(57)【要約】【課題】本発明は、本発明は、サブタンクの設置位置の自由度が高く、また、サブタンク内の圧力を適切に制御することで機能液滴吐出ヘッドから安定して機能液を吐出可能である機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液方法および機能液送液装置、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課題としている。【解決手段】本発明は、機能液の補給を受けることで、所定の範囲内に貯留する機能液の液位を管理されたサブタンク１５２から、機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を送液する機能液滴吐出ヘッド３１への機能液送液方法において、サブタンク１５２を密閉タンクとし、サブタンク１５２内の検出圧力に基づいて、サブタンク１５２からの機能液送液圧力が一定となるようにサブタンク１５２内の圧力を制御することを特徴とする。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能液の補給を受けることで、貯留する機能液の液位を所定の範囲内に管理されたサブタンクから、機能液滴吐出ヘッドに前記機能液を送液する機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液方法において、
前記サブタンクを密閉タンクとし、前記サブタンク内の検出圧力に基づいて、前記サブタンクからの機能液送液圧力が一定となるように前記サブタンク内の圧力を制御することを特徴とする機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液方法。
【請求項２】
大気圧下での送液を前提として、前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面に対して、前記サブタンクに貯留する機能液の液位の相対高さ位置が予め規定されており、
前記サブタンクに貯留する前記機能液の液位が規定された前記相対高さ位置より上方に位置にするときは、前記サブタンク内の圧力を負圧制御することを特徴とする請求項１に記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液方法。
【請求項３】
前記サブタンクから前記機能液滴吐出ヘッドに機能液を充填する機能液充填工程を更に備えており、
前記機能液充填工程では、前記機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路の圧力が必要充填圧力となるように前記サブタンク内の圧力を加圧制御することを特徴とする請求項１または２に記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液方法。
【請求項４】
前記機能液滴吐出ヘッドの全ノズルから強制的に前記機能液を排出させるクリーニング工程を更に備えており、
前記クリーニング工程では、前記機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路の圧力が、前記機能液滴吐出ヘッドの全ノズルから前記機能液を強制的に排出させる強制排出圧力となるように前記サブタンク内の圧力を加圧制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液方法。
【請求項５】
前記サブタンク内の圧力制御には、エゼクタを用いる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滴吐出ヘッドへの機能液送液方法。
【請求項６】
機能液の補給を受け、貯留する機能液の液位を所定の範囲内に管理されたサブタンクから機能液滴吐出ヘッドに前記機能液を送液する機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液装置において、
密閉タンクで構成された前記サブタンクと、
前記サブタンク内の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記サブタンク内の圧力を加減圧する加減圧手段と、
前記圧力検出手段による検出結果に基づいて、前記サブタンクからの機能液送液圧力が一定となるように前記加減圧手段を制御する制御手段と、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送液装置。
【請求項７】
前記サブタンクに前記機能液を補給するメインタンクを更に備え、
前記サブタンクには、当該サブタンク内に貯留する機能液の液位を検出する液位検出手段が設けられており、
前記メインタンクは、前記液位検出手段の検出結果に基づいて、前記機能液を前記サブタンクに補給することを特徴とする請求項６に記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液装置。
【請求項８】
前記メインタンクは、前記機能液滴吐出ヘッドの非駆動時に前記機能液を前記サブタンクに補給することを特徴とする請求項７に記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液装置。
【請求項９】
前記サブタンクには、前記サブタンク内の圧力変動を吸収する空間が設けられていることを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液装置。
【請求項１０】
大気圧下での送液を前提とし、前記機能液滴吐出ヘッドのノズル面に対して、前記サブタンクに貯留する機能液の液位の相対高さ位置は予め規定されており、
前記サブタンクは、当該サブタンクに貯留する機能液の液位が予め規定された前記相対高さ位置よりも上方に位置するように配設され、
前記加減圧手段は、吸引流路を介して二次側を前記サブタンクに接続したエゼクタと、
供給流路を介して前記エゼクタの一次側に接続され、前記エゼクタに作動流体を供給する作動流体供給手段と、
前記エゼクタの吸引圧力を調整する圧力調整手段と、を有し、
前記制御手段は、前記圧力調整手段を制御することを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液装置。
【請求項１１】
前記圧力調整手段は、前記供給流路に介設され、前記エゼクタに供給される前記作動流体の流量を調整する流量調整弁を有することを特徴とする請求項１０に記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液装置。
【請求項１２】
前記エゼクタの一次側は、排出流路を介して前記サブタンクに接続されており、
前記吸引流路には、大気開放ポートを有する三方弁で構成された吸引流路開閉弁が介設され、
前記排出流路には、大気開放ポートを有する三方弁で構成された排出流路開閉弁が介設され、
前記制御手段は、前記吸引流路開閉弁および前記排出流路開閉弁を切り替え制御することにより、前記サブタンク内の圧力を加減圧可能に構成されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液装置。
【請求項１３】
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機能液流路に介設され、前記機能液流路を開閉する流路開閉弁を更に有し、
前記制御手段は、前記加減圧手段の駆動と同期して、前記流路開閉弁を開閉制御することを特徴とする請求項６ないし１２のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液装置。
【請求項１４】
請求項６ないし１３のいずれかに記載の機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液装置と、
ワークに機能液を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１５】
請求項１４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。
【請求項１６】
請求項１４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したことを特徴とする電気光学装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の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、機能液を貯留するメインタンクと機能液滴吐出ヘッドとの間に介設されたサブタンクから機能液滴吐出ヘッドに機能液を送液する機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液方法および機能液送液装置、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】
液滴吐出装置は、機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路の圧力を所定圧力に保持し、機能液滴吐出ヘッドに組み込まれた圧電素子のポンプ作用により機能液滴を精度良く吐出するようにしている。このような液滴吐出装置では、機能液滴吐出ヘッドに接続された機能液タンクを機能液滴吐出ヘッドよりも低い位置に設置することにより、機能液滴吐出ヘッドの吐出性能を確保すると共に、機能液滴吐出ヘッドから機能液が液垂れを防止している。
【０００３】
ところで、より高い吐出性能が要求される工業用の液滴吐出装置では、機能液滴吐出ヘッドの駆動に伴い変動していく機能液タンク内の機能液圧力を正確に調整することが困難であることから、機能液タンクと機能液滴吐出ヘッドとの間にサブタンクを介設し、このサブタンク内に貯留する機能液の液位を常に所定の範囲内に維持した上で、サブタンク内の圧力を調整することにより、上記した圧力差を確保することが考えられている。
【０００４】
タンク内の圧力を調整する方法として、液滴吐出装置の一種として従来から知られているインクジェット記録装置では、インクタンクを昇降させることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２４４６８６号公報（第２頁−３頁、第５頁−８頁）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成は、サブタンクを昇降させる機構およびスペースが必要となるため、サブタンクの設置位置が制限されると共に、装置全体が大型化するという問題が生じる。また、サブタンクを昇降させることにより、サブタンク内の圧力を精度良く制御することは甚だ困難である。
【０００７】
そこで、本発明は、サブタンクの設置位置の自由度が高く、また、サブタンク内の圧力を適切に制御することで機能液滴吐出ヘッドから安定して機能液を吐出可能である機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液方法および機能液送液装置、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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、機能液の補給を受けることで、貯留する機能液の液位を所定の範囲内に管理されたサブタンクから、機能液滴吐出ヘッドに機能液を送液する機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液方法において、サブタンクを密閉タンクとし、サブタンク内の検出圧力に基づいて、サブタンクからの機能液送液圧力が一定となるようにサブタンク内の圧力を制御することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、サブタンク内の検出圧力に基づいて、サブタンクから機能液滴吐出ヘッドに送液する機能液送液圧力が一定となるようにサブタンク内の圧力が制御されるので、サブタンクの設置位置に関わらず、安定かつ適切にサブタンクから機能液敵吐出ヘッドに機能液を送液することができる。具体的には、サブタンクと機能液滴吐出ヘッドとの実際の水頭差が予め規定されている水頭差よりも大きいときにはサブタンク内の圧力を加圧し、実際の水頭差が規定されている水頭差よりも小さいときにはサブタンク内の圧力を減圧することにより、機能液送液圧力を所定の一定圧とする。なお、機能液滴吐出ヘッドの水頭圧は、サブタンクの水頭圧よりも高くなっている。
【００１０】
この場合、圧下での送液を前提として、機能液滴吐出ヘッドのノズル面に対して、サブタンクに貯留する機能液の液位の相対高さ位置が予め規定されており、サブタンクに貯留する機能液の液位が規定された相対高さ位置より上方に位置にするときは、サブタンク内の圧力を負圧制御することが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、サブタンクに貯留する機能液の液位が規定された相対高さ位置より上方に位置するとき、すなわち機能液滴吐出ヘッドとサブタンクとの水頭差が所定の水頭差よりも小さくなるとき、は、サブタンク内の圧力が負圧制御されるので、機能液滴吐出ヘッドとサブタンクとの水頭差を所定の水頭差と略同じ値に調整することができ、機能液滴吐出ヘッドから精度良く、安定して機能液を吐出させることができる。また、サブタンクの水頭圧が機能液滴吐出ヘッドの水頭圧より高くなっても、サブタンク内の圧力を負圧制御することにより、機能液滴吐出ヘッドから機能液が液垂れすることを防止することができる。
【００１２】
この場合、サブタンクから機能液滴吐出ヘッドに機能液を充填する機能液充填工程を更に備えており、機能液充填工程では、機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路の圧力が必要充填圧力となるようにサブタンク内の圧力を加圧制御することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、サブタンクから機能液滴吐出ヘッドに機能液を充填する機能液充填工程では、サブタンクからの機能液送液圧力が機能液を適切に充填するのに必要充填圧力となるようにサブタンク内の圧力を加圧制御するので、機能液滴吐出ヘッドに適切かつ効率的に機能液を充填することができる。すなわち、必要充填圧力が満たされるので、十分な流速を保持したまま機能液を機能液滴吐出ヘッドに充填することができ、短時間で機能液を充填可能であると共に、サブタンクから機能液滴吐出ヘッドに至る機能液流路内のエアー（気泡）を効率よく排出させることができる。
【００１４】
この場合、機能液滴吐出ヘッドの全ノズルから強制的に機能液を排出させるクリーニング工程を更に備えており、クリーニング工程では、機能液滴吐出ヘッドのヘッド内流路の圧力が、機能液滴吐出ヘッドの全ノズルから機能液を強制的に排出させる強制排出圧力となるようにサブタンク内の圧力を加圧制御することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、サブタンク内の圧力を加圧制御し、機能液滴吐出ヘッドの圧力よりもサブタンク内の圧力を高圧とすることで、機能液滴吐出ヘッドの全ノズルから機能液を強制的に排出させる（クリーニング）ことができ、機能液滴吐出ヘッドのノズルが目詰まりすることを防止することができる。また、機能液滴吐出ヘッドのクリーニングを行うに際し、吸引ポンプ等のクリーニング専用の装置を別個に設ける必要がなく、装置を小型化することができる。
【００１６】
この場合、サブタンク内の圧力制御には、エゼクタを用いることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、エゼクタは連続的に作用するので、間欠的に作用するポンプ等を用いて圧力制御した場合に比して、安定した制御を行うことができる。
【００１８】
本発明は、機能液の補給を受け、貯留する機能液の液位を所定の範囲内に管理されたサブタンクから機能液滴吐出ヘッドに機能液を送液する機能液滴吐出ヘッドへの機能液送液装置において、密閉タンクで構成されたサブタンクと、サブタンク内の圧力を検出する圧力検出手段と、サブタンク内の圧力を加減圧する加減圧手段と、圧力検出手段による検出結果に基づいて、サブタンクからの機能液送液圧力が一定となるように加減圧手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、圧力検出手段で検出した検出結果に基づいて、密閉タンクで構成されたサブタンク内の圧力を加減圧することにより、サブタンクからの機能液送液圧力を一定圧とすることができるため、サブタンクと機能液滴吐出ヘッドとの水頭差、すなわちサブタンクと機能液滴吐出ヘッドとの位置関係、に関わらず、サブタンクから機能液滴吐出ヘッドまで適切に機能液を送液することができる。
【００２０】
この場合、サブタンクに前記機能液を補給するメインタンクを更に備え、サブタンクには、当該サブタンク内に貯留する機能液の液位を検出する液位検出手段が設けられており、メインタンクは、液位検出手段の検出結果に基づいて、サブタンクに機能液を補給することが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、サブタンクに設けられた液位検出手段の検出結果に基づいて、メインタンクから機能液が補給されるので、サブタンクに貯留する機能液の液位変動を所定の範囲内に収めることができ、サブタンク内の圧力調整を適切に行うことができる。
【００２２】
この場合、メインタンクは、機能液滴吐出ヘッドの非駆動時に機能液をサブタンクに補給することが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドの駆動時に、サブタンクへの機能液の補給が為されないので、機能液滴吐出ヘッドの吐出性能に影響を与えることがなく、安定して機能液滴吐出ヘッドから機能液を吐出させることができる。
【００２４】
この場合、サブタンクには、サブタンク内の圧力変動を吸収する空間が設けられていることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、サブタンク内に設けた圧力変動を吸収する空間により、サブタンク内の圧力を加減圧すること等に起因する、サブタンク内の急激な圧力変動を防止することができる。したがって、急激な圧力変動が与える機能液送液圧力への影響を低減させて、安定した機能液の送液を行うことができる。
【００２６】
この場合、大気圧下での送液を前提とし、機能液滴吐出ヘッドのノズル面に対して、サブタンクに貯留する機能液の液位の相対高さ位置は予め規定されており、サブタンクは、当該サブタンクに貯留する機能液の液位が予め規定された相対高さ位置よりも上方に位置するように配設され、加減圧手段は、吸引流路を介して二次側をサブタンクに接続したエゼクタと、供給流路を介してエゼクタの一次側に接続され、エゼクタに作動流体を供給する作動流体供給手段と、エゼクタの吸引圧力を調整する圧力調整手段と、を有し、制御手段は、圧力調整手段を制御することが好ましい。
【００２７】
この構成によれば、大気圧下での送液を前提に規定された水頭差よりも、機能液滴吐出ヘッドとサブタンクとの水頭差が小さくなる位置にサブタンクが配設されている場合、エゼクタの吸引圧力を調整しながら、エゼクタの二次側からサブタンクに吸引力を作用させることができ、サブタンク内の圧力を負圧制御することができる。エゼクタは、可動部を有さないため比較的小型で、ポンプ等を用いて圧力制御した場合に比べて装置の省スペース化を図ることができる。また、エゼクタは、連続的に力が作用するので、ポンプのように脈動しながら力が作用する場合と異なり、精度良く、安定した圧力制御を行うことができる。
【００２８】
この場合、圧力調整手段は、供給流路に介設され、エゼクタに供給される作動流体の流量を調整する流量調整弁で構成されていることが好ましい。
【００２９】
この構成によれば、エゼクタに供給される作動流体の流量を調整することによりエゼクタの吸引圧力を調整できるため、サブタンク内の圧力を適切に管理することができる。
【００３０】
この場合、エゼクタの一次側は、排出流路を介してサブタンクに接続されており、吸引流路には、大気開放ポートを有する三方弁で構成された吸引流路開閉弁が介設され、排出流路には、大気開放ポートを有する三方弁で構成された排出流路開閉弁が介設され、制御手段は、吸引流路開閉弁および排出流路開閉弁を切り替え制御することにより、サブタンク内の圧力を加減圧可能に構成されていることが好ましい。
【００３１】
この構成によれば、吸引流路開閉弁および排出流路開閉弁を切替え制御して、サブタンクと連通する流路を切替えることにより、吸引によりサブタンクを負圧制御するだけでなく、エゼクタから排出される作動流体の圧力を利用して、サブタンク内の圧力を加圧制御することができる。したがって、負圧制御および加圧制御の両制御においてエゼクタを用いることができるため、装置を小型化できると共に、複雑な装置構成を必要としない。
【００３２】
この場合、サブタンクと前記機能液滴吐出ヘッドとを接続する機能液流路に介設され、機能液流路を開閉する流路開閉弁を更に有し、制御手段は、加減圧手段の駆動と同期して、流路開閉弁を開閉制御することが好ましい。
【００３３】
この構成によれば、加減圧手段の駆動と同期して流路開閉弁を閉弁させることができ、機能液滴吐出ヘッドへの機能液の送液を確実に停止させることができる。すなわち、加減圧手段が非駆動時にサブタンク内でエアー漏れが生じても、機能液滴吐出ヘッドから機能液が液垂れすることを確実に防止することができる。
【００３４】
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吐出ヘッドから吐出させた機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。
【００３５】
また、本発明の電気光学装置は、上記した液滴吐出装置を用い、ワーク上に機能液滴吐出ヘッドから吐出させた機能液滴による成膜部を形成したことを特徴とする。
【００３６】
これらの構成によれば、機能液滴吐出ヘッドから機能液を効率よく吸引可能な液滴吐出装置を用いて製造されるため、電気光学装置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。
【００３７】
本発明の電子機器は、上記した電気光学装置を搭載したことを特徴とする
【００３８】
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。
【００３９】
【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。
【００４０】
両図に示すように、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、各手段に液体（例えば、機能液）を供給すると共に不要となった液体を回収する液体供給回収手段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（作動流体供給手段）と、を備えている。吐出手段２の主要部は、架台１１上に設けた石定盤１２上に配設され、これらと一体的に添設した共通機台１３には、メンテナンス手段３、液体供給回収手段４、およびエアー供給手段５の主要部が配設されている。そして、これらの各手段は、制御手段６によって制御されている。以下、各手段について説明する。
【００４１】
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、メインキャリッジ２２を介して、ヘッドユニット２１（機能液滴吐出ヘッド３１）をワークＷに対して相対的に移動させるＸ・Ｙ移動機構２３と、を有している。
【００４２】
図３に示すように、ヘッドユニット２１は、１２個の機能液滴吐出ヘッド３１と、機能液滴吐出ヘッド３１を搭載するサブキャリッジ３２と、各機能液滴吐出ヘッド３１をサブキャリッジ３２に取り付けるためのヘッド保持部材３３と、で構成されている。サブキャリッジ３２には、１２個の機能液滴吐出ヘッド３１が６個ずつに二分され、ワークＷへ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３２に固定されている。また、サブキャリッジ３２には、各機能液滴吐出ヘッド３１と後述の給液タンク１５２（サブタンク）とを配管接続するための配管ジョイント４３が設けられている。なお、機能液滴吐出ヘッド３１の個数や配列は、上記したものに限られるものではなく任意であり、例えば、機能液滴吐出ヘッド３１に利用目的に合わせた専用のものを用いれば、あえて機能液滴吐出ヘッド３１を傾ける構成とする必要はない。
【００４３】
図４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３５を有する機能液導入部３４と、機能液導入部３４に連なる２連のヘッド基板３６と、機能液導入部３４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３７と、を備えている。各接続針３５は、配管アダプタ４２を介して給液タンク１５２に接続されており、機能液導入部３４は、各接続針３５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３７は、２連のポンプ部３８と、多数の吐出ノズル４１を形成したノズル形成プレート３９と、を有しており、機能液滴吐出ヘッド３１では、ポンプ部３８の作用により吐出ノズル４１から機能液滴を吐出するようになっている。なお、ノズル形成プレート３９の下面は、ノズル形成面４０（ノズル面）となっており、機能液滴吐出ヘッド３１は、ノズル形成面４０を下方に突出させるように、ヘッド保持部材３３を介してサブキャリッジ３２に固定されている（図４参照）。
【００４４】
図２に示すように、メインキャリッジ２２は、後述するＹ軸テーブル５５に下側から固定される外観「Ｉ」形の吊設部材５１と、吊設部材５１の下面に取り付けられ、（ヘッドユニット３１の）θ方向に対する位置補正を行うためのθテーブル５２と、θテーブル５２の下方に吊設するよう取り付けたキャリッジ本体５３と、で構成されている。キャリッジ本体５３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５３には、ワークＷを認識するためのワーク認識カメラ（図示省略）が配設されている。
【００４５】
Ｘ・Ｙ移動機構２３は、ワークＷを吸着（固定）する吸着テーブル５６を有し、吸着テーブル５６を介してワークＷをＸ軸方向（主走査方向）に移動させるＸ軸テーブル５４と、メインキャリッジ２２を介してヘッドユニット２１をＹ軸方向（副走査方向）に移動させるＹ軸テーブル５５と、を備えている。Ｘ・Ｙ移動機構２３は、上記した石定盤１２上に配設されており、ワークＷの平坦度を維持すると共に、ヘッドユニット２１を正確に移動させることができるようになっている（図１参照）。
【００４６】
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、ヘッドユニット２１およびセットされたワークＷの位置補正がなされる。次に、Ｘ・Ｙ移動機構２３（Ｘ軸テーブル５４）が、ワークＷを主走査（Ｘ軸）方向に往復動させる。ワークＷの往復動と同期して、複数の機能液滴吐出ヘッド３１が駆動し、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。ワークＷが一往復動すると、Ｘ・Ｙ移動機構２３（Ｙ軸テーブル５５）は、ヘッドユニット２１を副走査（Ｙ軸）方向に移動させる。そして、ワークＷの主走査方向へ往復動と機能液滴吐出ヘッド３１の駆動が再び行われる。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。
【００４７】
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、フラッシングユニット６１、吸引ユニット６２、およびワイピングユニット６３を備えている（図１参照）。
【００４８】
フラッシングユニット６１は、液滴吐出時における複数（１２個）の機能液滴吐出ヘッド３１のフラッシング動作、すなわち全吐出ノズル４１からの予備吐出（無駄打ち）、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６１は、Ｘ軸テーブル５４に固定されており、吐出された機能液を受ける一対のフラッシングボックス７１が吸着テーブル５６を挟んで固定されている。フラッシングボックス７１は、主走査に伴いワーク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７１に臨んだ機能液滴吐出ヘッド３１の吐出ノズル４１から順次フラッシング動作を行うことができる。そして、フラッシングボックス７１で受けた機能液は、後述する廃液タンク２４１に貯留される。なお、本実施形態のフラッシング動作では、全吐出ノズル４１からの予備吐出を行う構成であるが、例えば、使用する吐出ノズル４１のみに予備吐出をさせるといったように、一部の吐出ノズル４１だけに予備吐出を行わせる構成としてもよい。
【００４９】
吸引ユニット６２は、上記した共通機台１３上に設けられており、機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を充填する場合や、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クリーニングを行う場合のように、機能液滴吐出ヘッド３１の全吐出ノズル４１から強制吐出させた機能液を受けるためのものである。
【００５０】
図５および図８に示すように、吸引ユニット６２は、各機能液滴吐出ヘッド３１に密着して、（機能液滴吐出ヘッド３１から）強制吐出された機能液を受ける１２個のキャップ９１を有したキャップユニット８１と、キャップユニット８１を昇降させることにより、キャップ９１を機能液滴吐出ヘッド３１に離接させる昇降機構８２と、キャップ９１に受けた機能液を再利用タンク２２１（後述する）に送液するための吸引ポンプ８３と、各キャップ９１と吸引ポンプ８３を接続するキャップ吸引用チューブ８４と、キャップユニット８１を支持する支持部材８５と、を有している。
【００５１】
キャップユニット８１は、図５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９１をキャップベース９２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９１を密着可能に構成されている。
【００５２】
図６に示すように、キャップ９１は、キャップ本体９３と、キャップホルダ９５と、で構成されている。キャップ本体９３は、２つのばね９４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９５に保持されている。キャップ本体９３の上面には、機能液滴吐出ヘッド３１の２列の吐出ノズル４１列を包含する凹部９６が形成され、凹部９６の周縁部にはシールパッキン９７が取り付けられている。そして、凹部９６の底部には、機能液を吸収する吸収材９８が押え枠９９によって押し付けられた状態で敷設されている。
【００５３】
機能液滴吐出ヘッド３１から機能液を強制吐出させる際には、機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４０にシールパッキン９７を押し付けてキャップ９１を機能液滴吐出ヘッド３１に密着させ、２列の吐出ノズル４１列を包含するようにノズル形成面４０を封止する。なお、各キャップ９１には、キャップ用大気開放弁１００が設けられており、凹部９６の底面側で大気開放できるようになっている（図６参照）。そして、機能液の強制吐出の最終段階で、キャップ用大気開放弁１００を開弁して大気開放することにより、吸収材９９に含浸されている機能液を吸引ポンプ８３で吸引できるようになっている。
【００５４】
昇降機構８２は、エアーシリンダで構成され、互いにストロークが異なる２つの昇降シリンダ１１１、１１２を有している。そして、両昇降シリンダ１１１、１１２の選択作動でキャップユニット８１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おり、キャップユニット８１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９１が密着し、キャップユニット８１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９１との間に僅かな間隙が生じるようになっている。
【００５５】
吸引ポンプ８３は、ピストンポンプで構成され、キャップ９１に吸引力を作用させることにより、強制吐出された機能液をキャップ９１から再利用タンク２２１へ送液している。なお、本実施形態の液滴吐出装置１では、機能液非吐出時（機能液滴吐出ヘッド３１の非駆動時）、すなわちワークＷに対する機能液の吐出が一時的に休止される時、における機能液滴吐出ヘッド３１のフラッシング動作で吐出された機能液を受ける機能液受けを各キャップ９１が兼ねており、第２位置で機能液を受けるようになっている。そして、各キャップ９１で受けたフラッシングの機能液もこの吸引ポンプ８３により吸引され、再利用タンク２２１に送液される。
【００５６】
キャップ吸引用チューブ８４は、キャップ吸引チューブ１２１と、キャップ吸引チューブ１２１をキャップ９１の数に合わせて複数（１２本）に分岐させた分岐キャップ吸引チューブ１２２と、で構成されており、分岐キャップ吸引チューブ１２２を介して、キャップ９１と吸引ポンプ８３が接続されている。
【００５７】
ワイピングユニット６３は、吸引ユニット６２と同じく共通機台１３上に設けられ、機能液滴吐出ヘッド３１の強制吐出等により、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４０をＸ軸方向に移動しながら拭き取るものである。図１に示すように、ワイピングユニット６３は、拭き取り用のワイピングシート（図示省略）を繰り出しながら巻き取っていく巻取りユニット１３２と、ワイピングシートをノズル形成面４０に接触させるための拭き取りローラ（図示省略）を有する拭き取りユニット１３３と、で構成されている。
【００５８】
ワイピングユニット６３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１３２からワイピングシートを繰り出し、拭き取りローラを用いて繰り出したワイピングシートを機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４０に押し当てながら、汚れを拭き取っていく。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１４３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拭き取れるようになっている。
【００５９】
次に、液体供給回収手段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１４１と、メンテナンス手段３の吸引ユニット６２で吸引した機能液を回収する機能液回収系１４２と、ワイピングユニット６３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１４３と、フラッシングユニット６１で受けた機能液を回収する廃液回収系１４４と、で構成されている。そして、図２に示すように、上記した共通機台１３の収容室１４には、図示右側から順に機能液供給系１４１の加圧タンク１５１、機能液回収系１４２の再利用タンク２２１、洗浄液供給系１４３の洗浄液タンク２３１が横並びに配設されている。そして、再利用タンク２２１および洗浄液タンク２３１の近傍には、小型に形成した廃液回収系１４４の廃液タンク２４１が設けられている。
【００６０】
機能液供給系１４１は、大量（３Ｌ）の機能液を貯留する加圧タンク１５１（メインタンク）と、加圧タンク１５１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１５２と、給液タンク１５２内の圧力を加減圧する加減圧手段１５３と、加圧タンク１５１から機能液滴吐出ヘッド３１まで機能液を給液するための給液通路を形成する給液チューブ１５４と、で構成されている。加圧タンク１５１に貯留された機能液は、機能液滴吐出ヘッド３１の非吐出時に、エアー供給手段５から導入される圧縮エアー（不活性ガス）により、一定圧力で給液タンク１５２に圧送される。
【００６１】
給液タンク１５２は、上記した共通機台１３に配設したタンクベース１６１上に固定されている。図７に示すように、給液タンク１５２は、機能液を貯留すると共に、フランジ形式で閉蓋された矩形のタンク本体１６２と、タンク本体１６２に貯留されている機能液の液位を検出する液位検出器１６３と、タンク本体１６２を載置するパン１６６と、パン１６６を介してタンク本体１６２を支持するタンクスタンド１６７と、を備えている。本実施形態では、機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４０よりも高い位置にパン１６６が配設されており、タンク本体１６２内に貯留する機能液の液位は、機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４０の位置よりも高くなっている。
【００６２】
タンク本体１６２は、その上面から加圧タンク１５１に連なる給液チューブ１５４が繋ぎ込まれている。タンク本体１６２と加圧タンク１５１とを接続する給液チューブ１５４には、液位調節バルブ２１２が介設されている。また、タンク本体１６２は、密閉タンクで構成され、加減圧手段１５３と接続されている。そして、タンク本体１６２には、タンク本体１６２内の圧力を検出するタンク圧力検出センサ１７１（圧力検出手段）が設けられている。なお、給液タンク１５２内の圧力を加減圧することにより、タンク内に急激な圧力変動が生じることを防止するため、タンク本体１６２は比較的大きめに作られている。そして、タンク本体１６２には、機能液を貯留するための空間の他、圧力変動を吸収させるのに十分な量の空間が確保されている。
【００６３】
また、タンク本体１６２の上面には、ヘッドユニット２１側に延びる給液チューブ１５４用の６つのコネクタ１７２と、１つの大気開放用のコネクタ１７３と、が設けられている。給液タンク１５２から機能液滴吐出ヘッド３１に延びる６本の給液チューブ１５４は、それぞれＴ字継手２１３を介して２本に分岐され、計１２本の分岐給液チューブ２１１を形成している。１２本の分岐給液チューブ２１１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４３に接続して、各機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を供給している。また、各分岐給液チューブ２１１には、分岐給液チューブ２１１を開閉するためのヘッド側供給バルブ２１４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（図８参照）。
【００６４】
図７に示すように、液位検出器１６３は、タンク本体１６２のオーバーフローを検出するオーバーフロー検出器１６４、およびタンク本体１６２の管理液位、すなわち機能液滴吐出ヘッド３１から適切に機能液を吐出させることができる液位、の下限レベルを検出する管理液位検出器１６５（液位検出手段）から成り立っている。そして、管理液位検出器１６５の検出結果に基づいて液位調節バルブ２１２を開閉制御することにより、加圧タンク１５１から給液タンク１５２に補給される機能液量を調整するようになっている。
【００６５】
具体的には、管理液位検出器１６５により、給液タンク１５２に貯留する機能液の液位が管理液位の下限レベルを下回ったことが検出されると、機能液滴吐出ヘッド３１の非駆動時に液位調節バルブ２１２が開弁される。すると、加圧タンク１５１から一定圧力で機能液が給液タンク１５２に補給される。所定の一定時間が経過した後、液位調節バルブ２１２を閉弁し、機能液の補給を停止する。このように、管理液位の下限を下回ったときに、一定圧力で一定時間、機能液を補給することにより、略一定した量の機能液を給液タンク１５２に補給できるようになっており、管理液位の範囲内に給液タンク１５２の液位をコントロールすることができる。
【００６６】
また、タンクスタンド１６７は、取付けプレート１６８と、取付けプレート１６８上に立設した２本の支柱状部材１６９と、から成り、この２本の支柱状部材１６９により、タンク本体１６２の高さおよび傾き（液面の傾き）を微調整できるようになっている。
【００６７】
加減圧手段１５３は、上記したエアー供給手段５と、給液タンク１５２内の圧力を減圧するためのエゼクタ１９１と、で構成されており、給液タンク１５２内の圧力を調節するためのものである（詳細は後述する）。図８に示すように、エアー供給手段５およびエゼクタ１９１は、それぞれタンク吸引チューブ２０４およびエアー供給チューブ１８３を介して給液タンク１５２に接続されている。
【００６８】
エアー供給手段５は、図８に示すように、不活性ガス（Ｎ２）を圧縮した圧縮エアーをエゼクタ１９１や給液タンク１５２等の各部に供給するためもので、不活性ガスを圧縮するエアーポンプ１８１（コンプレッサー）と、エアーポンプ１８１からの圧縮エアーを供給先に応じて一定圧力に保つレギュレータ１８２と、エアーポンプ１８１と各部とを配管接続して、圧縮エアーを各部に供給するエアー供給チューブ１８３と、を備えている。また、エアーポンプ１８１とレギュレータ１８２とを接続するエアー供給チューブ１８３には、圧縮エアー（機能液）中のごみを除去するためのエアーフィルタ１８４および油分を除去するためのセパレータ１８５が介設されている。給液タンク１５２と接続されているエアー供給チューブ１８３には、エアー供給用バルブ１８６が介設されている。エアー供給用バルブ１８６は、通常閉弁されているが、給液タンク１５２内の圧力を加圧制御するときに開弁するようになっている（詳細は後述する）。
【００６９】
図８に示すように、エゼクタ１９１は、エアー供給手段５に接続され、作動流体となる圧縮エアーの供給を受ける（一次側の）供給口１９２と、給液タンク１５２の内部と連通し、吸引力を作用させる（二次側の）吸引口１９３と、供給口１９２に連なって、供給された作動流体および吸引口１９３からの吸引された気泡や機能液を排出するための（一次側の）排出口１９４と、を有している。すなわち、圧縮エアーの供給に伴い発生する随伴流によってエゼクタ１９１内部に負圧を生じさせ、吸引口１９３を介して、給液タンク１５２内のエアーを吸引することにより、給液タンク１５２内の圧力を減圧するようになっている。
【００７０】
図８に示すように、エゼクタ１９１とエアー供給手段５とを接続するエアー供給チューブ１８３には、制御手段６に接続された圧力コントローラ２０１（制御手段）と、エゼクタ１９１に供給する作動流体、すなわち圧縮エアー、の流量を調整するための電空レギュレータ２０２（圧力調整手段）が介設されており、エゼクタ１９１の吸引力を調整可能に構成されている。そして、電空レギュレータ２０２とエゼクタ１９１の間にはオリフィス２０３が介設され、電空レギュレータ２０２を経た圧縮エアーはオリフィス２０３を通過して、層流としてエゼクタ１９１に供給されるようになっている。なお、電空レギュレータ２０２は、電磁弁とブースターとで構成され、エアーポンプ１８１から送られた圧縮エアーの流量を調整する。
【００７１】
また、エゼクタ１９１の吸引口１９３と給液タンク１５２を接続するタンク吸引チューブ２０４（吸引流路）には、大気開放ポートを有する三方弁で構成されたタンク吸引用バルブ２０５（吸引流路開閉弁）が介設されている。そして、タンク吸引用バルブ２０５は、通常、開弁されており、タンク吸引チューブ２０４は連通した状態となっている。なお、給液タンク１５２内の圧力を減圧する手段として、エゼクタ１９１の代わりに真空ポンプを用いることも可能である。
【００７２】
機能液回収系１４２は、吸引ユニット６２の吸引ポンプ８３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２２１と、吸引ポンプ８３に接続され、吸引した機能液を再利用タンク２２１へ導く回収用チューブ２２２と、を有している。
【００７３】
洗浄液供給系１４３は、ワイピングユニット６３のワイピングシート（図示省略）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２３１と、洗浄液タンク２３１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２３１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機能液の溶剤が用いられ、機能液滴吐出ヘッド３１に付着した機能液を効率よく拭き取れるようになっている。
【００７４】
廃液回収系１４４は、フラッシングユニット６１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２４１と、フラッシングユニット６１（フラッシングボックス７１）に接続され、廃液タンク２４１にフラッシングボックス７１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。
【００７５】
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。
【００７６】
ところで、機能液滴吐出ヘッド３１と給液タンク１５２との水頭差は予め規定されており、大気圧下で機能液を送液することを前提とした場合、機能液滴吐出ヘッド３１からの液垂れを防止すると共に適切な機能液送液圧力を確保ために、給液タンク１５２は、機能液滴吐出ヘッド３１よりも僅かにマイナス水頭（例えば、２５ｍｍ±０．５ｍｍ）に保たれている。すなわち、機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４０よりも給液タンク１５２に貯留する機能液の液位が所定の高さだけ低くなるように給液タンク１５２を設置することにより、所定の水頭差を保持している。このように、大気圧下での機能液の送液は、機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４０と給液タンク１５２の液位との相対的な高低差が規定されているため、給液タンク１５２の設置位置は著しく制限を受け、装置を大型化させる原因となっている。
【００７７】
そこで、本実施形態の液滴吐出装置１は、大気圧下での送液を前提とせず、上記したタンク圧力検出センサ１７１に基づいて給液タンク１５２内の圧力をコントロールすることで、規定された水頭差を確保するようにしている。そして、給液タンク１５２内の圧力を一定に保持することで、給液タンク１５２からの機能液送液圧力が略一定となるようにしている。
【００７８】
上述したように、機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４０よりも高い位置に給液タンク１５２が設置されているため、本実施形態では、通常、給液タンク１５２内の圧力を、加減圧手段１５３のエゼクタ１９１を用いて負圧制御している。図８および図９を参照して説明すると、タンク圧力検出センサ１７１は、機能液滴吐出ヘッド３１の駆動時も含め、給液タンク１５２内の圧力を常時検出しており、その検出信号は上記した圧力コントローラ２０１に送られる。そして、圧力コントローラ２０１は、給液タンク１５２内の圧力が一定となるよう、タンク圧力検出センサ１７１の検出結果に基づいて電空レギュレータ２０２を制御し、エゼクタ１９１に供給する圧縮エアーの流量を調整する。このように、随時、給液タンク１５２内の圧力をフィードバックさせてエゼクタ１９１に供給する圧縮エアーの流量を調整することで、給液タンク１５２内の圧力変化に追従させ、給液タンク１５２内の圧力を適切な一定圧に制御することができる。
【００７９】
給液チューブ１５４や機能液滴吐出ヘッド３１のヘッド内流路等のような機能液流路の圧力を検出して、給液タンク１５２内の圧力を調整することも考えられるが、機能液が流動する機能液流路の圧力を精度良く検出することは困難であるため、機能液滴吐出ヘッド３１との水頭差を精度良く補償するためには、給液タンク１５２内の圧力に基づいて、給液タンク１５２内の圧力を調整することが好ましい。
【００８０】
なお、エアー供給手段５の駆動が停止すると、上記したヘッド側供給バルブ２１４は全て閉弁される。これにより、液滴吐出装置１の非駆動時に機能液滴吐出ヘッド３１から機能液が液垂れすることを確実に防止している。
【００８１】
また、上述したように、給液タンク１５２にはエアー供給手段５に接続されたエアー供給チューブ１８３が接続されており、給液タンク１５２内の圧力を負圧制御するだけではなく、加圧制御できるようになっている。そして、新たな機能液滴吐出ヘッド３１を導入したときのように、機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を充填する場合や、機能液滴吐出ヘッド３１の全吐出ノズルから機能液を強制吐出させる場合には、給液タンク１５２内の圧力を加圧制御している。
【００８２】
機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を充填する場合を例にして、一連の動作について説明する。まず、Ｘ・Ｙ移動機構２３を駆動して、先ずヘッドユニット２１を共通機台１３上に配設された吸引ユニット６２に臨ませる。そして、吸引ユニット６２の昇降機構８２を駆動して、キャップユニット８１を第１位置まで上昇させ、対応する機能液滴吐出ヘッド３１に各キャップ９１を密着させる。
【００８３】
次に、タンク吸引チューブ２０４に介設されたタンク吸引用バルブ２０５を閉弁させて、給液タンク１５２の負圧制御を停止させると共に、タンク吸引チューブ２０４を閉塞させたまま大気開放ポートに切替える。続いて、閉弁していたエアー供給バルブ１８６を開弁させ、圧縮エアーを給液タンク１５２に送り込む。これにより、給液タンク１５２内の圧力は加圧され、給液タンク１５２に貯留していた機能液が機能液滴吐出ヘッド３１に加圧送液される。給液タンク１５２に送られる圧縮エアーの供給量は、給液タンク１５２からの機能液送液圧力が、機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を充填するのに十分な圧力（必要充填圧力）となるよう、レギュレータ１８２によって調節されている。
【００８４】
機能液滴吐出ヘッド３１への機能液の充填が終了すると、エアー供給バルブ１８６は再び閉弁されると共に、タンク吸引用バルブ２０５を開弁させる。そして、給液タンク１５２の負圧制御を再び開始させ、所定の機能液送液圧力となるように予め規定された給液タンク１５２と機能液滴吐出ヘッド３１との水頭差を確保する。
【００８５】
機能液滴吐出ヘッド３１の全吐出ノズル４１から機能液を強制吐出させる場合は、給液タンク１５２からの機能液送液圧力が、機能液滴吐出ヘッド３１の全吐出ノズル４１から機能液を強制排出させるのに十分な強制排出圧力となるよう、給液タンク１５２内の圧力が加圧されるが、一連の動作は機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を充填する場合と略同様である。
【００８６】
なお、本実施形態では、給液タンク１５２内のエアーを直接吸引したり、給液タンク１５２内に直接圧縮エアーを導入することにより、給液タンク１５２内の圧力を加減圧する構成であるが、給液タンク１５２をアルミニウム等で構成した加圧ボックス（図示省略）に収容し、加圧ボックスを介して給液タンク１５２を加圧する構成としても良い。具体的には、給液タンク１５２に通気孔等を設けて、これ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給液タンク１５２内部の圧力を同圧に保つようにする。そして、加圧ボックスを加減圧手段１５３で加減圧することで給液タンク１５２内部の圧力を加減圧する。この構成によれば、加圧ボックスを介して、給液タンク１５２が加圧されているので、直接給液タンク１５２を加減圧する構成に比べて均一に給液タンク１５２内の圧力をコントロールすることができ、給液タンク１５２内の圧力を安定して制御することができる。
【００８７】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態の液滴吐出装置１の基本構成は、上述した第１実施形態と略同様であり、給液タンク１５２内の圧力に基づいて、給液タンク１５２内の圧力を負圧制御している。しかし、第２実施形態の液滴吐出装置１では、給液タンク１５２内の圧力を加圧する手段として、エアー供給手段５から給液タンク１５２に直接圧縮エアーを送るのではなく、エゼクタ１９１の排出口１９４から排出される圧縮エアーを用いている点で第１実施形態と異なっている。そこで、ここでは第１実施形態と異なる部分のみを説明する。
【００８８】
図１０に示すように、エゼクタ１９１の排出口１９４は、エアー排出チューブ２５１を介して、給液タンク１５２に接続されている。そして、エアー排出チューブ２５１には、第２エアー供給バルブ２５２（排出流路開閉弁）が介設されており、第２エアー供給バルブ２５２は、大気開放ポートを有する三方弁で構成されている。第２エアー供給バルブ２５２は、給液タンク１５２の負圧制御時には閉弁されて、大気開放ポートに切替えられている。そして、給液タンク１５２内の圧力を加圧するときには、タンク吸引用バルブ２０５を閉弁させて、タンク吸引チューブ２０４を閉塞したまま大気開放ポートに切替えると共に、第２エアー供給バルブ２５２を開弁させ、エゼクタ１９１の排出口１９４から排出される圧縮エアーを給液タンク１５２に送るようになっている。
【００８９】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の液滴吐出装置１も、上述した第１実施形態の液滴吐出装置１と略同様の基本構成であるが、機能液滴吐出ヘッド３１のノズル形成面４０の高さよりも給液タンク１５２（に貯留する機能液の液位）が低く設置されており、機能液滴吐出ヘッド３１と給液タンク１５２との水頭差は、大気圧下での送液を前提として規定された水頭差よりも大きくなっている。したがって、本実施形態では、給液タンク１５２内の圧力を加圧制御することにより、適切な水頭差を保持する構成となっている。そして、本実施形態の液滴吐出装置１では、上記した実施形態のようにエゼクタ１９１が配設されておらず、給液タンク１５２にはエアー供給手段５が接続されている（図１１参照）。これは、機能液滴吐出ヘッド３１からの液垂れを防止するために給液タンク１５２内の圧力を負圧制御する必要がないからである。
【００９０】
図１１に示すように、エアー供給手段５と給液タンク１５２とを接続するエアー供給チューブ１８３には、タンク圧力検出センサ１７１に接続された圧力コントローラ２０１が介設されており、タンク圧力検出センサ１７１の検出結果をフィードバックさせ、給液タンク１５２内に導入する圧縮エアーの供給量（圧力）を調整するようになっている。そして、通常は、機能液滴吐出ヘッド３１から機能液が安定かつ適切に吐出できる機能液送液圧力となるよう、給液タンク１５２内の圧力を所定の一定圧力に保持している。また、給液タンク１５２には、大気開放弁１５５が設けられている。
【００９１】
なお、機能液滴吐出ヘッド３１に機能液を充填する場合や、機能液滴吐出ヘッド３１のクリーニングを行う場合等には、給液タンク１５２に導入する圧縮エアーの供給量を通常時よりも増加させ、それぞれの工程を行うために十分な機能液送液圧力を確保できるようになっている。そして、機能液の充填やクリーニングを終了するときには、給液タンク１５２内の圧力が通常時よりも高圧となっているため、大気開放弁１５５を開放して給液タンク１５２内の圧力を減じさせ、再び、所定の一定圧力を保つようになっている。
【００９２】
このように、第１実施形態ないし第３実施形態の液滴吐出装置１は、給液タンク１５２内の圧力に基づいて、機能液送液圧力が所定の一定圧力となるように給液タンク１５２の圧力を随時コントロールする構成であるため、給液タンク１５２の設置位置が制限されることがない。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
上記した液滴吐出装置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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
上記した液滴吐出装置１は、給液タンク１５２の設置位置に制限がなく小型であるので、液滴吐出装置１を用いて液晶表示装置３０１の製造する場合には、省スペース化することができ、効率よく液晶表示装置３０１を製造することができる。
【００９９】
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、これらを効率よく製造することが可能である。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【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。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、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。
【０１０４】
【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送液方法および機能液送液装置では、給液タンク内の圧力を検出し、これに基づいて給液タンク内の圧力を制御しているので、給液タンクの設置位置に関わらず、機能液滴吐出ヘッドに機能液を適切に送液することができる。また、給液タンクの負圧制御においてエゼクタを用いているので、ポンプを用いた構成に比して小型化することが可能であると共に、ポンプのように脈動することがないのでより安定かつ適切に給液タンク内の圧力をコントロールすることができる。また、エゼクタに供給する圧縮エアーの流量を調整することにより、給液タンクの圧力変動に追従させて精度良く給液タンク内の圧力を制御できる。
【０１０５】
そして、本発明の液滴吐出装置は、給液タンクの設置位置に関して自由度の高い上記の機能液送液装置を用いているので、例えば、機能液滴吐出ヘッドの直上部に給液タンクを設置する等のように、機能液滴吐出ヘッドの位置に関係なく給液タンクを設置することができ、装置を小型化することが可能である。また、給液タンク内の圧力を変化させることにより、機能液敵吐出ヘッドから吐出させる機能液滴の吐出量を変化させることも可能である。また、本発明では、大気圧下での機能液の送液を前提としていないため、標高が高い場所においても安定した吐出性能を得ることができる。
【０１０６】
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、製造スペースを削減することができ、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右側面図である。
【図３】ヘッドユニットの平面図である。
【図４】（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５】吸引ユニットの外観斜視図である。
【図６】吸引ユニットのキャップ廻りの断面図である。
【図７】給液タンクの外観斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態における機能液供給系および吸引ユニット廻りの模式図である。
【図９】本発明のエゼクタ廻りの制御方法を示す模式図である。
【図１０】本発明の第２実施形態における機能液供給系および吸引ユニット廻りの模式図である。
【図１１】本発明の第３実施形態における機能液供給系および吸引ユニット廻りの模式図である。
【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              ４０  ノズル形成面
６２  吸引ユニット                  １５１  加圧タンク
１５２  給液タンク                    １５３  加減圧手段
１５４  給液チューブ                  １６３  液位検出器
１８６  エアー供給用バルブ            １９１  エゼクタ
２０１  圧力コントローラ              ２０２  電空レギュレータ
２０４  タンク吸引チューブ            ２０５  タンク吸引用バルブ
２１２  液位調節バルブ                ２１４  ヘッド側供給バルブ
２５１  エアー排出チューブ            ２５２  第２エアー供給バルブ
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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