液滴吐出装置、液滴吐出方法及びカラーフィルター製造方法
【課題】液滴吐出ヘッドから吐出される機能液の吐出量を安定化させて、製品品質の低下を防止する。
【解決手段】機能液を吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッド５を備える液滴吐出装置であって、上記機能液の吐出を停止した待機状態である場合と上記機能液を吐出可能な吐出状態である場合とにおいて上記液滴吐出ヘッド５に供給する温調ガスの温度を切替可能な温調ガス供給手段１２を備える。
【解決手段】機能液を吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッド５を備える液滴吐出装置であって、上記機能液の吐出を停止した待機状態である場合と上記機能液を吐出可能な吐出状態である場合とにおいて上記液滴吐出ヘッド５に供給する温調ガスの温度を切替可能な温調ガス供給手段１２を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置、液滴吐出方法及びカラーフィルター製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機、携帯型コンピュータなどといった電子機器の表示部に液晶装置、エレクトロルミネッセンス装置等の電気光学装置においてフルカラー表示が行われるようになっている。例えば、液晶装置によるフルカラー表示は、液晶層によって変調される光をカラーフィルターに通すことによって表示される。このようなカラーフィルターは、液滴吐出装置によってフィルターエレメント材料をガラス、プラスチックなどによって形成された基材の表面にドット状に吐出することで形成される。
【０００３】
そして、カラーフィルター材料を吐出する液滴吐出装置に限らず、一般的に液滴吐出装置は、複数の液滴吐出ヘッドを備えており、各液滴吐出ヘッドから機能液を吐出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０９４２９号公報
【特許文献２】特開２００４−２６１６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、機能液は温度によって粘度が変化するため、液滴吐出ヘッドの温度に応じて粘度が変化する。そして、機能液の粘度が低くなった場合には液滴吐出ヘッドの機能液の吐出量が増大し、機能液の粘度が高くなった場合には液滴吐出ヘッドの機能液の吐出量が減少する。
これに対して、液滴吐出ヘッドは、吐出状態を想定した温度において最適に液滴吐出が成されるように設計されている。
【０００６】
しかしながら、液滴吐出ヘッドの温度は、液滴吐出ヘッドが置かれている環境によって変動する。
例えば、機能液を基材の表面に吐出している状態である吐出状態と、機能液の吐出を停止して待機している待機状態とでは、液滴吐出ヘッド内部の駆動素子からの発熱が異なる。このため、吐出状態においては、液滴吐出ヘッドの温度が相対的に高くなり、機能液の粘度が低くなって機能液の吐出量が増大する状態となる。一方、待機状態においては、液滴吐出ヘッドの温度が相対的に低くなり、機能液の粘度が高くなって機能液の吐出量が減少する状態となる。
したがって、待機状態直後の吐出状態においては、液滴吐出ヘッドの温度が低く、機能液の吐出量が少なくなる場合がある。また、吐出状態が続く場合には、液滴吐出ヘッドが過熱されて機能液の吐出量が多くなる場合がある。
【０００７】
このように液滴吐出ヘッドの温度状態によって機能液の吐出量が変化する場合には、機能液の吐出量が所望の量に対して変化することとなるため、製品品質の低下を招くこととなる。
【０００８】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、液滴吐出ヘッドから吐出される機能液の吐出量を安定化させて、製品品質の低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための手段として、本発明は以下の構成を採用する。
【００１０】
第１の発明は、機能液を吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、上記機能液の吐出を停止した待機状態である場合と上記機能液を吐出可能な吐出状態である場合とにおいて上記液滴吐出ヘッドに供給する温調ガスの温度を切替可能な温調ガス供給手段を備えるという構成を採用する。
【００１１】
このような構成を採用する本発明によれば、液滴吐出ヘッドに供給される温調ガスの温度が切替可能とされ、液滴吐出ヘッドの状態に応じた最適な温度の温調ガスが液滴吐出ヘッドに供給される。このため、本発明によれば、液滴吐出ヘッドの温度を、安定して機能液を吐出可能な温度範囲（最適吐出温度範囲）に調節することが可能となる。
したがって、本発明によれば、液滴吐出ヘッドから吐出される機能液の吐出量を安定化させて、製品品質の低下を防止することが可能となる。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記液滴吐出ヘッドを複数備え、上記温調ガス供給手段が、各液滴吐出ヘッドに対して上記温調ガスを供給可能とされているという構成を採用する。
【００１３】
このような構成を採用する本発明によれば、液滴吐出ヘッドごとに温調ガスが供給されるため、各液滴吐出ヘッドの温度を最適に制御することが可能となる。
【００１４】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記温調ガス供給手段が、上記待機状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも高い温度の温調ガスを上記液滴吐出ヘッドに供給し、上記吐出状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも低い温度の温調ガスを上記液滴吐出ヘッドに供給するという構成を採用する。
【００１５】
このような構成を採用する本発明によれば、待機状態の液滴吐出ヘッドに対して高い温度の温調ガスが供給されることによって液滴吐出ヘッドが最適吐出温度範囲に調節され、吐出状態の液滴吐出ヘッドに対して低い温度の温調ガスが供給されることによって液滴吐出ヘッドが最適吐出温度範囲に調節される。
このため、待機状態及び吐出状態のいずれの状態であっても液滴吐出ヘッドを最適吐出温度範囲に調節することが可能となる。
【００１６】
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記温調ガス供給手段が、上記液滴吐出ヘッドに対して供給する上記温調ガスの流量を調節する流量調節手段を備えるという構成を採用する。
【００１７】
このような構成を採用する本発明によれば、液滴吐出ヘッドに対して供給される温調ガスの流量を調節することによって、液滴吐出ヘッドの温度をより細かく制御することが可能となる。
【００１８】
第５の発明は、上記第１〜第４いずれかの発明において、上記温調ガス供給手段が、既設の発熱部品からの熱を用いて上記温調ガスを加熱するという構成を採用する。
【００１９】
このような構成を採用する本発明によれば、温調ガスが既設の発熱部品からの熱を利用して加熱される。このため、本発明によれば、温調ガスを加熱するための装置を別途設置する必要がなく、また従来は放熱されていた熱が有効利用されるために環境に適したものとなる。
【００２０】
第６の発明は、ノズルを有する液滴吐出ヘッドから機能液を吐出する液滴吐出方法であって、上記機能液の吐出を停止した待機状態である場合と上記機能液を吐出可能な吐出状態である場合とにおいて上記液滴吐出ヘッドに供給する温調ガスの温度を切替えるという構成を採用する。
【００２１】
このような構成を採用する本発明によれば、液滴吐出ヘッドに供給される温調ガスの温度が切替可能とされ、液滴吐出ヘッドの状態に応じた最適な温度の温調ガスが液滴吐出ヘッドに供給される。このため、本発明によれば、液滴吐出ヘッドの温度を、安定して機能液を吐出可能な温度範囲（最適吐出温度範囲）に調節することが可能となる。
したがって、本発明によれば、液滴吐出ヘッドから吐出される機能液の吐出量を安定化させて、製品品質の低下を防止することが可能となる。
【００２２】
第７の発明は、上記第６の発明において、上記液滴吐出ヘッドが複数である場合に、各液滴吐出ヘッドに対して温調ガスを供給するという構成を採用する。
【００２３】
このような構成を採用する本発明によれば、液滴吐出ヘッドごとに温調ガスが供給されるため、各液滴吐出ヘッドの温度を最適に制御することが可能となる。
【００２４】
第８の発明、上記第６または第７の発明において、上記待機状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも高い温度の温調ガスを上記液滴吐出ヘッドに供給し、上記吐出状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも低い温度の温調ガスを上記液滴吐出ヘッドに供給するという構成を採用する。
【００２５】
このような構成を採用する本発明によれば、待機状態の液滴吐出ヘッドに対して高い温度の温調ガスが供給されることによって液滴吐出ヘッドが最適吐出温度範囲に調節され、吐出状態の液滴吐出ヘッドに対して低い温度の温調ガスが供給されることによって液滴吐出ヘッドが最適吐出温度範囲に調節される。
このため、待機状態及び吐出状態のいずれの状態であっても液滴吐出ヘッドを最適吐出温度範囲に調節することが可能となる。
【００２６】
第９の発明は、上記第６〜第８いずれかの発明において、上記液滴吐出ヘッドに対して供給する上記温調ガスの流量を調節するという構成を採用する。
【００２７】
このような構成を採用する本発明によれば、液滴吐出ヘッドに対して供給される温調ガスの流量を調節することによって、液滴吐出ヘッドの温度をより細かく制御することが可能となる。
【００２８】
第１０の発明は、上記第６〜第９いずれかの発明において、既設の発熱部品からの熱を用いて上記温調ガスを加熱するという構成を採用する。
【００２９】
このような構成を採用する本発明によれば、温調ガスが既設の発熱部品からの熱を利用して加熱される。このため、本発明によれば、温調ガスを加熱するための装置を別途設置する必要がなく、また従来は放熱されていた熱が有効利用されるために環境に適したものとなる。
【００３０】
第１１の発明は、カラーフィルターの製造方法であって、上記第１〜第５の発明である液滴吐出装置、あるいは第６〜１０いずれかの発明である液滴吐出方法を用いて、基材上に設けられた所定領域に上記機能液を配置してカラーフィルターを形成するという構成を採用する。
【００３１】
このような構成を採用する本発明によれば、均一なカラーフィルターを形成することができ、優れた品質のカラーフィルターとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態における液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における液滴吐出装置が備えるキャリッジを下方から見た図である。
【図３】本発明の一実施形態における液滴吐出装置が備える温調ガス供給装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して、本発明に係る液滴吐出装置、液滴吐出方法及びカラーフィルター製造方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また図１中に示すようにＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がワークステージ２に対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がワークステージ２に対して直交する方向に設定されている。図１中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。
【００３４】
図１は、本実施形態に係る液滴吐出装置ＩＪの概略構成図である。液滴吐出装置ＩＪは、例えばインクジェット方式によりカラーフィルター基板（基材）の所定領域上にカラーフィルター材料（機能液）の液滴を吐出してカラーフィルターを形成する装置であり、本実施形態の液滴吐出方法を行うものでもある。
【００３５】
液滴吐出装置ＩＪは、装置架台１、ワークステージ２、ステージ移動装置３、キャリッジ４、液滴吐出ヘッド５、キャリッジ移動装置６、チューブ７、第１タンク８、第２タンク９、第３タンク１０、制御装置１１及び温調ガス供給装置１２（温調ガス供給手段）を備えている。
【００３６】
装置架台１は、ワークステージ２及びステージ移動装置３の支持台である。ワークステージ２は、装置架台１上においてステージ移動装置３によってＸ軸方向に移動可能に設置されており、上流側の搬送装置（図示せず）から搬送されるカラーフィルター基板（基材）Ｐを、真空吸着機構によりＸＹ平面上に保持する。ステージ移動装置３は、ボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、制御装置１１から入力される、ワークステージ２のＸ座標を示すステージ位置制御信号に基づいて、ワークステージ２をＸ軸方向に移動させる。
【００３７】
キャリッジ４は、液滴吐出ヘッド５を保持するものであり、キャリッジ移動装置６によってＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に設けられている。
液滴吐出ヘッド５は、複数のノズルＮ（図２参照）を備えており、制御装置１１から入力される描画データや駆動制御信号に基づいて、カラーフィルター材料の液滴を吐出する。この液滴吐出ヘッド５は、図２に示すように、カラーフィルター材料のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応して複数設けられており、それぞれの液滴吐出ヘッド５はキャリッジ４を介してチューブ７と連結されている。そして、Ｒ（赤）に対応する液滴吐出ヘッド５はチューブ７を介して第１タンク８からＲ（赤）用のカラーフィルター材料の供給を受け、Ｇ（緑）に対応する液滴吐出ヘッド５はチューブ７を介して第２タンク９からＧ（緑）用のカラーフィルター材料の供給を受け、また、Ｂ（青）に対応する液滴吐出ヘッド５はチューブ７を介して第３タンク１０からＢ（青）用のカラーフィルター材料の供給を受けるようになっている。
なお、各液滴吐出ヘッド５は、キャリッジ４に固定されるプレート１３によって支持されており、ノズル形成面がワークステージ２側に露出されている。
【００３８】
キャリッジ移動装置６は、装置架台１を跨ぐ橋梁構造をしており、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に対してボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、制御装置１１から入力される、キャリッジ４のＹ座標及びＺ座標を示すキャリッジ位置制御信号に基づいて、キャリッジ４をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させる。
【００３９】
チューブ７は、第１タンク８、第２タンク９及び第３タンク１０とキャリッジ４（液滴吐出ヘッド５）とを連結するカラーフィルター材料の供給用チューブである。第１タンク８は、Ｒ（赤）用のカラーフィルター材料を貯蔵すると共に、チューブ７を介してＲ（赤）に対応する液滴吐出ヘッド５にカラーフィルター材料を供給する。第２タンク９は、Ｇ（緑）用のカラーフィルター材料を貯蔵すると共に、チューブ７を介してＧ（緑）に対応する液滴吐出ヘッド５にカラーフィルター材料を供給する。第３タンク１０は、Ｂ（青）用のカラーフィルター材料を貯蔵すると共に、チューブ７を介してＢ（青）に対応する液滴吐出ヘッド５にカラーフィルター材料を供給する。
【００４０】
制御装置１１は、ステージ移動装置３にステージ位置制御信号を出力し、キャリッジ移動装置６にキャリッジ位置制御信号を出力すると共に、液滴吐出ヘッド５の駆動回路基板に描画データ及び駆動制御信号を出力して、液滴吐出ヘッド５による液滴吐出動作、ワークステージ２の移動によるカラーフィルター基板Ｐの位置決め動作、キャリッジ４の移動による液滴吐出ヘッド５の位置決め動作の同期制御を行うことにより、カラーフィルター基板Ｐ上の所定の位置にカラーフィルター材料の液滴を吐出する。
また、制御装置１１は、液滴吐出ヘッド５による液滴吐出動作が可能な状態（機能液を吐出可能な吐出状態）と、液滴吐出ヘッド５による液滴吐出動作を停止した状態（機能液の吐出を停止した待機状態）との状態切替が可能とされている。そして、制御装置１１は、吐出状態及び待機状態に応じて温調ガス供給装置１２に制御信号を出力して温調ガス供給装置１２の制御を行う。なお、温調ガス供給装置１２については後に詳説するが、制御装置１１は、温調ガス供給装置１２に対して、液滴吐出ヘッド５に供給する温調ガスの温度を切り替えるための制御信号を出力する。
また、各液滴吐出ヘッド５あるいは当該各液滴吐出ヘッド５の近傍には、温度センサが設置されており、直接的あるいは間接的に液滴吐出ヘッド５の温度が測定される。そして、制御装置１１は、これらの温度センサから入力される測定信号を受けることによって液滴吐出ヘッド５の温度を取得可能とされている。
【００４１】
温調ガス供給装置１２は、液滴吐出ヘッド５に対して温調ガスＹ（図２参照）を供給するものである。この温調ガス供給装置１２は、キャリッジ４あるいはキャリッジ４を支持するフレーム等に固定されており、キャリッジ４の移動に伴って移動する。
図３は、温調ガス供給装置１２の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、温調ガス供給装置１２は、加熱した温調ガスＹ（加熱温調ガスＹ１と称する）を液滴吐出ヘッド５に対して供給する加熱温調ガス供給部１２ａと、外気（冷却ガス）を温調ガスＹ（冷却温調ガスＹ２と称する）として液滴吐出ヘッド５に対して供給する冷却温調ガス供給部１２ｂとを備えている。
なお、本実施形態において加熱温調ガス供給部１２ａは、制御装置１１が備える電気回路等（既設の発熱部品）からの熱を用いて外気を加熱することによって加熱温調ガスＹ１を生成する。
【００４２】
そして、加熱温調ガス供給部１２ａは、液滴吐出ヘッド５の各々に対して向けられた複数の配管１２ｃと接続されている。
各配管１２ｃの途中部位には、流量調節弁１２ｄ（流量調節手段）が設置されている。なお、流量調節弁１２ｄは、制御装置１１と電気的に接続され、制御装置１１が取得した各液滴吐出ヘッド５の温度に基づいて生成された制御信号によって開度が調節される。
このように、本実施形態においては、各配管１２ｃを介することによって、各液滴吐出ヘッド５に対して加熱温調ガスＹ１を供給することができる。また、各配管１２ｃの途中部位に設置された流量調節弁１２ｄの開度を独立して調節することによって、各液滴吐出ヘッド５に対して供給される加熱温調ガスＹ１の流量を液滴吐出ヘッド５ごとに調節し、各液滴吐出ヘッド５の温度を細かく制御することができる。
【００４３】
また、冷却温調ガス供給部１２ｂは、液滴吐出ヘッド５の各々に対して向けられた複数の配管１２ｅと接続されている。
各配管１２ｅの途中部位には、流量調節弁１２ｆ（流量調節手段）が設置されている。なお、流量調節弁１２ｆは、制御装置１１と電気的に接続され、制御装置１１が取得した各液滴吐出ヘッド５の温度に基づいて生成された制御信号によって開度が調節される。
このように、本実施形態においては、各配管１２ｅを介することによって、各液滴吐出ヘッド５に対して冷却温調ガスＹ２を供給することができる。また、各配管１２ｅの途中部位に設置された流量調節弁１２ｆの開度を独立して調節することによって、各液滴吐出ヘッド５に対して供給される冷却温調ガスＹ２の流量を液滴吐出ヘッド５ごとに調節し、各液滴吐出ヘッド５の温度を細かく制御することができる。
【００４４】
そして、本実施形態において温調ガス供給装置１２は、制御装置１１の制御の下、液滴吐出ヘッド５による液滴吐出動作が可能な状態（以下、吐出状態と称する）である場合と、液滴吐出ヘッド５による液滴吐出動作を停止した状態（以下、待機状態と称する）である場合とにおいて、液滴吐出ヘッド５に供給する温調ガスＹの温度を切り替える。
具体的には、温調ガス供給装置１２は、待機状態である場合に加熱温調ガス供給部１２ａによって加熱温調ガスＹ１を液滴吐出ヘッド５に供給し、吐出状態である場合に冷却温調ガス供給部１２ｂによって冷却温調ガスＹ２を液滴吐出ヘッド５に供給する。
このような温調ガス供給装置１２によって、待機状態で液滴吐出ヘッド５の温度が低い場合には、液滴吐出ヘッド５に加熱温調ガスＹ１が供給されて液滴吐出ヘッド５の温度が安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度範囲とされる。また、このような温調ガス供給装置１２によって、吐出状態で液滴吐出ヘッド５の温度が過熱状態となり易い場合であっても、液滴吐出ヘッド５に冷却温調ガスＹ２が供給されて液滴吐出ヘッド５の温度が安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度範囲に維持される。
つまり、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪによれば、温調ガス供給装置１２によって、待機状態であっても吐出状態であっても液滴吐出ヘッドの温度が、常に安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度に制御される。
【００４５】
さらに、本実施形態において温調ガス供給装置１２は、制御装置１１の制御の下、各流量調節弁１２ｄ，１２ｆの開度が液滴吐出ヘッド５の温度に応じて調節し、これによって各液滴吐出ヘッド５に供給される温調ガスＹの流量を調節する。
このため、より確実に液滴吐出ヘッドの温度が、常に安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度に制御される。
【００４６】
このような構成を有する本実施形態の液滴吐出装置ＩＪを動作させて（液滴吐出方法を用いて）カラーフィルターを製造する場合には、まず外部から入力される開始指令（例えば電源投入）を受けて制御装置１１は、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪを待機状態とする。
【００４７】
そして、このような待機状態である場合には、温調ガス供給装置１２は、制御装置１１の制御の下、加熱温調ガス供給部１２ａによって加熱温調ガスＹ１を液滴吐出ヘッド５に供給する。この結果、カラーフィルター材料を吐出するための駆動素子が駆動されていないために低温である液滴吐出ヘッド５に、液滴吐出ヘッド５に加熱温調ガスＹ１が供給されて液滴吐出ヘッド５の温度が安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度範囲とされる。
ここで、加熱温調ガス供給部１２ａは、各液滴吐出ヘッド５の温度に基づいて、安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度範囲となるように、各流量調節弁１２ｄの開度を調節する。
なお、本実施形態において加熱温調ガス供給部１２ａは、既設の発熱部品である制御装置１１の電気回路から発せられる熱を利用して外気を加熱し、この加熱した外気を加熱温調ガスＹ１として液滴吐出ヘッド５に供給する。これによって、液滴吐出ヘッド５が上記温度範囲となる流量の加熱温調ガスＹ１が液滴吐出ヘッド５に供給される。
【００４８】
なお、待機状態である場合のキャリッジ４の位置は、いずれの位置であっても構わない。例えば液滴吐出装置ＩＪがフラッシングエリアやキャップユニットを備えている場合には、待機状態である場合には、これらに対応した位置にキャリッジ４を移動させておく。
【００４９】
続いて、制御装置１１は、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪを吐出状態とする。ここで、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪにおいては、待機状態の場合に液滴吐出ヘッド５の温度が安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度範囲とされている。このため、吐出状態となった直後であっても、全ての液滴吐出ヘッド５から所望の吐出量のカラーフィルター材料を吐出することができる。
【００５０】
吐出状態となった場合には、制御装置１１は、キャリッジ４を移動させながら、液滴吐出ヘッド５によってカラーフィルター材料を吐出する。これによって基板Ｐ上にカラーフィルター材料が配置されてカラーフィルターが製造される。
【００５１】
そして、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪにおいては、吐出状態である場合には、温調ガス供給装置１２は、制御装置１１の制御の下、冷却温調ガス供給部１２ｂによって冷却温調ガスＹ２を液滴吐出ヘッド５に供給する。この結果、カラーフィルター材料を吐出するための駆動素子が駆動されて高温である液滴吐出ヘッド５に、液滴吐出ヘッド５に冷却温調ガスＹ２が供給されて液滴吐出ヘッド５の温度が安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度範囲とされる。
ここで、冷却温調ガス供給部１２ｂは、各液滴吐出ヘッド５の温度に基づいて、安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度範囲となるように、各流量調節弁１２ｆの開度を調節する。これによって、液滴吐出ヘッド５が上記温度範囲となる流量の冷却温調ガスＹ２が液滴吐出ヘッド５に供給される。
【００５２】
なお、基板Ｐへのカラーフィルター材料の吐出が完了した場合やその他の必要な場合には、制御装置１１は、再度、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪを待機状態とする。
【００５３】
以上のような本実施形態の液滴吐出装置ＩＪによれば、液滴吐出ヘッド５に供給される温調ガスＹの温度が切替可能とされ、液滴吐出ヘッド５の状態に応じた最適な温度の温調ガスＹが液滴吐出ヘッド５に供給される。このため、液滴吐出装置ＩＪによれば、液滴吐出ヘッド５の温度を、安定してカラーフィルター材料を吐出可能な温度範囲（最適吐出温度範囲）に調節することが可能となる。
したがって、液滴吐出装置ＩＪによれば、液滴吐出ヘッド５から吐出されるカラーフィルター材料の吐出量を安定化させて、カラーフィルターの製品品質の低下を防止することが可能となる。
【００５４】
また、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪにおいては、液滴吐出ヘッド５を複数備え、各液滴吐出ヘッド５に対して温調ガスＹを供給可能とされている。
このような本実施形態の液滴吐出装置ＩＪによれば、液滴吐出ヘッド５ごとに温調ガスＹが供給されるため、各液滴吐出ヘッド５の温度を最適に制御することが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪにおいては、待機状態である場合に液滴吐出ヘッド５の温度よりも高い温度の温調ガスＹ（加熱温調ガスＹ１）を液滴吐出ヘッド５に供給し、吐出状態である場合に液滴吐出ヘッド５の温度よりも低い温度の温調ガスＹ（冷却温調ガスＹ２）を液滴吐出ヘッド５に供給する。
このような本実施形態の液滴吐出装置ＩＪによれば、待機状態の液滴吐出ヘッド５に対して高い温度の温調ガスＹが供給されることによって液滴吐出ヘッド５が最適吐出温度範囲に調節され、吐出状態の液滴吐出ヘッド５に対して低い温度の温調ガスが供給されることによって液滴吐出ヘッド５が最適吐出温度範囲に調節される。
このため、待機状態及び吐出状態のいずれの状態であっても液滴吐出ヘッド５を最適吐出温度範囲に調節することが可能となる。
【００５６】
また、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪにおいては、液滴吐出ヘッド５に対して供給する温調ガスＹの流量を調節可能とされている。
このような本実施形態の液滴吐出装置ＩＪによれば、液滴吐出ヘッド５に対して供給される温調ガスＹの流量を調節することによって、液滴吐出ヘッド５の温度をより細かく制御することが可能となる。
【００５７】
また、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪにおいては、既設の発熱部品である制御装置１１の電気回路からの熱を用いて温調ガスＹを加熱するという構成を採用する。
このような本実施形態の液滴吐出装置ＩＪによれば、温調ガスＹが既設の発熱部品からの熱を利用して加熱される。このため、温調ガスを加熱するための装置を別途設置する必要がなく、また従来は放熱されていた熱が有効利用されるために環境に適したものとなる。
【００５８】
そして、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪを用いてカラーフィルターを製造することによって、均一な膜厚のカラーフィルターが形成され、優れた品質のカラーフィルターを製造することができる。
【００５９】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもなく、上記各実施形態を組み合わせても良い。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６０】
例えば、上記実施形態においては、待機状態の際に液滴吐出ヘッド５に加熱温調ガスＹ１を供給し、吐出状態の際に液滴吐出ヘッド５に冷却温調ガスＹ２を供給する構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、待機状態と吐出状態とで異なる温度の加熱温調ガスを液滴吐出ヘッド５に供給しても良い。また、待機状態と吐出状態とで異なる温度の冷却温調ガスを液滴吐出ヘッド５に供給しても良い。
つまり、待機状態と吐出状態とで温度が異なる液滴吐出ヘッドに対して、液滴吐出ヘッドが最適吐出温度になるように温調ガスの温度を切り替えれば良い。
このような場合には、上述の加熱温調ガス供給部１２ａ及び冷却温調ガス供給部１２ｂのいずれか一方を削除することも可能である。
【００６１】
また、上記実施形態においては、各液滴吐出ヘッド５に対して、温調ガスＹを供給可能な構成を採用した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の液滴吐出ヘッド５に対して纏めて温調ガスＹを供給する構成を採用することも可能である。
【００６２】
また、上記実施形態においては、流量調節弁１２ｄ，１２ｆによって液滴吐出ヘッド５に供給される温調ガスＹの流量を調節可能な構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、流量調節を行わない構成を採用することも可能である。
【００６３】
また、上記実施形態においては、カラーフィルター材料を機能液として吐出可能な液滴吐出装置ＩＪと、当該液滴吐出装置ＩＪを用いたカラーフィルターの製造方法について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の機能液を吐出する液滴吐出装置に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６４】
ＩＪ……液滴吐出装置、Ｎ……ノズル、Ｙ……温調ガス、Ｙ１……加熱温調ガス、Ｙ２……冷却温調ガス、５……液滴吐出ヘッド、１２……温調ガス供給装置（温調ガス供給手段）、１２ｂ，１２ｆ……流量調節弁（流量調節手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置、液滴吐出方法及びカラーフィルター製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機、携帯型コンピュータなどといった電子機器の表示部に液晶装置、エレクトロルミネッセンス装置等の電気光学装置においてフルカラー表示が行われるようになっている。例えば、液晶装置によるフルカラー表示は、液晶層によって変調される光をカラーフィルターに通すことによって表示される。このようなカラーフィルターは、液滴吐出装置によってフィルターエレメント材料をガラス、プラスチックなどによって形成された基材の表面にドット状に吐出することで形成される。
【０００３】
そして、カラーフィルター材料を吐出する液滴吐出装置に限らず、一般的に液滴吐出装置は、複数の液滴吐出ヘッドを備えており、各液滴吐出ヘッドから機能液を吐出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０９４２９号公報
【特許文献２】特開２００４−２６１６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、機能液は温度によって粘度が変化するため、液滴吐出ヘッドの温度に応じて粘度が変化する。そして、機能液の粘度が低くなった場合には液滴吐出ヘッドの機能液の吐出量が増大し、機能液の粘度が高くなった場合には液滴吐出ヘッドの機能液の吐出量が減少する。
これに対して、液滴吐出ヘッドは、吐出状態を想定した温度において最適に液滴吐出が成されるように設計されている。
【０００６】
しかしながら、液滴吐出ヘッドの温度は、液滴吐出ヘッドが置かれている環境によって変動する。
例えば、機能液を基材の表面に吐出している状態である吐出状態と、機能液の吐出を停止して待機している待機状態とでは、液滴吐出ヘッド内部の駆動素子からの発熱が異なる。このため、吐出状態においては、液滴吐出ヘッドの温度が相対的に高くなり、機能液の粘度が低くなって機能液の吐出量が増大する状態となる。一方、待機状態においては、液滴吐出ヘッドの温度が相対的に低くなり、機能液の粘度が高くなって機能液の吐出量が減少する状態となる。
したがって、待機状態直後の吐出状態においては、液滴吐出ヘッドの温度が低く、機能液の吐出量が少なくなる場合がある。また、吐出状態が続く場合には、液滴吐出ヘッドが過熱されて機能液の吐出量が多くなる場合がある。
【０００７】
このように液滴吐出ヘッドの温度状態によって機能液の吐出量が変化する場合には、機能液の吐出量が所望の量に対して変化することとなるため、製品品質の低下を招くこととなる。
【０００８】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、液滴吐出ヘッドから吐出される機能液の吐出量を安定化させて、製品品質の低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための手段として、本発明は以下の構成を採用する。
【００１０】
第１の発明は、機能液を吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、上記機能液の吐出を停止した待機状態である場合と上記機能液を吐出可能な吐出状態である場合とにおいて上記液滴吐出ヘッドに供給する温調ガスの温度を切替可能な温調ガス供給手段を備えるという構成を採用する。
【００１１】
このような構成を採用する本発明によれば、液滴吐出ヘッドに供給される温調ガスの温度が切替可能とされ、液滴吐出ヘッドの状態に応じた最適な温度の温調ガスが液滴吐出ヘッドに供給される。このため、本発明によれば、液滴吐出ヘッドの温度を、安定して機能液を吐出可能な温度範囲（最適吐出温度範囲）に調節することが可能となる。
したがって、本発明によれば、液滴吐出ヘッドから吐出される機能液の吐出量を安定化させて、製品品質の低下を防止することが可能となる。
【００１２】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記液滴吐出ヘッドを複数備え、上記温調ガス供給手段が、各液滴吐出ヘッドに対して上記温調ガスを供給可能とされているという構成を採用する。
【００１３】
このような構成を採用する本発明によれば、液滴吐出ヘッドごとに温調ガスが供給されるため、各液滴吐出ヘッドの温度を最適に制御することが可能となる。
【００１４】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記温調ガス供給手段が、上記待機状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも高い温度の温調ガスを上記液滴吐出ヘッドに供給し、上記吐出状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも低い温度の温調ガスを上記液滴吐出ヘッドに供給するという構成を採用する。
【００１５】
このような構成を採用する本発明によれば、待機状態の液滴吐出ヘッドに対して高い温度の温調ガスが供給されることによって液滴吐出ヘッドが最適吐出温度範囲に調節され、吐出状態の液滴吐出ヘッドに対して低い温度の温調ガスが供給されることによって液滴吐出ヘッドが最適吐出温度範囲に調節される。
このため、待機状態及び吐出状態のいずれの状態であっても液滴吐出ヘッドを最適吐出温度範囲に調節することが可能となる。
【００１６】
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記温調ガス供給手段が、上記液滴吐出ヘッドに対して供給する上記温調ガスの流量を調節する流量調節手段を備えるという構成を採用する。
【００１７】
このような構成を採用する本発明によれば、液滴吐出ヘッドに対して供給される温調ガスの流量を調節することによって、液滴吐出ヘッドの温度をより細かく制御することが可能となる。
【００１８】
第５の発明は、上記第１〜第４いずれかの発明において、上記温調ガス供給手段が、既設の発熱部品からの熱を用いて上記温調ガスを加熱するという構成を採用する。
【００１９】
このような構成を採用する本発明によれば、温調ガスが既設の発熱部品からの熱を利用して加熱される。このため、本発明によれば、温調ガスを加熱するための装置を別途設置する必要がなく、また従来は放熱されていた熱が有効利用されるために環境に適したものとなる。
【００２０】
第６の発明は、ノズルを有する液滴吐出ヘッドから機能液を吐出する液滴吐出方法であって、上記機能液の吐出を停止した待機状態である場合と上記機能液を吐出可能な吐出状態である場合とにおいて上記液滴吐出ヘッドに供給する温調ガスの温度を切替えるという構成を採用する。
【００２１】
このような構成を採用する本発明によれば、液滴吐出ヘッドに供給される温調ガスの温度が切替可能とされ、液滴吐出ヘッドの状態に応じた最適な温度の温調ガスが液滴吐出ヘッドに供給される。このため、本発明によれば、液滴吐出ヘッドの温度を、安定して機能液を吐出可能な温度範囲（最適吐出温度範囲）に調節することが可能となる。
したがって、本発明によれば、液滴吐出ヘッドから吐出される機能液の吐出量を安定化させて、製品品質の低下を防止することが可能となる。
【００２２】
第７の発明は、上記第６の発明において、上記液滴吐出ヘッドが複数である場合に、各液滴吐出ヘッドに対して温調ガスを供給するという構成を採用する。
【００２３】
このような構成を採用する本発明によれば、液滴吐出ヘッドごとに温調ガスが供給されるため、各液滴吐出ヘッドの温度を最適に制御することが可能となる。
【００２４】
第８の発明、上記第６または第７の発明において、上記待機状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも高い温度の温調ガスを上記液滴吐出ヘッドに供給し、上記吐出状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも低い温度の温調ガスを上記液滴吐出ヘッドに供給するという構成を採用する。
【００２５】
このような構成を採用する本発明によれば、待機状態の液滴吐出ヘッドに対して高い温度の温調ガスが供給されることによって液滴吐出ヘッドが最適吐出温度範囲に調節され、吐出状態の液滴吐出ヘッドに対して低い温度の温調ガスが供給されることによって液滴吐出ヘッドが最適吐出温度範囲に調節される。
このため、待機状態及び吐出状態のいずれの状態であっても液滴吐出ヘッドを最適吐出温度範囲に調節することが可能となる。
【００２６】
第９の発明は、上記第６〜第８いずれかの発明において、上記液滴吐出ヘッドに対して供給する上記温調ガスの流量を調節するという構成を採用する。
【００２７】
このような構成を採用する本発明によれば、液滴吐出ヘッドに対して供給される温調ガスの流量を調節することによって、液滴吐出ヘッドの温度をより細かく制御することが可能となる。
【００２８】
第１０の発明は、上記第６〜第９いずれかの発明において、既設の発熱部品からの熱を用いて上記温調ガスを加熱するという構成を採用する。
【００２９】
このような構成を採用する本発明によれば、温調ガスが既設の発熱部品からの熱を利用して加熱される。このため、本発明によれば、温調ガスを加熱するための装置を別途設置する必要がなく、また従来は放熱されていた熱が有効利用されるために環境に適したものとなる。
【００３０】
第１１の発明は、カラーフィルターの製造方法であって、上記第１〜第５の発明である液滴吐出装置、あるいは第６〜１０いずれかの発明である液滴吐出方法を用いて、基材上に設けられた所定領域に上記機能液を配置してカラーフィルターを形成するという構成を採用する。
【００３１】
このような構成を採用する本発明によれば、均一なカラーフィルターを形成することができ、優れた品質のカラーフィルターとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態における液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における液滴吐出装置が備えるキャリッジを下方から見た図である。
【図３】本発明の一実施形態における液滴吐出装置が備える温調ガス供給装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、図面を参照して、本発明に係る液滴吐出装置、液滴吐出方法及びカラーフィルター製造方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また図１中に示すようにＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がワークステージ２に対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がワークステージ２に対して直交する方向に設定されている。図１中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。
【００３４】
図１は、本実施形態に係る液滴吐出装置ＩＪの概略構成図である。液滴吐出装置ＩＪは、例えばインクジェット方式によりカラーフィルター基板（基材）の所定領域上にカラーフィルター材料（機能液）の液滴を吐出してカラーフィルターを形成する装置であり、本実施形態の液滴吐出方法を行うものでもある。
【００３５】
液滴吐出装置ＩＪは、装置架台１、ワークステージ２、ステージ移動装置３、キャリッジ４、液滴吐出ヘッド５、キャリッジ移動装置６、チューブ７、第１タンク８、第２タンク９、第３タンク１０、制御装置１１及び温調ガス供給装置１２（温調ガス供給手段）を備えている。
【００３６】
装置架台１は、ワークステージ２及びステージ移動装置３の支持台である。ワークステージ２は、装置架台１上においてステージ移動装置３によってＸ軸方向に移動可能に設置されており、上流側の搬送装置（図示せず）から搬送されるカラーフィルター基板（基材）Ｐを、真空吸着機構によりＸＹ平面上に保持する。ステージ移動装置３は、ボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、制御装置１１から入力される、ワークステージ２のＸ座標を示すステージ位置制御信号に基づいて、ワークステージ２をＸ軸方向に移動させる。
【００３７】
キャリッジ４は、液滴吐出ヘッド５を保持するものであり、キャリッジ移動装置６によってＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に設けられている。
液滴吐出ヘッド５は、複数のノズルＮ（図２参照）を備えており、制御装置１１から入力される描画データや駆動制御信号に基づいて、カラーフィルター材料の液滴を吐出する。この液滴吐出ヘッド５は、図２に示すように、カラーフィルター材料のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応して複数設けられており、それぞれの液滴吐出ヘッド５はキャリッジ４を介してチューブ７と連結されている。そして、Ｒ（赤）に対応する液滴吐出ヘッド５はチューブ７を介して第１タンク８からＲ（赤）用のカラーフィルター材料の供給を受け、Ｇ（緑）に対応する液滴吐出ヘッド５はチューブ７を介して第２タンク９からＧ（緑）用のカラーフィルター材料の供給を受け、また、Ｂ（青）に対応する液滴吐出ヘッド５はチューブ７を介して第３タンク１０からＢ（青）用のカラーフィルター材料の供給を受けるようになっている。
なお、各液滴吐出ヘッド５は、キャリッジ４に固定されるプレート１３によって支持されており、ノズル形成面がワークステージ２側に露出されている。
【００３８】
キャリッジ移動装置６は、装置架台１を跨ぐ橋梁構造をしており、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に対してボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、制御装置１１から入力される、キャリッジ４のＹ座標及びＺ座標を示すキャリッジ位置制御信号に基づいて、キャリッジ４をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させる。
【００３９】
チューブ７は、第１タンク８、第２タンク９及び第３タンク１０とキャリッジ４（液滴吐出ヘッド５）とを連結するカラーフィルター材料の供給用チューブである。第１タンク８は、Ｒ（赤）用のカラーフィルター材料を貯蔵すると共に、チューブ７を介してＲ（赤）に対応する液滴吐出ヘッド５にカラーフィルター材料を供給する。第２タンク９は、Ｇ（緑）用のカラーフィルター材料を貯蔵すると共に、チューブ７を介してＧ（緑）に対応する液滴吐出ヘッド５にカラーフィルター材料を供給する。第３タンク１０は、Ｂ（青）用のカラーフィルター材料を貯蔵すると共に、チューブ７を介してＢ（青）に対応する液滴吐出ヘッド５にカラーフィルター材料を供給する。
【００４０】
制御装置１１は、ステージ移動装置３にステージ位置制御信号を出力し、キャリッジ移動装置６にキャリッジ位置制御信号を出力すると共に、液滴吐出ヘッド５の駆動回路基板に描画データ及び駆動制御信号を出力して、液滴吐出ヘッド５による液滴吐出動作、ワークステージ２の移動によるカラーフィルター基板Ｐの位置決め動作、キャリッジ４の移動による液滴吐出ヘッド５の位置決め動作の同期制御を行うことにより、カラーフィルター基板Ｐ上の所定の位置にカラーフィルター材料の液滴を吐出する。
また、制御装置１１は、液滴吐出ヘッド５による液滴吐出動作が可能な状態（機能液を吐出可能な吐出状態）と、液滴吐出ヘッド５による液滴吐出動作を停止した状態（機能液の吐出を停止した待機状態）との状態切替が可能とされている。そして、制御装置１１は、吐出状態及び待機状態に応じて温調ガス供給装置１２に制御信号を出力して温調ガス供給装置１２の制御を行う。なお、温調ガス供給装置１２については後に詳説するが、制御装置１１は、温調ガス供給装置１２に対して、液滴吐出ヘッド５に供給する温調ガスの温度を切り替えるための制御信号を出力する。
また、各液滴吐出ヘッド５あるいは当該各液滴吐出ヘッド５の近傍には、温度センサが設置されており、直接的あるいは間接的に液滴吐出ヘッド５の温度が測定される。そして、制御装置１１は、これらの温度センサから入力される測定信号を受けることによって液滴吐出ヘッド５の温度を取得可能とされている。
【００４１】
温調ガス供給装置１２は、液滴吐出ヘッド５に対して温調ガスＹ（図２参照）を供給するものである。この温調ガス供給装置１２は、キャリッジ４あるいはキャリッジ４を支持するフレーム等に固定されており、キャリッジ４の移動に伴って移動する。
図３は、温調ガス供給装置１２の概略構成を示す模式図である。この図に示すように、温調ガス供給装置１２は、加熱した温調ガスＹ（加熱温調ガスＹ１と称する）を液滴吐出ヘッド５に対して供給する加熱温調ガス供給部１２ａと、外気（冷却ガス）を温調ガスＹ（冷却温調ガスＹ２と称する）として液滴吐出ヘッド５に対して供給する冷却温調ガス供給部１２ｂとを備えている。
なお、本実施形態において加熱温調ガス供給部１２ａは、制御装置１１が備える電気回路等（既設の発熱部品）からの熱を用いて外気を加熱することによって加熱温調ガスＹ１を生成する。
【００４２】
そして、加熱温調ガス供給部１２ａは、液滴吐出ヘッド５の各々に対して向けられた複数の配管１２ｃと接続されている。
各配管１２ｃの途中部位には、流量調節弁１２ｄ（流量調節手段）が設置されている。なお、流量調節弁１２ｄは、制御装置１１と電気的に接続され、制御装置１１が取得した各液滴吐出ヘッド５の温度に基づいて生成された制御信号によって開度が調節される。
このように、本実施形態においては、各配管１２ｃを介することによって、各液滴吐出ヘッド５に対して加熱温調ガスＹ１を供給することができる。また、各配管１２ｃの途中部位に設置された流量調節弁１２ｄの開度を独立して調節することによって、各液滴吐出ヘッド５に対して供給される加熱温調ガスＹ１の流量を液滴吐出ヘッド５ごとに調節し、各液滴吐出ヘッド５の温度を細かく制御することができる。
【００４３】
また、冷却温調ガス供給部１２ｂは、液滴吐出ヘッド５の各々に対して向けられた複数の配管１２ｅと接続されている。
各配管１２ｅの途中部位には、流量調節弁１２ｆ（流量調節手段）が設置されている。なお、流量調節弁１２ｆは、制御装置１１と電気的に接続され、制御装置１１が取得した各液滴吐出ヘッド５の温度に基づいて生成された制御信号によって開度が調節される。
このように、本実施形態においては、各配管１２ｅを介することによって、各液滴吐出ヘッド５に対して冷却温調ガスＹ２を供給することができる。また、各配管１２ｅの途中部位に設置された流量調節弁１２ｆの開度を独立して調節することによって、各液滴吐出ヘッド５に対して供給される冷却温調ガスＹ２の流量を液滴吐出ヘッド５ごとに調節し、各液滴吐出ヘッド５の温度を細かく制御することができる。
【００４４】
そして、本実施形態において温調ガス供給装置１２は、制御装置１１の制御の下、液滴吐出ヘッド５による液滴吐出動作が可能な状態（以下、吐出状態と称する）である場合と、液滴吐出ヘッド５による液滴吐出動作を停止した状態（以下、待機状態と称する）である場合とにおいて、液滴吐出ヘッド５に供給する温調ガスＹの温度を切り替える。
具体的には、温調ガス供給装置１２は、待機状態である場合に加熱温調ガス供給部１２ａによって加熱温調ガスＹ１を液滴吐出ヘッド５に供給し、吐出状態である場合に冷却温調ガス供給部１２ｂによって冷却温調ガスＹ２を液滴吐出ヘッド５に供給する。
このような温調ガス供給装置１２によって、待機状態で液滴吐出ヘッド５の温度が低い場合には、液滴吐出ヘッド５に加熱温調ガスＹ１が供給されて液滴吐出ヘッド５の温度が安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度範囲とされる。また、このような温調ガス供給装置１２によって、吐出状態で液滴吐出ヘッド５の温度が過熱状態となり易い場合であっても、液滴吐出ヘッド５に冷却温調ガスＹ２が供給されて液滴吐出ヘッド５の温度が安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度範囲に維持される。
つまり、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪによれば、温調ガス供給装置１２によって、待機状態であっても吐出状態であっても液滴吐出ヘッドの温度が、常に安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度に制御される。
【００４５】
さらに、本実施形態において温調ガス供給装置１２は、制御装置１１の制御の下、各流量調節弁１２ｄ，１２ｆの開度が液滴吐出ヘッド５の温度に応じて調節し、これによって各液滴吐出ヘッド５に供給される温調ガスＹの流量を調節する。
このため、より確実に液滴吐出ヘッドの温度が、常に安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度に制御される。
【００４６】
このような構成を有する本実施形態の液滴吐出装置ＩＪを動作させて（液滴吐出方法を用いて）カラーフィルターを製造する場合には、まず外部から入力される開始指令（例えば電源投入）を受けて制御装置１１は、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪを待機状態とする。
【００４７】
そして、このような待機状態である場合には、温調ガス供給装置１２は、制御装置１１の制御の下、加熱温調ガス供給部１２ａによって加熱温調ガスＹ１を液滴吐出ヘッド５に供給する。この結果、カラーフィルター材料を吐出するための駆動素子が駆動されていないために低温である液滴吐出ヘッド５に、液滴吐出ヘッド５に加熱温調ガスＹ１が供給されて液滴吐出ヘッド５の温度が安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度範囲とされる。
ここで、加熱温調ガス供給部１２ａは、各液滴吐出ヘッド５の温度に基づいて、安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度範囲となるように、各流量調節弁１２ｄの開度を調節する。
なお、本実施形態において加熱温調ガス供給部１２ａは、既設の発熱部品である制御装置１１の電気回路から発せられる熱を利用して外気を加熱し、この加熱した外気を加熱温調ガスＹ１として液滴吐出ヘッド５に供給する。これによって、液滴吐出ヘッド５が上記温度範囲となる流量の加熱温調ガスＹ１が液滴吐出ヘッド５に供給される。
【００４８】
なお、待機状態である場合のキャリッジ４の位置は、いずれの位置であっても構わない。例えば液滴吐出装置ＩＪがフラッシングエリアやキャップユニットを備えている場合には、待機状態である場合には、これらに対応した位置にキャリッジ４を移動させておく。
【００４９】
続いて、制御装置１１は、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪを吐出状態とする。ここで、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪにおいては、待機状態の場合に液滴吐出ヘッド５の温度が安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度範囲とされている。このため、吐出状態となった直後であっても、全ての液滴吐出ヘッド５から所望の吐出量のカラーフィルター材料を吐出することができる。
【００５０】
吐出状態となった場合には、制御装置１１は、キャリッジ４を移動させながら、液滴吐出ヘッド５によってカラーフィルター材料を吐出する。これによって基板Ｐ上にカラーフィルター材料が配置されてカラーフィルターが製造される。
【００５１】
そして、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪにおいては、吐出状態である場合には、温調ガス供給装置１２は、制御装置１１の制御の下、冷却温調ガス供給部１２ｂによって冷却温調ガスＹ２を液滴吐出ヘッド５に供給する。この結果、カラーフィルター材料を吐出するための駆動素子が駆動されて高温である液滴吐出ヘッド５に、液滴吐出ヘッド５に冷却温調ガスＹ２が供給されて液滴吐出ヘッド５の温度が安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度範囲とされる。
ここで、冷却温調ガス供給部１２ｂは、各液滴吐出ヘッド５の温度に基づいて、安定して所望量のカラーフィルター材料が吐出可能な温度範囲となるように、各流量調節弁１２ｆの開度を調節する。これによって、液滴吐出ヘッド５が上記温度範囲となる流量の冷却温調ガスＹ２が液滴吐出ヘッド５に供給される。
【００５２】
なお、基板Ｐへのカラーフィルター材料の吐出が完了した場合やその他の必要な場合には、制御装置１１は、再度、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪを待機状態とする。
【００５３】
以上のような本実施形態の液滴吐出装置ＩＪによれば、液滴吐出ヘッド５に供給される温調ガスＹの温度が切替可能とされ、液滴吐出ヘッド５の状態に応じた最適な温度の温調ガスＹが液滴吐出ヘッド５に供給される。このため、液滴吐出装置ＩＪによれば、液滴吐出ヘッド５の温度を、安定してカラーフィルター材料を吐出可能な温度範囲（最適吐出温度範囲）に調節することが可能となる。
したがって、液滴吐出装置ＩＪによれば、液滴吐出ヘッド５から吐出されるカラーフィルター材料の吐出量を安定化させて、カラーフィルターの製品品質の低下を防止することが可能となる。
【００５４】
また、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪにおいては、液滴吐出ヘッド５を複数備え、各液滴吐出ヘッド５に対して温調ガスＹを供給可能とされている。
このような本実施形態の液滴吐出装置ＩＪによれば、液滴吐出ヘッド５ごとに温調ガスＹが供給されるため、各液滴吐出ヘッド５の温度を最適に制御することが可能となる。
【００５５】
また、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪにおいては、待機状態である場合に液滴吐出ヘッド５の温度よりも高い温度の温調ガスＹ（加熱温調ガスＹ１）を液滴吐出ヘッド５に供給し、吐出状態である場合に液滴吐出ヘッド５の温度よりも低い温度の温調ガスＹ（冷却温調ガスＹ２）を液滴吐出ヘッド５に供給する。
このような本実施形態の液滴吐出装置ＩＪによれば、待機状態の液滴吐出ヘッド５に対して高い温度の温調ガスＹが供給されることによって液滴吐出ヘッド５が最適吐出温度範囲に調節され、吐出状態の液滴吐出ヘッド５に対して低い温度の温調ガスが供給されることによって液滴吐出ヘッド５が最適吐出温度範囲に調節される。
このため、待機状態及び吐出状態のいずれの状態であっても液滴吐出ヘッド５を最適吐出温度範囲に調節することが可能となる。
【００５６】
また、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪにおいては、液滴吐出ヘッド５に対して供給する温調ガスＹの流量を調節可能とされている。
このような本実施形態の液滴吐出装置ＩＪによれば、液滴吐出ヘッド５に対して供給される温調ガスＹの流量を調節することによって、液滴吐出ヘッド５の温度をより細かく制御することが可能となる。
【００５７】
また、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪにおいては、既設の発熱部品である制御装置１１の電気回路からの熱を用いて温調ガスＹを加熱するという構成を採用する。
このような本実施形態の液滴吐出装置ＩＪによれば、温調ガスＹが既設の発熱部品からの熱を利用して加熱される。このため、温調ガスを加熱するための装置を別途設置する必要がなく、また従来は放熱されていた熱が有効利用されるために環境に適したものとなる。
【００５８】
そして、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪを用いてカラーフィルターを製造することによって、均一な膜厚のカラーフィルターが形成され、優れた品質のカラーフィルターを製造することができる。
【００５９】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもなく、上記各実施形態を組み合わせても良い。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６０】
例えば、上記実施形態においては、待機状態の際に液滴吐出ヘッド５に加熱温調ガスＹ１を供給し、吐出状態の際に液滴吐出ヘッド５に冷却温調ガスＹ２を供給する構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、待機状態と吐出状態とで異なる温度の加熱温調ガスを液滴吐出ヘッド５に供給しても良い。また、待機状態と吐出状態とで異なる温度の冷却温調ガスを液滴吐出ヘッド５に供給しても良い。
つまり、待機状態と吐出状態とで温度が異なる液滴吐出ヘッドに対して、液滴吐出ヘッドが最適吐出温度になるように温調ガスの温度を切り替えれば良い。
このような場合には、上述の加熱温調ガス供給部１２ａ及び冷却温調ガス供給部１２ｂのいずれか一方を削除することも可能である。
【００６１】
また、上記実施形態においては、各液滴吐出ヘッド５に対して、温調ガスＹを供給可能な構成を採用した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、複数の液滴吐出ヘッド５に対して纏めて温調ガスＹを供給する構成を採用することも可能である。
【００６２】
また、上記実施形態においては、流量調節弁１２ｄ，１２ｆによって液滴吐出ヘッド５に供給される温調ガスＹの流量を調節可能な構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、流量調節を行わない構成を採用することも可能である。
【００６３】
また、上記実施形態においては、カラーフィルター材料を機能液として吐出可能な液滴吐出装置ＩＪと、当該液滴吐出装置ＩＪを用いたカラーフィルターの製造方法について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、他の機能液を吐出する液滴吐出装置に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６４】
ＩＪ……液滴吐出装置、Ｎ……ノズル、Ｙ……温調ガス、Ｙ１……加熱温調ガス、Ｙ２……冷却温調ガス、５……液滴吐出ヘッド、１２……温調ガス供給装置（温調ガス供給手段）、１２ｂ，１２ｆ……流量調節弁（流量調節手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能液を吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、
前記機能液の吐出を停止した待機状態である場合と前記機能液を吐出可能な吐出状態である場合とにおいて前記液滴吐出ヘッドに供給する温調ガスの温度を切替可能な温調ガス供給手段を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記液滴吐出ヘッドを複数備え、前記温調ガス供給手段は、各液滴吐出ヘッドに対して前記温調ガスを供給可能とされていることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記温調ガス供給手段は、前記待機状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも高い温度の温調ガスを前記液滴吐出ヘッドに供給し、前記吐出状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも低い温度の温調ガスを前記液滴吐出ヘッドに供給することを特徴とする請求項１または２記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記温調ガス供給手段は、前記液滴吐出ヘッドに対して供給する前記温調ガスの流量を調節する流量調節手段を備えることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記温調ガス供給手段は、既設の発熱部品からの熱を用いて前記温調ガスを加熱することを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
ノズルを有する液滴吐出ヘッドから機能液を吐出する液滴吐出方法であって、
前記機能液の吐出を停止した待機状態である場合と前記機能液を吐出可能な吐出状態である場合とにおいて前記液滴吐出ヘッドに供給する温調ガスの温度を切替えることを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項７】
前記液滴吐出ヘッドが複数である場合に、各液滴吐出ヘッドに対して温調ガスを供給することを特徴とする請求項６記載の液滴吐出方法。
【請求項８】
前記待機状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも高い温度の温調ガスを前記液滴吐出ヘッドに供給し、前記吐出状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも低い温度の温調ガスを前記液滴吐出ヘッドに供給することを特徴とする請求項６または７記載の液滴吐出方法。
【請求項９】
前記液滴吐出ヘッドに対して供給する前記温調ガスの流量を調節することを特徴とする請求項６〜８いずれかに記載の液滴吐出方法。
【請求項１０】
既設の発熱部品からの熱を用いて前記温調ガスを加熱することを特徴とする請求項６〜９いずれかに記載の液滴吐出方法。
【請求項１１】
請求項１〜５いずれかに記載の液滴吐出装置、あるいは請求項６〜１０いずれかに記載の液滴吐出方法を用いて、基材上に設けられた所定領域に前記機能液を配置してカラーフィルターを形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
【請求項１】
機能液を吐出するノズルを有する液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置であって、
前記機能液の吐出を停止した待機状態である場合と前記機能液を吐出可能な吐出状態である場合とにおいて前記液滴吐出ヘッドに供給する温調ガスの温度を切替可能な温調ガス供給手段を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記液滴吐出ヘッドを複数備え、前記温調ガス供給手段は、各液滴吐出ヘッドに対して前記温調ガスを供給可能とされていることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記温調ガス供給手段は、前記待機状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも高い温度の温調ガスを前記液滴吐出ヘッドに供給し、前記吐出状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも低い温度の温調ガスを前記液滴吐出ヘッドに供給することを特徴とする請求項１または２記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記温調ガス供給手段は、前記液滴吐出ヘッドに対して供給する前記温調ガスの流量を調節する流量調節手段を備えることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記温調ガス供給手段は、既設の発熱部品からの熱を用いて前記温調ガスを加熱することを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
ノズルを有する液滴吐出ヘッドから機能液を吐出する液滴吐出方法であって、
前記機能液の吐出を停止した待機状態である場合と前記機能液を吐出可能な吐出状態である場合とにおいて前記液滴吐出ヘッドに供給する温調ガスの温度を切替えることを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項７】
前記液滴吐出ヘッドが複数である場合に、各液滴吐出ヘッドに対して温調ガスを供給することを特徴とする請求項６記載の液滴吐出方法。
【請求項８】
前記待機状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも高い温度の温調ガスを前記液滴吐出ヘッドに供給し、前記吐出状態である場合に液滴吐出ヘッド温度よりも低い温度の温調ガスを前記液滴吐出ヘッドに供給することを特徴とする請求項６または７記載の液滴吐出方法。
【請求項９】
前記液滴吐出ヘッドに対して供給する前記温調ガスの流量を調節することを特徴とする請求項６〜８いずれかに記載の液滴吐出方法。
【請求項１０】
既設の発熱部品からの熱を用いて前記温調ガスを加熱することを特徴とする請求項６〜９いずれかに記載の液滴吐出方法。
【請求項１１】
請求項１〜５いずれかに記載の液滴吐出装置、あるいは請求項６〜１０いずれかに記載の液滴吐出方法を用いて、基材上に設けられた所定領域に前記機能液を配置してカラーフィルターを形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−２４０５０５（Ｐ２０１０−２４０５０５Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８８６８３（Ｐ２００９−８８６８３）
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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