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KR100798823B1 - 액적 토출 장치, 헤드의 토출 성능 유지 장치, 헤드의 토출성능 유지 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법, 전기 광학장치 및 전자 기기 - Google Patents

액적 토출 장치, 헤드의 토출 성능 유지 장치, 헤드의 토출성능 유지 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법, 전기 광학장치 및 전자 기기 Download PDF

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Publication number
KR100798823B1
KR100798823B1 KR1020050020896A KR20050020896A KR100798823B1 KR 100798823 B1 KR100798823 B1 KR 100798823B1 KR 1020050020896 A KR1020050020896 A KR 1020050020896A KR 20050020896 A KR20050020896 A KR 20050020896A KR 100798823 B1 KR100798823 B1 KR 100798823B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nozzle
head
ejection
nozzles
suction
Prior art date
Application number
KR1020050020896A
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English (en)
Other versions
KR20060044348A (ko
Inventor
히데노리 우스다
Original Assignee
세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세이코 엡슨 가부시키가이샤 filed Critical 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Publication of KR20060044348A publication Critical patent/KR20060044348A/ko
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Abstract

본 발명의 과제는 노즐열을 복수 갖고 있는 헤드에서 막혀 있는 노즐을 갖는 노즐열(列)이 어느 것인지를 사전에 검출하고, 그 막힌 노즐을 갖는 노즐열을 단독으로 흡인함으로써 회복 처리를 확실하게 행할 수 있는 동시에 노즐에서의 액체의 점성 증가[增粘]의 대책 처리를 확실하게 행할 수 있는 액적 토출 장치를 제공하는 것이다.
공급된 액체의 액적을 토출하기 위해서 노즐면(70)에는 복수의 노즐(81)로 이루어지는 노즐열(79A~79F)을 복수열 구비하는 헤드(11)와, 복수의 노즐열의 어느 노즐열의 노즐이 막혀 비토출 노즐이 되어 있는지를 검출하는 비토출 노즐 검출부(600)와, 검출된 노즐면(70)에서의 비토출 노즐을 포함하는 노즐열을 밀봉하여 흡인하여 비토출 노즐의 막힘을 회복시키기 위한 흡인 수단(1300)과, 노즐면(70)에서의 복수의 노즐열을 밀봉하여 노즐면(70)을 보습(保濕)하기 위한 보습 수단(900)을 구비한다.
노즐열, 흡인, 막힘, 비토출, 회복, 보습, 캡핑

Description

액적 토출 장치, 헤드의 토출 성능 유지 장치, 헤드의 토출 성능 유지 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기{DROPLET DISCHARGE DEVICE, DEVICE FOR MAINTAINING DISCHARGE PERFORMANCE OF HEAD, METHOD FOR MAINTAINING DISCHARGE PERFORMANCE OF HEAD, METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRO-OPTICAL DEVICE, ELECTRO-OPTICAL DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
도 1은 본 발명의 액적 토출 장치의 바람직한 실시예를 나타내는 평면도.
도 2는 도 1의 액적 토출 장치의 캐리지, 헤드 등을 나타내는 사시도.
도 3은 도 2의 캐리지 및 헤드 등을 나타내는 도 2에서의 E 방향으로부터 본 정면도.
도 4는 헤드와 헤드의 토출 성능 유지 장치의 구조예를 나타내는 사시도.
도 5는 헤드와 헤드의 토출 성능 유지 장치를 나타내는 평면도.
도 6은 비토출 노즐 검출부의 예를 나타내는 도면.
도 7은 제어부 및 그 주변 요소의 전기적인 접속례를 나타내는 도면.
도 8은 하나의 노즐열만을 밀봉하는 제 1 흡인용 캡 및 그 주변을 나타내는 도면.
도 9는 2 열의 노즐열만을 밀봉하는 제 2 흡인용 캡 및 그 주변을 나타내는 도면.
도 10은 1 열의 노즐열을 밀봉하여 그 후 와이핑하는 형상을 나타내는 도면.
도 11은 2 열의 노즐열을 밀봉하여 흡인한 후 와이핑하는 형상을 나타내는 도면.
도 12는 액적 토출 장치에서의 노즐면의 토출 성능의 유지를 위한 동작례를 나타내는 플로 차트.
도 13은 흡인 동작에서의 총흡인량의 예를 나타내는 테이블의 도면.
도 14는 노즐면을 보습(保濕)하기 위한 캡핑 및 증점 대책의 예를 나타내는 도면.
도 15는 본 발명의 액적 토출 장치에 의해 제조되는 유기 EL 장치의 형상례를 나타내는 단면도.
도 16은 본 발명의 액적 토출 장치에 의해 제조되는 액정 표시 장치의 구조예를 나타내는 단면도.
도 17은 본 발명의 실시예에 의해 제조된 표시 장치를 구비하는 전자 기기의 일례인 휴대 전화를 나타내는 사시도.
도 18은 전자 기기의 다른 예인 컴퓨터를 나타내는 사시도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 : 액적 토출 장치
11 : 헤드
1lA 내지 11F : 헤드 부분
21, 22 : 조작부
70 : 노즐면
79A 내지 79F : 노즐열
81 : 노즐
200 : 제어부
420 : 압전 소자(액적 토출용 구동 소자)
600 : 비토출 노즐 검출부
900 : 보습 수단
1300 : 흡인 수단
2000 : 헤드의 토출 성능 유지 장치
본 발명은 액적(液滴)을 워크에 토출하기 위한 액적 토출 장치, 헤드의 토출 성능 유지 장치, 헤드의 토출 성능 유지 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
액적 토출 장치는 묘화(描畵) 시스템으로서 이용되는 경우가 있으며, 이 묘화 시스템은 잉크젯식으로 액적을 워크에 대하여 토출하도록 되어 있다. 이 묘화 시스템은, 예를 들어 플랫 패널 디스플레이와 같은 전기 광학 소자의 제조에 이용되는 경우가 있다.
잉크젯 방식으로 미소한 액적을 토출하는 액적 토출 장치는 액적을 토출하기 위한 헤드를 갖고 있다. 이 헤드는 미소한 액적을 안정적으로 정확하게 워크에 대하여 토출할 필요가 있다. 따라서 헤드가 갖는 복수의 노즐이 막힘을 일으키는 현상을 억제함으로써 미소한 액적을 안정적으로 정확하게 토출한다. 이 헤드의 노즐면은 필요에 따라서 흡인하여 노즐로부터 액적을 토출시켜서 클리닝 처리를 함으로써 노즐의 막힘을 억제하는 것이 제안되어 있다(예를 들어 특허 문헌 1).
[특허 문헌 1] 일본국 공개 특허 공보 특개평 10-95126호 공보(제 5 쪽, 도 9)
특허 문헌 1에 개시되어 있는 잉크젯 방식의 화상 형성 장치에서는 복수개의 캡 부재가 준비되어 있으며, 각 캡 부재는 각각의 노즐에 대하여 밀착함으로써 각각 독립하여 노즐을 흡인하는 구조로 되어 있다. 이에 따라, 점성이 증가한 노즐을 갖는 노즐열만을 캡 부재를 통해서 흡인할 수 있고, 그 점성이 증가한 노즐의 막힘을 회복할 수 있다.
그러나 점성이 증가한 노즐을 갖는 노즐열이 그 외의 노즐열과는 분할하여 흡인할 수 있는 기계적인 구조만이 개시되어 있는 것에 지나지 않고, 미리 막힌 노즐을 갖는 노즐열이 어느 것인지를 사전에 특정할 수는 없다.
따라서 본 발명은 상기 과제를 해소하고, 노즐열을 복수 갖고 있는 헤드에서 막힌 노즐을 갖는 노즐열이 어느 것인지를 사전에 검출하고, 그 막힌 노즐을 갖는 노즐열을 단독으로 흡인함으로써 회복 처리를 확실하게 행할 수 있는 동시에 노즐에서의 액체의 점성 증가의 대책 처리를 확실하게 행할 수 있는 액적 토출 장치, 헤드의 토출 성능 유지 장치, 헤드의 토출 성능 유지 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 목적은, 제 1 발명에서는 액적(液滴)을 워크에 토출하기 위한 액적 토출 장치로서, 공급된 액체의 상기 액적을 토출하기 위해서, 노즐면에는 복수의 노즐로 이루어지는 노즐열을 복수열 구비하는 헤드와, 복수의 상기 노즐열의 어느 상기 노즐열의 상기 노즐이 막혀 비토출 노즐이 되어 있는지를 검출하는 비토출 노즐 검출부와, 검출된 상기 노즐면에서의 상기 비토출 노즐을 포함하는 상기 노즐열을 밀봉하여 흡인하여 상기 비토출 노즐의 막힘을 회복시키기 위한 흡인 수단과, 상기 노즐면에서의 복수의 상기 노즐열을 밀봉하여 상기 노즐면을 보습(保濕)하기 위한 보습 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치에 의해 달성된다.
제 1 발명의 구성에 의하면, 헤드는 공급된 액체의 액적을 토출하기 위해서, 노즐면에는 복수의 노즐로 이루어지는 노즐열을 복수 구비하고 있다.
비토출 노즐 검출부는 복수의 노즐열의 어느 노즐이 막혀 비토출 노즐이 되어 있는지를 검출한다.
흡인 수단은 노즐면에서의 비토출 노즐을 포함하는 노즐열을 밀봉하여 흡인하여 비토출 노즐의 막힘을 회복시킨다.
보습 수단은 노즐면에서의 복수의 노즐열을 밀봉하여 노즐면을 보습한다.
이에 따라, 노즐열을 복수 갖고 있는 헤드에서 막혀 있는 노즐을 갖는 노즐열이 어느 것인지를 사전에 검출하고, 그 막힌 노즐을 갖는 노즐열을 단독으로 흡 인함으로써 회복 처리를 확실하게 행할 수 있는 동시에 그 후 노즐에서의 액체의 점성 증가의 대책 처리를 확실하게 행할 수 있다. 따라서 노즐의 막힘 회복 처리에 낭비되는 액체의 소비량을 삭감할 수 있는 동시에 콤팩트화를 도모할 수 있다.
제 2 발명은, 제 1 발명의 구성에서, 상기 헤드와 상기 흡인 수단을 상대적으로 이동하여 상기 비토출 노즐을 포함하는 상기 노즐열을 상기 흡인 수단에 위치 결정하고, 상기 헤드와 상기 보습 수단을 상대적으로 이동하여 복수의 상기 노즐열을 상기 보습 수단에 위치 결정하는 조작부를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
제 2 발명의 구성에 의하면, 조작부는 헤드와 흡인 수단을 상대적으로 이동하여 비토출 노즐을 포함하는 노즐열을 흡인 수단에 위치 결정하고, 헤드와 보습 수단을 상대적으로 이동하여 복수의 노즐열을 보습 수단에 위치 결정하기 위한 것이다.
이에 따라, 헤드와 흡인 수단 또는 헤드와 보습 수단은 상대적으로 이동함으로써, 헤드와 흡인 수단의 위치 결정 및 헤드와 보습 수단의 위치 결정을 확실하게 행할 수 있다.
제 3 발명은, 제 1 발명의 구성에서, 상기 흡인 수단은 상기 워크가 배치되어 있는 위치의 부근에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
제 3 발명의 구성에 의하면 흡인 수단은 워크가 배치되어 있는 위치의 부근에 배치되어 있다.
이에 따라 헤드에서 막혀 있어 비토출 노즐이 되어 있는 노즐을 갖는 노즐열이 발생한 경우에, 워크 부근에서 그 노즐열을 흡인 수단에 의해 흡인하여 막힘의 회복을 행할 수 있다. 따라서 막혀 있는 노즐열은 워크 부근에서 회복 처리를 행할 수 있고 헤드의 이동량을 줄일 수 있으며, 또한 흡인 수단은 워크 부근에 배치되어 있으므로 액적 토출 장치의 콤팩트화를 도모할 수 있다.
제 4 발명은, 제 1 발명 내지 제 3 발명 중 어느 한 구성에서, 상기 흡인 수단은 상기 비토출 노즐을 포함하는 하나의 상기 노즐열을 흡인하는 제 1 흡인용 캡과, 상기 비토출 노즐을 포함하는 복수의 상기 노즐열을 동시에 흡인하는 제 2 흡인용 캡을 갖는 것을 특징으로 한다.
제 4 발명의 구성에 의하면, 흡인 수단은 제 1 흡인용 캡과 제 2 흡인용 캡을 갖고 있다. 제 1 흡인용 캡은 비토출 노즐을 포함하는 하나의 노즐열을 흡인한다. 제 2 흡인용 캡은 비토출 노즐을 포함하는 복수의 노즐열을 동시에 흡인할 수 있다.
이에 따라, 비토출 노즐을 포함하는 노즐열이 하나인 경우와 2 개 이상의 복수인 경우로 나누어 제 1 흡인용 캡과 제 2 흡인용 캡을 선택함으로써 효율적으로 노즐열의 흡인을 행하고, 노즐의 막힘의 회복 처리를 행할 수 있다.
제 5 발명은, 제 4 발명의 구성에서, 상기 흡인 수단에 의해 흡인된 후에 상기 비토출 노즐을 포함하는 상기 노즐열을 갖는 상기 노즐면의 부분만을 청소(wiping)하는 청소 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
제 5 발명의 구성에 의하면, 흡인 수단에 의해 흡인된 후에, 비토출 노즐을 포함하는 노즐열을 포함하는 노즐면의 부분만을 청소 수단이 청소한다.
이에 따라, 청소 수단은 노즐면 전체를 청소하는 것이 아니라 막힌 노즐열을 흡인 수단에 의해 흡인한 후에 청소하므로 노즐면의 마모를 가능한한 방지할 수 있다.
제 6 발명은, 제 4 발명의 구성에서, 막히지 않은 정상적인 상기 노즐열의 상기 노즐에서의 상기 액체의 점성 증가[增粘]와, 막힘이 회복된 상기 노즐열의 상기 노즐에서의 상기 액체의 점성 증가를 저지하기 위해서, 상기 보습 수단 내에는 상기 액적을 토출하고, 상기 노즐마다 배치되어 있는 액적 토출용 구동 소자에 의해 각 상기 노즐 내의 액체 경계면에 미세 진동을 부여하는 것을 특징으로 한다.
제 6 발명의 구성에 의하면, 막히지 않은 정상적인 노즐열의 노즐에서의 액체의 점성 증가와, 막힘이 회복된 노즐열의 노즐에서의 액체의 점성 증가를 저지하기 위해서, 보습 수단 내에는 액적을 토출하고, 노즐마다 배치되어 있는 액적 토출용 구동 소자에 의해 노즐 내의 액체 경계면에 미세 진동을 부여한다.
이에 따라, 각 노즐에서의 액체는 액적을 토출하고, 또한 액체 경계면에 미세 진동을 부여함으로써 노즐에서의 액체의 점성 증가를 확실하게 방지하여 노즐의 막힘을 방지할 수 있다.
제 7 발명은, 제 4 발명의 구성에서, 상기 흡인 수단은 상기 액적을 상기 워크에 토출하는 동작을 하기 직전까지의 상기 헤드의 휴지(休止) 시간의 길이에 따라서, 상기 노즐면의 흡인량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
제 7 발명의 구성에 의하면, 흡인 수단은 액적을 워크에 토출하는 동작을 하기 직전까지의 헤드의 휴지 시간의 길이에 따라서 노즐면의 흡인량을 증가시킨다.
이에 따라, 노즐의 휴지 시간의 길이가 길면 길수록 노즐면의 흡인량을 향상 시킴으로써 막힌 비토출 노즐의 막힘의 회복 처리를 확실하게 행할 수 있다.
제 8 발명은, 제 7 발명의 구성에서, 상기 흡인 수단은 상기 노즐열에서의 상기 비토출 노즐의 수가 미리 정해진 일정한 비율을 초과하면, 상기 노즐면의 흡인량을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
제 8 발명의 구성에 의하면, 흡인 수단은 노즐열에서의 비토출 노즐의 수가 미리 정해진 일정한 비율을 초과하면 노즐면의 흡인량을 증가시킨다.
이에 따라, 노즐열에서의 비토출 노즐의 수가 일정한 비율을 초과하면 노즐면의 흡인량을 증가시킴으로써 비토출 노즐의 막힘의 회복 처리를 보다 확실하게 행할 수 있다.
상기 목적은, 제 9 발명에서는, 헤드로부터 액적을 워크에 토출하는 액적 토출 장치를 설치하고, 상기 헤드의 노즐면의 토출 성능을 유지하기 위한 헤드의 토출 성능 유지 장치로서, 공급된 액체의 상기 액적을 토출하기 위해서, 복수의 노즐로 이루어지는 노즐열을 상기 노즐면에 복수열 구비하는 상기 헤드 내의 어느 상기 노즐열의 상기 노즐이 막혀 비토출 노즐이 되어 있는지를 검출하는 비토출 노즐 검출부와, 상기 노즐면에서의 상기 비토출 노즐을 포함하는 상기 노즐열을 밀봉하여 흡인하여 상기 비토출 노즐의 막힘을 회복시키기 위한 흡인 수단과, 상기 노즐면에서의 복수의 상기 노즐열을 밀봉하여 상기 노즐면을 보습하기 위한 보습 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 헤드의 토출 성능 유지 장치에 의해 달성된다.
이에 따라, 노즐열을 복수 갖고 있는 헤드에서 막혀 있는 노즐을 갖는 노즐열이 어느 것인지를 사전에 검출하고, 그 막힌 노즐을 갖는 노즐열을 단독으로 흡 인함으로써 회복 처리를 확실하게 행할 수 있는 동시에 노즐에서의 액체의 점성 증가의 대책 처리를 확실하게 행할 수 있다. 따라서 노즐의 막힘의 회복 처리에 낭비되는 액체의 소비량을 삭감할 수 있는 동시에 콤팩트화를 도모할 수 있다.
상기 목적은, 제 10 발명에서는, 헤드로부터 액적을 워크에 토출하는 액적 토출 장치에서 상기 헤드의 노즐면의 토출 성능을 유지하기 위한 헤드의 토출 성능 유지 방법으로서, 공급된 액체의 상기 액적을 토출하기 위해서, 복수의 노즐로 이루어지는 노즐열을 상기 노즐면에 복수열 구비하는 상기 헤드 내의 어느 상기 노즐열의 상기 노즐이 막혀 비토출 노즐이 되어 있는지를 비토출 노즐 검출부에 의해 검출하는 비토출 노즐 검출 스텝과, 상기 노즐면에서의 상기 비토출 노즐을 포함하는 상기 노즐열을 밀봉하여 흡인하여 상기 비토출 노즐의 막힘을 흡인 수단에 의해 회복시키는 흡인 스텝과, 상기 노즐면에서의 복수의 상기 노즐열을 밀봉하여 상기 노즐면을 보습 수단에 의해 보습하는 보습 스텝을 갖는 것을 특징으로 하는 헤드의 토출 성능 유지 방법에 의해 달성된다.
이에 따라, 노즐열을 복수 갖고 있는 헤드에서 막혀 있는 노즐을 갖는 노즐열이 어느 것인지를 사전에 검출하고, 그 막힌 노즐을 갖는 노즐열을 단독으로 흡인함으로써 회복 처리를 확실하게 행할 수 있는 동시에 노즐에서의 액체의 점성 증가의 대책 처리를 확실하게 행할 수 있다. 따라서 노즐의 막힘 회복 처리에 낭비되는 액체의 소비량을 삭감할 수 있는 동시에 콤팩트화를 도모할 수 있다.
상기 목적은, 제 11 발명에서는, 헤드로부터 액적을 워크에 토출하는 액적 토출 장치를 이용하여 전기 광학 장치의 제조를 하는 전기 광학 장치의 제조 방법 으로서, 공급된 액체의 상기 액적을 토출하기 위해서, 노즐면에는 복수의 노즐로 이루어지는 노즐열을 복수열 구비하는 헤드 내의 어느 상기 노즐열의 상기 노즐이 막혀 비토출 노즐이 되어 있는지를 비토출 노즐 검출부에 의해 검출하는 비토출 노즐 검출 스텝과, 상기 노즐면에서의 상기 비토출 노즐을 포함하는 상기 노즐열을 밀봉하여 흡인하여 상기 비토출 노즐의 막힘을 흡인 수단에 의해 회복시키는 흡인 스텝과, 상기 노즐면에서의 복수의 상기 노즐열을 밀봉하여 상기 노즐면을 보습 수단에 의해 보습하는 보습 스텝을 행한 후에 상기 워크에 상기 액적을 토출하여 전기 광학 장치를 제조하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법에 의해 달성된다.
이에 따라, 노즐열을 복수 갖고 있는 헤드에서 막혀 있는 노즐을 갖는 노즐열이 어느 것인지를 사전에 검출하고, 그 막힌 노즐을 갖는 노즐열을 단독으로 흡인함으로써 회복 처리를 확실하게 행할 수 있는 동시에 막히지 않은 노즐에서의 액체의 점성 증가의 대책 처리를 확실하게 행할 수 있다. 따라서 노즐의 막힘 회복 처리에 낭비되는 액체의 소비량을 삭감할 수 있는 동시에 콤팩트화를 도모할 수 있다.
상기 목적은, 제 12 발명에서는, 헤드로부터 액적을 워크에 토출하는 액적 토출 장치를 이용하여 제조되는 전기 광학 장치로서, 공급된 액체의 상기 액적을 토출하기 위해서, 노즐면에는 복수의 노즐로 이루어지는 노즐열을 복수열 구비하는 헤드 내의 어느 상기 노즐열의 상기 노즐이 막혀 비토출 노즐이 되어 있는지를 비토출 노즐 검출부에 의해 검출하는 비토출 노즐 검출 스텝과, 상기 노즐면에서의 상기 비토출 노즐을 포함하는 상기 노즐열을 밀봉하여 흡인하여 상기 비토출 노즐의 막힘을 흡인 수단에 의해 회복시키는 흡인 스텝과, 상기 노즐면에서의 복수의 상기 노즐열을 밀봉하여 상기 노즐면을 보습 수단에 의해 보습하는 보습 스텝을 행한 후에 상기 워크에 상기 액적을 토출하여 제조된 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치에 의해 달성된다.
이에 따라, 노즐열을 복수 갖고 있는 헤드에서 막혀 있는 노즐을 갖는 노즐열이 어느 것인지를 사전에 검출하고, 그 막힌 노즐을 갖는 노즐열을 단독으로 흡인함으로써 회복 처리를 확실하게 행할 수 있는 동시에 막힘이 없는 노즐에서의 액체의 점성 증가의 대책 처리를 확실하게 행할 수 있다. 따라서 노즐의 막힘 회복 처리에 낭비되는 액체의 소비량을 삭감할 수 있는 동시에 콤팩트화를 도모할 수 있다.
제 13 발명은 제 12 발명에 기재된 상기 전기 광학 장치를 탑재한 것을 특징으로 하는 전자 기기이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 액적 토출 장치의 바람직한 실시예를 나타낸 평면도이다. 도 1에 나타낸 액적 토출 장치(10)는, 예를 들어 묘화 시스템으로서 이용할 수 있다. 이 묘화 시스템은 소위 플랫 패널 디스플레이의 일종인, 예를 들어 유기 EL(일렉트로루미네선스) 장치의 제조 라인에 일체로 구성되는 것이다. 이 액적 토출 장치(10)는 유기 EL 장치의 각 화소가 되는 발광 소자를 형성할 수 있다.
액적 토출 장치(10)는, 예를 들어 잉크젯식 묘화 장치로서 이용할 수 있다. 액적 토출 장치(10)는, 예를 들어 유기 EL 장치의 발광 소자를 액적 토출법(잉크젯법)으로 형성하기 위한 것이다. 액적 토출 장치(10)의 헤드(기능 액적 토출 헤드라고도 함)는 유기 EL 소자의 발광 소자를 형성할 수 있다. 구체적으로는 유기 EL 소자의 제조 공정에서 뱅크부 형성 공정 및 플라즈마 처리 공정을 거쳐서 뱅크부가 형성된 기판(워크의 한가지 예)에 대하여 발광 기능 재료를 도입한 헤드를 상대적으로 주사함으로써, 액적 토출 장치(10)는 기판의 화소 전극의 위치에 대응하여 정공 주입/수송층 및 발광층의 성막부를 형성할 수 있다.
액적 토출 장치(10)는, 예를 들어 2 대 준비함으로써, 1 대째의 액적 토출 장치(10)가 정공 주입/수송층을 형성하고, 다른 1 대의 액적 토출 장치(10)는 R(적색), G(녹색), B(청색) 3 색의 발광층을 형성할 수 있다.
도 1의 액적 토출 장치(10)는 챔버(12) 안에 수용되어 있다. 챔버(12)는 별도의 챔버(13)를 갖고 있다. 이 챔버(13) 안에는 워크 반출입 테이블(14)을 수용하고 있다. 워크 반출입 테이블(14)은 워크(W)를 챔버(12) 내로 반입하거나 또는 처리 후의 워크(W)를 챔버(12) 내의 테이블(30) 위로부터 반출하기 위한 테이블이다.
도 1에 나타낸 챔버(12) 안에는 헤드(11)의 메인터넌스를 행하는 메인터넌스부(15)를 수용하고 있다. 또한 챔버(12)의 외측에는 회수부(16)를 구비하고 있다.
메인터넌스부(15)는 흡인 수단(1300), 와이핑 유닛(500), 비토출 노즐 검출부(600), 보습 수단(900), 또는 중량 측정 유닛(도시 생략) 등을 갖고 있다.
흡인 수단(1300)은 헤드(11)의 노즐면으로부터 액적이나 기포를 흡인하여 노즐의 막힘을 회복하고 헤드(11)의 토출 성능의 회복을 도모하기 위한 것이다. 와이 핑 유닛(500)의 와이핑 블레이드(blade)는 노즐면에 부착하는 액체 등의 오염을 청소하기 위한 것이다. 비토출 노즐 검출부(600)는 헤드(11)로부터 토출되는 액적의 토출 상태를 검사한다. 중량 측정 유닛은 헤드(11)로부터 토출되는 액적의 중량을 측정한다.
보습 수단(900)은 헤드(11)의 노즐면을 밀봉하여 헤드(11)의 토출 성능의 유지를 도모하기 위한 것이다.
회수부(16)는, 예를 들어 액적을 회수하는 액적 회수계(系)와 와이핑 후에 이용하는 세정용 용제를 공급하는 세정액 공급계를 갖고 있다.
챔버(12)와 챔버(13)의 에어는 개별적으로 관리되고 있으며, 챔버(12)와 챔버(13) 안의 분위기에 변동이 발생하지 않도록 되어 있다. 이렇게 챔버(12)와 챔버(13)를 이용하는 것은, 예를 들어 유기 EL 소자를 제조하는 경우에는 대기 중의 수분 등은 바람직하지 않기 때문에 대기의 영향을 배제할 수 있도록 하기 위한 것이다. 챔버(12)와 챔버(13) 안에는 드라이 에어(dry air)를 연속적으로 도입하여 배기함으로써, 드라이 에어 분위기를 유지한다.
다음에 도 1에 나타낸 챔버(12) 내의 구성 요소에 대해서 설명한다.
챔버(12) 안에는 프레임(20), 헤드(11), 캐리지(19), 액체 저장부(300), 제 1 조작부(21), 제 2 조작부(22), 테이블(30), 가이드 기대(17)를 수용하고 있다.
도 1의 프레임(20)은 X축 방향을 따라서 수평으로 설치되어 있다. 가이드 기대(17)는 Y축 방향을 따라서 설치되어 있다. 프레임(20)은 가이드 기대(17)의 상방에 있다. X축은 제 1 이동축에 상당하고, Y축은 제 2 이동축에 상당한다. X축과 Y 축은 직교하고 있으며, Z축에 대해서도 직교하고 있다. Z축은 도 1에서 지면(紙面) 수직 방향이다.
제 1 조작부(21)는 프레임(20)을 따라서 캐리지(19)와 헤드(11)를 X축 방향을 따라서 직선 왕복 이동 및 위치 결정하기 위한 것이다.
제 2 조작부(22)는 테이블(30)을 갖고 있다. 이 테이블(30)은 도 1에 나타낸 바와 같은 워크(W)를 탈착 가능하게 탑재할 수도 있다. 이 제 2 조작부(22)의 테이블(30)은 헤드(11)로부터 워크(W)에 대하여 액적을 부여할 때 워크(W)를 유지한다. 그리고 제 2 조작부(22)는 워크(W)를 Y축 방향을 따라서 가이드 기대(17) 위를 직선 이동하여 위치 결정할 수 있다.
제 1 조작부(21)는 헤드(11)를 X축 방향으로 직선 이동하여 위치 결정하기 위한 모터(21A)를 갖고 있다. 이 모터(21A)는, 예를 들어 이송 나사를 이용함으로써 이 헤드(11)를 X축 방향으로 직선 이동할 수 있다. 모터(21A)는 이 회전형 전동 모터로 할 수도 있고, 리니어 모터로 할 수도 있다.
제 2 조작부(22)의 모터(22A)는, 테이블(30)을 가이드 기대(17)를 따라서 Y축 방향으로 직선 이동하여 위치 결정 가능하다. 모터(22A)는, 예를 들어 이송 나사를 회전하는 회전형 전동 모터를 이용할 수 있다. 모터(22A)로서는 회전형 모터 이외에 리니어 모터를 이용하는 것도 가능하다.
제 2 조작부(22)의 테이블(30)은 탑재면(30A)을 갖고 있다. 이 탑재면(30A)은 도 1의 Z축 방향에 수직인 면이다. 탑재면(30A)은 흡착부(30B)를 갖고 있다. 이 흡착부(30B)는 워크(W)를 진공 흡착에 의해 흡착할 수 있는 것이다. 이에 따라 워 크(W)는 탑재면(30A)에 대하여 어긋나지 않고 확실하게 탈착 가능하게 고정될 수 있다. 제 1 조작부(21)와 제 2 조작부(22)는 본 발명의 실시예에서의 조작부를 구성하고 있다.
다음에 도 2와 도 3을 참조하여 캐리지(19)와 헤드(11)의 구조예에 대해서 설명한다.
도 2는 캐리지(19)와 헤드(11) 주위의 형상례를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 E 방향으로부터 본 정면도의 예이다.
캐리지(19)는 도 1에 나타낸 모터(21A)에 의해 X축 방향으로 이동하여 위치 결정 가능하다. 캐리지(19)는 헤드 홀더(61)를 이용하여 헤드(11)를 탈착 가능하게 유지하고 있다. 모터(62)의 출력축은 이송 나사(1821)에 연결되어 있다. 이송 나사(1821)는 축(1823)의 너트(1822)에 맞물려 있다.
도 2에 나타낸 모터(62)가 작동하면 헤드 홀더(61)와 헤드(11)의 유닛이 Z축 방향을 따라서 상하 이동[上下動]하여 위치 결정 가능하다. 다른 하나의 모터(63)가 작동함으로써 헤드(11)는 U축을 중심으로 하여 θ방향으로 회전 가능하게 되어 있다.
도 2와 도 3에 나타낸 바와 같이 헤드(11)는 노즐 플레이트(64)를 갖고 있다. 노즐 플레이트(64)의 하면은 노즐면(70)이다. 이 노즐면(70)은 복수의 노즐의 노즐 개구를 갖고 있다. 헤드(11)는 액체 저장부(300)에 튜브를 통해서 접속되어 있다. 액체 저장부(300)는 액체의 일례인 잉크를 저장하는 것이며, 액체 저장부(300)는 기능액 저장부라고도 한다. 액체는 유기 EL 소자의 정공 주입/수송층이나 발광층의 성막부를 형성하는데 이용되는 기능액의 일례이다. 액체 저장부(300) 내의 액체는 노즐 개구로부터, 예를 들어 압전 진동자의 작동에 의해 잉크젯 식으로 토출시킬 수 있는 것이다. 도 3에 나타낸 바와 같이 모터(62, 63)는 제어부(200)에 의해 동작이 제어된다.
도 4는 헤드(11)의 형상례와 헤드의 토출 성능 유지 장치(2000)의 구조예를 나타내고 있다. 도 5는 헤드(11) 및 헤드의 토출 성능 유지 장치(2000)의 구조예를 나타낸 평면도이다.
먼저 도 4와 도 5를 참조하여, 헤드(11)의 구조예에 대해서 설명한다.
헤드(11)는, 도 4와 도 5에 나타낸 바와 같이 복수의 헤드 부분(11A 내지 11F)을 갖는 소위 다련(多連) 헤드이다. 헤드(11)의 하면측에는 헤드 부분(11A 내지 11F)이 간격을 두고 배열되어 있다. 헤드 부분(11A 내지 11C)은 소정 간격을 두고 X축 방향으로 나란히 배열되어 있다. 헤드 부분(11D 내지 11F)은 X축 방향을 따라서 소정 간격을 두고 배열되어 있다.
도 5의 각 헤드 부분(11A 내지 11F)은 2 열의 노즐열을 갖고 있다. 즉 헤드 부분(11A)은 노즐열(79A, 79B)을 갖고, 헤드 부분(11B)은 노즐열(79C, 79D)을 가지며, 또한 헤드 부분(11C)은 노즐열(79E, 79F)을 갖고 있다.
헤드 부분(11D)은 노즐열(79A, 79B)을 갖고, 헤드 부분(11E)은 노즐열(79C, 79D)를 가지며, 또한 헤드 부분(11F)은 노즐열(79E, 79F)를 갖고 있다.
각 노즐열(79A 내지 79F)은 Y축 방향에 관해서 평행하게 간격을 두고 형성되어 있다. 각 노즐열(79A 내지 79F)은 복수의 노즐(81)을 갖고 있다. 도 4와 도 5에 나타낸 헤드(11)의 형성예에서는 6 개의 헤드 부분(11A 내지 11F)을 갖고 있지만, 이에 한정되지 않고 헤드(11)는 2 개 내지 5 개, 또는 7 개 이상의 헤드 부분을 갖는 다련이라도 물론 상관없다.
또한 각 헤드 부분은 도시한 예에서는 2 개의 노즐열을 갖고 있지만, 3 이상의 노즐열을 갖고 있어도 상관없다.
각 헤드 부분(11A 내지 11F)의 노즐열은 도 1에 나타낸 액체 저장부(300)에 대하여 접속되어 있다. 각 노즐열은 액체 저장부(300) 내에 수용되어 있는 다른 종류의 액체를 각각 토출할 수 있도록 할 수도 있고, 예를 들어 인접하는 노즐열은 동일한 종류의 액체를 토출하도록 할 수도 있다.
다음에 도 4와 도 5에 나타낸 헤드의 토출 성능 유지 장치(2000)에 대해서 설명한다.
헤드의 토출 성능 유지 장치(2000)는 헤드(11)의 노즐열의 노즐의 토출 성능을 회복하여 유지하는 장치로서 흡인 수단(1300)과 보습 수단(900)을 갖고 있다.
도 4와 도 5에 나타낸 흡인 수단(1300)과 보습 수단(900)은, 도 1에 나타낸 바와 같이 메인터넌스부(15) 안에 배치되어 있다. 도 1의 실시예에서는, 바람직하게는 흡인 수단(1300)은 워크(W)에 가까운 위치가 되도록 테이블(30) 부근에 배치되어 있다. 보습 수단(900)은 흡인 수단(1300)의 또한 가로 부분에 배치되어 있다.
도 5에 나타낸 헤드(11)의 각 헤드 부분의 각 노즐열(79A~79F)은 도 1에 나타낸 액체 저장부(300)로부터 공급되는 액체를 각각 적절히 도 1의 워크(W)에 대하여 토출할 수 있도록 되어 있다.
흡인 수단(1300)은 이 헤드(11)의 노즐열 내의 막힌 노즐을 포함하는 노즐열만을 흡인하고, 그 노즐의 막힘을 회복하기 위한 수단이다. 흡인 수단(1300)은 제 1 흡인용 캡(1751A)과 제 2 흡인용 캡(1751B)을 갖고 있다.
제 1 흡인용 캡(1751A)은 도 4와 도 5에 나타낸 헤드(11)의 1 열의 노즐열만을 밀봉하여 흡인함으로써 그 해당하는 1 열의 노즐열에서의 막혀 있는 비토출 노즐을 흡인하여 회복하기 위한 것이다.
제 2 흡인용 캡(1751B)은 인접하는 노즐을 밀봉하여 흡인함으로써 인접하는 노즐열에서의 막힌 비토출 노즐을 흡인하여 회복하기 위한 것이다.
따라서 도 4에 나타낸 제 1 흡인용 캡(1751A)의 폭(W1)은 제 2 흡인용 캡(1751B)의 폭(W2)에 비해서 작게 설정되어 있다. 제 1 흡인용 캡(1751A)의 길이(L1)와 제 2 흡인용 캡(1751B)의 길이(L2)는 동일하게 되어 있다. 이들의 길이(L1, L2)는 각 노즐열의 Y축 방향의 길이보다도 다소 큰 값이다.
도 4에 나타낸 바와 같이 제 1 흡인용 캡(1751A)과 제 2 흡인용 캡(1751B)은 각각, 예를 들어 상자 형상의 것이며 각 상부에는 개구를 갖고 있다. 제 1 흡인용 캡(1751A) 안에는 흡수재(1752A)가 수용되어 있다. 마찬가지로 제 2 흡인용 캡(1751B) 안에는 흡수재(1752B)가 수용되어 있다. 흡수재(1752A 및 1752B)는, 예를 들어 액체를 흡수하여 막히지 않도록 폐액 탱크(1754)측으로 보낼 수 있도록 하기 위해서 다공질 재료, 예를 들어 부직포 등이나 다공질 수지 등에 의해 만들 수 있다.
도 4에 나타낸 제 1 흡인용 캡(1751A)은 흡인 펌프(1753A)에 대하여 흡인 튜 브(1761A)를 통해서 접속되어 있다. 제 2 흡인용 캡(1751B)은 흡인 펌프(1753B)에 대하여 흡인 튜브(1761B)를 통해서 접속되어 있다. 흡인 펌프(1753A, 1753B)는 모터(302A, 302B)에 의해 각각 구동함으로써, 제 1 흡인용 캡(1751A)과 제 2 흡인용 캡(1751B) 안을 부압(負壓)으로 할 수 있다.
이에 따라서 제 1 흡인용 캡(1751A) 또는 제 2 흡인용 캡(1751B) 내에 흡인된 액체는 펌프를 통해서 폐액 탱크(1754)측으로 배출할 수 있다.
제 1 흡인용 캡(1751A)은 대기 개방 밸브(1798A)에 접속되어 있다. 제 2 흡인용 캡(1751B)은 대기 개방 밸브(1798B)에 접속되어 있다.
다음에 도 4에 나타낸 보습 수단(900)은 보습용 캡(1600)을 갖고 있다. 이 보습용 캡(1600)은 상자 형상의 것이며 상부에는 개구를 갖고 있다. 보습용 캡(1600) 안에는 흡수재(1601)가 수용되어 있다. 이 흡수재(1601)는 흡수재(1752A, 1752B)와 동일한 재질의 것을 채용할 수 있다. 이 보습용 캡(1600)은, 예를 들어 도 4에 나타낸 바와 같이 헤드(11)의 각 헤드 부분(11A 내지 11F)의 모든 노즐열을 동시에 덮을 수 있는 크기를 갖고 있다. 이 보습용 캡(1600)은 모터(391)에 의해 Z축 방향을 따라서 상하 이동시킬 수 있다.
도 4에 나타낸 제 1 흡인용 캡(1751A)과 제 2 흡인용 캡(1751B)은 각각 별도로 모터(301)에 의해 Z축 방향을 따라서 상하 이동시킬 수 있다.
이에 따라 제 1 흡인용 캡(1751A)의 상단부는 헤드(11)의 헤드 부분 노즐면(70)에 밀착하여 임의의 1 열의 노즐열을 밀봉함으로써 하나의 노즐열만을 흡인할 수 있다. 마찬가지로 제 2 흡인용 캡(1751B)은 헤드(11)의 헤드 부분 노즐면(70)에 밀착하여 임의의 2 열의 노즐열을 밀착하여 밀봉함으로써 2 열의 노즐열만을 흡인할 수 있다.
또한 보습 수단(900)의 보습용 캡(1600)의 상단부는 모든 노즐열을 밀착하여 밀봉함으로써 모든 노즐열의 보습 상태를 유지할 수 있다.
이와 같이 흡인 수단(1300)과 보습 수단(900)은 헤드의 각 노즐에서의 막힘을 방지하고 헤드의 토출 성능을 유지할 수 있도록 하기 위한 것이다.
도 6은 비토출 노즐 검출부(600)와 하나의 헤드 부분을 대표예로서 나타내고 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이 비토출 노즐 검출부(600)가, 노즐(81) 내의 막힌 비토출 노즐의 검출과 그 비토출 노즐을 포함하는 노즐열의 장소를 검출하기 위해 설치되어 있다. 이 비토출 노즐 검출부(600)는 비동작 노즐 검출부 또는 비토출 노즐 검출부라고도 부를 수도 있다. 비토출 노즐은 막혀서 액적을 정상적으로 토출할 수 없는 노즐이다.
비토출 노즐 검출부(600)는 발광부(601)와 수광부(602)를 갖고 있다. 발광부(601)는, 예를 들어 레이저 발광부를 채용할 수 있다. 발광부(601)가 발생하는 광(光)(L)은 수광부(602)에 수광된다. 노즐(81)로부터 액적이 토출되면 광(L)의 광로가 차단되므로 이 경우에는 수광부(602)는 광(L)의 수광이 일시적으로 중단된다. 따라서 어떤 노즐(81)로부터 정상적으로 액적이 토출되고 있으면 광(L)이 수광부(602)에서 일시적으로 차광(遮光)되므로 제어부(200)는, 이 노즐은 막혀 있지 않다고 판단할 수 있다.
한편 노즐(81)의 구동 시간 내에 광(L)이 모두 차광되지 않은 때에는, 제어 부(200)는 그 노즐(81)이 막혀 있다고 판단할 수 있다. 또한 한방울의 액적으로는 광(L)이 차단되었는지의 여부를 충분히 확실하게 검출할 수 없는 경우가 있으므로 하나의 노즐(81)에 대해서 몇 방울의 액적을 토출하도록 하는 것이 바람직하다.
도 6에서의 노즐열(79A)의 각 노즐(81)에 대해서 막힘의 검출이 완료되면 헤드(11)는 X축 방향으로 조금 이동함으로써, 다음 노즐열(79B)의 노즐(81)에 대해서 비토출 노즐의 검사를 할 수 있다. 이렇게 하여 비토출 노즐 검출부(600)는 도 5에 나타낸 헤드부(11A~11F)의 노즐열(79A~79F)에 대해서 비토출 노즐이 존재하고 있는지의 여부를 차례대로 비접촉으로 검출하고, 도 1에 나타낸 제어부(200)에 검출 결과를 보낸다.
이와 같이 비토출 노즐 검출부(600)는 비행(飛行) 중의 액적을 검출함으로써 각 노즐열(79A~79F)의 각 노즐(81)의 막힘의 유무(즉 도트 빠짐의 유무)를 검출할 수 있다.
다음에 도 7을 참조하여 본 발명의 액적 토출 장치의 각 구성 요소의 전기적인 접속례에 대해서 설명한다.
도 7에 나타낸 제어부(200)는 호스트 컴퓨터(1800)에 대하여 통신 인터페이스(1801)를 통해서 접속되어 있다. 통신 인터페이스(1801)는 메모리(1802)에 접속되어 있다. 메모리(1802)는 데이터 영역(1803)과 정보 저장부(1810)를 갖고 있다.
제어부(200)는 클리닝 제어부(201)를 갖고 있다. 이 클리닝 제어부(201)는 캡핑 제어부(202), 플러싱 제어부(203)를 갖고 있다.
제어부(200)는 비토출 노즐 검출부(600), 캡 조작용 모터(301), 모터(391), 흡인 펌프의 모터(302A, 302B), X축용 모터(21A), Y축용 모터(22A), 흡착부(30B), 모터(62, 63), 전환부(400)의 전환 신호 생성부(401)와 구동 신호 생성부(403)에 전기적으로 접속되어 있다.
도 7에 나타낸 모터(21A, 22A), 흡착부(30B), 모터(62, 63)는 도 1에 도시되어 있다. 도 7에 나타낸 구동 신호 생성부(403)는 제어부(200)로부터의 신호에 의해 전환부(400)의 복수의 스위치 회로(410)에 대하여 적절히 신호를 공급하도록 되어 있다. 각 스위치 회로(410)는 각각 압전 소자(압전 진동자라고도 함)(420)에 대하여 접속되어 있다. 전환 신호 생성부(401)가 제어부(200)로부터 공급받는 신호에 의해 스위치 회로(410)를 제어함으로써, 필요로 하는 압전 소자(420)에 대하여 구동 신호를 공급하도록 되어 있다. 각 압전 소자(420)는 노즐로부터 액체를 토출시키거나 노즐 내의 액체 경계면에 미세 진동을 부여하는 액적 토출용 구동 소자이다.
헤드(11)는 이들 압전 소자(420)를 갖고 있고, 각 압전 소자(420)는 도 4에 나타낸 각 노즐열의 각각의 노즐(81)에 대응하여 설치되어 있다. 압전 소자(420)가 구동되면, 그 신장 수축에 의해 노즐(81)로부터 액적을 토출할 수 있다.
도 7에 나타낸 캡 조작용 모터(301)와 흡인 펌프의 모터(302A, 302B)는 도 4에 도시되어 있다.
도 8은 헤드(11)의 노즐면(70)과 흡인 수단(1300)의 제 1 흡인용 캡(1751A) 및 그 주변 부분에 대해서 나타내고 있다.
도 9는 헤드(11)의 노즐면(70)과 흡인 수단(1300)의 제 2 흡인용 캡(1751B) 및 그 주변 부분에 대해서 나타내고 있다.
도 8에 나타낸 바와 같이 제 1 흡인용 캡(1751A)의 상단부(1751P)는 노즐면(70)의 1 열분의 노즐열, 예를 들어 노즐열(79F)만을 밀봉하는 구조로 되어 있다. 모터(301)는 제 1 흡인용 캡(1751A)을 Z축 방향으로 상하 이동함으로써 제 1 흡인용 캡(1751A)을 노즐면(70)에 밀착하거나 또는 노즐면(70)으로부터 멀리할 수 있다. 모터(301, 302A) 및 대기 개방 밸브(1798A)는 제어부(200)의 캡핑 제어부(202)에 의해 제어할 수 있다.
마찬가지로, 도 9에 나타낸 바와 같이 제 2 흡인용 캡(1751B)은 노즐면(70)의 선택된 하나의 헤드 부분의 2 열의 노즐열, 예를 들어 노즐열(79E, 79F)만을 밀봉하는 구조로 되어 있다. 이 때문에 제 2 흡인용 캡(1751B)은 상단부(1752P)를 갖고 있다. 모터(301)가 작동함으로써 제 2 흡인용 캡(1751B)은 노즐면(70)을 밀봉하거나, 노즐면(70)로부터 멀어질 수 있다. 모터(301, 302B) 및 대기 개방 밸브(1798B)는 제어부(200)의 캡핑 제어부(202)에 의해 제어할 수 있다.
도 10은 도 8에 나타낸 제 1 흡인용 캡(1751A)이 헤드(11)의 노즐면(70)의 하나인 노즐열(79F)을 흡인 동작하는 형상과, 노즐열(79F)에 대응하는 노즐면(70)의 부분만을 와이핑 블레이드(1850)가 와이핑하는 동작례를 나타내고 있다.
도 11은 도 9에 나타낸 제 2 흡인용 캡(1751B)이 헤드(11)의 노즐면(70)의 인접하는 2 열의 노즐열(79E, 79F)만을 흡인 동작하는 형상과, 노즐열(79E, 79F)을 포함하는 헤드 부분의 노즐면(70)의 부분만을 와이핑 블레이드(1850)가 와이핑하는 동작례를 나타내고 있다.
도 10과 도 11에서 흡인 동작 및 와이핑 동작은 노즐면(70) 및 각 노즐열의 노즐의 클리닝 동작(청소(淸掃) 혹은 불식(拂拭) 동작이라고도 함)을 구성하고 있다.
도 10과 도 11에 나타낸 와이핑 블레이드(1850)는 와이핑 유닛(500)에 설치되어 있다. 와이핑 유닛(500)은, 예를 들어 도시되지 않은 구동부에 의해 와이핑 블레이드(1850)를 Z축 방향을 따라서 상하 이동함으로써 와이핑 블레이드(1850)의 선단부가 노즐면(70)에 대하여 밀착해서 탄성 변형하도록 되어있다. 이에 의해서 와이핑 블레이드(1850)의 선단부는, 예를 들어 헤드(1)를 X1방향으로 이동함으로써 노즐면(70)을 와이핑할 수 있다.
이 와이핑 유닛(500)은, 도 10과 도 11에 나타낸 바와 같이 와이핑 블레이드(1850) 대신에 와이핑 천[布](592)을 이용할 수 있다. 이 와이핑 천(592)은 청소 롤러(591)에 의해 화살표(593)를 따라서 무한 형상으로 이동한다. 이 와이핑 천(592)의 이동에 의해 노즐면(70)을 와이핑할 수 있다. 와이핑 블레이드(1850) 또는 와이핑 천(592) 중 어느 하나를 이용하여도 상관없다. 와이핑 블레이드(1850)는 탄성 변형 가능한, 예를 들어 고무나 엘라스트머 등에 의해 만들어져 있다.
도 12는 본 발명의 액적 토출 장치의 바람직한 실시예에 의해 행해지는 헤드의 토출 성능 유지 방법의 일례를 나타낸 플로 차트이다.
도 13은 액적 토출 장치가 액적 토출 작업 직전까지의 캡핑 시간(TC)의 길이에 따라서, 막힌 노즐을 갖는 노즐열 중의 1 열분의 총흡인량의 일례를 나타내고 있다. 이 총흡인량을 나타낸 테이블(A)은 도 7에 나타낸 정보 저장부(1810)에 저장 되어 있다.
도 13의 테이블(A)은 일례로서 모드 1 내지 모드 5를 갖고 있다. 도 13의 모드 1에서는 액적 토출 작업 직전까지의 캡핑 시간(TC)에 관계없이 도 1의 헤드가 홈 포지션(HP)에 위치하고 있지 않고(홈 포지션 외), 기타 영역에서 방치된 소위 비정상적인(abnormal) 경우의 예를 나타내고 있다. 이 경우에는 노즐열 1 열분의 총흡인량은 2.0 g이며 가장 많다. 모드 2는 캡핑 시간(TC)이 0 이상 3 일 미만이다. 모드 3에서는 캡핑 시간(TC)이 3 일 이상 1 주일 미만이다. 모드 4에서는 캡핑 시간(TC)이 1 주일 이상 1 개월 미만이다. 모드 5에서는 캡핑 시간(TC)은 1 개월 이상이다. 이와 같이 모드 2 내지 모드 5에서는 각각 노즐열 중의 1 열분의 총흡인량은 액적 토출 작업 직전까지의 캡핑 시간(밀봉 시간)이 길어짐에 따라서 0.2, 0.6, 1.0 및 2.0과 같이 증가하여 간다.
또한 노즐열 중의 1 열분의 총흡인량이 상술한 총흡인량에 비해서 증가하는 경우가 있다. 이 경우로서는 노즐열에서의 비토출 노즐(도트가 빠진 노즐)의 비율(N2)이 노즐열 중의 총 노즐수에 대하여 5%를 초과하는 경우에는 모드 1 내지 모드 5에서 각각 총흡인량(g)이 증가되어 있다. 모드 1 내지 모드 5에서는 총흡인량(g)은 3.0, 0.4, 1.2, 2.0, 3.0으로 증가되어 있다.
다음에 도 12를 참조하면서 헤드의 토출 성능 유지 방법의 예에 대해서 설명한다.
도 12에서 먼저 비토출 노즐 검출 스텝(ST0)을 행한다. 이 검출 스텝 ST0은 스텝 ST1 내지 ST3을 포함한다. 스텝 ST1에서는, 비토출 노즐의 검출 지시가 도 6 의 제어부(200)로부터 비토출 노즐 검출부(600)측에 있는 경우에는 스텝 ST2로 이행한다. 스텝 ST2에서는, 도 6과 도 7에 나타낸 비토출 노즐 검출부(600)가 노즐열의 복수의 노즐 중에서 비토출 노즐의 검출을 행한다.
도 12의 스텝 ST3에서 비토출 노즐이 있는지의 여부를 제어부(200)가 판단하고, 비토출 노즐이 없는 경우에는 스텝 ST4에서 제어부(200)는 헤드(11)에 대하여 통상의 토출 동작을 행하게 한다. 그리고 스텝 ST5에서, 이 경우의 액적 토출 작업 직전까지의 캡핑 시간(TC)은 0으로 한다. 이에 따라 이 작업이 종료된다.
이에 대하여 도 12의 스텝 ST3에서, 비토출 노즐 검출부(600)가 비토출 노즐을 검출하면 스텝 ST6으로 이행한다.
스텝 ST6에서는 비토출 노즐열의 수를 N1로 하고, 비토출 노즐열의 위치(장소)를 P로 하며, 해당하는 노즐열에서의 비토출 노즐의 비율을 N2로 한다.
비토출 노즐은 노즐 내에서 점성 증가 등의 원인에 의해 막혀 있는 노즐을 말하며, 액체를 노즐로부터 토출할 수 없는 노즐을 말한다.
비토출 노즐열은 이 비토출 노즐을 포함하는 노즐열을 말한다. 비토출 노즐열의 위치는 도 5에서의 헤드 부분(11A 내지 11F) 중 어느 노즐열인지를 특정함으로써 얻어지는 헤드(11)의 노즐면에서의 위치이다.
비토출 노즐의 비율은 비토출 노즐을 포함하는 노즐열에서 비토출 노즐의 수가 그 노즐열의 총노즐 수에 대하여 어느 정도의 비율인지를 말한다.
이 비토출 노즐열의 수(N1)와 비토출 노즐의 비율(N2)은 도 6에 나타낸 비토출 노즐의 검출부(600)가 각 노즐열의 노즐의 액적 토출을 검출할 수 있는지의 여 부를 제어부(200)측으로 보냄으로써 제어부(200)가 연산하여 구한다. 비토출 노즐열의 위치(P)는 비토출 노즐(600)에 대한 도 1의 헤드의 X축 방향 및 Y축 방향의 위치에 따라서 얻을 수 있다.
도 12의 스텝 ST7에서는 막혀 있는 비토출 노즐이 존재하고 있는 노즐열에 대해서, 각 노즐마다에 대해서 막혀 있는지의 여부의 선택 데이터를 제어부(200)가 작성한다.
스텝 ST8에서는 비토출 노즐열의 위치(P)에 따라서, 헤드(11)가 도 4에서의 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동한다. 이에 따라 막혀 있는 비토출 노즐을 갖는 노즐열이 1 열 뿐인 경우에는 이 1 열의 노즐열만이 도 4에 나타낸 제 1 흡인용 캡(1751A)의 상방에 위치 결정된다. 또한 2 개의 노즐열에서 막혀 있는 비토출 노즐을 갖고 있는 경우에는 인접하는 2 개의 노즐열만이 도 4의 제 2 흡인용 캡(1751B)의 상방에 위치 결정된다.
도 8에서는, 예를 들어 1 열의 노즐열(79F)만이 제 1 흡인용 캡(1751A)에 의해 밀봉되어 있다. 또는 도 9에서는, 예를 들어 인접하는 2 개의 노즐열(79E, 79F)만이 제 2 흡인용 캡(1751B)에 의해 밀봉된다. 도 12의 스텝 ST9와 같이 비토출 노즐의 노즐열인지의 여부를 판단하고, 비토출 노즐이 있는 노즐열이 있는 경우에는 상술한 바와 같이 도 8 또는 도 9의 상태에서 해당하는 노즐열을 제 1 흡인용 캡(1751A) 또는 제 2 흡인용 캡(1751B)에 의해 밀봉한다.
도 12의 흡인 스텝 ST10에서는 도 13에 나타낸 총흡인량 테이블(A)에 따라서, 도 10의 (a) 내지 도 10의 (c)에 나타낸 바와 같은 흡인 시퀀스(클리닝 시퀀 스)를 실행한다. 또는 도 11의 (a) 내지 도 11의 (c)에 나타낸 바와 같은 흡인 시퀀스(클리닝 시퀀스)를 실행한다.
도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이 제 1 흡인용 캡(1751A)이 노즐면(70)에 대하여 Z축 방향으로 상승한다. 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이 제 1 흡인용 캡(1751A)이 노즐면을 밀봉한 상태에서 펌프(1753A)가 작동하면 막혀 있는 비토출 노즐을 갖는 노즐열(79F)의 노즐은 흡인되고, 흡인된 액체는 폐액 탱크(1754)측으로 배출된다. 제 1 흡인용 캡(1751A) 내의 부압을 해제한 후에, 도 10의 (c)에 나타낸 바와 같이 다시 제 1 흡인용 캡(1751A)은 Z2방향으로 노즐면(70)으로부터 퇴피(退避)된다.
도 11의 예에서는 도 11의 (a)에 나타낸 바와 같이 제 2 흡인용 캡(1751B)이 Z1방향으로 상승한다. 도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이 제 1 흡인용 캡(1751B)은 인접하는 노즐열(79E, 79F)을 밀봉하고, 흡인 펌프(1753B)가 작동함으로써 노즐열(79E, 79F)의 노즐이 흡인되고, 흡인된 액체는 폐액 탱크(1754)측으로 배출된다. 제 2 흡인용 캡(1751B)의 부압이 해제되고, 도 11의 (c)에 나타낸 바와 같이 제 2 흡인용 캡(1751B)은 노즐면으로부터 Z2방향으로 퇴피된다.
도 12를 다시 참조하면, 스텝 ST12에서 비토출 노즐열의 막힘이 모두 회복하지 않은 경우에는 스텝 ST8로 되돌아와 스텝 ST8로부터 스텝 ST10까지의 처리를 다시 행한다.
스텝 ST12에서 비토출 노즐열의 비토출 노즐의 막힘이 모두 회복한 경우에는 도 12의 스텝 ST13의 와이핑 처리로 이행한다. 와이핑 처리를 행하는 경우에는, 도 10의 (d)에 나타낸 바와 같이 회복시킨 하나의 노즐열(79F)을 포함하는 노즐면(70)의 영역만이 와이핑 블레이드(1850)에 의해 와이핑된다. 또는 도 11의 (d)의 경우에는 회복된 노즐열(79E, 79F)을 포함하는 노즐면(70)의 영역만이 와이핑 블레이드(1850)에 의해 와이핑된다.
즉 와이핑 블레이드(1850)는 노즐면(70)의 전체면을 와이핑하는 것이 아니고 회복한 노즐열을 포함하는 노즐면(70)의 일부분을 와이핑할 뿐이다.
그 후 스텝 ST2로 되돌아오게 된다.
도 12의 스텝 ST9에서 비토출 노즐열이 없는 경우에는 보습 스텝 ST11로 이행한다. 보습 스템 ST11에서는, 도 14에 나타낸 바와 같이 보습 캡(1600)이 사용된다.
도 14의 (a)에 나타낸 바와 같이 휴지용의 보습 캡(1600)에 대응하는 위치에 헤드(11)가 위치 결정된다. 보습 캡(1600)은 모터(391)에 의해 Z1방향으로 상승됨으로써 보습 캡(1600)의 상단부는 노즐면(70)에 밀착하여 노즐면(70)을 밀봉한다. 즉 헤드(11)의 노즐열(79A 내지 79F)은 모두 보습 캡(1600)에 의해 밀봉되게 된다. 이렇게 하여 보습 캡(1600)을 이용함으로써 노즐면 전부의 노즐열의 캡핑을 행할 수 있다.
또는 노즐면을 캡핑하는 것 뿐만 아니라, 도 14의 (b)에 나타낸 바와 같이 보습 캡(1600)이 노즐면(70)을 밀봉한 상태에서, 또한 각 노즐열(79A 내지 79F)의 노즐로부터 액적의 플러싱, 즉 액적의 토출을 보습 캡(1600) 내의 흡수재(1601)에 대하여 행한다. 이에 따라서 보습 캡(1600) 내에는 액체에 의해 보습되게 되고, 결 과적으로 노즐면(70)의 각 노즐도 보습할 수 있게 된다.
이렇게 하여 각 노즐로부터 정기적으로 액적을 플러싱할 수 있다. 이 정기적인 액적의 플러싱에 더하여, 도 14의 (c)에 나타낸 각 노즐(81)의 노즐 개구(81P)의 액체 경계면(2100)에 대하여 미세 진동을 부여하는 것이 바람직하다.
이 액체 경계면(2100)에 대하여 미세 진동을 부여하는 경우에는, 제어부(200)는 각 노즐(81)에 대응하여 배치되어 있는 도 7에 나타낸 압전 소자(420)를 동작시키는 것이다.
이에 따라서 정상적으로 토출할 수 있는 노즐열의 노즐 및 회복한 노즐을 갖는 노즐열은 액체의 점성 증가를 방지할 수 있다. 이 액체 경계면(2100)에 부여하는 미세 진동은 소위 인자(印字) 외의 미세 진동(홈 포지션(HP) 외의 미세 진동)이다. 이러한 도 14의 (a) 또는 도 14의 (b)에 나타낸 바와 같은 점성 증가의 대책 시퀀스를 행함으로써 헤드(11)의 토출성을 유지시키면서 헤드(11)를 대기시켜 두는 것이다.
본 발명의 액적 토출 장치의 실시예는 전기 광학 장치(디바이스)를 제조하는데 이용할 수 있다. 이 전기 광학 장치(디바이스)로서는 액정 표시 장치, 유기 EL(electro-luminescence) 장치, 전자 방출 장치, PDP(plasma display panel) 장치 및 전기 영동 표시 장치 등을 생각할 수 있다. 또한 전자 방출 장치는, 소위 FED(field emission display) 장치를 포함하는 개념이다. 또한 전기 광학 장치로서는 금속 배선 형성, 렌즈 형성, 레지스트 형성 및 광확산체 형성 등을 포함하는 각종 장치를 생각할 수 있다. 컬러 필터(CF)나 액정 표시 장치를 제조하는 경우에는 액정의 토출도 행할 수 있다.
도 15는 본 발명의 액적 토출 장치를 묘화 장치로서 이용하고, 플랫 패널 디스플레이의 한 종류인 유기 EL 장치의 제조에 이용하는 경우의 유기 EL 장치의 구조예를 나타내고 있다. 유기 EL 장치(701)는 기판(711), 회로 소자부(721), 화소 전극(731), 뱅크부(741), 발광 소자(751), 음극(761)(대향 전극) 및 밀봉용 기판(771)으로 구성된 유기 EL 소자(702)에 대하여 플렉시블 기판(도시 생략)의 배선 및 구동 IC(도시 생략)를 접속한 것이다.
유기 EL 소자(702)의 기판(711) 위에는 회로 소자부(721)가 형성되고, 회로 소자부(721) 위에는 복수의 화소 전극(731)이 정렬하고 있다. 그리고 각 화소 전극(731) 사이에는 뱅크부(741)가 격자 형상으로 형성되어 있으며, 뱅크부(741)에 의해 발생한 오목부 개구(744)에 발광 소자(751)가 형성되어 있다. 뱅크부(741) 및 발광 소자(751)의 상부 전면(全面)에는 음극(761)이 형성되고, 음극(761) 위에는 밀봉용 기판(771)이 적층되어 있다.
유기 EL 소자(702)의 제조 프로세스는 뱅크부(741)를 형성하는 뱅크부 형성 공정과, 발광 소자(751)를 적절히 형성하기 위한 플라즈마 처리 공정과, 발광 소자(751)를 형성하는 발광 소자 형성 공정과, 음극(761)을 형성하는 대향 전극 형성 공정과, 밀봉용 기판(771)을 음극(761) 위에 적층하여 밀봉하는 밀봉 공정을 구비하고 있다.
즉 유기 EL 소자(702)는 미리 회로 소자부(721) 및 화소 전극(731)이 형성된 기판(711)(워크(W))의 소정 위치에 뱅크부(741)를 형성한 후 플라즈마 처리, 발광 소자(751) 및 음극(761)(대향 전극)의 형성을 차례로 행하고, 또한 밀봉용 기판(771)을 음극(761) 위에 적층하여 밀봉함으로써 제조된다. 또한 유기 EL 소자(702)는 대기 중의 수분 등의 영향을 받아서 열화하기 쉽기 때문에 유기 EL 소자(702)의 제조는 드라이 에어 또는 비활성 가스(질소, 아르곤, 헬륨 등) 분위기에서 행하는 것이 바람직하다.
또한 각 발광 소자(751)는 정공 주입/수송층(752) 및 R(적색)·G(녹색)·B(청색) 중 어느 한 색으로 착색된 발광층(753)으로 이루어지는 성막부로 구성되어 있으며, 발광 소자 형성 공정에는 정공 주입/수송층(752)을 형성하는 정공 주입/수송층 형성 공정과, 3 색의 발광층(753)을 형성하는 발광층 형성 공정이 포함되어 있다.
유기 EL 장치(701)는 유기 EL 소자(702)를 제조한 후 유기 EL 소자(702)의 음극(761)에 플렉시블 기판의 배선을 접속하는 동시에 구동 IC에 회로 소자부(721)의 배선을 접속함으로써 제조된다.
다음에 본 발명의 실시예의 액적 토출 장치(10)를 액정 표시 장치의 제조에 적용한 경우에 대해서 설명한다.
도 16은 액정 표시 장치(801)의 단면 구조를 나타내고 있다. 액정 표시 장치(801)는 컬러 필터(802)와, 대향 기판(803)과, 컬러 필터(802)와 대향 기판(803) 사이에 봉입된 액정 조성물(804)과, 백 라이트(도시 생략)로 구성되어 있다. 대향 기판(803)의 내측면에는 화소 전극(805)과, TFT(박막 트랜지스터) 소자(도시 생략)가 매트릭스 형상으로 형성되어 있다. 화소 전극(805)에 대향하는 위치에, 컬러 필 터(802)의 적색, 녹색, 청색의 착색층(813)이 배열되도록 되어 있다. 컬러 필터(802) 및 대향 기판(803)의 각각 내측면에는 액정 분자를 일정 방향으로 배열시키는 배향막(806)이 형성되어 있으며, 컬러 필터(802) 및 대향 기판(803)의 각각 외측면에는 편광판(807)이 접착되어 있다.
컬러 필터(802)는 투광성 투명 기판(811)과, 투명 기판(811) 위에 매트릭스 형상으로 나열한 다수의 화소(필터 엘리먼트)(812)와, 화소(812) 위에 형성된 착색층(813)과, 각 화소(812)를 구획하는 차광성 격벽(partition)(814)을 구비하고 있다. 착색층(813) 및 격벽(814)의 상면에는 오버 코팅층(815) 및 전극층(816)이 형성되어 있다.
액정 표시 장치(801)의 제조 방법에 대해서 설명하면, 먼저 투명 기판(811)에 격벽(814)을 설치한 후 화소(812) 부분에 R(적색)·G (녹색)·B (청색)의 착색층(813)을 형성한다. 그리고 투명 아크릴 수지 도료를 스핀 코팅하여 오버 코팅층(815)을 형성하고, 또한 ITO(indium tin oxide)로 이루어지는 전극층(816)을 형성하여 컬러 필터(802)를 작성한다.
대향 기판(803)에는 화소 전극(805)과 TFT 소자를 설치해 둔다. 다음에 작성한 컬러 필터(802) 및 화소 전극(805)이 형성된 대향 기판(803)에 배향막(806)의 도포를 행한 후 이들을 접합한다. 그리고 컬러 필터(802) 및 대향 기판(803) 사이에 액정 조성물(804)을 봉입한 후 편광판(807) 및 백라이트를 적층한다.
본 발명의 액적 토출 장치의 실시예는 상기 컬러 필터의 필터 엘리먼트(R(적색)·G(녹색)·B(청색)의 착색층(813))의 형성에 이용할 수 있다. 또한 화소 전극 (805)에 대응하는 액체 재료를 이용함으로써 화소 전극(805)의 형성에도 이용하는 것이 가능하다.
또한 다른 전기 광학 장치로서는 금속 배선 형성, 렌즈 형성, 레지스트 형성 및 광확산체 형성 등 이외에, 프리프레이션(preparation)의 형성을 포함하는 장치를 생각할 수 있다. 상술한 액적 토출 장치를 각종 전기 광학 장치(디바이스)의 제조에 이용함으로써 각종 전기 광학 장치를 효율적으로 제조하는 것이 가능하다.
본 발명의 전자 기기는 상기 전기 광학 장치를 탑재하고 있다. 이 경우 전자 기기로서는 소위 플랫 패널 디스플레이를 탑재한 휴대 전화, 퍼스널 컴퓨터 이외에 각종 전기 제품이 이에 해당한다.
도 17은 전자 기기의 일례인 휴대 전화(1000)의 형상례를 나타내고 있다. 휴대 전화(1000)는 본체부(1001)와 표시부(1002)를 갖고 있다. 표시부(1002)는 상술한 바와 같은 전기 광학 장치인, 예를 들어 유기 EL 장치(701)나 액정 표시 장치(801)를 이용하고 있다.
도 18은 전자 기기의 다른 예인 컴퓨터(1100)를 나타내고 있다. 컴퓨터(1100)는 본체부(1101)와 표시부(1102)를 갖고 있다. 표시부(1102)는 상술한 바와 같은 전기 광학 장치의 일례인 유기 EL 장치(701)나 액정 표시 장치(801)를 사용할 수 있다.
본 발명의 액적 토출 장치의 실시예에서는 미소한 액적을 안정적으로 정확하게 토출하기 위한 헤드를 갖고 있다. 이 헤드의 노즐의 막힘을 억제하기 위해서 액적 토출 동작 전에, 소위 도트 빠짐 검출(비토출 노즐의 검출)에서 막혀 있는 노즐 과 그 노즐열을 검출한다.
한편 상술한 실시예에서는 전기 광학 장치의 워크에 대하여 액적을 토출하는 예를 나타내고 있다.
그러나 이에 한정되지 않고, 예를 들어 워크에 대하여 복수 종류의 액체를 이용하여 인쇄하는 경우에 대해서도 본 발명의 액적 토출 장치는 사용할 수 있다. 본 발명의 액적 토출 장치의 실시예가, 예를 들어 워크 또는 타깃(target)으로서의 인쇄 대상에 대하여 복수의 액체를 토출하는 경우에 대해서 설명한다.
종래 행해져 온 바와 같이, 헤드의 막힘 등, 즉 헤드의 비토출 노즐의 수가 많은 경우에는 아무리 클리닝 시퀀스를 실시해도 노즐 막힘을 해소할 수 없는 경우가 있다. 이는 노즐 개구에서의 액체의 점성 증가 상태가 진행하여 액체가 고화(固化)하고 있는 경우이며, 그 고화가 헤드의 캐비티 내에 이르고 있는 것에 의한 것이다. 또한 헤드가, 예를 들어 4 색의 액체를 토출하기 위해서 4 개의 노즐열을 갖고 있는 구조인 경우에는 하나의 캡으로 4 개의 노즐열을 동시에 흡인하고 있으며 막힘의 회복성이 전색(全色) 동등한 경우는 각 예로부터는 동일한 흡인력으로 흡인하여 문제는 발생하지 않았다. 그러나 4 색 중, 예를 들어 마젠타(M)만이 회복성이 나쁘면, 다른 3 색인 블랙(BK), 시안(C), 옐로우(Y)의 노즐 개구로부터는 각각의 액체를 흡인하게 되지만, 마젠타에 대응하는 노즐 개구로부터는 액체를 흡인할 수 없게 된다. 이 마젠타의 노즐 개구의 막힘을 회복하기 위해서는 몇번이고 4 색의 노즐열을 동시에 클리닝 처리하는 것이 필요했다.
그러나 본 발명의 실시예를 이용함으로써 노즐열을 복수 갖고 있는 헤드에서 막혀 있는 노즐을 갖는 노즐열이 어느 것인지를 사전에 검출하고, 그 막힌 노즐을 갖는 노즐열을 정상적으로 토출할 수 있는 노즐열과는 분리하여 단독으로 흡인함으로써 막혀 있는 노즐의 회복 처리를 확실하게 행할 수 있는 동시에 막힘이 없는 노즐열에서는 액체의 점성 증가의 대책 처리를 확실하게 행할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 헤드와 흡인 수단 또는 헤드와 보습 수단은 도 1의 제 1 조작부(21)와 제 2 조작부(22)를 이용하여 상대적으로 이동함으로써, 헤드와 흡인 수단의 위치 결정 및 헤드와 보습 수단의 위치 결정을 확실하게 행할 수 있다.
헤드에서 막혀 비토출 노즐이 되어 있는 노즐을 갖는 노즐열이 발생한 경우에, 워크 부근에서 그 노즐열을 흡인 수단에 의해 흡인하고 막힘의 회복을 행할 수 있다. 따라서 막혀 있는 노즐열의 흡인을 워크 부근에서 행할 수 있기 때문에 헤드의 이동량을 줄일 수 있고, 또한 흡인 수단이 워크 부근에 배치되어 있으므로 액적 토출 장치의 콤팩트화를 도모할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 비토출 노즐을 포함하는 노즐열이 하나인 경우와 2 개 이상의 복수인 경우로 나누어 제 1 흡인용 캡과 제 2 흡인용 캡을 선택하여 흡인 작업에 사용함으로써 효율적으로 노즐열의 흡인을 행하여 막힘의 회복 처리를 행할 수 있다. 또한 정상적인 노즐열과 막힌 노즐열을 동시에 흡인할 필요가 없으므로 흡인 수단의 소형화를 도모할 수 있고, 흡인에 의한 액체의 배출에 따른 액체의 낭비를 감소할 수 있다. 즉 헤드의 액적 토출 특성을 회복하는 경우에 낭비되는 액체의 소비량을 대폭으로 삭감할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 청소[拂拭] 수단은 노즐면 전체를 청소하는 것이 아니라 막힌 노즐열을 흡인 수단에 의해 흡인한 후에 청소하므로 노즐면의 마모를 가능한한 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 각 노즐에서의 액체는 액적을 토출하고 또한 액체 경계면에 미세 진동을 부여함으로써 점성 증가를 확실하게 방지할 수 있다. 헤드의 휴지 시간의 길이가 길면 길수록 노즐면의 흡인량을 향상시킴으로써 막힌 노즐의 회복 처리를 확실하게 행할 수 있다. 노즐열에서의 비토출 노즐의 수가 일정한 비율을 초과하면 노즐면 흡인량을 증가시킴으로써, 비토출 노즐의 막힘의 회복 처리를 보다 확실하게 행할 수 있다.
본 발명의 실시예에서의 도 12의, 예를 들어 액체로서의 잉크를 교환하는 경우에 행하는 잉크 교환 클리닝의 경우에도, 도 13의 총흡인량 테이블(A)에 나타낸 바와 같은 요령으로 막혀 있는 노즐열에 대하여 흡인을 행할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 막혀 있는 노즐이 발생한 경우에, 잉크와 같은 액체를 이용하여 노즐의 막힘을 회복시키는 경우의 액체 사용량을 대폭으로 삭감할 수 있다.
노즐면의 와이핑은 막힘을 회복한 노즐을 갖는 노즐열을 포함하는 헤드의 부분만에 대해서 행하면 되므로 와이핑 시간의 단축화를 도모할 수 있는 동시에 와이핑 부재의 마모 및 헤드의 노즐면의 마모의 방지를 도모할 수 있다. 또한 헤드가 홈 포지션(HP), 즉 도 14의 메인터넌스부의 보습 수단(900)의 보습용 캡(1600)에 의해 캡핑되어 있지 않아도 비토출 노즐을 포함하는 노즐열이 존재하지 않는 경우에는 노즐면의 흡인 동작을 하지 않아도 된다.
도 4에 나타낸 바와 같은, 소위 다련 헤드의 모든 노즐열에 대하여 클리닝용의 흡인 구조를 설치하는 경우와 비교하여 막힌 노즐을 갖는 노즐열만을 흡인하는 구성이므로 저비용화 및 장치의 콤팩트화를 도모할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 특허 청구 범위를 이탈하지 않는 범위에서 다양한 변형을 행할 수 있다. 또한 상술한 각 실시예는 상호 조합하여 구성하도록 할 수도 있다.
이상 본 발명에 따르면 노즐열을 복수 갖고 있는 헤드에서 막혀 있는 노즐을 갖는 노즐열이 어느 것인지를 사전에 검출하고 그 막힌 노즐을 갖는 노즐열을 단독으로 흡인함으로써 회복 처리를 확실하게 행할 수 있는 동시에 노즐에서의 액체의 점성 증가의 대책 처리를 확실하게 행할 수 있는 액적 토출 장치, 헤드의 토출 성능 유지 장치, 헤드의 토출 성능 유지 방법, 전기 광학 장치의 제조 방법, 전기 광학 장치 및 전자 기기가 제공된다.

Claims (13)

  1. 액적(液滴)을 워크에 토출하기 위한 액적 토출 장치로서,
    공급된 액체의 상기 액적을 토출하기 위해서, 노즐면에는 복수의 노즐로 이루어지는 노즐열을 복수열 구비하는 헤드와,
    복수의 상기 노즐열의 어느 상기 노즐열의 상기 노즐이 막혀 비토출 노즐이 되어 있는지를 검출하는 비토출 노즐 검출부와,
    검출된 상기 노즐면에서의 상기 비토출 노즐을 포함하는 상기 노즐열을 밀봉하고 흡인하여 상기 비토출 노즐의 막힘을 회복시키기 위한 흡인 수단과,
    상기 노즐면에서의 복수의 상기 노즐열을 밀봉하고 상기 노즐면을 보습(保濕)하기 위한 보습 수단을 구비하고,
    상기 흡인 수단은 상기 액적을 상기 워크에 토출하는 동작을 하기 직전까지의 상기 헤드의 휴지 시간의 길이에 따라서, 상기 노즐면의 흡인량을 증가시키고,
    상기 보습 수단 내에는, 막히지 않은 정상적인 상기 노즐열의 상기 노즐에서의 상기 액체의 점성 증가와, 막힘이 회복된 상기 노즐열의 상기 노즐에서의 상기 액체의 점성 증가를 저지하기 위해, 상기 액적을 토출하고 상기 노즐마다 배치되어 있는 액적 토출용 구동 소자에 의해 상기 각 노즐 내의 액체 경계면에 미세 진동을 부여하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 헤드와 상기 흡인 수단을 상대적으로 이동하여 상기 비토출 노즐을 포함하는 상기 노즐열을 상기 흡인 수단에 위치 결정하고, 상기 헤드와 상기 보습 수단을 상대적으로 이동하여 복수의 상기 노즐열을 상기 보습 수단에 위치 결정하는 조작부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡인 수단은 상기 워크가 배치되어 있는 위치 부근에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡인 수단은
    상기 비토출 노즐을 포함하는 하나의 상기 노즐열을 흡인하는 제 1 흡인용 캡과,
    상기 비토출 노즐을 포함하는 복수의 상기 노즐열을 동시에 흡인하는 제 2 흡인용 캡을 갖는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 흡인 수단에 의해 흡인된 후에 상기 비토출 노즐을 포함하는 상기 노즐열을 갖는 상기 노즐면의 부분만을 청소(wiping)하는 청소 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡인 수단은 상기 노즐열에서의 상기 비토출 노즐의 수가 미리 정해진 일정한 비율을 초과하면, 상기 노즐면의 흡인량을 증가시키는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
  9. 헤드로부터 액적을 워크에 토출하는 액적 토출 장치를 설치하고, 상기 헤드의 노즐면의 토출 성능을 유지하기 위한 헤드의 토출 성능 유지 장치로서,
    공급된 액체의 상기 액적을 토출하기 위해서, 복수의 노즐로 이루어지는 노즐열을 상기 노즐면에 복수열 구비하는 상기 헤드 내의 어느 상기 노즐열의 상기 노즐이 막혀 비토출 노즐이 되어 있는지를 검출하는 비토출 노즐 검출부와,
    상기 노즐면에서의 상기 비토출 노즐을 포함하는 상기 노즐열을 밀봉하고 흡인하여 상기 비토출 노즐의 막힘을 회복시키기 위한 흡인 수단과,
    상기 노즐면에서의 복수의 상기 노즐열을 밀봉하고 상기 노즐면을 보습하기 위한 보습 수단을 구비하고,
    상기 흡인 수단은 상기 액적을 상기 워크에 토출하는 동작을 하기 직전까지의 상기 헤드의 휴지 시간의 길이에 따라서, 상기 노즐면의 흡인량을 증가시키고,
    상기 보습 수단 내에는, 막히지 않은 정상적인 상기 노즐열의 상기 노즐에서의 상기 액체의 점성 증가와, 막힘이 회복된 상기 노즐열의 상기 노즐에서의 상기 액체의 점성 증가를 저지하기 위해, 상기 액적을 토출하고 상기 노즐마다 배치되어 있는 액적 토출용 구동 소자에 의해 상기 각 노즐 내의 액체 경계면에 미세 진동을 부여하는 것을 특징으로 하는 헤드의 토출 성능 유지 장치.
  10. 헤드로부터 액적을 워크에 토출하는 액적 토출 장치에서 상기 헤드의 노즐면의 토출 성능을 유지하기 위한 헤드의 토출 성능 유지 방법으로서,
    공급된 액체의 상기 액적을 토출하기 위해서, 복수의 노즐로 이루어지는 노즐열을 상기 노즐면에 복수열 구비하는 상기 헤드 내의 어느 상기 노즐열의 상기 노즐이 막혀 비토출 노즐이 되어 있는지를 비토출 노즐 검출부에 의해 검출하는 비토출 노즐 검출 스텝과,
    상기 노즐면에서의 상기 비토출 노즐을 포함하는 상기 노즐열을 밀봉하고 흡인하여 상기 비토출 노즐의 막힘을 흡인 수단에 의해 회복시키는 흡인 스텝과,
    상기 노즐면에서의 복수의 상기 노즐열을 밀봉하고 상기 노즐면을 보습 수단에 의해 보습하는 보습 스텝을 갖고,
    상기 흡인 수단은 상기 액적을 상기 워크에 토출하는 동작을 하기 직전까지의 상기 헤드의 휴지 시간의 길이에 따라서, 상기 노즐면의 흡인량을 증가시키고,
    상기 보습 수단 내에는, 막히지 않은 정상적인 상기 노즐열의 상기 노즐에서의 상기 액체의 점성 증가와, 막힘이 회복된 상기 노즐열의 상기 노즐에서의 상기 액체의 점성 증가를 저지하기 위해, 상기 액적을 토출하고 상기 노즐마다 배치되어 있는 액적 토출용 구동 소자에 의해 상기 각 노즐 내의 액체 경계면에 미세 진동을 부여하는 것을 특징으로 하는 헤드의 토출 성능 유지 방법.
  11. 헤드로부터 액적을 워크에 토출하는 액적 토출 장치를 이용하여 전기 광학 장치의 제조를 하는 전기 광학 장치의 제조 방법으로서,
    공급된 액체의 상기 액적을 토출하기 위해서, 노즐면에는 복수의 노즐로 이루어지는 노즐열을 복수열 구비하는 헤드 내의 어느 상기 노즐열의 상기 노즐이 막혀 비토출 노즐이 되어 있는지를 비토출 노즐 검출부에 의해 검출하는 비토출 노즐 검출 스텝과,
    상기 노즐면에서의 상기 비토출 노즐을 포함하는 상기 노즐열을 밀봉하고 흡인하여 상기 비토출 노즐의 막힘을 흡인 수단에 의해 회복시키는 흡인 스텝과,
    상기 노즐면에서의 복수의 상기 노즐열을 밀봉하고 상기 노즐면을 보습 수단에 의해 보습하는 보습 스텝을 행한 후에 상기 워크에 상기 액적을 토출하여 전기 광학 장치를 제조하며,
    상기 흡인 수단은 상기 액적을 상기 워크에 토출하는 동작을 하기 직전까지의 상기 헤드의 휴지 시간의 길이에 따라서, 상기 노즐면의 흡인량을 증가시키고,
    상기 보습 수단 내에는, 막히지 않은 정상적인 상기 노즐열의 상기 노즐에서의 상기 액체의 점성 증가와, 막힘이 회복된 상기 노즐열의 상기 노즐에서의 상기 액체의 점성 증가를 저지하기 위해, 상기 액적을 토출하고 상기 노즐마다 배치되어 있는 액적 토출용 구동 소자에 의해 상기 각 노즐 내의 액체 경계면에 미세 진동을 부여하는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
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