(57)【要約】【課題】ワークの縁部まで膜体を適切に形成することができ、なおかつメンテナンス性のよい膜体形成装置とこれを用いたレンズの製造方法、カラーフィルタの製造方法および有機ＥＬ装置の製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】機能液を導入した機能液吐出ヘッド２１の走査に伴う、ワークＷへの液滴吐出を、ワークＷの縁部からはみ出すように行って、ワークＷの表面に膜体を形成する膜体形成装置（描画装置）１であって、機能液吐出ヘッド２１から吐出され、ワークＷからはみ出した機能液を受ける樋状受け部材４１と、樋状受け部材４１の下流端に配管接続され、樋状受け部材４１から排出された機能液を貯留する廃機能液貯留手段４３とを備えたことを特徴とする。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドの走査に伴う、ワークへの液滴吐出を、前記ワークの縁部からはみ出すように行って、前記ワークの表面に膜体を形成する膜体形成装置であって、
前記機能液滴吐出ヘッドから吐出され、前記ワークからはみ出した前記機能液を受ける樋状受け部材と、
前記樋状受け部材の下流端に配管接続され、前記樋状受け部材から排出された機能液を貯留する廃機能液貯留手段とを備えたことを特徴とする膜体形成装置。
【請求項２】
前記樋状受け部材は、断面「Ｕ」字状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の膜体形成装置。
【請求項３】
前記樋状受け部材は、その上端開放部に前記ワークの周縁部が臨むように環状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の膜体形成装置。
【請求項４】
前記樋状受け部材は、下流端に向かって所定の排水勾配を有してい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膜体形成装置。
【請求項５】
前記樋状受け部材は、前記ワークを載置するワークテーブルに固定されて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膜体形成装置。
【請求項６】
前記樋状受け部材の溝内を洗浄する洗浄手段を更に設けた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膜体形成装置。
【請求項７】
前記洗浄手段は、洗浄液を貯留すると共に前記樋状受け部材の上流端に配管接続される洗浄液タンクを有していることを特徴とする請求項６に記載の膜体形成装置。
【請求項８】
前記洗浄手段は、前記洗浄液タンクと、前記洗浄液タンクに配管接続され、前記樋状受け部材の上部溝内に配管した洗浄液放出パイプとを有し、
前記洗浄液放出パイプには、洗浄液を放出する複数の放出孔が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の膜体形成装置。
【請求項９】
前記洗浄液放出パイプは、前記樋状受け部材の上部溝内の外側周面に沿って配管されていることを特徴とする請求項８に記載の膜体形成装置。
【請求項１０】
前記洗浄液放出パイプの各放出孔は、前記洗浄液を前記樋状受け部材の上部溝内の外側周面に向って放出することを特徴とする請求項８または９に記載の膜体形成装置。
【請求項１１】
前記廃機能液貯留手段の満液状態を検出する機能液満液検出手段と、
前記機能液滴吐出ヘッドの吐出動作を制御する制御手段とを更に備え、
前記制御手段は、前記機能液満液検出手段が前記廃機能液貯留手段の満液状態を検出すると、前記機能液滴吐出ヘッドの吐出動作を停止させ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膜体形成装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の膜体形成装置を用い、前記ワークであるレンズの表面にコーティング膜を形成するレンズの製造方法であって、
前記機能液滴吐出ヘッドに機能液である透光性のコーティング材料を導入し、
前記機能液滴吐出ヘッドを前記レンズの表面に対し相対的に走査し、前記コーティング材料を吐出して前記コーティング膜を形成することを特徴とするレンズの製造方法。
【請求項１３】
前記レンズが、眼鏡レンズであることを特徴とする請求項１２に記載のレンズの製造方法。
【請求項１４】
前記レンズが、トレイ上にセットした２枚１組の眼鏡レンズであることを特徴とする請求項１２に記載のレンズの製造方法。
【請求項１５】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の膜体形成装置を用い、前記ワークである基板上にフィルタエレメントを配列して成るカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、
前記フィルタエレメントを形成した後に、
前記機能液滴吐出ヘッドに機能液である透光性のコーティング材料を導入し、
前記機能液滴吐出ヘッドを前記基板に対し相対的に走査し、前記コーティング材料を吐出して前記オーバーコート膜を形成することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【請求項１６】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の膜体形成装置を用い、ＥＬ発光層を含む画素ピクセルを前記ワークである基板上に配列して成る有機ＥＬ装置の製造方法であって、
前記ＥＬ発光層を形成した後に、
前記機能液滴吐出ヘッドに機能液である液状電極材料を導入し、
前記機能液滴吐出ヘッドを前記基板に対し相対的に走査し、前記液状電極材料を選択的に吐出して前記対向電極膜を形成することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能液滴吐出ヘッドを用いてワーク表面に機能材料の膜体（薄膜）を形成する膜体形成装置、レンズの製造方法、カラーフィルタの製造方法および有機ＥＬ装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からある機能液滴吐出ヘッドとして、インクジェットプリンタ等のインクジェット装置におけるインクジェットヘッドが挙げられる。インクジェットヘッドは微小なインク滴をドット状に精度良く吐出することができるため、各種部品の製造分野に対するインクジェット技術の応用が期待されており、その一例として膜体形成装置（成膜装置）が考えられている。膜体形成装置は、機能液滴吐出ヘッドから樹脂等の機能材料を含有する機能液をワークに吐出させて、ワーク上に機能材料の膜体を形成させるものである（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００３−８４１２６号公報（第１３頁−第３８頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、膜体形成装置は、利用分野に応じてワーク上に多種多様な膜体を形成することが想定され、ワークの表面全域に均一な機能材料の膜体（薄膜）を形成することも考えられる。かかる場合、膜体形成装置では、ワークの縁部から機能液を幾分はみ出すように吐出することにより、ワークの表面全域に均一な機能材料の膜体（薄膜）を形成させることが考えられる。この場合、ワークの縁部からはみ出した機能液により装置内部を汚さないために、膜体形成装置に吸収材を配設し、ワークの縁部からはみ出した機能液を吸収部材で吸収させることが考えられる。しかしながら、工業用として利用される膜体形成装置では、大量の機能液が吐出されるために吸収材が機能液を吸収しきれなくなり、頻繁に吸収材を交換しなければならないことが予想される。このため、吸収材を用いた膜体形成装置はメンテナンス性が悪く効率的ではない。
【０００５】
そこで、本発明は、ワークの縁部まで膜体を適切に形成することができ、なおかつメンテナンス性のよい膜体形成装置、レンズの製造方法、カラーフィルタの製造方法および有機ＥＬ装置の製造方法を提供することをその目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドの走査に伴う、ワークへの液滴吐出を、ワークの縁部からはみ出すように行って、ワークの表面に膜体を形成する膜体形成装置であって、機能液滴吐出ヘッドから吐出され、ワークからはみ出した機能液を受ける樋状受け部材と、樋状受け部材の下流端に配管接続され、樋状受け部材から排出された機能液を貯留する廃機能液貯留手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、樋状受け部材により、装置内部がワークからはみ出した機能液で汚されることがないため、ワークの縁部にもワーク中央部と同様に機能液を吐出させて機能液を塗布することができる。その結果、塗り残しなくワークの表面全体に均一に機能液を吐出でき、ワークの表面に形成される膜体の厚さを均一にすることができる。また、樋状受け部材に滴下した機能液を廃機能液貯留手段に流下させることができる。そして、機能液は廃機能液貯留手段に貯留されるが、廃機能液貯留手段が機能液で満液状態になったときには、廃機能液貯留手段の交換、または貯留した機能液のみを廃棄すればよく、容易かつ効率的なメンテナンスが可能である。さらに、ワークからはみ出した機能液が廃機能液貯留手段にまとめて貯留されているので、廃機能液貯留手段に貯留されている機能液をリサイクルすることも可能である。なお、ワークの縁部からはみ出すように機能液を吐出すると共に、ワークの縁部からはみ出した機能液を樋状受け部材で受けるようにしているため、樋状受け部材の内側にワークが位置していればワーク全体に適切に機能液を塗布することができるので、ワークの載置位置を厳密に位置決めする必要がなくなる。したがって、ワークの載置位置を厳密に決定するための位置決め手段が不要となり装置の簡素化がはかれると共に、ワークの位置決めにかかる時間を削減することができ、生産性を向上させることができる。
【０００８】
この場合、樋状受け部材は、断面「Ｕ」字状に形成されていることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、樋状受け部材で受けた機能液が、樋状受け部材の凹状の底部に速やかに流れていくので、樋状受け部材の機能液を速やかに廃機能液貯留手段に排出することができる。
【００１０】
この場合、樋状受け部材は、その上端開放部にワークの周縁部を臨むように環状に形成されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、樋状受け部材をワークの縁部を臨むように環状に形成しているため、ワークの平面形状に合せて、省スペースかつ効率的にワークからはみ出して吐出された機能液を受けることができる。
【００１２】
この場合、樋状受け部材は、下流端に向かって所定の排水勾配を有していることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、樋状受け部材に設けた排水勾配により、樋状受け部材の機能液をより速やかに廃機能液貯留手段に排出することができる。なお、排水勾配としては、１／５０〜１／１００が好ましい。
【００１４】
この場合、樋状受け部材は、ワークを載置するワークテーブルに固定されていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、機能液滴吐出ヘッドの液滴吐出に伴ってワークが移動する場合であっても、常に樋状受け部材により、効率的にワークからはみ出した機能液を受けることができる。
【００１６】
この場合、樋状受け部材の溝内を洗浄する洗浄手段を更に設けたことが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、受けた機能液の乾燥等により、樋状受け部材の溝内が汚れても、洗浄手段によって洗浄することができる。このため、乾燥した機能液が樋状受け部材の溝内にこびり付くことがなく、機能液を廃機能液貯留手段に円滑に流下させることができる。
【００１８】
この場合、洗浄手段は、洗浄液を貯留すると共に樋状受け部材の上流端に配管接続される洗浄液タンクを有していることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、樋状受け部材を洗浄する洗浄液を洗浄液タンクに貯留することができる。また、洗浄液タンクが樋状受け部材の上流端と配管されているので、直接樋状受け部材へ送ることができると共に、樋状受け部材の上流端から洗浄液を樋状受け部材全体に効率良く送ることができる。
【００２０】
この場合、洗浄手段は、洗浄液タンクと、洗浄液タンクに配管接続され、樋状受け部材の上部溝内に配管した洗浄液放出パイプとを有し、洗浄液放出パイプには、洗浄液を放出する複数の放出孔が形成されていることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、洗浄液放出パイプによって洗浄液タンクの洗浄液を樋状受け部材に送り、洗浄液放出パイプの放出孔から洗浄の対象となる樋状受け部材の溝内に洗浄液を放出することができる。すなわち、樋状受け部材の全域に洗浄液を供給することができ、樋状受け部材の洗浄を良好に行うことができる。
【００２２】
この場合、洗浄液放出パイプは、樋状受け部材の上部溝内の外側周面に沿って配管されていることが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、洗浄液放出パイプが樋状受け部材の上部溝内の外側周面に沿って配管されているので、機能液が滴下しやすい樋状受け部材の溝内の外側周面を効率良く洗浄することができる。
【００２４】
この場合、洗浄液放出パイプの各放出孔は、洗浄液を樋状受け部材の上部溝内の外側周面に向かって放出することが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、洗浄液放出パイプの各放出孔により、洗浄液が樋状受け部材の上部溝内の外側周面に向かって放出されるので、樋状受け部材が機能液を受けることによって最も汚れる部位である、樋状受け部材外周面の略全体に洗浄液を放出することができ、洗浄液により機能液を効率良く洗い流すことができる。
【００２６】
これらの場合、廃機能液貯留手段の満液状態を検出する機能液満液検出手段と、機能液滴吐出ヘッドの吐出動作を制御する制御手段とを備え、制御手段は、機能液満液検出手段が廃機能液貯留手段の満液状態を検出すると、機能液滴吐出ヘッドの吐出動作を停止させることを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、機能液満液検出手段が廃機能液貯留手段の満液状態を検出すると、機能液滴吐出ヘッドの吐出動作を停止させるので、廃機能液貯留手段に貯留された廃機能液が廃機能液貯留手段から溢れてしまうことを防止することができる。なお、好ましくは、機能液満液検出手段が廃機能液貯留手段の満液状態を検出したら直ちに機能液滴吐出ヘッドの吐出動作を停止させるのではなく、薄膜形成途中のワークの薄膜形成が完了した後に機能液滴吐出ヘッドの吐出動作を停止させるようにする。
【００２８】
本発明のレンズの製造方法は、上記した膜体形成装置を用い、ワークであるレンズの表面にコーティング膜を形成するレンズの製造方法であって、機能液滴吐出ヘッドに機能液である透光性のコーティング材料を導入し、機能液滴吐出ヘッドをレンズの表面に対し相対的に走査し、コーティング材料を吐出してコーティング膜を形成することを特徴とする。そして、レンズが、眼鏡レンズであることが好ましい。
【００２９】
この構成によれば、レンズの表面に従来のディッピング法によらず、コーティング膜を簡単に形成することができる。このため、ディッピング法に伴うコーティング材料の無駄な消費（使用後廃棄する）を抑制することができる。また、レンズ面の全域に均一なコーティング膜（ハードコート）を形成することができる。
【００３０】
また、レンズが、トレイ上にセットした２枚１組の眼鏡レンズであることが、好ましい。これにより、眼鏡レンズにオペレータや構成装置が直接触れるのを回避することができると共に、２枚１組で販売される眼鏡レンズのコーティングを、全く同一の条件で行うことができる。
【００３１】
本発明のカラーフィルタの製造方法は、上記した膜体形成装置を用い、ワークである基板上にフィルタエレメントを配列して成るカラーフィルタを製造するカラーフィルタの製造方法であって、フィルタエレメントを形成した後に、機能液滴吐出ヘッドに機能液である透光性のコーティング材料を導入し、機能液滴吐出ヘッドを基板に対し相対的に走査し、コーティング材料を吐出してオーバーコート膜を形成することを特徴とする。
【００３２】
同様に、有機ＥＬ装置の製造方法は、上記した膜体形成装置を用い、ＥＬ発光層を含む画素ピクセルを前記ワークである基板上に配列して成る有機ＥＬ装置の製造方法であって、ＥＬ発光層を形成した後に、機能液滴吐出ヘッドに機能液である液状電極材料を導入し、機能液滴吐出ヘッドを基板に対し相対的に走査し、液状電極材料を選択的に吐出して対向電極膜を形成することを特徴とする。
【００３３】
これらの構成によれば、上記の膜体形成装置を、カラーフィルタの製造方法、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置の製造方法に適用することにより、そのオーバーコート膜や対向電極膜を効率良く形成することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、眼鏡レンズを製造する液滴吐出装置に本発明の膜体形成装置を適用したものであり、例えば、眼鏡レンズをＵＶカット剤やくもり防止剤の膜体でコーティングするなどのように、機能液を導入した機能液滴吐出ヘッドから機能液吐出対象物となる眼鏡レンズ（ワーク）に機能液を吐出させ、ワークを機能材料の膜でコーティング（ハードコート）するためのものである。なお、ワークＷとなる眼鏡レンズは、直径は約１０ｃｍの平面視円形であり、機能材料でコーティングされた後、所定の形状にカットされる。
【００３５】
図１は、実施形態に係る液滴吐出装置の基本構成を模式的に示した図である。図１に示すように、この液滴吐出装置１は、機能液を機能液吐出対象物となるワークＷに吐出するための機能液吐出手段２と、ワークＷを装置にセットするための載置手段３と、ワークからはみ出した機能液を貯留するための廃機能液貯留手段４と、後述する廃機能液貯留手段４の機能液による汚れを洗浄するための洗浄手段５とを備えている。そして、これら各手段は、コントローラ６にそれぞれ接続されており、コントローラ６はこれら各手段を相互に関連させながら制御している。
【００３６】
また、図示は省略したが、この液滴吐出装置１には、ワークＷを画像認識するワーク認識カメラ、ヘッドユニット１１（吐出ノズル２３）を画像認識するヘッド認識カメラ、各種インジケータ等の付帯装置が設けられ、これらもコントローラに接続されている。
【００３７】
この液滴吐出装置１は、載置手段３にセットしたワークＷに対し、機能液吐出手段２のヘッドユニット１１を走査させながら、ワークＷの表面に機能材料を含有する機能液を吐出することにより、ワークＷの表面に機能材料の膜体を形成し、ワークＷを機能材料でコーティングするものである。そして、この液滴吐出装置１では、ワークＷの表面全体を機能材料で均一にコーティングするために、ヘッドユニット１１はワークＷのどの部分に対しても均一に、すなわちワークＷの縁部に対してもワークＷの中央部に機能液を吐出するのと同様に、機能液を吐出する。そして、このようにワークＷの縁部にワークＷの中央部と同様に機能液を吐出するとワークＷから機能液が幾分はみ出すので、はみ出した機能液を受けると共に貯留する廃機能液貯留手段４を設けている。また、機能液をワークＷよりはみ出して吐出するので、ワークＷの載置位置を厳密に位置決めすることが不要となっている。
【００３８】
機能液吐出手段２は、図１に示すように、機能液滴吐出ヘッド２１を搭載したヘッドユニット１１と、ヘッドユニット１１を吊り下げて支持するメインキャリッジ１３と、載置手段３を介してワークＷを主走査方向（Ｘ軸方向）に移動させる一方、ヘッドユニット１１を副走査方向（Ｙ軸方向）に自在に移動させるＸ・Ｙ移動機構１４とを有している。
【００３９】
ヘッドユニット１１は、複数の機能液滴吐出ヘッド２１と、これを搭載したサブキャリッジ１２とで構成されている。機能液滴吐出ヘッド２１は、ヘッド基板や機能液導入部を有するサブキャリッジ装着部（図示省略）と機能液を吐出する吐出ノズル２３を有したヘッド本体２２とで構成されている。そして、ヘッド本体２２のノズル面２４には、それぞれが複数の吐出ノズル２３から成る２列のノズル列が形成されており、このノズル面２４を下方に突出させるよう、機能液滴吐出ヘッド２１はサブキャリッジ１２に装着（固定）されている。
【００４０】
サブキャリッジ１２には、機能液滴吐出ヘッド２１を装着するために２列の装着開口（図示省略）が設けられており、１列につき６個の装着開口が形成されている。すなわち、１列の装着開口には、機能液滴吐出ヘッド２１が６個ずつ装着され、サブキャリッジ１２には計１２個の機能液滴吐出ヘッド２１が装着されている。なお、装着開口は各機能液滴吐出ヘッド２１の装着位置を位置決めしており、ワークＷに対して十分な塗付密度が確保されるよう各機能液滴吐出ヘッド２１を配置するため、主走査方向に対して所定角度傾いて形成されている。なお、機能液滴吐出ヘッド２１の個数や配置は任意であり、ワークＷの種別等を考慮し、実状に合わせて設定することが可能である。例えば、機能液滴吐出ヘッド２１を千鳥状や階段状に配設するようにしてもよい。
【００４１】
メインキャリッジ１３は、ヘッドユニット１１を吊り下げるように支持するキャリッジ本体（図示省略）と、キャリッジ本体を支持すると共に後述のＹ軸テーブル１６に副走査方向（Ｙに軸方向）にスライド自在に支持されるヘッドブラケット（図示省略）で構成されている。キャリッジ本体は、θ軸方向に回転自在に構成されており、キャリッジ本体をθ方向に回転させることによって、θ軸方向に対するヘッド本体２２のノズル面２４の位置を適切な位置に調整できるようになっている。なお、θ軸方向の調整はヘッド認識カメラ（図示省略）の認識画像に基づいて行われる。
【００４２】
Ｘ・Ｙ移動機構１４は、ワークＷを載置する載置手段を支持するＸ軸テーブル１５と、Ｘ軸テーブル１５に直交すると共にヘッドブラケットを介してヘッドユニット１１を支持するＹ軸テーブル１６とで構成されている。Ｘ・Ｙ移動機構１４は、ワークＷの表面に適切に機能液を吐出させるため、機能液滴吐出ヘッド２１の駆動に同期して、ヘッドユニット１１およびワークＷを交互に移動させている。すなわち、この液滴吐出装置１では、Ｘ軸テーブル１５による主走査方向（Ｘ軸方向）へのワークＷの移動と、Ｙ軸テーブル１６による副走査方向（Ｙ軸方向）へのヘッドユニット１１の移動とが繰り返され、ワークＷの主走査方向への移動時に機能液が吐出されて、ワークＷの表面全域に機能材料の膜体が形成されている。
【００４３】
なお、本実施形態では、ワークＷを主走査方向に、ヘッドユニット１１を副走査方向に移動させるようにしているが、ワークＷに対してヘッドユニット１１を相対的に走査させる構成であればよく、ヘッドユニット１１が主走査方向に移動するよう構成してもよい。また、ワークＷを固定して、ヘッドユニット１１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。
【００４４】
次に、載置手段３について説明する。図２に示すように、載置手段３は、Ｘ軸テーブル１５に固定されたベースプレート３１を有しており、このベースプレート３１にワークＷのθ軸方向の補正を行うためのθテーブル３３と、ワークＷをセットするための吸着テーブル３４とが一体となって支持されている。すなわち、θテーブル３３および吸着テーブル３４によりワークテーブル３２が構成されている。ベースプレート３１は、θテーブル３３をθ軸方向に回転自在に支持していると共に、θテーブル３３を介して吸着テーブル３４を支持している。θテーブル３３は、ワーク認識カメラ（図示省略）の認識画像に基づき、吸着テーブル３４を介してセットしたワークＷを、θ軸方向に回転させることができ、これにより、ヘッドユニット１１に対してワークＷが適切な位置にセットされるようθ軸方向の補正を行っている。吸着テーブル３４には複数の吸引孔３５が形成されており、吸引孔３５からワークＷを吸引して、ワークＷを吸着テーブル３４に吸着固定している。
【００４５】
なお、θテーブル３３の水平面はワークＷよりも一回り小さく、吸着テーブル３４の水平面はワークＷと同じ大きさまたは一回り小さくなっており、ワークＷからはみ出した機能液でワークテーブル３２が汚れないようになっている。なお、本実施形態では直方体状のワークテーブル３２が図示されているが、円柱状のワークテーブル３２としても構わない。
【００４６】
次に、図２および図３を参照して、本発明の主要部となる廃機能液貯留手段４について説明する。廃機能液貯留手段４は、ワークＷからはみ出した機能液を受ける機能液受け４１と、機能液受け４１を支持する複数の支持ブラケット４２と、機能液受け４１から排出される機能液を貯留するための廃機能液タンク４３と、機能液受け４１と廃機能液タンク４３を接続する排出チューブ４４とで構成されている。
【００４７】
機能液受け４１は、断面が略「Ｕ」字形の樋状に形成され、外周面上部が内側に折り曲げられている。そして、ワークＷからはみ出した機能液を効率良く受けるため、機能液受け４１は、ワークＷの平面形状に合せて環状に形成されている。また、機能液受け４１は、底部に機能液を排出するための排出口５１を有しており、排出口５１には排出チューブ４４と接続するための排出口金具５２が取付けられている。また、機能液受け４１外周面の上端部には、後述する洗浄液放出パイプ６２と洗浄液供給チューブ６５とを接続するための接続口５３が設けられている。
【００４８】
図２に示すように、支持ブラケット４２は、載置手段３のθテーブル３３の側面に固定されて、環状に形成した機能液受け４１がセットしたワークＷの周縁部に常時臨むように、すなわちワークＷの周縁部と機能液受け４１の一部が重なり合うように、機能液受け４１を支持している。そして、複数の支持ブラケット４２がθテーブル３３に対し、周方向に均等に配設されている。また、支持ブラケット４２は、機能液受け４１で受けた機能液および後述する洗浄手段５からの洗浄液を速やかに排出するために、機能液受け４１を排出口５１に対して下り傾斜に支持している。
【００４９】
廃機能液タンク４３は、排出チューブ（シリコンチューブ）４４によって機能液受け４１と配管接続されており、ワークＷからはみ出して機能液受け４１で受けられた機能液を貯留している。また、廃機能液タンク４３は、機能液で満液になると適宜交換できるようになっている。なお、廃機能液タンク４３には、廃機能液タンク４３が満液状態であることを検出するための機能液満液検出器５４が設けられており、コントローラ６は、廃機能液タンク４３から機能液が溢れないよう機能液滴吐出ヘッド２１を制御している。なお、廃機能液タンク４３は、ステンレス製、樹脂製、ガラス製等のものが用いられる。
【００５０】
排出チューブ４４は、一端部を機能液受け４１の排出口金具５２に、他方の端部を廃機能液タンク４３に接続され、機能液受け４１と廃機能液タンク４３を配管接続している。排出チューブ４４には、機能液受け４１から廃機能液タンク４３への機能液の流れを閉塞する機能液閉塞バルブ５５が設けられている。
【００５１】
洗浄手段５は、図２および図３に示すように、機能液受け４１を洗浄するために、機能液を溶解する洗浄液を貯留する洗浄液タンク６１と、洗浄液を機能液受け４１に放出するための洗浄液放出パイプ６２と、洗浄液タンク６１と洗浄液放出パイプ６２を配管接続する洗浄液供給チューブ６５とで構成されている。なお、洗浄液タンク６１には、洗浄液の減液状態を検出するための洗浄液減液検出器６６が設けられ、洗浄液タンク６１の減液状態を検出できるようになっている。
【００５２】
洗浄液放出パイプ６２は、機能液受け４１の外周面上端部に設けた接続口５３に接続されると共に、機能液受け４１の折曲げ部分の内側に沿って環状に配設されている。そして、洗浄液放出パイプ６２は、接続口５３を介して、洗浄液供給チューブ６５（シリコンチューブ）と接続され、洗浄液供給チューブ６５により、洗浄液タンク６１と接続されている。洗浄液放出パイプ６２には、複数の洗浄液放出孔６３が略等間隔に設けられており、洗浄液が機能液受け４１に均一に洗浄液が放出されるようになっている。また、各洗浄液放出孔６３は、機能液受け４１の内壁側を向いており、洗浄液が機能液受け４１の内壁に効率良く放出されるようになっている。
【００５３】
洗浄液供給チューブ６５は、一端部を洗浄液タンク６１に、他方の端部を機能液受け４１の接続口５３に接続されており、接続口５３を介して、洗浄液タンク６１と洗浄液放出パイプ６２とを配管接続している。そして、所定の時間毎に機能液受け４１の洗浄を行うために、洗浄液供給チューブ６５の上流端には、コントローラ６に接続された電磁バルブ６６が設けられ、所定の時間毎に電磁バルブ６６が開閉するようにタイマー制御されている。ただし、電磁バルブ６６の開閉は、タイマー制御によらずに手動で行うようにしてもよい。
【００５４】
以上に述べた液滴吐出装置１の各手段は、コントローラ６によって制御されており、コントローラ６は、ワークＷに対して所定の条件で機能液の吐出を行うよう液滴吐出装置１全体を制御している。
【００５５】
例えば、機能液が貯留して廃機能液タンク４３の満液状態になると、機能液満液検出器５４が廃機能液タンク４３の満液状態を検出して、コントローラ６に満液信号を送る。すると、コントローラ６は、廃機能液タンク４３の満液状態であること示すインジケータ（図示省略）を点灯させ、廃機能液タンク４３の満液状態を報知する。そして、薄膜形成途中のワークＷの薄膜形成を完了させた後、廃機能液タンク４３から機能液を溢れさせないように機能液吐出手段２を停止させる。そして、満液状態の廃機能液タンク４３が交換され、満液信号が検出されなくなると、コントローラ６は、廃機能液タンク４３の満液状態であること示すインジケータを消灯すると共に、再び機能液吐出手段２を動作させる。なお、本実施形態において、廃機能液タンク４３の満液状態をインジケータ表示によって報知しているがこれに限られるものではなく、音声などにより報知を行ってもよい。
【００５６】
またこれと同様に、洗浄液タンク６１の洗浄液が所定量減少したことを検出する、洗浄液減液検出器６６からの減液信号に基づき、コントローラ６は、洗浄液減液インジケータ（図示省略）の点灯表示を行う。
【００５７】
次に、図４および図５を参照して、液滴吐出装置の第２実施形態について説明する。なお、以下の説明では、基本的に異なる部分を中心に説明する。この実施形態では、湾曲した眼鏡レンズをワークテーブル３２に容易にセットできるように、トレイ７１を介してワークＷをワークテーブル３２にセットするようになっている。
【００５８】
図５に示すように、トレイ７１には、ワークＷのセット部となる２個の凹部７２が形成されており、眼鏡レンズが２枚を１組として取り扱われることを考慮して、１組２枚のワークＷを位置決めして載置（セット）できるようになっている。ワークＷである眼鏡レンズは平面視円形かつ湾曲した形状であるため、これに対応して、凹部７２は、平面視略円形となっていると共に、底面から開口部にかけて広がった傾斜面を有する形状となっている。また、トレイ７１は、平面視長方形で、短辺の長さはワークＷの直径よりも短くなっており、それぞれのワークＷの縁部がトレイ７１の四方からはみ出すように、２枚のワークＷをセットするようになっている。このように、トレイ７１からワークＷをはみ出させてセットする構成とすることにより、ワークＷをトレイ７１上に容易にセット可能であると共に、セットしたワークＷを扱い易くなっている。
【００５９】
なお、本実施形態で用いるトレイ７１は、２枚１組のワークＷをセットするようになっているが、１枚のトレイ７１に１枚のワークＷをセットする構成としてもよい。また、本実施形態では、底面から開口部にかけて傾斜する凹部７２の斜面部でワークＷを支持する構成となっているが、凹部７２の底部に、同じ長さのピンを少なくとも３本配設し、ピンによりワークＷを位置決め支持する構成とすることも可能である。
【００６０】
本実施形態の載置手段３は、第１実施形態と同様の構成であるが、ワークテーブル３２（吸着テーブル３４）には、直接ワークＷがセット（載置）されるのではなく、トレイ７１を介して２枚のワークが載置される点で第１実施形態と異なっている。また、第１実施形態では、ワークテーブル３２（θテーブル３３および吸着テーブル３４）の水平面がワークＷからはみ出さないようになっていたが、本実施形態では、載置するトレイ７１からワークテーブル３２（θテーブル３３および吸着テーブル３４）の水平面がはみ出さないように構成されている。すなわち、ワークテーブル３２は、その水平面がトレイ７１の水平面よりも小さくなるよう構成されている。
【００６１】
廃機能液貯留手段４も第１実施形態と同様の構成であるが、図４に示すように、機能液受け４１は、ワークＷではなく、トレイ７１の平面形状に合せて環状に形成されている。そして、機能液受け４１の一部分が、ワークテーブル３２（吸着テーブル３４）にセットしたトレイ７１の周縁部およびセットしたトレイ７１からはみ出している２枚のワークＷの周縁部と重なり合うように、機能液受け４１は支持されている。したがって、ワークＷに対してはみ出すように機能液滴吐出ヘッド２１の吐出駆動を行っても、ワークＷからはみ出した機能液は機能液受け４１によって受けられるため、装置内部を機能液で汚すことがない。
【００６２】
また、第１実施形態と同様に、機能液受け４１には排出口５１が形成されており、機能液受け４１は排出口５１に対して下り傾斜に支持されている。したがって、機能液受け４１で受けた機能液および機能液受け４１に放出された洗浄液を、速やかに排出口５１から排出できるようになっている。なお、ワークＷからはみ出すように機能液を吐出させた場合、ワークＷを載置しているトレイ７１は機能液で汚れることになるが、汚れたトレイ７１はワークＷへのコーティングが終了後、洗浄液で洗浄されるようになっており、再度使用できるようになっている。
【００６３】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第２実施形態と略同様であるが、第２実施形態はワークＷをセットした１枚のトレイ７１をセットして、１枚のトレイ７１にセットされた１組のワークをコーティング処理する構成であったのに対し、本実施形態では複数枚（３枚）のトレイ７１をセットして、同時に複数組（３組）のワークＷの処理が行える点で異なっている。
【００６４】
図６（ｃ）に示すように、載置手段３は、Ｘ軸テーブル１５に固定されたベースプレート３１を有し、ベースプレート３１上には、θテーブル３３および吸着テーブル３４から成る複数（３個）のワークテーブル３２が配設されている。各ワークテーブル３２の水平面は、トレイ７１からはみ出さないようトレイ７１よりも一回り小さくなっている。
【００６５】
廃機能液貯留手段４は、第２実施形態と同様の構成であるが、本実施形態の機能液受け４１は、トレイ７１の平面形状、および各ワークテーブル３２の配置に合せて形成されている。具体的には、図６（ａ）に示すように、機能液受け４１は、単に環状に形成されているだけではなく、ワークテーブル３２とワークテーブル３２との間に吐出された機能液を受けることができるように、全ワークテーブル３２を囲うように形成されている。すなわち、ワークテーブル３２の間にも機能液受け４１が配設され、ワークＷからはみ出した機能液を全て機能液受け４１で受けられるようになっている。
【００６６】
また、機能液受け４１は、断面略「Ｕ」字状であると共に、その上端部は双方とも内側に折り曲げられている。そして、ワークテーブル３２に固定される側の折曲げ部分がワークテーブル３２にセットしたトレイ７１の内側に位置するよう、機能液受け４１は支持ブラケット４２により支持されており、ワークＷからはみ出した機能液が折曲げ部にかからないようになっている。
【００６７】
洗浄手段５も第１実施形態および第２実施形態と同様の構成であるが、図６（ａ）に示すように、洗浄液放出パイプ６２が機能液受け４１の環状部分だけではなく、各ワークテーブル３２間に配設された機能液受け４１にも配設されている点で異なっている。機能液受け４１の環状部分には上記した実施形態と同様に洗浄液放出パイプ６２が配設されるが、各ワークテーブル３２間の機能液受け４１には、両折曲げ部の内側に沿って洗浄液放出パイプ６２が配設される。なお、図示省略したが、本実施形態でも、洗浄液放出パイプ６２に設けられた各洗浄液放出孔６３は、機能液受け４１の壁面を向いており、機能液受け４１に付着した機能液を効率よく洗浄可能となっている。
【００６８】
次に、第４実施形態について説明する。本実施形態も第３実施形態と略同様の構成をしており、複数枚（３枚）のトレイ７１をセットして、複数組（３組）のワークＷに対して同時にコーティング処理を行えるようになっている。本実施形態で用いるトレイ７１は、上述したものと略同様であるが、第２および第３実施形態で用いたトレイ７１は、平面視長方形のトレイ７１の四辺からワークＷをはみ出す構成となっていたのに対し、本実施形態のトレイ７１は、１組の長辺部分からのみワークＷをはみ出す構成となっている（図６（ｂ）参照）。
【００６９】
図６（ｂ）に示すように、廃機能液貯留手段４の機能液受け４１は、トレイ７１およびワークＷからはみ出した機能液を受けることができるよう、ワークＷがはみ出しているトレイ７１の長辺部分に沿って配設されている。機能液受け４１は、トレイ７１の長辺部分の長さに対応して形成された、断面略「Ｕ」字状の４つの樋状部材４１ａで構成されている。各樋状部材４１ａは、支持ブラケット４２により、トレイ７１の長辺部分に沿って傾斜して配設されている。各樋状部材４１ａは、その下端部の近傍の底部に排出口５１が形成され、上端部には、洗浄液放出パイプ６２と洗浄液供給チューブ６５とを接続するための接続口５３が形成されている。なお、廃機能液タンク４３に接続された排出チューブ４４は、分岐して各排出口５１に接続されている。
【００７０】
洗浄手段５の構成も上記した実施形態と同様であるが、各樋状部材４１ａの接続口５３に一端を接続した洗浄液放出パイプ６２は、接続口５３近傍で２分岐し、樋状部材４１ａの内壁面に沿って、樋状部材の上端部に配設されている。すなわち、本実施形態の機能液受け４１には、計８本の洗浄液放出パイプが配設されている。また、洗浄液タンク６１に接続された洗浄液供給チューブ６５は、４本に分岐して、各接続口５３に繋ぎ込まれ、洗浄液タンク６１と洗浄液放出パイプ６２とを接続している。
【００７１】
このように、第２実施形態ないし第４実施形態の液滴吐出装置１によれば、
機能液受け４１によりトレイ７１からはみ出した機能液が受けられ、装置内部が機能液で汚れることがない。すなわち、ヘッドユニット１１がワークＷに臨む手前から機能液滴吐出ヘッド２１を駆動することが可能となり、ワークＷの縁部にもワークＷ中央部と同様に機能液を吐出させて機能液を塗布することができ、塗り残しなくワークＷの表面全体に均一に膜体を形成することができる。
【００７２】
ところで、本発明の液滴吐出装置１は、眼鏡レンズのコーティングをはじめ、各種光学レンズのコーティングを行うことも可能であり、且つ各種フラットディスプレイの製造方法等にも適用可能である。そこで、この液滴吐出装置１を用いた製造方法を、液晶表示装置の製造方法および有機ＥＬ装置の製造方法を例に、簡単に説明する。
【００７３】
図７は、液晶表示装置の断面図である。同図に示すように、液晶表示装置（カラー）４５０は、上下の偏光板４６２、４６７間に、カラーフィルタ４００と対向基板４６６とを組み合わせ、両者の間に液晶組成物４６５を封入することにより構成されている。また、カラーフィルタ４００と対向基板４６６間には、配向膜４６１、４６４が構成され、一方の対向基板４６６の内側の面には、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）素子（図示せず）と画素電極４６３とがマトリクス状に形成されている。
【００７４】
カラーフィルタ４００は、マトリクス状に並んだ画素（フィルタエレメント）を備え、画素と画素の境目は、仕切り（バンク）４１３によって区切られている。画素の１つ１つには、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかの液状材料（フィルタ材料）が導入されている。すなわち、カラーフィルタ４００は、透光性の基板４１１と、遮光性の仕切り４１３とを備えている。仕切り４１３が形成されていない（除去された）部分は、上記画素を構成する。この画素に導入された各色の液状材料は着色層４２１を構成する。仕切り４１３及び着色層４２１の上面には、オーバーコート層４２２及び電極層４２３が形成されている。
【００７５】
そして、本実施形態では、仕切り４１３で区切られて形成された画素内に、上記Ｒ、Ｇ、Ｂの各液状材料を液滴吐出液滴吐出方式により導入する。すなわち、機能液滴吐出ヘッド２１により、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色の液滴を着色層形成領域毎に選択的に吐出する。次に、塗布した液状材料を乾燥させることにより、着色層４２１が得られる。同様に、液滴吐出方式により、オーバーコート層４２２を形成する。
【００７６】
本実施形態では、上記の着色層４２１の形成においては、機能液滴吐出ヘッド２１の傾き角度を適宜可変して、各吐出ノズル２３のピッチと画素のピッチを合致するように調整し、オーバーコート層４２２の形成においては、機能液滴吐出ヘッド２１の傾き角度を適宜可変して、その膜厚を調整するようにしている。
【００７７】
同様に、図８を参照して、有機ＥＬ装置とその製造方法を説明する。同図に示すように、有機ＥＬ装置５００は、ガラス基板５０１上に回路素子部５０２が積層され、回路素子部５０２の上に主体を為す有機ＥＬ素子５０４が積層されている。また有機ＥＬ素子５０４の上側には、不活性ガスの空間を存して封止用基板５０５が形成されている。
【００７８】
有機ＥＬ素子５０４には、無機物バンク層５１２ａとこれに重ねた有機物バンク層５１２ｂによりバンク５１２が形成され、このバンク５１２により、マトリクス状の画素が画成されている。そして、各画素内には、下側から画素電極５１１、Ｒ・Ｇ・Ｂの発光層５１０ｂおよび正孔注入／輸送層５１０ａが積層され、且つ全体がＣａやＡｌ等の薄膜を複数層に亘って積層した対向電極５０３で覆われている。
【００７９】
そして、本実施形態では、液滴吐出方式により、Ｒ・Ｇ・Ｂの発光層５１０ｂおよび正孔注入／輸送層５１０ａを形成するようにしている。また、正孔注入／輸送層５１０ａを形成した後に、同様に液滴吐出方式により、ＣａやＡｌ等の液状金属材料を用いて、対向電極５０３を形成するようにしている。なお、封止用基板５０５に代えて、この部分を気密性の高い樹脂で封止する場合には、これを液滴吐出方式で行うことが好ましい。
【００８０】
本実施形態においても、発光層５１０ｂおよび正孔注入／輸送層５１０ａの形成においては、機能液滴吐出ヘッド２１の傾き角度を適宜可変して、各吐出ノズル２３のピッチと画素のピッチを合致するように調整し、対向電極５０３の形成においては、機能液滴吐出ヘッド２１の傾き角度を適宜可変して、その膜厚を調整するようにしている。
【００８１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の膜体形成装置、レンズの製造方法、カラーフィルタの製造方法および有機ＥＬ装置の製造方法によれば、樋状受け部材により、装置内部がワークからはみ出した機能液で汚されることがないため、ワークの縁部にもワーク中央部と同様に機能液を吐出させて機能液を塗布することができ、塗り残しなくワークの表面全体に均一に膜体を形成することができる。また、樋状受け部材に滴下した機能液は廃機能液貯留手段に貯留され、廃機能液貯留手段が機能液で満液状態になったときには、廃機能液貯留手段の交換、または貯留した機能液のみを廃棄すればよいので、容易かつ効率的なメンテナンスが可能となる。さらに、機能液をワークＷよりはみ出して吐出するので、ワークＷの載置位置を厳密に位置決めすることが不要となり装置の簡素化がはかれると共に、ワークの位置決めにかかる時間を削減することができ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の膜体形成装置を適用した、実施形態に係る液滴吐出装置の基本構成を模式的に示した図である。
【図２】実施形態に係る液滴吐出装置の廃機能液貯留手段廻りの縦断面図である。
【図３】実施形態に係る液滴吐出装置の廃機能液貯留手段の外観斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る液滴吐出装置の基本構成を模式的に示した図である。
【図５】トレイの説明図であり、（ａ）は、トレイの外観斜視図、（ｂ）は、トレイにワークをセットしたときのＡ−Ａ断面図である。
【図６】廃機能液貯留手段廻りの模式図であり、（ａ）は、本発明の第３実施形態における廃機能液貯留手段廻りの模式図、（ｂ）は、本発明の第４実施形態における廃機能液貯留手段廻りの模式図、（ｃ）は、第３実施形態における廃機能液貯留手段周りを模式的に示した断面図である。
【図７】実施形態のカラーフィルタの製造方法により製造される液晶表示装置の断面図である。
【図８】実施形態の製造方法により製造される有機ＥＬ装置の断面図である。
【符号の説明】
１　液滴吐出装置　　　　　　　　　　２　機能液吐出手段
３　載置手段　　　　　　　　　　　　４　廃機能液貯留手段
５　洗浄手段　　　　　　　　　　　　６　コントローラ
１１　ヘッドユニット　　　　　　　　２１　機能液滴吐出ヘッド
３２　ワークテーブル　　　　　　　　３３　θテーブル
３４　吸着テーブル　　　　　　　　　４１　機能液受け
４３　廃機能液タンク　　　　　　　　４４　排出チューブ
５１　排出口　　　　　　　　　　　　５３　接続口
６１　洗浄液タンク　　　　　　　　　６２　洗浄液放出パイプ
６５　洗浄液供給チューブ　　　　　　７１　トレイ
４００　カラーフィルタ　　　　　　　４２２　オーバーコート層
４６６　基板　　　　　　　　　　　　５００　有機ＥＬ装置
５０１　基板　　　　　　　　　　　　５０３　対向電極
Ｗ　ワーク（眼鏡レンズ）
【図１】
2004000921.tif 000003
【図２】
2004000921.tif 000004
【図３】
2004000921.tif 000005
【図４】
2004000921.tif 000006
【図５】
2004000921.tif 000007
【図６】
2004000921.tif 000008
【図７】
2004000921.tif 000009
【図８】
2004000921.tif 000010