KR100553494B1

KR100553494B1 - 액체방울 토출 헤드의 와이핑 유닛 및 이것을 구비한액체방울 토출 장치, 전기 광학 장치, 전기 광학 장치의제조 방법 및 전자 기기

Info

Publication number: KR100553494B1
Application number: KR1020030093521A
Authority: KR
Inventors: 나카무라신이치
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2006-02-20
Also published as: KR20040055668A; JP4389443B2; JP2004195908A; US20060238563A1; TW200426032A; US7344222B2; US20040218002A1; CN1509878A; CN1290707C; US7073886B2; TWI228079B

Abstract

본 발명은 액체방울 토출 헤드의 노즐 형성면을 불식하도록 한 와이핑 유닛에 있어서, 불식성을 향상시키는 동시에 시트 소비량을 삭감하는 것을 과제로 한다.

청소 유닛(132)에, 노즐면(44)에 합치하는 수평면(H)보다 아래쪽으로, 또한, 가압 롤러(163)에 대한 시트 반송 측에 위치시켜, 세정액 토출 부재(165)를 배치한다. 와이핑 시트(130)를 아래쪽으로부터 가압 롤러(163)와 세정액 토출 부재(165) 사이의 틈을 통과시켜 가압 롤러(163)에 반송하고, 와이핑 시트(130)의 표면에 세정액을 도포한다.

묘화 장치, 와이핑 유닛, 가압 롤러, 세정액 토출 헤드

Description

액체방울 토출 헤드의 와이핑 유닛 및 이것을 구비한 액체방울 토출 장치, 전기 광학 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자 기기{WIPING UNIT OF LIQUID DROPLET DISCHARGING HEAD AND LIQUID DROPLET DISCHARGING APPARATUS COMPRISING THE SAME, ELECTROOPTIC APPARATUS, METHOD OF MANUFACTURING ELECTROOPTIC APPARATUS, AND ELECTRONIC INSTRUMENT}

도 1은 실시예의 묘화(描畵) 장치의 외관 사시도.

도 2는 실시예의 묘화 장치의 정면도.

도 3은 도 2의 오른쪽으로부터 본 실시예의 묘화 장치의 측면도.

도 4는 실시예의 묘화 장치의 일부를 생략한 평면도.

도 5는 실시예의 와이핑 유닛을 포함하는 메인티넌스(maintenance) 수단의 사시도.

도 6은 실시예의 헤드 유닛의 평면도.

도 7의 (a)는 실시예의 액체방울 토출 헤드의 사시도, 도 7의 (b)는 액체방울 토출 헤드의 요부(要部)의 단면도.

도 8은 실시예의 시트(sheet) 공급 유닛의 사시도.

도 9는 실시예의 시트 공급 유닛의 평면도.

도 10은 도 9의 왼쪽으로부터 본 실시예의 시트 공급 유닛의 정면도.

도 11은 실시예의 청소 유닛의 사시도.

도 12는 실시예의 청소 유닛의 정면도.

도 13은 도 12의 XII-XII선으로 절단한 실시예의 청소 유닛의 단면도.

도 14의 (a)는 실시예의 청소 유닛의 모식도, 도 14의 (b)는 노즐면에 대한 가압 롤러 및 세정액 토출 헤드의 위치 관계를 나타내는 도면.

도 15는 실시예의 와이핑 유닛에 의한 불식(拂拭) 작업을 나타내는 타임차트.

도 16은 실시예의 묘화 장치에 의해 제조하는 액정 표시 장치의 단면도.

도 17은 실시예의 묘화 장치에 의해 제조하는 유기 EL 장치의 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 묘화(描畵) 장치

21 : 헤드 유닛

31 : 액체방울 토출 헤드

42 : 토출 노즐

44 : 노즐면

92 : 와이핑 유닛

130 : 와이핑 시트(sheet)

131 : 시트 공급 유닛

132 : 청소 유닛

163 : 가압 롤러

165 : 세정액 토출 헤드(세정액 토출 부재)

본 발명은 잉크젯 헤드로 대표되는 액체방울 토출 헤드를 이용한 액체방울 토출 장치(묘화 장치)에서의 액체방울 토출 헤드의 와이핑 유닛 및 이것을 구비한 액체방울 토출 장치, 전기 광학 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자 기기에 관한 것이다.

잉크젯 프린터의 잉크젯 헤드(액체방울 토출 헤드)는 미소한 잉크방울(액체방울)을 도트 형상으로 양호한 정밀도에 의해 토출할 수 있기 때문에, 예를 들어, 토출액에 특수한 잉크나 감광성 수지 등의 기능액을 사용함으로써, 각종 제품의 제조 분야로의 응용이 기대되고 있다.

예를 들면, 액체방울 토출 헤드를 탑재하여 이루어지는 헤드 유닛을 이용하여, 컬러 필터의 기판과 같은 워크(work)에 대하여 헤드 유닛을 상대 이동시키면서, 액체방울 토출 헤드의 하향의 노즐면에 개설(開設)한 토출 노즐로부터 워크를 향하여 액체방울을 토출함으로써, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등의 컬러 필터를 제조하는 것이 생각되고 있다.

여기서, 장치를 정지시키는 등 비교적 긴 시간 휴지(休止)하면, 액체방울 토출 헤드에 잔류(殘留)하는 기능액의 점도(粘度) 증가에 의해 토출 노즐의 막힘을 발생시킬 가능성이 있다. 그 때문에, 묘화 장치에 액체방울 토출 헤드의 노즐면에 밀착하는 캡을 갖는 흡인 유닛을 배치하고, 묘화 작업의 휴지 시에 흡인 유닛에 의해 토출 노즐로부터 잔류액을 흡인하여 제거하는 것이 필요하게 된다. 또한, 흡인을 행하면, 흡출(吸出)된 기능액에 의해 노즐면이 오염되기 때문에, 흡인 후에 노즐면을 불식하여 오염을 제거하는 것이 요망된다.

그 때문에, 종래 노즐면에 와이핑 시트를 아래쪽으로부터 상대적으로 가압하는 가압 부재를 탑재한 청소 유닛과, 가압 부재를 경유시켜 와이핑 시트를 보내는 시트 공급 유닛을 구비하고, 와이핑 시트를 노즐면에 가압한 상태에서, 와이핑 시트를 보내면서 청소 유닛을 시트 공급 유닛과 일체로 노즐면에 평행한 소정의 불식 방향으로 이동시켜, 노즐면을 와이핑 시트에 의해 불식하도록 한 와이핑 유닛이 알려져 있다.

또한, 이것에서는 와이핑 시트를 가압 부재에 대략 수평으로 반송하고, 가압 부재에 반송되는 와이핑 시트에 가압 부재의 중앙에 형성한 세정액 노즐로부터 기능액의 용제(溶劑)로 이루어지는 세정액을 토출하여, 와이핑 시트에 세정액이 스며들게 하여, 노즐면에 부착된 기능액을 효과적으로 불식할 수 있도록 하고 있다.

이러한 종래의 와이핑 유닛에서는, 캐리지에 복수의 액체방울 토출 헤드가 평면적으로 널리 분포되어 있으면, 캐리지가 와이핑 유닛의 본체 부분과 간섭하게 되는 문제가 있다. 또한, 와이핑 유닛을 X축 테이블에 의해 이동시키고, 또한, 액체방울 토출 헤드(캐리지)를 상하동시키도록 하고 있기 때문에, 구조가 복잡해지는 문제가 있다.

이러한 경우에, 와이핑 유닛을 기대(機臺) 위에 설치하며, 이것에 액체방울 토출 헤드를 면하게 하는 구조로 하고, 또한, 와이핑 시트를 하측으로부터 도입하는 구조로 하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 복수의 액체방울 토출 헤드가 와이핑 방향으로 중첩되거나 복잡하게 배치되는 것을 고려하면, 세정액의 공급을 와이핑 방향 앞쪽의 1개소에 마련할 필요성도 생긴다.

그러나, 이러한 구조에서는, 세정액 토출 부재에 대향하는 와이핑 시트의 면이 표면(노즐면에 접촉하는 면)이 아닌 이면(裏面)으로 되고, 이 이면에 세정액 토출 부재로부터의 세정액이 도포된다. 여기서, 와이핑 시트에 의한 제거물의 흡수성을 확보하기 위해서는, 와이핑 시트로서 어느 정도 두께가 있는 것을 사용할 필요가 있어, 와이핑 시트의 이면에 도포한 세정액이 와이핑 시트의 표면 측에 스며들 때까지는 시간이 소요된다. 그 때문에, 와이핑 시트의 표면에 세정액을 골고루 미치게 하여 불식성(拂拭性)을 향상시키기 위해서는, 가압 부재와 세정액 토출 부재 사이의 거리를 길게 취하는 것이 필요하게 되지만, 이것에서는 고가(高價)의 와이핑 시트 소비량이 증가하여, 러닝 코스트(running cost)가 증가한다. 즉, 노즐면의 불식 시에는, 세정액 토출 부재에 의해 세정액을 도포한 와이핑 시트의 부분이 가압 부재에 도달할 때까지 와이핑 시트를 예비 공급하고 나서 불식 작업을 개시할 필요가 있어, 가압 부재와 세정액 토출 부재 사이의 거리를 길게 취하면, 예비 공급에 의해 쓸데없이 소비되는 와이핑 시트의 길이가 길어진다.

본 발명은 불식성을 향상시켜, 또한, 와이핑 시트 소비량도 가급적 저감시킬 수 있도록 한 액체방울 토출 헤드의 와이핑 유닛 및 이것을 구비한 액체방울 토출 장치, 전기 광학 장치, 전기 광학 장치의 제조 방법 및 전자 기기를 제공하는 것을 그 과제로 하고 있다.

본 발명의 액체방울 토출 헤드의 와이핑 유닛은, 액체방울 토출 헤드의 하향의 노즐면에 와이핑 시트를 아래쪽으로부터 가압하는 가압 롤러를 탑재한 청소 유닛과, 가압 롤러를 경유시켜 와이핑 시트를 보내는 시트 공급 유닛을 구비하고, 와이핑 시트를 노즐면에 가압한 상태에서, 와이핑 시트를 보내면서 청소 유닛을 시트 공급 유닛과 일체로 노즐면에 평행한 소정의 불식 방향으로 이동시켜, 불식 동작시키는 액체방울 토출 헤드의 와이핑 유닛에 있어서, 청소 유닛에, 노즐면에 와이핑 시트를 가압한 상태에서 노즐면에 합치하는 수평면보다 아래쪽으로, 또한, 가압 롤러에 대한 와이핑 시트의 반송 측에 위치시켜, 세정액 토출 부재를 탑재하고, 와이핑 시트를 아래쪽으로부터 가압 롤러와 세정액 토출 부재 사이의 틈을 통과시켜 가압 롤러에 반송하며, 또한, 틈을 통과하는 와이핑 시트를 향하여 세정액 토출 부재로부터 세정액을 토출하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에 의하면, 세정액 토출 부재에 와이핑 시트의 표면이 대향하게 되어, 세정액 토출 부재로부터의 세정액이 와이핑 시트의 표면에 도포된다. 따라서, 세정액 토출 부재를 가압 롤러의 가급적 근방에 배치하여도, 와이핑 시트의 표면에 세정액을 골고루 미치게 하여, 노즐면의 오염을 효과적으로 불식할 수 있다. 그 결과, 와이핑 시트의 예비 공급 길이(세정액 토출 부재에 의해 세정액을 도포한 와이핑 시트의 부분이 가압 롤러에 도달할 때까지의 공급 길이)를 가급적 단축할 수 있어, 와이핑 시트 소비량의 삭감을 도모할 수 있다. 또한, 세정액 토출 부재는 상기 수평면보다 아래쪽에 배치되기 때문에, 노즐면과 간섭하지 않는다.

그런데, 액체방울 토출 헤드의 복수개로 이루어지는 헤드 열을 소정 방향으로 간격을 두어 복수 병설(竝設)하는 경우가 있으며, 이 경우는, 상기 불식 방향을 이 소정 방향과 동일한 방향으로 하여, 청소 유닛을 이들 복수의 헤드 열에 차례로 이행(移行)시켜, 각 헤드 열에 속하는 액체방울 토출 헤드의 노즐면을 불식한다. 여기서, 각 헤드 열 사이에 위치하는 청소 유닛의 이동 구간에서는, 노즐면의 불식이 실행되지 않는다. 따라서, 와이핑 시트와 세정액이 쓸데없이 소비되는 것을 방지하기 위해, 이 이동 구간에서는 와이핑 시트의 공급과 세정액의 토출을 휴지하는 것이 바람직하다.

또한, 노즐면의 불식 후는, 청소 유닛을 상기 불식 방향과 반대 방향으로 복동(復動)시켜 홈(home) 위치에 복귀시키지만, 이 때, 와이핑 시트가 노즐면에 눌려 붙여진 채이면, 닦아낸 오염이 노즐면에 재부착될 가능성이 있다. 이 경우, 청소 유닛을 승강 가능으로 하여, 청소 유닛을 하강시킨 상태에서 복동시키면, 와이핑 시트가 노즐면으로부터 멀어지기 때문에, 복동 시에 노즐면에 오염이 재부착되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 와이핑 시트는 폴리에스테르 100%의 직물재(布材) 및 폴리프로필렌 100%의 직물재 중 어느 하나로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 와이핑 시트의 두께가 0.4㎜ 내지 0.6㎜인 것이 바람직하다.

이 구성에서는, 와이핑 시트 섬유의 보풀이나 섬유 중의 합성물이 용출(溶出)되지 않는다. 또한, 어느 정도의 두께를 부여함으로써, 불식 동작을 위해 필요한 양의 세정액을 적절히 스며들게 하고, 또한, 유지시킬 수 있다.

본 발명의 액체방울 토출 장치는 상기한 액체방울 토출 헤드의 와이핑 유닛과, 액체방울 토출 헤드와, 액체방울 토출 헤드를 이동시키는 이동 테이블을 구비한 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하면, 와이핑 유닛에 의해 액체방울 토출 헤드의 노즐면을 오염이 없는 상태로 관리할 수 있기 때문에, 안정된 기능액 토출과 높은 묘화 정밀도를 유지할 수 있다.

이 경우, 상기 와이핑 유닛에 인접하여 배열 설치되고, 상기 액체방울 토출 헤드의 전체 노즐로부터의 기능액 흡인을 행하는 흡인 유닛과, 흡인 유닛 및 와이핑 유닛을 각각 액체방울 토출 헤드에 면하도록 일체로 하여 이동시키는 이동 기구를 더 구비하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 이동 기구에 의해 흡인 유닛 및 와이핑 유닛을 일체로 하여 이동시킬 수 있기 때문에, 메인티넌스 위치에 이동하여 온 액체방울 토출 헤드에 대하여 이들 메인티넌스계의 장치를 효율적으로 면하게 할 수 있다. 예를 들면, 액체방울 토출 헤드의 토출 불량을 해소할 경우에는, 액체방울 토출 헤드를 이동시키지 않고, 액체방울 토출 헤드의 기능액 흡인 및 와이핑을 연속하여 행할 수 있다.

본 발명의 전기 광학 장치는 상기한 액체방울 토출 장치를 이용하고, 액체방울 토출 헤드로부터 워크 위에 기능 액체방울을 토출하여 성막부를 형성한 것을 특 징으로 한다.

마찬가지로, 본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법은 상기한 액체방울 토출 장치를 이용하고, 액체방울 토출 헤드로부터 워크 위에 기능 액체방울을 토출하여 성막부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하면, 액체방울 토출 헤드의 노즐면이 청정하게 관리된 액체방울 토출 장치를 이용하여 제조되기 때문에, 신뢰성이 높은 전기 광학 장치를 제조하는 것이 가능해진다. 또한, 전기 광학 장치로서는, 액정 표시 장치, 유기 EL(Electro-Luminescence) 장치, 전자 방출 장치, PDP(Plasma Display Panel) 장치 및 전기 영동 표시 장치 등을 생각할 수 있다. 또한, 전자 방출 장치는 이른바 FED(Field Emission Display) 장치를 포함하는 개념이다. 또한, 전기 광학 장치로서는, 금속 배선 형성, 렌즈 형성, 레지스트 형성 및 광확산체 형성 등의 장치를 생각할 수 있다. 또한, 액정 표시 장치 등의 투명 전극(ITO) 형성의 장치를 생각할 수 있다.

본 발명의 전자 기기는 상기한 전기 광학 장치 또는 상기한 전기 광학 장치의 제조 방법에 의해 제조한 전기 광학 장치를 탑재한 것을 특징으로 한다.

이 경우, 전자 기기로서는, 이른바 플랫 패널 디스플레이(flat panel display)를 탑재한 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 이외에, 각종 전기 제품이 이것에 해당된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명을 적용한 묘화 장치의 외관 사시도, 도 2는 본 발명을 적용한 묘화 장치의 정면도, 도 3은 본 발명을 적용한 묘화 장치의 우측면도, 도 4는 본 발명을 적용한 묘화 장치의 일부를 생략한 평면도이다. 상세한 것은 후술하지만, 이 묘화 장치(1)는 특수한 잉크나 발광성 수지액 등의 기능액을 액체방울 토출 헤드(31)에 도입하여, 기판 등의 워크(W)에 액체방울에 의한 성막부를 형성하는 것이다.

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 묘화 장치(1)는 액체방울 토출 헤드(31)를 워크(W)에 대하여 상대 이동시키면서 기능액을 토출하기 위한 묘화 수단(2)과, 액체방울 토출 헤드(31)의 메인티넌스를 행하는 메인티넌스 수단(3)과, 액체방울 토출 헤드(31)에 기능액을 공급하는 동시에 불필요해진 기능액을 회수하는 기능액 공급 회수 수단(4)과, 각 수단을 구동 제어하기 위한 압축 에어(air)를 공급하는 에어 공급 수단(5)을 구비하고 있다. 그리고, 이들 각 수단은 제어 수단(도시 생략)에 의해 상호 관련지어져 제어되고 있다. 도시는 생략했지만, 그 이외에도, 워크(W)의 위치를 인식하는 워크 인식 카메라나, 묘화 수단(2)의 헤드 유닛(21)(후술함)의 위치 확인을 행하는 헤드 인식 카메라, 각종 인디케이터(indicator) 등의 부대 장치가 설치되어 있으며, 이들도 제어 수단에 의해 제어되고 있다.

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 묘화 수단(2)은 앵글재를 사각형으로 조립하여 구성한 가대(架臺)(11)의 상부에 고정시킨 우측 정반(定盤)(12) 위에 배열 설치되어 있고, 기능액 공급 회수 수단(4) 및 에어 공급 수단(5)의 대부분은 가대(11)에 첨설(添設)된 기대(機臺)(13)에 일체로 구성되어 있다. 기대(13)에는 대소(大小) 2개의 수용실(14, 15)이 형성되어 있으며, 큰 쪽의 수용실(14)에는 기능 액 공급 회수 수단(4)의 탱크류가 수용되고, 작은 쪽의 수용실(15)에는 에어 공급 수단(5)의 주요부가 수용되어 있다. 또한, 기대(13) 위에는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 모터(16)에 의해 볼나사(17)를 통하여 기대(13)의 길이 방향(즉, X축 방향)으로 이동되는 이동 테이블(18)이 설치되어 있고, 이동 테이블(18) 위에는 메인티넌스 수단(3)의 구성 유닛으로서의 후술하는 흡인 유닛(91), 와이핑 유닛(92), 도트 빠짐 검출 유닛(93) 및 기능액의 토출량 측정을 위한 액체방울 수용 유닛(94)을 탑재하는 공통 베이스(19)가 고정되어 있다.

이 묘화 장치(1)는 묘화 수단(2)의 액체방울 토출 헤드(31)를 메인티넌스 수단(3)에 의해 보수(保守)시키면서, 기능액 공급 회수 수단(4)으로부터 액체방울 토출 헤드(31)에 기능액을 공급하는 동시에, 액체방울 토출 헤드(31)로부터 워크(W)에 기능액을 토출시키는 것이다. 또한, 기능액은 수납실(14)에 수납한 가압 탱크(201)로부터 기대(13) 위에 배치한 급액(給液) 탱크(202)를 통하여 액체방울 토출 헤드(31)에 공급된다. 이하, 각 수단에 대해서 설명한다.

묘화 수단(2)은 기능액을 토출하는 액체방울 토출 헤드(31)를 복수 탑재한 헤드 유닛(21)과, 헤드 유닛(21)을 지지하는 메인 캐리지(22)와, 헤드 유닛(21)을 워크(W)에 대하여 주(主)주사 방향(X축 방향)과 이것에 직교하는 부(副)주사 방향(Y축 방향)의 2개의 주사 방향으로 상대 이동시키는 X·Y 이동 기구(23)를 갖고 있다.

도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 헤드 유닛(21)은 복수(12개)의 액체방울 토출 헤드(31)와, 이들 액체방울 토출 헤드(31)를 탑재하는 서브 캐리지(51)와, 각 액체방울 토출 헤드(31)의 노즐면(44)을 하면으로 돌출시켜 서브 캐리지(51)에 부착하기 위한 헤드 유지 부재(52)로 구성되어 있다. 12개의 액체방울 토출 헤드(31)는 서브 캐리지(51)에 6개당 2개의 헤드 열(30L, 30R)로 나누어 주주사 방향(X축 방향)으로 이간(離間) 배치되어 있다. 또한, 각 액체방울 토출 헤드(31)는 워크(W)에 대하여 기능액의 충분한 도포 밀도를 확보하기 위해 소정 각도 경사지게 배열 설치되어 있다. 또한, 한쪽 헤드 열(30L)과 다른쪽 헤드 열(30R)의 각 액체방울 토출 헤드(31)는 부주사 방향(Y축 방향)에 대하여 상호 위치 어긋나게 배열 설치되고, 부주사 방향에서 각 액체방울 토출 헤드(31)의 토출 노즐(42)이 연속(일부 중복)되도록 되어 있다. 또한, 액체방울 토출 헤드(31)를 전용 부품으로 구성하거나 하여, 워크(W)에 대하여 기능액의 충분한 도포 밀도를 확보할 수 있을 경우는, 액체방울 토출 헤드(31)를 억지로 경사지게 세트할 필요는 없다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 액체방울 토출 헤드(31)는 이른바 2연(連)의 것이며, 2연의 접속 바늘(33)을 갖는 기능액 도입부(32)와, 기능액 도입부(32)에 연결되는 2연의 헤드 기판(34)과, 기능액 도입부(32)의 아래쪽에 연결되고, 내부에 기능액으로 충전되는 헤드내 유로(流路)가 형성된 헤드 본체(35)를 구비하고 있다. 각 접속 바늘(33)은 배관 어댑터(36)를 통하여 기능액 공급 회수 수단(4)의 급액 탱크(202)에 접속되어 있고, 기능액 도입부(32)는 각 접속 바늘(33)로부터 기능액의 공급을 받도록 되어 있다. 헤드 본체(35)는 2연의 펌프부(41)와, 다수의 토출 노즐(42)을 형성한 노즐면(44)을 갖는 헤드 플레이트(43)를 갖고 있으며, 액체방울 토출 헤드(31)에서는 펌프부(41)의 작용에 의해 토출 노즐(42)로부터 액체방울을 토출하도록 되어 있다. 또한, 노즐면(44)에는 다수의 토출 노즐(42)로 이루어지는 2열(列)의 토출 노즐 열이 형성되어 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 서브 캐리지(51)는 일부가 노치(notch)된 본체 플레이트(53)와, 본체 플레이트(53)의 긴 변 방향의 중간 위치에 설치한 좌우 한쌍의 기준 핀(54)과, 본체 플레이트(53)의 양 긴 변 부분에 부착한 좌우 한쌍의 지지 부재(55)를 구비하고 있다. 한쌍의 기준 핀(54)은, 화상 인식을 전제로 하여, 서브 캐리지(51)(헤드 유닛(21))를 X축, Y축, 및 θ축 방향으로 위치 결정(위치 인식)하기 위한 기준으로 되는 것이다. 지지 부재(55)는 헤드 유닛(21)을 메인 캐리지(22)에 고정시킬 때의 고정 부위로 된다. 또한, 서브 캐리지(51)에는 각 액체방울 토출 헤드(31)와 급액 탱크(202)를 배관 접속하기 위한 배관 조인트(56)가 설치되어 있다. 배관 조인트(56)는 한쪽 끝에 각 액체방울 토출 헤드(31)(의 접속 바늘(33))와 접속한 배관 어댑터(36)로부터의 헤드측 배관 부재를 접속하고, 다른쪽 끝에는 급액 탱크(202)로부터의 장치측 배관 부재를 접속하기 위한 12개의 소켓(57)을 갖고 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 메인 캐리지(22)는 후술하는 브리지(bridge) 플레이트(82)에 하측으로부터 고정되는 외관 「I」형의 매닮 부재(61)와, 매닮 부재(61)의 하면에 부착한 θ테이블(62)과, θ테이블(62)의 아래쪽에 매달도록 부착한 캐리지 본체(63)로 구성되어 있다. 캐리지 본체(63)에는 헤드 유닛(21)을 여유있게 끼우기 위한 사각형 개구를 갖고 있으며, 헤드 유닛(21)을 위치 결정 고정시키도록 되어 있다.

X·Y 이동 기구(23)는, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기한 우측 정반(12)에 고정되고, 워크(W)를 주주사(X축 방향)시키는 동시에 메인 캐리지(22)를 통하여 헤드 유닛(21)을 부주사(Y축 방향)시키는 것이다. X·Y 이동 기구(23)는 우측 정반(12)의 긴 변에 따른 중심선에 축선(軸線)을 합치시켜 고정된 X축 테이블(71)과, X축 테이블(71)을 타넘어 우측 정반(12)의 짧은 변에 따른 중심선에 축선을 합치시킨 Y축 테이블(81)을 갖고 있다.

X축 테이블(71)은 워크(W)를 에어 흡인에 의해 흡착 세트하는 흡착 테이블(72)과, 흡착 테이블(72)을 지지하는 θ테이블(73)과, θ테이블(73)을 X축 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지하는 X축 에어 슬라이더(74)와, θ테이블(73)을 통하여 흡착 테이블(72) 위의 워크(W)를 X축 방향으로 이동시키는 X축 리니어 모터(도시 생략)와, X축 에어 슬라이더(74)에 병설(倂設)한 X축 리니어 스케일(75)로 구성되어 있다. 액체방울 토출 헤드(31)의 주주사는, X축 리니어 모터의 구동에 의해, 워크(W)를 흡착한 흡착 테이블(72) 및 θ테이블(73)이 X축 에어 슬라이더(74)를 안내로 하여 X축 방향으로 왕복 이동함으로써 실행된다.

Y축 테이블(81)은 메인 캐리지(22)를 매다는 브리지 플레이트(82)와, 브리지 플레이트(82)를 양쪽 지지로, 또한, Y축 방향으로 슬라이딩 가능하게 지지하는 한쌍의 Y축 슬라이더(83)와, Y축 슬라이더(83)에 병설한 Y축 리니어 스케일(84)과, 한쌍의 Y축 슬라이더(83)를 안내로 하여 브리지 플레이트(82)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 볼나사(85)와, Y축 볼나사(85)를 정역(正逆) 회전시키는 Y축 모터(도시 생략)를 구비하고 있다. Y축 모터는 서보 모터로 구성되어 있고, Y축 모터가 정역 회전하면, Y축 볼나사(85)를 통하여 이것에 나사 결합하고 있는 브리지 플레이트(82)가 한쌍의 Y축 슬라이더(83)를 안내로 하여 Y축 방향으로 이동한다. 즉, 브리지 플레이트(82)의 이동에 따라, 메인 캐리지(22)(헤드 유닛(21))가 Y축 방향의 왕복 이동을 행하고, 액체방울 토출 헤드(31)의 부주사가 실행된다. 또한, 도 4에서는 Y축 테이블(81)과 θ테이블(73)을 생략하고 있다.

여기서, 묘화 수단(2)의 일련의 동작을 간단하게 설명한다. 우선, 워크(W)를 향하여 기능액을 토출하는 묘화 작업 전의 준비로서, 헤드 인식 카메라에 의한 헤드 유닛(21)의 위치 보정이 실행된 후, 워크 인식 카메라에 의해, 흡착 테이블(72)에 세트된 워크(W)의 위치 보정이 실행된다. 다음으로, 워크(W)를 X축 테이블(71)에 의해 주주사(X축) 방향으로 왕복동(往復動)시키는 동시에, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)를 구동시켜 워크(W)에 대한 액체방울의 선택적인 토출 동작이 실행된다. 그리고, 워크(W)를 복동시킨 후, 헤드 유닛(21)을 Y축 테이블(81)에 의해 부주사(Y축) 방향으로 이동시키고, 다시 워크(W)의 주주사 방향으로의 왕복 이동과 액체방울 토출 헤드(31)의 구동이 실행된다. 또한, 본 실시예에서는 헤드 유닛(21)에 대하여 워크(W)를 주주사 방향으로 이동시키도록 하고 있지만, 헤드 유닛(21)을 주주사 방향으로 이동시키는 구성일 수도 있다. 또한, 워크(W)를 고정으로 하고, 헤드 유닛(21)을 주주사 방향 및 부주사 방향으로 이동시키는 구성일 수도 있다.

다음으로, 메인티넌스 수단(3)의 각 구성 유닛에 대해서 설명한다. 메인티넌스 수단(3)은 상술한 공통 베이스(19) 위의 흡인 유닛(91), 와이핑 유닛(92), 도 트 빠짐 검출 유닛(93) 및 액체방울 수용 유닛(94)으로 개략 구성되어 있다. 헤드 유닛(21)은 묘화 작업의 휴지 시에 기대(13) 위쪽의 메인티넌스 위치로 이동되고, 이 상태에서 이동 테이블(18)을 통하여 공통 베이스(19)를 이동시킴으로써, 흡인 유닛(91)과 와이핑 유닛(92)과 액체방울 수용 유닛(94)을 선택적으로 헤드 유닛(21)의 직하부(直下部)에 면하게 한다.

흡인 유닛(91)은 액체방울 토출 헤드(31)로부터 기능액을 강제적으로 흡인하는 동시에, 액체방울 토출 헤드(31)로부터의 기능액 토출을 받는 플러싱(flushing) 박스의 기능을 갖고 있다. 흡인 유닛(91)은 공통 베이스(19)(이동 테이블(18))가 홈 위치(도 4 및 도 5에 나타낸 위치)에 존재할 때에, 메인티넌스 위치에 존재하는 헤드 유닛(21)의 직하부에 면하는 승강 가능한 캡 유닛(101)을 구비하고 있다.

캡 유닛(101)은, 헤드 유닛(21)에 탑재된 12개의 액체방울 토출 헤드(31)의 배치에 대응시켜, 12개의 캡(102)을 캡 베이스(103)에 배열 설치한 것이며, 대응하는 각 액체방울 토출 헤드(31)에 각 캡(102)을 밀착할 수 있도록 구성되어 있다.

헤드 유닛(21)의 액체방울 토출 헤드(31)에 기능액의 충전을 행할 경우나, 액체방울 토출 헤드(31) 내에서 점도가 증가한 기능액을 제거할 경우에는, 각 캡(102)을 각 액체방울 토출 헤드(31)의 노즐면(44)에 밀착시켜, 펌프 흡인을 행하고, 흡인한 기능액을 수납실(14)에 배치한 재이용 탱크(203)에 회수한다. 또한, 장치의 비(非)가동 시에는, 각 캡(102)을 각 액체방울 토출 헤드(31)의 노즐면(44)에 밀착시켜, 액체방울 토출 헤드(31)의 보전(保全)(기능액의 건조 방지 등)을 행한다. 또한, 워크 교환 등에 의해 묘화 작업을 휴지할 때에는, 각 캡(102)을 각 액체방울 토출 헤드(31)의 노즐면(44)으로부터 약간 이간시켜 두어, 플러싱(예비 토출)을 행하도록 하고 있다.

그런데, 액체방울 토출 헤드(31)의 플러싱 동작(예비 토출)은 묘화 작업 중에도 실행된다. 그 때문에, X축 테이블(71)의 θ테이블(73)에 흡착 테이블(71)을 끼우도록 하여 고정시킨 한쌍의 플러싱 박스(95a)를 갖는 플러싱 유닛(95)을 설치하고 있다(도 4 참조). 플러싱 박스(95a)는 θ테이블(73)과 함께 주주사 시에 이동하기 때문에, 헤드 유닛(21) 등을 플러싱 동작을 위해 이동시키지 않는다. 즉, 플러싱 박스(95a)는 워크(W)와 함께 헤드 유닛(21)을 향하여 이동하여 가기 때문에, 플러싱 박스(95a)에 면한 액체방울 토출 헤드(31)의 토출 노즐(42)로부터 차례로 플러싱 동작을 행할 수 있다. 또한, 플러싱 박스(95a)에 의해 받은 기능액은 수납실(14)에 배치한 폐액(廢液) 탱크(204)에 저장된다. 또한, 우측 정반(12)의 기대(13)와는 반대쪽의 측부에는, 헤드 유닛(21)의 2개의 헤드 열(30L, 30R)에 대응하는 한쌍의 플러싱 박스(96a)를 갖는 예비 플러싱 유닛(96)이 배치되어 있다.

도트 빠짐 검출 유닛(93)은 액체방울 토출 헤드(31)의 전체 토출 노즐(42)로부터 액체방울이 확실하게 토출되고 있는지의 여부, 즉, 각 액체방울 토출 헤드(31)에 노즐 막힘 등이 발생하고 있는지의 여부를 검출하는 것이다. 도트 빠짐 검출 유닛(93)은, 헤드 유닛(21)의 2개의 헤드 열(30L, 30R)에 대응하여 설치한 한쌍의 광학식 검출기(111L, 111R)로 구성되어 있다. 각 검출기(111L, 111R)는 레이저 다이오드 등의 발광 소자(112)와 수광 소자(113)를 대향시키고, 양 소자(112, 113) 사이의 광로(光路)를 토출한 액체방울이 차단되는지의 여부에 의해, 도트 빠 짐(토출 불량)을 검출하도록 되어 있다. 그리고, 헤드 유닛(21)을 각 헤드 열(30L, 30R)의 액체방울 토출 헤드(31)가 각 검출기(111L, 111R)의 직상부를 지나가도록 Y축 방향으로 이동시키면서, 각 토출 노즐(42)로부터 차례로 액체방울을 토출시켜, 도트 빠짐의 검사를 행한다.

액체방울 수용 유닛(94)은 액체방울의 토출량(중량)을 액체방울 토출 헤드(31) 단위로 측정하기 위해 사용하는 것이며, 공통 베이스(19)를 홈 위치로부터 도 4 및 도 5에서 왼쪽으로 이동시켰을 때에, 메인티넌스 위치에 존재하는 헤드 유닛(21)의 직하부에 면하도록 배치한 탑재대(121)와, 탑재대(121) 위에 헤드 유닛(21)의 12개의 액체방울 토출 헤드(31)에 맞추어 탑재한 12개의 수용 용기(122)를 구비하고 있다. 액체방울의 토출량 측정 시에는, 각 액체방울 토출 헤드(31)로부터 각 수용 용기(122)를 향하여 소정 횟수 액체방울을 토출시키고, 각 수용 용기(122)를 전자 저울(도시 생략)에 이송 탑재하여, 각 수용 용기(122) 내의 액체방울 중량을 측정한다.

와이핑 유닛(92)은 액체방울 토출 헤드(31)의 흡인(클리닝) 등에 의해 기능액이 부착되어 오염된 각 액체방울 토출 헤드(31)의 노즐면(44)을 와이핑 시트(130)(도 14 참조)를 이용하여 닦아내는 것이며, 각각 독립적으로 구성된 시트 공급 유닛(131)과 청소 유닛(132)을 구비한다. 이들 시트 공급 유닛(131)과 청소 유닛(132)은 공통 베이스(19) 위에 청소 유닛(132)을 흡인 유닛(91) 측에 위치시킨 상태에서 X축 방향으로 나열하여 배치되어 있으며, 메인티넌스 위치에 존재하는 헤드 유닛(21)을 향하여 이동 테이블(18)의 움직임에 의해 청소 유닛(132)이 시트 공 급 유닛(131)과 일체로 불식 방향으로서의 X축 방향 한쪽(도 4 및 도 5의 오른쪽)으로 이동하고, 헤드 유닛(21)의 모든(12개의) 액체방울 토출 헤드(31)의 노즐면(44)을 불식한다.

도 8, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 시트 공급 유닛(131)은 Y축 방향 한쪽에 세워 설치한 프레임(141)에 한쪽 지지 상태로 착탈(着脫) 가능하게 축지지한 상측의 조출(繰出) 릴(142) 및 하측의 권취(卷取) 릴(143)과, 권취 릴(143)을 권취 회전시키는 권취 모터(144)를 구비하고 있다. 또한, 프레임(141)의 상측부에는 서브 프레임(145)이 고정되어 있고, 이 서브 프레임(145)에는, 조출 릴(142)의 앞쪽에 위치하도록 속도 검출 롤러(146) 및 가이드 롤러(147)가 양쪽 지지로 지지되어 있다. 또한, 이들 구성 부품의 하측에는 세정액을 받는 세정액 팬(148)이 배열 설치되어 있다.

조출 릴(142)에는 롤 형상의 와이핑 시트(130)가 삽입 장전되고, 조출 릴(142)로부터 조출된 와이핑 시트(130)는 속도 검출 롤러(146) 및 가이드 롤러(147)를 통하여 청소 유닛(132)에 반송된다. 권취 릴(143)과 권취 모터(144) 사이에는 타이밍 벨트(149)가 걸쳐지고, 권취 릴(143)은 권취 모터(144)에 의해 회전하여 와이핑 시트(130)를 권취한다.

상세한 것은 후술하지만, 청소 유닛(132)에도 와이핑 시트(130)를 보내는 모터(반송 모터(164))가 설치되어 있고, 조출 릴(142)은 이것에 설치한 토크 리미터(torque limiter)(150)에 의해 반송 모터(164)에 저항하도록 제동 회전한다. 속도 검출 롤러(146)는 자유 회전하는 상하 2개의 롤러(146a, 146b)로 이루어지는 그립 롤러이며, 이것에 설치한 속도 검출기(151)에 의해 권취 모터(144)를 제어한다. 즉, 조출 릴(142)은 와이핑 시트(130)를 펼친 상태로 송출(送出)하고, 권취 릴(143)은 와이핑 시트(130)를 느슨함이 생기지 않도록 권취한다.

또한, 조출 릴(142)과 속도 검출 롤러(146) 사이의 시트 주행로 부분의 아래쪽에 광학식 시트 검출기(152)를 배치하고, 조출 릴(142)로부터 조출되는 와이핑 시트(130)의 단말(端末)이 통과한 것을 시트 검출기(152)에서 검출했을 때, 조출 릴(142) 및 권취 릴(143)의 교환 지령을 보내도록 하고 있다.

도 11, 도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 청소 유닛(132)은 Y축 방향 양측에 세워 설치한 한쌍의 스탠드(161, 161) 사이에 승강 가능하게 지지되는 승강 프레임(162)과, 승강 프레임(162) 위에 양쪽 지지로 회전 가능하게 지지되는 가압 롤러(163)와, 가압 롤러(163)를 회전시키는 반송 모터(164)와, 가압 롤러(163)에 반송되는 와이핑 시트(130)에 기능액의 용제로 이루어지는 세정액을 공급하는 세정액 토출 헤드(세정액 토출 부재)(165)를 구비하고 있다.

승강 프레임(162)의 Y축 방향 양측에는 한쌍의 각편(脚片)(166)이 매달아 설치되어 있으며, 각 각편(166)을 각 스탠드(161)의 내측면에 부착한 가이드(167)에 상하동 가능하게 결합시키고 있다. 그리고, 각 스탠드(161)의 베이스부에 에어 실린더(168)를 세워 설치하고, 그 피스톤 로드(168a)를 각 각편(166)에 연결하여, 에어 실린더(168)의 작동에 의해, 승강 프레임(162) 및 이것에 지지된 가압 롤러(163)나 세정액 토출 헤드(165) 등이 승강되도록 하고 있다.

가압 롤러(163)는 반송 모터(164)에 의해 타이밍 벨트(169)를 통하여 회전 구동되도록 되어 있다. 또한, 승강 프레임(162)에는 가압 롤러(163)의 하측에 따르게 하여 핀치 롤러(170)가 축지지되어 있으며, 도 14의 (a)에 나타낸 바와 같이, 가압 롤러(163)로부터 권취 릴(143)을 향하여 송출되는 와이핑 시트(130)의 부분을 핀치 롤러(170)와의 사이에 끼워 넣어, 와이핑 시트(130)가 가압 롤러(163)에 대하여 슬립하지 않도록 하고, 가압 롤러(163)의 회전에 의해 와이핑 시트(130)가 가압 롤러(163)에 확실하게 반송되도록 하고 있다.

가압 롤러(163)는 축부(軸部)(163a)의 외주에 고무 등의 탄성체(163b)를 장착한 탄성 롤러로 구성되어 있다. 그리고, 청소 유닛(132)(승강 프레임(162))을 상승단(上昇端) 위치로 상승시킨 상태에서는, 가압 롤러(163)에 주회(周回)하는 와이핑 시트(130)의 최상부 위치가 헤드 유닛(21)에 탑재한 액체방울 토출 헤드(31)의 노즐면(44) 위치보다 약간 높아지도록 하고, 청소 유닛(132)의 X축 방향 한쪽으로의 왕동(往動)에 의해 가압 롤러(163)가 노즐면(44)의 직하부를 횡단할 때, 와이핑 시트(130) 및 가압 롤러(163)가 아래쪽으로 압축되어, 그 탄성 복원력에 의해 와이핑 시트(130)가 노즐면(44)에 눌려 붙여지도록 되어 있다(도 14의 (b) 참조).

세정액 토출 헤드(165)는 가압 롤러(163)에 대한 와이핑 시트(130)의 반송 측에 위치하여 가압 롤러(163)에 근접 대향하도록 배치되어 있다. 그리고, 도 14의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상기 가이드 롤러(147)를 경유하여 보내져 오는 와이핑 시트(130)를 아래쪽으로부터 가압 롤러(163)와 세정액 토출 헤드(165) 사이의 틈을 통과시켜 가압 롤러(163)에 반송하고 있다. 여기서, 세정액 토출 헤드(165)의 가압 롤러(163) 측을 향하는 앞면 부분에는 노즐 구멍(도시 생략)이 와이핑 시 트(130)의 폭에 맞추어 가로 배열로 다수 마련되어 있는 반면, 세정액 토출 헤드(165)의 뒷면에는 복수의 배관용 커넥터(171)가 설치되어 있다.

또한, 수납실(14)에 세정액 탱크(205)를 수납하는 동시에, 공통 베이스(19) 위에 시트 공급 유닛(131)의 전부(前部) 측방에 위치하는 배관용 분배반(分配盤)(172)(도 5 참조)을 배치하고 있다. 그리고, 세정액 탱크(205)로부터 분배반(172)과 커넥터(171)를 통하여 세정액 토출 헤드(165)에 세정액을 공급하고, 가압 롤러(163)와 세정액 토출 헤드(165) 사이의 틈을 통과하는 와이핑 시트(130)를 향하여 세정액 토출 헤드(165)의 노즐 구멍으로부터 세정액을 토출시키고 있다.

그런데, 와이핑 시트(130)는 세정액으로서의 용제에 의한 용출의 영향이 비교적 적은 폴리에스테르 100% 또는 폴리프로필렌 100%의 와이퍼재(직물재)로 구성되고, 그 두께는 닦아낸 오염의 흡수성을 확보하기 위해, 0.4㎜ 이상으로 하는 것이 요망되고 있다(바람직하게는, 0.4㎜∼0.6㎜). 이 경우, 와이핑 시트(130)의 이면으로부터 세정액을 도포한 것에서는, 와이핑 시트(130)의 표면(노즐면(44)에 접하는 면)에 세정액이 스며들 때까지 시간이 소요된다.

그 때문에, 와이핑 시트(130)의 표면에 세정액을 골고루 미치게 하여, 노즐면(44)의 오염을 효율적으로 불식할 수 있도록 하기 위해서는, 가압 롤러(163)와 세정액 토출 헤드(165) 사이의 거리를 길게 취하는 것이 필요하게 된다. 여기서, 노즐면(44)의 불식 시에는, 세정액 토출 헤드(165)에 의해 세정액을 도포한 와이핑 시트(130)의 부분이 가압 롤러(163)의 최상부에 도달할 때까지 와이핑 시트(130)를 예비 공급하고 나서 불식 작업을 개시할 필요가 있어, 가압 롤러(163)와 세정액 토출 헤드(165) 사이의 거리를 길게 취하면, 예비 공급에 의해 쓸데없이 소비되는 와이핑 시트의 길이가 길어진다.

이것에 대하여, 가압 롤러(163)와 세정액 토출 헤드(165) 사이의 틈에 아래쪽으로부터 와이핑 시트(130)를 통과시키도록 한 본 실시예에서는, 세정액 토출 헤드(165)에 와이핑 시트(130)의 표면이 대향하게 되어, 세정액 토출 헤드(165)로부터 토출된 세정액이 와이핑 시트(130)의 표면에 직접 도포된다. 그 때문에, 세정액 토출 헤드(165)를 가압 롤러(163)의 가급적 근방에 배치하여도, 와이핑 시트(130)의 표면에 세정액을 골고루 미치게 하여, 노즐면(44)의 오염을 효과적으로 불식할 수 있다. 그 결과, 와이핑 시트(130)의 예비 공급 길이(세정액 토출 헤드(165)에 의해 세정액을 도포한 와이핑 시트(130)의 부분이 가압 롤러(163)의 최상부에 도달할 때까지의 공급 길이)를 가급적 단축할 수 있어, 와이핑 시트(130) 소비량의 삭감을 도모할 수 있다.

또한, 세정액 토출 헤드(165)는, 노즐면(44)과 간섭하지 않도록, 노즐면(44)에 와이핑 시트(130)를 가압한 상태에서 노즐면(44)에 합치하는 수평면(H)(도 14의 (b) 참조)보다 아래쪽에 배치되어 있다. 또한, 가압 롤러(163)의 아래쪽에 위치하여, 승강 프레임(162)에도 세정액 팬(173)이 설치되어 있어, 시트 공급 유닛(131)의 세정액 팬(148)과 함께 와이핑 시트(130)로부터 적하(滴下)하는 세정액을 받을 수 있도록 되어 있다.

이하, 도 15를 참조하여 와이핑 유닛(92)에 의한 노즐면(44)의 불식 작업 순 서에 대해서 설명한다. 헤드 유닛(21)의 액체방울 토출 헤드(31)의 흡인 유닛(91)에 의한 흡인이 완료되면, 이동 테이블(18)용 모터(16)의 작동에 의해 청소 유닛(132)을 시트 공급 유닛(131)과 일체로 하여, 홈 위치로부터 메인티넌스 위치에 존재하는 헤드 유닛(21)을 향하여 X축 방향 한쪽으로 왕동시킨다. 가압 롤러(163)가 헤드 유닛(21)의 한쪽 헤드 열(30L)의 액체방울 토출 헤드(31)의 직전까지 이동하면(도 15의 t1의 시점), 청소 유닛(132)의 왕동을 일단 정지시키고, 에어 실린더(168)의 작동에 의해 청소 유닛(132)을 상승단 위치로 상승시킨다.

상승 후, 청소 유닛(132)의 왕동을 재개(再開)하는 동시에, 권취 모터(144) 및 반송 모터(164)를 구동하여, 와이핑 시트(130)의 공급을 개시하는 동시에, 세정액 토출 헤드(165)로부터의 세정액 토출을 개시한다. 이것에 의하면, 가압 롤러(163)가 헤드 열(30L)의 액체방울 토출 헤드(31)의 노즐면(44)에 도달하는 시점(도 15의 t2의 시점)까지 예비 공급이 완료되고, 표면에 세정액이 골고루 미친 상태에서 와이핑 시트(130)가 노즐면(44)에 가압되어, 노즐면(44)의 불식이 개시된다. 이후, 가압 롤러(163)가 노즐면(44)을 따라 이것을 횡단하도록 진행하는 동시에, 와이핑 시트(130)의 공급에 의해 노즐면(44)에 대한 접촉부에 항상 새로운 시트 부분이 공급되어, 노즐면(44)의 오염이 효율적으로 불식된다.

가압 롤러(163)가 헤드 열(30L)에 속하는 모든 액체방울 토출 헤드(31)의 노즐면(44) 횡단을 종료하면(도 15의 t3의 시점), 청소 유닛(132)의 왕동을 계속한 채, 와이핑 시트(130)의 공급과 세정액의 토출을 일단 정지시키고, 그 후, 가압 롤러(163)가 헤드 유닛(21)의 다른쪽 헤드 열(30R)의 액체방울 토출 헤드(31)의 직전 까지 이동했을 때(도 15의 t4의 시점), 와이핑 시트(130)의 공급과 세정액의 토출을 재개하여, 가압 롤러(163)가 헤드 열(30R)의 액체방울 토출 헤드(31)의 노즐면(44)에 도달하는 시점(도 15의 t5의 시점)까지 예비 공급을 완료하고, 상기와 동일하게 헤드 열(30R)의 액체방울 토출 헤드(31)의 노즐면(44)을 불식한다. 이렇게 하여, 한쪽 헤드 열(30L)과 다른쪽 헤드 열(30R) 사이에 위치하는 청소 유닛(132)의 이동 구간에서는, 와이핑 시트(130)의 공급과 세정액의 토출이 휴지되어, 와이핑 시트(130) 및 세정액이 쓸데없이 소비되는 것이 방지된다.

가압 롤러(163)가 헤드 열(30R)에 속하는 모든 액체방울 토출 헤드(31)의 노즐면(44)을 횡단하여, 헤드 유닛(21)의 모든 액체방울 토출 헤드(31)의 노즐면(44) 불식이 완료되면(도 15의 t6의 시점), 와이핑 시트(130)의 공급과 세정액의 토출을 정지시키는 동시에, 청소 유닛(132)의 왕동을 정지시켜, 청소 유닛(132)을 하강시킨다. 그리고, 하강 후, 청소 유닛(132)을 X축 방향 다른쪽으로 복동시켜, 홈 위치에 복귀시킨다. 이와 같이, 청소 유닛(132)을 하강시킨 상태에서 복동시키기 때문에, 복동 시에 와이핑 시트(130)는 노즐면(44)에 접촉하지 않아, 닦아낸 오염이 노즐면(44)에 재부착되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 시트 공급 유닛(131)과 청소 유닛(132)을 각각 독립적으로 구성하고 있지만, 시트 공급 유닛(131)과 청소 유닛(132)을 일체로 구성하여, 청소 유닛(132)과 일체로 시트 공급 유닛(131)을 승강시키도록 할 수도 있다.

다음으로, 상기 묘화 장치(1)를 액정 표시 장치의 제조에 적용한 경우에 대 해서 설명한다. 도 16은 액정 표시 장치(301)의 단면 구조를 나타내고 있다. 도 16에 나타낸 바와 같이, 액정 표시 장치(301)는, 유리 기판(321)을 주체로 하여 대향면에 투명 도전막(ITO막)(322) 및 배향막(323)을 형성한 상(上)기판(311) 및 하(下)기판(312)과, 이 상하 양 기판(311, 312) 사이에 개재시켜 설치한 다수의 스페이서(331)와, 상하 양 기판(311, 312) 사이를 밀봉하는 밀봉재(332)와, 상하 양 기판(311, 312) 사이에 충전한 액정(333)으로 구성되는 동시에, 상기판(311)의 뒷면에 위상(位相) 기판(341) 및 편광판(342a)을 적층하고, 또한, 하기판(312)의 뒷면에 편광판(342b) 및 백라이트(343)를 적층하여, 구성되어 있다.

통상의 제조 공정에서는, 각각 투명 도전막(322)의 패터닝 및 배향막(323)의 도포를 행하여 상기판(311) 및 하기판(312)을 각각 제작한 후, 하기판(312)에 스페이서(331) 및 밀봉재(332)를 만들어 넣고, 이 상태에서 상기판(311)을 접합시킨다. 이어서, 밀봉재(332)의 주입구로부터 액정(333)을 주입하고, 주입구를 폐지(閉止)한다. 그 후, 위상 기판(341), 양 편광판(342a, 342b) 및 백라이트(343)를 적층한다.

실시예의 묘화 장치(1)는, 예를 들어, 스페이서(331)의 형성이나 액정(333)의 주입에 이용할 수 있다. 구체적으로는, 기능액으로서 셀 갭을 구성하는 스페이서 재료(예를 들어, 자외선 경화 수지나 열경화 수지)나 액정을 도입하고, 이들을 소정의 위치에 균일하게 토출(도포)시켜 간다. 우선, 밀봉재(332)를 고리 형상으로 인쇄한 하기판(312)을 흡착 테이블(33)에 세트하여, 이 하기판(312) 위에 스페이서 재료를 성긴 간격으로 토출하고, 자외선 조사하여 스페이서 재료를 응고시킨 다. 다음으로, 하기판(312)의 밀봉재(332) 내측에 액정(333)을 소정량만 균일하게 토출하여 주입한다. 그 후, 별도 준비한 상기판(311)과 액정을 소정량 도포한 하기판(312)을 진공 중에 도입하여 접합시킨다.

이와 같이, 상기판(311)과 하기판(312)을 접합시키기 전에, 액정(333)을 셀 중에 균일하게 도포(충전)하도록 하고 있기 때문에, 액정(333)이 셀의 코너 등 세부(細部)에 골고루 미치지 않는 등의 결점을 해소할 수 있다.

또한, 기능액(밀봉재용 재료)으로서 자외선 경화 수지 또는 열경화 수지를 이용함으로써, 상기 밀봉재(332)의 인쇄를 이 묘화 장치(1)에서 행하는 것도 가능하다. 마찬가지로, 기능액(배향막 재료)으로서 폴리이미드 수지를 도입함으로써, 배향막(323)을 묘화 장치(1)에서 제조하는 것도 가능하다. 또한, 실시예의 묘화 장치(1)를 이용하여 투명 도전막(322)을 형성할 수도 있다.

이와 같이, 액정 표시 장치(301)의 제조에 상기한 묘화 장치(1)를 사용한 경우, 액체방울 토출 헤드(31)의 노즐면(44) 오염을 확실하게 닦아낼 수 있기 때문에, 노즐면(44)의 오염이 워크에 낙하되어 제품 불량을 발생시키는 것을 방지할 수 있다.

그런데, 상기한 묘화 장치(1)는, 휴대 전화나 퍼스널 컴퓨터 등의 전자 기기에 탑재되는 상기 액정 표시 장치(301) 이외에, 각종 전기 광학 장치(디바이스)의 제조에 이용하는 것이 가능하다. 즉, 유기 EL 장치, FED 장치, PDP 장치 및 전기 영동 표시 장치 등의 제조에 적용할 수 있다.

유기 EL 장치의 제조에 상기한 묘화 장치(1)를 응용한 예를 간단하게 설명한 다. 도 17에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 장치(401)는 기판(421), 회로 소자부(422), 화소 전극(423), 뱅크부(424), 발광 소자(425), 음극(426)(대향 전극), 및 밀봉용 기판(427)으로 구성된 유기 EL 소자(411)에 플렉시블 기판(도시 생략)의 배선 및 구동 IC(도시 생략)를 접속한 것이다. 회로 소자부(422)는 기판(421) 위에 형성되고, 복수의 화소 전극(423)이 회로 소자부(422) 위에 정렬되어 있다. 그리고, 각 화소 전극(423) 사이에는 뱅크부(424)가 격자 형상으로 형성되어 있으며, 뱅크부(424)에 의해 생긴 오목부 개구(431)에 발광 소자(425)가 형성되어 있다. 음극(426)은 뱅크부(424) 및 발광 소자(425)의 상부 전면(全面)에 형성되고, 음극(426) 위에는 밀봉용 기판(427)이 적층되어 있다.

유기 EL 장치(401)의 제조 공정에서는, 미리 회로 소자부(422) 위 및 화소 전극(423)이 형성되어 있는 기판(421)(워크(W)) 위의 소정 위치에 뱅크부(424)가 형성된 후, 발광 소자(425)를 적절히 형성하기 위한 플라즈마 처리가 실행되고, 그 후에 발광 소자(425) 및 음극(426)(대향 전극)이 형성된다. 그리고, 밀봉용 기판(427)을 음극(426) 위에 적층하여 밀봉하여, 유기 EL 소자(411)를 얻은 후, 이 유기 EL 소자(411)의 음극(426)을 플렉시블 기판의 배선에 접속하는 동시에, 구동 IC에 회로 소자부(422)의 배선을 접속함으로써, 유기 EL 장치(401)가 제조된다.

묘화 장치(1)는 발광 소자(425)의 형성에 이용된다. 구체적으로는, 액체방울 토출 헤드(31)에 발광 소자 재료(기능액)를 도입하고, 뱅크부(424)가 형성된 기판(421)의 화소 전극(423)의 위치에 대응하여 발광 소자 재료를 토출시켜, 이것을 건조시킴으로써 발광 소자(425)를 형성한다. 또한, 상기한 화소 전극(423)이나 음 극(426)의 형성 등에서도, 각각에 대응하는 액체 재료를 사용함으로써, 묘화 장치(1)를 이용하여 제조하는 것도 가능하다.

또한, 예를 들어, 전자 방출 장치의 제조 방법에서는, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)에 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 각색의 형광 재료를 도입하고, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)를 주주사 및 부주사하며, 형광 재료를 선택적으로 토출하여, 전극 위에 다수의 형광체를 형성한다.

PDP 장치의 제조 방법에서는, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)에 R, G, B 각색의 형광 재료를 도입하고, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)를 주주사 및 부주사하며, 형광 재료를 선택적으로 토출하여, 뒷면 기판 위의 다수의 오목부에 각각 형광체를 형성한다.

전기 영동 표시 장치의 제조 방법에서는, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)에 각색의 영동체 재료를 도입하고, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)를 주주사 및 부주사하며, 영동체 재료를 선택적으로 토출하여, 전극 위의 다수의 오목부에 각각 형광체를 형성한다. 또한, 대전 입자와 염료(染料)로 이루어지는 영동체는 마이크로캡슐에 봉입(封入)되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 다른 전기 광학 장치로서는, 금속 배선 형성, 렌즈 형성, 레지스트 형성 및 광확산체 형성 등의 장치를 생각할 수 있고, 본 실시예의 액체방울 토출 장치(1)는 이들 각종 제조 방법에도 적용할 수 있다.

예를 들면, 금속 배선 형성 방법에서는, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)에 액상(液狀) 금속 재료를 도입하고, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)를 주주사 및 부 주사하며, 액상 금속 재료를 선택적으로 토출하여, 기판 위에 금속 배선을 형성한다. 예를 들면, 상기 액정 표시 장치에서의 드라이버와 각 전극을 접속하는 금속 배선이나, 상기 유기 EL 장치에서의 TFT 등과 각 전극을 접속하는 금속 배선에 적용하여 이들 디바이스를 제조할 수 있다. 또한, 이러한 플랫 패널 디스플레이 이외에, 일반적인 반도체 제조 기술에도 적용할 수 있다.

렌즈의 형성 방법에서는, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)에 렌즈 재료를 도입하고, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)를 주주사 및 부주사하며, 렌즈 재료를 선택적으로 토출하여, 투명 기판 위에 다수의 마이크로 렌즈를 형성한다. 예를 들면, 상기 FED 장치에서의 빔 수속용(收束用) 디바이스를 제조할 경우에 적용할 수 있다. 또한, 각종 광 디바이스의 제조 기술에도 적용할 수 있다.

렌즈의 제조 방법에서는, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)에 투광성의 코팅 재료를 도입하고, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)를 주주사 및 부주사하며, 코팅 재료를 선택적으로 토출하여, 렌즈의 표면에 코팅막을 형성한다.

레지스트 형성 방법에서는, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)에 레지스트 재료를 도입하고, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)를 주주사 및 부주사하며, 레지스트 재료를 선택적으로 토출하여, 기판 위에 임의 형상의 포토레지스트를 형성한다. 예를 들면, 상기 각종 표시 장치에서의 뱅크의 형성은 물론, 반도체 제조 기술의 주체를 이루는 포토리소그래피법에서 포토레지스트의 도포에 널리 적용할 수 있다.

광확산체 형성 방법에서는, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)에 광확산 재료를 도입하고, 복수의 액체방울 토출 헤드(31)를 주주사 및 부주사하며, 광확산 재료를 선택적으로 토출하여, 기판 위에 다수의 광확산체를 형성한다. 이 경우도 각종 광 디바이스에 적용할 수 있다.

이와 같이, 액체방울 토출 장치(1)에는 다종의 기능액이 도입될 가능성이 있지만, 상기한 액체방울 토출 장치(1)를 각종 전기 광학 장치(디바이스)의 제조에 이용함으로써, 전기 광학 장치를 양호한 정밀도로, 또한, 안정되게 제조할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 와이핑 유닛 및 이것을 구비한 액체방울 토출 장치 에 의하면, 액체방울 토출 헤드에 대한 불식성을 손상시키지 않고, 와이핑 시트의 예비 공급 길이를 가급적 단축할 수 있어, 러닝 코스트를 삭감할 수 있다.

본 발명의 전기 광학 장치, 그 제조 방법 및 전자 기기에 의하면, 액체방울 토출 헤드가 청정하게 관리된 액체방울 토출 장치를 이용하여 제조되기 때문에, 신뢰성이 높은 고품질의 전기 광학 장치나 전자 기기를 제공할 수 있다.

Claims

액체방울 토출 헤드의 하향의 노즐면에 와이핑 시트(sheet)를 아래쪽으로부터 가압하는 가압 롤러를 탑재한 청소 유닛과, 상기 가압 롤러를 경유시켜 상기 와이핑 시트를 보내는 시트 공급 유닛을 구비하고, 상기 와이핑 시트를 상기 노즐면에 가압한 상태에서, 상기 와이핑 시트를 보내면서 상기 청소 유닛을 상기 시트 공급 유닛과 일체로 상기 노즐면에 평행한 소정의 불식(拂拭) 방향으로 이동시켜, 불식 동작시키는 액체방울 토출 헤드의 와이핑 유닛에 있어서,

상기 청소 유닛에, 상기 노즐면에 상기 와이핑 시트를 가압한 상태에서 상기 노즐면에 합치(合致)하는 수평면보다 아래쪽으로, 또한, 상기 가압 롤러에 대한 상기 와이핑 시트의 반송 측에 위치시켜, 세정액 토출 부재를 탑재하고,

상기 와이핑 시트를 아래쪽으로부터 상기 가압 롤러와 상기 세정액 토출 부재 사이의 틈을 통과시켜 상기 가압 롤러에 반송하며,

또한, 상기 틈을 통과하는 상기 와이핑 시트를 향하여 상기 세정액 토출 부재로부터 세정액을 토출하는 것을 특징으로 하는 액체방울 토출 헤드의 와이핑 유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 액체방울 토출 헤드의 복수개로 이루어지는 헤드 열(列)을 소정 방향으로 간격을 두어 복수 병설(竝設)하고, 상기 불식 방향을 상기 소정 방향과 동일한 방향으로 하여, 상기 청소 유닛을 이들 복수의 헤드 열에 차례로 이행(移行)시켜, 각 헤드 열에 속하는 액체방울 토출 헤드의 노즐면을 불식하는 것에 있어서,

상기 각 헤드 열 사이에 위치하는 상기 청소 유닛의 이동 구간에서는, 상기 와이핑 시트의 공급과 상기 세정액의 토출을 휴지(休止)하는 것을 특징으로 하는 액체방울 토출 헤드의 와이핑 유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 청소 유닛을 승강(昇降) 가능하게 하여, 상기 노즐면의 불식 후, 상기 청소 유닛을 하강시킨 상태에서 상기 불식 방향과 반대 방향으로 복동(復動)시키는 것을 특징으로 하는 액체방울 토출 헤드의 와이핑 유닛.
제 1 항에 있어서,

상기 와이핑 시트는 폴리에스테르 100%의 시트재 및 폴리프로필렌 100%의 시트재 중 어느 하나로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 액체방울 토출 헤드의 와이핑 유닛.
제 4 항에 있어서,

상기 와이핑 시트의 두께가 0.4㎜ 내지 0.6㎜인 것을 특징으로 하는 액체방울 토출 헤드의 와이핑 유닛.
제 1 항에 기재된 액체방울 토출 헤드의 와이핑 유닛과,

상기 액체방울 토출 헤드와,

상기 액체방울 토출 헤드를 이동시키는 이동 테이블을 구비한 것을 특징으로 하는 액체방울 토출 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 와이핑 유닛에 인접하여 배열 설치되고, 상기 액체방울 토출 헤드의 전체 노즐로부터의 기능액 흡인을 행하는 흡인 유닛과,

상기 흡인 유닛 및 상기 와이핑 유닛을 각각 상기 액체방울 토출 헤드에 면하도록 일체로 하여 이동시키는 이동 기구를 더 구비한 것을 특징으로 하는 액체방울 토출 장치.
제 6 항에 기재된 액체방울 토출 장치를 이용하고, 상기 액체방울 토출 헤드로부터 워크 위에 기능 액체방울을 토출하여 성막부(成膜部)를 형성한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
제 6 항에 기재된 액체방울 토출 장치를 이용하고, 상기 액체방울 토출 헤드로부터 워크 위에 기능 액체방울을 토출하여 성막부를 형성하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
제 8 항에 기재된 전기 광학 장치를 탑재한 것을 특징으로 하는 전자 기기.
제 9 항에 기재된 전기 광학 장치의 제조 방법에 의해 제조한 전기 광학 장치를 탑재한 것을 특징으로 하는 전자 기기.