JP4225076B2 - 液滴吐出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液滴吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンターのインクジェット方式（液滴吐出方式）を応用して、例えば液晶表示装置におけるカラーフィルタや有機ＥＬ表示装置等を製造したり、基板上に金属配線を形成したりするのに使用する産業用の液滴吐出装置（インクジェット描画装置）が提案されている。
【０００３】
この液滴吐出装置では、液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）を有するヘッドユニットが装置本体に対し移動可能に設置されている（例えば、特許文献１参照）。そして、ビットマップ化された描画パターンデータに基づいて、ワークとヘッドユニットとを相対的に移動しつつ液滴吐出ヘッドから液滴を吐出することにより、ワークにパターンの描画を行う。描画パターンデータは、通常、パーソナルコンピュータ等の外部装置により生成され、描画動作においては、ヘッド駆動制御部は、この描画パターンデータに基づいて、各液滴吐出ヘッドを駆動制御する。
【０００４】
従来の液滴吐出装置では、ヘッド駆動制御部は、装置本体の外部に設置されており、ヘッド駆動制御部と液滴吐出ヘッドとは、例えばＦＦＣ（Flexible Flat Cable）等の電気ケーブルによって接続されている。この場合、ヘッド駆動制御部と液滴吐出ヘッドとを接続する電気ケーブルは、ヘッドユニットの移動に追従できるようにするために、ケーブルベア（「ケーブルベア」は登録商標）に収納するなどして設置されており、その長さは極めて長くなっている。このため、このヘッド駆動制御部から液滴吐出ヘッドに描画パターンデータを伝送する過程で、例えばクロストーク等のノイズが発生し、該ノイズが描画精度に悪影響を及ぼす場合があった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２６０３６７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、描画パターンデータ伝送におけるノイズの発生を抑え、正確な液滴吐出ヘッドの駆動を行うことができる液滴吐出装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の液滴吐出装置は、装置本体と、
ワークが載置されるワーク載置部と、
ワークに対して吐出対象液の液滴を吐出する少なくとも１個の液滴吐出ヘッドを有するヘッドユニットと、
前記ヘッドユニットを支持するヘッドユニット支持体と、
前記ヘッドユニット支持体を前記装置本体に対し水平な方向に移動させるヘッドユニット移動機構と、
前記液滴吐出ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御部と、
描画パターンデータを記憶するとともに、前記ヘッド駆動制御部を制御する制御手段と、
前記制御手段と前記ヘッド駆動制御部とを接続し、前記制御手段から前記ヘッド駆動制御部に描画パターンデータを伝送する第１伝送手段と、
前記ヘッド駆動制御部と前記液滴吐出ヘッドとを接続し、前記ヘッド駆動制御部から前記液滴吐出ヘッドに描画パターンデータを伝送する第２伝送手段とを備え、
前記ワーク載置部と前記ヘッドユニットとを相対的に移動させつつ、前記液滴吐出ヘッドから前記ワークに対し液滴を吐出することにより、前記ワークに所定のパターンを形成する液滴吐出装置であって、
前記ヘッドユニットは、前記液滴吐出ヘッドと前記ワークとの間の距離を調整する距離調整機構を介して前記ヘッドユニット支持体に支持されており、
前記ヘッド駆動制御部は、前記ヘッドユニット支持体に搭載され、前記距離調整機構の作動によって前記ヘッドユニットとの相対的な位置関係を変動し得るとともに、前記ヘッドユニット移動機構の作動によって前記ヘッドユニットとともに前記装置本体に対し水平な方向に移動するよう構成されていることを特徴とする。
これにより、描画パターンデータ伝送におけるノイズの発生を抑え、正確な液滴吐出ヘッドの駆動を行うことができ、高い精度でパターンを描画することができる液滴吐出装置を提供することができる。
【０００８】
本発明の液滴吐出装置では、前記液滴吐出ヘッドは、駆動素子の駆動力により前記液滴を吐出するものであり、前記ヘッド駆動制御部は、前記駆動素子を駆動制御するように構成されていることが好ましい。
本発明の液滴吐出装置では、前記ワーク載置部を前記装置本体に対し水平な一方向（以下、「Ｙ軸方向」と言う）に移動させるＹ軸方向移動機構をさらに備え、
前記ヘッドユニット移動機構は、前記ヘッドユニット支持体を前記装置本体に対し前記Ｙ軸方向に垂直かつ水平な方向（以下、「Ｘ軸方向」と言う）に移動させることが好ましい。
これにより、ヘッドユニットとワーク載置部との相対移動において、高い位置精度が得られる構造とすることができ、その結果、より高い精度でパターンを描画することができる。
【０００９】
本発明の液滴吐出装置では、前記ワークに所定のパターンを形成する際、前記Ｙ軸方向と前記Ｘ軸方向とのいずれか一方を主走査方向とし他方を副走査方向として前記ワーク載置部と前記ヘッドユニットとを相対的に移動させることが好ましい。
これにより、目的に合わせてワーク上に多彩なパターンを形成（描画）することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の液滴吐出装置を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１および図２は、それぞれ、本発明の液滴吐出装置の実施形態を示す平面図および側面図である。なお、以下では、説明の便宜上、水平な一方向（図１および図２中の左右方向に相当する方向）を「Ｙ軸方向」と言い、このＹ軸方向に垂直であって水平な方向（図１中の上下方向に相当する方向）を「Ｘ軸方向」と言う。また、Ｙ軸方向であって図１および図２中の右方向への移動を「Ｙ軸方向に前進」、Ｙ軸方向であって図１および図２中の左方向への移動を「Ｙ軸方向に後退」と言い、Ｘ軸方向であって図１中の下方向への移動を「Ｘ軸方向に前進」、Ｘ軸方向であって図１中の上方向への移動を「Ｘ軸方向に後退」と言う。
【００１２】
図１および図２に示す液滴吐出システム（液滴吐出系）１０は、本発明の液滴吐出装置（インクジェット描画装置）１と、この液滴吐出装置１を収容するチャンバ（チャンバルーム）９１とを備えている。
液滴吐出装置１は、ワークとしての基板Ｗに対し、例えばインクや、目的とする材料を含む機能液等の液体（吐出対象液）をインクジェット方式（液滴吐出方式）により微小な液滴の状態で吐出し、吐出した液滴を基板Ｗに着弾させて所定のパターンを形成（描画）する装置であり、例えば液晶表示装置におけるカラーフィルタや有機ＥＬ表示装置等を製造したり、基板上に金属配線を形成したりするのに用いることができるものである。液滴吐出装置１が対象とする基板Ｗの素材は、特に限定されず、板状の部材であればいかなるものでもよいが、例えば、ガラス基板、シリコン基板、フレキシブル基板等を対象とすることができる。
【００１３】
また、本発明で対象とするワークは、板状の部材に限らず、底面が平らな部材であればいかなるものでもよい。例えば、本発明は、レンズをワークとし、このレンズに液滴を吐出することにより光学薄膜等のコーティングを形成する液滴吐出装置などにも適用することができる。また、本発明は、比較的大型のワーク（例えば、長さ、幅がそれぞれ数十ｃｍ〜数ｍ程度のもの）にも対応することができる比較的大型の液滴吐出装置１に特に好ましく適用することができる。
【００１４】
この液滴吐出装置１は、装置本体２と、ワーク載置部としての基板搬送テーブル（基板搬送ステージ）３と、基板搬送テーブル３を装置本体２に対しＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動機構５と、基板搬送テーブル３を回転させるθ軸回転機構１０５と、複数の液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）１１１を有するヘッドユニット１１と、アライメントカメラ１７と、描画確認カメラ１８と、ヘッドユニット１１、アライメントカメラ１７および描画確認カメラ１８を装置本体２に対しＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動機構６とを備えている。
【００１５】
また、液滴吐出装置１は、液滴吐出装置１の各部の作動を制御する制御装置（制御手段）１６をさらに備えている。図１２は、図１および図２に示す液滴吐出装置のブロック図である。図１２に示すように、制御装置１６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１６１と、液滴吐出装置１の制御動作を実行するためのプログラム等の各種プログラムおよび各種データを記憶（格納）する記憶部１６２とを有している。
【００１６】
制御装置１６には、Ｙ軸方向移動機構５、Ｘ軸方向移動機構６およびθ軸回転機構１０５がそれぞれ図示しない駆動回路（ドライバ）を介して接続されている。また、制御装置１６には、ヘッド駆動制御部１３０を介してヘッドユニット１１の各液滴吐出ヘッド１１１が接続されている。さらに、制御装置１６には、後述する漏液センサ７２２、レーザー測長器１５、アライメントカメラ１７および描画確認カメラ１８がそれぞれ接続されているとともに、図１２に示す以外にも液滴吐出装置１の各部が電気的に接続されているが、図１２中では図示を省略する。この制御装置１６は、好ましくは、チャンバ９１の外部に設置される（図１参照）。
【００１７】
制御装置１６は、ビットマップ化された描画パターンデータを生成するとともに、これを記憶部１６２に記憶する。そして、この描画パターンデータをヘッド駆動制御部１３０に伝送する。なお、描画パターンデータは、他の外部装置により生成し、これを記録媒体に記録したものを制御装置１６に読み込ませるようにしてもよい。
【００１８】
本発明の液滴吐出装置１では、液滴吐出ヘッド１１１から吐出する液体としては、特に限定されず、カラーフィルタのフィルタ材料を含むインクの他、例えば以下のような各種の材料を含む液体（サスペンション、エマルション等の分散液を含む）とすることができる。・有機ＥＬ（electroluminescence）装置におけるＥＬ発光層を形成するための発光材料。・電子放出装置における電極上に蛍光体を形成するための蛍光材料。・ＰＤＰ（Plasma Display Panel）装置における蛍光体を形成するための蛍光材料。・電気泳動表示装置における泳動体を形成する泳動体材料。・基板Ｗの表面にバンクを形成するためのバンク材料。・各種コーティング材料。・電極を形成するための液状電極材料。・２枚の基板間に微小なセルギャップを構成するためのスペーサを構成する粒子材料。・金属配線を形成するための液状金属材料。・マイクロレンズを形成するためのレンズ材料。・レジスト材料。・光拡散体を形成するための光拡散材料。
【００１９】
図２に示すように、装置本体２は、床上に設置された架台２１と、架台２１上に設置された石定盤（定盤）２２とを有している。石定盤２２の上には、基板搬送テーブル３が装置本体２に対しＹ軸方向に移動可能に設置されている。基板搬送テーブル３は、リニアモータ５１の駆動により、Ｙ軸方向に前進・後退する。基板Ｗは、基板搬送テーブル３上に載置される。
【００２０】
液滴吐出装置１では、基板搬送テーブル３と同程度の大きさの比較的大型の基板Ｗから、基板搬送テーブル３より小さい比較的小型の基板Ｗまで、様々な大きさおよび形状の基板Ｗを対象にすることができる。基板Ｗは、原則としては基板搬送テーブル３と中心を一致させるように位置決めした状態で液滴吐出動作をすることが好ましいが、比較的小型の基板Ｗの場合には、基板搬送テーブル３の端に寄せた位置に位置決めして液滴吐出動作をしてもよい。
【００２１】
図１に示すように、基板搬送テーブル３のＸ軸方向に沿った２つの辺の付近には、それぞれ、基板Ｗに対する液滴吐出（描画）前に液滴吐出ヘッド１１１から捨て吐出（予備吐出、フラッシング、または捨て打ちとも呼ばれる）された液滴を受ける描画前フラッシングユニット１０４が設置されている。描画前フラッシングユニット１０４には、吸引チューブ（図示せず）が接続されており、捨て吐出された吐出対象液は、この吸引チューブを通って回収され、タンク収納部１３に設置された排液タンク内に貯留される。
【００２２】
基板搬送テーブル３のＹ軸方向の移動距離は、移動距離検出手段としてのレーザー測長器１５により測定される。レーザー測長器１５は、装置本体２側に設置されたレーザー測長器センサヘッド１５１、ミラー１５２およびレーザー測長器本体１５３と、基板搬送テーブル３側に設置されたコーナーキューブ１５４とを有している。レーザー測長器センサヘッド１５１からＸ軸方向に沿って出射したレーザー光は、ミラー１５２で屈曲してＹ軸方向に進み、コーナーキューブ１５４に照射される。コーナーキューブ１５４での反射光は、ミラー１５２を経て、レーザー測長器センサヘッド１５１に戻る。液滴吐出装置１では、このようなレーザー測長器１５によって検出された基板搬送テーブル３の移動距離（現在位置）に基づいて、液滴吐出ヘッド１１１からの吐出タイミングが生成される。
【００２３】
装置本体２には、ヘッドユニット１１を支持するヘッドユニット支持体６１が、基板搬送テーブル３の上方空間においてＸ軸方向に移動可能に設置されている。複数の液滴吐出ヘッド１１１を有するヘッドユニット１１は、後述するＸ軸方向移動機構６が備えるリニアモータアクチュエータ６２の駆動により、ヘッドユニット支持体６１とともにＸ軸方向に前進・後退する。
【００２４】
また、装置本体２には、基板Ｗ上に吐出された液滴を半乾燥させるブロー装置１４が設置されている。ブロー装置１４は、Ｘ軸方向に沿ってスリット状に開口するノズルを有しており、基板Ｗを基板搬送テーブル３によりＹ軸方向に搬送しつつ、このノズルより基板Ｗへ向けてガスを吹き付ける。本実施形態の液滴吐出装置１では、Ｙ軸方向に互いに離れた個所に位置する２個のブロー装置１４が設けられている。
【００２５】
石定盤２２上における基板搬送テーブル３の移動領域と重ならない場所であって、ヘッドユニット１１の移動領域の下方に位置する場所には、ドット抜け検出ユニット１９が固定的に設置されている。ドット抜け検出ユニット１９は、液滴吐出ヘッド１１１のノズルの目詰まりが原因となって生じるドット抜けを検出するものであり、例えばレーザー光を投光・受光する投光部および受光部を備えている。
【００２６】
ドット抜け検出を行う際には、ヘッドユニット１１がドット抜け検出ユニット１９の上方空間をＸ軸方向に移動しつつ、各ノズルから液滴を捨て吐出し、ドット抜け検出ユニット１９は、この捨て吐出された液滴に対し投光・受光を行って、目詰まりしているノズルの有無および個所を光学的に検出する。この際に液滴吐出ヘッド１１１から吐出された吐出対象液は、ドット抜け検出ユニット１９が備える受け皿に溜まり、この受け皿の底部に接続された吸引チューブ（図示せず）を通って回収され、タンク収納部１３に設置された排液タンク内に貯留される。
【００２７】
タンク収納部１３には、液滴吐出ヘッド１１１へ供給される吐出対象液を貯留する吐出対象液タンク（一次タンク）、洗浄液タンク、再利用タンクおよび排液タンク（いずれも図示せず）がそれぞれ設置されている。前記洗浄液タンクには、後述するクリーニングユニット８１へ供給される洗浄液が貯留される。前記再利用タンクには、後述するキャッピングユニット８３から回収された吐出対象液が貯留される。前記排液タンクには、描画前フラッシングユニット１０４、ドット抜け検出ユニット１９および後述する定期フラッシングユニット８２からそれぞれ回収された吐出対象液が貯留される。
【００２８】
また、前記吐出対象液タンクおよび洗浄液タンク内は、それぞれ、液滴吐出装置１の近傍（好ましくは後述するチャンバ９１の外）に設置された図示しない加圧気体供給源から供給された例えば窒素ガス等の加圧気体により加圧され、この圧力によって、吐出対象液および洗浄液が送出される。
また、図１に示すように、基板搬送テーブル３の移動領域をまたぐようにして、イオナイザーユニット１０９が設置されている。イオナイザーユニット１０９は、基板Ｗの帯電を除電する。
【００２９】
このような液滴吐出装置１は、好ましくは、チャンバ装置９により雰囲気の温度および湿度が管理された環境下で基板Ｗに対する液滴の吐出（描画）を行う。チャンバ装置９は、液滴吐出装置１を収容（収納）するチャンバ９１と、チャンバ９１の外部に設置された空調装置９２とを有している。空調装置９２は、公知のエアーコンディショナー装置を内蔵しており、空気の温度および湿度を調節（調整）して、この空気を導入ダクト９３を介してチャンバ９１の天井裏９１１に送り込む。空調装置９２から天井裏９１１に送り込まれた空気は、天井に設置されたフィルタ９１２を透過して、チャンバ９１の主室９１３に導入される。
【００３０】
チャンバ９１内には、主室９１３のほかに、隔壁９１４、９１５により副室９１６が設けられており、タンク収納部１３は、この副室９１６内に設置されている。隔壁９１４には、主室９１３と副室９１６とを連通する連通部（開口）９１７が形成されている。
副室９１６には、チャンバ９１の外部に対する開閉扉（開閉部）９１８が設けられている（図１参照）。なお、副室９１６の開閉部は、開閉扉９１８のような開き戸に限らず、引き戸、シャッターなどでもよい。
また、副室９１６には、副室９１６内の気体を排出する排気口が形成され、この排気口には、外部へ伸びる排気ダクト９４が接続されている。主室９１３内の空気は、連通部９１７を通過して副室９１６に流入した後、排気ダクト９４を通過してチャンバ装置９の外部に排出される。
【００３１】
このようなチャンバ装置９によって液滴吐出装置１の周囲の温度および湿度が管理されることにより、温度変化による基板Ｗや装置各部の膨張・収縮が原因となって誤差が生じるのを防止することができ、基板Ｗ上に描画（形成）されるパターンの精度をより高くすることができる。また、タンク収納部１３も温度および湿度が管理された環境に置かれるので、吐出対象液の粘度等の特性も安定し、パターンの形成（描画）をより高い精度で行うことができる。また、チャンバ９１内へのチリ、ホコリ等の侵入を防止することができ、基板Ｗを清浄に維持することができる。
なお、チャンバ９１内には、空気以外のガス（例えば窒素、二酸化炭素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等の不活性ガスなど）を空調して供給・充填し、このガスの雰囲気中で液滴吐出装置１を稼動することとしてもよい。
【００３２】
また、このような液滴吐出システム１０では、開閉扉９１８を開くことにより、主室９１３を外部に開放することなく、タンク収納部１３にアクセスすることができる。これにより、タンク収納部１３へのアクセス時に液滴吐出装置１の周囲（環境）の管理された温度および湿度を乱すことがないので、タンクの交換、液体の補充または回収を行った直後でも、高い精度でパターンの形成（描画）を行うことができる。また、タンクの交換、液体の補充または回収を行った後でも、主室９１３内の温度や液滴吐出装置１の各部の温度が管理された値に戻るのを待たずに済むので、スループット（生産能率）の向上が図れる。このようなことから、基板Ｗ等のワークを高い精度で量産するのに極めて有利であり、製造コスト低減が図れる。
【００３３】
図３は、図１および図２に示す液滴吐出装置における架台、石定盤および基板搬送テーブルを示す平面図、図４は、図１および図２に示す液滴吐出装置における架台、石定盤および基板搬送テーブルを示す側面図である。
図３および図４に示すように、石定盤２２の上には、基板搬送テーブル３と、基板搬送テーブル３をＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動機構５とが設置されている。図３に示すように、基板搬送テーブル３には、載置された基板Ｗを吸着して固定するための複数の吸引口（吸引部）３３２が形成されている。
【００３４】
図４に示すように、Ｙ軸方向移動機構５は、リニアモータ５１と、エアスライダ５２とを有している。エアスライダ５２は、石定盤２２上でＹ軸方向に沿って延在するスライドガイド５２１と、このスライドガイド５２１に沿って移動するスライドブロック５２２とを有している。スライドブロック５２２は、スライドガイド５２１との間に空気を吹き出す吹き出し口を有しており、この吹き出し口から吹き出す空気をスライドガイド５２１との間に介在させることにより、円滑に移動可能になっている。
【００３５】
スライドブロック５２２上には、ベース１０８が固定され、このベース１０８の上に、基板搬送テーブル３がθ軸回転機構１０５を介して固定されている。このようにして、基板搬送テーブル３は、エアスライダ５２によってＹ軸方向に円滑に移動可能に支持され、リニアモータ５１の駆動によりＹ軸方向に移動するようになっている。
【００３６】
θ軸回転機構１０５は、基板搬送テーブル３を、基板搬送テーブル３の中心を通る鉛直方向の軸（θ軸）を回転中心として所定範囲で回転可能に支持するベアリングと、基板搬送テーブル３を回転させるアクチュエータとを有しており、制御装置１６の制御に基づいて作動する。
Ｙ軸方向移動機構５の上方には、例えばステンレス鋼等の金属材料で構成された一対の帯状の薄板１０１がＹ軸方向移動機構５を上側から覆うように張り渡されている。薄板１０１は、ベース１０８の上面に形成された凹部（溝）内を通ってベース１０８とθ軸回転機構１０５との間を挿通している。この薄板１０１が設けられていることにより、液滴吐出ヘッド１１１から吐出された吐出対象液がＹ軸方向移動機構５に付着するのを防止することができ、Ｙ軸方向移動機構５を保護することができる。
【００３７】
石定盤２２は、無垢の石材で構成され、その上面は、高い平面度を有している。この石定盤２２は、環境温度変化に対する安定性、振動に対する減衰性、経年変化（劣化）に対する安定性、吐出対象液に対する耐食性等の各種の特性に優れている。本実施形態では、このような石定盤２２によってＹ軸方向移動機構５および後述するＸ軸方向移動機構６を支持したことにより、環境温度変化、振動、経年変化（劣化）等の影響による誤差が少なく、基板搬送テーブル３とヘッドユニット１１（液滴吐出ヘッド１１１）との相対的な移動に高い精度が得られるとともに、その高い精度を常に安定して維持することができる。その結果、パターンの形成（描画）をより高い精度で、かつ常に安定して行うことができる。
石定盤２２を構成する石材は、特に限定されないが、ベルファストブラック、ラステンバーグ、クルヌールおよびインディアンブラックのいずれかであるのが好ましい。これにより、石定盤２２の上記の各特性をより優れたものとすることができる。
【００３８】
このような石定盤２２は、架台２１に支持されている。架台２１は、アングル材等を方形に組んで構成された枠体２１１と、枠体２１１の下部に分散配置された複数の支持脚２１２とを有している。架台２１は、好ましくは空気バネまたはゴムブッシュ等による防振構造を有しており、床からの振動を石定盤２２に極力伝達しないように構成されている。
また、石定盤２２は、好ましくは架台２１と非締結状態（非固定状態）で架台２１に支持（載置）されている。これにより、架台２１に生じる熱膨張等が石定盤２２に影響するのを回避することができ、その結果、パターンの形成（描画）をさらに高い精度で行うことができる。
【００３９】
また、本実施形態では、石定盤２２は、平面視で、Ｙ軸方向に長い長方形をなすＹ軸方向移動機構支持部２２１と、このＹ軸方向移動機構支持部２２１の長手方向の途中の部分からＸ軸方向に両側にそれぞれ突出する支柱支持部２２２および２２３とで構成されており、その結果、石定盤２２の形状は、平面視で十字状をなしている。換言すれば、石定盤２２は、平面視で、長方形から４つの隅部付近を除去したような形状をなしている。支柱支持部２２２および２２３上には、後述する４本の支柱２３が設置される。すなわち、石定盤２２は、平面視で、長方形から、Ｙ軸方向移動機構５および支柱２３を設置しない部分を除去したような形状をなすものとなっている。
【００４０】
これにより、石定盤２２の重量を軽減することができ、また、石定盤２２が占める領域を少なくできるので、液滴吐出装置１の据え付け場所への輸送が容易になるとともに、工場の据え付け場所の床の耐荷重も小さくて済み、また、工場内での液滴吐出システム１０の占有面積を小さくすることができる。なお、このような本実施形態における石定盤２２は、１個の石材で構成されていても、複数個の石材を組み合わせて構成されていてもよい。
【００４１】
図５は、図１および図２に示す液滴吐出装置におけるパターン形成動作（描画動作）を説明するための模式図である。図５に示すように、ヘッドユニット１１には、液滴吐出ヘッド１１１が複数個（本実施形態では１２個）設置されている。各液滴吐出ヘッド１１１のノズル形成面には、液滴を吐出する多数の吐出ノズル（開口）が一列または二列以上に並んで形成されている。ヘッドユニット１１において、１２個の液滴吐出ヘッド１１１は、６個ずつ二列に副走査方向（Ｘ軸方向）に並んで配置されるとともに、各液滴吐出ヘッド１１１は、そのノズル列が副走査方向に対し傾斜した姿勢になっている。
【００４２】
液滴吐出ヘッド１１１には、各吐出ノズルに対し、それぞれ、駆動素子としての図示しない圧電素子（ピエゾ素子）を有する駆動部が設けられている。制御装置１６は、ヘッドユニット１１の各液滴吐出ヘッド１１１に対し、ヘッド駆動制御部１３０を介して前記各駆動部の駆動を制御する。これにより、各液滴吐出ヘッド１１１は、所定の吐出ノズルからそれぞれ液滴を吐出する。この場合、例えば、圧電素子に所定の電圧が印加されると、その圧電素子が変形（伸縮）し、これにより対応する圧力室（液室）内が加圧され、対応する吐出ノズル（当該圧力室に連通する吐出ノズル）から所定量の液滴が吐出される。
【００４３】
なお、本発明では、液滴吐出ヘッド１１１は、上記のような構成に限らず、例えば、吐出対象液を駆動素子としてのヒータで加熱して沸騰させ、その圧力によって液滴を吐出ノズルから吐出するように構成されたようなものであってもよい。
また、ヘッドユニット１１における各液滴吐出ヘッド１１１の上述した配列パターンは一例であり、例えば、各ヘッド列における隣接する液滴吐出ヘッド１１１同士を９０°の角度を持って配置（隣接ヘッド同士が「ハ」字状）したり、各ヘッド列間における液滴吐出ヘッド１１１を９０°の角度を持って配置（列間ヘッド同士が「ハ」字状）したりしてもよい。いずれにしても、複数個の液滴吐出ヘッド１１１の全吐出ノズルによるドットが副走査方向において連続していればよい。
【００４４】
さらに、液滴吐出ヘッド１１１は、副走査方向に対し傾斜した姿勢で設置されていなくてもよく、また、複数個の液滴吐出ヘッド１１１が千鳥状、階段状に配設されていてもよい。また、所定長さのノズル列（ドット列）を構成できる限り、これを単一の液滴吐出ヘッド１１１で構成してもよい。また、ヘッドユニット支持体６１に複数のヘッドユニット１１が設置されていてもよい。
【００４５】
後述するような基板Ｗのアライメントが完了した後、液滴吐出装置１は、基板Ｗ上に所定のパターンを形成（描画）する動作を開始する。この動作は、液滴吐出ヘッド１１１（ヘッドユニット１１）を基板Ｗに対し相対的に主走査および副走査することにより行われる。
本実施形態の液滴吐出装置１では、主走査は、ヘッドユニット１１を装置本体２に対し停止した（移動しない）状態で、基板搬送テーブル３の移動により基板ＷをＹ軸方向に移動させながら、基板Ｗに対し各液滴吐出ヘッド１１１から液滴を吐出することにより行う。すなわち、本実施形態では、Ｙ軸方向が主走査方向となる。
【００４６】
この主走査は、基板搬送テーブル３の前進（往動）中に行っても、後退（復動）中に行っても、前進および後退の両方（往復）で行ってもよい。また、基板搬送テーブル３を複数回往復させて、複数回繰り返し行ってもよい。このような主走査により、基板Ｗ上の、所定の幅（ヘッドユニット１１により吐出可能な幅）で主走査方向に沿って延びる領域に、液滴の吐出が終了する。
【００４７】
このような主走査の後、副走査を行う。副走査は、液滴の非吐出時に、ヘッドユニット支持体６１の移動により、ヘッドユニット１１を前記所定の幅の分だけＸ軸方向に移動させることにより行う。すなわち、本実施形態では、Ｘ軸方向が副走査方向となる。
このような副走査の後、前記と同様の主走査を行う。これにより、前回の主走査で液滴が吐出された領域に隣接する領域に対し、液滴が吐出される。
このようにして、主走査と副走査とを交互に繰り返し行うことにより、基板Ｗの全領域に対して液滴が吐出され、基板Ｗ上に、吐出された液滴（液体）による所定のパターンを形成（描画）することができる。
【００４８】
なお、本発明では、主走査方向と副走査方向とは、上述したのと逆になっていてもよい。すなわち、基板Ｗ（基板搬送テーブル３）を停止させた状態で液滴吐出ヘッド１１１（ヘッドユニット１１）をＸ軸方向に移動させながら基板Ｗに対して液滴を吐出することによって主走査を行い、液滴の非吐出時に基板Ｗ（基板搬送テーブル３）をＹ軸方向に移動させることによって副走査を行うように構成されていてもよい。
【００４９】
図６は、図１および図２に示す液滴吐出装置におけるヘッドユニット支持体およびＸ軸方向移動機構等を示す斜視図、図７は、図６中の矢印Ａ方向から見た側面図、図８および図９は、それぞれ、図６に示す状態から長尺体支持案内装置の収納部の蓋部を取り外した状態を示す斜視図および平面図である。
【００５０】
図６および図７に示すように、石定盤２２（支柱支持部２２２および２２３）の上には、Ｙ軸方向移動機構５を挟んで２本ずつ対峙する計４本の支柱２３と、これらの支柱２３に支持されたＸ軸方向に沿って延びる互いに平行な２本の桁（梁）２４および２５とが設置されている。基板搬送テーブル３は、この桁２４および２５の下を通過可能になっている。
【００５１】
Ｘ軸方向移動機構６は、桁２４および２５を介して、４本の支柱２３に支持されている。図６および図９に示すように、Ｘ軸方向移動機構６は、ヘッドユニット１１を支持するヘッドユニット支持体６１と、アライメントカメラ１７および描画確認カメラ１８を支持する位置検出手段支持体６４と、桁２４上に設置されたリニアモータアクチュエータ６２と、桁２５上に設置され、ヘッドユニット支持体６１および位置検出手段支持体６４をそれぞれＸ軸方向に案内するガイド６３とを有している。ヘッドユニット支持体６１および位置検出手段支持体６４は、それぞれ、リニアモータアクチュエータ６２とガイド６３との間に架け渡されるようにして設置されている。
【００５２】
リニアモータアクチュエータ６２は、ヘッドユニット支持体６１および位置検出手段支持体６４をそれぞれＸ軸方向に案内するガイドと、ヘッドユニット支持体６１および位置検出手段支持体６４をそれぞれＸ軸方向に駆動するリニアモータとを備えた構成になっている。リニアモータアクチュエータ６２のリニアモータは、同軸上に２個の可動部（図示せず）を有しており、これらの可動部をそれぞれ独立して移動可能になっている。そして、これらの可動部のうちの図９中下側に位置する可動部には、ヘッドユニット支持体６１が連結され、図９中上側に位置する可動部には、位置検出手段支持体６４が連結されている。このような構成により、Ｘ軸方向移動機構６は、ヘッドユニット支持体６１と、位置検出手段支持体６４とを同軸で支持するとともに、これらをＸ軸方向に互いに独立して移動させることができる。
【００５３】
このように、本実施形態では、Ｘ軸方向移動機構６によって、ヘッドユニット１１をＸ軸方向に移動させるヘッドユニット移動機構と、アライメントカメラ１７（位置検出手段）をヘッドユニット１１と独立してＸ軸方向に移動させる位置検出手段移動機構とが構成される。なお、このような構成に限らず、ヘッドユニット移動機構と、位置検出手段移動機構とは、別々の軸で構成されていてもよい。また、駆動源としては、リニアモータに限らず、例えば、２本のボールねじを利用した構成や、ボールねじのシャフトを固定し、このシャフトに同軸で２つの可動部を設けるような構成などであってもよい。
【００５４】
ヘッドユニット１１は、ヘッドユニット支持体６１に対し着脱可能に支持されている。また、ヘッドユニット１１は、ヘッドユニット高さ調整機構２０を介してヘッドユニット支持体６１に支持されている（図７参照）。これにより、基板Ｗの厚さに合わせて、液滴吐出ヘッド１１１のノズル形成面と、基板Ｗとの距離を調整することができる。
図６に示すように、リニアモータアクチュエータ６２およびガイド６３は、支柱２３を超えてさらに外側（付帯装置１２側）に延長して設けられている。これにより、ヘッドユニット支持体６１およびヘッドユニット１１は、後述する付帯装置１２の上方にまで移動することができるようになっている。
【００５５】
さて、このような本発明の液滴吐出装置１では、図５ないし図８に示すように、ヘッド駆動制御部１３０は、ヘッドユニット支持体６１に搭載されており、ヘッドユニット１１とともにＸ軸方向に移動するように構成されている。図７に示すように、ヘッド駆動制御部１３０と各液滴吐出ヘッド１１１とは、第２伝送手段としてのシールド線１４０を介して接続されている。
【００５６】
ヘッド駆動制御部１３０は、図示しないヘッドドライバ、パワーアンプ、バッファ回路等を有している。このヘッド駆動制御部１３０は、制御装置１６から伝送された描画パターンデータをシールド線１４０によって各液滴吐出ヘッド１１１に伝送することにより、各液滴吐出ヘッド１１１を駆動制御する。なお、本発明では、ヘッド駆動制御部１３０と各液滴吐出ヘッド１１１とを接続する第２伝送手段は、シールド線に限らず、他の種類の電気ケーブルや、光ファイバー等で構成されていてもよい。
【００５７】
このような構成により、本発明では、ヘッド駆動制御部１３０がヘッドユニット１１の近くに設置され、ヘッドユニット１１とともに移動するので、ヘッド駆動制御部１３０と各液滴吐出ヘッド１１１とを接続するシールド線１４０（第２伝送手段）の長さを極力短くすることができる。その結果、ヘッド駆動制御部１３０から各液滴吐出ヘッド１１１に描画パターンデータを伝送する過程におけるノイズ（例えばクロストーク等）の発生を抑制することができ、該ノイズによる吐出タイミングのズレや吐出抜け等の発生を防止することができる。よって、液滴吐出ヘッド１１１の駆動を正確に制御することができるので、基板Ｗに対し、高い精度でパターンを描画することができる。
【００５８】
次に、ヘッドユニット１１（液滴吐出ヘッド１１１）への吐出対象液の供給経路について説明する。
図６および図７に示すように、ヘッドユニット支持体６１上には、二次タンク４１２が設置されている。この二次タンク４１２内は、図示しない負圧制御ユニットにより、圧力調整がなされる。タンク収納部１３に設置された吐出対象液タンク（一次タンク）から二次タンク４１２までの間は、可撓性を有するチューブで構成された通液配管４１１で接続され、この通液配管４１１により吐出対象液が送液される。この通液配管４１１は、１本だけでもよく、液滴吐出ヘッド１１１の個数と同じ本数（１２本）あってもよい。そして、二次タンク４１２からヘッドユニット１１までの間は、液滴吐出ヘッド１１１の個数と同じ本数（１２本）の配管（図示せず）で接続されており、この配管により吐出対象液が各液滴吐出ヘッド１１１に供給される。
【００５９】
次に、装置本体２（基部）と、ヘッドユニット支持体６１（移動部）との間に設けられた、長尺体配設構造について説明する。
装置本体２とヘッドユニット支持体６１との間には、可撓性を有する各種の長尺体（通液配管、通気配管、電気配線）が配設されており、これらの長尺体は、長尺体支持案内装置に収納され、ヘッドユニット支持体６１のＸ軸方向への移動に追従するように案内される。ここで、長尺体支持案内装置とは、一般に「ケーブルベア」（「ケーブルベア」は登録商標）と呼ばれるものであり、多数の単位ユニットが隣接するもの同士で互いに回動可能に連結された細長いケーシングである。
【００６０】
図８および図９に示すように、ヘッドユニット支持体６１に対しては、全部で７本の長尺体支持案内装置３１〜３７が設けられている。これらのうち、長尺体支持案内装置３１〜３４は、ヘッドユニット支持体６１に対し図９中の左側（二次タンク４１２側）に位置している。これら長尺体支持案内装置３１〜３４の一端は、連結部材３８を介してヘッドユニット支持体６１に固定されており、長尺体支持案内装置３１〜３４の他端は、装置本体２側に固定されている。
【００６１】
また、長尺体支持案内装置３５〜３７は、ヘッドユニット支持体６１に対し図９中の右側（ヘッド駆動制御部１３０側）に位置している。これら長尺体支持案内装置３５〜３７の一端は、連結部材３９を介してヘッドユニット支持体６１に固定されており、長尺体支持案内装置３５〜３７の一端は、装置本体２側に固定されている。
【００６２】
長尺体支持案内装置３１には、強電用電気配線（電流・電圧レベルが比較的高い配線）として、θ軸モータ駆動用配線、ヘッド位置補正用カメラの光源用配線、ヘッドユニット高さ調整機構２０のモータ駆動用配線等が収納されている。
長尺体支持案内装置３２には、弱電用電気配線（電流・電圧レベルが比較的低い配線）として、θ用リニアエンコーダ用配線、ヘッド位置補正用カメラのＣＣＤカメラ用配線、ヘッドユニット高さ調整機構２０のセンサ用配線、θセンサ用配線等が収納されている。
【００６３】
長尺体支持案内装置３３には、θ軸モータ排気用配管、ヘッドユニット高さ調整機構２０の排気用配管、マニホールドバルブ用配管等の通気配管が収納されている。
長尺体支持案内装置３４には、吐出対象液を液滴吐出ヘッド１１１に供給するための前記通液配管４１１が収納されている。
【００６４】
長尺体支持案内装置３５および３６には、ヘッド駆動制御部１３０への入力用電気光学配線（ＤＣ５Ｖケーブル、ＤＣ４２Ｖケーブル、ＧＮＤケーブル、光ファイバー、サーモスタット用信号線等）と、出力用電気配線（ＤＣ５Ｖケーブル、信号用ケーブル等）とが収納されている。前記入力用電気光学配線のうちの光ファイバーは、制御装置１６とヘッド駆動制御部１３０とを接続する第１伝送手段として機能するものであり、描画パターンデータは、この光ファイバー（第１伝送手段）を介して制御装置１６からヘッド駆動制御部１３０へと伝送される。なお、第１伝送手段は、光ファイバーに限らず、電気ケーブルで構成されていてもよい。
長尺体支持案内装置３７には、通気配管が収納されている。
【００６５】
このように、ヘッドユニット支持体６１に対する長尺体配設構造では、通液配管４１１と、電気配線および通気配管とは、別々の長尺体支持案内装置内に収納されている。これにより、経年劣化によって通液配管４１１に生じた亀裂等から吐出対象液が万一漏れ出した場合であっても、電気配線および通気配管にダメージ（腐食等）を与えるのを防止することができる。
さらに、強電用電気配線と、弱電用電気配線が別々の長尺体支持案内装置に収納されていることにより、両者が干渉しあってノイズを生じるようなことを防止することができ、ノイズの悪影響を回避することもできる。
【００６６】
図８および図９に示すように、装置本体２には、長尺体支持案内装置を収納する３つの収納部７１〜７３が設置されている。収納部７１〜７３は、それぞれ、箱状をなしている。なお、収納部７１〜７３の構成材料としては、特に限定されないが、耐食性を考慮して、ステンレス鋼であるのが好ましい。
これらのうち、収納部７１および７２は、リニアモータアクチュエータ６２より外側に位置している。そして、収納部７１には、長尺体支持案内装置３１〜３３が収納されており、収納部７２には、長尺体支持案内装置３４が収納されている。また、収納部７３は、ガイド６３より外側に位置しており、その中には、長尺体支持案内装置３５〜３７が収納されている。
【００６７】
このように、本実施形態では、通液配管４１１を収納する長尺体支持案内装置３４と、電気配線および通気配管を収納する長尺体支持案内装置３１〜３３および３５〜３７とは、別々の収納部に収納されている。これにより、通液配管４１１から吐出対象液が万一漏れ出したとしても、漏れた吐出対象液は、収納部７２内にとどまり、周囲に広がるのを防止することができるので、他の長尺体支持案内装置３１〜３３および３５〜３７やそれらに収納された電気配線および通気配管に吐出対象液が接触するのをより確実に防止することができる。
【００６８】
また、本実施形態の長尺体配設構造は、収納部７１〜７３内から吸引排気する吸引排気手段を備えている。まず、収納部７１、７３の吸引排出手段について説明する。
図８および図９に示すように、収納部７１、７３には、それぞれ、吸引口７１１、７３１が設けられており、これらの吸引口７１１、７３１には、チャンバ９１外部に設置された吸引ポンプへの吸引配管（図示せず）が接続される。これにより、収納部７１、７３に収納された長尺体支持案内装置から発生する粉塵を吸い込んで外部に排出することができるので、チャンバ９１内を高いクリーンレベルに維持することができ、基板Ｗのパターンの形成（描画）を良好に行うことができる。また、図６および図７に示すように、収納部７１、７３は、それぞれ、収納した長尺体支持案内装置の上側を覆う蓋部７１２、７３２を有しているので、粉塵が周囲に拡散するのをより確実に防止しつつ外部に吸引排出することができる。
【００６９】
次に、収納部７２の吸引排出手段について説明する。図１３は、長尺体支持案内装置３４および収納部７２を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。図１３に示すように、収納部７２には、その長手方向に沿って複数（図示では１２個）の吸引口７２１が設けられており、これらの各吸引口７２１は、チャンバ９１外部に設置された吸引ポンプへの吸引配管（図示せず）に接続される。これにより、長尺体支持案内装置３４から粉塵や、吐出対象液が通る吸引配管４１１から発生する有機系のアウトガスを吸い込んで外部に排出することができるので、チャンバ９１内を高いクリーンレベルに維持することができ、また、アウトガスによる危険を防止することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、収納部７２の底部には、液体の存在を検出する漏液センサ７２２が設置されている。これにより、通液配管４１１から吐出対象液が万一漏れ出して収納部７２の底部に溜まったとき、これを検知することができるので、このトラブルに迅速に対処することができ、被害の拡大を防止することができる。
【００７１】
漏液センサ７２２の検出信号は、制御装置１６に入力される。制御装置１６は、漏液センサ７２２が液体を検知したときには、その旨を報知し、オペレーターに対処を促す。この報知の方法としては、制御装置１６の操作パネルに文字または図形などを表示したり、音または音声を出したりする方法が挙げられる。
また、図示の構成では、収納部７２の底部の両端付近にそれぞれ漏液センサ７２２が設けられているので、収納部７２がどちらかに傾いているとしても液体の漏れ出しを迅速に検知することができる。
【００７２】
このような収納部７１〜７３の内面（特に側面）の全部または一部は、樹脂（例えば、テフロン（ＰＴＦＥ）（「テフロン」は登録商標）等のフッ素系樹脂など）により被覆されているのが好ましい。これにより、長尺体支持案内装置が移動した際に万一収納部の内面に接触した場合であっても、発塵を防止することができる。この樹脂の被覆は、例えば樹脂製粘着テープを貼ることで施すことができる。
【００７３】
次に、アライメントカメラ１７、描画確認カメラ１８およびカメラ高さ調整機構１０３について説明する。
図６に示すように、アライメントカメラ１７および描画確認カメラ１８は、カメラ高さ調整機構１０３を介して位置検出手段支持体６４に支持されている。
図１０および図１１は、それぞれ、アライメントカメラ１７、描画確認カメラ１８およびカメラ高さ調整機構１０３を示す斜視図および底面図である。
【００７４】
図１１に示すように、アライメントカメラ１７は、例えばＣＣＤ等の撮像素子を有するカメラ本体１７１と、レンズ鏡筒１７２と、光軸を下向きに屈曲させるプリズム１７３とを備えている。アライメントカメラ１７は、基板搬送テーブル３に位置決め（プリアライメント）して載置された基板Ｗの所定位置に付された１箇所または複数箇所のアライメントマーク（指標）の位置を画像認識して検出する位置検出手段として機能するものである。
【００７５】
なお、本発明では、位置検出手段としては、アライメントカメラ１７のような光学的に指標を検出するものに限らず、他のいかなるものであってもよい。また、基板Ｗの指標とする部分は、アライメントマークに限らず、基板Ｗのエッジ部分を指標として検出してもよい。また、位置検出手段支持体６４に複数のアライメントカメラ１７が設置されていてもよい。
【００７６】
描画確認カメラ１８は、例えばＣＣＤ等の撮像素子を有するカメラ本体１８１と、レンズ鏡筒１８２と、光軸を下向きに屈曲させるプリズム１８３とを備えている。この描画確認カメラ１８は、基板Ｗに形成（描画）したパターンの描画状態（液滴の着弾状態）を確認するためのものである。基板Ｗ上にパターンを形成（描画）した後、基板Ｗと描画確認カメラ１８とをＸ軸方向およびＹ軸方向に相対的に移動させつつ、基板Ｗの表面を描画確認カメラ１８で光学的に検出（撮影）することにより、基板Ｗへの描画状態を容易かつ迅速に確認することができる。
【００７７】
図１０に示すカメラ高さ調整機構１０３は、ボールねじとサーボモータ（パルスモータ）とにより、アライメントカメラ１７および描画確認カメラ１８の高さを調整可能になっている。これにより、厚さの異なる基板Ｗに対しても、アライメントカメラ１７および描画確認カメラ１８の焦点を合わせることができる。
ここで、液滴吐出装置１における基板Ｗのアライメントについて説明する。作業者により、基板搬送テーブル３上に基板Ｗが給材（搬入）されると、液滴吐出装置１が備える基板位置決め装置（説明省略）が作動して、基板搬送テーブル３上で基板Ｗが所定の位置に位置決め（プリアライメント）される。なお、プリアライメントは、産業用ロボットにより、必要な精度で基板Ｗを位置決めして給材することとしてもよい。
基板Ｗをプリアライメントしたら、基板搬送テーブル３の各吸引口３３２からエアー吸引することにより、基板Ｗを基板搬送テーブル３に吸着・固定する。その後、本アライメントが行われる。
【００７８】
本アライメントでは、Ｙ軸方向移動機構５およびＸ軸方向移動機構６を作動することによりアライメントカメラ１７を基板Ｗの１箇所または複数箇所のアライメントマークの付近に相対的に移動させて、アライメントカメラ１７に各アライメントマークの位置を検出させる。このとき、制御装置１６の記憶部１６２には、予め入力された基板Ｗ上での各アライメントマークの位置情報が記憶されており、制御装置１６は、この位置情報に基づいて、Ｙ軸方向移動機構５およびＸ軸方向移動機構６の作動を制御する。
【００７９】
このように、液滴吐出装置１では、アライメントカメラ１７が移動可能に設置されていることにより、基板Ｗとアライメントカメラ１７とを相対的に移動して、基板Ｗの全領域をアライメントカメラ１７の視野（検出領域）内におさめることができる。よって、液滴吐出装置１は、アライメントマークがどの位置にある基板Ｗであっても、その位置情報を予め入力しておけばアライメントすることができるので、基板Ｗの仕様や種類の変更に容易に対応することができ、汎用性が高い。
また、基板Ｗのアライメントマークの位置が変更されても、アライメントカメラが固定式の場合と異なり、アライメントカメラを移設したりその位置を微調整したりする作業が不要であり、工数を削減することができる。よって、基板Ｗの生産性向上および製造コスト低減が図れる。
【００８０】
また、基板Ｗと、アライメントカメラ１７とを相対的に移動することにより、１台のアライメントカメラ１７で複数箇所のアライメントマークを容易に検出することができるので、複数箇所のアライメントマークを検出するのにアライメントカメラ１７が１台で済む。よって、液滴吐出装置１の構造の簡素化および製造コストの低減が図れる。これに対し、アライメントカメラが固定式の場合には、複数箇所のアライメントマークを検出するには、複数のアライメントカメラを設置する必要がある。
【００８１】
また、描画中に、アライメントカメラ１７が基板Ｗ上に位置しないで済むため、他のユニット（例えばイオナイザーユニット１０９、ブロー装置１４等）の設置スペースの確保がし易く、配置が容易となる。また、基板Ｗの給材・除材を産業用ロボットによって行う場合にも、アライメントカメラ１７との干渉を考慮する必要がなく、容易に行うことができる。
【００８２】
制御装置１６は、アライメントカメラ１７によって撮影した画像を画像処理することにより、アライメントマークの位置を認識する。そして、制御装置１６は、その認識結果に基づき、θ軸回転機構１０５を作動して基板Ｗの姿勢（θ軸回りの傾斜）を修正するとともに、基板Ｗの位置補正をデータ上で行う。その後、制御装置１６は、このような本アライメント結果に基づいて、液滴吐出ヘッド１１１、Ｙ軸方向移動機構５およびＸ軸方向移動機構６の作動を制御して、基板Ｗに所定のパターンを形成（描画）する。これにより、液滴吐出装置１では、基板Ｗ上の正確な位置にパターンを形成（描画）することができる。
【００８３】
次に、装置本体２（基部）と、位置検出手段支持体６４（移動部）との間に設けられた、長尺体配設構造について説明する。
図９に示すように、位置検出手段支持体６４に対しては、その図９中の左側に２本の長尺体支持案内装置７４および７５が設けられている。長尺体支持案内装置７４および７５の一端は、連結部材７６を介して位置検出手段支持体６４に固定されており、他端は、装置本体２側に固定されている。また、長尺体支持案内装置７４および７５は、前記収納部７１に収納されている。
【００８４】
長尺体支持案内装置７４には、強電用電気配線として、カメラ高さ調整機構１０３のモータ駆動用配線、アライメントカメラ１７および描画確認カメラ１８の光源用配線等が収納されている。
長尺体支持案内装置７５には、弱電用電気配線として、カメラ高さ調整機構１０３のセンサ用配線、アライメントカメラ１７および描画確認カメラ１８のＣＣＤカメラ用配線等が収納されている。
また、長尺体支持案内装置７４および７５には、他にも、カメラ高さ調整機構１０３の排気用配管や基板位置決め装置の空気圧シリンダ駆動用配管等の通気配管が収納されている。
このように、位置検出手段支持体６４に対する長尺体配設構造では、強電用電気配線と、弱電用電気配線が別々の長尺体支持案内装置に収納されていることにより、両者が干渉しあってノイズを生じるようなことを防止することができ、ノイズの悪影響を回避することができる。
【００８５】
図１４は、図１および図２に示す液滴吐出装置における付帯装置を示す斜視図である。
付帯装置１２は、装置本体２の架台２１および石定盤２２の側方（装置本体２に対しＸ軸方向前方側）に設置されている。図１４に示すように、この付帯装置１２は、クリーニングユニット（ワイピングユニット）８１と、定期フラッシングユニット８２と、キャッピングユニット８３と、吐出量測定用ユニット（重量測定用ユニット）８４とを有している。
【００８６】
ヘッドユニット１１は、例えば基板Ｗの給材時および除材時などには、付帯装置１２の上方の位置で待機する。そして、この待機中には、各液滴吐出ヘッド１１１のノズル形成面の清掃（クリーニング）やキャッピングを行ったり、定期的な捨て吐出（定期フラッシング）を行ったりする。以下、付帯装置１２が備える各ユニットについて順次説明する。
【００８７】
クリーニングユニット８１は、洗浄液を含ませたワイピングシートをローラーにより走行させ、このワイピングシートにより各液滴吐出ヘッド１１１のノズル形成面を拭き取るよう作動する。このクリーニングユニット８１によって液滴吐出ヘッド１１１のノズル形成面に付着した吐出対象液を拭い去ることにより、各吐出ノズルからの液滴の吐出方向（飛ばす方向）にヨレ（乱れ）を生じるようなことが防止され、真っ直ぐに液滴を飛ばすことができるので、基板Ｗに対するパターンの形成（描画）を高い精度を維持して行うことができる。
【００８８】
定期フラッシングユニット８２は、液滴吐出ヘッド１１１が捨て吐出した液滴を受ける液受け部を有しており、ヘッドユニット１１の待機時のフラッシングに使用される。定期フラッシングユニット８２には、吸引チューブ（図示せず）が接続されており、捨て吐出された吐出対象液は、この吸引チューブを通って回収され、タンク収納部１３に設置された排液タンク内に貯留される。
【００８９】
キャッピングユニット８３は、各液滴吐出ヘッド１１１に対応するように配置された複数のキャップとこれらキャップを昇降させる昇降機構とを有している。各キャップには、吸引チューブ（図示せず）が接続されており、キャッピングユニット８３は、各キャップで各液滴吐出ヘッド１１１のノズル形成面を覆うとともに、各吐出ノズルから吐出対象液を吸引することができるようになっている。このようなキャッピングユニット８３によるキャッピングを行うことにより、液滴吐出ヘッド１１１のノズル形成面が乾燥するのを防止したり、ノズル詰まりを回復（解消）したりすることができる。
【００９０】
このキャッピングは、ヘッドユニット１１の待機時のほか、ヘッドユニット１１に吐出対象液を初期充填する際、吐出対象液を異種のものに交換する場合にヘッドユニット１１から吐出対象液を排出する際、洗浄液によって流路を洗浄する際などにも行われる。
キャッピングユニット８３によるキャッピング中に液滴吐出ヘッド１１１から排出された吐出対象液は、前記吸引チューブを通ってタンク収納部１３に設置された再利用タンク内に流入し貯留される。この貯留された液体は、回収され、再利用に供される。ただし、流路の洗浄時に回収した洗浄液は再利用しない。
【００９１】
吐出量測定用ユニット８４は、基板Ｗに対する液滴吐出動作の準備段階として、液滴吐出ヘッド１１１からの１回の液滴吐出量（重量）を測定するのに利用するものである。すなわち、基板Ｗに対する液滴吐出動作前、ヘッドユニット１１は、吐出量測定用ユニット８４の上方に移動し、各液滴吐出ヘッド１１１の全吐出ノズルから１回または複数回液滴を吐出量測定用ユニット８４に対し吐出する。吐出量測定用ユニット８４は、吐出された液滴を受ける着脱可能な液受け部を備えており、この液受け部で受けた液体の重量を液滴吐出システム１０の外部に設置された電子天秤等の重量計で計測する。または、吐出量測定用ユニット８４に重量計を設け、ここで重量を計測してもよい。制御装置１６は、この重量計測結果に基づいて、吐出ノズルから吐出される１滴の液滴の量（重量）を算出し、その算出値が予め定められた設計値に等しくなるように、液滴吐出ヘッド１１１を駆動するヘッドドライバの印加電圧を補正する。
【００９２】
付帯装置１２は、床上に設置された付属台８５と、付属台８５上でＹ軸方向に移動可能な移動台８６とをさらに備えている。付属台８５は、Ｙ軸方向に長い形状をなしており、その上部には、移動台８６をＹ軸方向に案内する一対のガイド（レール）８５１が設けられている。また、付属台８５の上部には、ボールねじ８５２を有する駆動機構が設置されており、移動台８６は、この駆動機構に駆動され、ガイド８５１に沿ってＹ軸方向に移動する。
【００９３】
クリーニングユニット８１、定期フラッシングユニット８２、キャッピングユニット８３および吐出量測定用ユニット８４は、上述した移動台８６上にＹ軸方向に並んで設置されている。そして、ヘッドユニット１１が付帯装置１２の上方に位置した状態で移動台８６がＹ軸方向に移動することにより、クリーニングユニット８１、定期フラッシングユニット８２、キャッピングユニット８３および吐出量測定用ユニット８４のいずれかをヘッドユニット１１の下方に位置決めできるようになっている。これにより、ヘッドユニット１１は、上述したノズル形成面の清掃、定期フラッシング、キャッピング、および、後述する吐出量測定用ユニット８４への液滴の吐出のいずれかを、選択的に行うことができる。
【００９４】
以上、本発明の液滴吐出装置を図示の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。また、液滴吐出装置を構成する各部は、同様の機能を発揮し得る任意の構成のものと置換することができる。また、任意の構成物が付加されていてもよい。
また、Ｙ軸方向移動機構、Ｘ軸方向移動機構は、リニアモータを利用するものに代えて、例えばボールねじ（送りねじ）などを利用するものでもよい。
さらに、本発明の液滴吐出装置は、ワーク（ワーク載置部）を装置本体に対し固定とし、ヘッドユニット（液滴吐出ヘッド）をＹ軸方向およびＸ軸方向にそれぞれ移動させることにより、主走査および副走査を行うよう構成されたものでもよい。
【００９５】
また、以上説明したような本発明の液滴吐出装置を用いて電気光学装置を製造することができる。電気光学装置の具体例としては、特に限定されないが、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置などが挙げられる。
また、本発明の液滴吐出装置を用いた電気光学装置の製造方法は、例えば、液晶表示装置の製造方法に適用することができる。すなわち、各色のフィルタ材料を含む液体を本発明の液滴吐出装置を用いて基板に対し選択的に吐出することにより、基板上に多数のフィルタエレメントを配列してなるカラーフィルタを製造し、このカラーフィルタを用いて液晶表示装置を製造することができる。この他、かかる電気光学装置の製造方法は、例えば、有機ＥＬ表示装置の製造方法に適用することができる。すなわち、各色の発光材料を含む液体を本発明の液滴吐出装置を用いて基板に対し選択的に吐出することにより、ＥＬ発光層を含む多数の絵素ピクセルを基板上に配列してなる有機ＥＬ表示装置を製造することができる。
また、前述したようにして製造された電気光学装置を備える電子機器の具体例としては、特に限定されないが、前述したようにして製造された液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置を搭載したパーソナルコンピュータや携帯電話機などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の液滴吐出装置の実施形態を示す平面図。
【図２】 本発明の液滴吐出装置の実施形態を示す側面図。
【図３】 架台、石定盤および基板搬送テーブルを示す平面図。
【図４】 架台、石定盤および基板搬送テーブルを示す側面図。
【図５】 パターン形成動作（描画動作）を説明するための模式図。
【図６】 図１および図２に示す液滴吐出装置におけるヘッドユニット支持体およびＸ軸方向移動機構等を示す斜視図。
【図７】 図６中の矢印Ａ方向から見た側面図。
【図８】 図６に示す状態から長尺体支持案内装置の収納部の蓋部を取り外した状態を示す斜視図。
【図９】 図６に示す状態から長尺体支持案内装置の収納部の蓋部を取り外した状態を示す平面図。
【図１０】 アライメントカメラ、描画確認カメラおよびカメラ高さ調整機構を示す斜視図。
【図１１】 アライメントカメラ、描画確認カメラおよびカメラ高さ調整機構を示す底面図。
【図１２】 図１および図２に示す液滴吐出装置のブロック図。
【図１３】 長尺体支持案内装置およびその収納部を示す図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図。
【図１４】 液滴吐出装置における付帯装置を示す斜視図。
【符号の説明】
１……液滴吐出装置、１０……液滴吐出システム、１１……ヘッドユニット、１１１……液滴吐出ヘッド、１１２……流入口、１２……付帯装置、１３……タンク収納部、１４……ブロー装置、１５……レーザー測長器、１５１……レーザー測長器センサヘッド、１５２……ミラー、１５３……レーザー測長器本体、１５４……コーナーキューブ、１６……制御装置、１６１……ＣＰＵ、１６２……記憶部、１７……アライメントカメラ、１７１……カメラ本体、１７２……レンズ鏡筒、１７３……プリズム、１８……描画確認カメラ、１８１……カメラ本体、１８２……レンズ鏡筒、１８３……プリズム、１９……ドット抜け検出ユニット、２０……ヘッドユニット高さ調整機構、２……装置本体、２１……架台、２１１……枠体、２１２……支持脚、２２……石定盤、２２１……Ｙ軸方向移動機構支持部、２２２……支柱支持部、２２３……支柱支持部、２３……支柱、２４……桁、２５……桁、３……基板搬送テーブル、３３２……吸引口、３１〜３７……長尺体支持案内装置、３８〜３９……連結部材、５……Ｙ軸方向移動機構、５１……リニアモータ、５２……エアスライダ、５２１……スライドガイド、５２２……スライドブロック、６……Ｘ軸方向移動機構、６１……ヘッドユニット支持体、６２……リニアモータアクチュエータ、６３……ガイド、６４……位置検出手段支持体、７１〜７３……収納部、７１１……吸引口、７１２……蓋部、７２１……吸引口、７２２……漏液センサ、７３１……吸引口、７３２……蓋部、７４〜７５……長尺体支持案内装置、７６……連結部材、８１……クリーニングユニット、８２……定期フラッシングユニット、８３……キャッピングユニット、８４……吐出量測定用ユニット、８５……付属台、８５１……ガイド、８５２……ボールねじ、８６……移動台、９……チャンバ装置、９１……チャンバ、９１１……天井裏、９１２……フィルタ、９１３……主室、９１４……隔壁、９１５……隔壁、９１６……副室、９１７……連通部、９１８……扉、９２……空調装置、９３……導入ダクト、９４……排気ダクト、１０１……薄板、１０３……カメラ高さ調整機構、１０４……描画前フラッシングユニット、１０５……θ軸回転機構、１０８……ベース、１０９……イオナイザーユニット、１３０……ヘッド駆動制御部、１４０……シールド線、４１１……通液配管、４１２……二次タンク、Ｗ……基板

Claims (4)

1. 装置本体と、
   ワークが載置されるワーク載置部と、
   ワークに対して吐出対象液の液滴を吐出する少なくとも１個の液滴吐出ヘッドを有するヘッドユニットと、
   前記ヘッドユニットを支持するヘッドユニット支持体と、
   前記ヘッドユニット支持体を前記装置本体に対し水平な方向に移動させるヘッドユニット移動機構と、
   前記液滴吐出ヘッドを駆動制御するヘッド駆動制御部と、
   描画パターンデータを記憶するとともに、前記ヘッド駆動制御部を制御する制御手段と、
   前記制御手段と前記ヘッド駆動制御部とを接続し、前記制御手段から前記ヘッド駆動制御部に描画パターンデータを伝送する第１伝送手段と、
   前記ヘッド駆動制御部と前記液滴吐出ヘッドとを接続し、前記ヘッド駆動制御部から前記液滴吐出ヘッドに描画パターンデータを伝送する第２伝送手段とを備え、
   前記ワーク載置部と前記ヘッドユニットとを相対的に移動させつつ、前記液滴吐出ヘッドから前記ワークに対し液滴を吐出することにより、前記ワークに所定のパターンを形成する液滴吐出装置であって、
   前記ヘッドユニットは、前記液滴吐出ヘッドと前記ワークとの間の距離を調整する距離調整機構を介して前記ヘッドユニット支持体に支持されており、
   前記ヘッド駆動制御部は、前記ヘッドユニット支持体に搭載され、前記距離調整機構の作動によって前記ヘッドユニットとの相対的な位置関係を変動し得るとともに、前記ヘッドユニット移動機構の作動によって前記ヘッドユニットとともに前記装置本体に対し水平な方向に移動するよう構成されていることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記液滴吐出ヘッドは、駆動素子の駆動力により前記液滴を吐出するものであり、前記ヘッド駆動制御部は、前記駆動素子を駆動制御するように構成されている請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記ワーク載置部を前記装置本体に対し水平な一方向（以下、「Ｙ軸方向」と言う）に移動させるＹ軸方向移動機構をさらに備え、
   前記ヘッドユニット移動機構は、前記ヘッドユニット支持体を前記装置本体に対し前記Ｙ軸方向に垂直かつ水平な方向（以下、「Ｘ軸方向」と言う）に移動させる請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記ワークに所定のパターンを形成する際、前記Ｙ軸方向と前記Ｘ軸方向とのいずれか一方を主走査方向とし他方を副走査方向として前記ワーク載置部と前記ヘッドユニットとを相対的に移動させる請求項１ないし３のいずれかに記載の液滴吐出装置。

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