(57)【要約】【課題】サブキャリッジの交換作業及び液滴吐出ヘッドの吐出重量測定を効率よく行うとともに、チャンバ内を効率よく温度調節できるパターン形成装置を提供する。【解決手段】描画エリアＡ１の両側のそれぞれに、各第１〜第６キャリッジプレートＰ１〜Ｐ６に設けたキャリッジを待機させる待機エリアＡ２をＹ軸方向に沿って設けた。従って、各第１〜第６キャリッジプレートＰ１〜Ｐ６をそれぞれ移動させて、液滴吐出ヘッドを備えたサブキャリッジの交換作業を、各待機エリアＡ２で同時期に行うことができる。また、熱源となる液滴吐出ヘッドをチャンバ２の略中心位置に配置して描画することができる。さらに、各待機エリアＡ２のそれぞれには、液滴吐出ヘッドから吐出される液滴の吐出重量を測定する重量測定ユニット５４を設けた。従って、各液滴吐出ヘッドの吐出重量測定を、各待機エリアＡ２で同時期に行うことができる。【選択図】図２
2009136773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能液を液滴にして吐出する液滴吐出ヘッドが設けられたサブキャリッジを搭載し、描画エリアと待機エリアとの間をそれぞれ独立して移動可能なキャリッジを複数備え、
前記複数のキャリッジを前記描画エリアに配置して、前記描画エリアの直下を主走査方向に往復移動する搬送テーブルに載置された基板と前記複数のキャリッジとを相対移動させながら、前記液滴吐出ヘッドから機能液を液滴にして吐出し、前記基板にパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記液滴吐出ヘッドから吐出される液滴の吐出重量を測定する重量測定ユニットと、
前記液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンスユニットと、
を備えた待機エリアを複数設けたことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン形成装置において、
前記待機エリアは、前記搬送テーブルが往復移動する搬送経路の両側に設けられたことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパターン形成装置において、
前記待機エリアは、前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って設けたことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のパターン形成装置において、
前記メンテナンスユニットは、
前記液滴吐出ヘッドの各ノズルが形成されたノズル形成面を払拭するワイピングユニットと、
前記キャリッジに設けた各液滴吐出ヘッドをキャップするとともに、同液滴吐出ヘッドから前記機能液を吸引するキャッピングユニットと、
を備えたことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載のパターン形成装置において、
前記キャッピングユニットは、前記メンテナンスユニットのそれぞれに略同数となるように設けられたことを特徴とするパターン形成装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のパターン形成装置において、
前記待機エリアのそれぞれには、前記重量測定ユニットを複数台設けたことを特徴とするパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、機能液を使って基板上に所望のパターンを形成する装置として、機能液を液滴にして吐出するインクジェット装置、すなわち液滴吐出装置が知られている。液滴吐出装置は、機能液を液滴にして吐出する液滴吐出ヘッドを描画エリアに配置して、ステージに載置される基板と液滴吐出ヘッドとを２次元的に相対移動させながら、液滴吐出ヘッドから吐出される機能液の液滴を基板上の任意の箇所に配置することによりパターンを形成する。
【０００３】
近年では、複数の液滴吐出ヘッドを備えたサブキャリッジをキャリッジに固定して、さらに、このキャリッジを複数搭載した多キャリッジタイプの液滴吐出装置が知られている。このような液滴吐出装置は、大画面カラーフィルタの製造などに用いられ、複数のキャリッジから同時に液滴を吐出することで、その描画速度を向上させている。
【０００４】
ところで、このような液滴吐出装置には、液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンスユニットが設けられている（例えば、特許文献１）。メンテナンスユニットには、液滴吐出ヘッド内の機能液を各ノズルから吸引する吸引ユニットや液滴吐出ヘッドのノズルプレートに付着した機能液を払拭するワイピングユニットなどが設けられている。
【０００５】
また、高精細なパターンを形成するためには、各液滴吐出ヘッドから吐出される液滴の吐出重量を測定する重量測定ユニットを設けて、該重量測定ユニットの測定結果に基づいて、各液滴吐出ヘッドから吐出される液滴の吐出重量が等しくなるように調整することが望ましい。この吐出重量測定は、描画前すなわち液滴吐出ヘッドのメンテナンス後に行われるので、重量測定ユニットは、メンテナンスユニットと並設して設置することが望ましい。従って、メンテナンスユニットの描画エリア側に隣接した位置に重量測定ユニットを設けた液滴吐出装置が実用化されている。
【０００６】
ところで、液滴吐出ヘッドに目詰まりや損傷などの不具合が発生したときには、液滴吐出ヘッドを備えたサブキャリッジの交換作業が行われる。このサブキャリッジの交換作業は、各キャリッジをメンテナンスユニットの直上に移動させて、作業者によって行われる。そして、交換作業が終了すると、液滴吐出装置は、各キャリッジのアライメント、及び、各キャリッジに設けた液滴吐出ヘッドに機能液の初期充填などを行った後、各キャリッジに設けた液滴吐出ヘッドの吐出重量測定を行い、各キャリッジを描画エリアへと配置する。
【特許文献１】特開２００６−７６０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した液滴吐出装置では、複数の作業者によって、サブキャリッジの交換作業を行うと、各作業者の作業スペースが干渉してしまい、サブキャリッジの交換作業を複数台同時に行うことが困難であった。また、液滴吐出装置の省スペース化を考慮すると、重量測定ユニットの設置台数が限られてしまい、吐出重量測定を順番に行わなければならない。そのため、吐出重量測定の「順番待ち」状態のキャリッジが発生してしまい、全てのキャリッジに対して吐出重量測定を行うには、かなりの時間を必要としていた。
【０００８】
従って、サブキャリッジの交換作業を開始して、次に基板に描画できるようになるまで多大な時間を要することとなり、液滴吐出装置の生産性を著しく低下させていた。
また、描画中の液滴吐出ヘッドは、該液滴吐出ヘッドを駆動させる駆動素子によって発熱する。そのため、液滴吐出装置を温度が所定の温度になるように温度調節されたチャンバ内に設置しているが、上述した液滴吐出装置では、熱源となる液滴吐出ヘッドがチャンバ内の一方に偏ってしまい、チャンバ内の温度調節が効率よく行われていない虞があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、サブキャリッジの交換作業及び液滴吐出ヘッドの吐出重量測定を効率よく行うとともに、チャンバ内を効率よく温度調節できるパターン形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のパターン形成装置は、機能液を液滴にして吐出する液滴吐出ヘッドが設けられたサブキャリッジを搭載し、描画エリアと待機エリアとの間をそれぞれ独立して移動可能なキャリッジを複数備え、前記複数のキャリッジを前記描画エリアに配置して、前記描画エリアの直下を主走査方向に往復移動する搬送テーブルに載置された基板と前記複数のキャリッジとを相対移動させながら、前記液滴吐出ヘッドから機能液を液滴にして吐出し、前記基板にパターンを形成するパターン形成装置であって、前記液滴吐出ヘッドから吐出される液滴の吐出重量を測定する重量測定ユニットと、前記液滴吐出ヘッドのメンテナンスを行うメンテナンスユニットと、を備えた待機エリアを複数設けた。
【００１１】
本発明のパターン形成装置によれば、複数のキャリッジを、各待機エリアに分散させて配置することによって、各キャリッジに設けたサブキャリッジの交換作業をそれぞれの待機エリアにおいて行うことができる。すなわち、複数のサブキャリッジを同時期に交換することができる。従って、全てのサブキャリッジの交換作業が終了するまで要する時間を短縮することができる。
【００１２】
また、例えば、キャリッジを待機エリアから描画エリアに配置するときなどに行われる、液滴吐出ヘッドから吐出される液滴の吐出重量測定を、各待機エリアのそれぞれに設けた重量測定ユニットを用いて同時期に行うことができる。従って、全てのキャリッジが吐出重量測定を終了するまでに要する時間を短縮することできる。
【００１３】
その結果、パターン形成装置の稼働率が向上することから、パターン形成装置の生産効率を向上させることができる。
このパターン形成装置は、前記待機エリアは、前記搬送テーブルが往復移動する搬送経路の両側に設けることが好ましい。
【００１４】
このパターン形成装置によれば、搬送経路の両側に待機エリアを設けることによって、例えば、パターン形成装置全体を搬送経路に対して略対称になるようにすることができる。従って、室内が所定の温度になるように温度調節されたチャンバ内にパターン形成装置を設置したときに、描画中に発熱してしまう液滴吐出ヘッドを同チャンバ内の中心付近に配置することができる。その結果、液滴吐出ヘッドから発熱した熱を周辺に効率よく拡散させ、同チャンバ内を所定の温度に温度調節しやすくすることができる。
【００１５】
このパターン形成装置には、前記待機エリアは、前記主走査方向と直交する副走査方向に沿って設けることが好ましい。
このパターン形成装置によれば、待機エリアは、搬送テーブルが往復移動する搬送経路の両側に、副走査方向に沿って設けられる。すなわち、キャリッジが描画エリアと各待機エリアとの間を移動するときには副走査方向に移動させるだけでよい。従って、例えば、
キャリッジを案内する案内レールを副走査方向に沿って形成だけでよいことから、パターン形成装置が複雑な構造になることを回避することができる。
【００１６】
このパターン形成装置は、前記メンテナンスユニットは、前記液滴吐出ヘッドの各ノズルが形成されたノズル形成面を払拭するワイピングユニットと、前記キャリッジに設けた各液滴吐出ヘッドをキャップするとともに、同液滴吐出ヘッドから前記機能液を吸引するキャッピングユニットと、を備えることが好ましい。
【００１７】
このパターン形成装置によれば、メンテナンスユニットにワイピングユニットを設けることによって、液滴吐出ヘッドのノズル形成面に付着した機能液を払拭することができる。また、キャッピングユニットを設けることによって、各キャリッジが待機しているときに液滴吐出ヘッドをキャップして、液滴吐出ヘッド内の機能液の乾燥を抑制するとともに、液滴吐出ヘッド内の増粘した機能液を吸引して、液滴吐出ヘッド内に新鮮な機能液を導入することができる。
【００１８】
このパターン形成装置は、前記キャッピングユニットは、前記メンテナンスユニットのそれぞれに略同数となるように設けることが好ましい。
このパターン形成装置によれば、例えば、待機エリアを２つ設けたときに、各待機エリアに配置されるキャリッジを略半数になるようにすることができる。従って、サブキャリッジの交換作業、及び、液滴吐出ヘッドの吐出重量測定を、各待機エリアにおいて同時期に行うことができることから、待機エリアを１つ設けたときと比べて、略半分の時間で行うことができる。
【００１９】
このパターン形成装置は、前記待機エリアのそれぞれには、前記重量測定ユニットを複数台設けてもよい。
このパターン形成装置によれば、キャリッジに搭載した各液滴吐出ヘッドの吐出重量測定を、１つの重量測定エリアにおいて複数のキャリッジに対して行うことができる。従って、液滴吐出ヘッドの吐出重量測定を、より短時間で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施したパターン形成装置の一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、ブラックマトリクスが形成されたガラス基板に赤、緑、青のカラーフィルタを形成するためのパターン形成装置としての液滴吐出装置１の概略構成を示している。液滴吐出装置１は、図１及び図２に示すように、図示しない空調装置によって所定の温度に温度調節されているチャンバ２内に設置されている。液滴吐出装置１は、床面に主走査方向（Ｘ軸方向）に延在した基台３が設置され、その上面３ａに搬送経路としての一対のＸ軸ガイドレール１１が主走査方向（Ｘ軸方向）に敷設され、その一対のＸ軸ガイドレール１１にはＸ軸移動プレート１２が載置されている。Ｘ軸移動プレート１２は、Ｘ軸ガイドレール１１に沿って主走査方向に移動可能に搭載されている。一対のＸ軸ガイドレール１１には、Ｘ軸リニアモータＭ１が備えられ、Ｘ軸リニアモータＭ１は、一対のＸ軸ガイドレール１１に載置されたＸ軸移動プレート１２を、エアスライダ（図示省略）を介してＸ軸方向に往復移動させる。
【００２１】
尚、図１において、主走査方向をＸ軸方向、主走査方向（Ｘ軸方向）に直交する副走査方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向（上下方向）をＺ軸方向、Ｚ軸方向回りの回動方向をθ方向と表記する。
【００２２】
Ｘ軸移動プレート１２の上面には、搬送テーブルとしての基板ステージ１４が設けられている。基板ステージ１４は、真空吸着テーブルであって、その上面にガラス基板よりなるカラーフィルタ基板（ＣＦ基板という）Ｗを吸着固定し、同ＣＦ基板Ｗを搬送する。基
板ステージ１４は、Ｘ軸移動プレート１２と基板ステージ１４との間に設けた破線で示すステージ回動機構１６によって、Ｘ軸移動プレート１２に対してθ方向に回動可能に支持固定されている。
【００２３】
従って、基板ステージ１４（ＣＦ基板Ｗ）は、Ｘ軸移動プレート１２とともにＸ軸方向（主走査方向）に移動する。また、基板ステージ１４（ＣＦ基板Ｗ）は、Ｘ軸移動プレート１２の平面（ＸＹ平面（水平面））に対して平行にθ方向に回動する。
【００２４】
前記Ｘ軸ガイドレール１１の上方向を跨ぐように、Ｙ軸方向に沿って形成された、一対のＹ軸ガイドレール１８が配設されている。一対のＹ軸ガイドレール１８には、それぞれの両端に基台３から離間した床に立設された支柱１９ａ及び支柱１９ｂがそれぞれ設けられているとともに、基台３の近傍の床に立設された支柱１９ｃ及び支柱１９ｄがそれぞれ設けられている。一対のＹ軸ガイドレール１８は、Ｘ軸方向に予め定めた間隔をおいて平行に配設されている。尚、本実施形態では、図２に示すように、Ｙ軸方向に平行に延びた一対のＹ軸ガイドレール１８において、基台３の上方位置を描画エリアＡ１、基台３から離間した位置であって描画エリアＡ１に隣接した位置をそれぞれ待機エリアＡ２としている。
【００２５】
一対のＹ軸ガイドレール１８の間に、キャリッジプレートＰが差し渡されるように配置されている。尚、本実施形態では、６つのキャリッジプレートＰが配置され、図２の右側から順に、第１，第２，第３，第４，第５，第６キャリッジプレートＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６としている。そして、各第１〜第６キャリッジプレートＰ１〜Ｐ６は、Ｙ軸ガイドレール１８に沿って副走査方向（Ｙ軸方向）に移動可能に載置されている。一対のＹ軸ガイドレール１８には、Ｙ軸リニアモータＭ２を備え、Ｙ軸リニアモータＭ２は、一対のＹ軸ガイドレール１８に載置された各第１〜第６キャリッジプレートＰ１〜Ｐ６を、それぞれエアスライダ（図示省略）を介してＹ軸方向に往復移動させる。つまり、各第１〜第６キャリッジプレートＰ１〜Ｐ６は、Ｙ軸ガイドレール１８上の描画エリアＡ１、及び、各待機エリアＡ２を往復移動するようになっている。
【００２６】
各第１〜第６キャリッジプレートＰ１〜Ｐ６の上面には、機能液供給ユニット２２とヘッド用電装ユニット２３とがそれぞれ載置されている。機能液供給ユニット２２は、機能液Ｆ（図４（ｂ）参照）を所定量貯蔵して、各液滴吐出ヘッド４０（図４（ａ），（ｂ）参照）に機能液Ｆを供給するための供給回路装置である。ヘッド用電装ユニット２３は、各液滴吐出ヘッド４０を駆動するための電気信号を供給するための電気回路装置である。
【００２７】
また、ここでいう機能液Ｆとは、ＣＦ基板Ｗに形成されたブラックマトリクスの枠内に配置される赤、緑、青のフィルタ用インクである。機能液Ｆは、ＣＦ基板Ｗに形成されたブラックマトリクスの枠内に配置された後に乾燥されると、赤、緑、青のフィルタとなる。
【００２８】
図３に示すように、各第１〜第６キャリッジプレートＰ１〜Ｐ６の各下面の中央位置には、吊下機構２５が設けられ、その吊下機構２５の下端部にキャリッジ３０が取着されている。
【００２９】
吊下機構２５は、吊下基板２６と、吊下回動枠２７と、吊下支持枠２８とを有している。吊下基板２６は、各第１〜第６キャリッジプレートＰ１〜Ｐ６の下面中央位置に連結固定され、その下端部に吊下回動枠２７を連結している。吊下回動枠２７は、その下端部に吊下支持枠２８をθ方向に回動可能に連結支持している。吊下回動枠２７には、θ軸回動モータ（図示省略）を有し、θ軸回動モータは吊下支持枠２８を吊下基板２６（各第１〜第６キャリッジプレートＰ１〜Ｐ６）に対してθ方向に回動させるようになっている。吊
下支持枠２８には、キャリッジ３０が支持固定され、吊下機構２５に垂設されたキャリッジ３０をθ方向に回動させる。
【００３０】
キャリッジ３０は、略直方体形状のキャリッジ枠３１を有している。キャリッジ枠３１には、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれの両側面に開口部が設けられており（Ｘ軸方向の各開口部は図示省略）、キャリッジ枠３１の内側に対して、周囲の空気が流出入できるようになっている。また、キャリッジ３０の略直方体形状のキャリッジ枠３１の下端部には、サブキャリッジ３３が図示しないネジ等により固設されている。サブキャリッジ３３のユニットプレート３４には、複数の液滴吐出ヘッド４０が着脱可能に、かつ、精度よく位置決め固定されて取り付けられている。本実施形態では、Ｘ軸方向に沿って並設された３個の液滴吐出ヘッド４０が、Ｙ軸方向と平行に２列、すなわち合計６個の液滴吐出ヘッド４０が取り付けられている。尚、キャリッジ枠３１の内側は、配管や配線などが配設されているが、表示すると煩雑になるため図示を省略している。
（液滴吐出ヘッド４０）
次に、ユニットプレート３４に取着した液滴吐出ヘッド４０について図４を参照して説明する。図４（ａ）は、液滴吐出ヘッドを基板ステージ１４側から見た外観斜視図である。この液滴吐出ヘッド４０は、２つの接続針４２を有する液体導入部４１と、液体導入部４１の側方に連なるヘッド基板４３と、液体導入部４１に連なるポンプ部４４と、ポンプ部４４に連なるノズルプレート４５とを備えている。
【００３１】
液体導入部４１の接続針４２には、機能液供給ユニット２２に接続した図示しない配管接続部材が接続されている。ヘッド基板４３には、一対のヘッドコネクタ４３Ａが実装されており、当該ヘッドコネクタ４３Ａを介して、ヘッド用電装ユニット２３に接続された図示しないフレキシブルフラットケーブルが接続される。
【００３２】
一方、ポンプ部４４とノズルプレート４５とにより、方形のヘッド本体４０Ａが構成されている。
ノズルプレート４５のノズル形成面４５ａには、液滴Ｆｂを吐出する吐出ノズル４６からなる２本のノズル列４７が形成されている。２本のノズル列４７は相互に平行に列設されており、各ノズル列４７は、等ピッチで並設された１８０個（図示では模式的に表している）の吐出ノズル４６で構成されている。すなわち、ヘッド本体４０Ａのノズル形成面４５ａには、その中心線を挟んで２本のノズル列４７が対称に配設されている。
【００３３】
図４（ｂ）は、液滴吐出ヘッド４０のポンプ部４４の内部を示し、各吐出ノズル４６の上側にそれぞれキャビティ５２、振動板５３及び駆動素子としての圧電素子ＰＺを有している。各キャビティ５２は、それぞれ配管接続部材を介して機能液供給ユニット２２に接続され、同機能液供給ユニット２２からの機能液Ｆ（フィルタ用インク）を収容し、その機能液Ｆを吐出ノズル４６に供給する。振動板５３は、各キャビティ５２に対向するエリアをＺ方向に振動することによって、該キャビティ５２の容積を拡大及び縮小させて、これに伴って吐出ノズル４６のメニスカスを振動させる。各圧電素子ＰＺは、それぞれ所定の駆動波形信号を受けるとき、Ｚ方向に収縮して伸張することによって、振動板５３の各エリアをＺ方向に振動させる。各キャビティ５２は、それぞれの振動板５３がＺ方向に振動するとき、収容するフィルタ用インクの一部を所定重量の液滴Ｆｂにして吐出ノズル４６から吐出させる。
【００３４】
ポンプ部４４の基部側、すなわちヘッド本体４０Ａの基部側は、液体導入部４１を受けるべく方形フランジ状にフランジ部４８が形成されている。このフランジ部４８は、抜け止めの役目を果たすとともに、ヘッド止めネジ（図示せず）でユニットプレート３４と連結固定される連結部の役目を果たす。フランジ部４８には、液滴吐出ヘッド４０をユニットプレート３４に固定する小ネジ用のネジ孔（雌ネジ）４９が一対形成されている。つま
り、液滴吐出ヘッド４０は、ユニットプレート３４の所定の位置に形成された貫通穴（図示せず）に、ヘッド本体４０Ａを貫挿させて、ユニットプレート３４を貫挿してネジ孔４９と螺合するヘッド止めネジ（図示せず）によってユニットプレート３４に固定される。
【００３５】
図２、図３、及び、図４に示したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、図１に示したＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸と同一である。すなわち、サブキャリッジ３３が液滴吐出装置１に取り付けられた状態では、液滴吐出ヘッド４０に形成されたノズル列４７（図４（ａ）参照）は、Ｙ軸方向に延在する構成になっている。
（重量測定ユニット５４）
次に、各液滴吐出ヘッド４０から吐出される液滴Ｆｂの吐出重量を測定する重量測定ユニット５４について説明する。図１及び図２に示すように、重量測定ユニット５４は、基台３の両側に設けた各待機エリアＡ２であって、一対のＹ軸ガイドレール１８の中間位置の下方にそれぞれ設けられている。重量測定ユニット５４は、Ｙ軸方向に沿って延在した各ベースブロック５６にそれぞれにおいて最も基台３側に設けられ、重量測定ユニット５４の上面には、サブキャリッジ３３に設けた各液滴吐出ヘッド４０のそれぞれに対応する受液容器（図示せず）が設けられている。
【００３６】
各キャリッジ３０の液滴吐出ヘッド４０は、各第１〜第６キャリッジプレートＰ１〜Ｐ６を適宜移動させることによって、各受液容器（図示せず）の直上に配置される。そして、各キャリッジ３０の各液滴吐出ヘッド４０から液滴Ｆｂを吐出して、その吐出された液滴Ｆｂが受液容器（図示せず）に着弾し、その吐出重量をそれぞれ測定するようになっている。液滴吐出装置１は、測定した液滴Ｆｂの吐出重量に基づいて、各液滴吐出ヘッド４０から吐出される液滴Ｆｂの吐出重量が等しくなるようにする。
（メンテナンスユニット５５）
次に、液滴吐出ヘッド４０のメンテナンスを行うメンテナンスユニット５５について説明する。図１及び図２に示すように、メンテナンスユニット５５は、各待機エリアＡ２であって、一対のＹ軸ガイドレール１８の中間位置の下方にそれぞれ設けられている。各メンテナンスユニット５５は、Ｙ軸方向に沿って延在した各ベースブロック５６にそれぞれ設けられ、１つのワイピングユニット６０と３つのキャッピングユニット６１とがそれぞれ設けられている。
【００３７】
ワイピングユニット６０は、各キャリッジ３０がそれぞれ上方に位置したときに、ユニットプレート３４に取着した各液滴吐出ヘッド４０のノズル形成面４５ａと接触して、該ノズル形成面４５ａをクリーニングする装置である。
【００３８】
ワイピングユニット６０は、重量測定ユニット５４に隣接した位置に設けられ、図５（ａ）に示すように、その上面には、円筒状の払拭ローラ６３がＹ軸方向に回転可能に設けられている。この払拭ローラ６３が、キャリッジ３０（サブキャリッジ３３）に下側から臨んで、各液滴吐出ヘッド４０のノズル形成面４５ａと接触し、該ノズル形成面４５ａをそれぞれクリーニングするようになっている。
【００３９】
また、払拭ローラ６３の長手方向（Ｘ軸方向）は、サブキャリッジ３３のユニットプレート３４に、Ｘ軸方向に沿って並設された３個の液滴吐出ヘッド４０の各ノズル形成面４５ａと接触可能な大きさに形成されている。
【００４０】
ワイピングユニット６０に隣接して設けられたキャッピングユニット６１は、各待機エリアＡ２のベースブロック５６のそれぞれにＹ軸方向に３つ並設されている。ここで、図２において、右側の待機エリアＡ２に設けた３つのキャッピングユニット６１は、第１〜第３キャリッジプレートＰ１〜Ｐ３に対応し、左側の待機エリアＡ２に設けた３つのキャッピングユニット６１は、第４〜第６キャリッジプレートＰ４〜Ｐ６に対応している。ま
た、液滴吐出装置１は、各第１〜第６キャリッジプレートＰ１〜Ｐ６を対応するキャッピングユニット６１に配置するようになっている。すなわち、各待機エリアＡ２には、同数のキャリッジプレートＰが配置されるようになっている。
【００４１】
キャッピングユニット６１は、対応するキャリッジ３０のサブキャリッジ３３に設けた各液滴吐出ヘッド４０の吐出ノズル４６から、ポンプ部４４内の機能液Ｆ（フィルタ用インク）などを吸引して、ポンプ部４４内に機能液供給ユニット２２に貯留された機能液Ｆを導入する装置である。また、液滴吐出装置１が休止状態であるとき、各液滴吐出ヘッド４０のノズルプレート４５とそれぞれ密着してポンプ部４４内の機能液Ｆの乾燥を抑制する装置である。
【００４２】
各キャッピングユニット６１は、図５（ｂ）に示すように、ユニットプレート３４に設けた各液滴吐出ヘッド４０に対応した数の封止キャップ６４（本実施形態では６個）が設けられている。各キャッピングユニット６１は、ベースブロック５６に固設されたベース６６と、ベース６６の上側に配置され、図示しない昇降装置によってベース６６に対して上下動可能なキャップテーブル６７とを備えている。
【００４３】
各封止キャップ６４には、図示しないシール部材が設けられ、液滴吐出ヘッド４０の全吐出ノズル４６を内包した状態でノズル形成面４５ａに密着するようになっている。また、封止キャップ６４内は、排出チューブ（図示略）が接続され、該排出チューブを介して廃液タンク（図示略）に連通している。排出チューブには、封止キャップ６４側から廃液タンク側へと吸引可能な吸引ポンプ（図示略）が設けられている。
【００４４】
そして、キャップテーブル６７を上昇させて、各封止キャップ６４のそれぞれのシール部材（図示略）が、対応する液滴吐出ヘッド４０の全吐出ノズル４６を内包した状態でノズル形成面４５ａに密着することによって、液滴吐出ヘッド４０を密閉してポンプ部４４内の機能液Ｆ（フィルタ用インク）の乾燥を抑制する。
【００４５】
また、液滴吐出ヘッド４０と封止キャップ６４とを密着させた状態から、各封止キャップ６４に接続された吸引ポンプ（図示略）を駆動することによって、機能液供給ユニット２２からポンプ部４４に機能液Ｆ（フィルタ用インク）を導入する。すなわち、ポンプ部４４に機能液Ｆが収容されているときには、吐出ノズル４６から増粘した機能液Ｆを吸引除去して、機能液供給ユニット２２から新鮮な機能液Ｆをポンプ部４４に導入し、液滴吐出ヘッド４０のクリーニングを行う。また、ポンプ部４４に機能液Ｆが収容されていないときには、ポンプ部４４に機能液供給ユニット２２から機能液Ｆを導入して機能液Ｆの初期充填を行う。
【００４６】
次に、このように構成した液滴吐出装置１の作用について図６を用いて説明する。
これから、液滴吐出装置１は、サブキャリッジ３３の交換作業を行う。
サブキャリッジ３３の交換作業は、左右の待機エリアＡ２のそれぞれにおいて行われる。サブキャリッジ３３の交換作業を行うとき、液滴吐出装置１は、図６（ａ）に示すように、第１〜第３キャリッジプレートＰ１〜Ｐ３を右側の待機エリアＡ２に、第４〜第６キャリッジプレートＰ４〜Ｐ６を左側の待機エリアＡ２に移動させ、対応するキャッピングユニット６１の直上にそれぞれ配置する。そして、各液滴吐出ヘッド４０や図示しない配管接続部材などから機能液Ｆ（フィルタ用インク）を抜いて、それらの洗浄を行った後、作業者によるサブキャリッジ３３の交換作業が行われる。従って、描画エリアＡ１の両側に設けた待機エリアＡ２のそれぞれにおいて、サブキャリッジ３３の交換作業を行うことができる。
【００４７】
サブキャリッジ３３の交換作業が終了すると、液滴吐出装置１は、各第１〜第６キャリ
ッジプレートＰ１〜Ｐ６の位置補正を行い、図６（ａ）のように、再びキャッピングユニット６１のそれぞれの直上に、対応する第１〜第６キャリッジプレートＰ１〜Ｐ６（キャリッジ３０）を配置する。そして、キャッピングユニット６１を用いて、各液滴吐出ヘッド４０のポンプ部４４に機能液Ｆ（フィルタ用インク）の初期充填を行う。
【００４８】
機能液Ｆ（フィルタ用インク）の初期充填が終了すると、各待機エリアＡ２において、最も描画エリアＡ１側に位置する第３，第４キャリッジプレートＰ３，Ｐ４を、ワイピングユニット６０の直上にそれぞれ移動させ、各液滴吐出ヘッド４０のノズル形成面４５ａを払拭ローラ６３にてワイピングする。そして、図６（ｂ）のように、各重量測定ユニット５４の直上に第３，第４キャリッジプレートＰ３，Ｐ４をそれぞれ移動させ、各液滴吐出ヘッド４０から吐出される液滴Ｆｂの吐出重量測定が行われる。従って、第３，第４キャリッジプレートＰ３，Ｐ４のそれぞれのキャリッジ３０に設けた各液滴吐出ヘッド４０の吐出重量測定を同時期に行うことができる。
【００４９】
第３，第４キャリッジプレートＰ３，Ｐ４のキャリッジ３０に設けた各液滴吐出ヘッド４０の吐出重量測定が終了すると、図６（ｃ）のように、第３，第４キャリッジプレートＰ３，Ｐ４を描画エリアＡ１に移動させるとともに、第２，第５キャリッジプレートＰ２，Ｐ５のワイピングを行い、各重量測定ユニット５４の直上に配置する。そして、第２，第５キャリッジプレートＰ２，Ｐ５のそれぞれのキャリッジ３０に設けた各液滴吐出ヘッド４０の吐出重量測定を同時期に行う。
【００５０】
以後、これを繰り返して、最後に第１，第６キャリッジプレートＰ１，Ｐ６が描画エリアＡ１に配置される。
従って、各キャリッジ３０のサブキャリッジ３３の交換作業を描画エリアＡ１の両側に設けた待機エリアＡ２のそれぞれで同時期に行うことができる。さらに、各キャリッジ３０に設けた液滴吐出ヘッド４０の吐出重量測定を、各待機エリアＡ２に設けた重量測定ユニット５４のそれぞれにおいて同時期に行うことができる。すなわち、サブキャリッジ３３の交換作業、及び、液滴吐出ヘッド４０の吐出重量測定を、１つずつ処理するときと比べて、半分の時間で処理することができる。その結果、サブキャリッジ３３の交換作業、及び、液滴吐出ヘッド４０の吐出重量測定に要する時間を短縮することで、液滴吐出装置１の稼働率が向上することから、液滴吐出装置１の生産効率を向上させることができる。
【００５１】
また、各キャリッジ３０のメンテナンスを行う待機エリアＡ２を描画エリアＡ１の両側にそれぞれ設けたことによって、液滴吐出装置１の描画エリアＡ１をチャンバ２内の略中心位置に配置することができる。
【００５２】
上記実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態によれば、重量測定ユニット５４とメンテナンスユニット５５とをそれぞれ設けた待機エリアＡ２を２つ設けた。
【００５３】
従って、各待機エリアＡ２にキャリッジプレートＰを分散させて配置することで、作業者によるサブキャリッジ３３の交換作業を各待機エリアＡ２のそれぞれにて同時期に行うことができる。つまり、全キャリッジ３０におけるサブキャリッジ３３の交換作業が終了するまでに要する時間を短縮することができる。
【００５４】
また、各キャリッジ３０に設けた液滴吐出ヘッド４０の吐出重量測定を、各待機エリアＡ２に設けた重量測定ユニット５４のそれぞれにおいて同時期に行うことができる。つまり、全キャリッジ３０における液滴吐出ヘッド４０の吐出重量測定が終了するまでに要する時間を短縮することができる。
【００５５】
その結果、サブキャリッジ３３の交換作業、及び、各キャリッジ３０に設けた液滴吐出ヘッド４０の吐出重量測定に要する時間を短縮し、液滴吐出装置１の稼働率を向上させることができる。つまり、液滴吐出装置１の生産効率を向上させることができる。
【００５６】
（２）上記実施形態によれば、各待機エリアＡ２はＹ軸方向に沿って、基台３の両側に設けた。
従って、Ｙ軸方向に沿って形成された一対のＹ軸ガイドレール１８を設けるだけで、第１〜第６キャリッジプレートＰ１〜Ｐ６を描画エリアＡ１と各待機エリアＡ２往復移動させることができることから、液滴吐出装置１の構造が複雑になることを回避することができる。
【００５７】
また、待機エリアＡ２を基台３の両側に設けることによって、液滴吐出装置１をＸ軸方向（主走査方向）に対して略対称とすることができる。従って、図２に示すように、熱源となる液滴吐出ヘッド４０をチャンバ２の略中心位置に配置して描画することができる。その結果、液滴吐出ヘッド４０から発熱した熱を効率よく周辺に拡散させ、チャンバ２内を所定の温度に温度調節しやすくすることができる。
【００５８】
（３）上記実施形態では、メンテナンスユニット５５に、ワイピングユニット６０とキャッピングユニット６１とを設けた。
従って、液滴吐出ヘッド４０内の増粘した機能液Ｆ（フィルタ用インク）を吸引吐出させるとともに、機能液供給ユニット２２から新鮮な機能液Ｆを導入することができる。また、各液滴吐出ヘッド４０のノズル形成面４５ａに付着した機能液Ｆなどを払拭することができる。
【００５９】
（４）上記実施形態によれば、各待機エリアＡ２に設けたメンテナンスユニット５５には、キャリッジプレートＰが同数（半数）配置されるように、３つのキャッピングユニット６１をそれぞれ設けた。
【００６０】
従って、各待機エリアＡ２にキャリッジプレートＰを同数（半数）ずつ配置することによって、サブキャリッジ３３の交換作業、及び、液滴吐出ヘッド４０の吐出重量測定を、待機エリアを１つ設けたときと比べて、略半分の時間で行うことができる。その結果、液滴吐出装置１の生産効率を向上させることができる。
【００６１】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、メンテナンスユニット５５及び重量測定ユニット５４を備えた待機エリアＡ２を描画エリアＡ１の両側に１つずつ設けた。これに限らず、例えば、描画エリアＡ１に対して片側に複数の待機エリアを設けてもよいし、描画エリアＡ１の両側にそれぞれ複数の待機エリアを設けてもよい。
【００６２】
・上記実施形態では、待機エリアＡ２をＹ軸方向（副走査方向）に沿って設けた。これに限らず、キャリッジプレートを移動可能にすることによって、例えば、基台３の近傍に主走査方向に沿って待機エリアを設けるようにしてもよい。
【００６３】
・上記実施形態では、圧電素子駆動方式の液滴吐出ヘッド４０に具体化した。これに限らず、抵抗加熱方式や静電駆動方式の液滴吐出ヘッドに具体化してもよい。
・上記実施形態では、各待機エリアＡ２には、重量測定ユニット５４を１台設けた。これに限らず、各待機エリアＡ２に重量測定ユニット５４を複数台設けてもよい。これによれば、各液滴吐出ヘッド４０から吐出される液滴Ｆｂの吐出重量測定を、より短時間で行うことができる。その結果、液滴吐出装置１の生産効率を、より向上させることができる。
【００６４】
・上記実施形態では、液滴吐出ヘッド４０を６個備えたキャリッジを６個搭載した液滴吐出装置１に具体化した。これに限らず、キャリッジに搭載される液滴吐出ヘッドの配置や数、及び、液滴吐出装置に搭載されるキャリッジの数は、適宜変更してもよい。このとき、例えば、キャリッジを７台（奇数）搭載した液滴吐出装置においては、キャッピングユニット６１を３台備えたメンテナンスユニット５５と、キャッピングユニット６１を４台備えたメンテナンスユニット５５とを設けて、各待機エリアＡ２に配置されるキャリッジプレートＰが略同数となるようにするとよい。
【００６５】
・上記実施形態では、パターン形成装置としてフィルタ用インクを液滴にして吐出させてＣＦ基板Ｗにカラーフィルタを形成する液滴吐出装置１に具体化した。これに限らず、金属配線を形成する液滴吐出装置、絶縁層を形成する液滴吐出装置、液晶層や配向膜を形成する液滴吐出装置、有機ＥＬ表示装置の発光層や輸送層等を形成する液滴吐出装置等に応用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】液滴吐出装置の概略構成を示す平面図。
【図３】キャリッジプレートとキャリッジの関係を表す平面図。
【図４】（ａ）液滴吐出ヘッドを基板ステージ側から見た斜視図、（ｂ）液滴吐出ヘッドのポンプ部断面図。
【図５】（ａ）ワイピングユニットの概略構成を示す斜視図、（ｂ）キャッピングユニットの概略構成を示す斜視図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、液滴吐出装置の作用を説明するための説明図。
【符号の説明】
【００６７】
Ａ１…描画エリア、Ａ２…待機エリア、Ｆ…機能液、Ｆｂ…液滴、Ｍ１…Ｘ軸リニアモータ、Ｍ２…Ｙ軸リニアモータ、ＰＺ…圧電素子、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６…第１，第２，第３，第４，第５，第６キャリッジプレート、Ｗ…ＣＦ基板、１…液滴吐出装置、２…チャンバ、３…基台、３ａ…上面、１１…Ｘ軸ガイドレール、１２…Ｘ軸移動プレート、１４…基板ステージ、１６…ステージ回動機構、１８…Ｙ軸ガイドレール、１９ａ〜１９ｄ…支柱、２２…機能液供給ユニット、２３…ヘッド用電装ユニット、２５…吊下機構、２６…吊下基板、２７…吊下回動枠、２８…吊下支持枠、３０…キャリッジ、３１…キャリッジ枠、３３…サブキャリッジ、３４…ユニットプレート、４０…液滴吐出ヘッド、４０Ａ…ヘッド本体、４１…液体導入部、４２…接続針、４３…ヘッド基板、４３Ａ…ヘッドコネクタ、４４…ポンプ部、４５…ノズルプレート、４５ａ…ノズル形成面、４６…吐出ノズル、４７…ノズル列、４８…フランジ部、４９…ネジ孔、５２…キャビティ、５３…振動板、５４…重量測定ユニット、５５…メンテナンスユニット、５６…ベースブロック、６０…ワイピングユニット、６１…キャッピングユニット、６３…払拭ローラ、６４…封止キャップ、６６…ベース、６７…キャップテーブル。
【図１】
2009136773.tif 000003
【図２】
2009136773.tif 000004
【図３】
2009136773.tif 000005
【図４】
2009136773.tif 000006
【図５】
2009136773.tif 000007
【図６】
2009136773.tif 000008