JP4147882B2

JP4147882B2 - Functional liquid supply method and functional liquid supply apparatus to functional liquid droplet ejection head, liquid droplet ejection apparatus, and electro-optical device manufacturing method

Info

Publication number: JP4147882B2
Application number: JP2002287668A
Authority: JP
Inventors: 真一中村; 善昭山田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: JP2004121942A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能液を貯留する機能液タンクから機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給方法および機能液供給装置、並びに液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、インクジェットヘッド（機能液滴吐出ヘッド）からインク（機能液）が液垂れすることを防止するために、インクを貯留するインクタンクから機能液滴吐出ヘッドに至るインク液流路（機能液流路）を僅かにマイナス水頭に維持しており、インクジェットヘッドに組み込んだポンプ部の作用でインクタンクからインクジェットヘッドにインクを供給し、インクを精度良く吐出できるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このようなインクジェットプリンタのインクジェットヘッドは、微小なインク滴をドット状に精度良く吐出できることから、各種製品の製造分野への応用が期待されている。そして、インクジェットヘッドを応用した一例として、機能液滴吐出ヘッドに特殊なインクや感光性の樹脂液等の機能液を導入し、基板等のワークに対して機能液滴を精度良く吐出させる液滴吐出装置が考えられている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２４８７８４号公報（第４頁、第１図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、機能液を機能液滴吐出ヘッドに供給するための供給圧力は、機能液が機能液タンクから機能液吐出ヘッドに至るまでの管摩擦抵抗等に起因する圧力損失に大きく影響を受けている。したがって、機能液滴吐出ヘッドに導入する機能液の粘性や、機能液流路の長さおよび直径、使用する機能液滴吐出ヘッドのノズル数、インク吐出周波数などの条件によっては、機能液滴吐出ヘッド内の機能液供給圧力が変化するために、機能液を適切かつ安定に吐出できなくなるという問題が生じる。また、機能液滴吐出ヘッドからの機能液滴吐出時に機能液の供給が間に合わず、機能液滴吐出ヘッドの吐出性能に悪影響を与える虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、機能液流路における圧力損失に関わらず、機能液吐出ヘッド内の機能液供給圧力を所定圧力に制御するとともに、機能液タンクから機能液滴吐出ヘッドに対して適切に機能液を供給可能な機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給方法および機能液供給装置、並びに液滴吐出装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、電子機器を提供することをその目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給方法は、圧電素子のポンプ作用により機能液を吐出する、インクジェットヘッドである機能液滴吐出ヘッドに、供給管路を介して、機能液の給液タンクから機能液を供給する機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給方法において、機能液滴吐出ヘッドの駆動時に、供給管路内の圧力を検出する圧力検出工程と、圧力検出工程による検出結果に基づいて、機能液滴吐出ヘッドのヘッド内圧力が一定になるように、給液タンクの機能液供給圧力を調節する調節工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給装置は、圧電素子のポンプ作用により機能液を吐出する、インクジェットヘッドである機能液滴吐出ヘッドに、供給管路を介して、機能液の給液タンクから機能液を供給する機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給装置において、機能液滴吐出ヘッドの駆動時に、供給管路内の圧力を検出する圧力検出手段と、給液タンク内を加圧する加圧手段と、圧力検出手段の検出結果に基づいて、給液タンクの機能液供給圧力が一定になるよう加圧手段の加圧力を制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
これらの構成によれば、機能液吐出時に検出した供給管路の圧力に基づいて給液タンク内が加圧制御されるので、供給管路における圧力損失が大きく、機能液の供給圧力が低下するような場合には、給液タンク内を加圧して機能液供給圧力を一定に保つことができる。
【００１０】
この場合、圧力検出手段は、機能液吐出ヘッドの近傍に配設されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、機能液吐出時において機能液供給圧力が最も小さくなる機能液滴吐出ヘッドの近傍に圧力検出手段が配設されるので、加圧手段によって給液タンクに加圧が必要か否かを適切に把握して、機能液を安定して機能液滴吐出ヘッドに供給することができる。また、機能液滴吐出ヘッド近傍の圧力を検出して給液タンク内の機能液供給圧力を加圧制御することで、機能液滴吐出ヘッド内の機能液供給圧力を一定に保つことができる。なお、最も好ましいのは、機能液滴吐出ヘッド内の圧力を検出し、これに基づいて加圧制御することである。
【００１２】
この場合、加圧手段は、圧縮エアーを供給する圧縮エアー供給源と、圧縮エアー供給源と給液タンクとを接続する加圧用管路と、加圧用管路に介設した管路開閉手段と、を有しており、制御手段は、圧力検出手段の検出結果に基づいて、管路開閉手段を開閉動作させることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、管路開閉手段を開放すると、加圧用管路を介して圧縮エアー供給源から給液タンクに圧縮エアーが供給されて給液タンク内が加圧され、開閉手段を閉塞すると、給液タンクに対する圧縮エアーの供給が中断して、給液タンクへの加圧が停止されるので、制御手段により管路開閉手段の開閉動作を制御することにより、機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給圧力を一定にして、機能液滴吐出ヘッドに安定して機能液を吐出させることが可能であると共に、機能液を機能液滴吐出ヘッドに安定して供給することができる。具体的には、制御手段は、機能液の供給圧力が低下したときには所定の機能液供給圧力になるまで管路開閉手段を開放し、所定の機能液供給圧力まで達すると開閉手段を閉塞する。
【００１４】
この場合、管路開閉手段は、大気開放ポートを有する三方弁で構成されていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、管路開閉手段が大気開放ポートを有しているので、供給管路が所定の機能液供給圧力に達したときに、加圧した給液タンク内の圧力を大気開放して、供給圧力の上昇しすぎを防止することができる。また、開閉手段は、大気開放ポートを有する三方弁で構成されているため、加圧した給液タンクを大気開放するための部品を別個に設ける必要がなく、装置を簡略化することができる。
【００１６】
この場合、複数の機能液滴吐出ヘッドに対応して、複数の供給管路と複数の給液タンクが設けられており、圧力検出手段は、各機能液滴吐出ヘッドに接続されている各供給管路内の圧力を検出し、制御手段は、加圧手段の各給液タンクへの加圧力を個別に制御することが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、複数の機能液滴吐出ヘッドに接続される供給管路毎に供給管路内の機能液供給圧力が検出され、検出結果に基づいて複数の給液タンクの機能液供給圧力が個別に加圧制御されるので、各機能液滴吐出ヘッドに接続されている全ての供給管路を適切な機能液供給圧力にすることができ、機能液滴吐出ヘッドの機能液吐出性能を安定させることができると共に、機能液を各機能液滴吐出ヘッドに適切に供給することができる。
【００１８】
この場合、供給管路は、供給管路を複数に分岐させた分岐供給管路を介して複数の機能液滴吐出ヘッドに接続されており、圧力検出手段は、各分岐供給管路内の圧力を検出し、制御手段は、複数の分岐供給管路内の平均圧力に基づいて、加圧手段の加圧力を制御することが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、複数の分岐供給管路を介して供給管路に複数の機能液滴吐出ヘッドが接続されている場合、各分岐供給管路内の圧力を検出し、複数の分岐供給管路内の平均圧力に基づいて加圧手段の加圧力が制御されるので、給液タンクの機能液供給圧力が適切に保たれ、各分岐供給管路の機能液供給圧力が所定の供給圧力に近づくよう制御することができる。
【００２０】
本発明の液滴吐出装置は、上記した機能液供給装置を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、上記した機能液供給装置により、機能液の吐出時において、機能液滴吐出ヘッド内の機能液供給圧力が一定に保たれると共に、給液タンクから機能液滴吐出ヘッドまで適切かつ安定に機能液を供給することができるため、安定して機能液を吐出させることができる。
【００２２】
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、ワークに対し機能液の多彩な吐出を可能とする液滴吐出装置を用いて製造されるため、電気光学装置自体を効率よく製造することが可能となる。なお、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装置が考えられる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、本発明を適用した液滴吐出装置の外観斜視図、図２は、本発明を適用した液滴吐出装置の正面図、図３は、本発明を適用した液滴吐出装置の右側面図である。詳細は後述するが、この液滴吐出装置１は、特殊なインクや発光性の樹脂液等の機能液を機能液滴吐出ヘッド３１に導入して、基板等のワークＷに機能液滴による成膜部を形成するものである。
【００２８】
図１ないし図３に示すように、液滴吐出装置１は、機能液を吐出するための吐出手段２と、吐出手段２のメンテナンスを行うメンテナンス手段３と、吐出手段２に機能液を供給すると共に不要となった機能液を回収する機能液供給回収手段４と、各手段を駆動・制御するための圧縮エアーを供給するエアー供給手段５（加圧手段）と、を備えている。そして、これらの各手段は、制御手段６により、相互に関連付けられて制御されている。図示は省略したが、この他にも、ワークＷの位置を認識するワーク認識カメラや、吐出手段２のヘッドユニット２１（後述する）の位置確認を行うヘッド認識カメラ、各種インジケータ等の付帯装置が設けられており、これらも制御手段６によりコントロールされている。
【００２９】
図１ないし３に示すように、吐出手段２およびメンテナンス手段３のフラッシングユニット９３（後述する）は、アングル材を方形に組んで構成した架台１１の上部に固定した石定盤１２の上に配設されており、機能液供給回収手段４およびエアー供給手段５の大部分は、架台１１に添設された機台１３に組み込まれている。機台１３には、大小２つの収容室１４、１５が形成されており、大きいほうの収容室１４には機能液供給回収手段４のタンク類が収容され、小さいほうの収容室１５にはエアー供給手段５の主要部が収容されている。また、機台１３上には、後述する機能液供給回収手段４の給液タンク２４１（機能液タンク）を載置するタンクベース１７および機台１３の長手方向（すなわちＸ軸方向）にスライド自在に支持された移動テーブル１８が設けられており、移動テーブル１８上にはメンテナンス手段３の吸引ユニット９１（後述する）およびワイピングユニット９２（後述する）を載置する共通ベース１６が固定されている。
【００３０】
この液滴吐出装置１は、吐出手段２の機能液滴吐出ヘッド３１をメンテナンス手段３に保守させながら、機能液供給回収手段４の給液タンク２４１から機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を供給すると共に、機能液滴吐出ヘッド３１からワークＷに機能液を吐出させるものである。以下、各手段について説明する。
【００３１】
吐出手段２は、機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッド３１を複数有するヘッドユニット２１と、ヘッドユニット２１を支持するメインキャリッジ２２と、ワークＷを載置し、ワークＷを機能液滴吐出ヘッド３１に対して走査させるＸ・Ｙ移動機構２３と、を有している。
【００３２】
図４および図５に示すように、ヘッドユニット２１は、複数（１２個）の機能液滴吐出ヘッド３１と、複数の機能液滴吐出ヘッド３１を搭載するサブキャリッジ５１と、各機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４（ノズル面）を下面に突出させてサブキャリッジ５１に取り付けるためのヘッド保持部材５２と、から構成されている。１２個の機能液滴吐出ヘッド３１は、６個ずつに二分され、ワークＷに対して機能液の十分な塗布密度を確保するために所定角度傾けてサブキャリッジ５１に配設されている。二分された６個の各機能液滴吐出ヘッド３１は、副走査方向（Ｙ軸方向）に対して相互に位置ずれして配設され、副走査方向において各機能液滴吐出ヘッド３１の吐出ノズル４２が連続（一部重複）するようになっている。なお、機能液滴吐出ヘッド３１を専用部品で構成するなどして、ワークＷに対して機能液の十分な塗布密度を確保できる場合は、機能液滴吐出ヘッド３１をあえて傾けてセットする必要はない。
【００３３】
図５に示すように、機能液滴吐出ヘッド３１は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針３３を有する機能液導入部３２と、機能液導入部３２に連なる２連のヘッド基板３４と、機能液導入部３２の下方に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体３５と、を備えている。各接続針３３は、配管アダプタ３６を介して機能液供給回収手段４の給液タンク２４１に接続されており、機能液導入部３２は、各接続針３３から機能液の供給を受けるようになっている。ヘッド本体３５は、２連のポンプ部４１と、多数の吐出ノズル４２を形成したノズル形成面４４を有するノズル形成プレート４３と、を有しており、機能液滴吐出ヘッド３１では、ポンプ部４１の作用により吐出ノズル４２から機能液滴を吐出するようになっている。なお、ノズル形成面４４には、多数の吐出ノズル４２から成る２列の吐出ノズル４２列が形成されている。
【００３４】
図４に示すように、サブキャリッジ５１は、一部が切り欠かれた本体プレート５３と、本体プレート５３の長辺方向の中間位置に設けた左右一対の基準ピン５４と、本体プレート５３の両長辺部分に取り付けた左右一対の支持部材５５と、を備えている。一対の基準ピン５４は、画像認識を前提として、サブキャリッジ５１（ヘッドユニット２１）をＸ軸、Ｙ軸、およびθ軸方向に位置決め（位置認識）するための基準となるものである。支持部材５５は、ヘッドユニット２１をメインキャリッジ２２に固定する際の固定部位となる。また、サブキャリッジ５１には、各機能液滴吐出ヘッド３１と給液タンク２４１を配管接続するための配管ジョイント５６が設けられている。配管ジョイント５６は、一端に各機能液滴吐出ヘッド３１（の接続針３３）と接続した配管アダプタ３６からのヘッド側配管部材を接続し、もう一端には給液タンク２４１からの装置側配管部材を接続するための１２個のソケット５７を有している。
【００３５】
図３に示すように、メインキャリッジ２２は、後述するブリッジプレート８２に下側から固定される外観「Ｉ」形の吊設部材６１と、吊設部材６１の下面に取り付けたθテーブル６２と、θテーブル６２の下方に吊設するよう取り付けたキャリッジ本体６３と、で構成されている。キャリッジ本体６３には、ヘッドユニット２１を遊嵌するための方形の開口を有しており、ヘッドユニット２１を位置決め固定するようになっている。なお、キャリッジ本体６３には、ワークＷを認識するためのワーク認識カメラが配設されている。
【００３６】
Ｘ・Ｙ移動機構２３は、図１ないし３に示すように、上記した石定盤１２に固定され、ワークＷを主走査（Ｘ軸方向）させると共にメインキャリッジ２２を介してヘッドユニット２１を副走査（Ｙ軸方向）させるものである。Ｘ・Ｙ移動機構２３は、石定盤１２の長辺に沿う中心線に軸線を合致させて固定されたＸ軸テーブル７１と、Ｘ軸テーブル７１を跨いで、石定盤１２の短辺に沿う中心線に軸線を合致させたＹ軸テーブル８１と、を有している。
【００３７】
Ｘ軸テーブル７１は、ワークＷをエアー吸引により吸着セットする吸着テーブル７２と、吸着テーブル７２を支持するθテーブル７３と、θテーブル７３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７４と、θテーブル７３を介して吸着テーブル７２上のワークＷをＸ軸方向に移動させるＸ軸リニアモータ(図示省略)と、Ｘ軸エアースライダ７４に併設したＸ軸リニアスケール７５とで構成されている。機能液滴吐出ヘッド３１の主走査は、Ｘ軸リニアモータの駆動により、基板Ｗを吸着した吸着テーブル７２およびθテーブル７３が、Ｘ軸エアースライダ７４を案内にしてＸ軸方向に往復移動することにより行われる。
【００３８】
Ｙ軸テーブル８１は、メインキャリッジ２２を吊設するブリッジプレート８２と、ブリッジプレート８２を両持ちで且つＹ軸方向にスライド自在に支持する一対のＹ軸スライダ８３と、Ｙ軸スライダ８３に併設したＹ軸リニアスケール８４と、一対のＹ軸スライダ８３を案内してブリッジプレート８２をＹ軸方向に移動させるＹ軸ボールねじ８５と、Ｙ軸ボールねじ８５を正逆回転させるＹ軸モータ(図示省略)とを備えている。Ｙ軸モータはサーボモータで構成されており、Ｙ軸モータが正逆回転すると、Ｙ軸ボールねじ８５を介してこれに螺合しているブリッジプレート８２が一対のＹ軸スライダ８３を案内にしてＹ軸方向に移動する。すなわち、ブリッジプレート８２の移動に伴い、メインキャリッジ２２（ヘッドユニット２１）がＹ軸方向の往復移動を行い、機能液滴吐出ヘッド３１の副走査が行われる。
【００３９】
ここで、吐出手段２の一連の動作を簡単に説明する。まず、機能液を吐出する前の準備として、ヘッド認識カメラによるヘッドユニット２１の位置補正が行われた後、ワーク認識カメラによって、吸着テーブル７２にセットされたワークＷの位置補正がなされる。次に、ワークＷをＸ・Ｙ移動機構２３（Ｘ軸テーブル７１）により主走査（Ｘ軸）方向に往復動させると共に、複数の機能液滴吐出ヘッド３１を駆動させてワークＷに対する機能液滴の選択的な吐出動作が行われる。そして、ワークＷを復動させた後、ヘッドユニット２１をＸ・Ｙ移動機構２３（Ｙ軸テーブル８１）により副走査（Ｙ軸）方向に移動させ、再度ワークＷの主走査方向への往復移動と機能液滴吐出ヘッド３１の駆動が行われる。なお、本実施形態では、ヘッドユニット２１に対して、ワークＷを主走査方向に移動させるようにしているが、ヘッドユニット２１を主走査方向に移動させる構成であってもよい。また、ヘッドユニット２１を固定とし、ワークＷを主走査方向および副走査方向に移動させる構成であってもよい。
【００４０】
次に、メンテナンス手段３について説明する。メンテナンス手段３は、機能液滴吐出ヘッド３１を保守して、機能液滴吐出ヘッド３１が適切に機能液を吐出できるようにするもので、吸引ユニット９１、ワイピングユニット９２、フラッシングユニット９３を備えている。
【００４１】
図１に示すように、吸引ユニット９１は、上記した機台１３の共通ベース１６に載置されており、移動テーブル１８を介して、機台１３の長手方向、すなわちＸ軸方向、にスライド自在に構成されている。吸引ユニット９１は、機能液滴吐出ヘッド３１を吸引することにより、機能液滴吐出ヘッド３１を保守するためのもので、ヘッドユニット２１（の機能液滴吐出ヘッド３１）に機能液の充填を行う場合や、機能液滴吐出ヘッド３１内で増粘した機能液を除去するための吸引（クリーニング）を行う場合に用いられる。図６および図１０を参照して説明すると、吸引ユニット９１は、１２個のキャップ１０２を有するキャップユニット１０１と、キャップ１０２を介して機能液の吸引を行う機能液吸引ポンプ１４１と、各キャップ１０２と機能液吸引ポンプ１４１を接続する吸引用チューブユニット１５１と、キャップユニット１０１を支持する支持部材１７１と、支持部材１７１を介してキャップユニット１０１を昇降させる昇降機構１８１（キャッピング手段）とを有している。
【００４２】
キャップユニット１０１は、図６に示すように、ヘッドユニット２１に搭載された１２個の機能液滴吐出ヘッド３１の配置に対応させて、１２個のキャップ１０２をキャップベース１０３に配設したものであり、対応する各機能液滴吐出ヘッド３１に各キャップ１０２を密着可能に構成されている。
【００４３】
図８に示すように、キャップ１０２は、キャップ本体１１１と、キャップホルダ１１２と、で構成されている。キャップ本体１１１は、２つのばね１１３で上方に付勢され、かつわずかに上下動可能な状態でキャップホルダ１１２に保持されている。キャップ本体１１１の上面には、機能液滴吐出ヘッド３１の２列の吐出ノズル４２列を包含する凹部１２１が形成され、凹部１２１の周縁部にはシールパッキン１２２が取り付けられている。そして、凹部１２１の底部には、吸収材１２３が押え枠１２４によって押し付けられた状態で敷設されている。機能液滴吐出ヘッド３１を吸引する際には、機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４にシールパッキン１２２を押し付けて密着させ、２列の吐出ノズル４２列を包含するようにノズル形成面４４を封止する。また、凹部１２１の底部には小孔１２５が形成されており、この小孔１２５が、後述する各吸引分岐チューブ１５３に接続するＬ字継手に連通している。
【００４４】
また、各キャップ１０２には、大気開放弁１３１が設けられており、凹部１２１の底面側で大気開放できるようになっている（図８参照）。大気開放弁１３１は、ばね１３２で上方の閉じ側に付勢されており、大気開放弁１３１が後述する操作プレート１７６を介して開閉される。そして、機能液の吸引動作の最終段階で、大気開放弁１３１の操作部１３３を、操作プレート１７６を介して引き下げ、開弁することにより、吸収材１２３に含浸されている機能液も吸引できるようになっている。
【００４５】
機能液吸引ポンプ１４１は、各キャップ１０２を介して機能液滴吐出ヘッド３１に吸引力を作用させるもので、メンテナンス性を考慮してピストンポンプで構成されている。
【００４６】
図１０に示すように、吸引用チューブユニット１５１は、機能液吸引ポンプ１４１に接続される機能液吸引チューブ１５２と、各キャップ１０２に接続される複数（１２本）の吸引分岐チューブ１５３と、機能液吸引チューブ１５２と吸引分岐チューブ１５３とを接続するためのヘッダパイプ１５４、とで構成されている。すなわち、機能液吸引チューブ１５２および吸引分岐チューブ１５３により、キャップ１０２と機能液吸引ポンプ１４１とを接続する機能液流路が形成されている。そして、同図に示すように、各吸引分岐チューブ１５３には、キャップ１０２側から順に、液体センサ１６１、キャップ側圧力センサ１６２、および吸引用開閉バルブ１６３が設けられている。液体センサ１６１は、機能液の有無を検出するものであり、キャップ側圧力センサ１６２は、吸引分岐チューブ１５３内の圧力を検出するものである。また、吸引用開閉バルブ１６３は、吸引分岐チューブ１５３を閉塞させるものである。
【００４７】
図７に示すように、支持部材１７１は、上端にキャップユニット１０１を支持する支持プレート１７３を有する支持部材本体１７２と、支持部材本体１７２を上下方向にスライド自在に支持するスタンド１７４とを備えている。支持プレート１７３の長手方向の両側下面には、一対のエアーシリンダ１７５が固定されており、この一対のエアーシリンダ１７５により操作プレート１７６が昇降する。そして、操作プレート１７６上には、各キャップ１０２の大気開放弁１３１の操作部１３３に係合するフック１７７が取り付けられており、操作プレート１７６の昇降に伴って、フック１７７が操作部１３３を上下させることにより、上記した大気開放弁１３１は開閉される。
【００４８】
図７に示すように、昇降機構１８１は、エアーシリンダからなる２つの昇降シリンダ、すなわちスタンド１７４のベース部に立設した下段の昇降シリンダ１８２と、下段の昇降シリンダ１８２により昇降する昇降プレート１８４上に立設した上段の昇降シリンダ１８３と、を備えており、支持プレート１７３上には、上段の昇降シリンダ１８３のピストンロッドが連結されている。両昇降シリンダ１８２、１８３のストロークは互いに異なっており、両昇降シリンダ１８２、１８３の選択作動でキャップユニット１０１の上昇位置を比較的高い第１位置と比較的低い第２位置とに切換え自在としている。キャップユニット１０１が第１位置にあるときは、各機能液滴吐出ヘッド３１に各キャップ１０２が密着し、キャップユニット１０１が第２位置にあるときは、各機能液吐出ヘッド３１と各キャップ１０２との間に僅かな間隙が生じるようになっている。
【００４９】
なお、詳細は後述するが、キャップユニット１０１の各キャップ１０２は、機能液非吐出時における機能液滴吐出ヘッド３１のフラッシング（予備吐出）により吐出された機能液を受ける液滴受けを兼ねている。昇降機構１８１は、機能液を機能液滴吐出ヘッド３１のヘッド内流路に充填するときや、機能液滴吐出ヘッド３１のクリーニングを行うときのように、各キャップ１０２を介して機能液滴吐出ヘッド３１を吸引する場合には、第１位置にキャップユニット１０１を移動させて、各キャップ１０２を各機能液滴吐出ヘッド３１に密着させ、機能液滴吐出ヘッド３１がフラッシングを行う場合には、第２位置にキャップユニット１０１を移動させる。
【００５０】
ワイピングユニット９２は、機能液滴吐出ヘッド３１の吸引（クリーニング）等により、機能液が付着して汚れた各機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４を拭き取るものであり、共通ベース１６上に突き合わせた状態で配設された巻き取りユニット１９１と拭き取りユニット１９２とから構成されている（図１および図３参照）。例えば、機能液滴吐出ヘッド３１のクリーニングが完了すると、ワイピングユニット９２は、上記した移動テーブル１８により機能液滴吐出ヘッド３１に臨む位置まで移動させられる。そして、ワイピングユニット９２は、機能液滴吐出ヘッド３１に十分近接した状態で、巻き取りユニット１９１からワイピングシート（図示省略）を繰り出し、拭き取りユニット１９２の拭き取りローラ（図示省略）を用いて、繰り出したワイピングシートで機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４を拭き取っていく。なお、繰り出されたワイピングシートには、後述する洗浄液供給系２２３から洗浄液が供給されており、機能液滴吐出ヘッド３１に付着した機能液を効率よくふき取れるようになっている。
【００５１】
フラッシングユニット９３は、（ワークＷに対する）液滴吐出時に、複数（１２個）の機能液滴吐出ヘッド３１のフラッシング動作（予備吐出）により順に吐出される機能液を受けるためのものである。フラッシングユニット９３は、Ｘ軸テーブル７１の吸着テーブル７１を挟んで、θテーブル７３に固定された１対のフラッシングボックス２０１（片側のみ図示）を備えている（図１参照）。フラッシングボックス２０１は、θテーブル７３と共に主走査時に移動するので、ヘッドユニット２１等をフラッシング動作のために移動させることがない。すなわち、フラッシングボックス２０１はワークＷと共にヘッドユニット２１へ向かって移動していくので、フラッシングボックス２０１に臨んだ機能液吐出ヘッド３１の吐出ノズル４２から順次フラッシング動作を行うことができる。なお、フラッシングボックス２０１で受けた機能液は、後述する廃液タンク２８１に貯留される。
【００５２】
フラッシング動作は、全ての機能液滴吐出ヘッド３１の全吐出ノズル４２から機能液を吐出するもので、時間の経過に伴い、機能液滴吐出ヘッド３１に導入した機能液が乾燥により増粘して、機能液滴吐出ヘッド３１の吐出ノズル４２に目詰りを生じさせることを防止するために定期的に行われる。フラッシング動作は、機能液の吐出時だけではなく、ワークＷの入れ替え時等、機能液の吐出が一時的に休止される機能液非吐出時（待機中）にも行う必要がある。係る場合、ヘッドユニット２１は、クリーニング位置、すなわち吸引ユニット９１のキャップユニット１０１の直上部、まで移動した後、各機能液滴吐出ヘッド３１は、対応する各キャップ１０２に向けてフラッシングを行う。
【００５３】
キャップ１０２に対してフラッシングを行う場合、キャップユニット１０１は、機能液滴吐出ヘッド３１とキャップ１０２との間に僅かな間隙（機能液滴吐出空間）が生じる第２位置まで昇降機構１８１によって上昇させられており、フラッシングで吐出された機能液の大部分を各キャップ１０２で受けられるようになっている。しかしながら、吐出された機能液の一部は、霧状の微粒子、すなわちサテライト、となって浮遊・飛散するため、機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４や装置内部を汚してしまう。そこで、本実施形態の液滴吐出装置１では、キャップ１０２に向けてフラッシングを行う際に、各キャップ１０２を介して機能液滴吐出空間のエアーを吸引することで、サテライトを各キャップ１０２に受け、機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４や装置内部がサテライトで汚れることを防止している。なお、サテライトの発生を防止するために各機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４にキャップ１０２を密着させた状態でフラッシングを行うことも考えられるが、係る場合、機能液を受けたキャップ１０２によりノズル形成面４４が汚れてワイピングが必要となるため、実用的ではない。
【００５４】
具体的には、エアー吸引の吸引源としてブロア２１１を用い、各キャップ１０２に吸引力を作用させ、各キャップ１０２から機能液滴吐出空間のエアーを吸引する構成となっている。図１０を参照して説明すると、上記した吸引用チューブユニット１５１の機能液吸引チューブ１５２に継手（図示省略）を介設されており、ブロア２１１に接続したエアー吸引チューブ２１２（エアー流路）がこの継手に接続されている。すなわち、ブロア２１１を駆動すると、エアー吸引チューブ２１２および吸引分岐チューブ１５３を介して、各キャップ１０２からエアー吸引がなされるようになっている。エアー吸引チューブ２１２には、回収トラップ２６３が介設されており、キャップ１０２で受けた機能液およびエアーと共に吸引されたサテライトを回収して再利用可能であると共に、サテライトがブロア２１１に達することを防止している。そして、エアー吸引チューブ２１２の継手と回収トラップ２６３との間には、機能液流路とエアー流路とを切替えるエアー吸引用開閉弁２１３（開閉弁）が設けられている。
【００５５】
キャップ１０２に対してフラッシングを行う際の一連の動作について説明すると、まず、機能液滴吐出ヘッド３１（ヘッドユニット２１）が吸引ユニット９１の直上部に移動する。すると、昇降機構１８１によりキャップユニット１０１が第２位置まで移動して、機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４４とキャップ１０２との間（機能液吐出空間）に僅かな間隙を有する状態にする。そして、エアー吸引用開閉弁２１３を開弁させ、機能液滴吐出ヘッド３１を駆動してフラッシングを行う共に、ブロア２１１を駆動する。なお、サテライトの飛散防止を目的としているため、各キャップ１０２からのエアー吸引量に多少のばらつきが生じても問題ないが、各キャップ１０２からの吸引により、１ｍ／秒以上の風速が確保されることが好ましい。
【００５６】
フラッシング動作が終了（または停止）すると、エアー吸引用開閉弁２１３を閉弁させると共にブロア２１１の駆動を停止させる。機能液滴吐出ヘッド３１、エアー吸引用開閉弁２１３およびブロア２１１は、制御手段６に制御されており、機能液滴吐出ヘッド３１のフラッシング動作と同期してエアー吸引用開閉弁２１３が開閉されると共に、ブロア２１１が駆動されるようになっている。
【００５７】
このように、本実施形態の液滴吐出装置１では、機能液非吐出時に行うフラッシングを吸引ユニット９１のキャップ１０２を利用して行っているので、フラッシングされた機能液を受ける機能液受け部材を設ける必要がなく、装置の省スペース化を図ることができる。また、フラッシング動作と同期してブロア２１１を駆動することで、フラッシングを行った時に生じるサテライトを吸引するので、サテライトが浮遊・飛散して付着することにより装置内部を汚すことがない。
【００５８】
次に、機能液供給回収手段４について説明する。液体供給回収手段４は、ヘッドユニット２１の各機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を供給する機能液供給系２２１（機能液供給装置）と、メンテナンス手段３の吸引ユニット９１で吸引した機能液を回収する機能液回収系２２２と、ワイピングユニット９２に機能材料の溶剤を洗浄用として供給する洗浄液供給系２２３と、フラッシングユニット９３で受けた機能液を回収する廃液回収系２２４とで構成されている。そして、図３に示すように、機台１３の大きいほうの収容室１４には、図示右側から順に機能液供給系２２１の加圧タンク２３１、機能液回収系２２２の再利用タンク２６１、洗浄液供給系２２３の洗浄液タンク２７１が横並びに配設されている。そして、再利用タンク２６１および洗浄液タンク２７１の近傍には、小型に形成した廃液回収系２２４の廃液タンク２８１および機能液回収系２２２の回収トラップ２６３が設けられている。
【００５９】
図１０に示すように、機能液供給系２２１は、大量（３Ｌ）の機能液を貯留する加圧タンク２３１と、加圧タンク２３１から送液された機能液を貯留すると共に、各機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を供給する給液タンク２４１と、給液管路を形成してこれらを配管接続する給液チューブ２５１と、で成り立っている。加圧タンク２３１は、エアー供給手段５から導入される圧縮気体（不活性ガス）により、給液チューブ２５１を介して貯留する機能液を給液タンク２４１に圧送している。
【００６０】
給液タンク２４１は、図９に示すように上記した機台１３のタンクベース１７上に固定されており、両側に液位窓２４４を有すると共に、加圧タンク２３１からの機能液を貯留するタンク本体２４３と、両液位窓２４４に臨んで機能液の液位（水位）を検出する液位検出器２４５と、タンク本体２４３が載置されるパン２４６と、パン２４６を介してタンク本体２４３を支持するタンクスタンド２４２と、を備えている。
【００６１】
図９に示すように、タンク本体２４３（の蓋体）の上面には、加圧タンク２３１に連なる給液チューブ２５１が繋ぎこまれており、またヘッドユニット２１側に延びる給液チューブ２５１用の６つの給液用コネクタ２４７と、エアー供給手段５と接続するエアー供給チューブ２９２（後述する）用の加圧用コネクタ２４８が１つ設けられている。液位検出器２４５は、機能液の上限、すなわちオーバーフロー、を検出する上限レベル検出器２４９、および適切な水頭圧を維持するために機能液の管理液位を検出する管理液位レベル検出器２５０から成り立っている。そして、加圧タンク２３１に接続された給液チューブ２５１には、液位調節バルブ２５３が介設されており、液位調節バルブ２５３を開閉制御することにより、タンク本体２４３に貯留する機能液の液位が、常に管理液位検出器の検出範囲内にあるように調整されている。
【００６２】
なお、詳細は後述するが、加圧用コネクタ２４８に接続されるエアー供給チューブ２９２には、大気開放ポートを有する三方弁２５４（管路開閉手段）が介設されており、加圧タンク２３１からの圧力は、大気開放によって縁切りされる。これにより、ヘッドユニット２１側に延びる給液チューブ２５１の水頭圧を、上述した液位の調節により僅かにマイナス水頭（例えば２５ｍｍ±０．５ｍｍ）に保って、機能液滴吐出ヘッド３１の吐出ノズル４２からの液垂れが防止すると共に、機能液滴吐出ヘッド３１のポンピング動作、すなわちポンプ部４１内の圧電素子のポンプ駆動で精度良く液滴が吐出されるようにしている。
【００６３】
図１０に示すように、機能液滴吐出ヘッド３１に延びる６本の各給液チューブ２５１には、後述する圧力コントローラ２９４に接続されたヘッド側圧力センサ２５５（圧力検出手段）が機能液滴吐出ヘッド３１近傍に介設されている。また、これらの給液チューブ２５１は、それぞれＴ字継手２５７を介して２本に分岐され、計１２本の給液分岐チューブ２５２（分岐供給管路）が形成されている（同図参照）。１２本の給液分岐チューブ２５２は、装置側配管部材としてヘッドユニット２１に設けた配管ジョイント５６の１２個のソケット５７に接続している。各給液分岐チューブ２５２には、分岐給液通路を閉塞するための供給用バルブ２５６が介設されており、制御手段６により開閉制御されている。
【００６４】
機能液回収系２２２は、吸引ユニット９１で吸引した機能液を貯留するためのもので、吸引した機能液を貯留する再利用タンク２６１と、機能液吸引ポンプ１４１に接続され、吸引した機能液を再利用タンク２６１へ導く回収用チューブ２６２と、を有している。また、機能液非吐出時にフラッシングされた機能液を回収するための回収トラップ２６３を有している。
【００６５】
洗浄液供給系２２３は、ワイピングユニット９２のワイピングシートに洗浄液を供給するためのもので、洗浄液を貯留する洗浄液タンク２７１と、洗浄液タンク２７１の洗浄液を供給するための洗浄液供給チューブ（図示省略）とを有している。なお、洗浄液の供給は、洗浄液タンク２７１にエアー供給手段５から圧縮エアーを導入することにより為される。また、洗浄液には比較的揮発性の高い溶剤が用いられる。
【００６６】
廃液回収系２２４は、フラッシングユニット９３に吐出した機能液を回収するためのもので、回収した機能液を貯留する廃液タンク２８１と、フラッシングユニット９３に接続され、廃液タンク２８１にフラッシングユニット９３へ吐出された機能液を導く廃液用チューブ（図示省略）とを有している。
【００６７】
次に、エアー供給手段５について説明する。図１０に示すように、エアー供給手段５は、例えば加圧タンク２３１や給液タンク２４１等の各部に不活性ガス（Ｎ₂）を圧縮した圧縮エアーを等に供給するもので、不活性ガスを圧縮するエアーポンプ２９１と、エアーポンプ２９１によって圧縮された圧縮エアーを各部に供給するためのエアー供給チューブ２９２（加圧用管路）と、を備えている。そして、エアー供給チューブ２９２には、圧縮エアーの供給先に応じて圧力を所定の一定圧力に保つためのレギュレータ２９３が設けられている。
【００６８】
詳細は後述するが、本実施形態の液滴吐出装置１は、上記したヘッド側圧力センサ２５５に基づいて給液タンク２４１を加圧する構成となっており、給液タンク２４１に接続されるエアー供給チューブ２９２には、ヘッド側圧力センサ２５５と接続する圧力コントローラ２９４と大気開放ポートを有する三方弁２５４が介設されている。圧力コントローラ２９４は、レギュレータ２９３から送られた圧縮エアーを適宜減圧して給液タンク２４１に送ると共に、三方弁２５４を開閉制御することにより、給液タンク２４１への加圧力を調節可能となっている。
【００６９】
また、本実施形態は、加圧タンク２３１および給液タンク２４１に圧縮エアーが直接導入される構成であるが、加圧タンク２３１および給液タンク２４１をアルミニウム等で構成した加圧ボックス（図示省略）に個別に収容し、加圧ボックスを介して加圧タンク２３１および給液タンク２４１を個別に加圧する構成としても良い。具体的には、加圧タンク２３１および給液タンク２４１に通気孔等を設けて、これらを加圧ボックスの内部と連通させ、加圧ボックスの内部と加圧タンク２３１および給液タンク２４１内部の圧力を同圧に保つようにする。そして、エアーポンプ２９１からの圧縮エアーを加圧ボックスに供給することで、加圧タンク２３１および給液タンク２４１内部を加圧する。この構成によれば、加圧ボックスを介して、加圧タンク２３１および給液タンク２４１が加圧されているので、直接加圧タンク２３１および給液タンク２４１に圧縮エアーを供給する構成に比べてこれらを均一に加圧することができ、加圧タンク２３１および給液タンク２４１内部の圧力コントロールを適切に行うことができる。
【００７０】
次に制御手段６について説明する。制御手段６は、各手段の動作を制御するための制御部を備えており、制御部は、制御プログラムや制御データを記憶していると共に、各種制御処理を行うための作業領域を有している。そして、制御手段６は、上記した各手段と接続され、装置全体を制御している。
【００７１】
ここで、制御手段６による制御の一例として、図１０を参照しながら、給液タンク２４１から機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を供給する場合について説明する。上述したように、本実施形態の液滴吐出装置１は、機能液滴吐出ヘッド３１のポンプ作用によって給液タンク２４１から機能液を機能液滴吐出ヘッド３１に供給しており、給液タンク２４１から機能液滴吐出ヘッド３１に至る管摩擦抵抗等の影響を受けている。したがって、機能液滴吐出ヘッド３１に導入する機能液の種類によっては、機能液敵吐出ヘッド３１内の機能液供給圧力が変化することに加え、機能液滴吐出ヘッド３１のポンプ作用による供給が間に合わなくなるために、途中で機能液が適切に吐出できなくなるという問題が生じうる。そこで、機能液を吐出時に、上記したヘッド側圧力センサ２５５に基づいて給液タンク２４１内を加圧することで、機能液の供給圧力を一定にし、機能液滴吐出ヘッド３１からの機能液の吐出を安定させる共に、機能液滴吐出ヘッド３１への機能液の供給が滞らないようにしている。
【００７２】
まず、機能液の供給時、すなわち機能液吐出時、には、機能液滴吐出ヘッド３１に延びる６本の給液チューブ２５１内の圧力、すなわち機能液供給圧力、を各供給チューブ２５１に介設したヘッド側圧力センサ２５５で検出し（圧力検出工程）、検出信号を制御手段６および圧力コントローラ２９４に送信する。そして、検出信号に基づいて制御手段６および圧力コントローラ２９４がエアー供給チューブ２９２に介設された三方弁２５４の開閉制御を行い、機能液の供給圧力を一定に保っている（調節工程）。
【００７３】
具体的には、機能液供給圧力が機能液の供給に適する所定圧力に保たれている場合は、三方弁２５４の大気開放ポートを開弁して給液タンク２４１内の圧力を大気圧とし、適切な機能液供給圧力を保つようにする。また、機能液供給圧力が所定圧力に満たない場合は、制御手段６が、三方弁２５４の大気開放ポートを閉弁させると共に、エアー供給チューブ２９２の閉塞を解き、給液タンク２４１に圧縮エアーを供給して、機能液の供給圧力を所定圧力まで高める。なお、本実施形態では、６本のエアー供給チューブ２９２に６個のヘッド側圧力センサ２５５を有しているので、機能液の供給圧力が所定圧力に保持されているか否かの判断は、全エアー供給チューブ２９２内の平均機能液供給圧力に基づいて判断される。圧力コントローラ２９４は、平均機能液供給圧力を算出すると共に、この平均機能液供給圧力に基づいてレギュレータ２９３から送られてきた圧縮エアーの圧力を適宜減圧する。そして、圧力コントローラ２９４は、所定圧力と平均機能液供給圧力との差を勘案した圧力の圧縮エアーを給液タンク２４１に供給し、給液タンク２４１に対する加圧力を調節している。
【００７４】
各ヘッド側圧力センサ２５５の検出信号により、平均機能液供給圧力が所定圧力に達したことと判断されると、制御手段６による命令に先立ち、圧力コントローラ２９４は、三方弁２５４を制御してエアー供給チューブ２９２を閉塞すると共に、大気開放ポートを開弁して給液タンク２４１内の圧力を大気圧に開放する。この後、制御手段６も三方弁２５４の大気開放ポートを開弁すると共にエアー供給チューブ２９２を閉塞するよう命令を出し、機能液供給圧力が所定圧力に達したら確実に大気開放を行って、所定の供給圧力を保てるようになっている。
【００７５】
なお、上記のように制御手段６と圧力コントローラ２９４の２段階で三方弁２５４の制御を行うことにより、給液タンク２４１内の圧力を適切に調節可能であると共に、圧縮エアーの供給過多による機能液滴吐出ヘッド３１からの液垂れを防止可能となっている。
【００７６】
次に、本発明の第２実施形態の液滴吐出装置１について説明する。この液滴吐出装置１の基本構成は、上述した第１実施形態と略同様であるが、第２実施形態の液滴吐出装置１では、１２個の機能液滴吐出ヘッド３１に対応して、１２個の給液タンク２４１と１２本の給液チューブ２５１が設けられており、各給液チューブ２５１に設けたヘッド側圧力センサ２５５に基づいて各給液タンクが個別に加圧制御される点で異なっている。
【００７７】
図１１を参照して第１実施形態と異なる点について説明すると、加圧タンク２４１には、１２本の給液チューブ２５１が接続され、１２個の給液タンク２４１を介して各機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を供給する構成となっており、第１実施形態と同様に、各給液チューブ２５１の機能液滴吐出ヘッド３１近傍にはヘッド側圧力センサ２５５が設けられている。そして、１２個のヘッド側圧力センサ２５５は、それぞれ制御手段６および圧力コントローラ２９４に接続されていると共に、圧力コントローラ２９４には、１２本のエアー供給チューブ２９２が接続され、各エアー供給チューブ２９２を介して各給液タンク２４１に圧縮エアーを供給できるようになっている。
【００７８】
圧力コントローラ２９４は、各エアー供給チューブ２９２を介して、給液タンク２４１毎に異なる圧力の圧縮エアーを供給することができるようになっている。したがって、各ヘッド側圧力センサ２５５の検出信号に基づき、対応する各給液タンク２４１に個別的に加圧制御することができ、機能液吐出時における各給液タンク２４１から各機能液滴吐出ヘッド３１に至るまでの機能液供給圧力を確実に一定に保つことができる。
【００７９】
このように、第１実施形態および第２実施形態の液滴吐出装置１では、機能液供給圧力を検出し、これに基づいて給液タンク２４１への加圧力を調整しているので、機能液供給圧力を一定に保つことができ、液滴吐出時に機能液を確実に機能液滴吐出ヘッド３１に供給することができる。また、機能液供給圧力を一定に保つことで、大気圧の変化による機能液供給圧力への影響を回避することができ、例えば、標高の高い場所においても適切に機能液を機能液滴吐出ヘッド３１に供給することができる。
【００８０】
ここで、上記の液滴吐出装置１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１２は、液晶表示装置３０１の断面構造を表している。同図に示すように、液晶表示装置３０１は、ガラス基板３２１を主体として対向面に透明導電膜（ＩＴＯ膜）３２２および配向膜３２３を形成した上基板３１１および下基板３１２と、この上下両基板３１１，３１２間に介設した多数のスペーサ３３１と、上下両基板３１１，３１２間を封止するシール材３３２と、上下両基板３１１，３１２間に充填した液晶３３３とで構成されると共に、上基板３１１の背面に位相基板３４１および偏光板３４２ａを積層し、且つ下基板３１２の背面に偏光板３４２ｂおよびバックライト３４３を積層して、構成されている。
【００８１】
通常の製造工程では、それぞれ透明導電膜３２２のパターニングおよび配向膜３２３の塗布を行って上基板３１１および下基板３１２を別々に作製した後、下基板３１２にスペーサ３３１およびシール材３３２を作り込み、この状態で上基板３１１を貼り合わせる。次いで、シール材３３２の注入口から液晶３３３を注入し、注入口を閉止する。その後、位相基板３４１、両偏光板３４２ａ，３４２ｂおよびバックライト３４３を積層する。
【００８２】
実施形態の液滴吐出装置１は、例えば、スペーサ３３１の形成や、液晶３３３の注入に利用することができる。具体的には、機能液としてセルギャップを構成するスペーサ材料（例えば、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂）や液晶を導入し、これらを所定の位置に均一に吐出（塗布）させていく。先ずシール材３３２を環状に印刷した下基板３１２を吸着テーブルにセットし、この下基板３１２上にスペーサ材料を粗い間隔で吐出し、紫外線照射してスペーサ材料を凝固させる。次に、下基板３１２のシール材３３２の内側に、液晶３３３を所定量だけ均一に吐出して注入する。その後、別途準備した上基板３１１と、液晶を所定量塗布した下基板３１２を真空中に導入して貼り合わせる。
【００８３】
このように、上基板３１１と下基板３１２とを貼り合わせる前に、液晶３３３をセルの中に均一に塗布（充填）するようにしているため、液晶３３３がセルの隅など細部に行き渡らない等の不具合を解消することができる。
【００８４】
なお、機能液（シール材用材料）として紫外線硬化樹脂或いは熱硬化樹脂を用いることで、上記のシール材３３２の印刷をこの液滴吐出装置１で行うことも可能である。同様に、機能液（配向膜材料）としてポリイミド樹脂を導入することで、配向膜３２３を液滴吐出装置１で作成することも可能である。
【００８５】
このように、液晶表示装置３０１の製造においては多種の機能液を導入することが想定されるが、上記した液滴吐出装置１では、機能液供給圧力を検出して供給タンク２４１を加圧制御するので、機能液の粘性が異なっていても機能液供給圧力を一定に保つことができ、適切に機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を供給することができると共に、機能液滴吐出ヘッド３１に安定して機能液を吐出させることができる。
【００８６】
ところで、上記した液滴吐出装置１は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載される上記の液晶表示装置３０１の他、各種の電気光学装置（デバイス）の製造に用いることが可能である。すなわち、有機ＥＬ装置、ＦＥＤ装置、ＰＤＰ装置および電気泳動表示装置等の製造に適用することができる。
【００８７】
有機ＥＬ装置の製造に、上記した液滴吐出装置１を応用した例を簡単に説明する。有機ＥＬ装置は、図１３に示すように、有機ＥＬ装置４０１は、基板４２１、回路素子部４２２、画素電極４２３、バンク部４２４、発光素子４２５、陰極４２６（対向電極）、および封止用基板４２７から構成された有機ＥＬ素子４１１に、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。回路素子部４２２は基板４２１上に形成され、複数の画素電極４２３が回路素子部４２２上に整列している。そして、各画素電極４２３間にはバンク部４２４が格子状に形成されており、バンク部４２４により生じた凹部開口４３１に、発光素子４２５が形成されている。陰極４２６は、バンク部４２４および発光素子４２５の上部全面に形成され、陰極４２６の上には、封止用基板４２７が積層されている。
【００８８】
有機ＥＬ装置４０１の製造工程では、予め回路素子部４２２上および画素電極４２３が形成されている基板４２１（ワークＷ）上の所定の位置にバンク部４２４が形成された後、発光素子４２５を適切に形成するためのプラズマ処理が行われ、その後に発光素子４２５および陰極４２６（対向電極）を形成される。そして、封止用基板４２７を陰極４２６上に積層して封止して、有機ＥＬ素子４１１を得た後、この有機ＥＬ素子４１１の陰極４２６をフレキシブル基板の配線に接続すると共に、駆動ＩＣに回路素子部４２２の配線を接続することにより、有機ＥＬ装置４０１が製造される。
【００８９】
液滴吐出装置１は、発光素子４２５の形成に用いられる。具体的には、機能液滴吐出ヘッド３１に発光素子材料（機能液）を導入し、バンク部４２４が形成された基板４２１の画素電極４２３の位置に対応して、発光素子材料を吐出させ、これを乾燥させることで発光素子４２５を形成する。なお、上記した画素電極４２３や陰極４２６の形成等においても、それぞれに対応する液体材料を用いることで、液滴吐出装置１を利用して作成することも可能である。
【００９０】
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、上記したプレパラート形成を包含する装置が考えられる。このように、液滴吐出装置１には、多種の機能液が導入される可能性があるが、上記した液滴吐出装置１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、機能液滴吐出ヘッド内の機能液供給圧力を一定に保つことができると共に、機能液を確実に機能液滴吐出ヘッドに供給することができ、効率よく各種製造を行うことができる
【００９１】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給方法および機能液供給装置によれば、機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給圧力が一定に保たれるため、機能液滴吐出ヘッドの機能液吐出性能を安定させることができると共に、機能液滴吐出ヘッドに確実に機能液を供給することができる。すなわち、給液タンクから機能液滴吐出ヘッドに至るまでの管摩擦抵抗等に起因する圧力損失により、機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給圧力が変動して、機能液の吐出性能が損なわれたり、機能液吐出時において機能液の供給が間に合わずに吐出できなくなるという問題を解消することができる。
【００９２】
また、本発明の液滴吐出装置は、機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給圧力を一定に保つことができるため、機能液滴吐出ヘッドに導入する機能液の粘性が異なっても機能液滴吐出ヘッド内の機能液供給圧力を適切に保つことができ、適切に機能液を機能液滴吐出ヘッドに供給して、安定した機能液滴の吐出性能を得ることができる。すなわち、本発明の液滴吐出装置によれば、様々な機能液を導入することが可能となり、液滴吐出装置の汎用性と高めることができる。
【００９３】
また、本発明の電気光学装置の製造方法、電気光学装置、電子機器では、上記した液滴吐出装置を用いて製造されているため、ワーク上に機能液を安定かつ適切に吐出させて、効率的にこれらの製造を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態における機能液滴吐出装置の外観斜視図である。
【図２】本実施形態における機能液滴吐出装置の正面図である。
【図３】本実施形態における機能液滴吐出装置の右側面図である。
【図４】ヘッドユニットの平面図である。
【図５】（ａ）は機能液滴吐出ヘッドの外観斜視図、（ｂ）は機能液滴吐出ヘッドを配管アダプタに装着したときの断面図である。
【図６】吸引ユニットの外観斜視図である。
【図７】吸引ユニットの正面図である。
【図８】キャップ廻りの断面図である。
【図９】給液タンク廻りの外観斜視図である。
【図１０】本発明の第１実施形態における機能液滴吐出ヘッド、これに接続される機能液供給系、エアー供給手段、および吸引ユニットの模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態における機能液滴吐出ヘッド、これに接続される機能液供給系、エアー供給手段、および吸引ユニットの模式図である。
【図１２】本発明の製造方法を用いて製造した液晶表示装置の断面図である。
【図１３】本発明の製造方法を用いて製造した有機ＥＬ装置の断面図である。
【符号の説明】
１液滴吐出装置２吐出手段
３メンテナンス手段４機能液供給回収手段
５エアー供給手段６制御手段
３１機能液滴吐出ヘッド４２吐出ノズル
４４ノズル形成面（ノズル面）９１吸引ユニット
９３フラッシングユニット１０１キャップユニット
１０２キャップ１４１機能液吸引ポンプ
１５２機能液吸引チューブ１５３吸引分岐チューブ
１６２キャップ側圧力センサ１８１昇降機構
２０１フラッシングボックス２１１ブロア
２１２エアー吸引チューブ２１３エアー吸引用開閉弁
２２１機能液供給系２２２機能液回収系
２３１加圧タンク２４１給液タンク
２５１給液チューブ２５４三方弁
２５５ヘッド側圧力センサ２５２給液分岐チューブ
２９１エアーポンプ２９２エアー供給チューブ
２９４圧力コントローラ３０１液晶表示装置
４０１有機ＥＬ装置
Ｗワーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a functional liquid supply method, a functional liquid supply apparatus, a liquid droplet ejection apparatus, and an electro-optical apparatus for supplying a functional liquid to a functional liquid droplet ejection head from a functional liquid tank that stores the functional liquid. Manufacturing method, electro-optical device, and electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
Ink jet printers use an ink liquid flow path (function) from an ink tank that stores ink to a functional liquid droplet ejection head to prevent ink (functional liquid) from dripping from the ink jet head (functional liquid droplet ejection head). The liquid flow path is maintained at a slight minus head, and the ink is supplied from the ink tank to the ink jet head by the action of the pump unit incorporated in the ink jet head so that the ink can be ejected with high precision (for example, patents) Reference 1).
[0003]
The inkjet head of such an inkjet printer is expected to be applied to the manufacturing field of various products because it can eject minute ink droplets in a dot shape with high accuracy. As an example of applying an inkjet head, a liquid that introduces a functional liquid such as a special ink or a photosensitive resin liquid into a functional liquid droplet ejection head and accurately ejects the functional liquid droplets onto a workpiece such as a substrate. A discharge device is considered.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-248784 (page 4, FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the supply pressure for supplying the functional liquid to the functional liquid droplet ejection head is greatly influenced by the pressure loss caused by the pipe friction resistance from the functional liquid tank to the functional liquid ejection head. . Therefore, depending on the conditions such as the viscosity of the functional liquid to be introduced into the functional liquid droplet ejection head, the length and diameter of the functional liquid flow path, the number of nozzles of the functional liquid droplet ejection head used, the ink ejection frequency, etc. Since the functional liquid supply pressure in the head changes, there arises a problem that the functional liquid cannot be discharged appropriately and stably. In addition, when functional droplets are ejected from the functional droplet ejection head, the functional liquid cannot be supplied in time, which may adversely affect the ejection performance of the functional droplet ejection head.
[0006]
Therefore, the present invention controls the functional liquid supply pressure in the functional liquid discharge head to a predetermined pressure regardless of the pressure loss in the functional liquid flow path and functions appropriately from the functional liquid tank to the functional liquid droplet discharge head. It is an object of the present invention to provide a functional liquid supply method and a functional liquid supply apparatus to a functional liquid droplet ejection head capable of supplying liquid, and a liquid droplet ejection apparatus, an electro-optical device manufacturing method, an electro-optical device, and an electronic apparatus. .
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention Functional liquid supply method to functional droplet discharge head Is To the functional liquid droplet ejection head that is an inkjet head that ejects functional liquid by the pumping action of the piezoelectric element, Functional fluid via supply line Liquid tank In the functional liquid supply method to the functional liquid droplet ejection head for supplying the functional liquid from the pressure liquid detection head, when the functional liquid droplet ejection head is driven, the pressure detection process for detecting the pressure in the supply pipe and the detection result by the pressure detection process In order to keep the pressure inside the functional liquid droplet ejection head constant, Supply tank And an adjustment step of adjusting the functional liquid supply pressure.
[0008]
In addition, the present invention Functional liquid supply device for functional droplet discharge head Is To the functional liquid droplet ejection head that is an inkjet head that ejects functional liquid by the pumping action of the piezoelectric element, Functional fluid via supply line Liquid tank In the functional liquid supply device to the functional liquid droplet ejection head for supplying the functional liquid from the pressure detecting means for detecting the pressure in the supply pipeline when the functional liquid droplet ejection head is driven, Supply tank Based on the pressurizing means for pressurizing the inside and the detection result of the pressure detecting means, Supply tank And a control means for controlling the pressurizing force of the pressurizing means so that the functional liquid supply pressure becomes constant.
[0009]
This They According to the configuration, based on the pressure of the supply line detected at the time of discharging the functional liquid Supply tank Since the inside is pressure controlled, if the pressure loss in the supply pipe is large and the supply pressure of the functional liquid decreases, Supply tank The inside can be pressurized to keep the functional liquid supply pressure constant.
[0010]
In this case, it is preferable that the pressure detection means is disposed in the vicinity of the functional liquid discharge head.
[0011]
According to this configuration, since the pressure detecting means is disposed in the vicinity of the functional liquid droplet ejection head at which the functional liquid supply pressure becomes the smallest when the functional liquid is discharged, Supply tank It is possible to appropriately grasp whether or not pressurization is necessary, and to stably supply the functional liquid to the functional liquid droplet ejection head. It also detects the pressure near the functional droplet discharge head Supply tank By controlling the pressurization of the functional liquid supply pressure, the functional liquid supply pressure in the functional liquid droplet ejection head can be kept constant. It is most preferable to detect the pressure in the functional liquid droplet ejection head and control the pressurization based on the detected pressure.
[0012]
In this case, the pressurizing means includes a compressed air supply source for supplying compressed air, a compressed air supply source, Supply tank And a pipe opening / closing means interposed in the pressure pipe, and the control means opens / closes the pipe opening / closing means based on the detection result of the pressure detecting means. It is preferable to operate.
[0013]
According to this configuration, when the pipe opening / closing means is opened, the compressed air supply source is connected via the pressurizing pipe. Supply tank Compressed air is supplied to Supply tank When the inside is pressurized and the opening / closing means is closed, Supply tank The supply of compressed air to the Supply tank Therefore, by controlling the opening / closing operation of the pipe opening / closing means by the control means, the functional liquid supply pressure to the functional liquid droplet ejection head is made constant and the functional liquid droplet ejection head is stabilized. Thus, the functional liquid can be ejected and the functional liquid can be stably supplied to the functional liquid droplet ejection head. Specifically, the control means opens the pipe opening / closing means until the predetermined functional liquid supply pressure is reached when the functional liquid supply pressure is reduced, and closes the opening / closing means when the predetermined functional liquid supply pressure is reached.
[0014]
In this case, it is preferable that the pipe opening / closing means is constituted by a three-way valve having an atmosphere opening port.
[0015]
According to this configuration, since the pipe opening / closing means has the atmosphere opening port, the pressure is increased when the supply pipe reaches a predetermined functional liquid supply pressure. Supply tank The internal pressure can be released to the atmosphere to prevent the supply pressure from rising excessively. Moreover, since the opening / closing means is composed of a three-way valve having an air release port, it is pressurized. Supply tank It is not necessary to provide a separate component for opening the air to the atmosphere, and the apparatus can be simplified.
[0016]
In this case, a plurality of supply pipelines and a plurality of Supply tank The pressure detection means detects the pressure in each supply line connected to each functional liquid droplet ejection head, and the control means Supply tank It is preferable to control the pressurizing force individually.
[0017]
According to this configuration, the functional liquid supply pressure in the supply pipeline is detected for each supply pipeline connected to the plurality of functional liquid droplet ejection heads, and a plurality of Supply tank Since the functional liquid supply pressure is individually controlled, all the supply pipes connected to the respective functional liquid droplet ejection heads can be set to appropriate functional liquid supply pressures. The functional liquid ejection performance can be stabilized and the functional liquid can be appropriately supplied to each functional liquid droplet ejection head.
[0018]
In this case, the supply pipe is connected to the plurality of functional liquid droplet ejection heads via a branch supply pipe obtained by branching the supply pipe into a plurality of parts, and the pressure detection means is configured to detect the pressure in each branch supply pipe. Preferably, the control means controls the pressurizing force of the pressurizing means based on the average pressure in the plurality of branch supply pipes.
[0019]
According to this configuration, when a plurality of functional liquid droplet ejection heads are connected to the supply line via the plurality of branch supply lines, the pressure in each branch supply line is detected, and the plurality of branch supply lines is detected. Since the pressurizing force of the pressurizing means is controlled based on the average pressure in the passage, Supply tank It is possible to control the functional liquid supply pressure so that the functional liquid supply pressure of each branch supply pipe approaches a predetermined supply pressure.
[0020]
The liquid droplet ejection apparatus of the present invention includes the above-described functional liquid supply apparatus.
[0021]
According to this configuration, the functional liquid supply pressure in the functional liquid droplet ejection head is kept constant when the functional liquid is discharged by the functional liquid supply device described above. Supply tank Since the functional liquid can be supplied appropriately and stably from the functional liquid droplet ejection head to the functional liquid droplet ejection head, the functional liquid can be ejected stably.
[0022]
A method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention is characterized in that a film-forming unit made of functional droplets is formed on a workpiece using the above-described droplet discharge device.
[0024]
According to this configuration, the electro-optical device itself can be efficiently manufactured because it is manufactured using the droplet discharge device that enables various discharges of the functional liquid to the workpiece. Examples of the electro-optical device (device) include a liquid crystal display device, an organic EL (Electro-Luminescence) device, an electron emission device, a PDP (Plasma Display Panel) device, and an electrophoretic display device. The electron emission device is a concept including a so-called FED (Field Emission Display) device. Further, as the electro-optical device, devices including metal wiring formation, lens formation, resist formation, light diffuser formation, and the like are conceivable.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1 is an external perspective view of a droplet discharge device to which the present invention is applied, FIG. 2 is a front view of the droplet discharge device to which the present invention is applied, and FIG. 3 is a right side of the droplet discharge device to which the present invention is applied. FIG. Although details will be described later, the droplet discharge device 1 introduces a functional liquid such as special ink or a light-emitting resin liquid into the functional droplet discharge head 31 to form a functional liquid droplet on a workpiece W such as a substrate. A film part is formed.
[0028]
As shown in FIGS. 1 to 3, the droplet discharge device 1 supplies a functional liquid to a discharge means 2 for discharging a functional liquid, a maintenance means 3 for performing maintenance of the discharge means 2, and the discharge means 2. In addition, a functional liquid supply / recovery means 4 for recovering unnecessary functional liquid and an air supply means 5 (pressurizing means) for supplying compressed air for driving / controlling each means are provided. These units are controlled by the control unit 6 in association with each other. Although not shown in the drawing, there are other auxiliary devices such as a workpiece recognition camera for recognizing the position of the workpiece W, a head recognition camera for confirming the position of the head unit 21 (described later) of the discharge means 2, and various indicators. These are also controlled by the control means 6.
[0029]
As shown in FIGS. 1 to 3, the flushing unit 93 (described later) of the discharge means 2 and the maintenance means 3 is arranged on a stone surface plate 12 fixed to the upper part of a gantry 11 composed of angle members assembled in a square shape. Most of the functional liquid supply / recovery means 4 and the air supply means 5 are incorporated in a machine base 13 attached to the gantry 11. The machine base 13 is formed with two large and small storage chambers 14, 15. The larger storage chamber 14 stores the tanks of the functional liquid supply and recovery means 4, and the smaller storage chamber 15 has air. The main part of the supply means 5 is accommodated. Further, on the machine base 13, a tank base 17 on which a liquid supply tank 241 (functional liquid tank) of the functional liquid supply / recovery means 4 to be described later is placed and slidable in the longitudinal direction of the machine base 13 (that is, the X-axis direction). The common base 16 on which the suction unit 91 (described later) and the wiping unit 92 (described later) of the maintenance means 3 are placed is fixed on the movable table 18. .
[0030]
The droplet discharge device 1 supplies the functional liquid to the functional droplet discharge head 31 from the liquid supply tank 241 of the functional liquid supply / recovery unit 4 while maintaining the functional droplet discharge head 31 of the discharge unit 2 in the maintenance unit 3. At the same time, the functional liquid is ejected from the functional liquid droplet ejection head 31 onto the workpiece W. Hereinafter, each means will be described.
[0031]
The discharge means 2 mounts a head unit 21 having a plurality of functional liquid droplet discharge heads 31 for discharging functional liquid, a main carriage 22 that supports the head unit 21, and a work W. And an X / Y moving mechanism 23 that scans the lens 31.
[0032]
As shown in FIGS. 4 and 5, the head unit 21 includes a plurality (twelve) functional droplet ejection heads 31, a sub-carriage 51 on which the plurality of functional droplet ejection heads 31 are mounted, and each functional droplet ejection. The head holding member 52 for attaching the nozzle forming surface 44 (nozzle surface) of the head 31 to the sub-carriage 51 with the lower surface protruding. The twelve functional liquid droplet ejection heads 31 are divided into six parts each, and are arranged on the sub-carriage 51 at a predetermined angle with respect to the workpiece W in order to ensure a sufficient application density of the functional liquid. The six divided functional droplet ejection heads 31 are arranged so as to be displaced from each other with respect to the sub-scanning direction (Y-axis direction), and the ejection nozzles of the respective functional droplet ejection heads 31 in the sub-scanning direction. 42 are continuous (partially overlap). In addition, when the functional liquid droplet ejection head 31 is configured by a dedicated component, and when a sufficient application density of the functional liquid can be secured on the workpiece W, the functional liquid droplet ejection head 31 needs to be set to be inclined. Absent.
[0033]
As shown in FIG. 5, the functional liquid droplet ejection head 31 has a so-called double structure, a functional liquid introduction part 32 having two connection needles 33, and a dual head substrate that is continuous with the functional liquid introduction part 32. 34, and a head main body 35 which is connected to the lower side of the functional liquid introduction portion 32 and has an in-head flow path filled with the functional liquid therein. Each connection needle 33 is connected to the liquid supply tank 241 of the functional liquid supply / recovery means 4 via the pipe adapter 36, and the functional liquid introduction part 32 receives supply of the functional liquid from each connection needle 33. ing. The head main body 35 has a double pump section 41 and a nozzle forming plate 43 having a nozzle forming surface 44 on which a large number of discharge nozzles 42 are formed. By this action, functional droplets are discharged from the discharge nozzle 42. The nozzle formation surface 44 is formed with two rows of discharge nozzles 42 including a number of discharge nozzles 42.
[0034]
As shown in FIG. 4, the sub-carriage 51 includes a body plate 53 with a part cut away, a pair of left and right reference pins 54 provided at an intermediate position in the long side direction of the body plate 53, and both the body plate 53. And a pair of left and right support members 55 attached to the long side portion. The pair of reference pins 54 serves as a reference for positioning (position recognition) the sub-carriage 51 (head unit 21) in the X-axis, Y-axis, and θ-axis directions on the premise of image recognition. The support member 55 serves as a fixing portion when the head unit 21 is fixed to the main carriage 22. Further, the sub-carriage 51 is provided with a pipe joint 56 for connecting each functional liquid droplet ejection head 31 and the liquid supply tank 241 by pipes. The pipe joint 56 is connected to a head side pipe member from the pipe adapter 36 connected to each functional liquid droplet ejection head 31 (the connection needle 33 thereof) at one end, and the apparatus side pipe member from the liquid supply tank 241 to the other end. There are twelve sockets 57 for connecting the two.
[0035]
As shown in FIG. 3, the main carriage 22 includes an external “I” -shaped suspension member 61 fixed to a bridge plate 82 described later, a θ table 62 attached to the lower surface of the suspension member 61, and a carriage body 63 attached so as to be suspended below the θ table 62. The carriage body 63 has a rectangular opening for loosely fitting the head unit 21 so that the head unit 21 is positioned and fixed. The carriage body 63 is provided with a workpiece recognition camera for recognizing the workpiece W.
[0036]
As shown in FIGS. 1 to 3, the X / Y moving mechanism 23 is fixed to the stone surface plate 12, performs main scanning (in the X-axis direction) of the workpiece W, and moves the head unit 21 through the main carriage 22. Scanning is performed (in the Y-axis direction). The X / Y moving mechanism 23 is arranged on the short side of the stone surface plate 12 across the X axis table 71 and the X axis table 71 fixed to the center line along the long side of the stone surface plate 12 with the axis line aligned. And a Y-axis table 81 in which the axis line coincides with the center line along.
[0037]
The X-axis table 71 includes a suction table 72 that sucks and sets the workpiece W by air suction, a θ table 73 that supports the suction table 72, and an X-axis air slider 74 that supports the θ table 73 slidably in the X-axis direction. , An X-axis linear motor (not shown) for moving the workpiece W on the suction table 72 in the X-axis direction via the θ table 73, and an X-axis linear scale 75 provided along with the X-axis air slider 74. . The main scanning of the functional liquid droplet ejection head 31 is that the suction table 72 and the θ table 73 that sucked the substrate W are reciprocated in the X-axis direction with the X-axis air slider 74 as a guide by driving the X-axis linear motor. Is done.
[0038]
The Y-axis table 81 is provided alongside the Y-axis slider 83, a bridge plate 82 that suspends the main carriage 22, a pair of Y-axis sliders 83 that support the bridge plate 82 slidably in the Y-axis direction, and the Y-axis slider 83. A Y-axis linear scale 84, a Y-axis ball screw 85 that guides the pair of Y-axis sliders 83 and moves the bridge plate 82 in the Y-axis direction, and a Y-axis motor that rotates the Y-axis ball screw 85 forward and backward (not shown) ). The Y-axis motor is composed of a servo motor. When the Y-axis motor rotates forward and backward, the bridge plate 82 screwed to the Y-axis ball screw 85 guides the pair of Y-axis sliders 83 as a guide. Move in the Y-axis direction. That is, as the bridge plate 82 moves, the main carriage 22 (head unit 21) reciprocates in the Y-axis direction, and the sub-scan of the functional liquid droplet ejection head 31 is performed.
[0039]
Here, a series of operations of the discharge means 2 will be briefly described. First, as preparation before discharging the functional liquid, the position of the head unit 21 is corrected by the head recognition camera, and then the position of the workpiece W set on the suction table 72 is corrected by the workpiece recognition camera. Next, the work W is reciprocated in the main scanning (X-axis) direction by the X / Y moving mechanism 23 (X-axis table 71), and a plurality of functional liquid droplet ejection heads 31 are driven to function liquid droplets on the work W. The selective discharge operation is performed. After moving the workpiece W backward, the head unit 21 is moved in the sub-scanning (Y-axis) direction by the XY movement mechanism 23 (Y-axis table 81), and the workpiece W is reciprocated in the main scanning direction again. Then, the functional liquid droplet ejection head 31 is driven. In the present embodiment, the workpiece W is moved in the main scanning direction with respect to the head unit 21, but the head unit 21 may be moved in the main scanning direction. Alternatively, the head unit 21 may be fixed and the work W may be moved in the main scanning direction and the sub-scanning direction.
[0040]
Next, the maintenance means 3 will be described. The maintenance means 3 maintains the functional liquid droplet ejection head 31 so that the functional liquid droplet ejection head 31 can appropriately eject the functional liquid, and includes a suction unit 91, a wiping unit 92, and a flushing unit 93. Yes.
[0041]
As shown in FIG. 1, the suction unit 91 is placed on the common base 16 of the machine base 13 described above, and is slidable in the longitudinal direction of the machine base 13, that is, the X-axis direction via the moving table 18. It is configured. The suction unit 91 is for maintaining the functional liquid droplet ejection head 31 by sucking the functional liquid droplet ejection head 31, and fills the head unit 21 (the functional liquid droplet ejection head 31) with the functional liquid. This is used in the case of performing suction (cleaning) for removing the functional liquid thickened in the functional liquid droplet ejection head 31. Referring to FIGS. 6 and 10, the suction unit 91 includes a cap unit 101 having twelve caps 102, a functional liquid suction pump 141 that sucks the functional liquid through the caps 102, and each cap 102. A suction tube unit 151 for connecting the functional liquid suction pump 141, a support member 171 for supporting the cap unit 101, and an elevating mechanism 181 (capping means) for moving the cap unit 101 up and down via the support member 171. ing.
[0042]
As shown in FIG. 6, the cap unit 101 has twelve caps 102 arranged on a cap base 103 corresponding to the arrangement of twelve functional liquid droplet ejection heads 31 mounted on the head unit 21. Yes, each cap 102 can be brought into close contact with each corresponding functional liquid droplet ejection head 31.
[0043]
As shown in FIG. 8, the cap 102 includes a cap body 111 and a cap holder 112. The cap main body 111 is urged upward by two springs 113 and is held by the cap holder 112 in a state where it can be moved slightly up and down. On the upper surface of the cap main body 111, concave portions 121 including two rows of ejection nozzles 42 of the functional liquid droplet ejection head 31 are formed, and a seal packing 122 is attached to the peripheral portion of the concave portion 121. The absorbent 123 is laid on the bottom of the recess 121 in a state of being pressed by the presser frame 124. When the functional liquid droplet ejection head 31 is sucked, the seal packing 122 is pressed and brought into close contact with the nozzle formation surface 44 of the functional liquid droplet ejection head 31, so that the nozzle formation surface 44 includes two rows of ejection nozzles 42. Is sealed. A small hole 125 is formed in the bottom of the recess 121, and the small hole 125 communicates with an L-shaped joint connected to each suction branch tube 153 described later.
[0044]
Each cap 102 is provided with an atmosphere release valve 131 so that the atmosphere can be released to the bottom surface of the recess 121 (see FIG. 8). The atmosphere release valve 131 is biased upward by a spring 132, and the atmosphere release valve 131 is opened and closed via an operation plate 176 described later. Then, at the final stage of the functional liquid suction operation, the operation liquid 133 of the atmosphere release valve 131 is pulled down via the operation plate 176 and opened so that the functional liquid impregnated in the absorbent 123 can also be sucked. It has become.
[0045]
The functional liquid suction pump 141 applies a suction force to the functional liquid droplet ejection head 31 through the caps 102, and is configured by a piston pump in consideration of maintainability.
[0046]
As shown in FIG. 10, the suction tube unit 151 includes a functional liquid suction tube 152 connected to the functional liquid suction pump 141, a plurality (12) of suction branch tubes 153 connected to each cap 102, and a function. A header pipe 154 for connecting the liquid suction tube 152 and the suction branch tube 153 is configured. In other words, the functional liquid suction tube 152 and the suction branch tube 153 form a functional liquid flow path that connects the cap 102 and the functional liquid suction pump 141. As shown in the figure, each suction branch tube 153 is provided with a liquid sensor 161, a cap-side pressure sensor 162, and a suction opening / closing valve 163 in order from the cap 102 side. The liquid sensor 161 detects the presence or absence of a functional liquid, and the cap side pressure sensor 162 detects the pressure in the suction branch tube 153. The suction opening / closing valve 163 closes the suction branch tube 153.
[0047]
As shown in FIG. 7, the support member 171 includes a support member main body 172 having a support plate 173 that supports the cap unit 101 at the upper end, and a stand 174 that supports the support member main body 172 slidably in the vertical direction. Yes. A pair of air cylinders 175 are fixed to the lower surfaces of both sides in the longitudinal direction of the support plate 173, and the operation plate 176 moves up and down by the pair of air cylinders 175. On the operation plate 176, a hook 177 that engages with the operation portion 133 of the atmosphere release valve 131 of each cap 102 is attached. As the operation plate 176 moves up and down, the hook 177 moves the operation portion 133 up and down. By doing so, the above-described atmosphere release valve 131 is opened and closed.
[0048]
As shown in FIG. 7, the elevating mechanism 181 includes two elevating cylinders composed of air cylinders, that is, a lower elevating cylinder 182 erected on the base of the stand 174, and an elevating plate 184 that is elevated by the lower elevating cylinder 182 And an upper lift cylinder 183 standing upright, and a piston rod of the upper lift cylinder 183 is connected to the support plate 173. The strokes of the lift cylinders 182 and 183 are different from each other, and the lift position of the cap unit 101 can be switched between a relatively high first position and a relatively low second position by selective operation of the lift cylinders 182 and 183. . When the cap unit 101 is in the first position, each cap 102 is in close contact with each functional liquid droplet ejection head 31, and when the cap unit 101 is in the second position, each functional liquid ejection head 31, each cap 102, There is a slight gap between the two.
[0049]
Although details will be described later, each cap 102 of the cap unit 101 also serves as a droplet receiver that receives the functional liquid ejected by flushing (preliminary ejection) of the functional liquid droplet ejection head 31 when the functional liquid is not ejected. . The elevating mechanism 181 discharges the functional liquid droplets via the caps 102, such as when the functional liquid is filled into the flow path in the head of the functional liquid droplet ejection head 31 or when the functional liquid droplet ejection head 31 is cleaned. When the head 31 is sucked, the cap unit 101 is moved to the first position, the caps 102 are brought into close contact with the functional liquid droplet ejection heads 31, and the functional liquid droplet ejection head 31 performs flushing. The cap unit 101 is moved to the second position.
[0050]
The wiping unit 92 wipes the nozzle formation surface 44 of each functional liquid droplet ejection head 31 that is contaminated with the functional liquid by suction (cleaning) of the functional liquid droplet ejection head 31. It is comprised from the winding unit 191 and the wiping unit 192 which were arrange | positioned in the faced state (refer FIG. 1 and FIG. 3). For example, when the cleaning of the functional liquid droplet ejection head 31 is completed, the wiping unit 92 is moved to a position facing the functional liquid droplet ejection head 31 by the moving table 18 described above. The wiping unit 92 feeds out a wiping sheet (not shown) from the winding unit 191 in a state sufficiently close to the functional liquid droplet ejection head 31 and feeds it using a wiping roller (not shown) of the wiping unit 192. The nozzle forming surface 44 of the functional liquid droplet ejection head 31 is wiped off with the wiping sheet. The fed wiping sheet is supplied with a cleaning liquid from a cleaning liquid supply system 223, which will be described later, so that the functional liquid attached to the functional liquid droplet ejection head 31 can be efficiently wiped off.
[0051]
The flushing unit 93 is for receiving functional liquids that are sequentially ejected by the flushing operation (preliminary ejection) of the plural (12) functional liquid droplet ejection heads 31 when ejecting liquid droplets (for the workpiece W). The flushing unit 93 includes a pair of flushing boxes 201 (only one side is shown) fixed to the θ table 73 with the suction table 71 of the X-axis table 71 interposed therebetween (see FIG. 1). Since the flushing box 201 moves together with the θ table 73 during main scanning, the head unit 21 and the like are not moved for the flushing operation. That is, since the flushing box 201 moves toward the head unit 21 together with the workpiece W, the flushing operation can be sequentially performed from the ejection nozzle 42 of the functional liquid ejection head 31 facing the flushing box 201. The functional liquid received by the flushing box 201 is stored in a waste liquid tank 281 described later.
[0052]
The flushing operation is to discharge the functional liquid from all the discharge nozzles 42 of all the functional liquid droplet ejection heads 31. As time passes, the functional liquid introduced into the functional liquid droplet ejection head 31 is thickened by drying. In order to prevent the discharge nozzle 42 of the functional liquid droplet discharge head 31 from being clogged, it is periodically performed. The flushing operation needs to be performed not only when the functional liquid is discharged, but also when the functional liquid is not ejected (during standby), such as when the workpiece W is replaced, such as when the workpiece W is replaced. In this case, after the head unit 21 has moved to the cleaning position, that is, directly above the cap unit 101 of the suction unit 91, each functional liquid droplet ejection head 31 performs flushing toward the corresponding cap 102.
[0053]
When flushing the cap 102, the cap unit 101 is raised by the elevating mechanism 181 to a second position where a slight gap (functional droplet discharge space) is generated between the functional droplet discharge head 31 and the cap 102. The cap 102 can receive most of the functional liquid discharged by flushing. However, a part of the ejected functional liquid floats and scatters as atomized fine particles, that is, satellites, and therefore, the nozzle forming surface 44 of the functional liquid droplet ejection head 31 and the inside of the apparatus are contaminated. Therefore, in the droplet discharge device 1 of the present embodiment, when performing flushing toward the cap 102, the satellite is received by each cap 102 by sucking air in the functional droplet discharge space through each cap 102. The nozzle formation surface 44 of the functional liquid droplet ejection head 31 and the inside of the apparatus are prevented from being contaminated with satellites. In order to prevent the occurrence of satellites, it is possible to perform flushing while the cap 102 is in close contact with the nozzle formation surface 44 of each functional liquid droplet ejection head 31. As a result, the nozzle forming surface 44 becomes dirty and wiping is required, which is not practical.
[0054]
Specifically, the blower 211 is used as a suction source for air suction, a suction force is applied to each cap 102, and air in the functional liquid droplet ejection space is sucked from each cap 102. Referring to FIG. 10, a joint (not shown) is provided on the functional liquid suction tube 152 of the suction tube unit 151 described above, and an air suction tube 212 (air flow path) connected to the blower 211 is provided. Connected to this joint. That is, when the blower 211 is driven, air is sucked from each cap 102 via the air suction tube 212 and the suction branch tube 153. A recovery trap 263 is interposed in the air suction tube 212 so that the satellite sucked together with the functional liquid and air received by the cap 102 can be recovered and reused, and the satellite can reach the blower 211. It is preventing. An air suction open / close valve 213 (open / close valve) that switches between the functional liquid flow path and the air flow path is provided between the joint of the air suction tube 212 and the recovery trap 263.
[0055]
A series of operations at the time of flushing the cap 102 will be described. First, the functional liquid droplet ejection head 31 (head unit 21) moves directly above the suction unit 91. Then, the cap unit 101 is moved to the second position by the elevating mechanism 181 so that a slight gap is provided between the nozzle formation surface 44 of the functional liquid droplet ejection head 31 and the cap 102 (functional liquid ejection space). . Then, the air suction on-off valve 213 is opened, the functional liquid droplet ejection head 31 is driven to perform flushing, and the blower 211 is driven. Since the purpose is to prevent scattering of satellites, there is no problem even if there is some variation in the amount of air sucked from each cap 102, but suction from each cap 102 ensures a wind speed of 1 m / second or more. It is preferable.
[0056]
When the flushing operation is completed (or stopped), the air suction on-off valve 213 is closed and the drive of the blower 211 is stopped. The functional liquid droplet ejection head 31, the air suction on-off valve 213 and the blower 211 are controlled by the control means 6, and the air suction on-off valve 213 is opened and closed in synchronization with the flushing operation of the functional liquid droplet ejection head 31. At the same time, the blower 211 is driven.
[0057]
As described above, in the droplet discharge device 1 according to the present embodiment, the flushing performed when the functional liquid is not discharged is performed using the cap 102 of the suction unit 91. Therefore, the functional liquid receiving member that receives the flushed functional liquid is provided. There is no need to provide it, and the space of the apparatus can be saved. In addition, by driving the blower 211 in synchronization with the flushing operation, the satellite generated when the flushing is performed is sucked, so that the interior of the apparatus is not contaminated by the satellite floating and scattering.
[0058]
Next, the functional liquid supply / recovery means 4 will be described. The liquid supply / recovery unit 4 receives the functional liquid sucked by the functional liquid supply system 221 (functional liquid supply device) that supplies the functional liquid to each functional liquid droplet ejection head 31 of the head unit 21 and the suction unit 91 of the maintenance means 3. A functional liquid recovery system 222 to be recovered, a cleaning liquid supply system 223 for supplying a solvent of the functional material to the wiping unit 92 for cleaning, and a waste liquid recovery system 224 for recovering the functional liquid received by the flushing unit 93 are configured. . As shown in FIG. 3, the larger storage chamber 14 of the machine base 13 has a pressurizing tank 231 of the functional liquid supply system 221, a reuse tank 261 of the functional liquid recovery system 222, and a cleaning liquid supply in order from the right side in the figure. A cleaning liquid tank 271 of the system 223 is arranged side by side. In the vicinity of the reuse tank 261 and the cleaning liquid tank 271, a waste liquid tank 281 of the waste liquid recovery system 224 and a recovery trap 263 of the functional liquid recovery system 222 that are formed in a small size are provided.
[0059]
As shown in FIG. 10, the functional liquid supply system 221 stores a large amount (3 L) of functional liquid, a functional tank sent from the pressurized tank 231, and each functional liquid droplet. A liquid supply tank 241 that supplies the functional liquid to the discharge head 31 and a liquid supply tube 251 that forms a liquid supply pipe line and connects them with each other by piping. The pressurized tank 231 pressure-feeds the functional liquid stored through the liquid supply tube 251 to the liquid supply tank 241 by compressed gas (inert gas) introduced from the air supply unit 5.
[0060]
As shown in FIG. 9, the liquid supply tank 241 is fixed on the tank base 17 of the machine base 13 described above, has a liquid level window 244 on both sides, and stores a functional liquid from the pressurized tank 231. A main body 243, a liquid level detector 245 that detects the liquid level (water level) of the functional liquid facing both liquid level windows 244, a pan 246 on which the tank main body 243 is placed, and a tank main body 243 via the pan 246 And a tank stand 242 for supporting the
[0061]
As shown in FIG. 9, a liquid supply tube 251 connected to the pressurized tank 231 is connected to the upper surface of the tank main body 243 (the cover body), and for the liquid supply tube 251 extending to the head unit 21 side. Six liquid supply connectors 247 and one pressure connector 248 for an air supply tube 292 (described later) connected to the air supply means 5 are provided. The liquid level detector 245 includes an upper limit level detector 249 that detects an upper limit of the functional liquid, that is, an overflow, and a management liquid level detector 250 that detects the management liquid level of the functional liquid in order to maintain an appropriate head pressure. It consists of The liquid supply tube 251 connected to the pressurized tank 231 is provided with a liquid level adjustment valve 253. By controlling the liquid level adjustment valve 253 to be opened and closed, the functional liquid stored in the tank main body 243 is stored. The liquid level is adjusted so that it is always within the detection range of the control liquid level detector.
[0062]
Although details will be described later, the air supply tube 292 connected to the pressurizing connector 248 is provided with a three-way valve 254 (pipe opening / closing means) having an air release port. The pressure is cut off by opening to the atmosphere. As a result, the discharge head of the functional liquid droplet discharge head 31 is maintained by maintaining the head pressure of the liquid supply tube 251 extending toward the head unit 21 slightly at a minus head (for example, 25 mm ± 0.5 mm) by adjusting the liquid level. In addition to preventing liquid dripping from 42, the liquid droplets are ejected with high precision by the pumping operation of the functional liquid droplet ejection head 31, that is, the pump driving of the piezoelectric element in the pump unit 41.
[0063]
As shown in FIG. 10, in each of the six liquid supply tubes 251 extending to the functional liquid droplet ejection head 31, a head-side pressure sensor 255 (pressure detection means) connected to a pressure controller 294 described later is functional liquid droplet ejection. It is interposed near the head 31. Further, each of these liquid supply tubes 251 is branched into two via a T-shaped joint 257, and a total of 12 liquid supply branch tubes 252 (branch supply pipes) are formed (see the same figure). The twelve liquid supply branch tubes 252 are connected to twelve sockets 57 of a pipe joint 56 provided in the head unit 21 as an apparatus side pipe member. Each liquid supply branch tube 252 is provided with a supply valve 256 for closing the branch liquid supply passage, and is controlled to be opened and closed by the control means 6.
[0064]
The functional liquid recovery system 222 is for storing the functional liquid sucked by the suction unit 91 and is connected to the reuse tank 261 for storing the sucked functional liquid and the functional liquid suction pump 141, And a recovery tube 262 that leads to the reuse tank 261. Further, a recovery trap 263 for recovering the flushed functional liquid when the functional liquid is not discharged is provided.
[0065]
The cleaning liquid supply system 223 is for supplying the cleaning liquid to the wiping sheet of the wiping unit 92, and includes a cleaning liquid tank 271 for storing the cleaning liquid and a cleaning liquid supply tube (not shown) for supplying the cleaning liquid in the cleaning liquid tank 271. Have. The cleaning liquid is supplied by introducing compressed air from the air supply means 5 to the cleaning liquid tank 271. Moreover, a relatively highly volatile solvent is used for the cleaning liquid.
[0066]
The waste liquid recovery system 224 is for recovering the functional liquid discharged to the flushing unit 93. The waste liquid recovery system 224 is connected to the waste liquid tank 281 for storing the recovered functional liquid and the flushing unit 93, and discharged to the flushing unit 93 to the waste liquid tank 281. A waste liquid tube (not shown) for guiding the functional liquid.
[0067]
Next, the air supply means 5 will be described. As shown in FIG. 10, the air supply means 5 has an inert gas (N, for example) in each part such as a pressurized tank 231 and a liquid supply tank 241. ₂ ) Compressed air is supplied to the air pump 291 for compressing the inert gas, and an air supply tube 292 (pressurizing line for supplying the compressed air compressed by the air pump 291 to each part) ) And. The air supply tube 292 is provided with a regulator 293 for keeping the pressure at a predetermined constant pressure in accordance with the compressed air supply destination.
[0068]
Although details will be described later, the droplet discharge device 1 of the present embodiment is configured to pressurize the liquid supply tank 241 based on the above-described head-side pressure sensor 255, and supply air connected to the liquid supply tank 241. The tube 292 is provided with a pressure controller 294 connected to the head-side pressure sensor 255 and a three-way valve 254 having an atmosphere release port. The pressure controller 294 can adjust the pressure applied to the liquid supply tank 241 by opening and closing the three-way valve 254 while appropriately reducing the pressure of the compressed air sent from the regulator 293 to the liquid supply tank 241. Yes.
[0069]
In the present embodiment, compressed air is directly introduced into the pressurized tank 231 and the liquid supply tank 241, but the pressurized tank 231 and the liquid supply tank 241 are made of aluminum or the like (not shown). The pressure tank 231 and the liquid supply tank 241 may be individually pressurized via a pressure box. Specifically, a vent hole or the like is provided in the pressurized tank 231 and the liquid supply tank 241 so as to communicate with the inside of the pressurized box, and the inside of the pressurized box and the inside of the pressurized tank 231 and the liquid supply tank 241 are arranged. Keep the pressure at the same level. And the inside of the pressurization tank 231 and the liquid supply tank 241 is pressurized by supplying the compressed air from the air pump 291 to a pressurization box. According to this configuration, since the pressurization tank 231 and the liquid supply tank 241 are pressurized via the pressurization box, the compressed air is directly supplied to the pressurization tank 231 and the liquid supply tank 241. These can be pressurized uniformly, and the pressure control inside the pressurizing tank 231 and the liquid supply tank 241 can be appropriately performed.
[0070]
Next, the control means 6 will be described. The control unit 6 includes a control unit for controlling the operation of each unit. The control unit stores a control program and control data and has a work area for performing various control processes. Yes. And the control means 6 is connected with each above-mentioned means, and controls the whole apparatus.
[0071]
Here, as an example of control by the control unit 6, a case where the functional liquid is supplied from the liquid supply tank 241 to the functional liquid droplet ejection head 31 will be described with reference to FIG. As described above, the droplet discharge device 1 of the present embodiment supplies the functional liquid from the liquid supply tank 241 to the functional liquid droplet discharge head 31 by the pump action of the functional liquid droplet discharge head 31, and the liquid supply tank 241. To the functional liquid droplet ejection head 31 is affected by the pipe frictional resistance and the like. Therefore, depending on the type of the functional liquid introduced into the functional liquid droplet ejection head 31, the functional liquid supply pressure in the functional liquid enemy ejection head 31 changes and the supply of the functional liquid droplet ejection head 31 by the pump action is in time. Therefore, there may be a problem that the functional liquid cannot be properly discharged on the way. Therefore, when the functional liquid is ejected, the inside of the liquid supply tank 241 is pressurized based on the head-side pressure sensor 255 described above, so that the supply pressure of the functional liquid is constant, and the functional liquid is ejected from the functional liquid droplet ejection head 31. In addition, the supply of the functional liquid to the functional liquid droplet ejection head 31 is prevented from being delayed.
[0072]
First, at the time of supplying the functional liquid, that is, at the time of discharging the functional liquid, the pressure in the six liquid supply tubes 251 extending to the functional liquid droplet discharge head 31, that is, the functional liquid supply pressure is interposed in each supply tube 251. The head-side pressure sensor 255 detects the pressure (pressure detection step), and transmits a detection signal to the control means 6 and the pressure controller 294. Based on the detection signal, the control means 6 and the pressure controller 294 perform opening / closing control of the three-way valve 254 interposed in the air supply tube 292 to keep the supply pressure of the functional liquid constant (adjustment process).
[0073]
Specifically, when the functional liquid supply pressure is maintained at a predetermined pressure suitable for supplying the functional liquid, the atmosphere release port of the three-way valve 254 is opened to set the pressure in the liquid supply tank 241 to atmospheric pressure, Maintain appropriate functional fluid supply pressure. When the functional liquid supply pressure is less than the predetermined pressure, the control means 6 closes the air release port of the three-way valve 254, unblocks the air supply tube 292, and supplies compressed air to the liquid supply tank 241. Supply the functional liquid to a predetermined pressure. In this embodiment, since the six air supply tubes 292 have the six head-side pressure sensors 255, it is possible to determine whether or not the supply pressure of the functional liquid is maintained at a predetermined pressure. This is determined based on the average functional liquid supply pressure in the air supply tube 292. The pressure controller 294 calculates the average functional liquid supply pressure, and appropriately reduces the pressure of the compressed air sent from the regulator 293 based on the average functional liquid supply pressure. The pressure controller 294 adjusts the pressure applied to the liquid supply tank 241 by supplying compressed air having a pressure that takes into account the difference between the predetermined pressure and the average functional liquid supply pressure to the liquid supply tank 241.
[0074]
When it is determined from the detection signal of each head-side pressure sensor 255 that the average functional liquid supply pressure has reached a predetermined pressure, the pressure controller 294 controls the three-way valve 254 to control the air before the command from the control means 6. The supply tube 292 is closed, and the air release port is opened to release the pressure in the liquid supply tank 241 to atmospheric pressure. Thereafter, the control means 6 also issues a command to open the air release port of the three-way valve 254 and close the air supply tube 292, and when the functional liquid supply pressure reaches a predetermined pressure, the air is reliably released to the predetermined The supply pressure can be maintained.
[0075]
As described above, by controlling the three-way valve 254 in two stages of the control means 6 and the pressure controller 294, the pressure in the liquid supply tank 241 can be adjusted appropriately, and the function due to excessive supply of compressed air can be achieved. Liquid dripping from the droplet discharge head 31 can be prevented.
[0076]
Next, the droplet discharge device 1 according to the second embodiment of the present invention will be described. The basic configuration of the droplet discharge device 1 is substantially the same as that of the first embodiment described above, but in the droplet discharge device 1 of the second embodiment, corresponding to twelve functional droplet discharge heads 31, Twelve liquid supply tanks 241 and 12 liquid supply tubes 251 are provided, and each liquid supply tank is individually pressure controlled based on a head-side pressure sensor 255 provided in each liquid supply tube 251. Is different.
[0077]
The difference from the first embodiment will be described with reference to FIG. 11. Twelve liquid supply tubes 251 are connected to the pressurized tank 241, and each functional liquid droplet is discharged via the 12 liquid supply tanks 241. A functional liquid is supplied to the head 31, and a head-side pressure sensor 255 is provided in the vicinity of the functional liquid droplet ejection head 31 of each liquid supply tube 251 as in the first embodiment. The twelve head-side pressure sensors 255 are connected to the control means 6 and the pressure controller 294, respectively, and twelve air supply tubes 292 are connected to the pressure controller 294, and each air supply tube 292 is connected to the pressure controller 294. Compressed air can be supplied to each liquid supply tank 241 via this.
[0078]
The pressure controller 294 can supply compressed air having a different pressure for each liquid supply tank 241 via each air supply tube 292. Therefore, based on the detection signal of each head-side pressure sensor 255, the corresponding liquid supply tank 241 can be individually pressurized and controlled from each liquid supply tank 241 during discharge of the functional liquid. The functional liquid supply pressure up to 31 can be reliably maintained constant.
[0079]
As described above, in the droplet discharge device 1 of the first embodiment and the second embodiment, the functional liquid supply pressure is detected, and the pressure applied to the liquid supply tank 241 is adjusted based on the detected pressure. The supply pressure can be kept constant, and the functional liquid can be reliably supplied to the functional liquid droplet ejection head 31 during the liquid droplet ejection. Further, by keeping the functional liquid supply pressure constant, it is possible to avoid the influence on the functional liquid supply pressure due to a change in atmospheric pressure. For example, the functional liquid droplet ejection head can be appropriately used even at high altitudes. 31 can be supplied.
[0080]
Here, the case where the above-described droplet discharge device 1 is applied to the manufacture of a liquid crystal display device will be described. FIG. 12 shows a cross-sectional structure of the liquid crystal display device 301. As shown in the figure, a liquid crystal display device 301 is composed of an upper substrate 311 and a lower substrate 312 in which a transparent conductive film (ITO film) 322 and an alignment film 323 are formed on a facing surface with a glass substrate 321 as a main body, and both upper and lower substrates. A plurality of spacers 331 interposed between the upper and lower substrates 311 and 312, and a liquid crystal 333 filled between the upper and lower substrates 311 and 312. A phase substrate 341 and a polarizing plate 342 a are stacked on the back surface of the substrate 311, and a polarizing plate 342 b and a backlight 343 are stacked on the back surface of the lower substrate 312.
[0081]
In a normal manufacturing process, patterning of the transparent conductive film 322 and application of the alignment film 323 are performed to separately manufacture the upper substrate 311 and the lower substrate 312, and then a spacer 331 and a sealing material 332 are formed on the lower substrate 312. In this state, the upper substrate 311 is bonded. Next, liquid crystal 333 is injected from the inlet of the sealing material 332, and the inlet is closed. Thereafter, the phase substrate 341, both polarizing plates 342a and 342b, and the backlight 343 are stacked.
[0082]
The droplet discharge device 1 of the embodiment can be used, for example, for forming the spacer 331 and injecting the liquid crystal 333. Specifically, a spacer material (for example, an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin) or a liquid crystal constituting the cell gap is introduced as a functional liquid, and these are uniformly ejected (applied) to a predetermined position. First, the lower substrate 312 printed in a ring shape with the sealing material 332 is set on the suction table, and the spacer material is discharged onto the lower substrate 312 at rough intervals, and the spacer material is solidified by irradiation with ultraviolet rays. Next, a predetermined amount of liquid crystal 333 is uniformly ejected and injected inside the sealing material 332 of the lower substrate 312. Thereafter, a separately prepared upper substrate 311 and a lower substrate 312 coated with a predetermined amount of liquid crystal are introduced into a vacuum and bonded together.
[0083]
Thus, before the upper substrate 311 and the lower substrate 312 are bonded together, the liquid crystal 333 is uniformly applied (filled) into the cell, so that the liquid crystal 333 does not reach the details such as the corners of the cell. Can solve the problem.
[0084]
In addition, it is also possible to perform the printing of the sealing material 332 with the droplet discharge device 1 by using an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin as the functional liquid (sealing material). Similarly, the alignment film 323 can be formed by the droplet discharge device 1 by introducing a polyimide resin as a functional liquid (alignment film material).
[0085]
As described above, it is assumed that various types of functional liquids are introduced in the manufacture of the liquid crystal display device 301. However, in the above-described liquid droplet ejection apparatus 1, the functional tank supply pressure is detected and the supply tank 241 is pressurized. Therefore, even if the viscosity of the functional liquid is different, the functional liquid supply pressure can be kept constant, the functional liquid can be appropriately supplied to the functional liquid droplet ejection head 31, and the functional liquid droplet ejection head 31 can be supplied. The functional liquid can be discharged stably.
[0086]
By the way, the above-described droplet discharge device 1 can be used for manufacturing various electro-optical devices (devices) in addition to the above-described liquid crystal display device 301 mounted on an electronic apparatus such as a mobile phone or a personal computer. . That is, it can be applied to the manufacture of organic EL devices, FED devices, PDP devices, electrophoretic display devices, and the like.
[0087]
An example in which the above-described droplet discharge device 1 is applied to the manufacture of an organic EL device will be briefly described. As shown in FIG. 13, the organic EL device 401 includes a substrate 421, a circuit element portion 422, a pixel electrode 423, a bank portion 424, a light emitting element 425, a cathode 426 (counter electrode), and a sealing substrate. A wiring of a flexible substrate (not shown) and a driving IC (not shown) are connected to the organic EL element 411 composed of 427. The circuit element portion 422 is formed on the substrate 421, and a plurality of pixel electrodes 423 are aligned on the circuit element portion 422. Bank portions 424 are formed in a lattice shape between the pixel electrodes 423, and light emitting elements 425 are formed in the recess openings 431 generated by the bank portions 424. The cathode 426 is formed on the entire upper surface of the bank portion 424 and the light emitting element 425, and a sealing substrate 427 is laminated on the cathode 426.
[0088]
In the manufacturing process of the organic EL device 401, after the bank portion 424 is formed at a predetermined position on the circuit element portion 422 and the substrate 421 (work W) on which the pixel electrode 423 is formed in advance, the light emitting element 425 is appropriately disposed. Then, a plasma treatment for forming the light emitting element 425 and a light emitting element 425 and a cathode 426 (counter electrode) are formed. The sealing substrate 427 is stacked on the cathode 426 and sealed to obtain the organic EL element 411. Then, the cathode 426 of the organic EL element 411 is connected to the wiring of the flexible substrate, and is connected to the driving IC. The organic EL device 401 is manufactured by connecting the wiring of the circuit element unit 422.
[0089]
The droplet discharge device 1 is used for forming the light emitting element 425. Specifically, a light emitting element material (functional liquid) is introduced into the functional droplet discharge head 31, and the light emitting element material is discharged corresponding to the position of the pixel electrode 423 of the substrate 421 on which the bank portion 424 is formed. This is dried to form a light emitting element 425. It should be noted that the formation of the pixel electrode 423 and the cathode 426 described above can also be created using the droplet discharge device 1 by using corresponding liquid materials.
[0090]
Further, as other electro-optical devices, devices including the above-described preparation formation as well as metal wiring formation, lens formation, resist formation, and light diffuser formation are conceivable. As described above, there is a possibility that various functional liquids may be introduced into the droplet discharge device 1, but the function can be achieved by using the droplet discharge device 1 described above for manufacturing various electro-optical devices (devices). The functional liquid supply pressure in the liquid droplet ejection head can be kept constant, and the functional liquid can be reliably supplied to the functional liquid droplet ejection head, so that various manufacturing can be performed efficiently.
[0091]
【The invention's effect】
As described above, according to the functional liquid supply method and the functional liquid supply device to the functional liquid droplet ejection head of the present invention, the functional liquid supply pressure to the functional liquid droplet ejection head is kept constant. The functional liquid discharge performance of the droplet discharge head can be stabilized, and the functional liquid can be reliably supplied to the functional droplet discharge head. That is, Supply tank Pressure drop due to tube friction resistance from the liquid droplet to the functional liquid droplet ejection head, the functional liquid supply pressure to the functional liquid droplet ejection head fluctuates and the functional liquid ejection performance is impaired, or the functional liquid ejection At this time, it is possible to solve the problem that the functional liquid cannot be supplied in time and cannot be discharged.
[0092]
In addition, since the liquid droplet ejection apparatus of the present invention can keep the functional liquid supply pressure to the functional liquid droplet ejection head constant, even if the viscosity of the functional liquid introduced into the functional liquid droplet ejection head is different, the functional liquid droplet The functional liquid supply pressure in the ejection head can be maintained appropriately, and the functional liquid can be appropriately supplied to the functional liquid droplet ejection head to obtain stable functional liquid droplet ejection performance. That is, according to the droplet discharge device of the present invention, various functional liquids can be introduced, and the versatility of the droplet discharge device can be improved.
[0093]
In addition, since the electro-optical device manufacturing method, the electro-optical device, and the electronic apparatus according to the present invention are manufactured using the above-described droplet discharge device, the functional liquid is stably and appropriately discharged onto the workpiece, thereby improving efficiency. These can be manufactured automatically.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view of a functional liquid droplet ejection apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a front view of the functional liquid droplet ejection apparatus according to the present embodiment.
FIG. 3 is a right side view of the functional liquid droplet ejection apparatus according to the present embodiment.
FIG. 4 is a plan view of the head unit.
5A is an external perspective view of a functional liquid droplet ejection head, and FIG. 5B is a cross-sectional view when the functional liquid droplet ejection head is attached to a pipe adapter.
FIG. 6 is an external perspective view of a suction unit.
FIG. 7 is a front view of the suction unit.
FIG. 8 is a cross-sectional view around the cap.
FIG. 9 is an external perspective view around a liquid supply tank.
FIG. 10 is a schematic diagram of a functional liquid droplet ejection head, a functional liquid supply system connected thereto, an air supply unit, and a suction unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic diagram of a functional liquid droplet ejection head, a functional liquid supply system connected thereto, air supply means, and a suction unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device manufactured using the manufacturing method of the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view of an organic EL device manufactured using the manufacturing method of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Droplet discharge device 2 Discharge means
3 Maintenance means 4 Functional liquid supply / recovery means
5 Air supply means 6 Control means
31 Function droplet discharge head 42 Discharge nozzle
44 Nozzle forming surface (nozzle surface) 91 Suction unit
93 Flushing unit 101 Cap unit
102 Cap 141 Functional liquid suction pump
152 Functional liquid suction tube 153 Suction branch tube
162 Cap side pressure sensor 181 Lifting mechanism
201 Flushing box 211 Blower
212 Air suction tube 213 Air suction open / close valve
221 Functional liquid supply system 222 Functional liquid recovery system
231 Pressurized tank 241 Liquid supply tank
251 Supply tube 254 Three-way valve
255 Head pressure sensor 252 Supply branch tube
291 Air pump 292 Air supply tube
294 Pressure controller 301 Liquid crystal display device
401 Organic EL device
W Work

Claims

圧電素子のポンプ作用により機能液を吐出する、インクジェットヘッドである機能液滴吐出ヘッドに、供給管路を介して、機能液の給液タンクから機能液を供給する機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給方法において、
前記機能液滴吐出ヘッドの駆動時に、前記供給管路内の圧力を検出する圧力検出工程と、
前記圧力検出工程による検出結果に基づいて、前記機能液滴吐出ヘッドのヘッド内圧力が一定になるように、前記給液タンクの機能液供給圧力を調節する調節工程と、を備えたことを特徴とする機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給方法。Function to the functional liquid droplet ejection head that supplies the functional liquid from the functional liquid supply tank to the functional liquid droplet ejection head that is an inkjet head that ejects the functional liquid by the pump action of the piezoelectric element via the supply pipe In the liquid supply method,
A pressure detecting step of detecting a pressure in the supply pipe line when driving the functional liquid droplet ejection head;
And an adjusting step of adjusting the functional liquid supply pressure of the liquid supply tank so that the internal pressure of the functional liquid droplet ejection head becomes constant based on the detection result of the pressure detecting step. A functional liquid supply method to the functional liquid droplet ejection head.

圧電素子のポンプ作用により機能液を吐出する、インクジェットヘッドである機能液滴吐出ヘッドに、供給管路を介して、機能液の給液タンクから機能液を供給する機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給装置において、
前記機能液滴吐出ヘッドの駆動時に、前記供給管路内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記給液タンク内を加圧する加圧手段と、
前記圧力検出手段の検出結果に基づいて、前記給液タンクの機能液供給圧力が一定になるよう前記加圧手段の加圧力を制御する制御手段と、を備えていることを特徴とする機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給装置。Function to the functional liquid droplet ejection head that supplies the functional liquid from the functional liquid supply tank to the functional liquid droplet ejection head that is an inkjet head that ejects the functional liquid by the pump action of the piezoelectric element via the supply pipe In the liquid supply device,
Pressure detecting means for detecting a pressure in the supply pipe line when the functional liquid droplet ejection head is driven;
Pressurizing means for pressurizing the liquid supply tank;
And a control means for controlling the pressurizing force of the pressurizing means so that the functional liquid supply pressure of the liquid supply tank becomes constant based on the detection result of the pressure detecting means. Functional liquid supply device to the droplet discharge head.

前記圧力検出手段は、前記機能液吐出ヘッドの近傍に配設されていることを特徴とする請求項２に記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給装置。 3. The functional liquid supply apparatus for a functional liquid droplet ejection head according to claim 2, wherein the pressure detecting means is disposed in the vicinity of the functional liquid ejection head.

前記加圧手段は、圧縮エアーを供給する圧縮エアー供給源と、
前記圧縮エアー供給源と前記給液タンクとを接続する加圧用管路と、
前記加圧用管路に介設した管路開閉手段と、を有しており、
前記制御手段は、前記圧力検出手段の検出結果に基づいて、前記管路開閉手段を開閉動作させることを特徴とする請求項２または３に記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給装置。The pressurizing means includes a compressed air supply source for supplying compressed air;
A pressurizing line connecting the compressed air supply source and the liquid supply tank;
A pipeline opening / closing means interposed in the pressure pipeline,
4. The functional liquid supply apparatus for a functional liquid droplet ejection head according to claim 2, wherein the control means opens and closes the conduit opening / closing means based on a detection result of the pressure detection means.

前記管路開閉手段は、大気開放ポートを有する三方弁で構成されていることを特徴とする請求項４に記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給装置。 5. The functional liquid supply apparatus for a functional liquid droplet ejection head according to claim 4, wherein the pipe opening / closing means is constituted by a three-way valve having an air release port.

複数の前記機能液滴吐出ヘッドに対応して、複数の前記供給管路と複数の前記給液タンクが設けられており、
前記圧力検出手段は、各機能液滴吐出ヘッドに接続されている前記各供給管路内の圧力を検出し、
前記制御手段は、前記加圧手段の前記各給液タンクへの加圧力を個別に制御することを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給装置。Corresponding to the plurality of functional liquid droplet ejection heads, a plurality of the supply pipes and a plurality of the liquid supply tanks are provided,
The pressure detection means detects the pressure in each supply pipe connected to each functional liquid droplet ejection head;
6. The functional liquid supply to the functional liquid droplet ejection head according to claim 2, wherein the control means individually controls the pressure applied to the liquid supply tanks by the pressurizing means. apparatus.

前記供給管路は、前記供給管路を複数に分岐させた分岐供給管路を介して複数の前記機能液滴吐出ヘッドに接続されており、
前記圧力検出手段は、前記各分岐供給管路内の圧力を検出し、
前記制御手段は、前記複数の分岐供給管路内の平均圧力に基づいて、前記加圧手段の加圧力を制御することを特徴とする請求項２ないし６のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給装置。The supply line is connected to the plurality of functional liquid droplet ejection heads via a branch supply line that branches the supply line into a plurality of branches,
The pressure detecting means detects a pressure in each branch supply pipe;
7. The functional liquid droplet ejection according to claim 2, wherein the control unit controls a pressurizing force of the pressurizing unit based on an average pressure in the plurality of branch supply pipes. Functional liquid supply device to the head.

請求項２ないし７のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液供給装置と、
ワークに機能液を吐出する前記機能液滴吐出ヘッドと、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。A functional liquid supply device to the functional liquid droplet ejection head according to any one of claims 2 to 7,
A liquid droplet ejection apparatus comprising: the functional liquid droplet ejection head that ejects a functional liquid onto a workpiece.

請求項８に記載の液滴吐出装置を用い、前記ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。 9. A method for manufacturing an electro-optical device, wherein the droplet discharge device according to claim 8 is used to form a film forming portion with functional droplets on the workpiece.