 170, the liquid amount detection unit 177a detects the amount of liquid when it reaches a predetermined upper limit level F (full state). Can be detected. The detection result of the liquid amount detection means 177a is input to the control device 16. The liquid recovery apparatus 17 further includes a liquid amount detection unit 177b similar to the liquid amount detection unit 177a that detects the amount of liquid in the second reuse tank 172.
[0116]
In such a liquid recovery apparatus 17, in the state shown in FIG. 17, the discharge target liquid sucked from the capping unit 83 is introduced into the first reuse tank 171. When the discharge target liquid accumulates in the first reuse tank 171 and the liquid amount detection unit 177a detects that the first reuse tank 171 is full, the control device 16 detects the detection. Based on the result, the three-way valve 175 is switched to switch to a state in which the discharge target liquid is introduced into the second reuse tank 172.
[0117]
When the first reuse tank 171 becomes full and when the second reuse tank 172 becomes full, the control device 16 notifies that fact by the same method as described above, for example. It is preferable to prompt the operator to replace the tank (collect the liquid to be discharged).
In the liquid recovery device 17 of this embodiment, two reuse tanks are provided as described above. However, in the present invention, the number of reuse tanks may be one or three or more.
[0118]
FIG. 18 is a system diagram of suction piping to each cap of the capping unit according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described with reference to the same drawing, but the description will focus on the differences from the first embodiment, and description of similar matters will be omitted.
In the first embodiment, droplets of the same type of ejection target liquid are ejected from each droplet ejection head 111 of the head unit 11. In this embodiment, the droplet ejection head 111 in the head unit 11 is used. Is divided into a plurality of sets, each of which discharges different types of liquid droplets to be discharged.
[0119]
That is, the four droplet discharge heads 111 corresponding to the caps 87 of the first set 701 discharge the R discharge target liquid supplied by a first discharge target liquid supply device (not shown). The four droplet discharge heads 111 corresponding to the caps 87 of the second set 702 discharge a G discharge target liquid supplied by a second discharge target liquid supply device (not shown). Then, the four droplet discharge heads 111 corresponding to the caps 87 of the third set 703 discharge a B-color discharge target liquid supplied by a third discharge target liquid supply device (not shown).
[0120]
As described above, in the present embodiment, for a plurality of sets of droplet discharge heads 111 that discharge different types of discharge target liquids, a capping suction operation is performed by the dedicated suction pump 601, 602, or 603 for each set. Do. Then, for each of these sets, the suction force of the suction pump 601, 602 or 603 is adjusted according to the characteristics such as the viscosity of the liquid to be discharged. In the capping suction operation, if the suction force is not adjusted in accordance with the characteristics such as the viscosity of the liquid to be discharged, the suction force is too weak to prevent clogging of the discharge nozzle and to ensure that the liquid is not filled. However, it is easy to cause a disadvantage that bubbles are generated in the droplet discharge head 111 or in the flow path. However, in the present embodiment, this can be effectively prevented.
[0121]
The liquid recovery apparatus 17 ′ of this embodiment includes an R color reuse tank system 801, a G color reuse tank system 802, and a B color reuse tank system 803. Each of these reuse tank systems includes a first reuse tank 171, a second reuse tank 172, an inflow passage 173, an inflow passage 174, a three-way valve 175 and a discharge similar to those in the first embodiment. The flow path 176 is configured.
[0122]
The discharge flow path 889 connected to the discharge port of the suction pump 601 for the first set 701 is connected to a three-way valve (flow path switching means) 890, and the downstream side of the three-way valve 890 is an R color reuse tank system. It branches into a discharge flow path 176 to 801 and a discharge flow path 891 to the waste liquid tank 888.
The discharge flow path 892 connected to the discharge port of the suction pump 602 for the second set 702 is connected to a three-way valve (flow path switching means) 893, and the downstream side of the three-way valve 893 is a G color reuse tank system It branches into a discharge flow path 176 to 802 and a discharge flow path 894 to a waste liquid tank 888.
The discharge flow path 895 connected to the discharge port of the suction pump 603 for the third set 703 is connected to a three-way valve (flow path switching means) 896, and the downstream side of the three-way valve 896 is a B color reuse tank system. It branches into a discharge channel 176 to 803 and a discharge channel 897 to the waste liquid tank 888.
[0123]
With such a configuration, the liquid recovery apparatus 17 ′ of the present embodiment separately discharges the liquid to be ejected that has been sucked through the caps 87 of the first set 701, the second set 702, and the third set 703, that is, Each type is stored in the R color reuse tank system 801, the G color reuse tank system 802, and the B color reuse tank system 803 without mixing with other liquids. As a result, each type of collected liquid to be ejected can be reused by type.
[0124]
The method for using the droplet discharge device and the droplet discharge device according to the present invention have been described above with reference to the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this. Moreover, each part which comprises a droplet discharge apparatus can be substituted by the thing of the arbitrary structures which can exhibit the same function. Moreover, arbitrary components may be added.
Moreover, although the some cap of the capping unit in embodiment mentioned above is divided into 3 groups, it may be divided into 2 groups, or it may be divided into 4 groups or more. Further, the number of caps in each group may be any number or one. That is, a suction force generation source may be provided for each cap.
[0125]
The liquid recovery means is configured to automatically return the recovered discharge target liquid to the discharge target liquid tank (primary tank) after performing foreign substance removal processing and deaeration processing as necessary. Also good.
Further, the Y-axis direction moving mechanism and the X-axis direction moving mechanism may use, for example, a ball screw (feed screw) or the like instead of using a linear motor.
[0126]
Furthermore, the droplet discharge device of the present invention is configured such that the head unit (droplet discharge head) is fixed to the device main body, and the workpiece (work placement portion) is moved in the Y-axis direction and the X-axis direction, respectively. It may be configured to perform scanning and sub-scanning. On the contrary, the main scanning and the sub-scanning are performed by fixing the work (work placing portion) to the apparatus main body and moving the head unit (droplet discharge head) in the Y-axis direction and the X-axis direction, respectively. It may be configured to perform. In other words, the droplet discharge device according to the present invention may be any device provided with a relative movement mechanism that relatively moves the work mounting portion and the droplet discharge head.
The electro-optical device of the present invention is manufactured using the droplet discharge device of the present invention as described above. Specific examples of the electro-optical device of the present invention are not particularly limited, and examples thereof include a liquid crystal display device and an organic EL display device.
[0127]
In addition, the electro-optical device manufacturing method of the present invention uses the droplet discharge device of the present invention. The electro-optical device manufacturing method of the present invention can be applied to a liquid crystal display device manufacturing method, for example. That is, a liquid containing a filter material of each color is selectively discharged onto the substrate using the droplet discharge device of the present invention, thereby producing a color filter having a large number of filter elements arranged on the substrate. A liquid crystal display device can be manufactured using a color filter. In addition, the method for manufacturing an electro-optical device of the present invention can be applied to a method for manufacturing an organic EL display device, for example. That is, an organic material in which a large number of pixel pixels including an EL light emitting layer are arranged on a substrate by selectively discharging a liquid containing a light emitting material of each color onto the substrate using the droplet discharge device of the present invention. An EL display device can be manufactured.
According to another aspect of the invention, there is provided an electronic apparatus including the electro-optical device manufactured as described above. Specific examples of the electronic device of the present invention are not particularly limited, and examples thereof include a personal computer and a mobile phone on which the liquid crystal display device and the organic EL display device manufactured as described above are mounted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of a droplet discharge device of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing a first embodiment of a droplet discharge device of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a gantry, a stone surface plate, and a substrate transfer table.
FIG. 4 is a side view showing a gantry, a stone surface plate, and a substrate transfer table.
FIG. 5 is a plan view showing a head unit and an X-axis direction moving mechanism.
6 is a side view seen from the direction of arrow A in FIG.
7 is a front view seen from the direction of arrow B in FIG.
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a pattern forming operation (drawing operation).
FIG. 9 is a perspective view showing a tank storage unit.
FIG. 10 is a perspective view showing an auxiliary device in the droplet discharge device.
FIG. 11 is a side view showing an auxiliary device in the droplet discharge device.
FIG. 12 is a piping diagram illustrating a discharge target liquid supply device, a cleaning liquid supply device, and a drainage device.
FIG. 13 is a diagram schematically showing a configuration of a liquid amount detection unit.
FIG. 14 is a perspective view showing a capping unit in the accessory device.
FIG. 15 is a side view showing a capping unit in the accessory device.
FIG. 16 is a cross-sectional view showing a state where a cap is in contact with a droplet discharge head.
FIG. 17 is a system diagram of suction piping to each cap of the capping unit.
FIG. 18 is a system diagram of suction piping to each cap of the capping unit according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
17 ... Liquid recovery device, 171 ... First reuse tank, 172 ... Second reuse tank, 173 ... Inflow channel, 174 ... Inflow channel, 175 ... Three-way valve, 176 ... Discharge flow path, 601 ... suction pump, 602 ... suction pump, 603 ... suction pump, 701 ... first set, 702 ... second set, 703 ... third set, 87 ... cap, 882 ... ... Suction channel, 883 ... Switching valve, 884 ... Pressure sensor, 885 ... Drain channel, 886 ... Three-way valve, 887 ... Drain channel, 888 ... Waste liquid tank

Claims (9)

ワークに対して吐出対象液の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対応して設けられたキャップと、
前記キャップでの吸引力を発生する吸引力発生手段と、
前記液滴吐出ヘッドに前記キャップを接触させた状態で前記吸引力発生手段の吸引力により前記液滴吐出ヘッドから流体を吸引したときに前記液滴吐出ヘッドから排出された吐出対象液を移送して回収する第１の液体回収手段とを備え、
前記第１の液体回収手段は、前記液滴吐出ヘッドから排出された吐出対象液を他の液体と混合することなく回収し、
前記第１の液体回収手段により回収された吐出対象液は、前記液滴吐出ヘッドから吐出する吐出対象液として再利用に供され、
前記液滴吐出ヘッドから捨て吐出された吐出対象液を受ける捨て吐出用液受け部と、
前記液滴吐出ヘッドのドット抜け検査を行う際に前記液滴吐出ヘッドから吐出された吐出対象液を受けるドット抜け検査用液受け部と、
前記捨て吐出用液受け部と前記ドット抜け検査用液受け部とのうちの少なくとも一方で受けた吐出対象液を移送して回収する第２の液体回収手段とをさらに備え、
前記第２の液体回収手段により回収された吐出対象液は、前記液滴吐出ヘッドから吐出する吐出対象液として再利用に供され、
前記第１の液体回収手段は、回収した吐出対象液を再利用に供するために貯留する再利用貯留部と、前記液滴吐出ヘッドに洗浄液が供給された状態で前記液滴吐出ヘッドから当該洗浄液を吸引したとき、当該洗浄液を前記第１の液体回収手段が回収した吐出対象液と別個に貯留する廃液貯留部とを有し、
前記第２の液体回収手段は、回収した吐出対象液を前記第１の液体回収手段が回収した吐出対象液および洗浄液と個別に、再利用に供するために貯留する排液タンクを有することを特徴とする液滴吐出装置。A droplet discharge head for discharging droplets of a liquid to be discharged onto a workpiece;
A cap provided corresponding to the droplet discharge head;
Suction force generating means for generating a suction force at the cap;
When the fluid is sucked from the droplet discharge head by the suction force of the suction force generating means in a state where the cap is in contact with the droplet discharge head, the discharge target liquid discharged from the droplet discharge head is transferred. A first liquid recovery means for recovering
The first liquid recovery means recovers the discharge target liquid discharged from the droplet discharge head without mixing with other liquid;
The discharge target liquid recovered by the first liquid recovery means is reused as a discharge target liquid discharged from the droplet discharge head .
A discard discharge liquid receiving portion for receiving a discharge target liquid discarded and discharged from the droplet discharge head;
A dot drop inspection liquid receiving portion for receiving a discharge target liquid discharged from the droplet discharge head when performing the dot drop inspection of the droplet discharge head;
A second liquid recovery means for transferring and recovering the discharge target liquid received at least one of the discard discharge liquid receiving section and the dot drop inspection liquid receiving section;
The discharge target liquid recovered by the second liquid recovery means is reused as the discharge target liquid discharged from the droplet discharge head.
The first liquid recovery means includes a reuse storage section for storing the recovered discharge target liquid for reuse, and the cleaning liquid from the droplet discharge head in a state where the cleaning liquid is supplied to the droplet discharge head. A waste liquid storage section that stores the cleaning liquid separately from the discharge target liquid recovered by the first liquid recovery means,
The second liquid recovery means has a drainage tank for storing the recovered discharge target liquid separately from the discharge target liquid and the cleaning liquid recovered by the first liquid recovery means for reuse. A droplet discharge device. ワークに対して互いに種類の異なる吐出対象液の液滴を吐出する複数組の液滴吐出ヘッドと、
前記各液滴吐出ヘッドに対応して設けられたキャップと、
前記キャップでの吸引力を発生する吸引力発生手段と、
前記液滴吐出ヘッドに前記キャップを接触させた状態で前記吸引力発生手段の吸引力により前記液滴吐出ヘッドから流体を吸引したときに前記液滴吐出ヘッドから排出された吐出対象液を移送して回収する第１の液体回収手段とを備え、
前記第１の液体回収手段は、前記各液滴吐出ヘッドから排出された吐出対象液を種類別に他の液体と混合することなく回収し、
前記第１の液体回収手段により回収された吐出対象液は、種類別に、前記液滴吐出ヘッドから吐出する吐出対象液として再利用に供され、
前記液滴吐出ヘッドから捨て吐出された吐出対象液を種類別に受ける複数の捨て吐出用液受け部と、
前記液滴吐出ヘッドのドット抜け検査を行う際に前記液滴吐出ヘッドから吐出された吐出対象液を種類別に受ける複数のドット抜け検査用液受け部と、
前記捨て吐出用液受け部と前記ドット抜け検査用液受け部とのうちの少なくとも一方で受けた吐出対象液を移送して回収する第２の液体回収手段とをさらに備え、
前記第２の液体回収手段により回収された吐出対象液は、種類別に、前記液滴吐出ヘッドから吐出する吐出対象液として再利用に供され、
前記第１の液体回収手段は、回収した吐出対象液を再利用に供するために種類別に貯留する複数の再利用貯留部と、前記液滴吐出ヘッドに洗浄液が供給された状態で前記液滴吐出ヘッドから当該洗浄液を吸引したとき、当該洗浄液を前記第１の液体回収手段が回収した吐出対象液と別個に貯留する廃液貯留部とを有し、
前記第２の液体回収手段は、回収した吐出対象液を前記第１の液体回収手段が回収した吐出対象液および洗浄液と個別に、再利用に供するために種類別に貯留する複数の排液タ ンクを有することを特徴とする液滴吐出装置。A plurality of sets of droplet discharge heads for discharging droplets of different types of discharge target liquids to the workpiece;
A cap provided corresponding to each droplet discharge head;
Suction force generating means for generating a suction force at the cap;
When the fluid is sucked from the droplet discharge head by the suction force of the suction force generating means in a state where the cap is in contact with the droplet discharge head, the discharge target liquid discharged from the droplet discharge head is transferred. A first liquid recovery means for recovering
The first liquid recovery means recovers the discharge target liquid discharged from each of the droplet discharge heads without mixing with other liquids by type,
The discharge target liquid recovered by the first liquid recovery means is reused as a discharge target liquid discharged from the droplet discharge head by type ,
A plurality of waste discharge liquid receiving portions for receiving, by type, discharge target liquid discarded from the droplet discharge head;
A plurality of dot drop inspection liquid receivers for receiving the discharge target liquid discharged from the droplet discharge head by type when performing the dot drop inspection of the droplet discharge head;
A second liquid recovery means for transferring and recovering the discharge target liquid received at least one of the discard discharge liquid receiving section and the dot drop inspection liquid receiving section;
The discharge target liquid recovered by the second liquid recovery means is reused as a discharge target liquid discharged from the droplet discharge head by type,
The first liquid recovery means includes a plurality of reuse storage units for storing the recovered discharge target liquids for reuse, and the liquid droplet discharge in a state where cleaning liquid is supplied to the liquid droplet discharge head. A waste liquid storage section for storing the cleaning liquid separately from the discharge target liquid recovered by the first liquid recovery means when the cleaning liquid is sucked from the head;
The second liquid recovery unit, the recovered discharge target liquid separately with the discharge target fluid and the cleaning fluid to the first liquid recovery means to recover a plurality of drainage tank for reserving by type in order to provide the recycling droplet discharge apparatus characterized by having a. 前記キャップへの吸引流路内の圧力を検出する圧力検出手段をさらに備える請求項１または２に記載の液滴吐出装置。Before The apparatus according to pressure of the suction passage to claim 1 or 2 further comprising a pressure detecting means for detect to handed cap. 前記キャップは、前記液滴吐出ヘッドに前記キャップを接触させた状態で前記液滴吐出ヘッドに形成された吐出ノズル群を包含し得る凹部が形成されたキャップ本体と、前記キャップ本体の下方に設置され、前記キャップ本体を上下方向に移動可能に保持するキャップホルダと、前記キャップ本体と前記キャップホルダとの間に設置され、前記キャップ本体を上方に向かって付勢するコイルバネとを有する請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出装置。  The cap is disposed below the cap body, with a cap body having a recess that can include a group of ejection nozzles formed on the droplet ejection head in a state where the cap is in contact with the droplet ejection head. A cap holder that holds the cap body movably in the vertical direction, and a coil spring that is installed between the cap body and the cap holder and biases the cap body upward. 4. The droplet discharge device according to any one of items 3 to 3. 前記キャップは、複数設けられており、該複数のキャップを一体的に上下方向に昇降させる昇降機構をさらに備える請求項１ないし４のいずれかに記載の液滴吐出装置。  5. The droplet discharge device according to claim 1, further comprising a lifting mechanism that is provided with a plurality of caps and that integrally lifts and lowers the plurality of caps in the vertical direction. 装置本体と、ワークが載置されるワーク載置部と、前記液滴吐出ヘッドと前記ワーク載置部とを相対的に移動させる相対移動機構とをさらに備える請求項１ないし５のいずれかに記載の液滴吐出装置。An apparatus main body, and the work mounting portion which a workpiece is placed, in any one of the droplet discharge head and the further relative movement mechanism for relatively moving the workpiece mounting unit comprises claims 1 to 5 The liquid droplet ejection apparatus described. 前記相対移動機構は、前記ワーク載置部を前記装置本体に対し水平な一方向（以下、「Ｙ軸方向」と言う）に移動させるＹ軸方向移動機構と、前記液滴吐出ヘッドを前記装置本体に対し前記Ｙ軸方向に垂直かつ水平な方向（以下、「Ｘ軸方向」と言う）に移動させるＸ軸方向移動機構とで構成される請求項６に記載の液滴吐出装置。The relative movement mechanism includes a Y-axis direction movement mechanism that moves the workpiece placement unit in a horizontal direction (hereinafter referred to as “Y-axis direction”) with respect to the apparatus main body, and the droplet discharge head. The liquid droplet ejection apparatus according to claim 6 , further comprising an X-axis direction moving mechanism that moves the main body in a direction perpendicular to the Y-axis direction and horizontal (hereinafter referred to as “X-axis direction”). 前記ワーク載置部と前記液滴吐出ヘッドとを相対的に移動させつつ前記液滴吐出ヘッドから液滴を吐出することにより、前記ワークに所定のパターンを形成する請求項６または７に記載の液滴吐出装置。By ejecting droplets from the droplet discharge head while relatively moving the said liquid droplet ejection head and the workpiece mounting unit, according to claim 6 or 7 forming a predetermined pattern on the workpiece Droplet discharge device. 請求項１ないし８のいずれかに記載の液滴吐出装置を用いることを特徴とする電気光学装置の製造方法。Method of manufacturing an electro-optical device, which comprises using a liquid droplet ejection apparatus according to any one of claims 1 to 8.
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