(57)【要約】【課題】流体噴射ヘッドのフィルタに気泡や固形分が溜まることを防止することができる流体充填方法、流体噴射装置を提供する。【解決手段】流体噴射ヘッド３４のノズル開口面までインクを導く流体流路Ｒにインクの異物を取り除くフィルタ１２１を備え、流体流路Ｒにインクを充填する方法において、インクを充填する際にインクに高周波微振動を印加することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体噴射ヘッドのノズル開口面まで流体を導く流体流路に流体中の異物を取り除くフィルタを備え、前記流体流路に流体を充填する方法において、
前記流体を充填する際に前記流体に高周波微振動を印加することを特徴とする流体充填方法。
【請求項２】
キャップ部材と前記ノズル開口面とを密着させつつ前記キャップ部材と前記ノズル開口面により形成される密閉空間に負圧を発生させて、前記流体を充填することを特徴とする請求項１に記載の流体充填方法。
【請求項３】
前記流体流路に連結される流体タンク内に正圧を加えて、前記流体を充填することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体充填方法。
【請求項４】
前記流体を０．１ｍｌ／ｓｅｃ以下の充填速度で充填することを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれかに記載の流体充填方法。
【請求項５】
前記高周波微振動は、前記流体噴射ヘッドが備える圧電振動子によって印加されることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれかに記載の流体充填方法。
【請求項６】
前記高周波微振動は、周波数が２０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの範囲内で印加されることを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれかに記載の流体充填方法。
【請求項７】
前記高周波微振動は、周波数が段階的に変化して印加されることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれかに記載の流体充填方法。
【請求項８】
前記流体は金属又は顔料を含むことを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれかに記載の流体充填方法。
【請求項９】
流体噴射ヘッドのノズル開口面まで流体を導く流体流路に流体中の異物を取り除くフィルタを備える流体噴射装置において、
前記流体に高周波微振動を印加しつつ充填する流体充填処理部を有することを特徴とする流体噴射装置。
【請求項１０】
前記流体充填処理部は、前記流体噴射ヘッドが備える圧電振動子によって印加することを特徴とする請求項９に記載の流体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体充填方法、流体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射装置は、流体を噴射可能な流体噴射ヘッドを備え、この流体噴射ヘッドから各種の流体を噴射する装置である。
従来、一般に、流体噴射ヘッドに流体を充填する装置及び方法としては、キャップをノズルに密着させて負圧を発生させて充填する装置及び方法か、又は流体タンクに正圧を加えて充填する装置及び方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、流体噴射ヘッドの流体導入路には、流体に含まれる異物を除去するためのメッシュ状のフィルタが配設されている。流体が上記フィルタを通過する前後においては、流体が泡立ち、その泡がフィルタにトラップされるため、フィルタの流体充填側に溜まってしまう。そして、気泡が残留したままであると、目的の基材へ流体を噴射する際に、気泡が流れ出して噴射量にムラなどが発生してしまう。
このため、流体の充填速度を０．２〜０．５ｍｌ／ｓｅｃ程度に設定して流体速度を大きくすることで、発生する気泡を小さくすることができ、気泡が溜まることを防止している。
【特許文献１】特開平１１−４８４９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の技術では、固形分濃度が高い又は固形分比重が大きい流体や流体中の固形分の分散濃度と分散性が悪い流体（例えば、顔料インクや金属インク）を充填する場合に、上記のように流体速度を設定すると、流体中の固形分（顔料や金属の微粒子）がフィルタに付着したり、逆にその付着した固形分によって気泡が溜まったりしてしまう。このため、充填の際に気泡や付着物を排出するために、大量の流体を廃棄しなければならないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、流体噴射ヘッドのフィルタに気泡や固形分が溜まることを防止することができる流体充填方法、流体噴射装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、流体噴射ヘッドのノズル開口面まで流体を導く流体流路に流体中の異物を取り除くフィルタを備え、その流体流路に流体を充填する方法において、その流体を充填する際に流体に高周波微振動を印加することを特徴とする。
【０００７】
これにより、発生する気泡を破裂させて消滅又は小さくすることができる。また、流体の攪拌及びキャビテーション効果により、流体が含む顔料や金属の微粒子がフィルタ及び微小流路等に付着することを防止できる。さらに、キャビテーション効果により流体に溶存している気体を遊離したうえ気泡のサイズを小さくして排出することができる。
【０００８】
また、キャップ部材とノズル開口面とを密着させつつキャップ部材とノズル開口面により形成される密閉空間に負圧を発生させて、流体を充填することを特徴とする。
これにより、流体がノズルから噴射されたとしても、流体はキャップ部内部に噴射されるため、流体充填中に流体が飛散するのを防止することができる。また、圧力を利用することにより、安定して流体を充填することができる。
【０００９】
また、流体噴射ヘッドの流体導入口に連結される流体タンク内に正圧を加えて、流体を充填することを特徴とする。
これにより、流体の充填に圧力を利用するので、安定して流体を充填することができる。
【００１０】
また、前記流体を０．１ｍｌ／ｓｅｃ以下の充填速度で充填することを特徴とする。
これにより、流体に含まれる固形分をフィルタに付着させず、フィルタの流動抵抗を変化させないため、安定して流体噴射ヘッドの流体流路に流体の充填をすることができる。
【００１１】
また、高周波微振動は、流体噴射ヘッドが備える圧電振動子によって印加されることを特徴とする。
これにより、流体噴射の際に使用される圧電振動子を利用することができる。
【００１２】
また、高周波微振動は、周波数が２０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの範囲内で印加されることを特徴とする。
これにより、発生する気泡を効果的に破裂させることができる。さらに、流体の攪拌及びキャビテーション効果をより高めることができる。
【００１３】
また、高周波微振動は、周波数が段階的に変化して印加されることを特徴とする。これにより、発生する気泡の大小に応じつつ効果的に気泡を破裂させることができる。
【００１４】
また、流体は金属又は顔料を含むことを特徴とする。これにより、流体中の固形分が高い又は固形分比重が大きい流体であっても、流体噴射ヘッドの流体流路に安定して流体の充填をすることができる。
【００１５】
第２の発明は、流体噴射ヘッドのノズル開口面まで流体を導く流体流路に流体中の異物を取り除くフィルタを備える流体噴射装置において、流体に高周波微振動を印加しつつ充填する流体充填処理部を有することを特徴とする。
【００１６】
これにより、発生する気泡を破裂させて消滅又は小さくすることができる。また、流体の攪拌及びキャビテーション効果により、フィルタ及び微小流路等に対する流体が含む顔料や金属の微粒子の付着防止にも効果を挙げることができる。さらに、キャビテーション効果により流体に溶存している気体を遊離したうえ気泡のサイズを小さくして排出することができる。
【００１７】
流体充填処理部は、流体噴射ヘッドが備える圧電振動子によって印加することを特徴とする
これにより、流体噴射装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る流体充填方法、流体噴射装置の実施形態について、図を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る液滴吐出装置１０の概略構成を示す模式図である。
【００１９】
液滴吐出装置（流体噴射装置）１０は、ベース３１と、基板移動手段３２と、ヘッド移動手段３３と、液滴吐出ヘッド３４と、インク供給部３５と、制御装置４０とを備えて構成されたものである。ベース３１は、その上に基板移動手段３２と、ヘッド移動手段３３とを設置したものである。
また、液滴吐出装置１０は、クリーニングユニット５３と、キャッピングユニット５５とを備えている。
【００２０】
基板移動手段３２は、ベース３１上に設けられたもので、Ｙ軸方向に沿って配置されたガイドレール３６を有したものである。この基板移動手段３２は、例えばリニアモータ（図示せず）により、スライダ３７をガイドレール３６に沿って移動させるよう構成されたものである。
スライダ３７上にはステージ３９が固定されており、このステージ３９は、基板Ｐを位置決めし保持するためのものである。即ち、このステージ３９は、公知の吸着保持手段（図示せず）を有し、この吸着保持手段を作動させることにより、基板Ｐをステージ３９の上に吸着保持するようになっている。基板Ｐは、例えばステージ３９の位置決めピン（図示せず）により、ステージ３９上の所定位置に正確に位置決めされ、保持されるようになっている。
【００２１】
ヘッド移動手段３３は、ベース３１の後部側に立てられた一対の架台３３ａ、３３ａと、これら架台３３ａ、３３ａ上に設けられた走行路３３ｂとを備えてなるもので、この走行路３３ｂをＸ軸方向、即ち前記の基板移動手段３２のＹ軸方向と直交する方向に沿って配置したものである。走行路３３ｂは、架台３３ａ、３３ａ間に渡された保持板３３ｃと、この保持板３３ｃ上に設けられた一対のガイドレール３３ｄ、３３ｄとを有して形成されたもので、ガイドレール３３ｄ、３３ｄの長さ方向に液滴吐出ヘッド３４を搭載するキャリッジ４２を移動可能に保持したものである。キャリッジ４２は、リニアモータ（図示せず）等の作動によってガイドレール３３ｄ、３３ｄ上を走行し、これにより液滴吐出ヘッド３４をＸ軸方向に移動させるように構成されたものである。
【００２２】
ここで、このキャリッジ４２は、ガイドレール３３ｄ、３３ｄの長さ方向、即ちＸ軸方向に例えば１μｍ単位で移動が可能になっており、このような移動はコンピュータ等からなる制御装置４０によって制御されるようになっている。
制御装置４０は、液滴吐出ヘッド３４の位置情報、即ち液滴吐出ヘッド３４のガイドレール３３ｄ、３３ｄ上での位置（Ｘ座標）とそのときの各ノズルの位置（Ｘ座標）とを検知して記憶するものである。
【００２３】
液滴吐出ヘッド（流体噴射ヘッド）３４は、キャリッジ４２に取付部４３を介して回動可能に取り付けられたものである。取付部４３にはモータ４４が設けられており、液滴吐出ヘッド３４はその支持軸（図示せず）がモータ４４に連結している。このような構成のもとに、液滴吐出ヘッド３４はその周方向に回動可能となっている。また、モータ４４も制御装置４０に接続されており、これによって液滴吐出ヘッド３４はその周方向への回動が、制御装置４０に制御されるようになっている。
【００２４】
インク供給部３５は、インクＬが充填されたインク供給容器４５と、このインク供給容器４５から液滴吐出ヘッド３４にインクＬを送るためのインク供給チューブ４６とを備えたものである。
【００２５】
クリーニングユニット５３は、液滴吐出ヘッド３４のノズル等のクリーニングを基板Ｐの製造工程中や待機時に定期的にあるいは随時に行うことができる。
なお、インクＬを基板Ｐに吐出する際には、クリーニングユニット５３は液滴吐出ヘッド３４に干渉しない位置に保持される。
【００２６】
キャッピングユニット５５は、キャップ部４７と、液体吸引チューブ４８と、液体吸引チューブ４８に接続される吸引ポンプ５１とを有している。キャッピングユニット５５は、液滴吐出ヘッド３４のノズル開口面１４３ａ（図３参照）が乾燥しないようにするために、基板Ｐに対するインクＬの吐出工程中や待機時に、ノズル開口面１４３ａにキャップ部４７を被着させるものである。
また、キャッピングユニット５５は、液滴吐出ヘッド３４にインクＬを初期充填する機能も有している。この初期充填の際にも、ノズル開口面１４３ａにキャップ部４７を被着させるようになっている。
【００２７】
キャップ部４７は、例えば液滴吐出装置１０内に設けられたガイド（図示せず）などに沿って上下方向に移動することで、液滴吐出ヘッド３４のノズル開口面１４３ａに当接し、これに被着されるよう構成されたものである（図４参照）。キャップ部４７は、シリコーン、フッ素樹脂等からなり、液体吸引チューブ４８を介して、インクＬを吸引する吸引ポンプ５１に接続されている。
また、吸引ポンプ５１には、インクＬを吸引する減圧度を調整するための、圧力調整弁等からなる調整機構（図示せず）が設けられている。そして、この圧力調整弁は制御装置４０に接続されており、これによって圧力の増減圧が制御されるようになっている。
なお、インクＬを基板Ｐに吐出する際には、キャッピングユニット５５は液滴吐出ヘッド３４に干渉しない位置に保持される。
【００２８】
図２は液滴吐出ヘッド３４の構成を説明する断面図、図３は液滴吐出ヘッド３４の要部断面図である。
本実施形態における液滴吐出ヘッド３４は、導入針ユニット１１７、ヘッドケース１１８、流路ユニット１１９及びアクチュエータユニット１２０を主な構成要素としている。
導入針ユニット１１７の上面にはフィルタ１２１を介在させた状態で２本のインク導入針１２２が横並びで取り付けられている。これらのインク導入針１２２には、サブタンク１０２がそれぞれ装着される。また、導入針ユニット１１７の内部には、各インク導入針１２２に対応したインク導入路１２３が形成されている。
このインク導入路１２３の上端はフィルタ１２１を介してインク導入針１２２に連通し、下端はパッキン１２４を介してヘッドケース１１８内部に形成されたケース流路１２５と連通する。
【００２９】
フィルタ１２１は、インクＬに含まれる異物を除去するために配設されているものであり、その材質はステンレス鋼であってメッシュ状に形成されているものである。
【００３０】
サブタンク１０２は、ポリプロピレン等の樹脂製材料によって成型されている。このサブタンク１０２には、インク室１２７となる凹部が形成され、この凹部の開口面に弾性シート１２６を貼設してインク室１２７が区画されている。
また、サブタンク１０２の下部にはインク導入針１２２が挿入される針接続部１２８が下方に向けて突設されている。サブタンク１０２におけるインク室１２７は、底の浅いすり鉢形状をしており、その側面における上下中央よりも少し下の位置には、針接続部１２８との間を連通する接続流路１２９の上流側開口が臨んでおり、この上流側開口にはインクＬを濾過するタンク部フィルタ１３０が取り付けられている。
針接続部１２８の内部空間にはインク導入針１２２が液密に嵌入されるシール部材１３１が嵌め込まれている。このサブタンク１０２には、図４に示すように、インク室１２７に連通する連通溝部１３２′を有する延出部１３２が形成されており、この延出部１３２の上面にはインク導入口１３３が突設されている。
【００３１】
インク導入口１３３には、インク供給部３５に貯留されたインクＬを供給するインク供給チューブ４６が接続される。従って、インク供給チューブ４６を通ってきたインクＬは、このインク導入口１３３から連通溝部１３２′を通ってインク室１２７に流入する。
上記の弾性シート１２６は、インク室１２７を収縮させる方向と膨張させる方向とに変形可能である。そして、この弾性シート１２６の変形によるダンパ機能によって、インクＬの圧力変動が吸収される。即ち、弾性シート１２６の作用によってサブタンク１０２が圧力ダンパとして機能する。従って、インクＬは、サブタンク１０２内で圧力変動が吸収された状態で液滴吐出ヘッド３４側に供給される。
【００３２】
ヘッドケース１１８は、合成樹脂製の中空箱体状部材であり、下端面に流路ユニット１１９を接合し、内部に形成された収容空部１３７内にアクチュエータユニット１２０を収容し、流路ユニット１１９側とは反対側の上端面にパッキン１２４を介在した状態で導入針ユニット１１７を取り付けるようになっている。
このヘッドケース１１８の内部には、高さ方向を貫通してケース流路１２５が設けられている。このケース流路１２５の上端は、パッキン１２４を介して導入針ユニット１１７のインク導入路１２３と連通するようになっている。
また、ケース流路１２５の下端は、流路ユニット１１９内の共通インク室１４４に連通するようになっている。従って、インク導入針１２２から導入されたインクＬは、インク導入路１２３及びケース流路１２５を通じて共通インク室１４４側に供給される。
【００３３】
ヘッドケース１１８の収容空部１３７内に収容されるアクチュエータユニット１２０は、櫛歯状に列設された複数の圧電振動子１３８と、この圧電振動子１３８が接合される固定板１３９と、制御装置４０からの駆動信号を圧電振動子１３８に供給する配線部材としてのフレキシブルケーブル１４０とから構成される。各圧電振動子１３８は、固定端部側が固定板１３９上に接合され、自由端部側が固定板１３９の先端面よりも外側に突出している。即ち、各圧電振動子１３８は、所謂片持ち梁の状態で固定板１３９上に取り付けられている。
また、各圧電振動子１３８を支持する固定板１３９は、例えば厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。そして、アクチュエータユニット１２０は、固定板１３９の背面を、収容空部１３７を区画するケース内壁面に接着することで収容空部１３７内に収納・固定されている。
【００３４】
流路ユニット１１９は、振動板（封止板）１４１、流路基板１４２及びノズル基板１４３からなる流路ユニット構成部材を積層した状態で接着剤で接合して一体化することにより作製されており、共通インク室１４４からインク供給口１４５及び圧力室１４６を通りノズル１４７に至るまでの一連のインク流路を形成する部材である。圧力室１４６は、ノズル１４７の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成されている。
また、共通インク室１４４は、ケース流路１２５と連通し、インク導入針１２２側からのインクＬが導入される室である。そして、この共通インク室１４４に導入されたインクＬは、インク供給口１４５を通じて各圧力室１４６に分配供給される。
【００３５】
流路ユニット１１９の底部に配置されるノズル基板１４３は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズル１４７を列状に開設した金属製の薄い板材である。本実施形態のノズル基板１４３は、ステンレス鋼の板材によって作製され、本実施形態においてはノズル１４７の列（即ち、ノズル列）が、各サブタンク１０２に対応して合計２２列並設されている。そして、１つのノズル列は、例えば、１８０個のノズル１４７によって構成される。
ノズル基板１４３と振動板１４１との間に配置される流路基板１４２は、インク流路となる流路部、具体的には、共通インク室１４４、インク供給口１４５及び圧力室１４６となる空部が区画形成された板状の部材である。
【００３６】
本実施形態において、流路基板１４２は、結晶性を有する基材であるシリコンウェハーを異方性エッチング処理することによって作製されている。振動板１４１は、ステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムをラミネート加工した二重構造の複合板材である。この振動板１４１の圧力室１４６に対応する部分には、エッチングなどによって支持板を環状に除去することで、圧電振動子１３８の先端面が接合される島部１４８が形成されており、この部分はダイヤフラム部として機能する。即ち、この振動板１４１は、圧電振動子１３８の作動に応じて島部１４８の周囲の弾性フィルムが弾性変形するように構成されている。また、振動板１４１は、流路基板１４２の一方の開口面を封止し、コンプライアンス部１４９としても機能する。このコンプライアンス部１４９に相当する部分についてはダイヤフラム部と同様にエッチングなどにより支持板を除去して弾性フィルムだけにしている。
【００３７】
そして、上記の液滴吐出ヘッド３４において、フレキシブルケーブル１４０を通じて駆動信号が圧電振動子１３８に供給されると、この圧電振動子１３８が素子長手方向に伸縮し、これに伴い島部１４８が圧力室１４６に近接する方向或いは離隔する方向に移動する。これにより、圧力室１４６の容積が変化し、圧力室１４６内のインクＬに圧力変動が生じる。この圧力変動によってノズル１４７から液滴状となったインクＬが吐出される。
【００３８】
本実施形態において用いるインクＬは、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液、若しくはその前駆体からなるものである。
導電性微粒子として、例えば金、銀、銅、パラジウム、ニオブ及びニッケル等を含有する金属微粒子の他、これらの前駆体、合金、酸化物、並びに導電性ポリマーやインジウム錫酸化物等の微粒子などが用いられる。これらの導電性微粒子は、分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。導電性微粒子の粒径は１ｎｍ〜０．１μｍ程度であることが好ましい。０．１μｍより大きいと、液滴吐出ヘッド３４のノズル１４７に目詰まりが生じるおそれがあるだけでなく、得られる膜の緻密性が悪化する可能性がある。また、１ｎｍより小さいと、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。
【００３９】
分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。
例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。
これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液体噴射法（インクジェット法）への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。
【００４０】
また、インクＬには、適宜フィラー又はバインダーを含有させることができる。例えば、ビニル系シランカップリング剤の他、アミノ系、エポキシ系、メタクリロキシ系、メルカプト系、ケチミン系、カチオン系、アミノ系等のシランカップリング剤を例示できる。また、チタネート系、アルミネート系のカップリング剤を含有させても良い。その他、セルロース系、シロキサン、シリコンオイル等のバインダーを含有させても良い。このような添加剤を含有させることにより、分散性向上、下地との密着性向上、膜の平坦性向上等が図られる。
【００４１】
上記導電性微粒子の分散液の表面張力は０．０２Ｎ／ｍ〜０．０７Ｎ／ｍの範囲内であることが好ましい。インクジェット法にてインクＬを吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、０．０７Ｎ／ｍを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や、吐出タイミングの制御が困難になる。表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。上記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。
【００４２】
上記分散液の粘度は１ｍＰａ・ｓ〜５０ｍＰａ・ｓであることが好ましい。インクジェット法を用いて液体材料を液体として噴射する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液体の噴射が困難となるだけでなく、液体の噴射量が減少するからである。
【００４３】
次に、上記装置においてインクＬを初期充填する方法について図４を用いて説明する。
上述したとおり、液滴吐出ヘッド３４にインクＬを初期充填する際には、キャップ部４７が、液滴吐出ヘッド３４のノズル開口面１４３ａに当接し、これに被着する。その後、吸引ポンプ５１を駆動して、空間Ｓ（キャップ部４７とノズル開口面１４３ａの間に形成される密閉空間）が減圧（負圧）される。
これにより、液体吸引チューブ４８及び液滴吐出ヘッド３４内の液体流路Ｒ（ノズル１４７、圧力室１４６、インク供給口１４５、共通インク室１４４、ケース流路１２５、インク導入路１２３、接続流路１２９、インク室１２７、連通溝部１３２′）内、インク供給チューブ４６内が減圧されていく。そのため、インク供給容器４５に充填されているインクＬが、その圧力差によって、インク供給チューブ４６を介して液滴吐出ヘッド３４内の液体流路Ｒに充填される。
【００４４】
このとき、吸引ポンプ５１の吸引速度（充填速度）が０．１ｍｌ／ｓｅｃ以下となるように設定する。この吸引速度であれば、フィルタ１２１にインクＬに含まれる固形分（導電性微粒子の固まり等）が付着することはなくフィルタ１２１を通過する。つまり、インクＬの充填速度が比較的遅いので、導電性微粒子がフィルタ１２１に衝突する速度も遅い。そのため、インクＬ中の固形分（付着物）がフィルタ１２１にトラップされても、固形分が積層して成長する前に徐々にフィルタ１２１を通過する。さらには、付着物によって気泡が溜まってしまうということもない。従って、インクＬはゆっくりとフィルタ１２１を通過していくことができる。
【００４５】
しかし、上記の吸引速度では、流体流路Ｒに大きな気泡が発生しやすく、特にフィルタ１２１前部や周辺に気泡が溜まってしまう弊害が発生し得る。
【００４６】
ここで、溜まった気泡を破裂させて消滅させるか、あるいは破裂させて小さな気泡にしてその気泡をインクＬの流れによってノズル１４７から排出させるかにより、上記弊害を除くことができる。
そこで、インクＬに対して高周波微振動を印加することによって、気泡を破裂させて消滅又は小さくする。また、インクＬの攪拌及びキャビテーション効果により、フィルタ１２１及び微小流路等に対するインクＬの導電性微粒子の付着防止にも効果がある。また、キャビテーション効果によりインクＬに溶存している気体を遊離したうえ気泡のサイズを小さくして排出することができる。
【００４７】
具体的には、液滴吐出ヘッド３４にインクＬを充填する際に、例えば、周波数９０．９ｋＨｚの駆動信号を圧電振動子１３８に供給して、インクＬに高周波微振動を印加する。
このときの基本波形は、例えば、図５に示すように、その電圧値が０ｖ（基準電位）からスタートした後、０ｓ（時刻Ｔ１）から３．５μｓ（時刻Ｔ２）までの間、２５Ｖ（最大電位Ｖｐｓ）まで一定の傾きで上昇し、３．５μｓ（時刻Ｔ２）から５．５μｓ（時刻Ｔ３）までの間、この最大電位２５Ｖを維持する。次に、５．５μｓ（時刻Ｔ３）から９．０μｓ（時刻Ｔ４）までの間に０Ｖ（基準電位）まで一定の傾きで下降する。そして、９．０μｓ（時刻Ｔ４）から１１．０μｓ（時刻Ｔ５）までの間、基準電位の０Ｖを保持する。
【００４８】
従って、上述の実施形態によれば、フィルタ１２１にインクＬに含まれる固形分（導電性微粒子）をフィルタ１２１に付着させず、また付着物によって気泡を溜めることもない。また、インクＬに高周波微振動が印加されることによって、気泡のサイズを小さくすることができるため、フィルタ１２１に気泡が溜まることもない。つまり、フィルタ１２１は異物となる物質を除去する機能だけを発揮し、かつ円滑なインクＬの循環を妨げない。そのため、付着物や気泡を除去するためのインク消費量を削減することができるとともに、液滴吐出ヘッド３４へのインクＬの充填を安定して行うことができる。
【００４９】
なお、インクＬの充填は、空間Ｓに負圧を発生させる場合に代えて、インク供給容器４５内部に正圧を発生させてインクＬを液滴吐出ヘッド３４に充填してもよい。また、これらを併用することも可能である。
【００５０】
また、インクＬには金属インクの他、顔料インクを用いることができる。
また、フィルタ１２１は、ステンレス鋼に限られるものではなく、他の金属、プラスチック、多孔質材料、スポンジあるいは不織布又はこれらを組み合わせたものであってもよい。
【００５１】
また、上述の実施形態では振動数を９０．９ｋＨｚとしたが、２０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの範囲の振動数で印加したとしても同様の効果を得ることができる。さらに、波形は、任意の波形をとることが可能である。
また、図６（ａ）に示すように、振動数を一定とすることは必要ではなく、振動数を変化させつつ、インクＬに高周波微振動を印加することも可能である。例えば、図６（ｂ）に示すように、第１の駆動信号を２０ｋＨｚとし、第２の駆動信号を１００ｋＨｚとし、第３の駆動信号を２００ｋＨｚとして、これを繰り返して圧電振動子１３８に供給すれば、大きさの異なる気泡を効率的かつ確実に破裂させて除去することが可能である。
【００５２】
また、高周波微振動の印加手段は圧力振動子によるものに限られず、他の振動発生器を用いてもよい。また、振動発生源は液滴吐出ヘッド３４内に限られず、振動発生機構を別途設けて、インクＬに印加してもよい。
【００５３】
〔描画（流体噴射）工程〕
次に、液滴吐出装置１０を用いて配線パターンを形成する工程について説明する。
図７は、配線パターン形成方法を工程順に説明する図である。
配線パターン形成用インク（インク（配線パターン用インクＸ１）としては、水等の分散媒に導電性微粒子を分散させてなる液状体を用いる。例えば、導電性微粒子として、例えばクロムを用いる。
インク吐出の条件としては、例えば、インク重量４〜７ｎｇ／ｄｏｔ、インク速度（吐出速度）５〜７ｍ／ｓｅｃで行うことできる。また、インクを吐出する雰囲気は、温度６０℃以下、湿度８０％以下に設定されていることが好ましい。これにより、液滴吐出ヘッド３４のノズル１４７が目詰まりすることなく安定した液滴吐出を行うことができる。
【００５４】
まず、図７（ａ）に示すように、基板Ｐ上にバンクＢを配置して、膜パターン形成領域２３４を形成する。
次に、図７（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド３４から配線パターン用インクＸ１を液滴にして吐出し、その液滴をバンクＢ間の膜パターン形成領域２３４に配置させる。
このとき、膜パターン形成領域２３４は、バンクＢに囲まれているので、配線パターン用インクＸ１が所定位置以外に拡がることを阻止される。また、バンクＢは撥水性を有した材質となっているため、吐出された水系の配線パターン用インクＸ１の一部がバンクＢ上にのっても、その撥水性によってバンクＢからはじかれ、バンクＢの膜パターン形成領域２３４に流れ落ちるようになる。さらに、膜パターン形成領域２３４は親液性が付与されているため、吐出された配線パターン用インクＸ１が膜パターン形成領域２３４にて露出した基板Ｐ上で拡がり易くなる。
【００５５】
これにより、図７（ｃ）に示すように配線パターン用インクＸ１を、バンクＢ、Ｂ間の膜パターン形成領域２３４の延在方向に均一に配置することができる。
ここで、基板Ｐは、テーブル（図示せず）により約６０℃に加熱されているので、配線パターン用インクＸ１の分散媒は、即座に蒸発・乾燥する。これにより、配線パターン用インクＸ１は、自らの上に配置される他の種類の配線パターン用インクと混じり合わない程度に固化される。
そして、配線パターン用インクＸ１を重ねて配置することで、図７（ｄ）に示すように膜パターン形成領域２３４には、クロムを導電性微粒子として含む配線パターン用インクＸ１の層が所望の膜厚に形成される。
【００５６】
バンクＢは、疎水基を有する材質からなっており、表面処理を行うことなくそのままで撥水性を発揮するようになっている。従って、配線パターン用インクＸ１上にさらに別の機能液（配線パターン用インク）を配置する場合にも、バンクＢに関して表面処理（撥水処理）を行う必要はない。
【００５７】
配線パターン用インクＸ１からなる層を形成したら、図７（ｅ）に示すように、この配線パターン用インクＸ１上に、異なる導電性微粒子を含む配線パターン用インクＸ２を配置することにより、膜パターン形成領域２３４に異なる種類の配線パターン用インクＸ１，Ｘ２が積層されてなる配線パターン（膜パターン）を形成する。
例えば、銀を導電性微粒子として用いた水系の配線パターン用インクＸ２を配線パターン用インクＸ１上に配置する。
【００５８】
配線パターン用インクＸ２の分散媒も、基板Ｐが加熱していることから、即座に乾燥する。これにより、図７（ｆ）に示すように、バンクＢ間の膜パターン形成領域２３４に配線パターン用インクＸ１と配線パターン用インクＸ２とが積層されてなる配線２３３が形成される。
【００５９】
液滴吐出工程後には、配線２３３内の微粒子間の電気的接触をよくするため、分散媒を完全に除去する。また、導電性微粒子の表面に分散性を向上させるために有機物などのコーティング材がコーティングされている場合には、このコーティング材も除去する必要がある。このため、液滴吐出工程後の基板Ｐには熱処理及び／又は光処理を施すようにする。
【００６０】
熱処理及び／又は光処理は、通常大気中で行うが、必要に応じて窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。熱処理及び／又は光処理の処理温度としては、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。例えば、有機物からなるコーティング材を除去するためには、約３００℃で焼成することが必要である。また、プラスチックなどの基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行うことが好ましい。
【００６１】
本実施形態では、特に、３５０℃で６０分程度加熱処理することにより、配線パターン用インクＸ１と配線パターン用インクＸ２とからなる配線２３３中の分散媒等を十分に除去する。なお、バンクＢは、その主成分となる骨格が無機質であるので、熱処理に対し高い耐性を有し、前記条件での熱処理に対しても溶融してしまうなどの不都合を生じることなく、十分な耐性を発揮するものとなる。
【００６２】
以上の工程により、基板Ｐ上のバンクＢ間の膜パターン形成領域２３４に、クロムと銀とが積層されてなる配線２３３を形成することができる。
なお、インクＸ１，Ｘ２に、導電性微粒子でなく、熱処理又は光処理により導電性を発現する材料を含有させておき、本熱処理／光処置工程において配線２３３に導電性を発現させるようにしてもよい。
【００６３】
〔電気光学装置〕
次に、上述した配線パターンが用いられる電気光学装置の一例として、液晶装置について説明する。
図８(ａ)は、液晶装置を対向基板側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。
図９は、液晶装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子・配線等の等価回路図である。
【００６４】
図８において、本実施形態の液晶装置２００は、対をなすＴＦＴアレイ基板２１０と対向基板２２０とが光硬化性の封止材であるシール材２５２によって貼り合わされ、このシール材２５２によって区画された領域内に液晶２５０が封入、保持されている。シール材２５２は、基板面内の領域において閉ざされた枠状に形成されている。
【００６５】
シール材２５２の形成領域の内側の領域には、遮光性材料からなる周辺見切り２５３が形成されている。シール材２５２の外側の領域には、データ線駆動回路２０１及び実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板２１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板２１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路２０４の間を接続するための複数の配線２０５が設けられている。また、対向基板２２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板２１０と対向基板２２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材２０６が配設されている。
【００６６】
なお、データ線駆動回路２０１及び走査線駆動回路２０４をＴＦＴアレイ基板２１０の上に形成する代わりに、例えば、駆動用ＬＳＩが実装されたＴＡＢ（Tape Automated Bonding）基板とＴＦＴアレイ基板２１０の周辺部に形成された端子群とを異方性導電膜を介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、液晶装置２００においては、使用する液晶２５０の種類、即ち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、Ｃ−ＴＮ法、ＶＡ方式、ＩＰＳ方式等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。また、液晶装置２００をカラー表示用として構成する場合には、対向基板２２０において、ＴＦＴアレイ基板２１０の後述する各画素電極に対向する領域に、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
【００６７】
このような構造を有する液晶装置２００の画像表示領域においては、図９に示すように、複数の画素２００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素２００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ（スイッチング素子）３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線２１６ａがＴＦＴ２３０のソースに電気的に接続されている。なお、図９は、本発明に係るアクティブマトリクス基板の一例を示す図となっている。
データ線２１６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線２１６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ２３０のゲートには走査線２１３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線２１３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。
【００６８】
画素電極２１９はＴＦＴ２３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ２３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線２１６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極２１９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板２２０の対向電極２２１との間で一定期間保持される。なお、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極２１９と対向電極２２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量２６０が付加されている。
例えば、画素電極２１９の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量２６０により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い液晶装置２００を実現することができる。
【００６９】
液晶装置以外にも、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスに適用することができる。
有機ＥＬ表示デバイスは、蛍光性の無機及び有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子及び正孔（ホール）を注入して励起させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが再結合する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させる素子である。
電気光学装置の範囲には、このような有機ＥＬ装置も含まれており、本発明によれば、例えば複数の機能性を有する配線を備えた有機ＥＬ装置を提供することができる。
【００７０】
［電子機器］
次に、上記液晶装置２００からなる表示手段を備えた電子機器の具体例について説明する。
図１０（ａ）〜（ｄ）は、上述の液晶装置２００を備える電子機器の例を示している。
図１０（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１０（ａ）において、携帯電話１０００は、上述した液晶装置２００を用いた表示部１００１を備える。
図１０（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１０（ｂ）において、時計１１００は、上述した液晶装置２００を用いた表示部１１０１を備える。
図１０（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１０（ｃ）において、情報処理装置１２００は、キーボードなどの入力部１２０２、上述した液晶装置２００を用いた表示部１２０６、情報処理装置本体（筐体）１２０４を備える。
図１０（ｄ）は、薄型大画面テレビの一例を示した斜視図である。図１０（ｄ）において、薄型大画面テレビ１３００は、薄型大画面テレビ本体（筐体）１３０２、スピーカーなどの音声出力部１３０４、上述した液晶装置２００を用いた表示部１３０６を備える。
【００７１】
上記実施形態では、液滴吐出装置として、インクジェット式プリンタ（記録装置）に具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の液体（機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体）を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に具体化することもできる。
例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。
さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置であってもよい。更に、トナー等の粉体を例とする固体を噴射するトナージェット式記録装置であってもよい。
そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置において、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの構成を説明する断面図である。
【図３】同液滴吐出ヘッドの要部断面図である。
【図４】同液滴吐出ヘッドにインクＬを初期充填するときの断面図である。
【図５】同液滴吐出ヘッドが備える圧電振動子１３８に供給する駆動信号の基本波形の一例を示す図である。
【図６】同液滴吐出ヘッドが備える圧電振動子１３８に供給する駆動信号の供給方法の一例を示す図である。
【図７】配線パターン形成方法を工程順に説明する図である
【図８】液晶装置の構成を示す図である
【図９】液晶装置の画素表示領域における配線等の等価回路図である。
【図１０】電子機器の具体例を説明する図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０…液滴吐出装置（流体噴射装置）、３４…液滴吐出ヘッド（流体噴射ヘッド）、４０…制御装置（流体充填処理部）、４５…インク供給容器（流体タンク）、４７…キャップ部（キャップ部材）、１２１…フィルタ、１２２…インク導入針、１２３…インク導入路、１２５…ケース流路、１２７…インク室、１２９…接続流路、１３２′…連通溝部、１３３…インク導入口、１３８…圧電振動子、１４３ａ…ノズル開口面、１４４…共通インク室、１４５…インク供給口、１４６…圧力室、１４７…ノズル、Ｌ…インク（流体）、Ｐ…基板、Ｒ…液体流路（流体流路）、Ｓ…空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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