KR100804120B1

KR100804120B1 - 액적 토출 장치

Info

Publication number: KR100804120B1
Application number: KR1020060109458A
Authority: KR
Inventors: 히로츠나 미우라; 유지 이와타
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2005-11-08
Filing date: 2006-11-07
Publication date: 2008-02-18
Also published as: EP1782957B1; EP1782957A1; TWI308084B; CN1962272A; US20070103512A1; TW200724399A; JP4525559B2; CN100509415C; DE602006007654D1; JP2007130527A; KR20070049579A

Abstract

액적 토출 장치의 베이스 위에는, 세정조가 설치되어 있다. 세정조에는, 세정조에 세정액을 도입하는 세정액 공급부와, 세정조로부터 세정을 도출하는 세정액 배출부가 연결되어 있다. 도트가 형성된 후, 헤드 유닛을 세정조 바로 위로 이동시킨다. 그리고 세정조에 있어서, 세정액이 도입되는 도입관 부근에 반사 미러가 침지되고, 세정액이 도입되는 도출관 부근에 토출 헤드가 침지된다.

액적 토출 장치, 세정조, 세정액, 미러, 토출 헤드

Description

액적 토출 장치{LIQUID EJECTION APPARATUS}

도 1은 본 실시예의 액적 토출 장치를 이용하여 형성한 식별 코드를 갖춘 액정 표시 장치를 나타낸 평면도.

도 2는 본 실시예의 액적 토출 장치를 나타낸 개략적인 사시도.

도 3은 본 실시예의 액적 토출 장치를 나타낸 개략적인 평면도.

도 4는 헤드 유닛을 설명하기 위한 설명도.

도 5는 제 1 실시예의 세정 기구를 설명하기 위한 설명도.

도 6은 세정 기구를 설명하기 위한 설명도.

도 7은 액적 토출 장치의 전기적 회로를 나타낸 블럭도.

도 8은 제 2 실시예의 세정 기구를 설명하기 위한 설명도.

도 9는 변경예의 세정 기구를 설명하기 위한 설명도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 액정 표시 장치 2 : 기판

3 : 표시부 4 : 주사선 구동 회로

5 : 데이터선 구동 회로 20 : 액적 토출 장치

21 : 베이스 22 : 기판 스토커

23 : 주행 장치(23) 24 : 반송 장치

25R, 25L : 배치대(25R, 25L) 26 : 스칼라 로봇

27 : 주축(27) 28a : 제 1 암

28b : 제 2 암(28b) 28c : 제 3 암

30 : 헤드 유닛(30) 31 : 액체 탱크

32 : 액적 토출 헤드(32) 33 : 노즐 플레이트

34 : 캐비티(34) 35 : 진동판

38 : 메인터넌스 기구 40 : 세정 기구

본 발명은 액적 토출 장치에 관한 것이다.

종래, 액정 표시 장치나 일렉트로 루미네선스 표시 장치 등의 표시 장치에는, 화상을 표시하기 위한 기판이 구비되어 있다. 이러한 기판에는, 품질 관리나 제조 관리를 목적으로 하여, 제조원이나 제품번호 등의 정보를 코드화한 식별 코드(예를 들면, 2차원 코드)가 형성되어 있다. 식별 코드는 식별 코드를 재생하기 위한 구조체(유색의 박막이나 오목부 등의 도트)로 이루어진다. 그 구조체는 다수의 도트 형성 영역(데이터 셀)에 소정의 패턴으로 형성되어 있다.

식별 코드의 형성 방법으로서, 예를 들면, 일본국 공개 특허 평11-77340호 공보, 일본국 공개 특허 2003-127537호 공보에는, 스퍼터링법을 이용하여 코드 패턴을 성막하는 레이저 스퍼터링법이나, 연마재를 포함한 물을 기판에 분사하여 코 드 패턴을 각인하는 워터젯법 등이 기재되어 있다.

그러나, 레이저 스퍼터링법에서는, 원하는 사이즈의 코드 패턴을 얻기 위하여, 금속박과 기판의 간격을 수∼수십㎛로 조정할 필요가 있다. 이를 위해, 기판 및 금속박의 각 표면에는 매우 높은 평탄성이 요구되고, 게다가, 기판과 금속박의 간격을 ㎛오더의 정밀도로 조정해야 한다. 그 결과, 식별 코드가 형성 가능한 기판이 제한되기 때문에, 식별 코드의 범용성이 손상된다는 결점이 있다. 또한 워터젯법에서는, 코드 패턴의 각인시에, 물이나 진애나 연마제 등이 비산하기 때문에, 기판이 오염되는 결점이 있다.

최근, 이러한 생산상의 문제를 해소하기 위하여, 식별 코드의 형성 방법으로서, 잉크젯법이 주목받고 있다. 잉크젯법에서는, 금속 미립자를 포함하는 액적을 노즐로부터 토출하고, 상기 액적을 건조하여, 도트가 형성된다. 이 방법을 이용함으로써, 기판의 대상 범위를 넓힐 수 있고, 또한 식별 코드를 형성할 때에, 기판의 오염을 회피할 수도 있다.

그러나, 잉크젯법에서는, 기판에 착탄한 액적을 건조할 경우, 기판의 표면 상태나 액적의 표면 장력 등에 기인하여 이하의 문제를 초래할 우려가 있다. 즉, 액적은, 기판의 표면에 착탄한 후, 시간이 경과함에 따라 넓어진다. 이 때문에, 액적을 건조하는데에 소정의 시간(예를 들면, 100밀리 초)이상 필요하면, 액적은, 착탄한 데이터 셀로부터 비어져 나오고, 인접한 데이터 셀에 침입하는 경우가 있다. 이 때문에, 코드 패턴이 잘못하여 형성될 우려가 있다.

이러한 문제는, 원하는 타이밍에서 에너지빔(예를 들면, 레이저광)을 조사하 고, 기판 위의 액적을 고화시킴으로써 회피할 수 있다고 생각되었다.

그러나, 에너지빔을 조사하여 액적을 고화할 경우, 액적으로부터 휘발된 성분이나 미스트가 광학계의 부품에 부착되어, 에너지빔의 광로가 오염된다. 그 결과, 에너지빔의 광량이나 조사 위치가 불안정해져, 패턴의 형상이 변동할 우려가 있었다.

본 발명의 목적은, 액적에 조사되는 에너지빔의 광학 특성을 안정화하고, 패턴의 형상에 관한 제어성을 향상시킬 수 있는 액적 토출 장치를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 형태에서는, 대상물을 향하여 액적을 토출하는 액적 토출 수단과, 대상물 위의 액적에 에너지빔을 조사하는 에너지빔 조사 수단을 갖춘 액적 토출 장치가 제공된다. 에너지 조사 수단은, 에너지빔의 조사 경로를 정하기 위한 광학계 부품을 구비하고 있다. 액적 토출 장치는, 에너지빔 조사 수단의 광학계 부품을 세정하는 세정 수단을 구비하고 있다.

(제 1 실시예)

이하, 본 발명을 구체화한 제 1 실시예를 도 1∼도 7에 따라 설명한다. 본 발명을 설명하기에 앞서, X화살표 방향, Y화살표 방향, Z화살표 방향을 도 2에 나타낸 바와 같이 정의한다. 우선, 본 발명의 액적 토출 장치를 이용하여 형성한 식별 코드를 갖는 액정 표시 장치(1)에 대해서 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이 액정 표시 장치(1)는, 사각 형상의 글래스 기판(이하, 기판이라고 칭함)(2)을 구비하고 있다. 기판(2)의 표면(2a)의 대략 중앙에는, 액정 분자를 봉입한 사각 형상의 표시부(3)가 형성되고, 표시부(3)의 외측에는, 주사선 구동 회로(4) 및 데이터선 구동 회로(5)가 형성되어 있다. 액정 표시 장치(1)에서는, 주사선 구동 회로(4)로부터 공급되는 주사 신호와 데이터선 구동 회로(5)로부터 공급되는 데이터 신호에 의거하여 액정 분자의 배향 상태가 제어된다. 그리고 조명 장치(도시 생략)로부터 조사되는 평면광이 액정 분자의 배향 상태에 따라 변조됨으로써, 기판(2)의 표시부(3)에 화상이 표시된다.

기판(2)의 표면(2a)의 왼쪽 모퉁이에는, 액정 표시 장치(1)의 제조 번호나 제조 로트를 나타내는 식별 코드(10)가 형성되어 있다. 식별 코드(10)는 복수의 도트(D)로 이루어지고, 코드 영역(S) 내에 소정의 패턴으로 형성되어 있다. 코드 영역(S)은, 16행×16열로 이루어진 256개의 데이터 셀(C)로 이루어지고, 각 데이터 셀(C)은, 1mm크기의 정방형의 코드 영역(S)을 균등하게 가상적으로 분할하여 형성되어 있다. 각 데이터 셀(C) 내에 대하여 선택적으로 도트(D)가 형성됨으로써, 식별 코드(10)가 형성되어 있다.

본 실시예에서는 도트(D)가 형성되는 각 데이터 셀(C)의 중심 위치를 「목표 토출 위치(P)」, 데이터 셀(C)의 한 변의 길이를 「셀 폭(W)」으로 하여 이하에 기재한다.

각 도트(D)는, 반구 형상을 하고, 셀 폭(W)과 동일한 외경을 갖고 있다. 도트(D)는, 패턴 형성 재료로서의 금속 미립자(예를 들면, 니켈 미립자나 망간 미립 자 등)를 포함하는 액적(Fb)을 셀(C)(흑셀(C1))에 토출하고, 셀(C)에 착탄한 액적(Fb)에 레이저광을 조사하고, 상기 액적(Fb)을 건조 및 소결하여 형성된다(도 4 참조). 도트(D)는, 레이저광을 조사하여 액적(Fb)을 건조시키는 것만으로써 형성할 수 있다.

다음으로, 식별 코드(10)를 형성하기 위한 액적 토출 장치(20)에 대해서 설명한다. 여기에서는, 복수의 기판(2)이 절출되는 대상물로서의 마더 기판(2M)에, 복수의 식별 코드(10)를 형성하는 경우에 대해서 설명한다.

도 2에 나타낸 바와 같이 액적 토출 장치(20)에는, 대략 직방체 형상의 베이스(21)가 구비되어 있다. 베이스(21)의 우측에는, 복수의 마더 기판(2M)이 수용 가능한 기판 스토커(22)가 설치되어 있다. 기판 스토커(22)는, 높이 방향(Z화살표 방향 및 Z화살표 반대 방향)으로 이동 가능하다. 기판 스토커(22) 내로부터 마더 기판(2M)이 베이스(2l) 위로 반출되거나, 베이스(21) 위의 마더 기판(2M)이 기판 스토커(22)에 대응하는 슬롯 내에 반입되거나 한다.

베이스(21)의 윗면(21a)에 있어서, 기판 스토커(22) 부근에는, Y화살표 방향으로 연장된 주행 장치(23)가 설치되어 있다. 주행 장치(23)는, 주행 모터(MS)(도 7 참조)의 출력 축에 구동 연결되어 있다. 주행 장치(23) 위에는, Y화살표 방향 및 Y화살표 반대 방향으로 주행 가능한 반송 장치(24)가 탑재되어 있다. 반송 장치(24)는, 마더 기판(2M)의 이면(2Mb)을 흡착 및 파지하는 반송 암(24a)을 갖는다. 반송 장치(24)는, 반송 모터(MT)(도 7 참조)의 출력 축에 구동 연결되어 있다. 반송 장치(24)는, 수평 다관절 로봇이며, 높이 방향으로 이동 가능함과 동시에, 반송 암(24a)을 XY평면상에서 신축 가능하고, 또한 회동 가능하게 지지한다.

베이스(21)의 윗면(21a)에 있어서, 베이스(21)의 양측부 부근에는, 한 쌍의 배치대(25R, 25L)가 배치되어 있다. 양 배치대(25R, 25L)에는, 마더 기판(2M)이 그 표면(2Ma)을 위쪽으로 하여 탑재 배치된다. 각 배치대(25R, 25L)는, 윗면이 개방된 오목부(25a)를 갖고 있다. 반송 암(24a)은, 각 배치대(25R, 25L)의 오목부(25a) 내에서 수평 방향 및 높이 방향으로 이동한다. 이에 따라, 마더 기판(2M)은, 각 배치대(25R, 25L) 위로 반송되거나, 탑재 배치된다.

주행 모터(MS) 및 반송 모터(MT)에 구동 제어 신호가 입력되었을 때, 주행 장치(23) 및 반송 장치(24)(반송 암(24a))에 의해, 기판 스토커(22)로부터 마더 기판(2M)이 취출되어, 배치대(25R, 25L)의 어느 한 쪽에 탑재 배치되거나, 배치대(25R, 25L) 위의 마더 기판(2M)이 기판 스토커(22)의 슬롯에 반입된다. 여기에서는, 배치대(25R, 25L) 위의 마더 기판(2M)의 코드 영역(S)에 대해서, X화살표 방향의 끝으로부터 순차적으로, 1행째의 코드 영역(S1), 2행째의 코드 영역(S2), ···, 5행째의 코드 영역(S5)으로 하여 이하에 기재한다(도 3 참조).

베이스(21)의 윗면(21a)에 있어서, 2개의 배치대(25R, 25L) 사이에는, 다관절 로봇(이하, 스칼라 로봇이라고 칭함)(26)이 설치되어 있다. 스칼라 로봇(26)에는, 베이스(21)의 윗면(21a)으로부터 위쪽 방향(Z화살표 방향)으로 연장된 주축(27)이 구비되어 있다. 주축(27)의 상단에는, 제 1 암(28a)이 선회 가능하게 연결되고, 제 1 암(28a)의 선단부에는, 제 2 암(28b)이 선회 가능하게 연결되어 있다. 제 2 암(28b)의 선단부에는, 원기둥 형상의 제 3 암(28c)이, 그 축을 중심으로 하 여 회전 가능하게 연결되어 있다. 제 3 암(28c)의 하단부에는, 헤드 유닛(30)이 설치되어 있다.

제 1 암(28a)은, 제 1 모터(M1)의 출력 축에 구동 연결되고, 제 2 암(28b)은, 제 2 모터(M2)의 출력 축에 구동 연결되며, 제 3 암(28c)은, 제 3 모터(M3)의 출력 축에 구동 연결되어 있다(도 7 참조). 제 1, 제 2 및 제 3 모터(M1, M2, M3)에 구동 제어 신호가 입력되면, 스칼라 로봇(26)은, 대응하는 제 1, 제 2 및 제 3 암(28a, 28b, 28c)을 회동시켜, 베이스(21) 위의 소정의 주사 영역(도 3에 나타낸 2점 쇄선으로 둘러싸인 영역) 내에 있어서 헤드 유닛(30)을 이동시킨다.

도 3의 화살표로 나타낸 바와 같이 스칼라 로봇(26)은, 우선, 제 1, 제 2 및 제 3 암(28a, 28b, 28c)을 회동시켜, 1행째의 코드 영역(S1) 위의 헤드 유닛(30)을 Y화살표 방향으로 이동시킨다. 스칼라 로봇(26)은, 1행째의 코드 영역(S1) 위를 주사 종료 후, 제 3 암(28c)을 회동시키고, 헤드 유닛(30)을 왼쪽 방향으로 180도만큼 회전시킨다. 계속하여, 스칼라 로봇(26)은, 재차 제 1, 제 2 및 제 3 암(28a, 28b, 28c)을 회동시키고, 헤드 유닛(30)을 2행째의 코드 영역(S2) 위에서 Y화살표 반대 방향으로 이동시킨다.

이후 같은 방법으로, 스칼라 로봇(26)은, 3행째, 4행째, 5행째의 코드 영역 (S3, S4, S5)의 순으로, 헤드 유닛(30)을 Y화살표 방향 혹은 Y화살표 반대 방향으로 이동시킨다. 이와 같이, 스칼라 로봇(26)은, 헤드 유닛(30)의 방향과 헤드 유닛(30)의 이동 방향(주사 방향(J))을 바꾸면서, 각 코드 영역(S)을 연결하는 경로에 따라 동 헤드 유닛(30)을 이동시킨다.

도 4에 나타낸 바와 같이 헤드 유닛(30)에는, 액체(F)를 수용하는 상자형상의 액체 탱크(31)가 설치되어 있다. 액체 탱크(31) 내의 액체(F)는, 액적 토출부를 구성하는 액적 토출 헤드(32)에 도출된다.

헤드 유닛(30)의 하부에는, 액적 토출 헤드(32)(이하, 토출 헤드(32)로 칭함)가 설치되어 있다. 토출 헤드(32)의 하부에는, 노즐 플레이트(33)가 구비되고, 노즐 플레이트(33)의 아랫면(노즐 형성면)(33a)에는, 복수의 노즐(N)이 형성되어 있다. 각 노즐(N)은, 원형의 구멍으로 이루어지고, 마더 기판(2M)의 법선 방향으로 연장되어 있다. 각 노즐(N)은, 헤드 유닛(30)의 주사 방향(J)과 직교하는 방향에 따라 배열되어 있다. 각 노즐(N)의 피치는, 셀 폭(W)과 동일한 치수로 설정되어 있다. 여기에서는, 마더 기판(2M)의 표면(2Ma)에 있어서, 각 노즐(N)의 바로 아래 위치를 착탄 위치(PF)로 하여 이하에 기재한다.

도 4에 나타낸 바와 같이 액체 탱크(31) 내에는, 각 노즐(N)에 연통하는 캐비티(34)가 형성되어 있다. 각 캐비티(34)의 상부에는, 진동판(35)이 높이 방향으로 진동 가능하게 지지되어 있다. 진동판(35)이 진동함으로써, 캐비티(34) 내의 용적은 확대되거나, 축소된다. 진동판(35)의 윗면에는, 각 노즐(N)에 대응하도록 복수의 압전 소자(PZ)가 배치되어 있다. 각 압전 소자(PZ)는, 구동 제어 신호(구동 전압(COM1):도 7 참조)를 받아 수축 또는 신장한다. 그에 따라, 각 진동판(35)이 높이 방향으로 진동하고, 액체 탱크(31) 내의 액체(F)가 각 노즐(N)에 공급된다. 그리고 각 노즐(N)로부터 액적(Fb)이 토출된다. 그 때, 스칼라 로봇(26)의 구동 제어에 따라, 각 착탄 위치(PF)가 각 코드 영역(S)의 목표 토출 위치(P)에 일 치했을 때, 압전 소자(PZ)에 대하여 구동 전압(COM1)이 공급되어, 노즐(N)로부터 액적(Fb)이 토출된다. 액적(Fb)은, 목표 토출 위치(P)에 착탄한 후, 마더 기판(2M)의 표면(2Ma)에서 넓어지고, 그 외경이 건조시의 사이즈(셀 폭(W))와 같아질 때까지 커진다.

본 실시예에서는 노즐(N)로부터 액적(Fb)이 토출되고 나서, 액적(Fb)의 외경이 셀 폭(W)과 같아질 때까지의 시간을 조사 대기 시간으로 하여 이하에 기재한다. 헤드 유닛(30)은, 조사 대기 시간 사이에 셀 폭(W)만큼 이동한다.

헤드 유닛(30)의 상부에는, 에너지빔 조사부를 구성하는 레이저 헤드(37)가 설치되어 있다. 레이저 헤드(37)의 내부에는, 각 노즐(N)에 대응하도록 복수의 반도체 레이저(LD)가 탑재되어 있다. 각 반도체 레이저(LD)는, 각 노즐(N)의 배열 방향에 따라 배치되어 있다. 각 반도체 레이저(LD)는, 구동 제어 신호(구동 전압(COM2):도 7 참조)를 받아서 레이저광(B)을 출사한다. 그 레이저광(B)은, 액적(Fb)의 흡수 파장에 대응한 파장 영역의 에너지를 갖고 있다.

레이저 헤드(37)의 하단에는, 광학계를 구성하는 복수의 반사 미러(M)가, 각 반도체 레이저(LD)에 대응하도록 설치되어 있다. 각 반사 미러(M)는, 반도체 레이저(LD)의 바로 아래에 위치하고, 또한 각 노즐(N)의 배열 방향에 따라 배치되어 있다. 반사 미러(M)의 반도체 레이저(LD)에 대향하는 면은, 반사면(Ma)(광학면)이며, 이 반사면(Ma)에 의해, 반도체 레이저(LD)로부터 출사된 레이저광(B)이 전반사되어, 기판(2) 위에 조사되는 기판(2) 위의 조사 위치(PT)로 인도된다.

본 실시예에 있어서, 착탄 위치(PF) 및 조사 위치(PT)는, 헤드 유닛(30)의 이동 경로 위에 설정되고, 착탄 위치(PF)와 조사 위치(PT) 사이의 거리는, 조사 대기 시간 사이에 헤드 유닛(30)이 이동하는 거리(셀 폭(W))와 동일하게 설정되어 있다.

스칼라 로봇(26)의 구동 제어에 따라, 각 조사 위치(PT)가 목표 토출 위치(P)에 일치했을 때, 반도체 레이저(LD)에 구동 전압(COM2)이 공급되고, 반도체 레이저(LD)로부터 레이저광(B)이 출사된다. 그 레이저광(B)은, 반사 미러(M)의 반사면(Ma)에 있어서 전반사된 후, 조사 위치(PT)의 액적(Fb)에 대하여 조사된다. 이 레이저광(B)에 의해, 액적(Fb) 속의 용매나 분산매가 증발하고, 액적(Fb) 속의 금속 미립자가 소성된다. 그 결과, 기판(2) 위의 목표 토출 위치(P)에는, 셀 폭(W)과 동일한 외경을 갖는 반구 형상의 도트(D)가 형성된다.

이 때, 액적(Fb)으로부터 증발한 성분은, 마더 기판(2M)으로부터 위쪽 방향으로 부유하여, 헤드 유닛(30)의 토출 헤드(32) 및 반사 미러(M)에 부착된다. 이 부착물(G)에 의해, 반사 미러(M)의 반사면(Ma) 및 토출 헤드(32)의 노즐 형성면(33a)이 오염된다.

거기에서, 본 실시예에서는 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 베이스(21)의 윗면(21a)에, 토출 헤드(32)의 메인터넌스 기구(38)와, 헤드 유닛(30)을 세정하는 세정 기구(40)(세정부)가 설치되어 있다. 메인터넌스 기구(38)에는, 흡인 펌프(38a) 및 와이핑 시트(38b)가 구비되어 있다. 메인터넌스 기구(38)에 의하면, 액적(Fb)의 토출 동작을 안정화시키기 위하여, 흡인 펌프(38a)에 의해 토출 헤드(32) 내로부터 고점도의 액체(F)가 흡인되고 배출되는 동시에, 와이핑 시트(38b)에 의해 토출 헤드(32)에 부착된 액체(F)가 불식(拂拭)된다.

세정 기구(40)에는, 윗면이 개방된 상자 형상의 세정조(41)가 세정액 공급부로서 구비되어 있다. 세정조(41)는, 승강(乘降) 모터(ML)(도 7 참조)에 구동 연결되어 있다. 세정조(41)는, 베이스(21)의 윗면(21a) 위에서 승강 가능하다. 승강 모터(ML)의 구동에 따라, 세정조(41)는, 도 5에 나타낸 대기 위치와, 도 6에 나타낸 세정 위치 사이에서 승강된다.

도 5에 나타낸 바와 같이 세정조(41)의 상부에는, 도입관(41a)(도입부)이 설치되어 있다. 세정조(41)는, 도입관(41a)을 거쳐 세정액 공급부(42)에 접속되어 있다. 세정액 공급부(42)에는, 노즐 형성면(33a)이나 반사면(Ma)에 부착된 부착물(G)을 세정하는 세정액(Fc)을 수용하는 공급 탱크(42a)와, 세정액(Fc)을 가압하여 세정조(41) 내에 공급하는 공급 펌프(42b)가 구비되어 있다. 세정액(Fc)은, 액체(F)에 대하여 상용성(相溶性)을 갖고 있다.

세정조(41)에 있어서, 도입관(41a)과 반대측의 하부에는, 도출관(41b)(도출부)이 설치되어 있다. 세정조(41)는, 이 도출관(41b)을 거쳐 세정액 배출부(43)에 연결되어 있다. 세정액 배출부(43)에는, 사용된 세정액(Fc)을 수용하는 폐액 탱크(43a)와, 세정조(41) 내의 세정액(Fc)을 폐액 탱크(43a) 내에 배출하는 배출 펌프(43b)가 구비되어 있다.

공급 펌프(42b)와 배출 펌프(43b)에 구동 제어 신호가 입력되면, 세정액 공급부(42) 내의 세정액(Fc)이 소정량만큼 도입관(41a)을 거쳐서 세정조(41) 내에 공급되는 동시에, 동일한 양의 세정액(Fc)이 도출관(41b)을 거쳐 폐액 탱크(43a) 내 에 배출된다. 즉, 세정액 공급부(42) 및 세정액 배출부(43)에 의해, 세정조(41) 내의 세정액(Fc)이 도입관(41a)으로부터 도출관(41b)을 향하여 유동되어, 세정조(41) 내의 세정액(Fc)이 교환된다. 그 때, 세정조(41) 내의 세정액(Fc)의 액체 표면(Fs)은 일정하게 유지된다.

스칼라 로봇(26)의 구동 제어에 따라, 세정 기구(40)(세정조(41))의 바로 위에, 헤드 유닛(30)이, 그 레이저 헤드(37)(반사 미러(M))를 토출 헤드(32)의 도입관(41a)에 대향시킨 상태에서 배치 가능하다.

본 실시예에 있어서, 세정조(41)가 도 5에 나타낸 대기 위치에 배치되었을 때, 토출 헤드(32) 및 반사 미러(M)가 세정액(Fc)으로부터 취출된다. 세정조(41)가 도 6에 나타낸 세정 위치에 배치되었을 때, 토출 헤드(32)의 노즐 형성면(33a) 및 반사 미러(M)의 반사면(Ma)이 세정액(Fc) 내에 침지된다.

세정조(41)에는, 진동부로서의 초음파 진동자(44)가 설치되어 있다. 초음파 진동자(44)는, 세정조(41) 내의 세정액(Fc)에 대하여 초음파 진동을 부여한다.

세정조(41)가 대기 위치에 배치되어 있을 때, 스칼라 로봇(26)의 구동 제어에 의해, 헤드 유닛(30)이 세정 기구(40)(세정조(41))의 바로 위로 이동된다. 이에 따라, 도 5에 나타낸 바와 같이 레이저 헤드(37)(반사 미러(M))는, 토출 헤드(32)와 도입관(41a) 사이에 배치된다. 계속하여, 이 상태에서, 승강 모터(ML)의 구동 제어에 의해, 세정조(41)가 세정 위치로 이동됨으로써, 도 6에 나타낸 바와 같이 토출 헤드(32)의 노즐 형성면(33a)과 반사 미러(M)의 반사면(Ma)이 세정조(41) 내의 세정액(Fc)에 침지된다.

또한 이 상태에서, 공급 펌프(42b), 배출 펌프(43b) 및 초음파 진동자(44)가 구동됨으로써, 세정조(41) 내의 세정액(Fc)에 초음파 진동이 부여되어, 노즐 형성면(33a) 및 반사면(Ma)에 부착된 부착물(G)이 세정된다. 또한 도입관(41a) 부근에서 용출된 부착물(G)은, 도출관(41b)을 향하여 유동하기 때문에, 도출관(41b)을 거쳐 폐액 탱크(43a)에 배출된다.

이와 같이, 노즐 형성면(33a) 및 반사면(Ma)의 부착물(G)이 세정됨으로써 토출 헤드(32)에 의한 액적(Fb)의 토출 동작이 안정화되고, 레이저 헤드(37)에 의한 레이저광(B)의 조사가 안정화된다. 게다가, 도입관(41a) 부근의 세정액(Fc)은, 도출관(41b)을 향하여 유동하는 동시에, 반사 미러(M)(반사면(Ma))는, 항상, 노즐 형성면(33a)(각 노즐(N))보다도 상류에 배치되어 있다. 그 때문에 각 노즐(N)로부터 세정액(Fc) 속에 용출된 액체(F)는, 반사 미러(M)의 반사면(Ma)에 부착되지 않는다.

또한, 본 실시예에서는 노즐 형성면(33a) 및 반사 미러(M)를 세정액(Fc)으로부터 취출한 후, 세정액(Fc)을 제거하기 위하여, 에어 공급 장치(도시 생략)로부터 건조 에어가 노즐 형성면(33a) 및 반사 미러(M)에 대하여 분출된다.

다음으로, 상기의 액적 토출 장치(20)의 전기 회로를 도 7에 따라 설명한다.

도 7에 나타낸 바와 같이 제어 장치(51)는, CPU, RAM, ROM을 구비하고 있다. 제어 장치(51)는, ROM에 저장된 각종 데이터 및 각종 제어 프로그램에 따라, 주행 장치(23), 반송 장치(24) 및 스칼라 로봇(26)을 작동시키는 동시에, 토출 헤드(32), 레이저 헤드(37) 및 세정 기구(40)를 작동시킨다.

제어 장치(51)에는, 기동 스위치, 정지 스위치를 갖는 입력 장치(52)가 접속되어 있다. 오퍼레이터가 스위치를 조작함으로써, 제어 장치(51)에는, 식별 코드(10)의 화상이 미리 정해진 형식의 묘화 데이터(Ia)로서 입력된다. 제어 장치(51)는, 입력 장치(52)로부터의 묘화 데이터(Ia)를 받아, 비트맵 데이터(BMD) 및 구동 전압(COM1, COM2)을 생성한다.

비트맵 데이터(BMD)는, 각 비트의 값(0 또는 1)에 따라 압전 소자(PZ)의 온 혹은 오프를 규정하는 데이터이며, 즉 이차원 묘화 평면(마더 기판(2M)의 표면(2Ma)) 위의 각 데이터 셀(C)에, 액적(Fb)을 토출할 지의 여부를 규정하는 데이터다.

제어 장치(51)에는, 주행 장치(23)의 구동 회로(53)가 접속되어 있다. 또한 구동 회로(53)에는, 주행 모터(MS)와, 주행 모터(MS)의 회전을 검출했을 때에 소정의 신호를 출력하는 회전 검출기(MSE)가 접속되어 있다. 제어 장치(51)는, 구동 회로(53)에 대하여 주행 모터(MS)를 구동하기 위한 구동 제어 신호를 출력한다. 구동 회로(53)는, 제어 장치(51)로부터의 구동 제어 신호에 응답하여, 주행 모터(MS)를 정전 또는 역전시키는 동시에, 회전 검출기(MSE)로부터의 검출 신호에 의거하여 반송 장치(24)의 이동 방향 및 이동량을 연산한다.

제어 장치(51)에는, 반송 장치(24)의 구동 회로(54)가 접속되어 있다. 또한 구동 회로(54)에는, 반송 모터(MT)와, 반송 모터(MT)의 회전을 검출했을 때에 소정의 신호를 출력하는 회전 검출기(MTE)가 접속되어 있다. 구동 회로(54)는, 제어 장치(51)로부터의 구동 제어 신호에 응답하여, 반송 모터(MT)를 정전 또는 역전시 키는 동시에, 회전 검출기(MTE)로부터의 검출 신호에 의거하여 반송 암(24)의 이동 방향 및 이동량을 연산한다.

제어 장치(51)에는, 스칼라 로봇(26)의 구동 회로(55)가 접속되어 있다. 또한 구동 회로(55)에는, 제 1 모터(M1), 제 2 모터(M2) 및 제 3 모터(M3)가 접속되어 있다. 구동 회로(55)는, 제어 장치(51)로부터의 구동 제어 신호에 응답하여, 제 1, 제 2 및 제 3 모터(M1, M2, M3)를 정전 또는 역전시킨다. 또한 구동 회로(55)에는, 회전 검출기(M1E, M2E, M3E)가 접속되어 있다. 구동 회로(55)는, 각 회전 검출기(M1E, M2E, M3E)로부터의 검출 신호에 의거하여 헤드 유닛(30)의 이동 방향 및 이동량을 연산한다.

제어 장치(51)는, 구동 회로(55)를 거쳐, 헤드 유닛(30)을 주사 방향(J)에 따라 이동시키는 동시에, 구동 회로(55)에 의한 연산 결과에 따라, 각종 제어 신호를 대응하는 구동 회로에 대하여 출력한다.

상세하게 설명하면, 헤드 유닛(30)과 함께 착탄 위치(PF)가 이동하고, 마더 기판(2M) 위의 목표 토출 위치(P)에 도달하는 타이밍에서, 제어 장치(51)는, 구동 회로(56)에 대하여 토출 타이밍 신호(LP1)를 출력한다. 또한, 제어 장치(51)는, 헤드 유닛(30)이 세정조(41)의 바로 위에 도달하는 타이밍에서, 구동 회로(58)에 대하여 세정 개시 신호(SP)를 출력한다.

제어 장치(51)에는, 구동 회로(56)가 접속되어 있다. 제어 장치(51)는, 구동 회로(56)에 대하여 토출 타이밍 신호(LP1)를 출력한다. 또한 제어 장치(51)는, 구동 전압(COM1)을 소정의 기준 클럭 신호에 동기시켜, 구동 회로(56)에 출력한다. 또한, 제어 장치(51)는, 소정의 기준 클럭 신호에 동기하여 비트맵 데이터(BMD)로부터 토출 제어 신호(SI)를 생성하고, 그 토출 제어 신호(SI)를 토출 헤드(32)의 구동 회로(56)에 시리얼 전송한다. 구동 회로(56)는, 제어 장치(51)로부터의 토출 제어 신호(SI)를 각 압전 소자(PZ)에 대응시켜 순차적으로 시리얼/패럴렐 변환한다.

구동 회로(56)는, 제어 장치(51)로부터 토출 타이밍 신호(LP1)를 받으면, 토출 제어 신호(SI)에 의거하여 선택된 압전 소자(PZ)에 대하여 구동 전압(C0M1)을 공급한다. 즉, 제어 장치(51)는, 착탄 위치(PF)가 목표 토출 위치(P)에 도달하는 타이밍에서, 비트맵 데이터(BMD)에 대응하는 노즐(N)로부터 액적(Fb)을 토출시킨다. 또한 제어 장치(51)는, 구동 회로(56)를 거쳐, 시리얼/패럴렐 변환한 토출 제어 신호(SI)를 레이저 헤드(37)의 구동 회로(57)에 출력한다.

제어 장치(51)에는, 구동 회로(57)가 접속되어 있다. 제어 장치(51)는, 구동 회로(57)에 대하여, 소정의 기준 클럭 신호에 동기시킨 구동 전압(COM2)을 출력한다.

구동 회로(57)는, 구동 회로(56)로부터 토출 제어 신호(SI)를 받고나서 조사 대기 시간만큼 경과한 후에, 토출 제어 신호(SI)에 대응하는 각 반도체 레이저(LD)에 대하여 구동 전압(COM2)을 공급한다. 즉, 제어 장치(51)는, 헤드 유닛(30)(반사 미러(M))을 조사 대기 시간 중만큼 이동시키고, 조사 위치(PT)가 목표 토출 위치(P)에 도달하는 타이밍에서, 목표 토출 위치(P)의 액적(Fb)에 대하여 레이저광(B)을 조사한다.

제어 장치(51)에는, 세정 기구(40)의 구동 회로(58)가 접속되어 있다. 제어 장치(51)는, 구동 회로(58)에 대하여 세정 개시 신호(SP) 및 세정 정지 신호(TP)를 출력한다. 구동 회로(58)에는, 승강 모터(ML)가 접속되어 있다. 구동 회로(58)는, 제어 장치(51)로부터의 세정 개시 신호(SP) 및 세정 정지 신호(TP)에 응답하여, 승강 모터(ML)를 정전 또는 역전시켜, 세정조(41)를 상승 또는 강하시킨다. 또한 구동 회로(58)에는, 승강 모터(ML)의 회전을 검출했을 때에 소정의 신호를 출력하는 회전 검출기(MLE)가 접속되어 있다. 구동 회로(58)는, 회전 검출기(MLE)로부터의 검출 신호에 의거하여 세정조(41)의 이동 방향 및 이동량을 연산한다.

구동 회로(58)는, 제어 장치(51)로부터 세정 개시 신호(SP)를 받으면, 승강 모터(ML)를 정회전시켜, 세정조(41)를 세정 위치에 이동시키는 동시에, 회전 검출기(MLE)로부터의 검출 신호에 의거하여 세정조(41)가 세정 위치에 도달한 것인지의 여부를 판단한다. 세정조(41)가 세정 위치에 도달했을 때, 구동 회로(58)는, 초음파 진동자(44)를 구동 제어하고, 세정조(41) 내의 세정액(Fc)에 초음파 진동을 부여하는 동시에, 공급 펌프(42b) 및 배출 펌프(43b)를 구동 제어하고, 세정조(41) 내로의 세정액(Fc)의 도입 및 세정조(41)로부터의 세정액(Fc)의 도출을 개시한다.

또한 구동 회로(58)는, 제어 장치(51)로부터 세정 정지 신호(TP)를 받으면, 승강 모터(ML)를 역전시켜, 세정조(41)를 대기 위치에 이동시키는 동시에, 회전 검출기(MLE)로부터의 검출 신호에 의거하여 세정조(41)가 대기 위치에 도달했는지의 여부를 판단한다. 세정조(41)가 대기 위치에 도달했을 때, 구동 회로(58)는, 공급 펌프(42b), 배출 펌프(43b) 및 초음파 진동자(44)를 정지시킨다.

다음으로, 액적 토출 장치(20)를 이용하여 식별 코드(10)를 형성하는 방법을 설명한다.

우선, 오퍼레이터가 입력 장치(52)를 조작하여 묘화 데이터(Ia)를 제어 장치(51)에 입력한다. 제어 장치(51)는, 구동 회로(53)를 거쳐 주행 장치(23)를 구동 제어하고, 구동 회로(54)를 거쳐 반송 장치(24)를 구동 제어하여, 기판 스토커(22)의 마더 기판(2M)을 반송하고, 배치대(25R)(배치대(25L)) 위에 탑재 배치한다.

또한 제어 장치(51)는, 묘화 데이터(Ia)에 의거하는 비트맵 데이터(BMD)를 생성하는 동시에, 구동 전압(COM1, COM2)을 생성한다. 그 후, 제어 장치(51)는, 구동 회로(55)를 거쳐 스칼라 로봇(26)을 구동 제어하고, 헤드 유닛(30)의 이동을 개시한다. 제어 장치(51)는, 구동 회로(55)로부터의 연산 결과에 의거하여, 착탄 위치(PF)가 1행째의 코드 영역(S1)에서 Y화살표 반대 방향의 끝에 위치하는 데이터 셀(C)(목표 토출 위치(P))에 도달한 것인지의 여부를 판단한다.

이 사이, 제어 장치(51)는, 구동 회로(56)에 대하여 토출 제어 신호(SI) 및 구동 전압(COM1)을 출력하는 동시에, 구동 회로(57)에 대하여 구동 전압(COM2)을 출력한다.

착탄 위치(PF)가 1행째의 코드 영역(S1)에서 Y화살표 반대 방향의 끝에 위치하는 데이터 셀(C)(목표 토출 위치(P))에 도달했을 때, 제어 장치(51)는, 구동 회로(56)에 대하여 토출 타이밍 신호(LP1)를 출력하고, 동 토출 제어 신호(SI)에 의거하여 선택된 압전 소자(PZ)에 대하여 구동 전압(C0M1)을 공급한다. 그 결과, 선택된 노즐(N)로부터 액적(Fb)이 일제히 토출된다. 액적(Fb)은, 목표 토출 위치(P) 에 착탄한 후, 기판(2)의 표면(2a)에서 넓어진다. 액적(Fb)의 토출 동작이 개시되고나서 조사 대기 시간만큼 경과한 후, 액적(Fb)의 외경은 셀 폭(W)과 같아진다.

또한, 제어 장치(51)는, 구동 회로(56)를 거쳐, 시리얼/패럴렐 변환한 토출 제어 신호(SI)를 구동 회로(57)에 출력한다. 토출 동작이 개시되고나서 조사 대기 시간만큼 경과한 후, 제어 장치(51)는, 토출 제어 신호(S1)에 의거하여 선택된 반도체 레이저(LD)에 대하여 구동 전압(COM2)을 공급한다. 그 결과, 선택된 반도체 레이저(LD)로부터 레이저광(B)이 일제히 출사된다.

반도체 레이저(LD)로부터 출사된 레이저광(B)은, 반사 미러(M)의 반사면(Ma)에 의해 전반사되고, 조사 위치(PT)(목표 토출 위치(P))의 액적(Fb)에 대하여 조사된다. 레이저광(B)에 의해, 액적(Fb) 속의 용매 또는 분산매가 증발하고, 금속 미립자가 소성됨으로써, 마더 기판(2M)의 표면(2Ma)에, 셀 폭(W)과 동일한 외경을 갖는 도트(D)가 형성된다.

이후 마찬가지로, 제어 장치(51)는, 헤드 유닛(30)을 주사 경로에 따라 이동시키고, 각 착탄 위치(PF)가 목표 토출 위치(P)에 도달할 때마다, 선택한 노즐(N)로부터 액적(Fb)을 토출하고, 액적(Fb)의 외경이 셀 폭(W)과 같아지는 타이밍에서, 액적(Fb)에 대하여 레이저광(B)을 조사한다. 모든 도트(D)를 형성 종료하면, 제어 장치(51)는, 주행 장치(23) 및 반송 장치(24)를 구동 제어하고, 배치대(25R)(배치대 (25L)) 위의 마더 기판(2M)을 반송하고, 기판 스토커(22)에 수용한다.

이와 같이 하여 도트(D)가 형성되는 사이, 반사 미러(M)의 반사면(Ma)이나 토출 헤드(32)의 노즐 형성면(33a)에는 부착물(G)이 퇴적되고, 그 결과, 레이저 헤 드(37)에 의한 레이저광(B)의 광학 특성이나, 토출 헤드(32)에 의한 액적(Fb)의 토출 동작에 관한 특성이 서서히 저하한다.

본 실시예에서는 마더 기판(2M)이 기판 스토커(22)에 수용된 후, 제어 장치(51)는, 우선, 구동 회로(55)를 거쳐 스칼라 로봇(26)을 구동 제어하고, 헤드 유닛(30)을 세정조(41)의 바로 위에 이동시킨다. 다음으로, 제어 장치(51)는, 구동 회로(58)에 대하여 세정 개시 신호(SP)를 출력하고, 세정조(41)를 세정 위치에 이동시키고, 토출 헤드(32)의 노즐 형성면(33a) 및 반사 미러(M)의 반사면(Ma)을 세정액(Fc)에 침지시킨다. 그리고 노즐 형성면(33a) 및 반사면(Ma)을 세정액(Fc)에 침지시킨 채, 제어 장치(51)는, 구동 회로(58)를 거쳐 초음파 진동자(44)를 구동 제어하고, 세정조(41) 내의 세정액(Fc)에 초음파 진동을 부여한다. 이와 함께, 제어 장치(51)는, 공급 펌프(42b) 및 배출 펌프(43b)를 구동 제어하고, 세정조(41) 내로의 세정액(Fc)의 도입 및 세정조(41)로부터의 세정액(Fc)의 도출을 개시한다.

그 결과, 노즐 형성면(33a) 및 반사면(Ma)에 퇴적한 부착물(G)은 세정액(Fc) 속으로 용출된다. 그리고 부착물(G)은, 세정액(Fc)과 함께, 세정조(41)로부터 폐액 탱크(43a)에 배출된다. 이와 같이 하여, 노즐 형성면(33a)과 반사면(Ma)이 세정되기 때문에, 토출 헤드(32)의 토출 동작 특성과 레이저 헤드(37)(레이저광(B))의 광학 특성을 초기 상태로 복원시킬 수 있다.

노즐 형성면(33a) 및 반사면(Ma)을 소정의 시간만큼 세정한 후, 제어 장치(51)는, 구동 회로(58)에 대하여 세정 정지 신호(TP)를 출력하고, 세정조(41)를 대기 위치에 이동시키고, 공급 펌프(42b), 배출 펌프(43b) 및 초음파 진동자(44)를 정지시킨다. 공급 펌프(42b), 배출 펌프(43b) 및 초음파 진동자(44)가 정지한 후, 제어 장치(51)는, 에어 공급 장치(도시 생략)로부터 건조 에어를 노즐 형성면(33a) 및 반사 미러(M)로 내뿜어, 세정액(Fc)을 건조 및 제거한다.

제 1 실시예에 의하면 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.

(1) 베이스(21)의 윗면(21a)에는, 세정액(Fc)을 저장하기 위한 세정조(41)가 설치되어 있다. 도트(D)를 형성한 후에, 헤드 유닛(30)을 세정조(41)의 바로 위로 이동시키고, 반사 미러(M)의 반사면(Ma)과 토출 헤드(32)의 노즐 형성면(33a)을 세정액(Fc) 속에 침지시킨다. 이와 같이 하면, 반사면(Ma)에 부착된 부착물(G)이 세정되기 때문에, 레이저 헤드(37)에 의한 레이저광(B)의 광학 특성은 초기 상태로 복원된다. 그 결과, 액적(Fb)에 조사되는 레이저광(B)의 광학 특성을 안정화시켜, 도트(D)의 형상에 관한 제어성을 향상시킬 수 있다.

(2) 또한 노즐 형성면(33a)에 부착된 부착물(G)도 세정되기 때문에, 토출 헤드(32)에 의한 액적(Fb)의 토출 동작을 안정시킬 수도 있다. 따라서 도트(D)의 형상에 관한 제어성을 더욱 향상시킬 수 있다.

(3) 세정조(41)에는, 세정액 공급부(42)와, 세정액 배출부(43)가 연결되어 있다. 세정액 공급부(42)에 의해, 세정조(41) 내에 세정액(Fc)이 도입되고, 세정액 배출부(43)에 의해, 세정조(41) 내로부터 세정액(Fc)이 도출된다. 이 경우, 반사면(Ma) 및 노즐 형성면(33a)에 부착된 부착물(G)은, 세정액(Fc) 속에 용출된 후, 세정액(Fc)과 함께 세정조(41) 내로부터 배출된다. 이에 따라 세정 기구(40)의 세정 능력이 유지된다. 따라서 레이저광(B)의 광학 특성을 장기간에 걸쳐 안정화시 킬 수 있다.

(4) 반사 미러(M)는, 도입관(41a)에 가까운 위치의 세정액(Fc)에 침지되고, 토출 헤드(32)는, 도출관(41b)에 가까운 위치의 세정액(Fc)에 침지된다. 이 경우, 반사 미러(M)(반사면(Ma))가 노즐 형성면(33a)(각 노즐(N))의 상류측에 배치되기 때문에, 각 노즐(N) 내에서 세정액(Fc) 속에 용출된 액체(F)가 반사면(Ma)에 부착되는 것을 회피할 수 있다.

(5) 세정조(41)에는, 초음파 진동자(44)가 설치되어 있다. 이 초음파 진동자(44)에 의해, 세정액(Fc)에 초음파 진동이 부여되기 때문에, 반사 미러(M)와 노즐 형성면(33a)을 보다 효과적으로 세정할 수 있다.

(제 2 실시예)

다음으로, 본 발명을 구체화한 제 2 실시예를 도 8에 따라 설명한다. 제 1 실시예와 같은 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명은 생략한다. 제 2 실시예에서는 토출 헤드(32)의 메인터넌스 기구(38)의 구성에 대해서 상세하게 설명한다.

도 8에 나타낸 바와 같이 레이저 헤드(37)의 하단부에는, 판 형상의 미러 취착부(45)가, 높이 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 미러 취착부(45)의 하단부에는, 제 1 실시예에서 나타낸 반사 미러(M)가 회전 가능하게 취착 되어 있다. 본 실시예에서는 미러 취착부(45)가, 레이저광(B)을 조사할 때의 상태(도 8에 2점 쇄선으로 나타낸 상태)로부터 하방으로 이동하고, 또한 반사 미러(M)가, 축(C1)을 중심으로 하여 왼쪽 방향(도 8에 나타낸 화살표 방향)으로 회동한다. 그리고 반사 미러(M)의 반사면(Ma)은, 하방으로 배치되는 동시에, 노즐 형성면(33a)과 대략 동일면 상에 배치된다.

여기에서는, 레이저광(B)이 조사 위치(PT)(도 4 참조)에 조사될 때의 반사 미러(M)의 위치를 미러 반사 위치로 하고, 노즐 형성면(33a)과 동일면 상에 배치될 때의 반사 미러(M)의 위치를 미러 세정 위치로 하여 이하에 기재한다.

메인터넌스 기구(38)에는, 왼쪽 방향으로 회전하는 구동 롤러(46a)와 종동 롤러(46b)가 설치되어 있다. 종동 롤러(46b)의 외주에는, 세정액 공급부를 구성하는 불식 부재로서의 와이핑 시트(38b)가 감겨 있다. 구동 롤러(46a)가 회전하면, 종동 롤러(46b)에 감겨진 와이핑 시트(38b)가, 구동 롤러(46a)의 외주에 순차적으로 옮겨 감긴다.

메인터넌스 기구(38)의 바로 위에 헤드 유닛(30)이 배치된 상태에서는, 레이저 헤드(37)(반사 미러(M))가 토출 헤드(32)보다도 상류측, 즉 종동 롤러(46b)에 가까운 위치에 배치된다.

즉 스칼라 로봇(26)을 구동 제어하고, 헤드 유닛(30)을 메인터넌스 기구(38)의 바로 위로 이동시키면, 헤드 유닛(30)의 레이저 헤드(37)(반사 미러(M)) 및 토출 헤드(32)(노즐 형성면(33a))가 구동 롤러(46a)와 종동 롤러(46b) 사이에 배치되는 동시에, 반사 미러(M)가 토출 헤드(32)보다도 상류측에 배치된다.

구동 롤러(46a)와 종동 롤러(46b) 사이에는, 세정액 공급부(47)가 설치되어 있다. 세정액 공급부(47)는, 반사 미러(M)보다도 상류측에 배치되고, 와이핑 시트(38b)의 위쪽 방향에 배치되어 있다. 세정액 공급부(47)에서는, 종동 롤러(46b)로 부터 옮겨 감기는 와이핑 시트(38b)에 대하여 세정액(Fc)이 분무된다.

구동 롤러(46a)와 종동 롤러(46b) 사이에는, 제 1 가압 롤러(48) 및 제 2 가압 롤러(49)가, 반사 미러(M) 및 토출 헤드(32) 사이에 와이핑 시트(38b)를 끼우도록 하여 배치되어 있다. 제 1 및 제 2 가압 롤러(48, 49)는, 와이핑 시트(38b)를 거쳐 왼쪽 방향으로 회전한다. 와이핑 시트(38b)는, 제 1 및 제 2 가압 롤러(48, 49)에 의해 위쪽 방향으로 가압되어 있어, 그 가압력에 의해 반사면(Ma) 및 노즐 형성면(33a)에는 와이핑 시트(38b)가 항상 마찰된다.

본 실시예에서는 우선, 스칼라 로봇(26)을 구동 제어하고, 헤드 유닛(30)을 메인터넌스 기구(38)의 바로 위로 이동시킨다. 이어서, 반사 미러(M)를 회전시킴으로써, 반사 미러(M)를 미러 반사 위치로부터 미러 세정 위치로 이동시킨다. 계속하여, 구동 롤러(46a)의 회전을 개시하는 동시에, 세정액 공급부(47)로부터 세정액(Fc)을 와이핑 시트(38b)를 향하여 분무한다. 그렇게 하면, 세정액(Fc)이 분무된 와이핑 시트(38b)가 반사면(Ma) 및 노즐 형성면(33a)에 대하여 마찰된다. 이에 따라, 반사면(Ma) 및 노즐 형성면(33a)에 퇴적한 부착물(G)이 세정된다. 따라서 토출 헤드(32)의 토출 동작성과 레이저 헤드(37)(레이저광(B))의 광학 특성이 초기 상태로 복원된다.

제 2 실시예에 의하면 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.

(1) 레이저 헤드(37)의 하단부에는, 미러 취착부(45)를 거쳐 반사 미러(M)가 부착되어 있다. 반사 미러(M)는, 미러 반사 위치와 미러 세정 위치에 배치 가능하다. 세정액(Fc)을 와이핑 시트(38b)에 분무한 후, 그 와이핑 시트(38b)를 노즐 형 성면(33a)에 마찰시킬 때, 반사 미러(M)를 미러 세정 위치에 배치한 상태에서, 와이핑 시트(38b)를 반사 미러(M)의 반사면(Ma)에 마찰시킨다.

이와 같이 하면, 반사면(Ma)에 부착된 부착물(G)을 와이핑 시트(38b)에 의해 세정할 수 있다. 이에 따라, 레이저 헤드(37)(레이저광(B))의 광학 특성을 초기 상태로 복원시킬 수 있다. 그 결과, 액적(Fb)에 조사되는 레이저광(B)의 광학 특성을 안정화시켜, 도트(D)의 형상에 관한 제어성을 향상시킬 수 있다.

(2) 반사 미러(M)보다도 하류측에서, 토출 헤드(32)의 노즐 형성면(33a)에 대하여 와이핑 시트(38b)를 마찰시키고 있다. 이와 같이 하면, 노즐(N) 내에서 와이핑 시트(38b)로 액체(F)가 유출해도, 그 액체(F)가 반사 미러(M)의 반사면(Ma)에 재차 부착하는 것을 회피할 수 있다.

상기의 각 실시예는 아래와 같이 변경할 수도 있다.

도 9에 나타낸 바와 같이 반사 미러(M)만을 세정액(Fc)에 침지시키기 때문에, 격벽(61)에 의해, 토출 헤드(32)를 세정액(Fc)으로부터 격리하거나, 세정조(41)의 사이즈를 축소할 수도 있다. 이 경우, 노즐(N)로부터 세정액(Fc)으로의 액체(F)의 용출이 억제되기 때문에, 액체(F)에 의한 반사 미러(M)의 오염이 회피된다.

제 1 실시예에 있어서, 예를 들면, 세정조(41) 내에서, 반사 미러(M)에 대하여 세정액(Fc)을 분무할 수도 있다. 즉, 반사면(Ma)에 세정액(Fc)을 공급하여 부착물(G)을 제거할 수 있으면 된다.

제 1 실시예에 있어서, 휘발성의 세정액(Fc)을 이용할 수도 있다. 이 경우, 노즐 형성면(33a) 및 반사 미러(M)를 세정한 후에 자연 건조하면 된다.

제 2 실시예에 있어서, 예를 들면, 반사 미러(M)에 대하여만 와이핑 시트(38b)를 마찰시킬 수도 있다. 이 경우, 노즐(N)로부터의 액체(F)에 의해 반사 미러(M)가 오염되는 것이 회피된다.

제 1 및 제 2 실시예에 있어서, 스칼라 로봇(26) 대신에, 예를 들면, 베이스(21) 위에서 특정한 방향으로 이동하는 헤드 유닛(30)이 탑재 가능한 캐리지와, 상기 특정 방향과 직교하는 방향으로 이동하는 기판(2)을 탑재 배치할 수 있는 가동 스테이지를 갖출 수도 있다. 즉, 마더 기판(2M)에 대하여 헤드 유닛(30)을 상대적으로 이동시킬 수 있으면 된다.

제 1 및 제 2 실시예에 있어서, 레이저광(B)의 에너지에 의해 액적(Fb)을 원하는 방향으로 유동시킬 수도 있다. 또한, 액적(Fb)의 외측 가장자리에만 레이저광을 조사하고, 액적(Fb)의 표면만을 고화(피닝)할 수도 있다. 즉, 본 발명은, 액적(Fb)에 레이저광(B)을 조사하여 패턴을 형성하는 임의의 방법에 적용할 수도 있다.

제 1 및 제 2 실시예에 있어서, 반구 형상의 도트(D) 대신에, 타원 형상의 도트나 선 형상의 구조체를 액적(Fb)에 의해 패턴 형성할 수도 있다.

제 1 및 제 2 실시예에서는 레이저광(B) 대신에, 예를 들면, 이온빔이나 플라스마 광 등을 이용할 수도 있다. 즉, 기판(2) 위의 액적(Fb)에 에너지를 공급하여 패턴을 형성할 수 있으면 된다.

제 1 및 제 2 실시예에 있어서, 식별 코드(10)를 구성하기 위한 구조체로서, 도트(D) 이외에도, 액정 표시 장치(1)나 평면 형상의 전자 방출 소자로부터 방출된 전자에 의해 형광 물질을 발광시키는 전계 효과형 장치(FED나 SED 등)의 각종 박막, 금속 배선, 칼라 필터 등으로 구체화할 수도 있다. 즉, 액적(Fb)에 의해 형성되는 임의의 구조체로 구체화할 수도 있다.

본 실시예에 있어서, 기판(2)은, 예를 들면, 실리콘 기판, 플렉시블 기판, 또는 금속 기판이어도 된다.

본 발명에 의하면, 액적에 조사되는 에너지빔의 광학 특성을 안정화하고, 패턴의 형상에 관한 제어성을 향상시킬 수 있는 액적 토출 장치를 제공할 수 있다.

Claims

대상물을 향하여 액적을 토출하는 액적 토출 수단과, 상기 대상물 위의 액적에 에너지빔을 조사하는 에너지빔 조사 수단을 구비하고, 상기 에너지빔 조사 수단은 상기 에너지빔의 조사 경로를 정하기 위한 광학계 부품을 구비한 액적 토출 장치에 있어서,

상기 에너지빔 조사 수단의 광학계 부품을 세정하는 세정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 세정 수단은 상기 광학계 부품에 세정액을 공급하는 세정액 공급 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 세정액 공급 수단은 상기 세정액을 수용하는 세정조를 구비하고,

상기 광학계 부품은, 상기 세정조 내의 세정액 중에 침지되는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 세정액 공급 수단은 상기 세정조 내의 세정액에 진동을 부여하는 진동 부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 세정액 공급 수단은 상기 세정조에 상기 세정액을 도입하는 도입부와, 상기 세정조로부터 상기 세정액을 도출하는 도출부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 세정액 공급 수단은 상기 액적 토출 수단을 상기 세정조 내의 세정액 중에 침지하여 세정하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 세정액 공급 수단은 상기 세정조에서 상기 광학계 부품이 침지되는 위치의 부근에 설치되고, 상기 세정액을 상기 세정조에 도입하는 도입부와, 상기 세정조에서 상기 액적 토출 수단이 침지되는 위치의 부근에 설치되어, 상기 세정액을 상기 세정조로부터 도출하는 도출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 세정 수단은 상기 광학계 부품의 광학면을 불식(拂拭)하는 불식 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 불식 부재는 상기 광학면을 불식한 후에 상기 액적 토출 수단을 불식하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 에너지빔은 대상물 위의 액적을 건조하는 레이저광인 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.