JP5496800B2 - 処理液の吐出ヘッドユニットおよびこれを具備した処理液の吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、処理液の吐出ヘッドユニットおよびこれを具備した処理液の吐出装置に関するもので、より詳しくは、インクジェット方式で処理液を吐出するヘッドユニットとこれを具備した処理液の吐出装置に関するものである。

一般に、液晶表示装置は、液晶層によって変調される光をカラーフィルターに通すことによってフルカラーを表示する。そして、カラーフィルターは、ガラス基板の表面にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のドット上の各色相のフィルター要素をストライプ配列、デルタ配列、またはモザイク配列等に配列して形成される。液晶表示装置の製造工程では、カラーフィルター、配向膜等を製造するために、ガラス基板の表面に処理液を供給して塗布する。この処理液を塗布する処理液の塗布装置としては、処理液を基板の表面に吐出して塗布するインクジェット方式の塗布装置が知られている。処理液の塗布装置は、複数の処理液の供給装置を利用してインクジェット印刷方式で処理液を塗布する。処理液の供給装置は、基板に処理液を供給する複数のノズルが具備されたヘッド等を含み、ヘッドは、上部に位置したリザーバー（Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）から処理液を供給され、ノズルを通じて基板の表面に処理液を吐出する。

韓国公開特許第１０−２００３−００６５３４７号公報

しかしながら、従来の処理液の塗布装置の場合、ヘッド毎に個別でリザーバーおよびこれに関連する処理液配管系統を有するので、ヘッド数の増加による設置費用の増加だけでなく、維持補修（Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）が容易ではない。また、従来の処理液の塗布装置は、ヘッド等を制御するヘッド制御部がヘッドとは別に設置されるので、制御信号の伝送にノイズ（Ｎｏｉｓｅ）が発生する問題点がある。また、従来の処理液の塗布装置は、ヘッド等がガントリーに加えられる偏心荷重によってガントリーにモーメント力が作用して、ヘッドと基板との間隔を一定に維持することができないという問題点がある。

本発明は、ヘッド数の増加による設置費用を減らすことができ、維持補修が容易である処理液の吐出ヘッドユニットおよびこれを具備した処理液の吐出装置を提供することを目的とする。また、本発明は、ヘッド制御部とヘッド等の間の制御信号の伝送において、ノイズ発生を最小化する処理液の吐出ヘッドユニットおよびこれを具備した処理液の吐出装置を提供する。また、本発明は、ヘッド等と基板の間の間隔を一定に維持できる処理液の吐出ヘッドユニットおよびこれを具備した処理液の吐出装置を提供する。

なお、本発明の目的は、これらに限定されず、言及されていない他の目的等は、明細書に記載された内容から当業者らに明確になるだろう。

前記課題を解決するための、本発明による第１の態様として、処理液の吐出ヘッドユニットは、基板上にインクジェット方式で処理液を吐出する複数の処理液吐出ヘッドと、複数の処理液吐出ヘッドのそれぞれに処理液を供給するように流体連通される処理液タンクを含む１つの処理液供給モジュールと、複数の処理液吐出ヘッドおよび処理液供給モジュールを設置するフレームとを含む。処理液タンクは、処理液タンク内にある処理液の気泡を除去する気泡除去部材を設置するポートを有し、一方の互いに向き合う面が開放された胴体と、処理液の流入ポートおよび第１流出ポートを有し、胴体の開放された一方の面に結合された第１側壁と、処理液の第２流出ポートを有し、胴体の開放された他方の面に結合された第２側壁と、胴体と第１側壁との間に構成され、流入ポートを通じて胴体の内部へ流入する処理液に含まれるパーティクルを濾過するパーティクル濾過部材と、を含み、第１流出ポートは、第１側壁の内部にある処理液には接触せず、パーティクル濾過部材を介して胴体の内部にある処理液を流体連通させる形状を有する。

この処理液タンクは、胴体の上部壁に構成され、処理液タンク内を陰圧または陽圧に調節する圧力調節部材が連結される圧力調節ポートをさらに含む。また、第１側壁は、周縁領域に段が形成されるように内部に中空部が形成され、流入ポートは、中空部の上部壁に構成される。また、気泡除去部材は、一端が詰った中空円筒形状を有し、胴体の中に構成され、処理液の液体成分を除いた気泡だけを透過させる気泡除去フィルターと、該気泡除去フィルターの開放された他方の端に連結され、胴体の側壁に設置され、陰圧に調節するポンプが連結されるアダプターとを含む。この気泡除去フィルターの気孔は、気泡除去フィルターの半径方向に沿って内側に行くほど少なくなる。また、フレームは、ビーム（Ｂｅａｍ）形状の水平部材からなり、処理液吐出ヘッドは、フレームの下段部に長さ方向に沿って互いに向き合うように配置される第１および第２吐出ヘッドを含む。

また、処理液供給モジュールは、フレームの上段中心部に設置される。この処理液供給モジュールは、第１流出ポートに流体連通されるように第１側壁に結合され、第１吐出ヘッドに処理液を分配する第１分配部材と、第２流出ポートに流体連通されるように第２側壁に結合され、第２吐出ヘッドに処理液を分配する第２分配部材とを含む。この第１および第２流出ポートは、第１および第２側壁の長さ方向に沿って上下離隔された位置に一対をなすよう構成される上部流出ポートと下部流出ポートを含み、第１および第２分配部材は、中が空筒形状の分配器胴体と、上部および下部流出ポートに連通されるように分配器胴体の一方の側に構成され、一対をなす上部および下部分配器流入ポートと、上部および下部分配器流入ポートに向き合うように胴体の他方の側に構成され、一対をなす上部および下部分配器流出ポートを含み、上部および下部分配器流出ポートは、各々の処理液吐出ヘッドに流体連通される。この上部分配器流入ポートは、上部分配器流出ポートより高い位置に構成され、下部分配器流入ポートは、下部分配器流出ポートより高い位置に構成される。また、フレームの長さ方向に沿う側壁等に各々設置され、前記第１および第２吐出ヘッドの吐出動作を制御するヘッド制御部をさらに含む。

次に、本発明による第２の態様として、処理液の吐出装置は、インクジェット方式の処理液の吐出装置であって、基板が載せられ、第１方向に直線移動する基板支持ユニットと、基板支持ユニットが移動する経路上に構成され、基板上に処理液を吐出する複数の処理液吐出ヘッドと、複数の処理液吐出ヘッドのそれぞれに処理液を供給するように流体連通される処理液タンクを含む１つの処理液供給モジュールと、複数の処理液吐出ヘッドおよび処理液供給モジュールを設置するフレームとを含む処理液の吐出ヘッドユニットと、を含み、処理液タンクは、処理液タンク内にある処理液の気泡を除去する気泡除去部材を設置するポートを有し、一方の互いに向き合う面が開放された胴体と、処理液の流入ポートおよび第１流出ポートを有し、胴体の開放された一方の面に結合された第１側壁と、処理液の第２流出ポートを有し、胴体の開放された他方の面に結合された第２側壁と、胴体と第１側壁との間に構成され、流入ポートを通じて胴体の内部へ流入する処理液に含まれるパーティクルを濾過するパーティクル濾過部材と、を含み、第１流出ポートは、第１側壁の内部にある処理液には接触せず、パーティクル濾過部材を介して胴体の内部にある処理液を流体連通させる形状を有する。この処理液の吐出装置において、フレームは、長さ方向が第１方向に垂直である第２方向に向かう水平部材からなり、処理液吐出ヘッドは、フレームの下段部に長さ方向に沿って互いに向き合うように配置される第１および第２吐出ヘッドを含む。処理液供給モジュールは、フレームの上段中心部に設置される。また、フレームの長さ方向に沿う側壁に各々設置され、第１および第２吐出ヘッドの吐出動作を制御するヘッド制御部をさらに含む。また、処理液の吐出ヘッドユニットを第１方向に直線移動させる移動ユニットをさらに含む。また、処理液の供給源と処理液の回収部材を連結するメイン供給ラインと、該メイン供給ラインから分岐され、処理液供給モジュールに連結される分岐ラインと、該分岐ラインの分岐位置と回収部材の間のメイン供給ライン上に配置され、該メイン供給ラインの中の処理液の有無を検出する感知部材とをさらに含む。

また、処理液供給モジュールは、第１流出ポートに流体連通されるように第１側壁に結合され、第１吐出ヘッドに処理液を分配する第１分配部材と、第２流出ポートに流体連通されるように第２側壁に結合され、第２吐出ヘッドに処理液を分配する第２分配部材とを含む。この第１および第２流出ポートは、第１および第２側壁の長さ方向に沿って上下離隔された位置に一対をなすよう構成される上部流出ポートと下部流出ポートとを含み、第１および第２分配部材は、中が空筒形状の分配器胴体と、上部および下部流出ポートに連通されるように分配器胴体の一方の側に構成され、一対をなす上部および下部分配器流入ポートと、上部および下部分配器流入ポートに向き合うように胴体の他方の側に構成され、一対をなす上部および下部分配器流出ポートを含み、上部および下部分配器流出ポートが各々の処理液吐出ヘッドに流体連通される。この上部分配器流入ポートは、上部分配器流出ポートより高い位置に構成され、下部分配器流入ポートは、下部分配器流出ポートより高い位置に構成される。

本発明によると、ヘッド数の増加による設置費用を減らすことができる。また、本発明によると、処理液の吐出ヘッドユニットを容易に維持補修することができる。また、本発明によると、ヘッド制御部とヘッド等の間の制御信号の伝送において、ノイズの発生を最小にすることができる。更に、本発明によると、ヘッド等と基板の間の間隔を一定に維持することができる。

本発明の一実施形態に係る処理液塗布設備の平面図である。 図１の処理液吐出部の斜視図である。 図２の処理液の吐出ヘッドユニットの斜視図である。 図２の処理液の吐出ヘッドユニットの側面図である。 図２の処理液の吐出ヘッドユニットの平面図である。 図３の処理液供給モジュールの斜視図である。 図６の処理液供給モジュールの分解斜視図である。 図７の胴体の拡大図である。 図７の気泡除去フィルターの断面図である。 図６の分配部材の斜視図である。 図６の分配部材の斜視図である。 図１０ａ及び図１０ｂの分配部材の断面図である。 処理液供給モジュールに処理液を供給する配管系統を示す図である。 処理液供給モジュールに供給する処理液の流れを示す図である。 分配部材を利用して処理液の中の気泡を除去する工程を示す図である。 分配部材を利用して処理液の中の気泡を除去する工程を示す図である。 分配部材を利用して処理液の中の気泡を除去する工程を示す図である。

以下、添付された図面を参考にして本発明の好ましい実施形態による処理液の吐出ヘッドユニットおよびこれを具備した処理液の吐出装置を詳しく説明する。先ず、各図面の構成要素等の符号においては、同じ構成要素等に対しては異なる図面においても同じ符号を付す。また、本発明の説明において、関連がある公知の技術構成または機能に対する具体的な説明が、本発明の要旨の理解に邪魔になる可能性があると判断される場合は、詳しい説明を省略する。

図１は、インクジェット方式の処理液塗布設備１の平面図である。図１の処理液塗布設備１は、対象物にインクジェット方式で処理液を塗布する設備である。例えば、対象物は、液晶ディスプレイパネルのカラーフィルター基板であり、処理液は、溶媒に顔料粒子が混合された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等のインクである。以下、カラーフィルター基板にインクを塗布する設備を例にとって説明するが、本発明の技術思想は、これに限定されない。

図１によると、処理液塗布設備１は、処理液吐出部１０、基板搬送部２０、ベーク部３０、ローディング部４０、アンローディング部５０、処理液供給部６０、そして、メイン制御部７０を含む。処理液吐出部１０と基板搬送部２０とは、第１方向Ｉに一列で配置され、互いに隣接して位置する。処理液吐出部１０を中心に基板搬送部２０と向き合う位置には、処理液供給部６０とメイン制御部７０とが配置され、処理液供給部６０とメイン制御部７０とは、第２方向ＩＩに一列で配置される。基板搬送部２０を中心に処理液吐出部１０と向き合う位置には、ローディング部４０とアンローディング部５０とが配置され、ローディング部４０とアンローディング部５０とは、第２方向ＩＩに一列で配置される。そして、ベーク部３０は、基板搬送部２０の一方の側に隣接して配置される。ここで、第１方向Ｉは、処理液吐出部１０と基板搬送部２０との配列方向であり、第２方向ＩＩは、水平面上で第１方向Ｉに対する垂直方向であり、第３方向ＩＩＩは第１方向Ｉと第２方向ＩＩとに垂直した方向である。

処理液（インク）が塗布される基板は、ローディング部４０に搬入される。基板搬送部２０は、ローディング部４０に搬入された基板を処理液吐出部１０に搬送する。処理液吐出部１０は、処理液供給部６０から処理液を供給され、インクジェット方式で基板上に処理液を吐出する。基板搬送部２０は、処理液吐出部１０からベーク部３０に基板を搬送する。ベーク部３０は、基板を加熱して基板に吐出された処理液の固形成分を除いた残りの液状物質（溶媒）を蒸発させる。基板搬送部２０は、ベーク部３０からアンローディング部５０に基板を搬送する。処理液が塗布された基板は、アンローディング部５０から搬出される。そして、メイン制御部７０は、処理液吐出部１０、基板搬送部２０、ベーク部３０、ローディング部４０、アンローディング部５０、そして、処理液供給部６０の全般の動作を制御する。

図２は、図１の処理液吐出部１０の斜視図である。図２を参考にすると、処理液吐出部１０は、基板支持ユニット１００、処理液の吐出ヘッドユニット２００、そして、移動ユニット３００を含む。基板支持ユニット１００は、基板Ｓが載せられる支持板１１０を有する。支持板１１０は、四角形状の板である。支持板１１０の下面には、回転駆動モーター１２０の回転軸が連結される。回転駆動モーター１２０は、支持板１１０に載せられた基板が既に設定された位置へ整列されるように支持板１１０を回転させる。回転駆動モーター１２０は、スライダー１３０の上面に構成される。ガイド部材１４０は、ベースＢの上面の中央部に第１方向Ｉに延長される。スライダー１３０には、リニアモーター（図示せず）が内装され、スライダー１３０は、ガイド部材１４０に沿って第１方向Ｉに直線移動する。

処理液の吐出ヘッドユニット２００は、基板支持ユニット１００が移動する経路上に構成され、基板に処理液を吐出する。吐出ヘッドユニット２００は、フレーム２１０を有する。フレーム２１０は、長さ方向が第１方向Ｉに垂直である第２方向ＩＩに向かうように構成される。フレーム２１０には、処理液供給モジュール２２０、処理液吐出ヘッド等２７０、およびヘッド制御部２８０が設置される。処理液吐出ヘッド２７０は、フレーム２１０の下段部に構成され、基板上に処理液を吐出する。処理液供給モジュール２２０は、フレーム２１０の上段部に構成され、処理液吐出ヘッド２７０に処理液を供給する。ヘッド制御部２８０は、処理液吐出ヘッド２７０の吐出動作を制御する。吐出ヘッドユニット２００は、ベースＢの上に固定され、また、吐出ヘッドユニット２００は、移動ユニット３００によって第１方向Ｉに直線移動する。

移動ユニット３００は、支持板１１０が移動する経路の上部から処理液の吐出ヘッドユニット２００を第１方向Ｉに直線移動させる。第１移動ユニット３００は、ガイドレール３１０とスライダー３２０とを含む。ガイドレール３１０は、長さ方向が第１方向Ｉに向かい、基板支持ユニット１００のガイド部材１４０を中心として互いに向き合うようベースＢの上面の両側に各々設置される。スライダー３２０は、ガイドレール３１０上に設置され、リニアモーターを内装する。スライダー３２０は、リニアモーターの駆動によりガイドレール３１０に沿って第１方向Ｉに直線移動する。

吐出ヘッドユニット２００は、第１移動ユニット３００によって第１方向Ｉに直線移動し、基板が載せられる支持板１１０は、スライダー１３０およびガイド部材１４０によって第１方向Ｉに直線移動する。基板上に処理液の吐出する際、支持板１１０と吐出ヘッドユニット２００とのうちいずれか１つを第１方向Ｉに直線移動させながら処理液吐出工程を進める。例えば、吐出ヘッドユニット２００は、既に設定された位置に固定され、基板が載せられる支持板１１０が第１方向Ｉに移動し、支持板１１０は、基板に対する処理液吐出工程が繰り返して進行されるように少なくとも２回以上直線往復移動する。また、基板が載せられる支持板１１０が既に設定された位置に固定され、吐出ヘッドユニット２００が第１方向Ｉに移動し、吐出ヘッドユニット２００は、基板に対する処理液吐出工程が繰り返して進行されるように少なくとも２回以上直線往復移動しても良い。処理液吐出工程を２回以上繰り返す理由は、基板に塗布される処理液の塗布厚さを均一にするためである。

図３は、図２の吐出ヘッドユニット２００の斜視図であり、図４は、図２の吐出ヘッドユニット２００の側面図であり、図５は、図２の吐出ヘッドユニット２００の平面図である。図３乃至図５を参考にすると、吐出ヘッドユニット２００は、フレーム２１０、処理液供給モジュール２２０、処理液吐出ヘッド２７０、そして、ヘッド制御部２８０を含む。

フレーム２１０は、メインフレーム２１２とヘッド支持台２１４とを含む。メインフレーム２１２は、ビーム（Ｂｅａｍ）形状の水平部材から構成され、メインフレーム２１２は、長さ方向が第１方向Ｉに垂直である第２方向ＩＩに向けるように構成される。メインフレーム２１２の下部には、処理液吐出ヘッド２７０を支えるヘッド支持台２１４が構成される。ヘッド支持台２１４は、メインフレーム２１２の下部に構成されるヘッド支持板２１５ａ、２１５ｂを有する。ヘッド支持板２１５ａ、２１５ｂは、長さ方向が第２方向ＩＩに向けるプレートであり、ヘッド支持板２１５ａ、２１５ｂは、メインフレーム２１２の下に水平に離隔して配置される。ヘッド支持板２１５ａ、２１５ｂは、連結ロード２１７によって、メインフレーム２１２に結合される。連結ロード２１７は、第３方向ＩＩＩに向かうよう垂直に構成され、連結ロード２１７の一端は、ヘッド支持板２１５ａ、２１５ｂの角部分に結合され、連結ロード２１７の他端は、メインフレーム２１２の下面に結合される。フレーム２１０には、１つの処理液供給モジュール２２０が設置される。例えば、処理液供給モジュール２２０は、メインフレーム２１２の上面中心部に設置される。処理液吐出ヘッド２７０は、１つの処理液供給モジュール２２０に中央集中方式で流体連通（Ｆｌｕｉｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）されるように構成される。即ち、処理液吐出ヘッド２７０は、１つの処理液供給モジュール２００から処理液を供給され、１つの処理液供給モジュール２００を通じて圧力調節が可能であるように構成される。これに関する詳しい説明は後述する。

処理液吐出ヘッド２７０は、基板上にインクジェット方式で処理液を吐出する。処理液吐出ヘッド２７０は、第１ヘッド支持板２１５ａに該長さ方向に沿って配置される第１吐出ヘッド２７２と、第２ヘッド支持板２１５ｂに該長さ方向に沿って配置される第２吐出ヘッド２７４を有し、第１および第２吐出ヘッド２７２、２７４は、互いに向き合うように配置される。

第１吐出ヘッド２７２は、第１ヘッド支持板２１５ａ上にジグザグの形状を成すように２列で配置され、互いに末端が重ねられて配置される。第１吐出ヘッド２７２の下面には、処理液を吐出する複数のノズル（図示せず）が形成され、第１吐出ヘッド２７２の上面には、処理液流入口２７２−２と処理液流出口２７２−１とが形成される。処理液流入口２７２−２は、後述する第１分配部材２６０ａの下部分配器流出ポート２６６ａ−２に連結され、処理液流出口２７２−１は、後述する第１分配部材２６０ａの上部分配器流出ポート２６６ａ−１に連結される。そして、第１吐出ヘッド２７２の一方の側には、第１ヘッド制御部２８０ａと電気的に接続される軟性回路基板２７３が構成される。

第２吐出ヘッド２７４は、第２ヘッド支持板２１５ｂ上にジグザグの形状を成すように２列で配置され、互いに末端が重ねられて配置される。第２吐出ヘッド２７４の下面には、処理液を吐出する複数のノズル（図示せず）が形成され、第２吐出ヘッド２７４の上面には、処理液流入口２７４−２と処理液流出口２７４−１とが形成される。処理液流入口２７４−２は、後述する第２分配部材２６０ｂの下部分配器流出ポート２６６ｂ−２に連結され、処理液流出口２７４−１は、後述する第２分配部材２６０ｂの上部分配器流出ポート２６６ｂ−１に連結される。そして、第２吐出ヘッド２７４の一方の側には、第２ヘッド制御部２８０ｂと電気的に接続される軟性回路基板（図示せず）が構成される。

このように、吐出ヘッド２７２、２７４がフレーム２１０の下段部にフレーム２１０を中心として対称となるように配置されると、吐出ヘッド２７２、２７４の自重によってフレーム２１０に加えられるモーメント力等が互いに相殺されるので、吐出ヘッド２７２、２７４と基板との間隔の調節を容易にすることができる。

ヘッド制御部２８０は、第１ヘッド制御部２８０ａと第２ヘッド制御部２８０ｂとを含む。第１ヘッド制御部２８０ａは、メインフレーム２１２の長さ方向に沿う一方の側壁、即ち、第１ヘッド支持板２１５ａ側の側壁に設置される。第１ヘッド制御部２８０ａには、第１ヘッド支持板２１５ａ上に設置された第１吐出ヘッド２７２が軟性回路基板２７３を通じて電気的に接続され、第１ヘッド制御部２８０ａは、第１吐出ヘッド２７２の動作を制御する。第２ヘッド制御部２８０ｂは、メインフレーム２１２の長さ方向に沿う他方の側壁、即ち、第２ヘッド支持板２１５ｂ側の側壁に設置される。第２ヘッド制御部２８０ｂには、第２ヘッド支持板２１５ｂ上に設置された第２吐出ヘッド２７４が軟性回路基板（図示せず）を通じて電気的に接続され、第２ヘッド制御部２８０ｂは、第２吐出ヘッド２７４の動作を制御する。

このように、第１および第２ヘッド制御部２８０ａ、２８０ｂが制御対象になる第１および第２吐出ヘッド２７２、２７４に隣接した位置に配置され、これらの間の電気的な接続部分の長さが短くなるので、ヘッド制御部２８０ａ、２８０ｂと吐出ヘッド２７２、２７４との間の制御信号の伝送において、ノイズの発生を最小にすることができる。

図６は、図３の処理液供給モジュールの斜視図であり、図７は、図６の処理液供給モジュールの分解斜視図である。そして、図８は、図７の胴体の拡大図であり、図９は、図７の気泡除去フィルターの断面図である。図６乃至図９を参考にすると、処理液供給モジュール２２０は、処理液タンク２３０、パーティクル濾過部材２４０、気泡除去部材２５０、そして、第１および第２分配部材２６０ａ、２６０ｂを含む。

処理液タンク２３０は、基板に吐出される処理液を供給する。パーティクル濾過部材２４０は、処理液タンク２３０に供給された処理液の中のパーティクルを濾過する。気泡除去部材２５０は、処理液タンク２３０に供給された処理液の中の気泡（Ｂｕｂｂｌｅ）を除去する。第１および第２分配部材２６０ａ、２６０ｂは、処理液タンク２３０に供給された処理液を第１および第２吐出ヘッド（図５の符号２７３、２７４）に分配する。

処理液タンク２３０は、一方の互いに向き合う面が開放された形状、即ち「ロ」形状の胴体２３２を有する。詳しくは、胴体２３２は、上部壁２３２ａ、下部壁２３２ｂ、そして、上部壁２３２ａと下部壁２３２ｂとを連結する側壁等２３２ｃ、２３２ｄを有する。上部壁２３２ａには、圧力調節ポート２３３−１と、レベルセンシングポート２３３−２が構成される。圧力調節ポート２３３−１には、処理液タンク２３０内を陰圧または陽圧に調節する圧力調節部材（図示せず）が連結される。レベルセンシングポート２３３−２には、処理液タンク２３０の中の処理液の水位を感知するレベルセンサー（図示せず）が設置される。処理液タンク２３０の側壁２３２ｃ、２３２ｄのうちいずれか１つの側壁２３２ｄには、ホール２３２ｄ−１が形成され、ホール２３２ｄ−１には、気泡除去部材２５０が設置される。気泡除去部材２５０は、処理液タンク２３０の中の処理液の気泡を除去する。

気泡除去部材２５０は、気泡除去フィルター２５２とアダプター２５４とを含む。気泡除去フィルター２５２は、一端が詰った中空円筒形状を有し、処理液タンク２３０の胴体２３２の中に構成される。気泡除去フィルター２５２の断面内には、図９に示すように、複数の気孔２５３が構成される。気孔２５３は、気泡除去フィルター２５２の半径方向に沿って内側に行くほど小さくなるように構成される。気孔２５３は、処理液の液体成分を除いた気泡成分だけ透過させる。気泡除去フィルター２５２の開放された他端には、アダプター２５４が連結される。アダプター２５４は、処理液タンク２３０の胴体２３２の側壁２３２ｄに形成されたホール２３２ｄ−１に挿設され、アダプター２５４には、陰圧に調節するポンプ（図示せず）が連結される。ポンプによって気泡除去フィルター２５２の内側の中空部を陰圧とすると、処理液の中の気泡が気泡除去フィルター２５２の気孔２５３を通じて透過され排出される。

処理液タンク２３０の胴体２３２の開放された一方の面には、第１側壁２３４が結合され、胴体２３２の開放された他方の面には第２側壁２３８が結合される。第１側壁２３４の内面には、周縁領域に段が形成されるよう内部に中空部２３４−１が形成される。中空部２３４−１の上部壁には、流入ポート２３５が構成され、流入ポート２３５を通じて処理液タンク２３０に処理液が供給される。そして、第１側壁２３４と胴体２３２の間には、パーティクル濾過部材２４０が構成され、パーティクル濾過部材２４０は、流入ポート２３５を通じて処理液タンク２３０に流入される処理液のパーティクルを濾過する。第１側壁２３４には、処理液を流出する第１流出ポート２３６が形成される。第１流出ポート２３６は、上部流出ポート２３６ａと下部流出ポート２３６ｂとを含む。下部流出ポート２３６ｂは、第１側壁２３４の長さ方向に沿って第１側壁２３４の下段部に一列に形成される。上部流出ポート２３６ａは、下部流出ポート２３６ｂの上部の離隔された位置に一列に形成される。上下離隔された位置に構成される上部流出ポート２３６ａと下部流出ポート２３６ｂとは、各々一対をなすよう構成される。第１側壁２３４には、第１流出ポート２３６に流体連通されるように第１分配部材２６０ａが結合され、第１分配部材２６０ａは、第１吐出ヘッド（図５の符号２７２）に処理液を分配する。第２側壁２３８には、処理液を流出する第２流出ポート２３９が形成される。第２流出ポート２３９は、上部流出ポート２３９ａと下部流出ポート２３９ｂとを含む。下部流出ポート２３９ｂは、第２側壁２３８の長さ方向に沿って第２側壁２３８の下段部に一列に形成される。上部流出ポート２３９ａは、下部流出ポート２３９ｂの上部の離隔された位置に一列に形成される。上下離隔された位置に構成される上部流出ポート２３９ａと下部流出ポート２３９ｂとは、各々一対をなすよう構成される。第２側壁２３８には、第２流出ポート２３９に流体連通されるように第２分配部材２６０ｂが結合され、第２分配部材２６０ｂは、第２吐出ヘッド（図５の符号２７４）に処理液を分配する。

図１０ａおよび図１０ｂは、図６の分配部材２６０ａ、２６０ｂの斜視図であり、図１１は、図１０ａと図１０ｂとの分配部材２６０ａ、２６０ｂの断面図である。なお、第１および第２分配部材２６０ａ、２６０ｂは、同じ構造であるので、第１分配部材２６０ａを例にとって説明する。図７、図１０ａ乃至図１１を参考にすると、第１分配部材２６０ａは、分配器胴体２６２ａ、上部および下部分配器流入ポート２６４ａ−１、２６４ａ−２、上部および下部分配器流出ポート２６６ａ−１、２６６ａ−２を含む。分配器胴体２６２ａは、内部に中空部２６３が形成された空筒形状から構成され、第１側壁２３４に対応する長さを有する。

上部および下部分配器流入ポート２６４ａ−１、２６４ａ−２は、中空部２６３に連通されるように分配器胴体２６２ａの一側に構成される。下部分配器流入ポート２６４ａ−２は、分配器胴体２６２ａの長さ方向に沿って下段部に一列に構成され、処理液タンク２３０の第１側壁２３４に構成された下部流出ポート２３６ｂに対応する。上部分配器流入ポート２６４ａ−１は、下部分配器流入ポート２６４ａ−２の上部の離隔された位置に一列に構成され、処理液タンク２３０の第１側壁２３４に形成された上部流出ポート２３６ａに対応する。上部および下部分配器流出ポート２６６ａ−１、２６６ａ−２は、中空部２６３に連通され、上部および下部分配器流入ポート２６４ａ−１、２６４ａ−２と向き合うように分配器胴体２６２ａの他方の側に構成される。上部分配器流出ポート２６６ａ−１は、第１吐出ヘッド（図５の符号２７２）の処理液流出口（図５の符号２７２−１）に連結され、下部分配器流出ポート２６６ａ−２は、第１吐出ヘッド２７２の処理液流入口（図５の符号２７２−２）に連結される。

図１１に示すように、上部分配器流入ポート２６４ａ−１は、上部分配器流出ポート２６６ａ−１より鉛直方向に高い位置に構成され、下部分配器流入ポート２６４ａ−２は、下部分配器流出ポートより鉛直方向に高い位置に構成される。なお、第２分配部材２６０ｂの構成は、第１分配部材２６０ａの構成と同じであるので、これについての詳しい説明は省略する。ただし、第２分配部材２６０ｂに関して、図４および図５の符号２６６ｂ−１は、上部分配器流出ポートであり、２６６ｂ−２は、下部分配器流出ポートである。上部分配器流出ポート２６６ｂ−１は、第２吐出ヘッド（図５の符号２７４）の処理液流出口（図５の符号２７４−１）に連結され、下部分配器流出ポート２６６ｂ−２は、第２吐出ヘッド２７４の処理液流入口（図５の符号２７４−２）に連結される。

以下、処理液供給部（図１の符号６０）から最終端にある処理液吐出ヘッド（図２の符号２７０）に処理液が供給される工程を説明する。先に、処理液供給部６０から処理液供給モジュール２２０に処理液を供給する工程を説明する。図１２は、処理液供給モジュールに処理液を供給する処理液配管系統を示す。図１２を参考にすると、処理液供給部６０は、処理液供給源４１０と、処理液回収部材４２０とを有し、処理液供給源４１０と処理液回収部材４２０とは、メイン供給ライン４３０によって連結される。メイン供給ライン４３０から複数の分岐ライン４４０ａ〜４４０ｅが分岐される。分岐ライン４４０ａ〜４４０ｅには、処理液供給モジュール２２０が連結され、分岐ライン４４０ａ〜４４０ｅ上には、バルブ４４２が設置される。分岐ライン４４０ｅの後端には、バルブ４３２が設置され、バルブ４３２と処理液回収部材４２０との間にはメイン供給ライン４３０の中の処理液の有無を検出する感知部材４３４が設置される。

分岐ライン４４０ａ〜４４０ｅ上のバルブ４４２が遮断され、メイン供給ライン４３０上のバルブ４３２が開けられた状態で、処理液供給源４１０からメイン供給ライン４３０を通じて処理液供給が行われる。処理液は、メイン供給ライン４３０に沿って感知部材４３４が位置する場所まで流送される。感知部材４３４は、処理液の流れを検出し、検出結果を制御部（図示せず）に伝送する。制御部は、メイン供給ライン４３０上のバルブ４３２を遮蔽し、処理液を供給する分岐ライン４４０ａ上のバルブを開けて処理液が処理液供給モジュール２２０に供給されるようにする。このとき、感知部材４３４を通過した処理液は、処理液回収部材４２０で回収される。

このように、処理液の初期供給の際、メイン供給ライン４３０を処理液から充填した後、分岐ライン４４０ａを通じて処理液を供給すれば、メイン供給ライン４３０の中の空気によって処理液供給モジュール２２０に供給される処理液に気泡が生じる可能性を最小に抑制することができる。

そして、処理液供給モジュール２２０には、空圧ライン５２０が連結され、空圧ライン５２０には、処理液供給モジュール２２０内を陰圧または陽圧に調節する圧力調節部材５１０が連結される。圧力調節部材５１０は、処理液供給モジュール２２０の吐出ヘッド等から処理液の漏れ流れを防止するために陰圧に調節し、処理液供給モジュール２２０の中の処理液を外に排出させるために陽圧に調節する。

次に、処理液供給モジュール２２０の中からの処理液の流れ工程を説明する。図１３は、処理液供給モジュールに供給された処理液の流れ工程を示す。図１２および図１３を参考にすると、分岐ライン４４０ａを通じて供給される処理液は、流入ポート２３５を通じて処理液タンク２３０の中空部２３４−１に流入する。中空部２３４−１に流入した処理液は、パーティクル濾過部材２４０を通過して処理液タンク２３０の胴体２３２に流入する。このとき、パーティクル濾過部材２４０は、処理液の中のパーティクルを濾過する。

次に、処理液タンク２３０から最終端である吐出ヘッドへの処理液の流れ工程と、該工程で処理液の中の気泡を除去する工程を説明する。図１４ａ乃至図１４ｃは、分配部材を利用して処理液の中の気泡を除去する工程を示す。図１４ａ乃至図１４ｃを参考にすると、処理液は、水位がレベル１（Ｌｅｖｅｌ１）に至るまで処理液タンク２３０に供給される。レベル１の水位は、処理液タンク２３０の下部流出ポート２３６ｂを上回る水位である。

処理液がレベル１の水位に至ると、処理液は、下部流出ポート２３６ｂと、これに連通された第１分配部材２６０ａの下部分配器流入ポート２６４ａ−２を通じて第１分配部材２６０ａの中空部２６３に流入する。中空部２６３に流入した処理液は、下部分配器流出ポート２６６ａ−２を通じて第１吐出ヘッド２７２の処理液流入口２７２−２に流入する。このとき、第１吐出ヘッド２７２の中の空気は、処理液の圧力によって処理液流出口２７２−１の方に移動する（図１４ａ）。

処理液が処理液タンク２３０へ持続的に供給されて、処理液の水位がレベル２（Ｌｅｖｅｌ２）の水位に至ると、第１吐出ヘッド２７２の中の処理液は、水圧によって第１吐出ヘッド２７２の処理液流出口２７２−１と第１分配部材２６０ａの上部分配器流出ポート２６６ａ−１とを経て中空部２６３に流入する。このとき、第１吐出ヘッド２７２の中の空気は、処理液の圧力によって第１分配部材２６０ａの中空部２６３に移動する。また、レベル２の水位は、処理液タンク２３０の上部流出ポート２３６ａの高さに至る水位であるので、処理液タンク２３０の中の処理液は、上部流出ポート２３６ａと第１分配部材２６０ａの上部分配器流入ポート２６４ａ−１とを通じて第１分配部材２６０ａに流入する（図１４ｂ）。

処理液が処理液タンク２３０へ持続的に供給されて、処理液の水位が上部流出ポート２３６ａを上回るレベル３（Ｌｅｖｅｌ３）の水位に至ると、第１分配部材２６０ａの中の上層処理液が水圧によって処理液タンク２３０に戻されて再流入する。このとき、気泡も処理液と共に処理液タンク２３０に再流入する。このような工程を経て、第１分配部材２６０ａ、第１吐出ヘッド２７２およびこれらを連結する管路上の空気が処理液タンク２３０に流入すると、気泡は、気泡除去部材２５０にて調節された陰圧によって気泡除去部材２５０を通じて外に排出される（図１４ｃ）。

以上のように、図１２乃至図１４ｃを参考にして説明した工程を経て処理液の気泡が除去され、これによって吐出ヘッド等のノズルが気泡によって詰る問題を解決することができる。さらに、１つの処理液供給モジュールを利用して複数の吐出ヘッドに処理液を供給し、処理液供給モジュールに加えられる圧力を調節することによって、ヘッド数の増加による設置費用を減らすことができ、維持補修も容易となる。

以上の説明は、本発明の技術思想の例示にすぎず、本発明が属する技術分野から通常の知識がある者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲内で多様な修正および変形が可能である。従って、本発明に開示された実施形態等は、本発明の技術思想を限定するものではない。本発明の保護範囲は、請求範囲によって解釈されるべきであり、本発明に類似する全ての技術思想は、本発明の請求範囲に含まれるものと解釈されなければならない。

１００ 基板支持ユニット
２００ 処理液の吐出ヘッドユニット
２１０ フレーム
２２０ 処理液供給モジュール
２３０ 処理液タンク
２４０ パーティクル濾過部材
２５０ 気泡除去部材
２６０ａ 第１分配部材
２６０ｂ 第２分配部材
２７０ 処理液吐出ヘッド
２８０ ヘッド制御部

Claims (20)

1. 基板上にインクジェット方式で処理液を吐出する複数の処理液吐出ヘッドと、該複数の処理液吐出ヘッドのそれぞれに前記処理液を供給するように流体連通される処理液タンクを含む１つの処理液供給モジュールと、前記複数の処理液吐出ヘッドおよび前記処理液供給モジュールを設置するフレームとを含む処理液の吐出ヘッドユニットであって、
   前記処理液タンクは、該処理液タンク内にある前記処理液の気泡を除去する気泡除去部材を設置するポートを有し、一方の互いに向き合う面が開放された胴体と、
   前記処理液の流入ポートおよび第１流出ポートを有し、前記胴体の開放された一方の面に結合された第１側壁と、
   前記処理液の第２流出ポートを有し、前記胴体の開放された他方の面に結合された第２側壁と、
   前記胴体と前記第１側壁との間に構成され、前記流入ポートを通じて前記胴体の内部へ流入する前記処理液に含まれるパーティクルを濾過するパーティクル濾過部材と、
   を含み、
   前記第１流出ポートは、前記第１側壁の内部にある前記処理液には接触せず、前記パーティクル濾過部材を介して前記胴体の内部にある前記処理液を流体連通させる形状を有する、
   ことを特徴とする処理液の吐出ヘッドユニット。
2. 前記処理液タンクは、前記胴体の上部壁に構成され、前記処理液タンク内を陰圧または陽圧に調節する圧力調節部材が連結される圧力調節ポートをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の処理液の吐出ヘッドユニット。
3. 前記第１側壁は、周縁領域に段が形成されるように内部に中空部が形成され、
   前記流入ポートは、前記中空部の上部壁に構成されることを特徴とする請求項１に記載の処理液の吐出ヘッドユニット。
4. 前記気泡除去部材は、一端が詰った中空円筒形状を有し、前記胴体の中に構成され、前記処理液の液体成分を除いた気泡だけを透過させる気泡除去フィルターと、該気泡除去フィルターの開放された他方の端に連結され、前記胴体の側壁に設置され、陰圧に調節するポンプが連結されるアダプターとを含むことを特徴とする請求項１に記載の処理液の吐出ヘッドユニット。
5. 前記気泡除去フィルターの気孔は、前記気泡除去フィルターの半径方向に沿って内側に行くほど小さくなることを特徴とする請求項４に記載の処理液の吐出ヘッドユニット。
6. 前記フレームは、ビーム形状の水平部材からなり、
   前記処理液吐出ヘッドは、前記フレームの下段部に長さ方向に沿って互いに向き合うように配置される第１および第２吐出ヘッドを含むことを特徴とする請求項１に記載の処理液の吐出ヘッドユニット。
7. 前記処理液供給モジュールは、前記フレームの上段中心部に設置されることを特徴とする請求項６に記載の処理液の吐出ヘッドユニット。
8. 前記処理液供給モジュールは、前記第１流出ポートに流体連通されるように前記第１側壁に結合され、前記第１吐出ヘッドに前記処理液を分配する第１分配部材と、前記第２流出ポートに流体連通されるように前記第２側壁に結合され、前記第２吐出ヘッドに前記処理液を分配する第２分配部材とを含むことを特徴とする請求項６に記載の処理液の吐出ヘッドユニット。
9. 第１および第２流出ポートは、前記第１および第２側壁の長さ方向に沿って上下離隔された位置に一対をなすよう構成される上部流出ポートと下部流出ポートとを含み、
   前記第１および第２分配部材は、中が空筒形状の分配器胴体と、前記上部および下部流出ポートに連通されるように前記分配器胴体の一方の側に構成され、一対をなす上部および下部分配器流入ポートと、該上部および下部分配器流入ポートに向き合うように前記胴体の他方の側に構成され、一対をなす上部および下部分配器流出ポートとを含み、
   前記上部および下部分配器流出ポートは、各々の前記処理液吐出ヘッドに流体連通されることを特徴とする請求項８に記載の処理液の吐出ヘッドユニット。
10. 前記上部分配器流入ポートは、前記上部分配器流出ポートより高い位置に構成され、
    前記下部分配器流入ポートは、前記下部分配器流出ポートより高い位置に構成されることを特徴とする請求項９に記載の処理液の吐出ヘッドユニット。
11. 前記フレームの長さ方向に沿う側壁に各々設置され、前記第１および第２吐出ヘッドの吐出動作を制御するヘッド制御部をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の処理液の吐出ヘッドユニット。
12. インクジェット方式の処理液の吐出装置であって、
    基板が載せられ、第１方向に直線移動する基板支持ユニットと、
    前記基板支持ユニットが移動する経路上に構成され、前記基板上に前記処理液を吐出する複数の処理液吐出ヘッドと、該複数の処理液吐出ヘッドのそれぞれに前記処理液を供給するように流体連通される処理液タンクを含む１つの処理液供給モジュールと、前記複数の処理液吐出ヘッドおよび前記処理液供給モジュールを設置するフレームとを含む処理液の吐出ヘッドユニットと、を含み、
    前記処理液タンクは、該処理液タンク内にある前記処理液の気泡を除去する気泡除去部材を設置するポートを有し、一方の互いに向き合う面が開放された胴体と、
    前記処理液の流入ポートおよび第１流出ポートを有し、前記胴体の開放された一方の面に結合された第１側壁と、
    前記処理液の第２流出ポートを有し、前記胴体の開放された他方の面に結合された第２側壁と、
    前記胴体と前記第１側壁との間に構成され、前記流入ポートを通じて前記胴体の内部へ流入する前記処理液に含まれるパーティクルを濾過するパーティクル濾過部材と、
    を含み、
    前記第１流出ポートは、前記第１側壁の内部にある前記処理液には接触せず、前記パーティクル濾過部材を介して前記胴体の内部にある前記処理液を流体連通させる形状を有する、
    ことを特徴とする処理液の吐出装置。
13. 前記フレームは、長さ方向が前記第１方向に垂直である第２方向に向かう水平部材からなり、
    前記処理液吐出ヘッドは、前記フレームの下段部に長さ方向に沿って互いに向き合うように配置される第１および第２吐出ヘッドを含むことを特徴とする請求項１２に記載の処理液の吐出装置。
14. 前記処理液供給モジュールは、前記フレームの上段中心部に設置されることを特徴とする請求項１３に記載の処理液の吐出装置。
15. 前記フレームの長さ方向に沿う側壁に各々設置され、前記第１および第２吐出ヘッドの吐出動作を制御するヘッド制御部をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の処理液の吐出装置。
16. 前記処理液の吐出ヘッドユニットを前記第１方向に直線移動させる移動ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項１２乃至請求項１５のいずれか１項に記載の処理液の吐出装置。
17. 前記処理液の供給源と前記処理液の回収部材とを連結するメイン供給ラインと、
    前記メイン供給ラインから分岐され、前記処理液供給モジュールに連結される分岐ラインと、
    前記分岐ラインの分岐位置と前記回収部材との間の前記メイン供給ライン上に配置され、前記メイン供給ラインの中の処理液の有無を検出する感知部材と、
    をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の処理液の吐出装置。
18. 前記処理液供給モジュールは、前記第１流出ポートに流体連通されるように前記第１側壁に結合され、前記第１吐出ヘッドに前記処理液を分配する第１分配部材と、前記第２流出ポートに流体連通されるように前記第２側壁に結合され、前記第２吐出ヘッドに前記処理液を分配する第２分配部材とを含むことを特徴とする請求項１２乃至請求項１７のいずれか１項に記載の処理液の吐出装置。
19. 前記第１および第２流出ポートは、前記第１および第２側壁の長さ方向に沿って上下離隔された位置に一対をなすよう構成される上部流出ポートと下部流出ポートを含み、
    前記第１および第２分配部材は、中が空筒形状の分配器胴体と、前記上部および下部流出ポートに連通されるように前記分配器胴体の一方の側に構成され、一対をなす上部および下部分配器流入ポートと、該上部および下部分配器流入ポートに向き合うように前記胴体の他方の側に構成され、一対をなす上部および下部分配器流出ポートを含み、
    前記上部および下部分配器流出ポートは、各々の前記処理液吐出ヘッドに流体連通されることを特徴とする請求項１８に記載の処理液の吐出装置。
20. 前記上部分配器流入ポートは、前記上部分配器流出ポートより高い位置に構成され、
    前記下部分配器流入ポートは、前記下部分配器流出ポートより高い位置に構成されることを特徴とする請求項１９に記載の処理液の吐出装置。

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