JP2010240506A - Droplet ejection head, and droplet ejection apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a droplet ejection head of a simplified structure capable of making the amount of droplets ejected from its individual nozzles uniform, and a liquid ejection apparatus. <P>SOLUTION: The droplet ejection head that ejects droplets of a functional liquid from its nozzles by actuating a piezoelectric device to vibrate its vibration plate 123 is characterized in that the vibration plate 123 is made to be conductive. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置に関するものである。   The present invention relates to a droplet discharge head and a droplet discharge device.

従来、インクジェット方式で微小な液滴を吐出可能な液滴吐出ヘッドを用いて、液晶表示装置や有機ＥＬ装置等のカラーフィルターに代表される各種の電気光学装置（フラットパネルディスプレイ：ＦＰＤ）を製造する液滴吐出装置が知られている。   Conventionally, various electro-optical devices (flat panel displays: FPD) represented by color filters such as liquid crystal display devices and organic EL devices are manufactured using a droplet discharge head capable of discharging minute droplets by an inkjet method. There is known a droplet discharge device that performs the above-described operation.

上述した液滴吐出装置としては、副走査に起因する吐出精度低下を回避するとともにタクトタイムを短縮すべく、いわゆるラインプリンターのように、キャリッジに対して複数の液滴吐出ヘッドを搭載しているものも知られている（例えば、特許文献１参照）。この構成によれば、キャリッジに搭載された複数の液滴吐出ヘッドの各ノズルにより、ワークの吐出走査方向に直交する方向における描画対象幅をカバーすることができるので、幅広の描画ラインを効率的に形成することができるとされている。   As the above-described droplet discharge device, a plurality of droplet discharge heads are mounted on the carriage like a so-called line printer in order to avoid a decrease in discharge accuracy due to sub-scanning and to shorten the tact time. The thing is also known (for example, refer patent document 1). According to this configuration, each of the nozzles of the plurality of droplet discharge heads mounted on the carriage can cover the drawing target width in the direction perpendicular to the discharge scanning direction of the workpiece, so that a wide drawing line can be efficiently used. It can be formed into.

特開２００４−２０９４２９号公報JP 2004-209429 A

しかしながら、上述した液滴吐出装置にあっては、液滴吐出ヘッドを駆動するための圧電素子（駆動素子）や電子回路等において動作中に自己発熱を起こすため、同一キャリッジ上における液滴吐出ヘッドの使用頻度や液滴吐出ヘッドの搭載場所等によって、同一キャリッジに搭載された各液滴吐出ヘッド間で温度差が生じる。
具体的には、キャリッジ上において、停止中（吐出停止中）の液滴吐出ヘッドの温度よりも、動作中（吐出中）の液滴吐出ヘッドの温度の方が高くなる。また、液滴吐出ヘッドで発生した熱の滞留等により、キャリッジ上の各液滴吐出ヘッドの温度は、キャリッジの両側に搭載された液滴吐出ヘッドから、中央部に搭載された液滴吐出ヘッドにかけて高温になる。その結果、液滴吐出ヘッド内の温度が、各液滴吐出ヘッド間で異なるという問題がある。 However, in the above-described liquid droplet ejection apparatus, self-heating occurs during operation in a piezoelectric element (driving element) or an electronic circuit for driving the liquid droplet ejection head, so the liquid droplet ejection head on the same carriage Depending on the frequency of use and the mounting location of the droplet discharge head, a temperature difference occurs between the droplet discharge heads mounted on the same carriage.
Specifically, on the carriage, the temperature of the droplet discharge head that is operating (discharging) is higher than the temperature of the droplet discharge head that is stopped (stopping discharge). Also, due to the stay of heat generated in the droplet discharge head, the temperature of each droplet discharge head on the carriage changes from the droplet discharge head mounted on both sides of the carriage to the droplet discharge head mounted in the center. It becomes hot over time. As a result, there is a problem that the temperature in the droplet discharge heads differs among the droplet discharge heads.

この場合、液滴吐出ヘッド内に充填された機能液は、温度変動に伴い粘度が変動するため、各液滴吐出ヘッド間に温度むらが生じることで、液滴吐出ヘッドのノズルから吐出される液滴の吐出量が変動する虞がある。
その結果、吐出量の変動に起因して膜厚むら（色むら）等の品質低下を招いてしまうという問題がある。 In this case, since the viscosity of the functional liquid filled in the droplet discharge head fluctuates with temperature fluctuations, temperature unevenness occurs between the droplet discharge heads, and is discharged from the nozzles of the droplet discharge head. There is a possibility that the discharge amount of the droplets varies.
As a result, there is a problem that quality deterioration such as film thickness unevenness (color unevenness) is caused due to fluctuations in the discharge amount.

そこで、上述した問題に対処するために、液滴を吐出させない程度の微振動で圧電素子を駆動し、液滴吐出ヘッド内（機能液）を加熱することで、各キャリッジの液滴吐出ヘッド間での温度むらを抑制し、各液滴吐出ヘッドから吐出される液滴の吐出量を均一に保つようなことも考えられる。
しかしながら、上述した構成にあっては、圧電素子の駆動波形の制御が複雑になるとともに、装置コストも増加するという問題がある。 Therefore, in order to cope with the above-described problems, the piezoelectric elements are driven with a slight vibration that does not cause the liquid droplets to be ejected, and the inside of the liquid droplet ejection head (functional liquid) is heated, so that the liquid droplet ejection heads of each carriage It is also conceivable that the temperature unevenness in the liquid crystal is suppressed and the discharge amount of the droplets discharged from each droplet discharge head is kept uniform.
However, in the above-described configuration, there is a problem that control of the drive waveform of the piezoelectric element becomes complicated and the apparatus cost increases.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、構成の簡素化を図った上で、ノズルから吐出される液滴の吐出量の均一化を図ることができる液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is a droplet discharge head capable of making the discharge amount of the droplets discharged from the nozzles uniform while simplifying the configuration. And it aims at providing a droplet discharge device.

上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出ヘッドは、駆動素子を駆動して振動板を振動させることで、ノズルから機能液の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドにおいて、前記振動板が通電可能に構成されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a droplet discharge head according to the present invention is a droplet discharge head that discharges a functional liquid droplet from a nozzle by driving a driving element to vibrate the vibration plate. Is configured to be energized.

本発明によれば、振動板に通電することで、振動板が発熱することになる。そして、振動板で発生した熱は、流路内の機能液に直接伝達され、機能液が加熱される。すなわち、振動板に通電する電流値を制御するだけで、機能液の温度を調整することができるため、液滴吐出ヘッドの温度むらを抑制してノズルから吐出される液滴の吐出量の均一化を図ることができる。
また、従来の液滴吐出ヘッドの構造を大きく変更する必要がないので、レイアウト性を維持することができる。
さらに、従来のように駆動素子を微振動させて液滴吐出ヘッドの温度制御を行う場合に比べて、機能液の温度制御を容易、かつ効率的に行うことができる。 According to the present invention, the diaphragm generates heat by energizing the diaphragm. The heat generated in the diaphragm is directly transmitted to the functional liquid in the flow path, and the functional liquid is heated. In other words, the temperature of the functional liquid can be adjusted simply by controlling the value of the current supplied to the diaphragm, so that the temperature unevenness of the droplet discharge head is suppressed and the amount of droplets discharged from the nozzles is uniform. Can be achieved.
In addition, since it is not necessary to greatly change the structure of the conventional droplet discharge head, the layout can be maintained.
Furthermore, the temperature control of the functional liquid can be performed easily and efficiently compared to the conventional case where the temperature of the droplet discharge head is controlled by slightly vibrating the drive element.

上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出ヘッドは、前記振動板には発熱素子が配置され、前記発熱素子と前記振動板とが電気的に接続されていることを特徴とする。   In order to solve the above problem, the droplet discharge head of the present invention is characterized in that a heating element is disposed on the diaphragm, and the heating element and the diaphragm are electrically connected.

本発明によれば、振動板に発熱素子が電気的に接続されているため、機能液の温度制御をより効率的に行うことができる。すなわち、製造時において発熱素子自体の抵抗値を適宜選択することで、発熱素子の発熱量を設定することができるので、各液滴吐出ヘッド（機能液）に対して所望の発熱量を付与することができる。
また、振動板に別体として発熱素子を採用することで、発熱源である発熱素子のレイアウト性を向上させることができる。この場合、発熱素子を流路側に配置することで、発熱源となる発熱素子と機能液とが接することになるので、機能液を効率的に加熱することができる。 According to the present invention, since the heat generating element is electrically connected to the diaphragm, the temperature of the functional liquid can be controlled more efficiently. In other words, the heating value of the heating element can be set by appropriately selecting the resistance value of the heating element itself at the time of manufacture, so that a desired heating value is given to each droplet discharge head (functional liquid). be able to.
In addition, by adopting a heat generating element as a separate member for the diaphragm, the layout of the heat generating element that is a heat generating source can be improved. In this case, by disposing the heat generating element on the flow path side, the heat generating element serving as the heat generating source and the functional liquid come into contact with each other, so that the functional liquid can be efficiently heated.

上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出ヘッドは、前記振動板は、伝導層と、前記伝導層を挟持するように形成された非伝導層とで構成され、前記伝導層は、導電性を有する樹脂材料により構成されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, in the liquid droplet ejection head according to the present invention, the diaphragm includes a conductive layer and a non-conductive layer formed so as to sandwich the conductive layer, and the conductive layer includes: It is comprised by the resin material which has electroconductivity.

本発明によれば、振動板の厚み設定を容易に行うことができるので、振動板の可撓性（振動特性）を維持して、駆動素子の駆動に伴う追従性を維持することができる。これにより、液滴の吐出精度を維持することができる。   According to the present invention, since the thickness of the diaphragm can be easily set, the flexibility (vibration characteristics) of the diaphragm can be maintained, and the followability associated with driving of the drive element can be maintained. As a result, the droplet ejection accuracy can be maintained.

上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出装置は、上記本発明の液滴吐出ヘッドと、記録媒体が載置されるセットテーブルとを備えた液滴吐出装置において、複数の前記液滴吐出ヘッドが搭載されたキャリッジを備え、前記キャリッジと前記セットテーブルとを相対的に走査しながら、前記各液滴吐出ヘッドの前記ノズルから前記記録媒体に向けて前記機能液の液滴を吐出することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, a droplet discharge device according to the present invention is a droplet discharge device including the droplet discharge head according to the present invention and a set table on which a recording medium is placed. A carriage having a droplet discharge head mounted thereon, and discharging droplets of the functional liquid from the nozzles of the droplet discharge heads toward the recording medium while relatively scanning the carriage and the set table; It is characterized by doing.

本発明によれば、同一キャリッジ上における複数の液滴吐出ヘッドのうち、比較的温度が低い液滴吐出ヘッドの温度を、比較的温度が高い液滴吐出ヘッドの温度と同等になるように振動板の電流値を制御することで、複数の液滴吐出ヘッドのうち、比較的温度が低い液滴吐出ヘッドが積極的に加熱されることになる。これにより、同一キャリッジ上における各液滴吐出ヘッドの温度が所定温後で均一化されるため、各液滴吐出ヘッドを駆動するための駆動素子や機能液の温度むらを抑制することができる。その結果、同一キャリッジ上における液滴吐出ヘッドの機能液の粘度の均一化を図り、液滴の吐出量の均一化を図ることができる。
したがって、吐出量の変動に起因する膜厚むら（色むら）を抑制して、吐出精度を向上させることができるので、製品の品質向上を図ることができる。 According to the present invention, among the plurality of droplet discharge heads on the same carriage, the temperature of the droplet discharge head having a relatively low temperature is oscillated so as to be equal to the temperature of the droplet discharge head having a relatively high temperature. By controlling the current value of the plate, a droplet discharge head having a relatively low temperature among the plurality of droplet discharge heads is positively heated. As a result, the temperature of each droplet discharge head on the same carriage is equalized after a predetermined temperature, so that the temperature unevenness of the drive element and functional liquid for driving each droplet discharge head can be suppressed. As a result, the viscosity of the functional liquid of the droplet discharge head on the same carriage can be made uniform, and the amount of discharged droplets can be made uniform.
Therefore, the film thickness unevenness (color unevenness) due to the variation in the discharge amount can be suppressed and the discharge accuracy can be improved, so that the quality of the product can be improved.

液滴吐出装置の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a droplet discharge device. 液滴吐出装置の平面図である。It is a top view of a droplet discharge device. 液滴吐出装置の側面図である。It is a side view of a droplet discharge device. メンテナンス手段の外観斜視図である。It is an external appearance perspective view of a maintenance means. 複数のキャリッジユニットの説明図である。It is explanatory drawing of a some carriage unit. 液滴吐出ヘッドの外観斜視図である。It is an external perspective view of a droplet discharge head. 第１実施形態における液滴吐出ヘッドを説明するための図であり、（ａ）は部分斜視図、（ｂ）は断面図である。It is a figure for demonstrating the droplet discharge head in 1st Embodiment, (a) is a fragmentary perspective view, (b) is sectional drawing. 振動板の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of a diaphragm. 第２実施形態における液滴吐出ヘッドの断面図である。It is sectional drawing of the droplet discharge head in 2nd Embodiment.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.

（第１実施形態）
（液滴吐出装置）
図１は液滴吐出装置の外観斜視図である。また、図２は液滴吐出装置の平面図であり、図３は液滴吐出装置の側面図である。
図１〜３に示すように、液滴吐出装置１は、床上に設置した大型の共通架台２１と、共通架台２１上の全域に広く載置された描画装置２２と、描画装置２２に添設されたメンテナンス手段２３とを備え、メンテナンス手段２３により液滴吐出ヘッド７２（図６，７参照）の機能維持・回復を行うとともに、描画装置２２によりワークＷ上に機能液Ｌ（図７参照）を吐出する描画処理を行うようにしている。なお、この液滴吐出装置１には、図示しない制御装置が搭載されており、描画装置２２及びメンテナンス手段２３を統括的に制御している。また、液滴吐出装置１に導入されるワークＷ（図１参照）は、例えば石英ガラスやポリイミド樹脂等で構成された透明基板である。 (First embodiment)
(Droplet discharge device)
FIG. 1 is an external perspective view of a droplet discharge device. 2 is a plan view of the droplet discharge device, and FIG. 3 is a side view of the droplet discharge device.
As shown in FIGS. 1 to 3, the droplet discharge device 1 includes a large common frame 21 installed on the floor, a drawing device 22 widely placed on the entire area of the common frame 21, and an attachment to the drawing device 22. The maintenance unit 23 maintains and recovers the function of the droplet discharge head 72 (see FIGS. 6 and 7), and the functional liquid L (see FIG. 7) on the workpiece W by the drawing device 22. A drawing process for discharging the ink is performed. The droplet discharge device 1 is equipped with a control device (not shown), and comprehensively controls the drawing device 22 and the maintenance means 23. Moreover, the workpiece | work W (refer FIG. 1) introduce | transduced into the droplet discharge apparatus 1 is a transparent substrate comprised, for example with quartz glass, a polyimide resin, etc.

（描画装置）
まず、液滴吐出装置１における描画装置２２について説明する。
描画装置２２は、複数（例えば、１２個）の液滴吐出ヘッド７２とこれを搭載したキャリッジ７３とから成る複数（例えば、７個）のキャリッジユニット３１と、共通架台２１上に設置され、ワークＷを載置するセットテーブル５１（図３参照）を有し、ワークＷをＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル３２と、Ｘ軸テーブル３２を跨ぐようにして配設され、各キャリッジユニット３１を個々にＹ軸方向に移動させるＹ軸テーブル３３と、これらキャリッジユニット３１に搭載された液滴吐出ヘッド７２に機能液Ｌをそれぞれ供給する７個の機能液供給ユニット１０１とを備えている。 (Drawing device)
First, the drawing device 22 in the droplet discharge device 1 will be described.
The drawing device 22 is installed on a plurality of (for example, seven) carriage units 31 including a plurality of (for example, twelve) droplet discharge heads 72 and a carriage 73 on which the droplet discharging heads 72 are mounted, and the common gantry 21. There is a set table 51 (see FIG. 3) on which W is placed, and an X-axis table 32 for moving the workpiece W in the X-axis direction, and an X-axis table 32 are disposed so as to straddle each carriage unit 31. A Y-axis table 33 that individually moves in the Y-axis direction and seven functional liquid supply units 101 that respectively supply the functional liquid L to the droplet discharge heads 72 mounted on the carriage unit 31 are provided.

そして、図２に示すように、Ｘ軸テーブル３２によるワークＷの移動軌跡と、Ｙ軸テーブル３３によるキャリッジユニット３１の移動軌跡とが交わる領域が、描画処理を行う描画エリア４１となっておいる。また、Ｙ軸テーブル３３によるキャリッジユニット３１の移動軌跡上のＸ軸テーブル３２から外側に外れた領域が、メンテナンスエリア４２となっており、このメンテナンスエリア４２に上述したメンテナンス手段２３が設置されている。一方、Ｘ軸テーブル３２の手前側の領域は、液滴吐出装置１に対するワークＷの搬出入を行うワーク搬出入エリア４３となっている。   As shown in FIG. 2, a region where the movement locus of the workpiece W by the X-axis table 32 and the movement locus of the carriage unit 31 by the Y-axis table 33 intersect is a drawing area 41 for performing drawing processing. . An area outside the X-axis table 32 on the movement locus of the carriage unit 31 by the Y-axis table 33 is a maintenance area 42, and the maintenance means 23 described above is installed in the maintenance area 42. . On the other hand, the area on the near side of the X-axis table 32 is a work carry-in / out area 43 where the work W is carried into and out of the droplet discharge device 1.

図１〜３に示すように、Ｘ軸テーブル３２は、導入されたワークＷをセットするセットテーブル５１と、セットテーブル５１をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸エアースライダー（図３参照）５２と、Ｘ軸方向に延在し、セットテーブル５１を介してワークＷをＸ軸方向に移動させる左右一対のＸ軸リニアモーター５３，５３と、Ｘ軸リニアモーター５３に並設され、Ｘ軸エアースライダー５２の移動を案内する一対のＸ軸ガイドレール５４，５４と、セットテーブル５１の位置を把握するためのＸ軸リニアスケール（不図示）とを備えている。そして、一対のＸ軸リニアモーター５３，５３を駆動すると、一対のＸ軸ガイドレール５４，５４をガイドにしながら、Ｘ軸エアースライダー５２をＸ軸方向に移動し、セットテーブル５１にセットされたワークＷがＸ軸方向に移動する。   As shown in FIGS. 1 to 3, the X-axis table 32 includes a set table 51 for setting the introduced work W, and an X-axis air slider for slidably supporting the set table 51 in the X-axis direction (see FIG. 3). 52, a pair of left and right X-axis linear motors 53, 53 that extend in the X-axis direction and move the workpiece W in the X-axis direction via the set table 51, and the X-axis linear motor 53 are arranged in parallel. A pair of X-axis guide rails 54 and 54 for guiding the movement of the air slider 52 and an X-axis linear scale (not shown) for grasping the position of the set table 51 are provided. When the pair of X-axis linear motors 53 and 53 are driven, the X-axis air slider 52 is moved in the X-axis direction while the pair of X-axis guide rails 54 and 54 are used as guides, and the workpiece set on the set table 51 W moves in the X-axis direction.

図３に示すように、セットテーブル５１は、ワークＷを直接吸着セットする吸着テーブル５６と、吸着テーブル５６の下部に接続された回転部５８、及び回転部５８の下部に接続されＸ軸エアースライダー５２上に配設された固定部５９で構成され、吸着テーブル５６を介してワークＷのθ位置を微調整（θ補正）するワークθ軸テーブル５７とを有している。   As shown in FIG. 3, the set table 51 includes a suction table 56 for directly sucking and setting the workpiece W, a rotating unit 58 connected to the lower part of the suction table 56, and an X-axis air slider connected to the lower part of the rotating unit 58. And a work θ axis table 57 that finely adjusts (θ correction) the θ position of the work W via the suction table 56.

図１〜３に示すように、吸着テーブル５６は、平面視略正方形に形成され、その一辺の長さは、最大サイズのワークＷの長辺の長さに合わせて設定されており、ワークＷを縦置き（ワークＷの長辺をＸ軸方向と平行にする）及び横置き（ワークＷの長辺をＹ軸方向と平行にする）のいずれか任意の向きでセット可能になっている。また、いずれのサイズのワークＷも、センター合わせでセットされる。   As shown in FIGS. 1 to 3, the suction table 56 is formed in a substantially square shape in plan view, and the length of one side thereof is set according to the length of the long side of the workpiece W having the maximum size. Can be set in any orientation of vertical placement (the long side of the work W is parallel to the X-axis direction) and horizontal placement (the long side of the work W is parallel to the Y-axis direction). In addition, the workpieces W of any size are set center-aligned.

ワークθ軸テーブル５７の固定部５９上には、吸着テーブル５６の描画エリア４１側（図３の右側）に隣接して、メンテナンス手段２３の定期フラッシングボックス１１６が設置されている。定期フラッシングボックス１１６は、液滴吐出ヘッド７２による液滴吐出動作（描画動作）が行われない待機状態のときに、セットテーブル５１の移動により液滴吐出ヘッド７２と対向する位置に配置される。   On the fixed portion 59 of the work θ-axis table 57, a regular flushing box 116 of the maintenance means 23 is installed adjacent to the drawing area 41 side (right side in FIG. 3) of the suction table 56. The regular flushing box 116 is disposed at a position facing the droplet discharge head 72 by the movement of the set table 51 in a standby state where the droplet discharge operation (drawing operation) by the droplet discharge head 72 is not performed.

一方、Ｙ軸テーブル３３は、Ｙ軸方向に延在する前後一対の支持スタンド６６，６６（図３参照）上に支持され、描画エリア４１及びメンテナンスエリア４２間を架け渡すとともに、描画エリア４１とメンテナンスエリア４２との間で各キャリッジユニット３１を個々に移動（走査）させるものである。Ｙ軸テーブル３３は、各キャリッジユニット３１をそれぞれ垂設する複数のブリッジプレート６１と、各ブリッジプレート６１がＹ軸方向に整列するよう、これを両持ちで支持する複数組のＹ軸スライドテーブル６２と、Ｙ軸方向に延在し、各組のＹ軸スライドテーブル６２を介して各ブリッジプレート６１をＹ軸方向に移動させる前後一対のＹ軸リニアモーター６３，６３と、Ｙ軸方向に延在し、各ブリッジプレート６１の移動を案内する前後各２本（計４本）のＹ軸ガイドレール６４と、各キャリッジユニット３１の移動位置を検出するＹ軸リニアスケール（不図示）とを備えている。   On the other hand, the Y-axis table 33 is supported on a pair of front and rear support stands 66, 66 (see FIG. 3) extending in the Y-axis direction, spans between the drawing area 41 and the maintenance area 42, and Each carriage unit 31 is individually moved (scanned) to and from the maintenance area 42. The Y-axis table 33 includes a plurality of bridge plates 61 that respectively suspend the carriage units 31 and a plurality of sets of Y-axis slide tables 62 that support the bridge plates 61 by holding them so that the bridge plates 61 are aligned in the Y-axis direction. A pair of front and rear Y-axis linear motors 63, 63 extending in the Y-axis direction and moving each bridge plate 61 in the Y-axis direction via each pair of Y-axis slide tables 62, and extending in the Y-axis direction And two Y-axis guide rails 64 for guiding the movement of each bridge plate 61 before and after (four in total) and a Y-axis linear scale (not shown) for detecting the movement position of each carriage unit 31. Yes.

そして、一対のＹ軸リニアモーター６３，６３を駆動すると、各Ｙ軸スライドテーブル６２をそれぞれ独立して移動させ、各キャリッジユニット３１を個別にＹ軸方向へ移動させることができる。これによれば、各キャリッジユニット３１に対する個々の移動を、単純な構造で且つ精度良く行うことができる。   When the pair of Y-axis linear motors 63 and 63 are driven, each Y-axis slide table 62 can be moved independently, and each carriage unit 31 can be individually moved in the Y-axis direction. According to this, each movement with respect to each carriage unit 31 can be performed with a simple structure and high accuracy.

さらに、各組のＹ軸スライドテーブル６２に支持されたブリッジプレート６１上には、各液滴吐出ヘッド７２を駆動するヘッド用電装ユニット９７が設けられている。各ヘッド用電装ユニット９７は、相互に干渉することがないよう（ノイズ防止）、千鳥状に配置されている。また、前後一対の支持スタンド６６，６６には、それぞれ前後側面にブラケット６７が外向きに固定されており、各ブラケット６７上にＹ軸収容ボックス６８が支持されている。２個のＹ軸収容ボックス６８には、各ヘッド用電装ユニット９７の千鳥配置に対応して、各Ｙ軸ケーブル担持体６９（ケーブルベア：登録商標）が、４個と３個に二分されて収容されている。各Ｙ軸ケーブル担持体６９は、ヘッド用電装ユニット９７に接続するフレキシブルフラットケーブル（不図示）を各キャリッジユニット３１の移動に追従可能に構成されている。
また、図示しないが、各機能液供給ユニット１０１のタンクユニットは、各ヘッド用電装ユニット９７に対峙するようにして、千鳥状に配置されている。 Further, on the bridge plate 61 supported by each pair of Y-axis slide tables 62, a head electrical unit 97 for driving each droplet discharge head 72 is provided. The head electrical units 97 are arranged in a staggered manner so as not to interfere with each other (noise prevention). In addition, brackets 67 are fixed outwardly on the front and rear side surfaces of the pair of front and rear support stands 66 and 66, and a Y-axis accommodation box 68 is supported on each bracket 67. In the two Y-axis housing boxes 68, each Y-axis cable carrier 69 (cable bear: registered trademark) is divided into four and three parts corresponding to the staggered arrangement of the head electrical units 97. Contained. Each Y-axis cable carrier 69 is configured such that a flexible flat cable (not shown) connected to the head electrical unit 97 can follow the movement of each carriage unit 31.
Although not shown, the tank units of the functional liquid supply units 101 are arranged in a staggered manner so as to face the electrical unit 97 for each head.

（メンテナンス手段）
図４は、メンテナンス手段の外観斜視図である。
図２，４に示すように、メンテナンス手段２３は、吐出機能を維持した状態で液滴吐出ヘッド７２を保管するとともに、吐出機能を維持・回復するものであり、アングル架台１１８上に支持されてメンテナンスエリア４２に配設されている。
メンテナンス手段２３は、液滴吐出ヘッド７２を吸引して、液滴吐出ヘッド７２から機能液Ｌ（図７（ｂ）参照）を強制的に排出させる吸引ユニット１１１と、機能液Ｌが付着して汚れた液滴吐出ヘッド７２の後述するノズル面９３（図７参照）を払拭するワイピングユニット１１３と、吸引ユニット１１１の分割吸引ユニット１１２及びワイピングユニット１１３をそれぞれ個別に昇降可能に支持するユニット昇降機構１１５から構成されるユニット昇降手段１１４とを有している。さらに、メンテナンス手段２３は、上述したワークθ軸テーブル５７上に配設された定期フラッシングボックス１１６を有している。 (Maintenance means)
FIG. 4 is an external perspective view of the maintenance means.
As shown in FIGS. 2 and 4, the maintenance unit 23 stores the droplet discharge head 72 while maintaining the discharge function, and maintains / recovers the discharge function, and is supported on the angle mount 118. It is disposed in the maintenance area 42.
The maintenance unit 23 sucks the droplet discharge head 72 and forcibly discharges the functional liquid L (see FIG. 7B) from the droplet discharge head 72, and the functional liquid L adheres to the maintenance unit 23. A wiping unit 113 for wiping a later-described nozzle surface 93 (see FIG. 7) of the dirty droplet discharge head 72, and a unit lifting mechanism for supporting the divided suction unit 112 and the wiping unit 113 of the suction unit 111 so that they can be moved up and down individually. And unit lifting / lowering means 114 constituted by 115. Further, the maintenance means 23 has a regular flushing box 116 disposed on the workpiece θ-axis table 57 described above.

吸引ユニット１１１は、各キャリッジユニット３１に対応して、Ｙ軸方向に配列された分割吸引ユニット１１２を有している。各分割吸引ユニット１１２は、キャリッジユニット３１に対して下側から臨み、各液滴吐出ヘッド７２における後述するノズルプレート９２のノズル面９３にそれぞれ気密に封止させるキャップ１２１と、キャップ１２１を昇降自在に支持するキャップ支持部材１２２と、封止させたキャップ１２１を介して液滴吐出ヘッド７２に吸引力を作用させるエゼクタ（不図示）とを備えている。   The suction unit 111 has divided suction units 112 arranged in the Y-axis direction corresponding to the carriage units 31. Each divided suction unit 112 faces the carriage unit 31 from the lower side, and a cap 121 for hermetically sealing a nozzle surface 93 of a later-described nozzle plate 92 in each droplet discharge head 72, and the cap 121 can be raised and lowered. And an ejector (not shown) that applies a suction force to the droplet discharge head 72 via the sealed cap 121.

キャップ１２１は、各キャリッジ７３に搭載された液滴吐出ヘッド７２の並びに対応させて、キャップ支持部材１２２に配設されている。そして、キャップ１２１をノズル面９３に封止させた状態でエゼクタを駆動することにより、ノズル９５から機能液Ｌを吸引することで、液滴吐出ヘッド７２内で増粘した機能液Ｌを除去することができる。   The cap 121 is disposed on the cap support member 122 so as to correspond to the arrangement of the droplet discharge heads 72 mounted on each carriage 73. Then, by driving the ejector with the cap 121 sealed to the nozzle surface 93, the functional liquid L that has been thickened in the droplet discharge head 72 is removed by sucking the functional liquid L from the nozzle 95. be able to.

ワイピングユニット１１３は、メンテナンスエリア４２の描画エリア４１側、すなわち描画エリア４１と吸引ユニット１１１との間に配置されており、液滴吐出ヘッド７２の吸引等により、機能液Ｌが付着して汚れたノズル面９３を、洗浄液を含浸させたワイピングシート１２３を用いて拭き取るものである。そして、吸引ユニット１１１による吸引処理と、吸引処理によりノズル面９３に付着した機能液Ｌを拭き取るワイピングとにより、ノズル詰まりの生じた液滴吐出ヘッド７２の吐出機能を回復させることができる。   The wiping unit 113 is arranged on the drawing area 41 side of the maintenance area 42, that is, between the drawing area 41 and the suction unit 111, and the functional liquid L adheres and becomes dirty due to the suction of the droplet discharge head 72 or the like. The nozzle surface 93 is wiped using a wiping sheet 123 impregnated with a cleaning liquid. Then, the discharge function of the droplet discharge head 72 in which nozzle clogging has occurred can be recovered by the suction processing by the suction unit 111 and wiping to wipe off the functional liquid L adhering to the nozzle surface 93 by the suction processing.

図３に示すように、上述した定期フラッシングボックス１１６は、ワークＷに対する描画を一時的に停止するときに行うフラッシングを受けるためのものであり、上記のワークθ軸テーブル５７上に設けられている。そして、ワークＷの交換のためにセットテーブル５１がワーク搬出入エリア４３に臨むとき、定期フラッシングボックス１１６が描画エリア４１に臨み、液滴吐出ヘッド７２からのフラッシングを受けるようになっている。   As shown in FIG. 3, the above-described regular flushing box 116 is for receiving flushing that is performed when drawing on the workpiece W is temporarily stopped, and is provided on the workpiece θ-axis table 57. . When the set table 51 faces the workpiece carry-in / out area 43 for exchanging the workpiece W, the regular flushing box 116 faces the drawing area 41 and receives the flushing from the droplet discharge head 72.

（キャリッジユニット）
図５は、複数のキャリッジユニットの説明図である。
図１，５に示すように、描画装置２２の各キャリッジユニット３１は、Ｙ軸テーブル３３の各ブリッジプレート６１によりそれぞれ垂設されてＹ軸方向に沿って並んでいる。各キャリッジユニット３１は、各液滴吐出ヘッド７２からなるヘッドユニット７１と、ヘッドユニット７１及び機能液供給ユニット１０１の後述するバルブユニット１０４を搭載するキャリッジ７３とから構成されている。 (Carriage unit)
FIG. 5 is an explanatory diagram of a plurality of carriage units.
As shown in FIGS. 1 and 5, the carriage units 31 of the drawing device 22 are respectively suspended by the bridge plates 61 of the Y-axis table 33 and aligned along the Y-axis direction. Each carriage unit 31 includes a head unit 71 including each droplet discharge head 72 and a carriage 73 on which a later-described valve unit 104 of the head unit 71 and the functional liquid supply unit 101 is mounted.

図３，５に示すように、各キャリッジ７３は、ヘッドユニット７１及びバルブユニット１０４を位置決め固定する平面視略平行四辺形の支持プレート７６と、支持プレート７６を保持するキャリッジ本体７７（図３参照）と、キャリッジ本体７７を吊設するとともに、キャリッジ本体７７の上部に連結され、キャリッジ本体７７を介してヘッドユニット７１のθ位置を微調整（θ軸補正）するヘッドθ軸テーブル７８と、ヘッドθ軸テーブル７８の上部に連結され、ヘッドθ軸テーブル７８及びキャリッジ本体７７を介してヘッドユニット７１のＺ位置を微調整（Ｚ軸補正）するヘッドＺ軸テーブル７９とを有している。   As shown in FIGS. 3 and 5, each carriage 73 includes a support plate 76 having a substantially parallelogram in plan view for positioning and fixing the head unit 71 and the valve unit 104, and a carriage body 77 for holding the support plate 76 (see FIG. 3). ) And a head θ-axis table 78 which is suspended from the carriage main body 77 and is coupled to the upper portion of the carriage main body 77 and finely adjusts the θ position of the head unit 71 via the carriage main body 77 (θ-axis correction). The head Z-axis table 79 is coupled to the upper portion of the θ-axis table 78 and finely adjusts the Z position of the head unit 71 (Z-axis correction) via the head θ-axis table 78 and the carriage body 77.

支持プレート７６は、ステンレス等から成る平面視略平行四辺形の厚板で構成されており、各液滴吐出ヘッド７２を位置決めするとともに、ヘッド保持部材（不図示）により各液滴吐出ヘッド７２を裏面側から固定するための各装着開口（不図示）が形成されている。そして、支持プレート７６は、キャリッジ本体７７に着脱自在に支持され、ヘッドユニット７１は、バルブユニット１０４とともに支持プレート７６を介してキャリッジ７３に搭載される。   The support plate 76 is formed of a thick plate having a substantially parallelogram shape in plan view made of stainless steel or the like. The support plate 76 positions each droplet discharge head 72, and each droplet discharge head 72 is fixed by a head holding member (not shown). Each mounting opening (not shown) for fixing from the back side is formed. The support plate 76 is detachably supported by the carriage body 77, and the head unit 71 is mounted on the carriage 73 via the support plate 76 together with the valve unit 104.

（液滴吐出ヘッド）
図６は液滴吐出ヘッドの外観斜視図である。
図６に示すように、液滴吐出ヘッド７２は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針８２を有する機能液導入部８１と、機能液導入部８１に連なる２連のヘッド基板８３と、機能液導入部８１の下方（同図では上方）に連なり、内部に機能液Ｌで満たされるヘッド内流路１２８（図７参照）が形成されたヘッド本体８４とを備えている。接続針８２は、後述する圧力調整弁１０５（図５参照）を介して機能液タンク（不図示）に接続され、液滴吐出ヘッド７２のヘッド内流路１２８に機能液Ｌを供給する。また、ヘッド本体８４は、ピエゾ素子等で構成されたキャビティ９１と、複数のノズル９５がそれぞれ平行に配列されてなる２本のノズル列９４，９４を有するノズルプレート９２とを有している。 (Droplet ejection head)
FIG. 6 is an external perspective view of the droplet discharge head.
As shown in FIG. 6, the droplet discharge heads 72 are so-called two-units, a functional liquid introduction unit 81 having two connection needles 82, and a dual head substrate 83 that is continuous with the functional liquid introduction unit 81. And a head main body 84 which is connected to the lower side (upper side in the figure) of the functional liquid introduction portion 81 and has an in-head flow path 128 (see FIG. 7) filled with the functional liquid L therein. The connection needle 82 is connected to a functional liquid tank (not shown) via a pressure adjustment valve 105 (see FIG. 5) described later, and supplies the functional liquid L to the in-head flow path 128 of the droplet discharge head 72. The head main body 84 includes a cavity 91 formed of a piezoelectric element or the like, and a nozzle plate 92 having two nozzle rows 94 and 94 in which a plurality of nozzles 95 are arranged in parallel.

図７は液滴吐出ヘッドの説明図であり、（ａ）は液滴吐出ヘッドの部分斜視図、（ｃ）は液滴吐出ヘッドの１ノズル分の部分断面図である。なお、図７においては、図６に対して液滴吐出ヘッド７２が上下逆に図示されている。
液滴吐出ヘッド７２は、例えばピエゾ素子によって液室を圧縮してその圧力波で機能液Ｌの液滴Ｌ１を吐出させるものであって、上述したように複数列に配列された複数のノズル９５を有している。 7A and 7B are explanatory views of the droplet discharge head. FIG. 7A is a partial perspective view of the droplet discharge head, and FIG. 7C is a partial cross-sectional view of one nozzle of the droplet discharge head. In FIG. 7, the droplet discharge head 72 is shown upside down with respect to FIG.
The droplet discharge head 72 compresses the liquid chamber with, for example, a piezo element and discharges the droplet L1 of the functional liquid L with its pressure wave. The plurality of nozzles 95 arranged in a plurality of rows as described above. have.

液滴吐出ヘッド７２は、図７（ａ）に示すように、ノズルプレート９２（例えば、ステンレス製）と振動板１２３とを備え、両者を仕切部材１２４を介して接合したものである。ノズルプレート９２と流路形成部としての振動板１２３との間には、仕切部材１２４によって複数の空間１２５と液溜部１２６とが形成されている。各空間１２５及び液溜部１２６の内部には、機能液Ｌが充填されており、各空間１２５と液溜部１２６とは供給口１２７を介して連通している。すなわち、空間１２５及び供給口１２７は、液溜部１２６に満たされた機能液Ｌをノズル９５に導くためのヘッド内流路１２８を形成している。
また、ヘッド内流路１２８は、一端側（吐出側）がノズルプレート９２の各ノズル９５に連通している一方、他端側（供給側）が液溜部１２６を介して振動板１２３に形成された機能液供給孔１２９に連通している。 As shown in FIG. 7A, the droplet discharge head 72 includes a nozzle plate 92 (for example, made of stainless steel) and a vibration plate 123, which are joined via a partition member 124. A plurality of spaces 125 and a liquid reservoir 126 are formed by the partition member 124 between the nozzle plate 92 and the diaphragm 123 as a flow path forming unit. Each space 125 and the liquid reservoir 126 are filled with a functional liquid L, and each space 125 and the liquid reservoir 126 communicate with each other via a supply port 127. That is, the space 125 and the supply port 127 form an in-head flow path 128 for guiding the functional liquid L filled in the liquid reservoir 126 to the nozzle 95.
In addition, one end side (discharge side) of the in-head flow path 128 communicates with each nozzle 95 of the nozzle plate 92, while the other end side (supply side) is formed in the diaphragm 123 via the liquid reservoir 126. The functional fluid supply hole 129 is communicated with.

また、振動板１２３の空間１２５に対向する面と反対側の面（振動板１２３の上面）上には、図７（ｂ）に示すように、圧電素子（ピエゾ素子）１２０が接合されている。この圧電素子１２０は、圧電材料を一対の電極１３０で挟持したものであり、ノズル９５毎に設けられている。圧電素子１２０は、一対の電極１３０に駆動信号を印加すると収縮するよう構成されたものである。   Further, as shown in FIG. 7B, a piezoelectric element (piezo element) 120 is joined on the surface opposite to the surface facing the space 125 of the diaphragm 123 (the upper surface of the diaphragm 123). . The piezoelectric element 120 is obtained by sandwiching a piezoelectric material between a pair of electrodes 130, and is provided for each nozzle 95. The piezoelectric element 120 is configured to contract when a drive signal is applied to the pair of electrodes 130.

また、図６に示すように、上述したヘッド基板８３には、２連のコネクタ９６，９６が設けられており、各コネクタ９６は、フレキシブルフラットケーブルを介して上述したヘッド用電装ユニット９７（図３参照）に接続されている。ヘッド用電装ユニット９７には、上述した制御装置から描画データが出力されるようになっており、この描画データに基づいて圧電素子１２０の電極１３０に駆動信号が出力されるようになっている。なお、本実施形態では、各キャリッジユニット３１のうち少なくとも１つのキャリッジユニット３１を、Ｘ軸方向に沿ってワークＷに対して相対的に移動させながら、描画エリア４１においてその液滴吐出ヘッド７２からワークＷ上に液滴Ｌ１を吐出して描画処理を行う構成となっている。   As shown in FIG. 6, the head substrate 83 described above is provided with two connectors 96, 96, and each connector 96 is connected to the above-described head electrical unit 97 (see FIG. 6) via a flexible flat cable. 3). Drawing data is output from the above-described control device to the head electrical unit 97, and a drive signal is output to the electrode 130 of the piezoelectric element 120 based on the drawing data. In the present embodiment, at least one of the carriage units 31 is moved relative to the workpiece W along the X-axis direction while being moved from the droplet discharge head 72 in the drawing area 41. The drawing process is performed by discharging the droplet L1 onto the workpiece W.

また、図５に示すように、各キャリッジ７３に搭載された各機能液供給ユニット１０１は、機能液Ｌを貯留する機能液タンクから成るタンクユニットと、機能液タンク及び液滴吐出ヘッド７２間の水頭圧を調整する圧力調整弁１０５から成るバルブユニット１０４と、機能液タンクと圧力調整弁１０５とをそれぞれ接続するタンク側給液チューブ（不図示）と、圧力調整弁１０５及び液滴吐出ヘッド７２（の各２連の接続針８２）をそれぞれ分岐継手（不図示）を介して接続するヘッド側給液チューブ（不図示）とを有している。   As shown in FIG. 5, each functional liquid supply unit 101 mounted on each carriage 73 includes a tank unit composed of a functional liquid tank that stores the functional liquid L, and between the functional liquid tank and the droplet discharge head 72. A valve unit 104 including a pressure adjustment valve 105 that adjusts the water head pressure, a tank-side liquid supply tube (not shown) that connects the functional liquid tank and the pressure adjustment valve 105, a pressure adjustment valve 105, and a droplet discharge head 72. (Each of the two connecting needles 82) has a head-side liquid supply tube (not shown) for connecting via a branch joint (not shown).

（振動板）
図８は、振動板１２３の拡大断面図である。
ここで、図８に示すように、本実施形態の振動板１２３は、厚さが例えば数μ程度に形成された可撓性を有するシート状のものであり、仕切部材１２４上の全面に亘ってヘッド内流路１２８を閉塞するように接合されている。振動板１２３は、導電性を有する伝導層１２３ａと、この伝導層１２３ａを厚さ方向で挟むように接合された非伝導層１２３ｂとで構成されている。なお、本実施形態において、伝導層１２３ａの構成材料としては、ポリチオフェン等の導電性ポリマーが好適に用いられており、製造時にドーピングを行うことによって電気導電率を比較的低く設定している。また、非伝導層１２３ｂの構成材料としては、流路１２８内の機能液Ｌへ効率的に熱を伝達するため、熱伝導率が比較的高い材料を採用することが好ましい。 (Diaphragm)
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the diaphragm 123.
Here, as shown in FIG. 8, the diaphragm 123 of the present embodiment is a flexible sheet-like material having a thickness of, for example, about several μm, and extends over the entire surface of the partition member 124. Are joined so as to close the flow path 128 in the head. The diaphragm 123 includes a conductive layer 123a having conductivity and a nonconductive layer 123b joined so as to sandwich the conductive layer 123a in the thickness direction. In the present embodiment, a conductive polymer such as polythiophene is preferably used as a constituent material of the conductive layer 123a, and the electrical conductivity is set to be relatively low by doping during manufacturing. In addition, as a constituent material of the nonconductive layer 123b, it is preferable to employ a material having a relatively high thermal conductivity in order to efficiently transfer heat to the functional liquid L in the flow path 128.

そして、振動板１２３上における空間１２５の反対側の面（図７（ａ）中上面）には、各空間１２５に対応して上述した圧電素子１２０が配置されている。このような圧電素子１２０が配置されている振動板１２３は、圧電素子１２０の駆動により圧電素子１２０と一体になって同時に外側（空間１２５の反対側）へ撓曲するようになっており、これによってキャビティ９１のポンプ作用により、各ノズル９５から機能液Ｌの液滴Ｌ１が吐出される。   And the piezoelectric element 120 mentioned above corresponding to each space 125 is arrange | positioned on the surface on the other side of the space 125 on the diaphragm 123 (upper surface in FIG. 7A). The diaphragm 123 in which such a piezoelectric element 120 is disposed is integrated with the piezoelectric element 120 by the driving of the piezoelectric element 120 and bends outward (opposite the space 125) at the same time. As a result, the liquid droplet L1 of the functional liquid L is discharged from each nozzle 95 by the pumping action of the cavity 91.

また、振動板１２３の両端には、図示しないコンタクト部が形成されており、このコンタクト部を介して伝導層１２３ａとコネクタ９６から引き延ばされた配線（不図示）とが電気的に接続されている。そして、制御装置は、ヘッド用電装ユニット９７に向けて振動板１２３の通電データを出力するようになっており、この通電データに基づいてヘッド用電装ユニット９７から伝導層１２３ａに電気信号が印加され、伝導層１２３ａが通電するようになっている。なお、本実施形態では、キャリッジ７３に搭載された各液滴吐出ヘッド７２には、液滴吐出ヘッド７２の温度を検出するための温度センサ（不図示）が取り付けられている。この場合、制御装置は、各温度センサで検出された各液滴吐出ヘッド７２の温度に基づいて、各振動板１２３にそれぞれ独立して通電を行えるようになっており、各液滴吐出ヘッド７２の伝導層１２３ａを流れる電流値を調整できるようになっている。   Further, contact portions (not shown) are formed at both ends of the diaphragm 123, and the conductive layer 123a and a wiring (not shown) extended from the connector 96 are electrically connected via the contact portions. ing. The control device outputs the energization data of the diaphragm 123 toward the head electrical unit 97, and an electrical signal is applied from the head electrical unit 97 to the conductive layer 123a based on the energization data. The conductive layer 123a is energized. In this embodiment, a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the droplet discharge head 72 is attached to each droplet discharge head 72 mounted on the carriage 73. In this case, the control device can energize each diaphragm 123 independently based on the temperature of each droplet discharge head 72 detected by each temperature sensor. The value of the current flowing through the conductive layer 123a can be adjusted.

（描画装置の動作方法）
次に、図１〜３を参照して、描画装置２２によるワークＷへの吐出動作、すなわち描画動作について簡単に説明する。
まず、機能液Ｌの液滴Ｌ１を吐出する前の準備として、吸着テーブル５６にワークＷをセットし、そのワークＷの位置補正が、ワークθ軸テーブル５７によるθ軸方向の位置補正と、ワークＷのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置データ補正とにより行われる。相前後して、描画エリア４１に移動するキャリッジユニット３１（稼動ユニット群）と、メンテナンスエリア４２に移動するキャリッジユニット３１（描画待機ユニット群）との仕分けが行われる。また、描画エリア４１に移動したキャリッジユニット３１の各ヘッドユニット７１の位置補正が、ヘッドθ軸テーブル７８によるθ軸方向の位置補正及びＹ軸テーブル３３によるＹ軸方向の位置補正と、ヘッドユニット７１のＸ軸方向の位置データ補正とにより行われる。 (Drawing device operation method)
Next, with reference to FIGS. 1-3, the discharge operation | movement to the workpiece | work W by the drawing apparatus 22, ie, a drawing operation | movement, is demonstrated easily.
First, as preparation before discharging the droplet L1 of the functional liquid L, the work W is set on the suction table 56, and the position correction of the work W is performed by correcting the position in the θ-axis direction by the work θ-axis table 57, and the work This is performed by correcting the position data of W in the X-axis direction and the Y-axis direction. Before and after, the carriage unit 31 (operating unit group) moving to the drawing area 41 and the carriage unit 31 (drawing standby unit group) moving to the maintenance area 42 are sorted. Further, the position correction of each head unit 71 of the carriage unit 31 moved to the drawing area 41 includes the position correction in the θ-axis direction by the head θ-axis table 78, the position correction in the Y-axis direction by the Y-axis table 33, and the head unit 71. This is performed by correcting the position data in the X-axis direction.

ワークＷやヘッドユニット７１の位置補正が行われた後、描画装置２２は、制御装置による制御を受けながら、ワークＷをＸ軸テーブル３２によりＸ軸方向に往復移動動させるとともに、これに同期して稼動ユニット群の液滴吐出ヘッド７２を選択的に駆動させて、ワークＷに対する液滴Ｌ１の吐出が行われる。   After the position correction of the workpiece W and the head unit 71 is performed, the drawing device 22 reciprocally moves the workpiece W in the X-axis direction by the X-axis table 32 while being controlled by the control device, and is synchronized with this. Then, the droplet discharge head 72 of the operating unit group is selectively driven to discharge the droplet L1 to the workpiece W.

具体的には、図６，７に示すように、上述した制御装置（不図示）からヘッド用電装ユニット９７を介して電極１３０に駆動波形が印加されると、圧電素子１２０の圧電材料が収縮する。すると、圧電素子１２０が接合されている振動板１２３は、圧電素子１２０と一体になって同時に外側へ撓曲し、これによって空間１２５の容積が増大する。したがって、空間１２５内に増大した容積分に相当する機能液Ｌが、液溜部１２６から供給口１２７を介して流入する。また、このような状態から電極１３０への通電を解除すると、圧電素子１２０と振動板１２３はともに元の形状に戻る。したがって、空間１２５も元の容積に戻ることから、空間１２５内部の機能液Ｌの圧力が上昇し、ノズル９５からワークＷに向けて機能液Ｌの液滴Ｌ１が吐出される。
このように、振動板１２３の撓曲によるキャビティ９１のポンプ作用により、各ノズル９５から機能液Ｌの液滴Ｌ１が吐出される。そして、ワークＷのＸ軸方向への往復移動と液滴吐出ヘッド７２の駆動とを複数回繰り返すことで、ワークＷに対する描画が行われる。すなわち、描画エリア４１に臨むワークＷに対し、描画エリア４１のキャリッジユニット３１をＸ軸方向に相対的に移動させながら、キャリッジユニット３１に搭載された液滴吐出ヘッド７２からワークＷ上に機能液Ｌの液滴Ｌ１を吐出して描画処理が行われる。なお、キャビティ９１に印加する駆動波形の大きさ（印加電圧値の大きさ）や周期を制御することで、液滴Ｌ１の吐出量や吐出タイミングがノズル９５毎に独立して制御される。 Specifically, as shown in FIGS. 6 and 7, when a drive waveform is applied to the electrode 130 via the head electrical unit 97 from the control device (not shown), the piezoelectric material of the piezoelectric element 120 contracts. To do. Then, the diaphragm 123 to which the piezoelectric element 120 is bonded is integrally bent with the piezoelectric element 120 and bent outward, thereby increasing the volume of the space 125. Therefore, the functional liquid L corresponding to the increased volume in the space 125 flows from the liquid reservoir 126 through the supply port 127. Further, when the energization to the electrode 130 is released from such a state, both the piezoelectric element 120 and the diaphragm 123 return to their original shapes. Accordingly, since the space 125 also returns to the original volume, the pressure of the functional liquid L inside the space 125 increases, and the droplet L1 of the functional liquid L is discharged from the nozzle 95 toward the work W.
As described above, the liquid droplet L <b> 1 of the functional liquid L is discharged from each nozzle 95 by the pumping action of the cavity 91 due to the bending of the diaphragm 123. Then, drawing on the workpiece W is performed by repeating the reciprocating movement of the workpiece W in the X-axis direction and the driving of the droplet discharge head 72 a plurality of times. That is, the functional liquid is applied onto the work W from the droplet discharge head 72 mounted on the carriage unit 31 while moving the carriage unit 31 in the drawing area 41 relative to the work W facing the drawing area 41 in the X-axis direction. The drawing process is performed by discharging the L droplet L1. In addition, by controlling the magnitude of the drive waveform applied to the cavity 91 (the magnitude of the applied voltage value) and the period, the ejection amount and ejection timing of the droplet L1 are independently controlled for each nozzle 95.

ところで、上述した液滴吐出装置１（描画装置２２）の描画時にあっては、ヘッド用電装ユニット９７や圧電素子１２０等の動作に伴って自己発熱を起こす。そのため、同一キャリッジ７３に搭載された各液滴吐出ヘッド７２間や、各液滴吐出ヘッド７２内に充填された機能液Ｌに温度差が生じる。
その結果、各液滴吐出ヘッド７２による液滴Ｌ１吐出量が変動し、この吐出量の変動に起因して膜厚むら（色むら）等の品質低下を招いてしまうという問題がある。 By the way, at the time of drawing by the above-described droplet discharge device 1 (drawing device 22), self-heating occurs with the operation of the head electrical unit 97, the piezoelectric element 120, and the like. Therefore, a temperature difference is generated between the droplet discharge heads 72 mounted on the same carriage 73 and between the functional liquids L filled in the droplet discharge heads 72.
As a result, there is a problem that the discharge amount of the droplets L1 by the respective droplet discharge heads 72 fluctuates, and quality variations such as film thickness unevenness (color unevenness) are caused by the fluctuation of the discharge amount.

そこで、本実施形態では、キャリッジ７３の各液滴吐出ヘッド７２に取り付けられた温度センサにより、液滴吐出ヘッド７２の温度を検出する。なお、一般的に、同一キャリッジ７３において、停止中（吐出停止）の液滴吐出ヘッド７２の温度よりも、動作中（吐出中）の液滴吐出ヘッド７２の温度の方が高温になる。また、液滴吐出ヘッド７２で発生した熱の滞留等により、キャリッジ７３上の各液滴吐出ヘッド７２の温度は、キャリッジ７３の両側に搭載された液滴吐出ヘッド７２から、中央部に搭載された液滴吐出ヘッド７２に向けて高温になる。   Therefore, in this embodiment, the temperature of the droplet discharge head 72 is detected by a temperature sensor attached to each droplet discharge head 72 of the carriage 73. In general, in the same carriage 73, the temperature of the droplet discharge head 72 in operation (discharging) is higher than the temperature of the droplet discharge head 72 in stop (discharge stop). Further, due to the stay of heat generated in the droplet discharge head 72, the temperature of each droplet discharge head 72 on the carriage 73 is mounted from the droplet discharge head 72 mounted on both sides of the carriage 73 to the central portion. The temperature rises toward the droplet discharge head 72.

そして、制御装置は、検出された液滴吐出ヘッド７２の温度に基づいて、ヘッド用電装ユニット９７に向けて振動板１２３の通電データを出力する。そして、ヘッド用電装ユニット９７は、通電データに基づいて伝導層１２３ａに伝導層１２３ａに電気信号を印加することで、液滴吐出ヘッド７２の振動板１２３に通電を行う。この時、同一キャリッジ７３上における複数の液滴吐出ヘッド７２のうち、比較的温度が低い液滴吐出ヘッド７２の温度を、比較的温度が高い液滴吐出ヘッド７２の温度と同等になるように振動板１２３の電流値を制御する。すなわち、キャリッジ７３に搭載された液滴吐出ヘッド７２のうち、比較的温度が低い液滴吐出ヘッド７２の振動板１２３に流れる電流の電流値を、比較的温度が高い液滴吐出ヘッド７２の振動板１２３に流れる電流の電流値に比べて多く設定する。   Then, the control device outputs energization data of the diaphragm 123 toward the head electrical unit 97 based on the detected temperature of the droplet discharge head 72. Then, the head electrical unit 97 energizes the diaphragm 123 of the droplet discharge head 72 by applying an electrical signal to the conductive layer 123a based on the energization data. At this time, among the plurality of droplet discharge heads 72 on the same carriage 73, the temperature of the droplet discharge head 72 having a relatively low temperature is set equal to the temperature of the droplet discharge head 72 having a relatively high temperature. The current value of the diaphragm 123 is controlled. That is, of the droplet discharge heads 72 mounted on the carriage 73, the current value of the current flowing through the vibration plate 123 of the droplet discharge head 72 having a relatively low temperature is set to the vibration of the droplet discharge head 72 having a relatively high temperature. More than the current value of the current flowing through the plate 123 is set.

このように、本実施形態によれば、振動板１２３に通電することで、振動板１２３が発熱することになる。そして、振動板１２３で発生した熱は、流路１２８内の機能液Ｌに直接伝達され、機能液Ｌが加熱される。この場合、複数の液滴吐出ヘッド７２のうち、比較的温度が低い液滴吐出ヘッド７２が積極的に加熱されることになる。これにより、同一キャリッジ７３上における各液滴吐出ヘッド７２の温度が所定温後で均一化されるため、各液滴吐出ヘッド７２を駆動するための圧電素子１２０や機能液Ｌの温度むらを抑制することができる。その結果、同一キャリッジ７３上における液滴吐出ヘッド７２の機能液Ｌの粘度の均一化を図り、液滴Ｌ１の吐出量の均一化を図ることができる。
したがって、吐出量の変動に起因する膜厚むら（色むら）を抑制して、吐出精度を向上させることができるので、製品の品質向上を図ることができる。 Thus, according to the present embodiment, the diaphragm 123 generates heat by energizing the diaphragm 123. Then, the heat generated in the diaphragm 123 is directly transmitted to the functional liquid L in the flow path 128, and the functional liquid L is heated. In this case, among the plurality of droplet discharge heads 72, the droplet discharge head 72 having a relatively low temperature is positively heated. As a result, the temperature of each droplet discharge head 72 on the same carriage 73 is equalized after a predetermined temperature, so that the temperature unevenness of the piezoelectric element 120 and the functional liquid L for driving each droplet discharge head 72 is suppressed. can do. As a result, the viscosity of the functional liquid L of the droplet discharge head 72 on the same carriage 73 can be made uniform, and the discharge amount of the droplet L1 can be made uniform.
Therefore, the film thickness unevenness (color unevenness) due to the variation in the discharge amount can be suppressed and the discharge accuracy can be improved, so that the quality of the product can be improved.

しかも、本実施形態によれば、振動板１２３に通電する電流値を制御するだけで機能液Ｌの温度を調整することができる。そのため、従来の液滴吐出ヘッド７２の構造を大きく変更する必要はなく、レイアウト性を維持することができる。
さらに、従来のように圧電素子１２０を微振動させて液滴吐出ヘッド７２の温度調整を行う場合に比べて、機能液Ｌの温度制御を容易、かつ効率的に行うことができる。
また、発熱源となる振動板１２３と機能液Ｌとが接しているので、振動板１２３により機能液Ｌを直接加熱することができ、機能液Ｌを効率的に加熱することができる。 Moreover, according to the present embodiment, the temperature of the functional liquid L can be adjusted only by controlling the value of the current supplied to the diaphragm 123. Therefore, it is not necessary to greatly change the structure of the conventional droplet discharge head 72, and the layout can be maintained.
Furthermore, the temperature control of the functional liquid L can be easily and efficiently performed as compared with the conventional case where the temperature of the droplet discharge head 72 is adjusted by slightly vibrating the piezoelectric element 120.
In addition, since the diaphragm 123 serving as a heat source and the functional liquid L are in contact with each other, the functional liquid L can be directly heated by the diaphragm 123, and the functional liquid L can be efficiently heated.

なお、本実施形態の振動板１２３は、上述したように導電性ポリマーにより構成されているため、振動板１２３の厚み設定を容易に行うことができる。したがって、振動板１２３の可撓性（振動特性）を維持して、圧電素子１２０の駆動に伴う追従性を維持することができるので、液滴Ｌ１の吐出精度を維持することができる。   In addition, since the diaphragm 123 of this embodiment is comprised by the conductive polymer as mentioned above, the thickness setting of the diaphragm 123 can be performed easily. Therefore, the flexibility (vibration characteristics) of the diaphragm 123 can be maintained and the followability accompanying the driving of the piezoelectric element 120 can be maintained, so that the discharge accuracy of the droplet L1 can be maintained.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図８は、第２実施形態における液滴吐出ヘッド１７２の断面図である。なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と同様の構成については、同様の符号を付し説明を省略する。
上述した第１実施形態では、図６（ｂ）に示すように、振動板１２３に通電することで、振動板１２３自体を発熱源として用いる場合について説明したが、本実施形態では図８に示すように、発熱源となる発熱素子２００が振動板１２３とは別体で設けられている点で上述した第１実施形態と相違している。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the droplet discharge head 172 in the second embodiment. In the following description, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In the first embodiment described above, the case where the diaphragm 123 itself is used as a heat source by energizing the diaphragm 123 as shown in FIG. 6B has been described, but in the present embodiment, as shown in FIG. As described above, the second embodiment is different from the first embodiment described above in that the heat generating element 200 serving as a heat source is provided separately from the diaphragm 123.

具体的に、発熱素子２００は、抵抗加熱等により発熱するものであって、振動板１２３を間に挟んで圧電素子１２０の反対側（振動板１２３の下面側）に配置されている。すなわち、発熱素子２００は、流路１２５内を臨むように配置されており、振動板１２３に形成された図示しないコンタクト部を介して、振動板１２３の伝導層１２３ａに電気的に接続されている。
この場合、ヘッド用電装ユニット９７から出力された電気信号により、振動板１２３の伝導層１２３ａが通電され、伝導層１２３ａを介して発熱素子２００に通電するようになっている。これにより、発熱素子２００が加熱され、発熱素子２００で発生した熱が直接機能液Ｌに伝達されるようになっている。 Specifically, the heating element 200 generates heat by resistance heating or the like, and is disposed on the opposite side of the piezoelectric element 120 (the lower surface side of the diaphragm 123) with the diaphragm 123 interposed therebetween. That is, the heating element 200 is disposed so as to face the flow path 125 and is electrically connected to the conductive layer 123 a of the diaphragm 123 through a contact portion (not shown) formed on the diaphragm 123. .
In this case, the conductive layer 123a of the diaphragm 123 is energized by the electrical signal output from the head electrical unit 97, and the heating element 200 is energized via the conductive layer 123a. Thereby, the heating element 200 is heated, and the heat generated in the heating element 200 is directly transmitted to the functional liquid L.

このように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、振動板１２３に発熱素子２００が電気的に接続されているため、機能液Ｌの温度制御をより効率的に行うことができる。すなわち、製造時において発熱素子２００自体の抵抗値を適宜選択することで、発熱素子２００の発熱量を設定することができるので、各液滴吐出ヘッド７２（機能液Ｌ）に対して所望の発熱量を付与することができる。
また、振動板１２３に別体として発熱素子２００を採用することで、発熱源である発熱素子２００のレイアウト性を向上させることができる。この場合、本実施形態のように発熱素子２００を流路１２５側に配置することができるので、より効率的に機能液Ｌを加熱することができる。 As described above, according to the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment is achieved, and the heating element 200 is electrically connected to the diaphragm 123, so that the temperature control of the functional liquid L is more efficient. Can be done automatically. That is, since the amount of heat generated by the heat generating element 200 can be set by appropriately selecting the resistance value of the heat generating element 200 itself at the time of manufacture, desired heat generation for each droplet discharge head 72 (functional liquid L). Amount can be given.
In addition, by employing the heat generating element 200 as a separate member for the diaphragm 123, the layout of the heat generating element 200 that is a heat generation source can be improved. In this case, since the heating element 200 can be disposed on the flow path 125 side as in this embodiment, the functional liquid L can be heated more efficiently.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能である。
例えば、上述した実施形態では、仕切部材１２４の全面に亘って伝導層１２３ａと非伝導層１２３ｂとからなる振動板１２３を配置した場合について説明したが、振動板における少なくとも空間１２５に対向する領域、すなわち圧電素子１２０の駆動により撓曲する領域のみが通電するように構成されていればよい。
また、上述した実施形態では、同一キャリッジ７３上における各液滴吐出ヘッド７２間での温度の均一化を図る場合について説明したが、複数のキャリッジユニット３１間における各液的吐出ヘッド７２の温度を制御してもよい。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can change suitably.
For example, in the above-described embodiment, the case where the diaphragm 123 including the conductive layer 123a and the nonconductive layer 123b is disposed over the entire surface of the partition member 124 has been described. In other words, it is sufficient that only the region that is bent by driving the piezoelectric element 120 is energized.
Further, in the above-described embodiment, the case where the temperature is uniformized between the droplet discharge heads 72 on the same carriage 73 has been described. However, the temperature of each liquid discharge head 72 between the plurality of carriage units 31 is set. You may control.

さらに、上述した実施形態では、伝導層１２３ａの構成材料として、導電性ポリマーを採用する場合について説明したが、これに限らず種々の材料を用いることが可能である。この場合、例えば、金属薄膜により伝導層を形成するようにしても構わない。
また、上述した実施形態に加えて、液滴Ｌ１を吐出させない程度に圧電素子１２０を微振動させ、機能液Ｌを加熱しても構わない。
また、第２実施形態における発熱素子２００の配置位置は、適宜設計変更が可能である。 Furthermore, although embodiment mentioned above demonstrated the case where a conductive polymer was employ | adopted as a constituent material of the conductive layer 123a, it is possible to use not only this but various materials. In this case, for example, the conductive layer may be formed of a metal thin film.
In addition to the above-described embodiment, the functional liquid L may be heated by slightly vibrating the piezoelectric element 120 to such an extent that the droplet L1 is not discharged.
In addition, the arrangement position of the heat generating element 200 in the second embodiment can be appropriately changed.

さらに、キャリッジ７３に搭載される液滴吐出ヘッド７２の個数は適宜設計変更が可能である。
上述した実施形態では、電気光学装置を製造するための工業用の液滴吐出装置１に本発明を適用した場合を例にして説明したが、画像印刷に用いられる民生品の液滴吐出装置に本発明を適用することも可能である。 Further, the design of the number of droplet discharge heads 72 mounted on the carriage 73 can be changed as appropriate.
In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the industrial liquid droplet ejection apparatus 1 for manufacturing the electro-optical device has been described as an example. However, the consumer liquid droplet ejection apparatus used for image printing is described as an example. It is also possible to apply the present invention.

１…液滴吐出装置 ５１…セットテーブル ７２…液滴吐出ヘッド ７３…キャリッジ ９５…ノズル １２３…振動板 １２３ａ…伝導層 ２００…発熱素子 Ｌ…機能液 Ｌ１…液滴 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Droplet discharge device 51 ... Set table 72 ... Droplet discharge head 73 ... Carriage 95 ... Nozzle 123 ... Diaphragm 123a ... Conductive layer 200 ... Heating element L ... Functional liquid L1 ... Droplet

Claims (4)

駆動素子を駆動して振動板を振動させることで、ノズルから機能液の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドにおいて、
前記振動板が通電可能に構成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。 In a liquid droplet ejection head that ejects functional liquid droplets from a nozzle by driving a drive element and vibrating a diaphragm,
A droplet discharge head, wherein the diaphragm is configured to be energized. 前記振動板には発熱素子が配置され、前記発熱素子と前記振動板とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド。   The droplet discharge head according to claim 1, wherein a heating element is disposed on the diaphragm, and the heating element and the diaphragm are electrically connected. 前記振動板は、伝導層と、前記伝導層を挟持するように形成された非伝導層とで構成され、
前記伝導層は、導電性を有する樹脂材料により構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の液滴吐出ヘッド。 The diaphragm is composed of a conductive layer and a non-conductive layer formed so as to sandwich the conductive layer.
The droplet discharge head according to claim 1, wherein the conductive layer is made of a conductive resin material. 請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、
記録媒体が載置されるセットテーブルとを備えた液滴吐出装置において、
複数の前記液滴吐出ヘッドが搭載されたキャリッジを備え、
前記キャリッジと前記セットテーブルとを相対的に走査しながら、前記各液滴吐出ヘッドの前記ノズルから前記記録媒体に向けて前記機能液の液滴を吐出することを特徴とする液滴吐出装置。 A droplet discharge head according to any one of claims 1 to 3,
In a droplet discharge device comprising a set table on which a recording medium is placed,
A carriage having a plurality of droplet discharge heads mounted thereon;
A droplet discharge device that discharges droplets of the functional liquid from the nozzles of the droplet discharge heads toward the recording medium while relatively scanning the carriage and the set table.

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