JP2006075687A - 液滴吐出装置、ヘッドのクリーニング方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドのノズル面を清掃部材により払拭する際に、清掃部材によるノズル開口からの液体の引っ張り出しを防ぎ、ノズル面が液体により汚れるのを確実に防止することができる液滴吐出装置、ヘッドのクリーニング方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器を提供すること。
【解決手段】液滴をワークに吐出するための液滴吐出装置１０であって、吐出用液体が供給されて液滴を吐出するヘッド１１と、ヘッド１１のノズル面７０に付着している吐出用液体に合体する洗浄用液体６１０を有する液体洗浄手段６００と、ヘッド１１のノズル面７０と液体洗浄手段６００とを相対的に移動することで、ノズル面７０に付着している吐出用液体をノズル面７０から引き剥がすための移動操作手段６０１とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、液滴をワークに吐出するための液滴吐出装置、ヘッドのクリーニング方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器に関する。

液滴吐出装置は、描画システムとして用いられることがあり、この描画システムはインクジェット式で液滴をワークに対して吐出するようになっている。この描画システムはたとえばフラットパネルディスプレイのような電気光学素子の製造に用いられることがある。
インクジェット式で液滴を吐出する液滴吐出装置は、液滴を吐出するためのヘッドを有している。このヘッドのノズル面は、必要に応じてクリーニングする必要があり、このためヘッドのクリーニング方法が提案されている（たとえば特許文献１）。
特開２００３−２７０４２６号公報（第１０頁、図１８）

この種のヘッドクリーニング装置は、ヘッド内の気泡、ごみあるいは凝固したインク等の異物をノズル開口から外部に放出した後に、ノズル面に対してワイピングシートを押し付けた状態でノズル面をきれいな状態にする。
ところが、ヘッドのノズル面側において各ノズル開口内にはインクのメニスカス（インク境界面）が位置していて、このメニスカスはノズル面に近い位置に形成されている。このために、従来用いられているようなワイピングシートをノズル面に対して押し付けながらノズル面の残留インク等を払拭していくと、各ノズル開口におけるインクのメニスカスを壊して、ノズル開口内のインクをノズル面側に引っ張り出してしまう現象を発生させてしまう。

このことからノズル面のクリーニングを行ったにも関わらず、ノズル面にはノズル開口から掻き出されたインクがさらに付着してしまう。このノズル面に付着したインクは、常にインクジェット式による液滴の吐出に悪影響を及ぼすとは限らないが、ノズル面に残っているインクがノズル開口の近くに付着すれば、それ以降に行うインクジェット式によるインク滴の吐出動作は、インク滴の飛行曲がり現象を発生させてしまう。
また、長時間ノズル面にインクが付着してしまうと、ノズル面を構成しているノズルプレートの腐食にもつながってしまう。

そこで本発明は上記課題を解消し、ヘッドのノズル面を清掃部材により払拭する際に、清掃部材によるノズル開口からの液体の引っ張り出しを防ぎ、ノズル面が液体により汚れるのを確実に防止することができる液滴吐出装置、ヘッドのクリーニング方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置および電子機器を提供することを目的としている。

上記目的は、第１の発明にあっては、液滴をワークに吐出するための液滴吐出装置であって、吐出用液体が供給されて前記液滴を吐出するヘッドと、前記ヘッドのノズル面に付着している前記吐出用液体に合体する洗浄用液体を有する液体洗浄手段と、前記ヘッドの前記ノズル面と前記液体洗浄手段とを相対的に移動することで、前記ノズル面に付着している前記吐出用液体を前記ノズル面から引き剥がすための移動操作手段と、を備えることを特徴とする液滴吐出装置により、達成される。

第１の発明の構成によれば、ヘッドは、吐出用液体が供給されて液滴を吐出する。液体洗浄手段は、ヘッドのノズル面に付着している吐出用液体に合体する洗浄用液体を有する。
移動操作手段は、ヘッドのノズル面と液体洗浄手段とを相対的に移動することで、吐出用液体をノズル面から引き剥がす。
これにより、ヘッドのノズル面と液体洗浄手段とを相対的に移動させることにより、液体洗浄手段の洗浄用液体は吐出用液体に合体しながら吐出用液体をノズル面から引き剥がすことができる。したがって、従来のようなノズル開口における吐出用液体のメニスカスを壊すことが無く、しかもノズル面は吐出用液体により汚れることが無いので、液滴を吐出する際の液滴の飛行曲がりを防ぐことができる。また液滴がノズル面に付着しないので、ノズル面の腐蝕を確実に防ぐこともできる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、前記液体洗浄手段は、前記洗浄用液体を収容する収容部と、前記収容部内の前記洗浄用液体を前記ノズル面に付着している前記吐出用液体に合体させる供給部と、を有し、前記供給部は、前記移動操作手段により前記ノズル面に対して相対的に平行に移動されることを特徴とする。

第２の発明の構成によれば、液体洗浄手段の収容部は、洗浄用液体を収容する。供給部は、収容部内の洗浄用液体をノズル面に付着している吐出用液体に合体させる。この供給部は、移動操作手段によりノズル面に対して相対的に平行に移動される。
これにより、供給部はノズル面に対して相対的に平行に移動されるので、ノズル面に付着している吐出用液体に対して供給部からの洗浄用液体を確実に合体させることができる。

第３の発明は、第１の発明または第２の発明の構成において、前記ノズル面には、前記吐出用液体を撥液する撥液処理が施されていることを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、ノズル面には吐出用液体を撥液する撥液処理が施されている。
これにより、ノズル面の撥液処理により、洗浄用液体が吐出用液体に合体してノズル面に付着している吐出用液体をノズル面から引き剥がすのをさらに容易にすることができる。

第４の発明は、第１の発明または第２の発明の構成において、前記吐出用液体は、機能性材料を含む溶液であり、前記洗浄用液体は、前記溶液に使用される溶剤であることを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、吐出用液体は、機能性材料を含む溶液であり、洗浄用液体は溶液に使用される溶剤である。
これにより、溶液に使用される溶剤を使用することで、洗浄用液体はヘッド側の吐出用液体やノズル面を異物で汚染することは無い。

第５の発明は、第１の発明または第２の発明の構成において、前記洗浄用液体は、前記ヘッドに供給される前記吐出用液体と同じ液体であることを特徴とする。
第５の発明の構成によれば、洗浄用液体は、ヘッドに供給される吐出用液体と同じ液体を使用することにより、ヘッド側の吐出用液体やノズル面を異物で汚染することは無い。

第６の発明は、第２の発明の構成において、前記洗浄用液体の前記収容部は、前記洗浄用液体の液面の高さ位置を変更する液面高さ位置変更部を有していることを特徴とする。
第６の発明の構成によれば、洗浄用液体の収容部は、液面高さ位置変更部を有している。この液面高さ位置変更部は、洗浄用液体の液面の高さ位置を変更することができる。
これにより供給部は、洗浄用液体をノズル面側の吐出用液体に対して、収容部内の洗浄用液体の残量に応じて液体高さを変えて確実に供給することができる。

第７の発明は、第２の発明または第６の発明の構成において、前記洗浄用液体の前記供給部は、前記洗浄用液体の吐出高さ位置を変更する吐出高さ位置変更部を有していることを特徴とする。
第７の発明の構成によれば、吐出高さ位置変更部が洗浄用液体の吐出高さを変更できる。
これにより、洗浄用液体は、吐出高さを調整することで、ノズル面に付着している吐出用液体に確実に合体できる。

上記目的は、第８の発明にあっては、液滴をワークに吐出する液滴吐出装置のヘッドをクリーニングするクリーニング方法であって、吐出用液体が供給されて前記液滴を吐出する前記ヘッドのノズル面に付着している前記吐出用液体に対して、液体洗浄手段により洗浄用液体を合体させて、移動操作手段により前記ヘッドの前記ノズル面と前記液体洗浄手段とを相対的に移動することで、前記吐出用液体を前記ノズル面から引き剥がすことを特徴とするヘッドのクリーニング方法により、達成される。

これにより、ヘッドのノズル面と液体洗浄手段とを相対的に移動させることにより、液体洗浄手段の洗浄用液体は吐出用液体に合体しながら吐出用液体をノズル面から引き剥がすことができる。したがって、従来のようなノズル開口における吐出用液体のメニスカスを壊すことが無く、しかもノズル面は吐出用液体により汚れることが無いので、液滴を吐出する際の液滴の飛行曲がりを防ぐことができる。また液滴がノズル面に付着しないので、ノズル面の腐蝕を確実に防ぐこともできる。

上記目的は、第９の発明にあっては、ヘッドから液滴をワークに吐出する液滴吐出装置を用いて電気光学装置の製造をする電気光学装置の製造方法であって、吐出用液体が供給されて前記液滴を吐出する前記ヘッドのノズル面に付着している前記吐出用液体に対して、液体洗浄手段により洗浄用液体を合体させて、移動操作手段により前記ヘッドの前記ノズル面と前記液体洗浄手段とを相対的に移動することで、前記吐出用液体を前記ノズル面から引き剥がしてクリーニングし、前記ノズル面をクリーニングした後に、前記ワークに対して前記液滴を吐出することを特徴とする電気光学装置の製造方法により、達成される。

これにより、ヘッドのノズル面と液体洗浄手段とを相対的に移動させることにより、液体洗浄手段の洗浄用液体は吐出用液体に合体しながら液体をノズル面から引き剥がすことができる。したがって、従来のようなノズル開口における吐出用液体のメニスカスを壊すことが無く、しかもノズル面は吐出用液体により汚れることが無いので、液滴を吐出する際の液滴の飛行曲がりを防ぐことができる。また液滴がノズル面に付着しないので、ノズル面の腐蝕を確実に防ぐこともできる。

上記目的は、第１０の発明にあっては、ヘッドから液滴をワークに吐出する液滴吐出装置を用いて製造される電気光学装置であって、吐出用液体が供給されて前記液滴を吐出する前記ヘッドのノズル面に付着している前記吐出用液体に対して、液体洗浄手段により洗浄用液体を合体させて、移動操作手段により前記ヘッドの前記ノズル面と前記液体洗浄手段とを相対的に移動することで、前記吐出用液体を前記ノズル面から引き剥がしてクリーニングし、前記ノズル面をクリーニングした後に、前記ワークに対して前記液滴を吐出することにより製造されることを特徴とする電気光学装置により、達成される。

これにより、ヘッドのノズル面と液体洗浄手段とを相対的に移動させることにより、液体洗浄手段の洗浄用液体は吐出用液体に合体しながら吐出用液体をノズル面から引き剥がすことができる。したがって、従来のようなノズル開口における吐出用液体のメニスカスを壊すことが無く、しかもノズル面は吐出用液体により汚れることが無いので、液滴を吐出する際の液滴の飛行曲がりを防ぐことができる。また液滴がノズル面に付着しないので、ノズル面の腐蝕を確実に防ぐこともできる。

第１１の発明は、第１０の発明の前記電気光学装置を搭載したことを特徴とする。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の液滴吐出装置の好ましい実施形態を示す平面図である。
図１に示す液滴吐出装置１０は、描画システムとして用いることができる。この描画システムは、一例としていわゆるフラットパネルディスプレイの一種であるたとえば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置の製造ラインに組み込まれるものである。この液滴吐出装置１０は、たとえば有機ＥＬ装置の各画素となる発光素子を形成することができる。

液滴吐出装置１０は、たとえばインクジェット式描画装置として用いることができる。液滴吐出装置１０は、有機ＥＬ装置の発光素子を液滴吐出法（インクジェット法）で形成するためのものである。液滴吐出装置１０のヘッド（機能液滴吐出ヘッドとも言う）は、有機ＥＬ素子の発光素子を形成できる。具体的には、有機ＥＬ素子の製造工程において、バンク部形成工程およびプラズマ処理工程を経て、バンク部が形成された基板（ワークの一例）に対して、発光機能材料を導入したヘッドを相対的に走査することにより、液滴吐出装置１０は、基板の画素電極の位置に対応して正孔注入／輸送層および発光層の成膜部を形成することができる。
液滴吐出装置１０はたとえば２台用意することにより、１台目の液滴吐出装置１０が正孔注入／輸送層を形成し、もう１台の液滴吐出装置１０はＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色の発光層を形成することができる。

図１の液滴吐出装置１０はチャンバ１２の中に収容されている。チャンバ１２は別のチャンバ１３を有している。このチャンバ１３の中には、ワーク搬出入テーブル１４を収容している。ワーク搬出入テーブル１４は、ワークＷをチャンバ１２内へ搬入したりあるいは処理後のワークＷをチャンバ１２内のテーブル３０の上から搬出するためのテーブルである。

図１に示すチャンバ１２の中には、ヘッド１１のメンテナンスを行うメンテナンス部１５を収容している。またチャンバ１２の外側には、回収部１６を備えている。
メンテナンス部１５は、吸引ユニット４００、液体洗浄手段６００、フラッシングユニット（図示せず）、吐出検査ユニット（図示せず）あるいは重量測定ユニット（図示せず）等を有している。

フラッシングユニットは、ヘッド１１から予備的に吐出された吐出用液滴を受けるためのものである。吸引ユニット４００は、ヘッド１１のノズル面のノズルから液体や気泡を吸引するためのものである。
吐出検査ユニットは、ヘッド１１から吐出される吐出用液滴の吐出状態を検査する。重量測定ユニットは、ヘッド１１から吐出される液滴の重量を測定する。
回収部１６は、たとえば吐出用液滴を回収する液滴回収系とワイピングの後に用いる洗浄用の溶剤を供給する洗浄液供給系を有している。

図１に示す液体洗浄手段６００は、メンテナンス部１５の中に配置されている。液体洗浄手段６００は、後で説明するヘッド１１のノズル面に付着している液体に合体するための洗浄用液体を有している。移動操作手段６０１は、この液体洗浄手段６００をヘッド１１のノズル面に対して相対的に平行に移動するためのものであり、これによりノズル面に付着している液体をノズル面から引き剥がす。

チャンバ１２とチャンバ１３は、個別にエアー管理されており、チャンバ１２とチャンバ１３の中の雰囲気に変動が生じないようになっている。このようにチャンバ１２とチャンバ１３を用いるのは、たとえば有機ＥＬ素子を製造する場合には大気中の水分等を嫌うために大気の影響を排除できるようにするためである。チャンバ１２とチャンバ１３の中にはドライエアーを連続的に導入して排気することで、ドライエアー雰囲気を維持する。

次に、図１に示すチャンバ１２内の構成要素について説明する。
チャンバ１２の中には、フレーム２０、ヘッド１１、キャリッジ１９、液体貯留部３００、第１操作部２１、第２操作部２２、テーブル３０、ガイド基台１７を収容している。
図１のフレーム２０はＸ軸方向に沿って水平に設けられている。ガイド基台１７はＹ軸方向に沿って設けられている。フレーム２０はガイド基台１７の上方にある。Ｘ軸は第１移動軸に相当し、Ｙ軸は第２移動軸に相当する。Ｘ軸とＹ軸は直交しており、Ｚ軸に対しても直交している。Ｚ軸は、図１において紙面垂直方向である。

第１操作部２１は、フレーム２０に沿ってキャリッジ１９とヘッド１１を、Ｘ軸方向に沿って直線往復移動および位置決めするためのものである。
第２操作部２２は、テーブル３０を有している。このテーブル３０は、図１に示すようなワークＷを着脱可能に搭載することもできる。この第２操作部２２のテーブル３０は、ヘッド１１からワークＷに対して吐出用の液滴を与える際に、ワークＷを保持する。そして第２操作部２２は、ワークＷをＹ軸方向に沿ってガイド基台１７上を直線移動して位置決めすることができる。

第１操作部２１は、キャリッジ１９とヘッド１１をＸ軸方向に直線移動して位置決めするためのモータ２１Ａを有している。このモータ２１Ａは、たとえば送りねじを用いることにより、キャリッジ１９とこのヘッド１１をＸ軸方向に直線移動することができる。モータ２１Ａは、この回転型の電動モータであってもよいし、リニアモータであってもよい。

第２操作部２２のモータ２２Ａは、テーブル３０をガイド基台１７に沿ってＹ軸方向に直線移動して位置決め可能である。モータ２２Ａはたとえば送りねじを回転する回転型の電動モータを用いることができる。モータ２２Ａとしては回転型のモータの他にリニアモータを用いることも可能である。

第２操作部２２のテーブル３０は、搭載面３０Ａを有している。この搭載面３０Ａは、図１のＺ軸方向に垂直な面である。搭載面３０Ａは、吸着部３０Ｂを有している。この吸着部３０Ｂは、ワークＷを真空吸着により吸着することができるものである。これにより、ワークＷは、搭載面３０Ａに対してずれることなく確実に着脱可能に固定することができる。

次に、図２と図３を参照して、キャリッジ１９とヘッド１１の構造例について説明する。
図２はキャリッジ１９とヘッド１１の周りの形状例を示す斜視図であり、図３は、図２のＥ方向から見た正面図の例である。
キャリッジ１９は、図１に示すモータ２１ＡによりＸ軸方向に移動して位置決め可能である。キャリッジ１９はヘッドホルダ６１を用いてヘッド１１を着脱可能に保持している。

図３に示すように、制御部２００の指令によりモータ６２が作動すると、ヘッドホルダ６１とヘッド１１のユニットがＺ軸方向に沿って上下動して位置決め可能である。そして、制御部２００の指令により、もう１つのモータ６３が作動することにより、ヘッド１１は、Ｕ軸を中心としてθ方向に回転可能になっている。

図２と図３に示すように、ヘッド１１はノズルプレート６４を有している。ノズルプレート６４の下面はノズル面７０である。このノズル面７０は、複数のノズルのノズル開口１２１ないし１２６を有している。ヘッド１１は、液体貯留部３００に接続されている。この液体貯留部３００は、ワークＷに吐出するための液体を貯留するものであり、液体貯留部３００は機能液貯蔵部ともいう。液体貯留部３００内の吐出用液体は、ノズル開口１２１ないし１２６からたとえば図４（Ａ）に示す圧電振動子７８９の作動によりインクジェット式で吐出させることができるのである。

図４（Ａ）は、ヘッド１１内に配置されている複数の圧電振動子７８９の例を示している。この圧電振動子７８９は、図２に示すヘッド１１の各ノズルに対応して１つずつ配列されている。図４（Ａ）の制御部２００は、駆動部２０１に信号を与えることにより、駆動部２０１は、複数の圧電振動子７８９の中の任意の圧電振動子を動作させることで、動作された圧電振動子７８９に対応するノズルの図２に示すノズル開口１２１ないし１２６からはインクジェット式で液滴を吐出させることができるようになっている。

次に、液体貯留部３００について、図５と図６および図４（Ｂ）を参照して説明する。
液体貯留部３００は、たとえば図４（Ｂ）に示すように複数の液体パック１１１ないし１１６と、これらの液体パックを収容している収容体３０１を有している。液体パック１１１ないし１１６は、この例では６つ示しているが、液体パックの数は特に限定されず１つあるいは２つ以上ないし５つ、あるいは７つ以上であっても勿論構わない。
各液体パック１１１ないし１１６は、可撓性を有する材料により作られていて、各液体パックには同じ種類もしくは異なる種類の吐出用液体が収容されている。収容体３０１内は、外部から圧縮空気を入れることにより、液体パック１１１ないし１１６を加圧して、各液体パック１１１ないし１１６から液体を別々に吐出させることができるようになっている。

図５の各液体パック１１１ないし１１６は、ヘッド１１の対応するノズル８１ないし８６に対して、液体供給チューブ９１ないし９６によりそれぞれ着脱可能に接続されている。液体供給チューブ９１の一端部は、液体パック１１１の接続部１１１Ａに対して着脱可能に接続されている。液体供給チューブ９１の他端部は、ヘッド１１の接続部８１Ａに対して着脱可能に接続されている。
同様にして、液体供給チューブ９２ないし９６の一端部は、各液体パック１１２ないし１１６の接続部１１２Ａないし１１６Ａに対して着脱可能に接続されている。液体供給チューブ９２ないし９６の他端部は、ヘッド１１側の接続部８２Ａないし８６Ａに対してそれぞれ着脱可能に接続されている。

図５に示すようにヘッド１１は、複数のノズル８１ないし８６を有している。ノズル８１ないし８６は、それぞれノズル開口１２１ないし１２６を有している。各ノズル８１は、たとえば図５の紙面垂直方向に沿って数１０個若しくは数１０００個配列されていて、ノズル列を形成している。その他のノズル８２ないし８６も、紙面垂直方向に関してノズル列を形成している。ノズル開口１２１ないし１２６は、ノズルプレート６４のノズル面７０に面して形成されている。
このノズル面７０は、図５の例ではＺ軸方向の下方向Ｚ２に向いている。このように、ノズル面７０には、たとえば６つのノズル列（ノズル開口列）が図５の紙面垂直方向に配列されている。

図６は、ヘッド１１および液体洗浄手段６００および移動操作手段６０１の構造例を示している。
図６において、ヘッド１１の下面にはノズルプレート６４がたとえば接着剤により貼り付けられている。ノズルプレート６４は、すでに述べたノズル開口１２１ないし１２６を有している。ノズルプレート６４の下面はノズル面７０である。このノズル面７０の表面には、撥液処理（撥水処理ともいう）７０Ａが施されている。この撥液処理７０Ａとしては、たとえばフッ素樹脂（４フッ化エチレン樹脂）をコーティングすることにより行う。 ノズル面７０は、図６ではＺ軸方向のＺ２方向、すなわち下方向に水平に位置している。

次に、図６に示す液体洗浄手段６００は、ヘッド１１のノズル面７０に付着している吐出用液体４に合体するための洗浄用液体６１０を収容していて、この洗浄用液体６１０は吐出用液体４に対して合体させるようになっている。移動操作手段６０１は、液体洗浄手段６００を、主にたとえばＸ１方向に向かって相対的に移動させることにより、ノズル面７０に付着している吐出用液体４をノズル面７０からノズル面７０には非接触で引き剥がすためのものである。

まず液体洗浄手段６００の構造例について説明する。液体洗浄手段６００は、収容部６１５と供給部６２０を有している。
収容部６１５の中には、洗浄用液体６１０が収容されている。収容部６１５は、たとえば洗浄用液体６１０が追加可能になるような供給用チューブ（図示せず）を有している。あるいは収容部６１５は、洗浄用液体６１０を追加するために、収容部６１５自体を交換できるようになっている。

収容部６１５と供給部６２０の間は、チューブ６２１により接続されている。このチューブ６２１の一端部は収容部６１５の内部に接続されているが、チューブ６２１の他端部は、供給部６２０のスリット６２３の下部に接続されている。このスリット６２３は、Ｚ軸方向に向いていて、スリット６２３はノズルとも呼んでいる。スリット６２３の上端部は、ノズル面７０に非接触で対面する位置に位置決めされる。つまりスリット６２３の上端部は、Ｚ１方向に突出している。

収容部６１５は、液面高さ位置変更部６３０を有している。液面高さ位置変更部６３０は、収容部６１５を、Ｚ軸方向に沿って移動して位置決め可能である。液面高さ位置変更部６３０は、モータ６２４、作動軸６２５、ガイド部材６２６を有している。モータ６２４が作動することにより、作動軸６２５がＺ軸方向に移動し、これによって収容部６１５は、ガイド部材６２６に沿ってＺ軸方向に移動して位置決め可能である。

このように液面高さ位置変更部６３０を設けるのは、収容部６１５内の洗浄用液体６１０の残量が変化して、液面６１０ＡのＺ軸方向の位置が変化するのに対応するためである。洗浄用液体６１０の液面６１０Ａが下がっていけば、収容部６１５は、Ｚ２方向に持ち上げていくことにより、収容部６１５内の洗浄用液体６１０はチューブ６２１を介して供給部６２０に対して常に安定して供給することができる。
液面高さ位置変更部６３０と供給部６２０は、サポート部材６４０に対して支持されている。

次に、移動操作手段６０１について説明する。
移動操作手段６０１は、上述したように液体洗浄手段６００のスリット６２３を、ノズル面７０に対して適切な位置に配置して、そして供給部６２０のスリット６２３の両端部をノズル面７０に対して非接触方向に相対的に移動させるためのものである。
これによって、スリット６２３からＺ２方向に吐出される洗浄用液体６１０は、ノズル面７０に付着している吐出用液体４に対して合体させて、そしてこのノズル面７０の吐出用液体４をノズル面７０から引き剥がすことができる。

移動操作手段６０１は、サポート部材６４０、ガイド部材６４１、モータ６４２、ステージ６４３、モータ６４４を有している。ガイド部材６４１は、Ｚ軸方向に平行に設けられている。このガイド部材６４１のベース部材６４１Ａは、ステージ６４３に対してＸ軸方向に移動して位置決め可能である。たとえば、ベース部材６４１Ａは、ナット６４６を有している。このナット６４６は送りねじ６４５に噛み合っている。送りねじ６４５はモータ６４４の作動により回転する。これによって、モータ６４４が作動すると、ガイド部材６４１と液体洗浄手段６００は、Ｘ軸方向に移動して位置決め可能である。

モータ６４２は、ガイド部材６４１に対してサポート部材６４７に対して取り付けられている。このモータ６４２が作動すると作動軸６４８がＺ軸方向に移動する。サポート部材６４０は、ガイド部材６４１のガイド体６４１Ｒに沿ってＺ軸方向に案内できるようになっている。これによってモータ６４２が作動して作動軸６４８がＺ軸方向に移動することで、サポート部材６４０に支持されている液体洗浄手段６００はＺ軸方向に移動して位置決め可能である。このモータ６４２、作動軸６４８、ガイド体６４１Ｒは、洗浄用液体の吐出高さ位置変更部６９８を構成している。このため、供給部６２０の上端部６２９のＺ軸方向の位置を変更して、洗浄用液体の吐出高さを、ノズル面７０のＺ軸方向の高さ位置に応じて変更できる。

次に、図６と図７を中心として参照して、液滴吐出装置のヘッドのクリーニング方法について説明する。
図６に示すノズル面７０の各ノズル開口１２１ないし１２６からは、それぞれ液滴が吐出される。このような液滴の吐出により図１に示すワークＷの面には所定の液滴による描画動作が行われる。
そのような描画動作の途中あるいは描画動作が終了すると、図６および図７に示すように、ノズル面７０には、インクである吐出用液体４が付着する。この吐出用液体４がノズル面に付着してしまうと、それ以降に行うインク滴の吐出動作はインク滴の飛行曲がり現象を発生させたり吐出不良を生じる。この吐出用液体（インク）４が長時間ノズル面７０に付着してしまうと、ノズル面を構成しているノズルプレートの腐食にもつながってしまう。
そこで、このような吐出用液体（インク）４のノズル面７０の付着を防ぐために、図６に示す液体洗浄手段６００を用いて、ノズル面７０に付着している吐出用液体４の引き剥がしを行う。
図６と図７に示すように各ノズル開口１２１ないし１２６内に位置しているインク滴（吐出用液体の一例）４５６は上に凹形状になっているメニスカスを形成している。

まず図６に示す液体洗浄手段６００は、サポート部材６４０とともに、Ｚ１方向に沿って上昇されることにより、スリット６２３の上端部が、ノズル面７０から離れた非接触状態に位置決めされる。その様子は図８（Ａ）に示しており、ノズル面７０と上端部６２９の間には所定のギャップＧが形成されている。この状態では、図６の供給部６２０はノズル面７０の端部７０ＲからＸ２方向に離れた位置にある。このようにして、スリット６２３の上端部における洗浄用液体６１０がノズル面７０に触れるかどうかの高さ位置まで位置決めする。

次に、図８（Ｂ）に示すように、図６に示すモータ６４４を作動して、ガイド部材６４１とともに液体洗浄手段６００をＸ１方向にノズル面７０に平行になるように移動していく。これによって、スリット６２３の上端部６２９から吐出される液体６１０が、ノズル面７０の吐出用液体４に合体して、ノズル面７０に付着していた吐出用液体４を引き剥がしていく。
そして図８（Ｃ）に示すように、液体洗浄手段６００の供給部６２０が、ノズル面７０の下をＸ１方向に通過していくと、ノズル面７０に付着している全ての吐出用液体４が非接触で除去できる。
この場合に、図６のノズル面７０は撥液処理７０Ａが施されているので、この撥液処理７０Ａは、吐出用液体４がノズル面７０から引き剥がされる動作を助けることができる。これによってノズル面７０からの吐出用液体４の引き剥がし動作をより確実にすることができる。

図６に示す液体洗浄手段６００および移動操作手段６０１は、ノズル面７０のクリーニング装置５５０を構成している。このクリーニング装置５５０の液体洗浄手段６００の供給部６２０は、ノズル面７０に対して相対的に移動することにより、スリット６２３により帯状にＺ１方向に吐出させた洗浄用液体６１０を、ノズル面７０に付着したインクである吐出用液体４に当接させる。この当接により、洗浄用液体６１０と吐出用液体４の液体同士の分子間力によって、ノズル面７０の上の吐出用液体４がスリット６２３側の洗浄用液体６１０に合体する。そして引き続きこの供給部６２０をＸ１方向にノズル面７０に対して平行に相対的に移動させることにより、洗浄用液体６１０に取り込まれたインクである吐出用液体４は、表面張力によってスリット６２３側に留まろうとして、吐出用液体４は容易にノズル面７０から引き剥がして供給部６２０側に取り込むことができる。

このようなノズル面７０の吐出用液体４の非接触ワイピング動作ともいうクリーニング動作に使用する洗浄用液体６１０としては、たとえば描画用のインクに使用されている溶剤を使用するのが好ましい。この溶剤としては、キシレン、アセトン、デカン、ブチルカルビトールアセテート（ＢＣＴＡＣ）、エタノールなどを採用することができる。
あるいはこの洗浄用液体６１０としては、ノズル面７０から吐出するインクと同じ種類のものを使用することも勿論できる。
このように、洗浄用液体６１０としては、インクに使用される溶剤（インクの主な成分）もしくはインクそのものを使用することにより、ノズル面およびヘッド内部への他の種類の物質による汚染を防ぐことができる。

図９は、本発明の別の実施形態を示している。
図９に示す液体洗浄手段６００は、図６に示す液体洗浄手段６００に比べると、次の点が異なる。液体洗浄手段６００には図６に示すような移動操作手段６０１が設けられてはいない。つまり液体洗浄手段６００は、ベース４００に対して固定されている。
ノズル面７０と液体洗浄手段６００との相対的な移動は、ヘッド１１側のモータ２１Ａと図２に示すモータ６２を用いる。モータ２１Ａは、ヘッド１１をＸ軸方向に移動して位置決め可能である。モータ６２は、ヘッド１１をＺ軸方向に移動して位置決め可能である。
これによって、ヘッド１１がモータ６２によりＺ１方向に移動されることにより、図９に示すように供給部６２０のスリット６２３の上端部６２９と洗浄用液体６１０がノズル面７０の吐出用液体４に対して合体できるように位置決めすることができる。

またモータ２１Ａがヘッド１１をＸ軸のＸ１方向に移動して、スリット６２３の上端部６２９の洗浄用液体６１０は、ノズル面７０に対して平行に移動していくことにより、洗浄用液体６１０は吐出用液体４を合体して引き剥がすことができる。
なお、液体洗浄手段６００のサポート部材６４０と液面高さ位置変更部６３０は、図６の有する要素と同じであるのでその説明を用いることにする。また、供給部６２０と収容部６１５の構造も、図６の対応する構成要素と同じであるのでその説明を用いる。

本発明の実施形態では、ヘッドのノズル面と液体洗浄手段とを相対的に移動させることにより、液体洗浄手段の洗浄用液体は吐出用液体に合体しながら液体をノズル面から引き剥がすことができる。したがって、従来のようなノズル開口における吐出用液体のメニスカスを壊すことが無く、しかもノズル面は液体により汚れることが無いので、液滴を吐出する際の液滴の飛行曲がりを防ぐことができる。また液滴がノズル面に付着しないので、ノズル面の腐蝕を確実に防ぐこともできる。
本発明の実施形態では、供給部はノズル面に対して相対的に平行に移動されるので、ノズル面に付着している吐出用液体に対して供給部からの洗浄用液体を確実に合体させることができる。

本発明の実施形態では、ノズル面の撥液処理により、洗浄用液体が吐出用液体に合体して吐出用液体をノズル面から引き剥がすのをさらに容易にすることができる。
本発明の実施形態では、ヘッドに供給するべき吐出用液体に使用される溶剤を使用することで、洗浄用液体はヘッド側の吐出用液体とヘッドのノズル面を異物で汚染することは無い。
本発明の実施形態では、洗浄用液体は、ヘッドに供給するべき吐出用液体と同じ液体を使用することにより、ヘッド側の吐出用液体とノズル面を異物で汚染することは無い。
本発明の実施形態では、供給部は、洗浄用液体をノズル面側の吐出用液体に対して、収容部内の洗浄用液体の残量に応じて確実に供給することができる。

上述したように、本発明の実施形態では、ノズル面のクリーニング（ワイピング）時にヘッド内部のインクのメニスカスが、ノズル面側へ掻き出されてしまう現象を確実に防ぐことができる。
これによって、ノズル面には吐出用液体が付着しない。したがって、拭き残した吐出用液体がノズル開口の近くに付着することが無いので、インクジェット式で吐出する液滴が飛行曲がりを起こすことが無くし、吐出不良が防げる。
また長時間ノズル面に吐出用液体が付着するような現象が全く無いので、液滴を吐出していないにも関わらずノズル面が腐食してしまう現象を確実に防ぐことができる。

本発明の液滴吐出装置の実施形態は、電気光学装置（デバイス）を製造するのに用いることができる。この電気光学装置（デバイス）としては液晶表示装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置、電子放出装置、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）装置および電気泳動表示装置等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるＦＥＤ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置を含む概念である。さらに、電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する各種装置が考えられる。

図１０は、本発明の液滴吐出装置を描画装置として用いて、フラットパネルディスプレイの一種類である有機ＥＬ装置の製造に用いる場合の有機ＥＬ装置の構造例を示している。有機ＥＬ装置７０１は、基板７１１、回路素子部７２１、画素電極７３１、バンク部７４１、発光素子７５１、陰極７６１（対向電極）、および封止用基板７７１から構成された有機ＥＬ素子７０２に対して、フレキシブル基板（図示省略）の配線および駆動ＩＣ（図示省略）を接続したものである。

有機ＥＬ素子７０２の基板７１１上には、回路素子部７２１が形成され、回路素子部７２１上には、複数の画素電極７３１が整列している。そして、各画素電極７３１間には、バンク部７４１が格子状に形成されており、バンク部７４１により生じた凹部開口７４４に、発光素子７５１が形成されている。バンク部７４１および発光素子７５１の上部全面には、陰極７６１が形成され、陰極７６１の上には、封止用基板７７１が積層されている。

有機ＥＬ素子７０２の製造プロセスは、バンク部７４１を形成するバンク部形成工程と、発光素子７５１を適切に形成するためのプラズマ処理工程と、発光素子７５１を形成する発光素子形成工程と、陰極７６１を形成する対向電極形成工程と、封止用基板７７１を陰極７６１上に積層して封止する封止工程とを備えている。
すなわち、有機ＥＬ素子７０２は、予め回路素子部７２１および画素電極７３１が形成された基板７１１（ワークＷ）の所定位置にバンク部７４１を形成した後、プラズマ処理、発光素子７５１および陰極７６１（対向電極）の形成を順に行い、さらに、封止用基板７７１を陰極７６１上に積層して封止することにより製造される。なお、有機ＥＬ素子７０２は、大気中の水分等の影響を受けて劣化しやすいため、有機ＥＬ素子７０２の製造は、ドライエアーまたは不活性ガス（窒素、アルゴン、ヘリウム等）雰囲気で行うことが好ましい。

また、各発光素子７５１は、正孔注入／輸送層７５２およびＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）のいずれかの色に着色された発光層７５３から成る成膜部で構成されており、発光素子形成工程には、正孔注入／輸送層７５２を形成する正孔注入／輸送層形成工程と、３色の発光層７５３を形成する発光層形成工程と、が含まれている。
有機ＥＬ装置７０１は、有機ＥＬ素子７０２を製造した後、有機ＥＬ素子７０２の陰極７６１にフレキシブル基板の配線を接続するとともに、駆動ＩＣに回路素子部７２１の配線を接続することにより製造される。

次に、本発明の実施形態の液滴吐出装置１０を液晶表示装置の製造に適用した場合について説明する。
図１１は、液晶表示装置８０１の断面構造を表している。液晶表示装置８０１は、カラーフィルタ８０２と、対向基板８０３と、カラーフィルタ８０２と対向基板８０３との間に封入された液晶組成物８０４と、バックライト（図示省略）と、で構成されている。対向基板８０３の内側の面には、画素電極８０５と、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子（図示省略）とがマトリクス状に形成されている。画素電極８０５に対向する位置に、カラーフィルタ８０２の赤、緑、青の着色層８１３が配列するようになっている。カラーフィルタ８０２および対向基板８０３のそれぞれ内側の面には、液晶分子を一定方向に配列させる配向膜８０６が形成されており、カラーフィルタ８０２および対向基板８０３のそれぞれ外側の面には、偏光板８０７が接着されている。

カラーフィルタ８０２は、透光性の透明基板８１１と、透明基板８１１上にマトリクス状に並んだ多数の画素（フィルタエレメント）８１２と、画素８１２上に形成された着色層８１３と、各画素８１２を仕切る遮光性の仕切り８１４と、を備えている。着色層８１３および仕切り８１４の上面には、オーバーコート層８１５および電極層８１６が形成されている。

液晶表示装置８０１の製造方法について説明すると、先ず、透明基板８１１に仕切り８１４を作り込んだ後、画素８１２部分にＲ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の着色層８１３を形成する。そして、透明アクリル樹脂塗料とスピンコートしてオーバーコート層８１５を形成し、さらに、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）から成る電極層８１６を形成して、カラーフィルタ８０２を作成する。

対向基板８０３には、画素電極８０５とＴＦＴ素子を作り込んでおく。次に、作成したカラーフィルタ８０２および画素電極８０５が形成された対向基板８０３に配向膜８０６の塗布を行った後、これらを貼り合わせる。そして、カラーフィルタ８０２および対向基板８０３との間に液晶組成物８０４を封入した後、偏光板８０７およびバックライトを積層する。

本発明の液滴吐出装置の実施形態は、上記カラーフィルタのフィルタエレメント（Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の着色層８１３）の形成に用いることができる。また、画素電極８０５に対応する液体材料を用いることにより、画素電極８０５の形成にも用いることが可能である。
また、他の電気光学装置としては、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等の他、プレパラート形成を包含する装置が考えられる。上記した液滴吐出装置を各種の電気光学装置（デバイス）の製造に用いることにより、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。

本発明の電子機器は、上記電気光学装置を搭載している。この場合、電子機器としては、いわゆるフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話、パーソナルコンピュータの他、各種の電気製品がこれに該当する。

図１２は、電子機器の一例である携帯電話１０００の形状例を示している。携帯電話１０００は、本体部１００１と表示部１００２を有している。表示部１００２は、上述したような電気光学装置であるたとえば有機ＥＬ装置７０１や液晶表示装置８０１を用いている。

図１３は、電子機器の他の例であるコンピュータ１１００を示している。コンピュータ１１００は本体部１１０１と表示部１１０２を有している。表示部１１０２は、上述したような電気光学装置の一例である有機ＥＬ装置７０１や液晶表示装置８０１を使用することができる。
本発明の液滴吐出装置の実施形態は、ワークの一例である印刷対象に対して、白黒もしくはカラー印刷（印字）することにも使用できる。この場合には、液体貯留部は、インクカートリッジであり、このインクカートリッジは、１種類もしくは複数種類のインク（たとえばブラック、イエロー、マゼンダ、シアン、ライトシアン、ライトマゼンダ等）を別々に貯留しておく。各インクは液体の一例である。

また上述した実施形態の液滴吐出装置は、インクパックである液体パックがヘッド１１とは別の位置に配置されているいわゆるオフキャリッジタイプのものである。しかしこれに限らずヘッド１１が搭載されているキャリッジに対して液体パックを搭載するいわゆるオンキャリッジタイプの液滴吐出装置であっても勿論構わない。

本発明の実施形態の液滴吐出装置は、従来用いられているワイピング用のクロス（ ）でワイピングしたり、ゴムワイパを用いてワイピングするのに比べて次のようなメリットがある。ワイピング用のクロスを用いる方式では、毛管現象により、ノズル開口内のインクを引っ張り出してしまう恐れがある。またゴムワイパ方式では、ワイパ自体の磨耗やダストの混入あるいはノズルプレートの磨耗などの問題も生じてしまう。
これに対して本発明の実施形態は、洗浄用液体をノズル面に付着している吐出用液体に合体させて引き剥がすだけで、ノズル面に対して非接触によりヘッドのクリーニングを行うことができる。このようなことから、上述したような従来の問題は全く生じない。

本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。さらに、上述の各実施形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。

本発明の液滴吐出装置の好ましい実施形態を示す平面図。 図１の液滴吐出装置のキャリッジ、ヘッド等を示す斜視図。 図２のキャリッジおよびヘッド等を示す図２におけるＥ方向から見た正面図。 ヘッドの圧電振動子の例と液体貯留部の構造例を示す図。 液体貯留部およびヘッドの接続例を示す図。 液体洗浄手段および移動操作手段の構造例を示す図。 ノズル面およびスリットの先端部における洗浄用液体の例を示す図。 ノズル面のノズルに付着している液体とスリットの先端部の洗浄用液体の合体例と引き剥がしの例を示す図。 本発明の別の実施形態を示す図。 本発明の液滴吐出装置により製造される有機ＥＬ装置の形状例を示す断面図。 本発明の液滴吐出装置により製造される液晶表示装置の構造例を示す断面図。 本発明の実施形態により製造された表示装置を備える電子機器の一例である携帯電話を示す斜視図。 電子機器の別の例であるコンピュータを示す斜視図。

符号の説明

４・・・ノズル面に付着している吐出用液体、１０・・・液滴吐出装置、１１・・・ヘッド、７０・・・ノズル面、１２１ないし１２６・・・ノズル開口、４５６・・・インク滴（吐出用液体の一例）、６００・・・液体洗浄手段、６０１・・・移動操作手段、６１０・・・洗浄用液体、６１５・・・収容部、６２０・・・供給部、６３０・・・液面高さ位置変更部、６９８・・・洗浄用液体の吐出高さ変更部

Claims (11)

1. 液滴をワークに吐出するための液滴吐出装置であって、
   吐出用液体が供給されて前記液滴を吐出するヘッドと、
   前記ヘッドのノズル面に付着している前記吐出用液体に合体する洗浄用液体を有する液体洗浄手段と、
   前記ヘッドの前記ノズル面と前記液体洗浄手段とを相対的に移動することで、前記ノズル面に付着している前記吐出用液体を前記ノズル面から引き剥がすための移動操作手段と、
   を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記液体洗浄手段は、
   前記洗浄用液体を収容する収容部と、
   前記収容部内の前記洗浄用液体を前記ノズル面に付着している前記吐出用液体に合体させる供給部と、を有し、
   前記供給部は、前記移動操作手段により前記ノズル面に対して相対的に平行に移動されることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記ノズル面には、前記吐出用液体を撥液する撥液処理が施されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記吐出用液体は、機能性材料を含む溶液であり、前記洗浄用液体は、前記溶液に使用される溶剤であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液滴吐出装置。
5. 前記洗浄用液体は、前記ヘッドに供給される前記吐出用液体と同じ液体であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液滴吐出装置。
6. 前記洗浄用液体の前記収容部は、前記洗浄用液体の液面の高さ位置を変更する液面高さ位置変更部を有していることを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置。
7. 前記洗浄用液体の前記供給部は、前記洗浄用液体の吐出高さ位置を変更する吐出高さ位置変更部を有していることを特徴とする請求項２または請求項６に記載の液滴吐出装置。
8. 液滴をワークに吐出する液滴吐出装置のヘッドをクリーニングするクリーニング方法であって、
   吐出用液体が供給されて前記液滴を吐出する前記ヘッドのノズル面に付着している前記吐出用液体に対して、液体洗浄手段により洗浄用液体を合体させて、移動操作手段により前記ヘッドの前記ノズル面と前記液体洗浄手段とを相対的に移動することで、前記吐出用液体を前記ノズル面から引き剥がすことを特徴とするヘッドのクリーニング方法。
9. ヘッドから液滴をワークに吐出する液滴吐出装置を用いて電気光学装置の製造をする電気光学装置の製造方法であって、
   吐出用液体が供給されて前記液滴を吐出する前記ヘッドのノズル面に付着している前記吐出用液体に対して、液体洗浄手段により洗浄用液体を合体させて、移動操作手段により前記ヘッドの前記ノズル面と前記液体洗浄手段とを相対的に移動することで、前記吐出用液体を前記ノズル面から引き剥がしてクリーニングし、
   前記ノズル面をクリーニングした後に、前記ワークに対して前記液滴を吐出することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
10. ヘッドから液滴をワークに吐出する液滴吐出装置を用いて製造される電気光学装置であって、
    吐出用液体が供給されて前記液滴を吐出する前記ヘッドのノズル面に付着している前記吐出用液体に対して、液体洗浄手段により洗浄用液体を合体させて、移動操作手段により前記ヘッドの前記ノズル面と前記液体洗浄手段とを相対的に移動することで、前記吐出用液体を前記ノズル面から引き剥がしてクリーニングし、
    前記ノズル面をクリーニングした後に、前記ワークに対して前記液滴を吐出することにより製造されることを特徴とする電気光学装置。
11. 請求項１０に記載の前記電気光学装置を搭載したことを特徴とする電子機器。

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