(57)【要約】【課題】機能液滴吐出ヘッドとサブタンクとの間の必要水頭を適切に維持し且つ機能液の変質を抑制しつつ、機能液をサブタンクに安定に補給することができる機能液供給装置およびこれを備えた液滴吐出装置を提供することを課題する。【解決手段】機能液滴吐出ヘッド３０に機能液を供給するサブタンク１６と、サブタンク１６に機能液を補給するメインタンク１１１と、メインタンク１１１からサブタンク１６に機能液を送液する送液手段５と、サブタンク１６の機能液の減水液位を検出する減水液位検出手段１６２と、減水液位検出手段１６２の検出結果に基づいて、サブタンク１６の機能液が満水液位となるように送液手段５の駆動をタイマー制御する制御手段６と、を備えたものである。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動に基づいて当該機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給するサブタンクと、
前記サブタンクに機能液を補給するメインタンクと、
補給のために前記メインタンクから前記サブタンクに機能液を送液する送液手段と、
前記サブタンクの機能液の減水液位を検出する減水液位検出手段と、
前記減水液位検出手段の検出結果に基づいて、前記サブタンクの機能液が満水液位となるように前記送液手段の駆動をタイマー制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする機能液供給装置。
【請求項２】
前記減水液位と前記満水液位の水頭差が、略１ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の機能液供給装置。
【請求項３】
前記サブタンクは、側壁の対向位置に一対の透光窓を有し、
前記減水液位検出手段は、前記一対の透光窓に臨む透過型の光センサを有していることを特徴とする請求項２に記載の機能液供給装置。
【請求項４】
前記減水液位検出手段は、前記光センサの位置を上下方向に微調整可能なセンサ位置調整機構を有していることを特徴とする請求項１、２または３に記載の機能液供給装置。
【請求項５】
前記サブタンクの機能液の上限液位を検出する上限液位検出手段を、更に備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の機能液供給装置。
【請求項６】
補給管路を介して前記メインタンクと前記サブタンクとが接続されており、
前記補給管路の下流端は、前記サブタンクの機能液内に浸漬され、且つ前記サブタンクの内壁面に近接した状態で対峙していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の機能液供給装置。
【請求項７】
補給管路を介して前記メインタンクと前記サブタンクとが接続されており、
前記補給管路の下流端部は、逆ロート状に拡開形成されると共に、前記サブタンクの機能液内に浸漬されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の機能液供給装置。
【請求項８】
供給管路を介して前記サブタンクと前記機能液滴吐出ヘッドが接続されており、
前記供給管路の上流端部は、前記サブタンクの上壁を貫通して前記サブタンクの機能液内に浸漬されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の機能液供給装置。
【請求項９】
前記サブタンクは、複数の前記機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給し、
前記サブタンクと複数の前記機能液滴吐出ヘッドとは、複数本の供給管路により接続されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の機能液供給装置。
【請求項１０】
前記サブタンクは、機能液を貯留するタンク本体と、前記タンク本体を支持するタンクスタンドとを有し、
前記タンクスタンドには、前記サブタンクの高さを調整する高さ調整機構が組み込まれていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の機能液供給装置。
【請求項１１】
前記サブタンクは、当該サブタンクから漏れた機能液を受ける機能液パンを、更に有していることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の機能液供給装置。
【請求項１２】
前記メインタンクは、密閉タンクで構成され、
前記送液手段は、機能液を加圧送液するための圧縮気体供給源と、前記圧縮気体供給源と前記メインタンクの内部空間とを接続する加圧管路と、を有することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の機能液供給装置。
【請求項１３】
前記圧縮気体が、不活性ガスであることを特徴とする請求項１２に記載の機能液供給装置。
【請求項１４】
前記サブタンクと前記機能液滴吐出ヘッドとを接続する補給管路には、開閉弁が介設されており、
前記制御手段は、前記開閉弁をタイマー制御することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の機能液供給装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、前記機能液滴吐出ヘッドが非吐出駆動時に、前記タイマー制御を行うことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の機能液供給装置。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかに記載の機能液供給装置と、
前記機能液供給装置から供給された機能液をワークに吐出する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。
【請求項１７】
請求項１６に記載の液滴吐出装置を用い、前記機能液滴吐出ヘッドからワーク上に機能液滴を吐出して成膜部を形成したことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１８】
請求項１６に記載の液滴吐出装置を用い、前記機能液滴吐出ヘッドからワーク上に機能液滴を吐出して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。
【請求項１９】
請求項１７に記載の電気光学装置または請求項１８に記載の電気光学装置の製造方法により製造した電気光学装置を、搭載したことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、メインタンクに貯留する機能液を、メインタンクからサブタンクを経て機能液滴吐出ヘッドに供給する機能液供給装置およびこれを備えた液滴吐出装置、並びに電気光学装置、電気光学装置の製造方法および電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラーフィルタの製造装置に適用した従来のインクジェット記録装置では、メインタンクに貯留するインク（機能液）を、メインタンクからサブタンクを経てインクジェットヘッドに供給するインク供給装置（機能液供給装置）が用いられている。このインク供給装置では、メインタンクに貯留するインクをサブタンクにポンプアップし、ここで圧力的に縁切りした後、インクジェットヘッドの吐出駆動に基づいて、サブタンクからインクジェットヘッドにインクを供給するようにしている。この場合、サブタンクに対するインクジェットヘッドの水頭（水頭差）は、インクジェットヘッドからインク垂れや吐出インクの量的な安定性を図るため、僅かにマイナス水頭となるように管理されている。
このため、上記のインク供給装置では、サブタンクにオーバーフローポートを設け、メインタンクから供給するインクを常にオーバーフローポートから溢れさせてメインタンクに戻すことにより、サブタンクの水位を一定に維持するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１８５３９５号公報（第１０頁−１１頁、図７）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の機能液供給装置（インク供給装置）では、サブタンク内の機能液（インク）を常にオーバーフローさせているため、機能液がメインタンクとサブタンクとの間で循環することになる。
ところで、インクジェット記録装置の広範な工業応用を考慮すると、機能液として変質（増粘を含む）し易いものを用いる可能性が高い。かかる場合に、従来の機能液供給装置では、サブタンクとインクジェットヘッドとの間の水頭（水頭差）を精度良く管理することができるものの、機能液がメインタンクとサブタンクとの間で循環するため、機能液が変質するおそれがある。
【０００５】
本発明は、機能液滴吐出ヘッドとサブタンクとの間の必要水頭を適切に維持し且つ機能液の変質を抑制しつつ、機能液をサブタンクに安定に補給することができる機能液供給装置およびこれを備えた液滴吐出装置、並びに電気光学装置、電気光学装置の製造方法および電子機器を提供することをその課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の機能液供給装置は、機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動に基づいて機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給するサブタンクと、サブタンクに機能液を補給するメインタンクと、補給のためにメインタンクからサブタンクに機能液を送液する送液手段と、サブタンクの機能液の減水液位を検出する減水液位検出手段と、減水液位検出手段の検出結果に基づいて、サブタンクの機能液が満水液位となるように送液手段の駆動をタイマー制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動によりサブタンクの液位が下がり減水液位検出手段が減水液位を検出すると、送液手段が駆動しメインタンクからサブタンクへの機能液の送液（補給）が開始される。機能液の送液が開始された後、（より好ましくは減水液位検出手段が再度液位を検出した後）所定時間経過すると、送液手段が駆動停止し機能液の補給が終了する（タイマー制御）。この所定時間は、予めサブタンクの面積（大きさ）と送液手段の単位時間当たりの送液量から、サブタンクが満水液位となるように割り出した時間となる。これにより、機能液は、メインタンクからサブタンクを経て機能液吐出ヘッドに一方向に送液されることになる。また、上記の所定時間を短くすることで、機能液滴吐出ヘッドとサブタンクとの間の水頭をほぼ一定に維持することが可能となる。
【０００８】
そして、機能液滴吐出ヘッドとサブタンクとの間の水頭をほぼ一定に維持するためには、減水液位と満水液位の水頭差を、略１ｍｍとすることが、好ましい。
【０００９】
これらの場合、サブタンクは、側壁の対向位置に一対の透光窓を有し、減水液位検出手段は、一対の透光窓に臨む透過型の光センサを有していることが、好ましい。
【００１０】
この構成によれば、光センサにより、サブタンクの減水液位を直接検出することができる。また、光センサのスポット径を小さくすることにより、検出精度を向上させることができる。
【００１１】
この場合、減水液位検出手段は、光センサの位置を上下方向に微調整可能なセンサ位置調整機構を有していることが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、センサ位置調整機構を用いて光センサの位置を上下方向に微調整することにより、減水液位のレベルを変えることができ、ひいては、機能液滴吐出ヘッドとサブタンクとの間の水頭を、微妙に変更することができる。例えば、粘性の異なる機能液を扱う場合には、機能液の種別に応じて機能液吐出ヘッドの駆動電圧を変えることになるが、予め機能液滴吐出ヘッドとサブタンクとの間の水頭を変えておくことで駆動電圧の変更幅を小さくすることができ、機能液滴の吐出量を精度良く管理することができる。
【００１３】
これらの場合、サブタンクの機能液の上限液位を検出する上限液位検出手段を、更に備えることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、タイマーや送液手段の故障等により、満水液位を越えて送液が続行している場合に、これを検出することができると共に最終的にサブタンクから機能液が溢れるのを、防止することができる。
【００１５】
これらの場合、補給管路を介してメインタンクとサブタンクとが接続されており、補給管路の下流端は、サブタンクの機能液内に浸漬され、且つサブタンクの内壁面に近接した状態で対峙していることが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、補給管路からサブタンクに流出する機能液が、サブタンクの内壁面に当たってその流速を減速されるため、サブタンクにおける液面の波立ちや泡立ちを防止することができる。このため、減水液位検出手段の液位検出にばらつきが生ずることがなく、減水液位を精度良く検出することができる。
【００１７】
同様に、補給管路を介してメインタンクとサブタンクとが接続されており、補給管路の下流端部は、逆ロート状に拡開形成されると共に、サブタンクの機能液内に浸漬されていることが、好ましい。
【００１８】
この構成によれば、補給管路からサブタンクに流出する機能液が、拡開形成された下流端部により、その流速を減速されるため、サブタンクにおける液面の波立ちや泡立ちを防止することができる。このため、減水液位検出手段の液位検出にばらつきが生ずることがなく、減水液位を精度良く検出することができる。
【００１９】
これらの場合、供給管路を介してサブタンクと機能液滴吐出ヘッドが接続されており、供給管路の上流端部は、サブタンクの上壁を貫通してサブタンクの機能液内に浸漬されていることが、好ましい。
【００２０】
サブタンクは、機能液滴吐出ヘッドとの間の水頭を維持すべく、上下方向の設置位置が規制される。また、サブタンクの側面に供給管路を接続する形態をとると、供給管路の取り回しおよびメンテナンス等の関係で、サブタンク自体の設置の自由度が、水平面内においても制約を受けることになる。この構成によれば、サブタンクの水平面内における設置の自由度が規制されることがなくなる。
【００２１】
これらの場合、サブタンクは、複数の機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給し、サブタンクと複数の機能液滴吐出ヘッドとは、複数本の供給管路により接続されていることが、好ましい。
【００２２】
この構成によれば、各機能液滴吐出ヘッドの吐出駆動により機能液の送液が行われる供給管路において、管路抵抗による極端な圧力損失や各機能液滴吐出ヘッド相互間の水頭が不均一となるのを、有効に防止することができる。
【００２３】
これらの場合、サブタンクは、機能液を貯留するタンク本体と、タンク本体を支持するタンクスタンドとを有し、タンクスタンドには、サブタンクの高さを調整する高さ調整機構が組み込まれていることが、好ましい。
【００２４】
この構成によれば、上記のセンサ位置調整機構と同様に、高さ調整機構を用いて、減水液位の絶対値レベルを変えることができ、ひいては、機能液滴吐出ヘッドとサブタンクとの間の水頭を微妙に、変更することができる。例えば、粘性の異なる機能液を扱う場合には、機能液の種別に応じて機能液吐出ヘッドの駆動電圧を変えることになるが、予め機能液滴吐出ヘッドとサブタンクとの間の水頭を変えておくことで駆動電圧の変更幅を小さくすることができ、機能液滴の吐出量を精度良く調整することができる。なお、タンクスタンドを、相互に離間した２本の支柱で構成すれば、タンク本体の水平度も調整可能となる。
【００２５】
これらの場合、サブタンクは、サブタンクから漏れた機能液を受ける機能液パンを、更に有していることが、好ましい。
【００２６】
この構成によれば、サブタンクの破損や機能液のオーバーフローにより、サブタンクから機能液が漏れても、これを機能液パンで受けることができる。特に、機能液が高価である場合、また強酸性や強アルカリ性である場合には、機能液パンが有効に機能する。
【００２７】
これらの場合、メインタンクは、密閉タンクで構成され、送液手段は、機能液を加圧送液するための圧縮気体供給源と、圧縮気体供給源とメインタンクの内部空間とを接続する加圧管路と、を有することが、好ましい。
【００２８】
この構成によれば、ポンプ等を用いる場合のように、送液に際し脈動や気体の混入を伴うことがなく、機能液の溶存気体の量を増加させるなどの不具合が生ずることがない。特に、溶存気体が増加すると、これが機能液吐出ヘッド内で気泡となり、吐出不良の原因となる。
【００２９】
この場合、圧縮気体が、不活性ガスであることが好ましい。
【００３０】
この構成によれば、機能液の酸化等による変質を防止することができる。なお、不活性ガスとしては、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノンおよびラドン等があるが、コストや取扱い性の点で窒素（窒素ガス）を用いることが好ましい。
【００３１】
これらの場合、サブタンクと機能液滴吐出ヘッドとを接続する補給管路には、開閉弁が介設されており、制御手段は、開閉弁をタイマー制御することが、好ましい。
【００３２】
この構成によれば、制御手段によるタイマー制御の制御動作は、結果的に開閉弁を開閉する動作となる。このため、制御系の構成を単純化することができると共に、駆動および駆動停止が頻繁に繰り返されことがあっても、追従性および耐久性に支障が生ずることがない。
【００３３】
これらの場合、制御手段は、機能液滴吐出ヘッドが非吐出駆動時に、タイマー制御を行うことが好ましい。
【００３４】
この構成によれば、機能液補給時に生ずるサブタンクの波立ちに対し、機能液滴吐出ヘッドの機能液吐出への影響を排除することができる。
【００３５】
本発明の液滴吐出装置は、上記した機能液供給装置と、機能液供給装置から供給された機能液をワークに吐出する機能液滴吐出ヘッドと、を備えたことを特徴とする。
【００３６】
この構成によれば、機能液供給装置により、サブタンクと機能液滴吐出ヘッドとの間の水頭を適切に維持しつつ、メインタンクからサブタンクを経て機能液滴吐出ヘッドに、機能液の供給を安定に行うことができるため、安定且つ高い描画精度を維持することができる。
【００３７】
本発明の電気光学装置は、上記した液滴吐出装置を用い、機能液滴吐出ヘッドからワーク上に機能液滴を吐出して成膜部を形成したことを特徴とする。
【００３８】
同様に、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、機能液滴吐出ヘッドからワーク上に機能液滴を吐出して成膜部を形成することを特徴とする。
【００３９】
これらの構成によれば、安定且つ高い描画精度を維持することができる液滴吐出装置を用いて製造されるため、信頼性の高い電気光学装置製造することが可能となる。なお、電気光学装置としては、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の装置が考えられる。また、液晶表示装置等における透明電極（ＩＴＯ）の形成のための装置も考えられる。
【００４０】
本発明の電子機器は、上記した電気光学装置または上記した電気光学装置の製造方法により製造した電気光学装置を、搭載したことを特徴とする。
【００４１】
この場合、電子機器としては、いわゆるフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話、パーソナルコンピュータの他、各種の電気製品がこれに該当する。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本発明の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に導入して、基板等のワーク上に機能液滴による成膜部を形成するものである。
【００４３】
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、上記の各手段を駆動・制御するための圧縮気体を供給する圧縮気体供給手段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（図７参照）により、相互に関連付けられて制御される。
【００４４】
図１ないし図５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２５（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および圧縮気体供給手段５の大部分は、架台１１に添設されたキャビネット形式の機台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には圧縮気体供給手段５の主要部が収容されている。
【００４５】
また、機台１３上には、後述する機能液供給回収手段４のサブタンク１６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）にスライド自在な移動テーブル１８が設けられている。そして、移動テーブル１８上には広い面積を持つ可動ベース１９が固定されており、この可動ベース１９には、メンテナンス手段３の主体を為す吸引ユニット２１、ワイピングユニット２２、ドット抜け検出ユニット２３および重量測定ユニット２４（いずれも後述する）が載置されている。
【００４６】
メンテナンス手段３は、機能液滴吐出ヘッド３０を保守して、機能液滴吐出ヘッド３０が適切に機能液を吐出できるようにするものであり、後述するθテーブル４３上に配設した一対のフラッシングボックス２６，２６を有するフラッシングユニット２５を備えると共に、機台１３上（可動ベース１９上）に、吸引ユニット２１、ワイピングユニット２２およびドット抜け検出ユニット２３を備えている。さらに、機台１３上（可動ベース１９上）には、吸引ユニット２１およびワイピングユニット２２と並ぶように配設した重量測定ユニット２４が設けられている。
【００４７】
一方、液滴吐出装置１の主体を為す吐出手段２は、機能液を吐出する機能液滴吐出ヘッド３０を複数有するヘッドユニット３１と、ヘッドユニット３１を支持するメインキャリッジ３２と、基板であるワークＷを載置すると共にワークＷを機能液滴吐出ヘッド３０に対して相対的に走査させるＸ・Ｙ移動機構３３と、を備えている。
【００４８】
Ｘ・Ｙ移動機構３３は、図１ないし図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軸方向に移動）させると共にメインキャリッジ３２を介してヘッドユニット３１を副走査（Ｙ軸方向に移動）させるものであり、且つヘッドユニット３１を副走査の延長上に移動させて機台１３上のメンテナンス手段３に臨ませるものである。Ｘ・Ｙ移動機構３３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したＸ軸テーブル４１と、Ｘ軸テーブル４１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５１と、を有している。
【００４９】
Ｘ軸テーブル４１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４２と、吸着テーブル４２を支持するθテーブル４３と、θテーブル４３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４４と、θテーブル４３を介して吸着テーブル４２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４４に併設したＸ軸リニアスケール４５とで構成されている。機能液滴吐出ヘッド３０の主走査は、Ｘ軸リニアモータの駆動により、ワークＷを吸着した吸着テーブル４２およびθテーブル４３が、Ｘ軸エアースライダ４４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。
【００５０】
Ｙ軸テーブル５１は、メインキャリッジ３２を吊設するブリッジプレート５２と、ブリッジプレート５２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５３，５３と、Ｙ軸スライダ５３に併設したＹ軸リニアスケール５４と、一対のＹ軸スライダ５３，５３を案内してブリッジプレート５２をＹ軸方向に移動させるＹ軸ボールねじ５５と、Ｙ軸ボールねじ５５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５５を介してこれに螺合しているブリッジプレート５２が一対のＹ軸スライダ５３，５３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５２の移動に伴い、メインキャリッジ３２（ヘッドユニット３１）がＹ軸方向の往復移動を行い、機能液滴吐出ヘッド３０の副走査が行われる。
【００５１】
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、吸着テーブル４２にセットされたワークＷの位置補正およびヘッドユニット３１の位置補正が行われる。次に、ワークＷをＸ・Ｙ移動機構３３（Ｘ軸テーブル４１）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３０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（描画動作）。
【００５２】
そして、ワークＷを復動させた後、ヘッドユニット３１をＸ・Ｙ移動機構３３（Ｙ軸テーブル５１）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３０の駆動が行われる。なお、本実施形態では、ヘッドユニット３１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３１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３１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。
【００５３】
メインキャリッジ３２は、上記のブリッジプレート５２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３１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３１を位置決め固定するようになっている。
【００５４】
図６に示すように、ヘッドユニット３１は、複数（１２個）の機能液滴吐出ヘッド３０と、複数の機能液滴吐出ヘッド３０を搭載するサブキャリッジ７１と、各機能液滴吐出ヘッド３０のノズル面（ノズル形成面）を下面に突出させてサブキャリッジ７１に取り付けるための、複数（１２個）のヘッド保持部材（図示省略）と、から構成されている。なお、実施形態の機能液滴吐出ヘッド３０には、１８０個のノズルから成る２本のノズル列を形成したものが、用いられている。
【００５５】
１２個の機能液滴吐出ヘッド３０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７１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３０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３０のノズルが連続（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３０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３０をあえて傾けてセットする必要はない。
【００５６】
サブキャリッジ７１は、一部が切り欠かれた本体プレート７４と、本体プレート７４の長辺方向の中間位置に設けた左右一対の基準ピン７５，７５と、本体プレート７４の両長辺部分に取り付けたグリップ付きの左右一対の支持部材７６，７６と、を備えている。一対の基準ピン７５，７５は、画像認識を前提として、サブキャリッジ７１（ヘッドユニット３１）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。
【００５７】
各支持部材７６は、ヘッドユニット３１をメインキャリッジ３２に固定する際の固定部位となる。また、サブキャリッジ７１には、各機能液滴吐出ヘッド３０と中間タンク（図示省略）とを配管接続するための配管ジョイント７７が設けられている。配管ジョイント７７は、一端に各機能液滴吐出ヘッド３０と接続した配管アダプタ７８からのヘッド側配管部材を接続し、もう一端には上記のサブタンク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７９を有している。すなわち、機能液は、上記の機能液供給回収手段４に備えるメインタンク１１１からサブタンク１６に供給され、このサブタンク１６から分岐して各機能液滴吐出ヘッド３０に供給される（図７参照）。
【００５８】
次に、メンテナンス手段の各構成ユニットについて説明する。上述したように、メンテナンス手段３は、θテーブル４３上のフラッシングユニット２５と、移動テーブル（可動ベース１９上）１８上の吸引ユニット２１、ワイピングユニット２２、ドット抜け検出ユニット２３および重量測定ユニット２４とを備えている。図１および図５に示すように、フラッシングユニット２５に対し、ヘッドユニット（機能液滴吐出ヘッド３０）３１は、その主走査時にこれに臨む。一方、吸引ユニット２１、ワイピングユニット２２、ドット抜け検出ユニット２３および重量測定ユニット２４に対し、ヘッドユニット（機能液滴吐出ヘッド３０）３１は、副走査範囲を越えて機台１３上に移動した状態で、移動テーブル１８によりこれらユニットを適宜、Ｘ軸方向に移動させることにより、これに臨む。
【００５９】
吸引ユニット２１は、機能液滴吐出ヘッド３０から機能液を強制的に吸引すると共に、機能液滴吐出ヘッド３０の全ノズルからの機能液の吐出を受けるフラッシングボックスの機能を有している。吸引ユニット２１には、１２個の機能液滴吐出ヘッド３０に対応する１２個のキャップ８２を組み込んだキャップユニット８１が、昇降自在に設けられている（主に図４および５参照）。
【００６０】
ヘッドユニット３１（の機能液滴吐出ヘッド３０）に機能液の充填を行う場合や、機能液滴吐出ヘッド３０内で増粘した機能液を除去する場合には、各キャップ８２を各機能液滴吐出ヘッド３０に密着させて、ポンプ吸引を行う。また、装置の非稼動時には、各キャップ８２を各機能液滴吐出ヘッド３０に密着させて、機能液滴吐出ヘッド３０の保全（機能液の乾燥防止等）を行う。さらに、ワーク交換などの機能液の吐出を休止するときには、各キャップ８２を各機能液滴吐出ヘッド３０から僅かに離間させておいて、フラッシング（予備吐出）を行うようにしている。
【００６１】
ワイピングユニット２２は、機能液滴吐出ヘッド３０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３０のノズル面を拭き取るものであり、巻取りユニット８４と拭取りユニット８５とで構成されている（主に、図４および５参照）。巻取りユニット８４から繰り出されたワイピングシート（図示省略）は、拭取りユニット８５に導かれて各機能液滴吐出ヘッド３０のノズル面を拭き取り、これを周回するようにして巻取りユニット８４に巻き取られる。すなわち、ワイピングユニット２２は、ワイピングシートを送りながら、機能液滴吐出ヘッド３０のノズル面を拭き取るようになっている。なお、ワイピングシートには、拭取りを良好に行えるように、洗浄液（溶剤）が吹き付けられるようになっている。
【００６２】
フラッシングユニット２５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３０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２５は、Ｘ軸テーブル４１の吸着テーブル４２を挟んで、θテーブル４３に固定された１対のフラッシングボックス２６，２６（図１では一方のみ図示）を備えており、描画動作において、相対的に移動してゆくフラッシングボックス２６に対し、その直上部に臨んだ機能液吐出ヘッド３０から順次フラッシング動作を行う。
【００６３】
ドット抜け検出ユニット２３は、機能液滴吐出ヘッド３０の全ノズルから機能液滴が確実に吐出されているか否か、すなわち各機能液滴吐出ヘッド３０にノズル詰まり等が生じているか否かを検出するものである。ドット抜け検出ユニット２３は、６個ずつの二分した機能液滴吐出ヘッド（群）３０に対応して、一対の検出ユニット８７，８７を有している（主に図４および５参照）。一対の検出ユニット８７，８７は、相互にＹ軸方向に位置ずれして配設されており、各検出ユニット８７は発光素子（レーザ）８８ａと受光素子８８ｂとを対向させ、その光路を吐出した機能液滴が遮断するか否かで、ドット抜け（吐出不良）を検出するようになっている。
【００６４】
重量測定ユニット２４は、機能液滴の吐出量（重量）を機能液滴吐出ヘッド３０単位で測定し、機能液滴吐出ヘッド３０における駆動電圧の適正化に資するものであり、且つ付随的に、機能液滴吐出ヘッド３０の吐出不良（ドット抜け）を検出するものである。ただし、図示の重量測定ユニット２４は、機能液滴吐出ヘッド３０から吐出した機能液を受けるユニットであり、実際の重量測定を行う電子天秤を備えた測定装置は、装置外に用意されている。
【００６５】
この重量測定ユニット２４は、１２個の機能液滴吐出ヘッド３０の機能液を受ける１２個の受け容器９１と、これら受け容器９１を載置した容器載置プレート９２と、容器載置プレート９２をＸ軸およびＺ軸（上下）方向に移動させるＸ・Ｚ軸テーブル９３と、を備えている。Ｘ・Ｚ軸テーブル９３は、上面に容器載置プレート９２を着脱自在に支持すると共に容器載置プレート９２をＸ軸方向に移動させるＸ軸シリンダ９５と、Ｘ軸シリンダ９５を介して容器載置プレート９２を上下動させるＺ軸シリンダ９６とで構成されている（主に図４および５参照）。
【００６６】
上述した吸引ユニット２１が下後端位置にあり、且つ吸引ユニット２１の直上部（メンテナンス位置）にヘッドユニット３１が移動してきている状態で、Ｘ軸シリンダ９５を駆動し、容器載置プレート９２をヘッドユニット３１の直下に臨ませる。次に、Ｚ軸シリンダ９６を駆動して、ヘッドユニット３１の各機能液滴吐出ヘッド３０に対し、各受け容器９１が近接するように容器載置プレート９２を上動させる。ここで、重量測定用に各機能液滴吐出ヘッド３０を駆動して機能液を各受け容器９１に吐出させる（数万ショット）。その後、容器載置プレート９２をホーム位置に戻してから、容器載置プレート９２と共に１２個の受け容器９１を取り出して測定装置に持ち込むようにしている。
【００６７】
次に、図７および図８を参照して、機能液供給回収手段４について説明する。機能液供給回収手段４は、ヘッドユニット３１の各機能液滴吐出ヘッド３０に機能液を供給する機能液供給系１０１（機能液供給装置）と、主にメンテナンス手段３の吸引ユニット２１で吸引した機能液を回収する機能液回収系１０２と、ワイピングユニット２２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１０３と、主にフラッシングユニット２５で受けた機能液を回収する廃液回収系１０４とで構成されている。
【００６８】
そして、機台１３の大きいほうの収容室１４には、図８に示すように、図示右側から順に機能液供給系１０１のメインタンク１１１、機能液回収系１０２の再利用タンク１１２、洗浄液供給系１０３の洗浄液タンク１１３が横並びに配設されている。また、再利用タンク１１２および洗浄液タンク１１３の近傍には、小型に形成した廃液回収系１０４の廃液タンク１１４が配設されている。また、これら各タンク１１１，１１２，１１３，１１４は、引出し式の防液パン１１５上に設置されている。
【００６９】
機能液回収系１０２は、吸引ユニット２１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１１２と、吸引ユニット２１の機能液吸引ポンプ１１６に接続され、吸引した機能液を再利用タンク１１２へ導く回収用チューブ１１７と、を有している。
【００７０】
洗浄液供給系１０３は、ワイピングユニット２２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１１３と、洗浄液タンク１１３の洗浄液を供給するための洗浄液供給チューブ１１９とを有している。洗浄液の供給は加圧供給であり、洗浄用加圧チューブ１０２を介して、洗浄液タンク１１３に圧縮気体供給手段５から圧縮気体（窒素ガス）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。
【００７１】
廃液回収系１０４は、フラッシングユニット２５やドット抜け検出ユニット２３で受け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１１４と、フラッシングユニット２５やドット抜け検出ユニット２３に接続され、廃液タンク１１４に機能液を導く廃液ポンプ１２１および廃液用チューブ１２２とを有している。
【００７２】
同様に、機能液供給系１０１は、大量（３Ｌ）の機能液を貯留するメインタンク１１１と、メインタンク１１１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３０に機能液を供給するサブタンク１６と、を有している。メインタンク１１１とサブタンク１６とは、１本の補給チューブ１３１接続され、サブタンク１６と１２個の機能液滴吐出ヘッド３０は、下流端で２分岐する６本の供給チューブ１３２で接続されている。すなわち、６本の供給チューブ１３２は、その下流側で、それぞれＴ字継ぎ手１３３を介して２本宛計１２本の分岐流路１３４に分岐され、上記のヘッドユニット２６に設けた配管ジョイント７７の１２個の各ソケット７９に接続されている（図６参照）。なお、詳細は後述するが、補給チューブ１３１には、圧縮気体で駆動する開閉弁１３５が介設されている。
【００７３】
また、密閉タンクで構成したメインタンク１１１には、加圧チューブ（加圧管路）１３６を介して圧縮気体供給手段（送液手段）５に接続されており、圧縮気体供給手段５は、エアーポンプ等の圧縮気体供給源１３７と圧力調整用のレギュレータ１３８を有している。加圧チューブ１３６の下流端は、メインタンク１１１の内部空間に接続されており、メインタンク１１１内の機能液に、送液のための圧力を付与する。すなわち、圧縮気体供給手段５から導入される圧縮気体（不活性ガス：窒素ガス）により、補給チューブ１３１を介して貯留する機能液をサブタンク１６に圧送（補給）するようになっている（詳細は後述する）。なお、圧縮気体として窒素ガスを用いることにより、機能液の変質等が防止される。
【００７４】
サブタンク１６は、上記したように機台１３のタンクベース１７上に固定されており、図９および図１１に示すように、両側に透光窓１４２，１４２を有すると共にフランジ形式で閉蓋された矩形のタンク本体１４１と、両透光窓１４２，１４２に臨んで機能液の液位（水位）を検出する液位検出器１４３と、タンク本体１４１が載置される機能液パン１４４と、機能液パン１４４を介してタンク本体１４１を支持するタンクスタンド１４５と、を備えている。
【００７５】
タンクスタンド１４５は、取付けプレート１４７と、取付けプレート１４７上に立設した２本の支柱状部材１４８，１４８とから成り、この２本の支柱状部材１４８の上下中間位置には、それぞれ組み込んだ高さ調整機構１４９，１４９が組み込まれている。高さ調整機構１４９は、ねじ機構等で構成されており、これによりタンク本体１４１の設置高さおよびその水平が微調節できるようになっている。
【００７６】
タンクスタンド１４５とタンク本体１４１の間には、機能液パン１４４が介設されている。機能液パン１４４は、ステンレス等の耐薬品性を有する材料で箱状に形成され、底板１５１と、底板１５１の四周を囲む側板１５２とを有している。また、底板１５１には、タンク本体１４１を四隅で位置決めするための４つの位置決め片１５３が固定されている。この機能液パン１４４により、サブタンク１６の破損や機能液のオーバーフローにより、サブタンク１６から機能液が漏れても、これを受け得るようになっている。
【００７７】
一方、タンク本体（の蓋体１５５）１４１の上面には、蓋体１５５を貫通する第１コネクタ（継手）１５６を介して、メインタンク１１１に連なる補給チューブ１３１が繋ぎこまれており、第１コネクタ１５６の下流側には、タンク本体１４１内に配設した補給パイプ１５７が接続されている。すなわち、補給チューブ１３１およびこの鉛直方向に延びる補給パイプ１５７により、請求項に言う補給管路が構成されている。補給パイプ１５７の下流端部１５７ａは、タンク本体１４１に貯留されている機能液に浸漬され、且つ屈曲或いは湾曲形成されていて、タンク本体１４１の内周壁に近接した状態で斜めに対峙している（図１０参照）。これにより、補給パイプ１５７から流出する機能液の流速を減じ、機能液の波立ちや泡立ちを抑制するようにしている。なお、補給パイプ１５７から流出する機能液の流速を減ずるべく、補給パイプ１５７の先端を逆ロート状に拡開形成し、或いは逆ロート状の短パイプを取り付けるようにしてもよい。
【００７８】
同様に、タンク本体（の蓋体１５５）１４１の上面には、蓋体１５５を貫通する６個の第２コネクタ（継手）１５８を介して、機能液滴吐出ヘッド３０に連なる６本の供給チューブ１３２が接続されている。この場合、各第２コネクタ１５８の下流側には、タンク本体１４１内に、その下流端部を機能液に浸漬するように配設した供給パイプ１５９が接続されている。すなわち、供給チューブ１３２およびこの鉛直方向に延びる供給パイプ１５９により、請求項に言う供給管路が構成されている。なお、図中の符号１６０は、サブタンク１６を大気開放とするための第３コネクタである。
【００７９】
液位検出器１４３は、上下に僅かに離間して配設した上限レベル検出器（上限液位検出手段）１６１および減水レベル検出器（減水液位検出手段）１６２と、これら検出器１６１，１６２を支持する検出器支持部材１６３とから成り、減水レベル検出器１６２は、サブタンク（タンク本体１４１）１６の基準液位となる減水液位を検出するものであり、上限レベル検出器１６１は、サブタンク（タンク本体１４１）１６の異常液位を検出するものである（詳細は後述する）。
【００８０】
この上限レベル検出器１６１は、タンク本体１４１の両透光窓１４２，１４２に向かっての延びる「Ｕ」字状の上板状アーム１６５と、一方の上アーム片１６５ａの先端部に取り付けた発光素子１６６と、他方の上アーム片１６５ｂの先端部に取り付けた受光素子１６７とで構成されている。発光素子１６６は一方の透光窓１４２に臨むと共に、受光素子１６７は他方の透光窓１４２に臨み、両透光窓１４２，１４２を介してサブタンク１６内の異常液位を直接検出する。すなわち、この発光素子１６６と受光素子１６７とにより、透過型の液位センサ（光センサ）が構成されている。
【００８１】
同様に、減水レベル検出器１６２は、タンク本体１４１の両透光窓１４２，１４２に向かっての延びる「Ｕ」字状の下板状アーム１６９と、一方の下アーム片１６９ａの先端部に取り付けた発光素子１７０と、他方の下アーム片１６９ｂの先端部に取り付けた受光素子１７１とで構成されている。発光素子１７０は一方の透光窓１４２に臨むと共に、受光素子１７１は他方の透光窓１４２に臨み、両透光窓１４２，１４２を介してサブタンク１６内の減水液位を直接検出する。すなわち、この発光素子１７０と受光素子１７１とにより、透過型の液位センサ（光センサ）が構成されている。
【００８２】
検出器支持部材１６３は、機能液パン１４４の一方の端部に立設されており、上記の上板状アーム１６５を基部側で支持する上支持ブロック１７３と、下板状アーム１６９を基部側で支持する下支持ブロック１７４と、上支持ブロック１７３および下支持ブロック１７４を貫通した状態で支持する一対の支持ロッド１７５，１７５と、下支持ブロック１７４の中間位置に設けたサブロッド１７６と、を有している。一対の支持ロッド１７５，１７５およびサブロッド１７６は、機能液パン１４４の底板１５１に固定されており、一対の支持ロッド１７５，１７５には、上限レベル検出器１６１の高さを調整可能な上限レベル調整機構（ねじ機構）１７７が組み込まれ、サブロッド１７６には、減水レベル検出器１６２の高さを調整可能な減水レベル調整機構（ねじ機構）１７８が組み込まれている。
【００８３】
このように構成された機能液供給系１０１では、機能液が所定圧でメインタンク１１１からサブタンク１６に圧送されるが、サブタンク１６では、このメインタンク１１１側の圧力が大気開放（第３コネクタ１６０）によりで圧力的に縁切りされ、上記液位の調整によって管理される僅かな水頭差（例えば２５ｍｍ±０．５ｍｍ）で機能液滴吐出ヘッド３０に機能液が供給される。これにより、機能液滴吐出ヘッド３０の吐出駆動に（圧電素子の駆動）に応じて、サブタンク１６から機能液滴吐出ヘッド３０に機能液が無理なく供給され、且つ非吐出駆動状態における機能液滴吐出ヘッド３０のノズルからの液垂れが防止される。
【００８４】
一方、図７に示すように、サブタンク１６に接続される補給チューブ１３１の上流側には、開閉弁１３５が介設されている。そして、この開閉弁１３５と、上記の上限レベル検出器１６１および減水レベル検出器１６２とは、タイマー１８１を組み込んだ制御手段６に接続されている。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。
【００８５】
ここで、上記の制御手段６によるサブタンク１６の液面制御について説明する。上述したようにサブタンク１６と各機能液滴吐出ヘッド３０（のノズル面）との間の水頭が管理されている（２５ｍｍ±０．５ｍｍ）。そこで、実施形態のサブタンク１６では、減水液位を２４．５ｍｍに、満水液位を２５．５ｍｍに設定し、減水液位Ｌを上記の減水レベル検出器１６２で検出すると共に、この検出から上記の開閉弁１３５を所定時間開弁し、満水液位Ｈを目標値として、メインタンク１１１から機能液を補給するようにしている。
【００８６】
すなわち、減水レベル検出器１６２が減水液位Ｌを検出すると、開閉弁１３５が開弁すると同時に、タイマー１８１がカウントを開始し、液位が満水液位Ｈとなるように数秒間経過の後、開閉弁１３５が閉弁する。この減水液位Ｌから満水液位Ｈに達する時間は、サブタンク１６の横断面積と、圧縮気体供給手段５の送液量（主に圧力）により決定されるが、実施形態のものでは２秒程度に設定されている。なお、このタイマー制御は、機能液滴吐出ヘッド３０の非駆動時に行われるようになっており、図外のヘッドドライバからの信号により、機能液滴吐出ヘッド３０の駆動時には、制御待機状態となる。
【００８７】
一方、開閉弁１３５やタイマー１８１の作動不良により、サブタンク１６内の液位が満水液位Ｈを越えて上昇してゆくと、やがて上限レベル検出器が異常液位ＮＧを検出する。この場合には、開閉弁１３５の閉弁動作が再度行われるが、これと共にメインタンク１１１への圧縮気体の供給が停止される（圧縮気体供給手段５或いは供給バルブ閉）。また同時に、機能液供給系１０１の異常報知が為される。
【００８８】
このように本実施形態では、サブタンク１６の減水液位Ｌを検出し、この検出からサブタンク１６への機能液の補給を開始し、満水液位Ｈとなるように補給時間を制御する（タイマー制御）するようにしているため、サブタンク１６の液面制御を単純な構成で且つ精度良く行うことができる。これにより、サブタンク１６の液位と各機能液滴吐出ヘッド３０のノズル面との間の水頭を精度良く管理することができる。
【００８９】
また、メインタンク１１１からサブタンク１６への補給を、圧縮窒素ガスを用いて行うようにし且つ機能液を一方向に送液する構成であるため、機能液の変質や増粘を極力抑制することができる。また、減水レベル検出器１６２の位置（上下方向）を調整することができるため、機能液の性状に応じて上記の水頭も微調整することができる。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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４２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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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、特殊形態の機能液滴吐出ヘッド３０により機能液を精度良く吐出する（着弾させる）ことができるため、液晶表示装置３０１を精度良く且つ安定に製造することができる。
【００９６】
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、本実施形態の液滴吐出装置１は、有機ＥＬ装置、ＦＥＤ装置（電子放出装置）、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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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３０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。
【０１００】
また例えば、電子放出装置の製造方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド３０にＲ、Ｇ、Ｂ各色の蛍光材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド３０を主走査および副走査し、蛍光材料を選択的に吐出して、電極上に多数の蛍光体を形成する。
【０１０１】
ＰＤＰ装置の製造方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド３０にＲ、Ｇ、Ｂ各色の蛍光材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド３０を主走査および副走査し、蛍光材料を選択的に吐出して、背面基板上の多数の凹部にそれぞれ蛍光体を形成する。
【０１０２】
電気泳動表示装置の製造方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド３０に各色の泳動体材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド３０を主走査および副走査し、泳動体材料を選択的に吐出して、電極上の多数の凹部にそれぞれ蛍光体を形成する。なお、帯電粒子と染料とからなる泳動体は、マイクロカプセルに封入されていることが好ましい。
【０１０３】
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装置が考えられ、本実施形態の液滴吐出装置１は、これらの各種製造方法にも、適用可能である。
【０１０４】
例えば、金属配線形成方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド３０に液状金属材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド３０を主走査および副走査し、液状金属材料を選択的に吐出して、基板上に金属配線を形成する。例えば、上記の液晶表示装置におけるドライバと各電極とを接続する金属配線や、上記有機ＥＬ装置におけるＴＦＴ等と各電極とを接続する金属配線に適用してこれらのデバイスを製造することができる。また、この種のフラットパネルディスプレイの他、一般的な半導体製造技術に適用できることは言うまでもない。
【０１０５】
レンズの形成方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド３０にレンズ材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド３０を主走査および副走査し、レンズ材料を選択的に吐出して、透明基板上に多数のマイクロレンズを形成する。例えば、上記ＦＥＤ装置におけるビーム収束用のデバイスを製造する場合に適用可能である。また、各種光デバイスの製造技術にも適用可能である。
【０１０６】
レンズの製造方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド３０に透光性のコーティング材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド３０を主走査および副走査し、コーティング材料を選択的に吐出して、レンズの表面にコーティング膜を形成する。
【０１０７】
レジスト形成方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド３０にレジスト材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド３０を主走査および副走査し、レジスト材料を選択的に吐出して、基板上に任意形状のフォトレジストを形成する。例えば、上記の各種表示装置におけるバンクの形成はもとより、半導体製造技術の主体をなすフォトリソグラフィー法において、フォトレジストの塗布に広く適用可能である。
【０１０８】
光拡散体形成方法では、複数の機能液滴吐出ヘッド３０に光拡散材料を導入し、複数の機能液滴吐出ヘッド３０を主走査および副走査し、光拡散材料を選択的に吐出して、基板上に多数の光拡散体を形成する。この場合も、各種光デバイスに適用可能であることはいうまでもない。
【０１０９】
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、電気光学装置を精度良く且つ安定に製造することができる。
【０１１０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の機能液供給装置および液滴吐出装置によれば、サブタンクにおいて、減水液位から満水液位に機能液を補給するときに、減水液位を検出してからタイマー制御により満水液位とするようにしているため、制御系を単純化することができると共に、減水液位と満水液位との差が僅かである場合にも高い精度の制御を行うことができる。このため、機能液滴吐出ヘッドとサブタンクとの間の水頭を精度良く管理することができる。また、機能液を、メインタンクからサブタンクを経て機能液吐出ヘッドに一方向に送液するようにしているため、機能液の変質を抑制しつつ、機能液を安定に供給することができる。
【０１１１】
本発明の電気光学装置、電気光学装置の製造方法、電子機器によれば、サブタンクと機能液滴吐出ヘッドとの間の水頭が適切に管理された状態で、機能液の供給を安定に行い得る液滴吐出装置により製造されるため、結果物である電気光学装置、その製造方法および電子機器の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置の外観斜視図である。
【図２】実施形態に係る液滴吐出装置の正面図である。
【図３】実施形態に係る液滴吐出装置の右側面図である。
【図４】液滴吐出装置におけるメンテナンス手段の主要部の斜視図である。
【図５】液滴吐出装置におけるメンテナンス手段の主要部の平面図である。
【図６】機能液滴吐出ヘッドを搭載したヘッドユニットの平面図である。
【図７】機能液供給系、機能液回収系、洗浄液供給系および廃液回収系を模式的に表した系統図である。
【図８】機台の収容室に収容された各種タンクの斜視図である。
【図９】機能液供給系に備えるサブタンクの外観斜視図である。
【図１０】機能液供給系に備えるサブタンクの側面図である。
【図１１】機能液供給系に備えるサブタンクの正面図である。
【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  圧縮気体供給手段                  ６  制御手段
１６  サブタンク                      ３０  機能液滴吐出ヘッド
３１  ヘッドユニット                １０１  機能液供給系
１１１  メインタンク                  １３１  補給チューブ
１３２  供給チューブ                  １３５  開閉弁
１３６  加圧チューブ                  １３７  圧縮気体供給源
１４１  タンク本体                    １４２  透光窓
１４４  機能液パン                    １４５  タンクスタンド
１４９  高さ調整機構                  １５５  蓋体
１５７  補給パイプ                    １５９  供給パイプ
１６１  上限レベル検出器              １６２  減水レベル検出器
１７０  発光素子                      １７１  受光素子
１７８  減水レベル調整機構            １８１  タイマー
３０１  液晶表示装置                  ４０１  有機ＥＬ装置
Ｗ  ワーク
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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