JP4923690B2

JP4923690B2 - 液滴吐出方法

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Publication number: JP4923690B2
Application number: JP2006109961A
Authority: JP
Inventors: 隆佐藤; 悟飛田
Original assignee: リコープリンティングシステムズ株式会社
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2026-04-12
Also published as: JP2007283159A

Description

本発明は、液滴を吐出する液滴吐出方法に係り、特にビーズなどの固体微粒子を混合、分散した塗布液を吐出するのに好適な液滴吐出方法に関するものである。

液晶表示装置などでは、２枚の液晶基板の隙間を一定に維持するために、微粒子状のスペーサを前記液晶基板の間に配置している。従来、スプレー式散布装置などを用いてスペーサを液晶基板上に散布していたが、この方法ではスペーサが不均一に散布され易く、液晶基板の間隔が一定に維持できなかったり、スペーサが多数個かたまったりして、表示品質の低下を招く。

このような欠点を解消するため、近年、インクジェット方式を応用した液滴吐出方法が開発され、多数の提案がなされている。この液滴吐出法によれば、所定の位置にスペーサを配置することができ、また多数のオリフィスを有する吐出ヘッドを用いれば、多数の指定位置に同時にスペーサを配置することができ、生産効率を高めることができるなどの特長を有している。

下記特許文献１には液滴吐出方法において、印字期間以外の様々な動作期間中に吐出ノズル内の塗布液の粘度上昇を防止するためにメニスカスの揺動することが提案されている。

特開２００４−２９１４５８号公報

ところで前述の提案をスペーサ微粒子などの固体微粒子を混合、分散した塗布液の吐出方法にそのまま適用すると、塗布液の減粘効果により吐出ノズル内での固体微粒子の沈降が促進されしまい、そのために塗布液の吐出液量が不揃いになったり、基板上に着弾するスペーサ微粒子の個数もばらつき、表示品質の低下をきたす。

特に塗布液に前述のように固定微粒子を混合、分散した場合、その固体微粒子の径や濃度などにより塗布液の特性（例えば粘度、表面張力、比重など）が変化するため、メニスカスの揺動には厳密な条件を設定する必要がある
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、塗布液の吐出液量がほぼ一定で、固体微粒子を混合、分散した塗布液の場合でも着弾する固体微粒子の個数のばらつきが少ない液滴吐出方法を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明の第１の手段は、
塗布液を収容する圧力室と、
その圧力室に連通したオリフィスと、
吐出駆動パルス信号の印加により作動して前記圧力室の容積を膨張・収縮させて、前記オリフィスから前記塗布液を液滴として被着体上に吐出する圧力発生手段とを備えた液滴吐出方法において、
前記塗布液が少なくとも有機溶媒及び水のいずれかを含む分散液に固体微粒子が混合、分散された液であり、
前記塗布液がオリフィスから吐出しないように前記吐出駆動パルス信号よりも電圧レベルが低く設定された微振動駆動パルス信号を前記圧力発生手段に１５秒未満印加して、前記オリフィス内の塗布液に微振動を与える微振動工程と、
その微振動工程後に、前記吐出駆動パルス信号を圧力発生手段に印加して前記オリフィスから前記塗布液を液滴として吐出する吐出工程とを
実行することを特徴とするものである。

本発明の第２の手段は、
塗布液を収容する圧力室と、
その圧力室に連通したオリフィスと、
吐出駆動パルス信号の印加により作動して前記圧力室の容積を膨張・収縮させて、前記オリフィスから前記塗布液を液滴として被着体上に吐出する圧力発生手段とを備えた液滴吐出方法において、
前記塗布液が少なくとも有機溶媒及び水のいずれかを含む分散液に固体微粒子が混合、分散された液であり、
前記オリフィスが被着体と対向していない位置で前記吐出駆動パルス信号を前記圧力発生手段に印加して、前記オリフィスから塗布液の一部を吐出する捨て打ち工程と、
その捨て打ち工程後に、前記塗布液がオリフィスから吐出しないように前記吐出駆動パルス信号よりも電圧レベルが低く設定された微振動駆動パルス信号を前記圧力発生手段に１５秒未満印加して、前記オリフィス内の塗布液に微振動を与える微振動工程と、
その微振動工程後に、前記吐出駆動パルス信号を圧力発生手段に印加して前記オリフィスから前記塗布液を液滴として吐出する吐出工程とを
実行することを特徴とするものである。

本発明の第３の手段は、
塗布液を収容する圧力室と、
その圧力室に連通したオリフィスと、
吐出駆動パルス信号の印加により作動して前記圧力室の容積を膨張・収縮させて、前記オリフィスから前記塗布液を液滴として被着体上に吐出する圧力発生手段とを備えた液滴吐出方法において、
前記塗布液が少なくとも有機溶媒及び水のいずれかを含む分散液に固体微粒子が混合、分散された液であり、
吐出開始までの時間が１５秒未満の場合は、
前記塗布液がオリフィスから吐出しないように前記吐出駆動パルス信号よりも電圧レベルが低く設定された微振動駆動パルス信号を前記圧力発生手段に印加して、前記オリフィス内の塗布液に微振動を与える微振動工程と、
その微振動工程後に、前記吐出駆動パルス信号を圧力発生手段に印加して前記オリフィスから前記塗布液を液滴として吐出する吐出工程とを実行し、
吐出開始までの時間が１５秒以上の場合は、
前記オリフィスが被着体と対向していない位置で前記吐出駆動パルス信号を前記圧力発生手段に印加して、前記オリフィスから塗布液の一部を吐出する捨て打ち工程と、
その捨て打ち工程後に、前記塗布液がオリフィスから吐出しないように前記吐出駆動パルス信号よりも電圧レベルが低く設定された微振動駆動パルス信号を前記圧力発生手段に１５秒未満印加して、前記オリフィス内の塗布液に微振動を与える微振動工程と、
その微振動工程後に、前記吐出駆動パルス信号を圧力発生手段に印加して前記オリフィスから前記塗布液を液滴として吐出する吐出工程とを
実行することを特徴とするものである。

本発明の第４の手段は前記第１ないし第３の手段において、前記固体微粒子がスペーサ粒子であることを特徴とするものである。

本発明の第５の手段は前記第１の手段において、前記塗布液が、水とエチレングリコールの混合物からなる分散液に、前記固体微粒子としてガラスビーズを混合、分散した液であることを特徴とするものである。

本発明の第６の手段は前記第１ないし第５の手段において、前記オリフィスが前記被着体と対向するように下向きになっていることを特徴とするのである。

本発明の第７の手段は前記第４または第５の手段において、前記被着体が液晶基板であって、前記スペーサ粒子が２枚の前記液晶基板の隙間を維持するためのものであることを特徴とするものである。

本発明は前述のような構成になっており、塗布液の吐出液量がほぼ一定で、固体微粒子を混合、分散した塗布液の場合でも着弾する固体微粒子の個数のばらつきが少ない液滴吐出方法を提供することができる。

次に本発明の実施形態を図と共に説明する。図９ならびに図１０は、本発明の実施形態に係る液滴吐出装置本体の正面図ならびに側面図である。

これらの図に示すように、塗布ステージ５１上には２本平行に延びたＸ軸リニアレール５２が敷設、固定され、その上に２つのＸ軸リニアガイド５３が取り付けられている。Ｘ軸リニアガイド５３の上にステージベース５４を介してテーブル５５が固定されている。

テーブル５５上には、スペーサ微粒子（ビーズ）を塗布する液晶用基板４８が画素面を上にして載置され、例えば空気吸引機構などの位置決め手段（図示せず）によってテーブル５５上の所定位置に固定されている。

塗布ステージ５１の左右両側面から上方に向けて支柱５６，５６が延びており、支柱５６，５６の上端部にガイド支持部材５７が架設されている。ガイド支持部材５７の前面に２本の平行に延びたＹ軸リニアガイド５８が水平方向に固定されて、そのＹ軸リニアガイド５８にＹ軸ベース５９が摺動可能に支持されている。さらにＹ軸ベース５９上に、垂直方向に延びるＺ軸ベース６０が固定され、Ｚ軸ベース６０上にＺ軸リニアガイド６１（図９参照）が摺動可能に支持されている。

前記Ｙ軸ベース５９ならびにＺ軸ベース６０上には、図１０に示すように塗布液吐出機構６２が搭載されている。この塗布液吐出機構６２中の塗布液供給ボックス６３はＹ軸ベース５９上に搭載され、塗布液供給ボックス６３は図９に示すように塗布液循環供給部２とカートリッジ部３とを有している。一方、塗布液吐出機構６２中のヘッド部４は、ヘッドブロック６４を介して前記Ｚ軸リニアガイド６１（Ｚ軸ベース６０）上に搭載されている。

前記液晶用基板４８を搭載したテーブル５５は、モータ（図示せず）を駆動源として前記Ｘ軸リニアレール５２上を往復移動する。前記Ｚ軸ベース６０を搭載したＹ軸ベース５９は、モータ（図示せず）を駆動源として前記Ｙ軸リニアガイド５８上を往復移動する。また前記ヘッド部４を搭載したＺ軸リニアガイド６１は、モータ（図示せず）を駆動源として前記Ｚ軸ベース６０上を往復移動する。

これらの図に示されているように、塗布液供給ボックス６３（塗布液循環供給部２、カートリッジ部３）はヘッド部４よりも高い位置に設置されており、従ってカートリッジ部３から塗布液循環供給部２を経由し塗布液供給管（例えばフレキシブルチューブ）を通ってヘッド部４内に塗布液が自然に供給されるとともに、ヘッド部４内の塗布液はカートリッジ部３との液面差を利用して常に加圧状態となる。そのためヘッド部４において塗布液の漏れが生じる虞があるから、図示しない圧力切替部によってカートリッジ部３内を減圧状態にコントロールしている。

ヘッド部４と液晶用基板４８との距離は、Ｚ軸ベース６０上でのＺ軸リニアガイド６１の位置調整により適正に設定される。そして液晶用基板４８を搭載したテーブル５５が往復移動する間に、初期に設定された吐出タイミングによりヘッド部４から塗布液が液滴となって液晶用基板４８の所定位置に吐出され、着弾した液滴内には所定個数のスペーサ微粒子が含まれている。

液晶用基板４８の往復移動により必要個所に液滴が着弾されると、塗布液吐出機構６２はＹ軸上を次の塗布領域まで移動する。これらの動作の繰り返しにより、液晶用基板４８の全面にスペーサ微粒子を含有した液滴が着弾されて、スペーサ微粒子の接着が行なわれてから、液晶表示装置の次の組立て工程に搬送される。

図１１ないし図１３はオンデマンド型ヘッド部の詳細を示す図で、図１１はヘッド部の分解斜視図、図１２はヘッド部の組立後の断面図、図１３は図１２Ａ−Ａ線上の断面図である。

これらの図において符号７１はオリフィス、７２はオリフィスプレート、７３は圧力室、７４は圧力室プレート、７５はリストリクタ、７６はリストリクタプレート、７７はダイヤフラム、７８はフィルタ、７９はダイヤフレームプレート、８０は穴部、８１はサポートプレート、８２は共通液通路、８３はハウジング、８４は接着剤、８５は圧電アクチュエータ、８６は圧電振動子、８７は外部電極、８８は導電性接着剤、８９は支持基板、９０は個別電極、９１は共通電極、９２はスルーホール、９３は液導入パイプである。

このオンデマンド型のヘッド部は図１１に示すように、オリフィスプレート７２、圧力室プレート７４、リストリクタプレート７６、ダイヤフレームプレート７９、サポートプレート８１、ハウジング８３、圧電アクチュエータ８５などから構成されている。

一列に多数のオリフィス７１を形成したオリフィスプレート７２は、ニッケル材の電鋳加工法、ステンレス鋼材などの精密プレス加工法またはレーザ加工法などによって製作される。圧力室プレート７４には、前記オリフィス７１に対応した個数の圧力室７３が形成され、前記オリフィス７１と連通している。リストリクタプレート７６は図１２に示すように共通液通路８２と前記圧力室７３を連通し、圧力室７３への液流入量を制御するリストリクタ７５が形成されている。圧力室プレート７４とリストリクタプレート７６は、ステンレス鋼材のエッチング加工法またはニッケル材の電鋳加工法などによって製作される。

ダイヤフレームプレート７９には圧電振動子８６の圧力を効率良く圧力室７３に伝達するためのダイヤフラム７７と、共通液通路８２からリストリクタ７５に流入する液中のゴミなどを除くフィルタ７８が形成されている。ダイヤフレームプレート７９は、ステンレス鋼材のエッチング加工法またはニッケル材の電鋳加工法などによって製作される。

サポートプレート８１はダイヤフラム７７と圧電振動子８６を接着剤８４で固定するとき、ダイヤフラム７７の振動系固定端の位置を規制し、かつ接着個所からはみ出した接着剤がダイヤフラム７７の上で広がるのを規制する穴部８０が形成されている。サポートプレート８１は、ステンレス鋼材のエッチング加工法またはニッケル材の電鋳加工法などによって製作される。金属または合成樹脂で製作されるハウジング８３には共通液通路８２が設けられており、この共通液通路８２に図示しない塗布液供給管あるいはヘッド接続管が接続されている。

塗布液供給管あるいはヘッド接続管から供給された塗布液は、ヘッドの共通液通路８２の途中でフィルタ７８を通過して、リストリクタ７５、圧力室７３、オリフィス７１へと順に流れる。個別電極９０と共通電極９１との間に所定のパルス電圧を印加することにより圧電振動子８６が伸縮し、パルス電圧の印加を止めると圧電振動子８６は伸縮前の状態に戻る。このような圧電振動子８６の変形により圧力室７３内の塗布液に瞬間的に圧力が加わり、オリフィス７１から塗布液が液滴となって液晶用基板４８上に着弾する。

図１４は、ヘッドとスペーサを塗布した液晶用カラーフィルタ基板との関係を示す平面図である。同図に示すように液晶用カラーフィルタ基板４８の表面には、Ｒ，Ｇ，Ｂの画素セル９５が規則正しく形成されており、その液晶用カラーフィルタ基板４８の遮光膜９６の交叉部分に複数個のスペーサ９７が塗布される。

同図に示すように、ヘッド２４上にはオリフィス７１がＰ１のピッチで形成されているのに対して、基板４８上に接着されるスペーサ９７のピッチＰ２は液晶表示装置の種類によって異なる。そのためヘッド２４の傾斜角度θを調整して、ヘッド２４による吐出間隔をスペーサ９７のピッチＰ２に合わせている。

図１０に示すようにヘッド部４は、液晶用基板４８と対向するように下向きに配置されており、そのためオリフィス７１が最下位置にあって、塗布液中のスペーサ微粒子は塗布液よりも比重が大きいから、吐出動作を行わない休止期間中にオリフィス７１の開口部内に沈降し易い状態にある。

スペーサ粒子の径は例えばＶＡ方式やＴＮ方式のように液晶表示装置の種類などによって異なるが、通常、２μｍ〜５μｍ程度のものが用いられ、ヘッド２４のオリフィスから吐出可能な径である。このスペーサ粒子は、有機液体、水あるいは有機液体と水との混合液などの分散液に、例えば０．５重量％〜２０重量％程度の濃度で分散される。

本実施形態では、水とエチレングリコールを混合して安定吐出が可能なように粘度を１０ｍＰａ・ｓ程度に調整した分散液を用い、これに直径が３．４μｍのガラスビーズを１．２重量％分散させたものを塗布液として使用する。必要に応じてスペーサ粒子の分散性を良好に維持するための分散剤、あるいはスペーサ粒子を基板表面に接着する接着剤などを添加することもできる。

図１５は、粒径が３．４μｍの微粒子状ビーズを１．２重量％分散液中に混合、分散したものを使用し、休止時間を１秒間（黒丸印）、１０秒間（黒四角印）ならびに６０秒間（黒三角印）にそれぞれ設定して、休止後に塗布液を吐出した際の吐出回数と着弾したビーズ個数の関係を示す特性図である。後述する他の特性試験においても前述と同じ塗布液を使用して各種試験を行った。

この図から明らかなように、いずれの休止時間のものも休止後の初めの数回はビーズの個数が極端に多く、そのために液晶基板間の隙間が規定値よりも大きくなる。そこで本発明では、この休止時間にメニスカスを揺動してビーズ個数のばらつきを抑制しようとするものである。

図２は、その吐出ヘッドの動作パターンを示す説明図である。この図に示されているように先の吐出工程Ａから次の吐出工程Ｂに移るまでの吐出ヘッドの休止中に、塗布液がオリフィスから吐出しないように通常の吐出駆動パルス信号よりも電圧レベルが低く設定された微振動駆動パルス信号を前記圧電振動子（圧力発生手段）に印加して、オリフィス内の塗布液に微振動を与える（メニスカスを揺動する）。

図３は、前記吐出駆動パルス信号の波形の一例を示す図である。同図に示す先頭の台形波は、吐出液滴の先頭部を制御するためのもので、駆動電圧Ｖ１を変えることにより液滴先頭部の吐出速度を調整することができる。

後の三角波は、吐出液滴の後端部を制御するためのものである。すなわち吐出液滴の後端部の形状は、塗布液の特性（例えば粘性、表面張力など）に従った形状になり、そこで液滴重量を減らしたり、リガメント長さを短くしたい場合には、液滴の後端がオリフィスから離れる前にメニスカスを引くと、すなわち吐出駆動波形を三角波にすると、液滴を途中で切ってオリフィスに戻すことができる。この例では台形波と三角波を組み合わせたが、台形波のみの場合もある。

図４は、前記微振動駆動パルス信号の波形図である。この微振動は塗布液がオリフィスから吐出しない程度のもので、その駆動電圧Ｖ２は前記吐出駆動パルス信号の駆動電圧Ｖ１の１/３〜１／４程度が望ましい（図２参照）。

図１は、メニスカスの揺動時間を変えた場合の吐出回数とビーズ個数の関係を示す特性図である。図中の黒四角印は揺動時間を１０秒、白四角印は揺動時間を１５秒、黒三角印は揺動時間を２０秒、白三角印は揺動時間を３０秒、黒丸印は揺動時間を４０秒、白丸印は揺動時間を６０秒に、それぞれ設定したものである。

この図から明らかなように揺動時間が１０秒のもの（黒四角印）は、メニスカスの揺動によるビーズ（固体微粒子）の分散が良好に行なわれ、そのため最初の吐出からビーズの個数が一定で安定している。この図には示していないが、揺動時間を８秒ならびに１３秒に設定したものも揺動時間１０秒のものとほぼ同様のビーズ個数であることが実験で確認されている。

これに対して揺動時間が１５秒以上になると（すなわち揺動時間が長すぎると）、塗布液の粘性が下がるとともに、吐出ヘッドが下向きになっていることから、ビーズがオリフィスの開口部近傍に沈降し易くなり、ビーズ含有量の不均一が生じて、図に示すようにビーズ個数がばらついている。

図５は、揺動時間と吐出回数が３０回目の平均ビーズ数との関係を示す特性図である。なおこの図で揺動時間０秒は、連続吐出時を示している。この図から明らかなように、揺動時間が８秒、１０秒、１３秒のものは平均ビーズ数が低く抑えられているが、揺動時間が１５秒以上、特に揺動時間が２０秒以上になると吐出回数が３０回目でも平均ビーズ数が多く、表示品質の低下を招くことになる。なおこのような傾向は、ビーズ（固体微粒子）の径や濃度を多少変化しても同様であることが確認されている。

これに対処するため本発明では、捨て打ち方法を採用している。図６は、その捨て打ち方法での吐出ヘッドの動作パターンを示す説明図である。この図に示されているように先の吐出工程Ａから次の吐出工程Ｂに移るまでの吐出ヘッドの休止時間が長い場合（１５秒以上の場合）は、吐出工程Ｂの前に吐出ヘッドの捨て打ちを行ない、その後短時間（例えば３秒〜１０秒程度）メニスカスの揺動を行なってから吐出工程Ｂに移る。

この捨て打ちは、吐出ヘッド（オリフィス）が被着体と対向していない位置で行なわれることになる。図７はその一例を示す平面図である。スペーサ（ビーズ）を着弾する液晶用基板４８の複数個が大きなガラス板からなるマザー基板６５上に区画形成されており、このマザー基板６５の隣接位置に受け皿状の捨て打ち受け部６６が設置されている。

捨て打ちを行なう場合は吐出ヘッドを捨て打ち受け部６６の上に移動した後、所定の吐出駆動パルス信号を圧電振動子に印加して、オリフィスから塗布液の一部を捨て打ち受け部６６に吐出する。このようにして捨て打ちを行なって吐出ヘッドを液晶用基板４８上に移動する間に微振動駆動パルス信号を圧電振動子に印加して、メニスカスの揺動を行ない、吐出ヘッドが液晶用基板４８上に到達すると本来の液滴の吐出を行なう。

図８は、吐出ヘッドの休止時間が６０秒あった後に捨て打ちを行ない、その後にメニスカスの揺動を６秒間行なってから液滴を吐出した際の吐出回数とビーズ数の関係を示す特性図である。この図から明らかなように、吐出ヘッドの休止時間が長くても捨て打ちをしてからメニスカスを揺動すれば、最初の吐出からビーズの個数が一定で安定している。

図１６は、本発明の実施形態に係る液滴吐出装置全体の概略構成図である。同図に示すように液滴吐出装置は、大きく分けて主制御部１０１と、液滴吐出装置本体１０２とから構成されている。前記主制御部１０１は制御用コンピュータ１０３と画像展開メモリ１０４とタイミング制御回路１０５などを備え、前記液滴吐出装置本体１０２は駆動波形生成回路１０６とヘッドドライバ１０７と吐出ヘッド２４とテーブル５５とエンコーダ付きテーブルモータ１０６などを備えており、各部は図面に示すような接続関係になっている。

前記制御用コンピュータ１０３はデータ変換ソフトとテーブル制御ソフトを内蔵しており、前記データ変換ソフトはキーボード（図示せず）を介して入力されたパターンデータに基いて塗布条件設定データとタイミング制御データとを生成し、これらデータ（塗布条件の設定に関するデータ１０７）のうち必要なものを図に示すように画像展開メモリ１０４とタイミング制御回路１０５と駆動波形生成回路１０６に送信する。前記テーブル制御ソフトは、テーブル５５の動作を制御するものである。

前記画像展開メモリ１０４へは、前記制御用コンピュータ１０３から塗布条件の設定に関するデータ１０７が入力設定される。前記タイミング制御回路１０５へは、前記制御用コンピュータ１０３から具体的には塗布開始位置タイミング制御データなどの塗布条件の設定に関するデータ１０７が入力設定されるとともに、テーブルモータ１０６のエンコーダからテーブル搬送速度を表すエンコーダパルス信号１０８のカウントデータが入力される。

このタイミング制御回路１０５では、設定された塗布開始位置やテーブル搬送速度に基いて各オリフィスが液滴吐出を開始するように、エンコーダパルス信号１０８をカウントし、各オリフィス毎の塗布タイミング信号１０９を前記画像展開メモリ１０４へ送信する。またエンコーダパルス信号１０８のカウントによるタイミングを元に、駆動波形生成回路１０６へ駆動波形生成信号１１０が送信されて、前記吐出駆動パルス信号ならびに微振動駆動パルス信号の電圧や形状が設定される。

前記画像展開メモリ１０４では、塗布条件の設定に関するデータ１０７を元に画像展開を行ない、オリフィスの配列に合わせてデータの並び替えを行う。並び替えられた塗布データ１１１は、オリフィス毎の塗布タイミング信号１０９に同期してヘッドドライバ１０７に転送される。

前記駆動波形生成回路１０６では、駆動波形生成信号１１０に基いて前記吐出駆動パルス信号ならびに微振動駆動パルス信号の駆動波形信号１１２を生成し、これを吐出ヘッド２４に出力する。またヘッドドライバ１０７では、前記画像展開メモリ１０４からの塗布データ１１１に基いてドライブ信号１１３を生成し、これを吐出ヘッド２４に出力する。

前記実施形態では液晶表示装置の製造の場合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く、例えばエレクトロルミネッセンスの製造、あるいは酸化チタン粒子を含有したインクを印刷するプリント配線基板の製造、沈降や凝集しやすい高濃度の電子部品用インクを使用して製造する積層セラミック電子部品や高周波電子部品の如き電子部品の製造など他の技術分野においても適用可能である。

また実施形態では固体微粒子を混合分散した塗布液を吐出する場合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く、例えばインクジェット記録装置などの固体微粒子を含有しない塗布液を吐出する場合にも適用可能である。

メニスカスの揺動時間を変えた場合の吐出回数とビーズ数の関係を示す特性図である。本発明の実施形態に係る吐出ヘッドの動作パターンを示す説明図である。本発明の実施形態に係る吐出駆動パルス信号の波形の一例を示す図である。本発明の実施形態に係る微振動駆動パルス信号の波形図である。揺動時間と吐出回数が３０回目の平均ビーズ数との関係を示す特性図である。本発明の実施形態に係る吐出ヘッドの動作パターンを示す説明図である。捨て打ち工程の一例を説明するための平面図である。本発明の実施形態に係る捨て打ちを行なった後の吐出回数とビーズ数の関係を示す特性図である。本発明の実施形態に係る液滴吐出装置本体の正面図である。その液滴吐出装置本体の側面図である。本発明の実施形態に係るヘッド部の分解斜視図である。そのヘッド部の組立後の断面図である。図１２Ａ−Ａ線上の断面図である。ヘッドとスペーサを塗布した液晶用カラーフィルタ基板との関係を示す平面図である。休止後に塗布液を吐出した際の吐出回数とビーズ個数の関係を示す特性図である。本発明の実施形態に係る液滴吐出装置全体の概略構成図である。

符号の説明

４８：液晶用基板、６５：マザー基板、６６：捨て打ち受部、７１：オリフィス、７３：圧力室、８６：圧電振動子、９７：スペーサ、１０１：主制御部、１０２：液滴吐出装置本体、１０３：制御用コンピュータ、１０４：画像展開メモリ、１０５：タイミング制御回路。

Claims

塗布液を収容する圧力室と、
その圧力室に連通したオリフィスと、
吐出駆動パルス信号の印加により作動して前記圧力室の容積を膨張・収縮させて、前記オリフィスから前記塗布液を液滴として被着体上に吐出する圧力発生手段とを備えた液滴吐出方法において、
前記塗布液が少なくとも有機溶媒及び水のいずれかを含む分散液に固体微粒子が混合、分散された液であり、
前記塗布液がオリフィスから吐出しないように前記吐出駆動パルス信号よりも電圧レベルが低く設定された微振動駆動パルス信号を前記圧力発生手段に１５秒未満印加して、前記オリフィス内の塗布液に微振動を与える微振動工程と、
その微振動工程後に、前記吐出駆動パルス信号を圧力発生手段に印加して前記オリフィスから前記塗布液を液滴として吐出する吐出工程とを
実行することを特徴とする液滴吐出方法。
塗布液を収容する圧力室と、
その圧力室に連通したオリフィスと、
吐出駆動パルス信号の印加により作動して前記圧力室の容積を膨張・収縮させて、前記オリフィスから前記塗布液を液滴として被着体上に吐出する圧力発生手段とを備えた液滴吐出方法において、
前記塗布液が少なくとも有機溶媒及び水のいずれかを含む分散液に固体微粒子が混合、分散された液であり、
前記オリフィスが被着体と対向していない位置で前記吐出駆動パルス信号を前記圧力発生手段に印加して、前記オリフィスから塗布液の一部を吐出する捨て打ち工程と、
その捨て打ち工程後に、前記塗布液がオリフィスから吐出しないように前記吐出駆動パルス信号よりも電圧レベルが低く設定された微振動駆動パルス信号を前記圧力発生手段に１５秒未満印加して、前記オリフィス内の塗布液に微振動を与える微振動工程と、
その微振動工程後に、前記吐出駆動パルス信号を圧力発生手段に印加して前記オリフィスから前記塗布液を液滴として吐出する吐出工程とを
実行することを特徴とする液滴吐出方法。
塗布液を収容する圧力室と、
その圧力室に連通したオリフィスと、
吐出駆動パルス信号の印加により作動して前記圧力室の容積を膨張・収縮させて、前記オリフィスから前記塗布液を液滴として被着体上に吐出する圧力発生手段とを備えた液滴吐出方法において、
前記塗布液が少なくとも有機溶媒及び水のいずれかを含む分散液に固体微粒子が混合、分散された液であり、
吐出開始までの時間が１５秒未満の場合は、
前記塗布液がオリフィスから吐出しないように前記吐出駆動パルス信号よりも電圧レベルが低く設定された微振動駆動パルス信号を前記圧力発生手段に印加して、前記オリフィス内の塗布液に微振動を与える微振動工程と、
その微振動工程後に、前記吐出駆動パルス信号を圧力発生手段に印加して前記オリフィスから前記塗布液を液滴として吐出する吐出工程とを実行し、
吐出開始までの時間が１５秒以上の場合は、
前記オリフィスが被着体と対向していない位置で前記吐出駆動パルス信号を前記圧力発生手段に印加して、前記オリフィスから塗布液の一部を吐出する捨て打ち工程と、
その捨て打ち工程後に、前記塗布液がオリフィスから吐出しないように前記吐出駆動パルス信号よりも電圧レベルが低く設定された微振動駆動パルス信号を前記圧力発生手段に１５秒未満印加して、前記オリフィス内の塗布液に微振動を与える微振動工程と、
その微振動工程後に、前記吐出駆動パルス信号を圧力発生手段に印加して前記オリフィスから前記塗布液を液滴として吐出する吐出工程とを
実行することを特徴とする液滴吐出方法。
請求項１ないし３のいずれか１項記載の液滴吐出方法において、前記固体微粒子がスペーサ粒子であることを特徴とする液滴吐出方法。
請求項１記載の液滴吐出方法において、前記塗布液が、水とエチレングリコールの混合物からなる分散液に、前記固体微粒子としてガラスビーズを混合、分散した液であることを特徴とする液滴吐出方法。
請求項１ないし５のいずれか１項記載の液滴吐出方法において、前記オリフィスが前記被着体と対向するように下向きになっていることを特徴とする液滴吐出方法。
請求項４または５記載の液滴吐出方法において、前記被着体が液晶基板であって、前記スペーサ粒子が２枚の前記液晶基板の隙間を維持するためのものであることを特徴とする液滴吐出方法。