JP2010243535A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の射出ヘッドの温度にばらつきが生じること、あるいは複数の射出ヘッドから射出されるインクの温度にばらつきが生じることを抑制でき、性能の低下を抑制できる液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】液滴吐出装置は、インクを射出する第１射出ヘッドと、第１射出ヘッドに隣接し、インクを射出する第２射出ヘッドと、第１射出ヘッドの熱を奪って、第２射出ヘッドに与える熱交換を行う熱交換機構とを備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、液滴吐出装置に関する。

例えばフラットパネルディスプレイ等の電子デバイスの製造工程において、特許文献１に開示されているような、液滴吐出装置が使用される。

特開２００３−３４０３３７号公報

液滴吐出装置は、インクを射出する射出ヘッドを有する。射出ヘッドの温度が変化すると、インクの射出特性が変化する可能性がある。例えば、射出ヘッドの温度に応じて、射出ヘッドの内部流路のインクの粘度が変化し、その結果、射出ヘッドから射出されるインクの量が変化する可能性がある。また、射出ヘッドの温度が変化すると、例えばインクを射出するために駆動される駆動素子（圧電素子）の駆動特性が変化し、その結果、射出ヘッドから射出されるインクの量が変化する可能性もある。液滴吐出装置が射出ヘッドを複数有する場合、それら複数の射出ヘッドの温度が異なると、各射出ヘッドから射出されるインクの量が異なる不具合が生じる等、液滴吐出装置の性能が低下する可能性がある。その結果、製造されるデバイスの品質が低下する可能性がある。

本発明の態様は、複数の射出ヘッドの温度にばらつきが生じること、あるいは複数の射出ヘッドから射出されるインクの温度にばらつきが生じることを抑制でき、性能の低下を抑制できる液滴吐出装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。

本発明の一態様に従えば、インクを射出する第１射出ヘッドと、前記第１射出ヘッドに隣接し、インクを射出する第２射出ヘッドと、前記第１射出ヘッドの熱を奪って、前記第２射出ヘッドに与える熱交換を行う熱交換機構と、を備える液滴吐出装置が提供される。

本発明の一態様によれば、第１射出ヘッドの熱を奪って、第２射出ヘッドに与える熱交換を行う熱交換機構を設けたので、複数の射出ヘッドの温度にばらつきが生じること、及び複数の射出ヘッドから射出されるインクの温度にばらつきが生じることを抑制できる。すなわち、それら複数の射出ヘッドの温度を均一化することができ、複数の射出ヘッドから射出されるインクの温度を均一化することができる。したがって、液滴吐出装置の性能の低下を抑制でき、製造されるデバイスの品質の低下を抑制できる。

本発明の態様において、前記熱交換機構は、前記インクを介して、前記熱交換する構成を採用することができる。

これにより、既存のインクを用いて、簡易な構成で熱交換を行うことができる。

本発明の態様において、前記第１射出ヘッドに接続され、前記第１射出ヘッドに供給される前記インクが流れる流路が形成された第１チューブと、前記第２射出ヘッドに接続され、前記第２射出ヘッドに供給される前記インクが流れる流路が形成された第２チューブと、を備え、前記熱交換機構は、前記第１射出ヘッドの外面と接触するように配置された前記第２チューブを含む構成を採用することができる。

これにより、第２チューブを流れるインクによって第１射出ヘッドの熱を奪うことができ、その熱を第２射出ヘッドに与えることができる。また、第１射出ヘッドから射出されるインクと、第２射出ヘッドから射出されるインクとの温度を均一化することができる。

本発明の態様において、前記第２チューブは、可撓性であり、前記外面を包囲するように配置される構成を採用することができる。

これにより、流路形成部材と第１射出ヘッドとの接触面積を大きくすることができる。したがって、熱交換を効率良く行うことができる。

本発明の態様において、前記熱交換機構は、前記インクが射出される前記第１，第２射出ヘッドの射出面と反対側の上面と対向するように配置され、前記第１，第２射出ヘッドに供給される前記インクを収容可能なバッファ空間を有する第１タンク部材を含み、前記バッファ空間に供給された前記インクが、前記第１，第２射出ヘッドのそれぞれに供給される構成を採用することができる。

これにより、第１タンク部材のバッファ空間のインクは、第１射出ヘッドの熱を奪って、第２射出ヘッドに与えることができる。換言すれば、第１射出ヘッドの熱は、第１タンク部材のバッファ空間のインクを介して、第２射出ヘッドに伝達される。したがって、第１，第２射出ヘッドの温度を均一化することができる。また、第１タンク部材のバッファ空間のインクは、第１射出ヘッド及び第２射出ヘッドのそれぞれから放射される熱によって温度調整される。したがって、バッファ空間におけるインクの温度の均一化が図られる。そのため、第１，第２射出ヘッドから射出されるインクの温度を効果的に均一化することができる。

本発明の態様において、前記第１，第２射出ヘッドの前記上面と対向する前記第１タンク部材の下面の面積は、前記第１，第２射出ヘッドの上面の総面積より大きい構成を採用することができる。

これにより、第１射出ヘッドの上面と第１タンク部材の下面とが対向できるとともに、第２射出ヘッドの上面と第１タンク部材の下面とが対向できる。したがって、第１タンク部材のバッファ空間のインクは、第１射出ヘッドの熱を奪って、第２射出ヘッドに与えることができる。

本発明の態様において、前記熱交換機構は、少なくとも前記インクが射出される前記第１，第２射出ヘッドの射出面が露出するように、前記第１，第２射出ヘッドを同一の所定空間に収容可能な第２タンク部材を含み、前記所定空間に供給された前記インクが、前記第１，第２射出ヘッドのそれぞれに供給される構成を採用することができる。

これにより、第２タンク部材の所定空間のインクは、第１射出ヘッドの熱を奪って、第２射出ヘッドに与えることができる。換言すれば、第１射出ヘッドの熱は、第２タンク部材の所定空間のインクを介して、第２射出ヘッドに伝達される。したがって、第１，第２射出ヘッドの温度を均一化することができる。また、第２タンク部材の所定空間のインクは、第１射出ヘッド及び第２射出ヘッドのそれぞれから放射される熱によって温度調整される。したがって、所定空間におけるインクの温度の均一化が図られる。そのため、第１，第２射出ヘッドから射出されるインクの温度を効果的に均一化することができる。

本発明の態様において、前記所定空間の前記インクの少なくとも一部は、前記所定空間に配置されている前記第１，第２射出ヘッドの外面に接触する構成を採用することができる。

これにより、第１射出ヘッドとインクとの熱交換、及び第２射出ヘッドとインクとの熱交換が効率良く行われる。すなわち、インクは、第１射出ヘッドの外面と接触することによって、その第１射出ヘッドの熱を効率良く奪うことができる。また、インクは、第２射出ヘッドの外面と接触することによって、その第２射出ヘッドに熱を効率良く与えることができる。

本発明の態様において、所定面内に配置された少なくとも３つの射出ヘッドを有するヘッド群を備え、前記第１射出ヘッドは、前記ヘッド群の中央部に配置された射出ヘッドであり、前記第２射出ヘッドは、前記中央部より前記ヘッド群の周縁部に配置された射出ヘッドである構成を採用することができる。

これにより、ヘッド群の中央部に配置された射出ヘッドの熱を奪って、周縁部に配置された射出ヘッドに与えることができる。すなわち、ヘッド群のうち、中央部に配置されている射出ヘッドは、その中央部の周囲に配置されている射出ヘッドによって、その周囲に配置されている射出ヘッドより、高い温度になる可能性がある。そのため、ヘッド群のうち、中央部に配置された射出ヘッドの熱を奪って、周縁部に配置された射出ヘッドに与えることによって、ヘッド群を構成する複数の射出ヘッドの温度の均一化、及びそれら射出ヘッドから射出されるインクの温度の均一化を図ることができる。

第１実施形態に係る液滴吐出装置の一例を示す斜視図である。 第１実施形態に係るキャリッジ部材に支持された複数の射出ヘッドを下側から見た図である。 第１実施形態に係る射出ヘッドの構造の一例を説明するための断面図である。 第１実施形態に係る熱交換機構の一例を示す図である。 第２実施形態に係る熱交換機構の一例を示す図である。 第３実施形態に係る熱交換機構の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る液滴吐出装置ＩＪの一部を示す斜視図である。

液滴吐出装置ＩＪは、インク（機能液）を基板Ｐに射出することによって、その基板Ｐにデバイスパターンを形成する。液滴吐出装置ＩＪは、インクを射出する射出口１が形成された射出面２を有する射出ヘッド３と、射出面２と対向する第１位置Ａ１を含む所定領域で射出ヘッド３に対して移動可能であり、Ｙ軸に沿って配置された複数の移動体４、５、６、７と、複数の移動体４、５、６、７をＹ軸に沿って移動させる駆動装置８と、射出ヘッド３に流路を介して接続され、射出ヘッド３に供給するためのインクを収容するインク収容装置９と、液滴吐出装置ＩＪ全体の動作を制御する制御装置１０とを備えている。

本実施形態において、液滴吐出装置ＩＪは、インクの滴（液滴）Ｄを基板Ｐに吐出することによって、基板Ｐにデバイスパターンを形成する。すなわち、射出ヘッド３は、射出口１より、インクの滴Ｄを基板Ｐに吐出して、その基板Ｐにデバイスパターンを形成する。

本実施形態の液滴吐出装置ＩＪは、複数の射出ヘッド３を備えたマルチヘッドタイプの液滴吐出装置であり、複数の射出ヘッド３を支持するキャリッジ部材１１を有する。

本実施形態において、基板Ｐは、フラットパネルディスプレイを製造するために使用されるガラス基板を含む。また、インクは、例えば液晶ディスプレイのカラーフィルタを製造するためのインクを含む。なお、インクが、配線パターンを形成するための導電性微粒子を含むインクでもよい。また、基板Ｐが、例えば特開２００６−１１４５９３号公報、特開２００６−２６１１４６号公報等に開示されているような、低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics）多層回路基板を形成するための基板でもよいし、半導体チップを製造するために使用される半導体ウエハでもよい。

液滴吐出装置ＩＪは、少なくとも３つの移動体を有する。本実施形態においては、液滴吐出装置ＩＪは、４つの移動体４、５、６、７を有する。第１移動体４は、Ｙ軸に沿って配置された４つの移動体のうち、最も−Ｙ側に配置されており、第４移動体７は、最も＋Ｙ側に配置されている。すなわち、第１移動体４と第２移動体７とは、Ｙ軸に沿って配置された４つの移動体４、５、６、７のうち、Ｙ軸方向に関して両端に配置されている。第２移動体５及び第３移動体６は、第１移動体４と第４移動体７との間に配置されている。第２移動体５は、第３移動体６の−Ｙ側に配置されている。

第１移動体４は、滴Ｄでパターンが形成される基板Ｐを保持しながら移動可能である。第２、第３、第４移動体５、６、７は、射出ヘッド３をメンテナンスするメンテナンス装置を含む。本実施形態においては、第２移動体５は、射出ヘッド３の射出面２を覆うキャッピング装置１３を含む。第３移動体６は、射出ヘッド３の射出面２の異物を払うワイピング装置１４を含む。第４移動体７は、射出ヘッド３の少なくとも一部をインク以外の液体に浸ける浸漬装置１５を含む。

液滴吐出装置ＩＪは、各移動体４、５、６、７を移動可能に支持する支持面１６を有するベース部材１７を備えている。各移動体４、５、６、７のそれぞれは、支持面１６に沿って移動可能である。本実施形態においては、支持面１６は、ＸＹ平面とほぼ平行である。また、本実施形態においては、ベース部材１７の支持面１６と、その支持面１６と対向する各移動体４、５、６、７の対向面との間にエアベアリングが形成されている。各移動体４、５、６、７は、エアベアリングにより、支持面１６に対して非接触で支持される。

また、液滴吐出装置ＩＪは、複数の移動体４、５、６、７のＹ軸方向への移動を案内するガイド部材１８を備えている。ガイド部材１８は、Ｙ軸方向に長い棒状の部材であり、支持面１６の上に配置されている。本実施形態においては、ガイド部材１８の両端は、ガイド部材１８の外側に配置された支持部材１９で支持されている。

本実施形態においては、駆動装置８は、リニアモータを含み、複数の移動体４、５、６、７のそれぞれを独立して移動可能である。駆動装置８は、ガイド部材１８に配置されたリニアモータの固定子２２と、ガイド部材１８と対向する各移動体４、５、６、７の対向面のそれぞれに配置されたリニアモータの可動子２３、２４、２５、２６とを有する。制御装置１０は、リニアモータを含む駆動装置８を用いて、各移動体４、５、６、７のそれぞれをベース部材１７上で独立して移動可能である。

また、液滴吐出装置ＩＪは、射出ヘッド３と別の位置に配置され、第１移動体４に基板Ｐを搬入する動作、及び第１移動体４から基板Ｐを搬出する動作の少なくとも一方を実行する基板搬送装置２７を備えている。基板搬送装置２７の近傍には、基板Ｐを収容可能な基板収容装置２８が配置されている。

基板搬送装置２７は、Ｙ軸方向に関して第１位置Ａ１と異なる第２位置Ａ２に配置された第１移動体４に基板Ｐを搬入する動作、及び第１移動体４から基板Ｐを搬出する動作の少なくとも一方を実行する。第１位置Ａ１と第２位置Ａ２とは、Ｙ軸方向に関して離れている。本実施形態においては、第１位置Ａ１は、第２位置Ａ２の＋Ｙ側の位置である。第１移動体４は、射出ヘッド３の射出面２と対向する第１位置Ａ１と、基板搬送装置２７の近傍の第２位置Ａ２との間を、ベース部材１７の支持面１６に沿って移動可能である。

基板搬送装置２７は、例えば基板収容装置２８に収容されている基板Ｐを、第２位置Ａ２に配置された第１移動体４に搬入可能である。また、基板搬送装置２７は、第２位置Ａ２に配置された第１移動体４より基板Ｐを搬出し、基板収容装置２８に収容可能である。

また、本実施形態においては、液滴吐出装置ＩＪは、第１移動体４の移動経路の少なくとも一部に配置され、第１移動体４の熱の周囲への放散を遮る断熱部材２９を備えている。断熱部材２９は、第１移動体４を含む各移動体５、６、７の移動を妨げないように、ベース部材１７の所定位置に取り付けられている。

次に、図２及び図３を参照しながら、射出ヘッド３について説明する。図２は、キャリッジ部材１１に支持された複数の射出ヘッド３を下側から見た図、図３は、射出ヘッド３の構造の一例を説明するための断面図である。

本実施形態の射出ヘッド３は、ピエゾ素子（圧電素子）３３に所定の駆動信号を供給して、そのピエゾ素子３３を変形させることによって、インクを収容した空間３４の圧力を可撓性の振動板（膜）３５を介して変動させ、その圧力の変動を利用して、射出口１よりインクを射出する、いわゆる電気機械変換方式の射出ヘッド（吐出ヘッド）である。制御装置１０は、射出ヘッド３のピエゾ素子３３に所定の駆動信号を供給して、その駆動信号に応じた大きさの滴Ｄを射出口１のそれぞれより吐出可能である。

図２に示すように、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪは、複数の射出ヘッド３を有する。複数の射出ヘッド３は、キャリッジ部材１１に支持されている。射出ヘッド３は、インクの滴Ｄを吐出する射出口（射出ノズル）１が形成された射出面（ノズル形成面）２を有する。射出面２は、所定方向に長い形状（本実施形態においてはほぼ長方形状）を有する。射出口１は、射出面２において、所定方向（射出面２の長手方向）に沿って複数形成されている。本実施形態においては、複数の射出口１が並ぶ所定方向は、ＸＹ平面内においてＸ軸方向に対して傾斜する方向である。

本実施形態において、複数の射出ヘッド３のそれぞれは、キャリッジ部材１１の下面（支持面）に支持されている。本実施形態において、キャリッジ部材１１の下面は、ＸＹ平面とほぼ平行である。本実施形態において、射出ヘッド３は、ＸＹ平面とほぼ平行なキャリッジ部材１１の下面に少なくとも３つ配置されている。本実施形態において、射出ヘッド３は、キャリッジ部材１１の下面に、３６個配置されている。本実施形態において、射出ヘッド３は、キャリッジ部材１１の下面（ＸＹ平面）において、Ｘ軸方向に６個配置され、その６個の射出ヘッド３を１つのグループとするグループが、Ｙ軸方向に６つ配置されている。

以下の説明において、キャリッジ部材１１の下面（ＸＹ平面）内に配置された少なくとも３つの射出ヘッド３を総称して適宜、ヘッド群、と称する。本実施形態において、ヘッド群は、３６個の射出ヘッド３によって構成されている。

図３に示すように、射出ヘッド３は、ヘッド本体３６と、ヘッド本体３６の下端に配置されたプレート部材（ノズルプレート）３７とを有する。射出口１は、プレート部材３７に形成されている。プレート部材３７は、上下方向に貫通する孔を複数有する。射出口１は、その孔の下端に配置されている。射出面２は、プレート部材３７に配置されている。

本実施形態においては、射出ヘッド３（プレート部材３７）の射出面２は、下側（−Ｚ側）に向いている。射出ヘッド３からの滴Ｄが吐出（供給）される基板Ｐの表面は、射出ヘッド３の射出面２と対向するように、上側（＋Ｚ側）に向いている。第１移動体４は、基板Ｐの表面が上側（＋Ｚ側）を向くように、基板Ｐを保持する。また、射出ヘッド３の射出面２は、ＸＹ平面とほぼ平行である。第１移動体４は、基板Ｐの表面とＸＹ平面とがほぼ平行となるように、基板Ｐを保持する。制御装置１０は、射出ヘッド３の射出面２と第１移動体４に保持された基板Ｐの表面との間の距離（プラテンギャップ）を所定の値（例えば６００μｍ）に維持した状態で、射出口１より基板Ｐに滴Ｄを吐出する。

また、射出ヘッド３は、プレート部材３７（射出口１）の上方に形成されたキャビティ（空間）３４と、キャビティ３４の上方に配置された可撓性の板（振動板）３５と、振動板３５の上方に配置されたピエゾ素子３３とを有する。キャビティ３４は、複数の射出口１のそれぞれに対応するように複数形成されている。キャビティ３４は、流路を介してインク収容装置９と接続される。キャビティ３４は、インク収容装置９からのインクを収容し、射出口１に供給する。

振動板３５は、上下方向に振動することによって、キャビティ３４の圧力（容積）を変動可能である。ピエゾ素子３３は、振動板３５を上下方向に振動可能である。ピエゾ素子３３は、複数の射出口１のそれぞれに対応するように複数配置されている。ピエゾ素子３３は、制御装置１０からの駆動信号に基づいて振動板３５を振動させ、キャビティ３４の圧力を変動させることによって、射出口１よりインクの滴Ｄを吐出させる。

また、制御装置１０は、例えば特開２００１−５８４３３号公報に開示されているように、ピエゾ素子３３に供給する駆動信号（駆動波形）を調整して、射出口１のそれぞれから吐出される滴Ｄの量（大きさ、体積）を調整可能である。

図１に示すように、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪは、複数の射出ヘッド３を、それら複数の射出ヘッド３の位置がほぼ動かないように保持する保持装置３８を備えている。保持装置３８は、キャリッジ部材１１と、そのキャリッジ部材１１を支持する支持機構３９とを含む。

本実施形態においては、支持機構３９は、キャリッジ部材１１を微動可能なアクチュエータを含む。支持機構３９は、キャリッジ部材１１を、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ、θＹ、及びθＺ方向の６自由度の方向に微動可能である。

本実施形態において、液滴吐出装置ＩＪは、ヘッド群のうち、第１射出ヘッド３Ａの熱を奪って、その第１射出ヘッド３Ａに隣接する第２射出ヘッド３Ｂに与える熱交換を行う熱交換機構４０を備えている。

例えば、３６個の射出ヘッド３から構成されるヘッド群のうち、そのヘッド群の中央部に配置された射出ヘッド３（図２中、符号ＨＡ参照）の温度が、そのヘッド群の周縁部に配置された射出ヘッド３（図２中、符号ＣＡ参照）の温度より、高くなる可能性がある。

すなわち、上述のように、射出ヘッド３のそれぞれは、ピエゾ素子３３等の発熱源を有し、その発熱源によって、射出ヘッド３の温度が上昇する可能性がある。それら射出ヘッド３が、図２に示すように、キャリッジ部材１１の下面において密集するように配置されている場合、ヘッド群の中央部ＨＡに配置された射出ヘッド３の温度が、そのヘッド群の周縁部ＣＡに配置された射出ヘッド３の温度より、高くなる現象が生じる可能性がある。その現象が生じる原因の一つとして、周縁部ＣＡの射出ヘッド３は、外気に触れやすい位置に配置されているので、その外気によって温度上昇が抑制されるものの、中央部ＨＡの射出ヘッド３は、発熱源を有する他の（周縁部ＣＡの）射出ヘッド３によって囲まれていることが挙げられる。

射出ヘッド３の温度が変化すると、インクの射出特性が変化する可能性がある。例えば、射出ヘッド３の温度に応じて、キャビディ３４等を含む射出ヘッド３の内部流路のインクの粘度が変化し、その結果、射出ヘッド３から射出されるインクの量が変化する可能性がある。また、射出ヘッド３の温度が変化すると、例えばインクを射出するために駆動されるピエゾ素子３３の駆動特性が変化し、その結果、射出ヘッド３から射出されるインクの量が変化する可能性もある。液滴吐出装置ＩＪが射出ヘッド３を複数有する場合、それら複数の射出ヘッド３の温度が異なると、各射出ヘッド３から射出されるインクの量が異なる不具合が生じる等、液滴吐出装置ＩＪの性能が低下する可能性がある。その結果、製造されるデバイスの品質が低下する可能性がある。

そのため、本実施形態においては、液滴吐出装置ＩＪは、熱交換機構４０を用いて、ヘッド群の中央部ＨＡに配置されている第１射出ヘッド３Ａの熱を奪って、ヘッド群の周縁部ＣＡに配置されている第２射出ヘッド３Ｂに与える熱交換を実行する。

次に、本実施形態に係る熱交換機構４０の一例について、図４を参照して説明する。図４は、本実施形態に係る熱交換機構４０の一例を示す模式図である。

ここで、以下の説明においては、簡単のため、３６個の射出ヘッド３のうち、２つの射出ヘッド３Ａ，３Ｂの間で熱交換が実行される場合を例にして説明する。また、以下の説明において、２つの射出ヘッド３Ａ，３Ｂのうち、熱交換機構４０によって熱が奪われる射出ヘッド３Ａを適宜、第１射出ヘッド３Ａ、と称し、熱が与えられる射出ヘッド３Ｂを適宜、第２射出ヘッド３Ｂ、と称する。

図４において、第１射出ヘッド３Ａと第２射出ヘッド３Ｂとは、隣接している。熱交換機構４０は、第１射出ヘッド３Ａの熱を奪って、第２射出ヘッド３Ｂに与える熱交換を行う。

本実施形態において、熱交換機構４０は、インクを介して、熱交換を行う。すなわち、熱交換機構４０は、インクを用いて、第１射出ヘッド３Ａの熱を奪い、そのインクを用いて、第２射出ヘッド３Ｂに熱を与える。

本実施形態において、液滴吐出装置ＩＪは、第１射出ヘッド３Ａに接続され、第１射出ヘッド３Ａに供給されるインクが流れる流路が形成された第１チューブ４１と、第２射出ヘッド３Ｂに接続され、第２射出ヘッド３Ｂに供給されるインクが流れる流路が形成された第２チューブ４２とを備えている。

インク収容装置９からのインクは、第１チューブ４１の流路を介して、第１射出ヘッド３Ａに供給される。また、インク収容装置９からのインクは、第２チューブ４２の流路を介して、第２射出ヘッド３Ｂに供給される。

本実施形態において、第２チューブ４２は、可撓性である。本実施形態において、第２チューブ４２は、合成樹脂製であり、可撓性である。

第２チューブ４２は、第１射出ヘッド３Ａの外面と接触するように配置されている。本実施形態において、第２チューブ４２は、第１射出ヘッド３Ａの外面を包囲するように配置される。換言すれば、第２チューブ４２は、第１射出ヘッド３Ａを取り巻くように配置される。

本実施形態において、熱交換機構４０は、第１射出ヘッド３Ａの外面と接触するように配置された第２チューブ４２を含む。

本実施形態によれば、第２チューブ４２が第１射出ヘッド３Ａの外面と接触するように配置されているので、インク収容装置９から第２チューブ４２の流路に供給されたインクは、その第２チューブ４２の流路を流れることによって、第１射出ヘッド３Ａから熱を奪う。そのため、第２チューブ４２を流れるインクの温度は、上昇する。その温度が上昇されたインクは、第２チューブ４２を介して、第２射出ヘッド３Ｂに供給される。第２射出ヘッド３Ｂに供給されたインクは、第２射出ヘッド３Ｂに熱を与える。すなわち、第２射出ヘッド３Ｂとインクとの間で熱交換が実行される。これにより、第２射出ヘッド３Ｂの温度は、所定の値に維持される。第２射出ヘッド３Ｂは、その第２チューブ４２を介して供給されたインクを、射出口１より射出する。

また、インク収容装置９から第１チューブ４１の流路に供給されたインクは、その第１チューブ４１を介して、第１射出ヘッド３Ａに供給される。第１射出ヘッド３Ａの熱は、第２チューブ４２を流れるインクによって奪われているので、その第１射出ヘッド３Ａの温度は、所定の値に維持される。第１射出ヘッド３Ａは、その第１チューブ４１を介して供給されたインクを、射出口１より射出する。

本実施形態においては、熱交換機構４０によって、第１射出ヘッド３Ａの温度、第２射出ヘッド３Ｂの温度、第１射出ヘッド３Ａの内部流路のインクの温度、第２射出ヘッド３Ｂの内部流路のインクの温度、第１射出ヘッド３Ａから射出されるインクの温度、及び第２射出ヘッド３Ｂから射出されるインクの温度を、ほぼ均一にすることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１射出ヘッド３Ａの熱を奪って、第２射出ヘッド３Ｂに与える熱交換を行う熱交換機構４０を設けたので、複数の射出ヘッド３の温度にばらつきが生じること、及び複数の射出ヘッド３から射出されるインクの温度にばらつきが生じることを抑制できる。

すなわち、それら複数の射出ヘッド３の温度を均一化することができ、複数の射出ヘッド３から射出されるインクの温度を均一化することができる。したがって、液滴吐出装置ＩＪの性能の低下を抑制でき、製造されるデバイスの品質の低下を抑制できる。

また、本実施形態によれば、熱交換機構４０は、インクを介して、第１射出ヘッド３Ａと第２射出ヘッド３Ｂとの熱交換を実行する。これにより、熱交換機構４０は、既存のインクを用いて、簡易な構成で熱交換を行うことができる。

また、本実施形態によれば、熱交換機構４０は、第１射出ヘッド３Ａの外面と接触するように配置された第２チューブ４２の流路を流れるインクによって第１射出ヘッド３Ａの熱を奪うことができ、その熱を第２射出ヘッド３Ｂに与えることができる。また、第１射出ヘッド３Ａから射出されるインクと、第２射出ヘッド３Ｂから射出されるインクとの温度を均一化することができる。

また、本実施形態によれば、第２チューブ４２は、可撓性なので、第１射出ヘッド３Ａの外面を包囲するように配置することができる。したがって、第２チューブ４２と第１射出ヘッド３Ａとの接触面積を大きくすることができる。したがって、熱交換を効率良く行うことができる。

なお、本実施形態において、第２チューブ４２は、可撓性でなくてもよい。例えば、第２チューブ４２が、ステンレス等の金属で形成されていてもよい。そのような第２チューブ４２であっても、第１射出ヘッド３Ａと接触するように配置されることによって、第１射出ヘッド３Ａから熱を奪って、第２射出ヘッド３Ｂに与えることができる。

なお、本実施形態において、例えば第１射出ヘッド３Ａのヘッド本体３６（第１射出ヘッドの壁部）の内部に、第１射出ヘッド３Ａの射出口１と接続されないように、流路を形成し、その流路にインク収容装置９からのインクを供給し、その流路を介したインクを第２射出ヘッド３Ｂに供給してもよい。すなわち、第２射出ヘッド３Ｂに供給されるインクが、第１射出ヘッド３Ａの外面と接触するように配置された、第１射出ヘッド３Ａとは別の部材である第２チューブ４２（流路形成部材）の流路を介して、第２射出ヘッド３Ｂに供給されてもよいし、第１射出ヘッド３Ａの内部流路（第１射出ヘッド３Ａの射出口１に接続される内部流路とは異なる内部流路）を介して、第２射出ヘッド３Ｂに供給されてもよい。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図５は、第２実施形態に係る熱交換機構４０Ｂの一例を示す図である。以下の説明においては、簡単のため、３６個の射出ヘッド３のうち、３つの射出ヘッド３の間で熱交換が実行される場合を例にして説明する。また、以下の説明において、図５に示す３つの射出ヘッド３のうち、熱交換機構４０Ｂによって熱が奪われる中央部ＨＡの射出ヘッド３を適宜、第１射出ヘッド３Ａ、と称し、熱が与えられる周縁部ＣＡの射出ヘッド３を適宜、第２射出ヘッド３Ｂ、と称する。

図５において、熱交換機構４０Ｂは、第１射出ヘッド３Ａの上面４４及び第２射出ヘッド３Ｂの上面４４と対向するように配置され、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂに供給されるインクを収容可能なバッファ空間４３Ｈを有する第１タンク部材４３を有する。

本実施形態において、第１射出ヘッド３Ａの射出面２は、下方（−Ｚ方向）を向いている。第１射出ヘッドの上面４４は、射出面２と反対側の面であり、上方（＋Ｚ方向）を向いている。同様に、第２射出ヘッド３Ｂの射出面２は、下方（−Ｚ方向）を向いている。第２射出ヘッド３Ｂの上面４４は、射出面２と反対側の面であり、上方（＋Ｚ方向）を向いている。

第１タンク部材４３は、例えばキャリッジ部材１１の内部に配置可能である。なお、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂの上面４４が、キャリッジ部材１１の上面に露出していている場合、そのキャリッジ部材１１の上面（第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂの上面４４）と対向する位置に、第１タンク部材４３を配置することができる。

本実施形態において、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂの上面４４と対向する第１タンク部材４３の下面４５の面積は、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂの上面４４の総面積より大きい。図５においては、第１タンク部材４３の下面４５の面積は、３つの射出ヘッド３Ａ，３Ｂ，３Ｂの上面４４の総面積より大きい。なお、図２に示したように、射出ヘッド３が３６個配置されている場合、第１タンク部材４３の下面４５の面積は、３６個の射出ヘッド３の上面４４の総面積より大きい。

本実施形態においては、インク収容装置９より第１タンク部材４３のバッファ空間４３Ｈに供給されたインクが、第１射出ヘッド３Ａ及び第２射出ヘッド３Ｂのそれぞれに供給される。

本実施形態によれば、第１タンク部材４３の下面４５が、第１射出ヘッド３Ａの上面４４及び第２射出ヘッド３Ｂの上面４４と対向するように配置されており、その第１タンク部材４３のバッファ空間４３Ｈのインクを、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂのそれぞれに供給しているので、インク収容装置９から第１タンク部材４３のバッファ空間４３Ｈに供給されたインクは、そのバッファ空間４３Ｈにおいて、第１射出ヘッド３Ａから熱を奪うとともに、第２射出ヘッド３Ｂに熱を与える。すなわち、第１タンク部材４３が第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂと対向するように配置されていることによって、その第１射出ヘッド３Ａの温度と第２射出ヘッド３Ｂの温度との差（第１タンク部材４３の下面４５側における温度分布）によって、バッファ空間４３Ｈにおいて、インクの対流が発生する。

そのため、第１射出ヘッド３Ａから熱を奪ったバッファ空間４３Ｈのインクは、バッファ空間４３Ｈにおいて対流し、第２射出ヘッド３Ｂに熱を与えることができる。これにより、第１射出ヘッド３Ａと第２射出ヘッド３Ｂとの間で、熱交換が実行される。

また、バッファ空間４３Ｈにおいてインクが対流するので、そのバッファ空間４３Ｈにおけるインクの温度の均一化が図られる。したがって、熱交換機構４０Ｂは、バッファ空間４３Ｈから第１射出ヘッド３Ａに供給されるインクの温度と、バッファ空間４３Ｈから第２射出ヘッド３Ｂに供給されるインクの温度とを、ほぼ同じ値にすることができる。

本実施形態においても、熱交換機構４０Ｂは、第１射出ヘッド３Ａの温度、第２射出ヘッド３Ｂの温度、第１射出ヘッド３Ａの内部流路のインクの温度、第２射出ヘッド３Ｂの内部流路のインクの温度、第１射出ヘッド３Ａから射出されるインクの温度、及び第２射出ヘッド３Ｂから射出されるインクの温度を、ほぼ均一にすることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、熱交換機構４０Ｂが、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂの上面４４と対向するように配置され、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂに供給されるインクを収容可能なバッファ空間４３Ｈを有する第１タンク部材４３を有しているので、そのバッファ空間４３Ｈのインクを介して、第１射出ヘッド３Ａと第２射出ヘッド３Ｂとの熱交換を実行することができる。したがって、バッファ空間４３Ｈにおけるインクの温度の均一化が図られるとともに、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂから射出されるインクの温度を効果的に均一化することができる。

また、本実施形態においては、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂの上面４４と対向する第１タンク部材４３の下面４５の面積は、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂの上面４４の総面積より大きい。これにより、第１射出ヘッド３Ａの上面４４と第１タンク部材４３の下面４５とが対向できるとともに、第２射出ヘッド３Ｂの上面４４と第１タンク部材４３の下面４５とが対向できる。したがって、第１タンク部材４３のバッファ空間４３Ｈのインクは、第１射出ヘッド３Ａの熱を奪って、第２射出ヘッド３Ｂに与えることができる。

なお、本実施形態において、第１タンク部材４３の下面４５の面積が、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂの上面４４の総面積より小さくてもよい。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。

図６は、第３実施形態に係る熱交換機構４０Ｃの一例を示す図である。以下の説明においては、簡単のため、３６個の射出ヘッド３のうち、３つの射出ヘッド３の間で熱交換が実行される場合を例にして説明する。また、以下の説明において、図６に示す３つの射出ヘッド３のうち、熱交換機構４０Ｃによって熱が奪われる中央部ＨＡの射出ヘッド３を適宜、第１射出ヘッド３Ａ、と称し、熱が与えられる周縁部ＣＡの射出ヘッド３を適宜、第２射出ヘッド３Ｂ、と称する。

図６において、熱交換機構４０Ｃは、少なくともインクが射出される第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂの射出面２が露出するように、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂを同一の所定空間５０Ｈに収容可能な第２タンク部材５０を有する。

本実施形態において、第２タンク部材５０は、複数の射出ヘッド３を支持可能であり、上述の実施形態で説明したキャリッジ部材１１として機能する。

また、本実施形態においては、第２タンク部材５０の所定空間５０Ｈのインクの少なくとも一部は、所定空間５０Ｈに配置されている第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂの外面に接触する。

本実施形態においては、インク収容装置９より第２タンク部材５０の所定空間５０Ｈに供給されたインクが、第１射出ヘッド３Ａ及び第２射出ヘッド３Ｂのそれぞれに供給される。

本実施形態によれば、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂを同一の所定空間５０Ｈに収容可能な第２タンク部材５０が設けられており、その第２タンク部材５０の所定空間５０Ｈのインクを、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂのそれぞれに供給しているので、インク収容装置９から第２タンク部材５０の所定空間５０Ｈに供給されたインクは、その所定空間５０Ｈにおいて、第１射出ヘッド３Ａから熱を奪うとともに、第２射出ヘッド３Ｂに熱を与える。すなわち、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂが第２タンク部材５０によって形成される同一の所定空間５０Ｈに配置されていることによって、その第１射出ヘッド３Ａの温度と第２射出ヘッド３Ｂの温度との差（所定空間における温度分布）によって、所定空間５０Ｈにおいて、インクの対流が発生する。

そのため、第１射出ヘッド３Ａから熱を奪った所定空間５０Ｈのインクは、所定空間５０Ｈにおいて対流し、第２射出ヘッド３Ｂに熱を与えることができる。これにより、第１射出ヘッド３Ａと第２射出ヘッド３Ｂとの間で、熱交換が実行される。

また、所定空間５０Ｈにおいてインクが対流するので、その所定空間５０Ｈにおけるインクの温度の均一化が図られる。したがって、熱交換機構４０Ｃは、所定空間５０Ｈから第１射出ヘッド３Ａに供給されるインクの温度と、所定空間５０Ｈから第２射出ヘッド３Ｂに供給されるインクの温度とを、ほぼ同じ値にすることができる。

本実施形態においても、熱交換機構４０Ｃは、第１射出ヘッド３Ａの温度、第２射出ヘッド３Ｂの温度、第１射出ヘッド３Ａの内部流路のインクの温度、第２射出ヘッド３Ｂの内部流路のインクの温度、第１射出ヘッド３Ａから射出されるインクの温度、及び第２射出ヘッド３Ｂから射出されるインクの温度を、ほぼ均一にすることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、熱交換機構４０Ｃが、第１射出ヘッド３Ａ及び第２射出ヘッド３Ｂを同一の所定空間５０Ｈに収容可能な第２タンク部材５０を備えているので、第２タンク部材５０の所定空間５０Ｈのインクは、第１射出ヘッド３Ａの熱を奪って、第２射出ヘッド３Ｂに与えることができる。換言すれば、第１射出ヘッド３Ａの熱は、第２タンク部材５０の所定空間５０Ｈのインクを介して、第２射出ヘッド３Ｂに伝達される。したがって、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂの温度を均一化することができる。また、第２タンク部材５０の所定空間５０Ｈのインクは、第１射出ヘッド３Ａ及び第２射出ヘッド３Ｂのそれぞれから放射される熱によって温度調整される。したがって、所定空間５０Ｈにおけるインクの温度の均一化が図られる。そのため、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂから射出されるインクの温度を効果的に均一化することができる。

また、本実施形態においては、第２タンク部材５０の所定空間５０Ｈのインクの少なくとも一部は、その所定空間５０Ｈに配置されている第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂの外面に接触する。すなわち、本実施形態においては、第１、第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂの一部が、第２タンク部材５０の所定空間５０Ｈに満たされたインクに浸漬される。これにより、第１射出ヘッド３Ａとインクとの熱交換、及び第２射出ヘッド３Ｂとインクとの熱交換が効率良く行われる。すなわち、インクは、第１射出ヘッド３Ａの外面と接触することによって、その第１射出ヘッド３Ａの熱を効率良く奪うことができる。また、インクは、第２射出ヘッド３Ｂの外面と接触することによって、その第２射出ヘッド３Ｂに熱を効率良く与えることができる。

なお、本実施形態においては、第１，第２射出ヘッド３Ａ，３Ｂの外面と、所定空間５０Ｈのインクとが接触する場合を例にして説明したが、第１射出ヘッド３Ａの外面及び第２射出ヘッド３Ｂの外面の少なくとも一方が、インクと接触しないように配置されてもよい。例えば、第１射出ヘッド３Ａの外面を包囲するように、第１射出ヘッド３Ａとは別の部材を配置して、その別の部材によって、第１射出ヘッド３Ａの外面と所定空間５０Ｈのインクとの接触を阻止してもよい。

なお、上述の第１〜第３実施形態においては、熱交換機構４０（４０Ｂ，４０Ｃ）が、インクを介して、第１射出ヘッド３Ａと第２射出ヘッド３Ｂとの熱交換を実行する場合を例にして説明したが、インクを介さずに、熱交換を実行してもよい。例えば、第１射出ヘッド３Ａの外面と、第２射出ヘッド３Ｂの外面とを、熱伝導率が高い金属製の部材（例えばロッド状の部材）で連結することによっても、その部材を介して、第１射出ヘッド３Ａと第２射出ヘッド３Ｂとの熱交換を実行することができる。

また、熱交換機構が、例えば第１射出ヘッド３Ａの外面と接触するように配置され、インクとは異なる液体が流れるチューブを備えていてもよい。そのチューブの一部を第２射出ヘッド３Ｂの外面と接触するように配置することによって、そのチューブを流れる液体を介して、第１射出ヘッド３Ａと第２射出ヘッド３Ｂとの熱交換を実行することができる。そのチューブを流れた液体は、所定の回収機構によって回収される。

すなわち、熱交換機構が、第１射出ヘッド３Ａの外面及び第２射出ヘッド３Ｂの外面のそれぞれに接触する流路形成部材を備える構成でもよい。そして、その流路形成部材のうち、第１射出ヘッド３Ａに近い一端側から液体を供給し、第２射出ヘッド３Ｂに近い他端側から液体を排出することによって、そのインクと異なる液体を介して、第１射出ヘッド３Ａと第２射出ヘッド３Ｂとの熱交換を実行することができる。

また、第１射出ヘッド３Ａのヘッド本体３６の内部に、その第１射出ヘッド３Ａの射出口１に接続されない第１内部流路を形成するとともに、第２射出ヘッド３Ｂのヘッド本体３６の内部に、その第２射出ヘッド３Ｂの射出口１に接続されない第２内部流路を形成し、第１内部流路を流れた、インクと異なる液体を、所定のチューブを介して、第２内部流路に供給してもよい。こうすることによっても、第１内部流路を流れる液体は、第１射出ヘッド３Ａの熱を奪い、その後、第２内部流路を流れることによって、第２射出ヘッド３Ｂに熱を与えることができる。その第２内部流路を流れた液体は、所定の回収機構で回収することができる。

なお、上述の各実施形態においては、第１射出ヘッド３Ａが、ヘッド群の中央部ＨＡに配置された射出ヘッド３であり、第２射出ヘッド３Ｂが、ヘッド群の周縁部ＣＡに配置された射出ヘッド３である場合を例にして説明したが、例えば、第１射出ヘッド３Ａが、ヘッド群の周縁部ＣＡに配置された射出ヘッド３であり、第２射出ヘッド３Ｂが、ヘッド群の中央部ＨＡに配置された射出ヘッド３であってもよい。例えば、ヘッド群の外側に、ピエゾ素子３３とは異なる別の熱源（機器）が配置されている場合、ヘッド群の周縁部ＣＡに配置された射出ヘッド３の温度が、ヘッド群の中央部ＨＡに配置された射出ヘッド３の温度より高くなる可能性がある。その場合、そのヘッド群の周縁部ＣＡに配置された射出ヘッド３の熱を奪って、そのヘッド群の中央部ＨＡに配置された射出ヘッド３に与えることによって、ヘッド群を構成する射出ヘッド３の温度の均一化を図ることができる。

上述の各実施形態で説明した液滴吐出装置ＩＪを用いて、例えば液晶ディスプレイのカラーフィルタを製造することにより、均一な膜厚のカラーフィルタを製造することができる。したがって、色むら等の不具合の発生が抑制された、高品質のカラーフィルタを製造することができる。

また、上述の各実施形態で説明した液滴吐出装置ＩＪを用いて、例えば配線パターンを製造することにより、均一な膜厚（線幅）の配線を製造することができる。したがって、高品質の配線パターンを製造することができる。

２…射出面、３Ａ…第１射出ヘッド、３Ｂ…第２射出ヘッド、４０，４０Ｂ，４０Ｃ…熱交換機構、４１…第１チューブ、４２…第２チューブ、４３…第１タンク部材、４３Ｈ…バッファ空間、４４…上面、４５…下面、５０…第２タンク部材、５０Ｈ…所定空間、ＣＡ…周縁部、ＨＡ…中央部

Claims (9)

1. インクを射出する第１射出ヘッドと、
   前記第１射出ヘッドに隣接し、インクを射出する第２射出ヘッドと、
   前記第１射出ヘッドの熱を奪って、前記第２射出ヘッドに与える熱交換を行う熱交換機構と、を備える液滴吐出装置。
2. 前記熱交換機構は、前記インクを介して、前記熱交換する請求項１記載の液滴吐出装置。
3. 前記第１射出ヘッドに接続され、前記第１射出ヘッドに供給される前記インクが流れる流路が形成された第１チューブと、
   前記第２射出ヘッドに接続され、前記第２射出ヘッドに供給される前記インクが流れる流路が形成された第２チューブと、を備え、
   前記熱交換機構は、前記第１射出ヘッドの外面と接触するように配置された前記第２チューブを含む請求項１又は２記載の液滴吐出装置。
4. 前記第２チューブは、可撓性であり、前記外面を包囲するように配置される請求項３記載の液滴吐出装置。
5. 前記熱交換機構は、前記インクが射出される前記第１，第２射出ヘッドの射出面と反対側の上面と対向するように配置され、前記第１，第２射出ヘッドに供給される前記インクを収容可能なバッファ空間を有する第１タンク部材を含み、
   前記バッファ空間に供給された前記インクが、前記第１，第２射出ヘッドのそれぞれに供給される請求項１又は２記載の液滴吐出装置。
6. 前記第１，第２射出ヘッドの前記上面と対向する前記第１タンク部材の下面の面積は、前記第１，第２射出ヘッドの上面の総面積より大きい請求項５記載の液滴吐出装置。
7. 前記熱交換機構は、少なくとも前記インクが射出される前記第１，第２射出ヘッドの射出面が露出するように、前記第１，第２射出ヘッドを同一の所定空間に収容可能な第２タンク部材を含み、
   前記所定空間に供給された前記インクが、前記第１，第２射出ヘッドのそれぞれに供給される請求項１又は２記載の液滴吐出装置。
8. 前記所定空間の前記インクの少なくとも一部は、前記所定空間に配置されている前記第１，第２射出ヘッドの外面に接触する請求項７記載の液滴吐出装置。
9. 所定面内に配置された少なくとも３つの射出ヘッドを有するヘッド群を備え、
   前記第１射出ヘッドは、前記ヘッド群の中央部に配置された射出ヘッドであり、
   前記第２射出ヘッドは、前記中央部より前記ヘッド群の周縁部に配置された射出ヘッドである請求項１〜８のいずれか一項記載の液滴吐出装置。

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