JP2003275659A - 塗付装置及び塗布装置の気泡抜き方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、供給管路及びノズルの気泡抜き
を溶液を廃棄せずに行なうことができる塗付装置を提供
することにある。 【解決手段】 溶液をインクジェット方式によって噴射
するノズル５６を有するヘッド９と、溶液メインタンク
３３と、この溶液メインタンク３３と上記ヘッドとを接
続しこのヘッドに上記溶液を供給する供給管路３０と、
上記ヘッドの上記ノズルが開口したノズル面２０を液密
に封止可能な容器状のヘッドカバー１５と、このヘッド
カバーによって上記ヘッドのノズル面を封止した状態で
上記ヘッドに溶液を供給することで、その溶液を回収す
る回収管路３８とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はノズルから溶液を
噴射して基板に溶液を塗付する塗付装置及びこの塗布装
置の気泡抜き方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に液晶表示装置や半導体装置の製造
工程においては、ガラス基板や半導体ウエハなどの基板
に回路パターンを形成するための成膜プロセスがある。
このプロセスでは、基板の板面に例えば配向膜やレジス
トなどの機能性薄膜が形成される。

【０００３】基板に機能性薄膜を形成する場合、この機
能性薄膜を形成する溶液をノズルから噴射して基板の板
面に塗付するインクジェット方式の塗布装置が用いられ
ることがある。

【０００４】この塗付装置は、基板を搬送する搬送テー
ブルを有しており、この搬送テーブルの上方には、上記
ノズルが穿設された複数のヘッドが基板の搬送方向にほ
ぼ直交する方向に沿って並設されている。各ヘッドには
供給管路を介して接続された溶液タンクから溶液が供給
される。それによって、所定間隔で順次搬送される複数
の基板の上面にノズルから溶液が噴射されるようになっ
ている。

【０００５】インクジェット方式の塗布装置を用いて基
板に溶液を塗付する場合、供給管路内やノズル内に気泡
が溜まっていると、ノズルから溶液が適切に噴射されな
いことがある。そのため、上記塗布装置を使用する前
に、上記溶液タンクから上記供給管路に高い圧力で溶液
を供給し、上記ノズルから勢いよく噴射させることによ
って、上記供給管路やノズル内に蓄積した気泡をこの溶
液とともに排出するということが行われている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、配向膜
などの機能性薄膜を形成する溶液は非常に高価である。
そのため、供給管路やノズルの気泡抜きをする場合、ノ
ズルから噴射した溶液を排液として廃棄すると、気泡抜
きに要するコストが大きいということがあった。

【０００７】この発明は、溶液を廃棄せずに供給管路及
びノズルの気泡抜きを行なうことができる塗付装置及び
気泡抜き方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、基板に溶液
を噴射塗付する塗付装置において、上記溶液をインクジ
ェット方式によって噴射するノズルを有するヘッドと、
上記溶液の供給源と、この供給源と上記ヘッドとを接続
しこのヘッドに上記溶液を供給する供給管路と、上記ヘ
ッドの上記ノズルが開口したノズル面を液密に封止可能
な容器状のヘッドカバーと、このヘッドカバーによって
上記ヘッドのノズル面を封止した状態で上記ヘッドに溶
液を供給することで、その溶液を回収する回収管路とを
具備したことを特徴とする塗付装置にある。

【０００９】上記回収管路は、主回収管路と、上記ヘッ
ドに供給されこのヘッド内を循環した溶液を上記主回収
管路に回収する第１の回収分岐路と、上記ヘッドカバー
と上記主回収管路とを接続し、上記第１の回収分岐路を
閉鎖することで、上記ヘッドに供給された溶液を上記ノ
ズルから吐出させ上記ヘッドカバーを介して上記主回収
管路に回収する第２の回収分岐路とを有することが好ま
しい。

【００１０】上記供給管路には洗浄液が貯えられた洗浄
液タンクが接続され、上記ヘッドには、上記洗浄液タン
クから上記供給管路を通じて上記ヘッドに供給されて上
記ノズルから吐出した洗浄液を上記ヘッドカバーを介し
て排出する排液管路が接続されていることが好ましい。

【００１１】上記ヘッドカバーには、この内部に不活性
ガスを供給するガス供給管が接続されていて、上記ヘッ
ドカバーによって上記ノズル面を液密に封止して上記溶
液を上記ノズルから吐出させて上記回収管路に回収する
とき、上記ヘッドカバー内の雰囲気を上記不活性ガスに
置換することが好ましい。

【００１２】この発明は、インクジェット方式によって
溶液を噴射するノズルを有するヘッドと、このヘッドに
上記溶液を供給する供給管路と、この供給管路によって
上記ヘッドに供給された溶液を回収する回収管路とを有
する塗布装置であって、使用に先立って上記供給管路、
上記ヘッド内部及び上記ノズルの気泡抜きを行なう気泡
抜き方法において、上記溶液を上記供給管路から上記ヘ
ッドに通して上記回収管路に流すことで上記供給管路及
び上記ヘッド内部の気泡抜きを行なう工程と、上記溶液
を上記供給管路から上記ヘッドに通しこのヘッドのノズ
ルから吐出させることで上記ノズルの気泡抜きを行なう
工程とを具備することを特徴とする塗布装置の気泡抜き
方法にある。

【００１３】上記ノズルの気泡抜きを行なう際、上記ノ
ズルから吐出される溶液を回収することが好ましい。

【００１４】上記ノズルから吐出される溶液を回収する
際、その溶液が大気に接触するの阻止することが好まし
い。

【００１５】この発明によれば、ヘッドに供給された溶
液を回収する回収管路を備えているため、溶液を廃棄せ
ずに供給管路及びノズルの気泡抜きをすることができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながらこの発
明の実施の形態を説明する。

【００１７】図１乃至図１２はこの発明の第１の実施の
形態を示す図１と図２に示す塗付装置は、ほぼ直方体状
のベース１を有する。このベース１の下面の所定位置に
はそれぞれ脚２が設けられており、上記ベース１を水平
に支持している。

【００１８】上記ベース１の上面の幅方向両端部には、
長手方向に沿ってそれぞれ取り付け板３が設けられてい
る。これら取り付け板３の上記ベース１の幅方向内方の
一端部には長手方向に沿ってそれぞれガイド部材４が設
けられている。これらガイド部材４の上面側には、ほぼ
矩形板状の搬送テーブル５が、その下面両側に平行に設
けられた断面ほぼＬ字状のスライド部材６によって、ス
ライド可能に支持されている。

【００１９】上記搬送テーブル５には図示しない駆動装
置が接続されており、この駆動装置を作動することによ
って、上記搬送テーブル５を上記ガイド部材４に沿って
駆動できるようになっている。

【００２０】上記搬送テーブル５の上面には静電チャッ
クや吸引チャックなどの保持手段によってガラス基板や
半導体ウエハなどの基板Ｗが着脱可能に保持される。つ
まり、基板Ｗは上記搬送テーブル５の上面に保持される
ことで、上記ベース１の長手方向に沿って搬送されるよ
うになっている。

【００２１】上記ベース１の長手方向中途部には上記一
対のガイド部材４を跨ぐように門型の支持体７が立設さ
れている。この支持体７の上側には角柱からなる取り付
け部材８が水平に渡設されており、この取り付け部材８
の一側面には複数、この実施の形態では８つのインクジ
ェット方式のヘッド９が並設されている。これら複数の
ヘッド９がなす長さ寸法は、基板Ｗの幅寸法とほぼ同等
或いはわずかに長く設定されており、搬送される基板Ｗ
の全体が上記ヘッド９の下方を通過するようになってい
る。

【００２２】図３と図４に示すように、上記各ヘッド９
はヘッド本体５１を備えている。ヘッド本体５１は上面
側から下面側に連通する開口部５２を有しており、その
下面開口は可撓板５３によって閉塞されている。上記可
撓板５３はノズルプレート５４によって覆われており、
それによって、上記ヘッド本体５１の下面側には可撓板
５３とノズルプレート５４との間に液室５５が形成され
ている。

【００２３】上記ヘッド本体５１の長手方向一端部には
上記液室５５に連通する供給孔５７が形成されている。
この供給孔５７からは、上記液室５５に例えば配向膜や
レジストなどの機能性薄膜を形成する溶液が供給され
る。それによって、上記液室５５内は溶液で満たされる
ようになっている。

【００２４】図４に示すように、上記ノズルプレート５
４には、ヘッド本体５１の長手方向と直交する幅方向ほ
ぼ中心部、つまり基板Ｗの搬送方向に直交する方向に沿
って複数のノズル５６が千鳥状に穿設されている。図３
に示すように、上記可撓板５３の上面には、上記各ノズ
ル５６に対向位置して圧電素子５８がそれぞれ固着され
ている。

【００２５】上記各圧電素子５８には上記開口部５２内
に設けられた駆動部６０を介して駆動電圧が供給され
る。それによって、駆動された圧電素子５８と対応する
ノズル５６から溶液を吐出させ、搬送される基板Ｗの上
面に噴射塗付することができるようになっている。

【００２６】図３に示すように、上記ヘッド本体５１の
長手方向他端部には上記液室５５に連通する回収孔５９
が形成されている。この回収孔５９からは上記液室５５
に供給された溶液が回収される。すなわち、上記各ヘッ
ド９は上記液室５５に供給された溶液を各ノズル５６か
ら噴射させるだけでなく、上記液室５５内を循環させて
上記回収孔５９から後述するごとく回収できるようにな
っている。

【００２７】図１と図２に示すように、上記ベース１の
長手方向中途部、つまり上記支持体７の下方には、一対
のガイドレール１０がほぼ垂直に立設されている。これ
らガイドレール１０の上端は、上記ベース１の上面から
突出し、上記搬送テーブル５の下面に接近している。す
なわち、上記一対のガイドレール１０は、上記一対のガ
イド部材４の上記ベース１の幅方向内側に上記搬送テー
ブル５の移動を妨げないように設けられている。

【００２８】上記一対のガイドレール１０には角柱から
なる移動支持部材１１が、その両端に固着されたスライ
ダ１２を介して上下方向にスライド可能に設けられてい
る。上記移動支持部材１１の一側面には、断面ほぼ逆Ｌ
字状のブラケット１３がその下端を固着して設けられて
いる。

【００２９】このブラケット１３の上端の水平部１４の
上面には、上記ヘッド９と同数のヘッドカバー１５が各
ヘッド９にそれぞれ対向位置して設けられている。つま
り、上記各ヘッド９のほぼ直下にはそれぞれ対応するヘ
ッドカバー１５が設けられている。

【００３０】上記水平部１４の下面には、上記ベース１
に設けられたシリンダ１６の駆動軸１７の上端が固着さ
れている。このシリンダ１６によって、上記ヘッドカバ
ー１５を上記ガイドレール１０に沿って上下動できるよ
うになっている。

【００３１】図５〜図７に示すように、上記各ヘッドカ
バー１５は、上面が開口した矩形容器状をなしていて、
上端面１８には全周にわたって取り付け溝１８ａが形成
され、この取り付け溝１８ａにはＯリング１９が設けら
れている。このＯリング１９は、外周面の一部を上記上
端面１８から上方に露出させており、上記ヘッドカバー
１５を上方に駆動すると、上記各ノズルプレート５４の
下面、つまり上記各ヘッド９のノズル面２０に接触する
ようになっている。

【００３２】それによって、上記ヘッドカバー１５は、
上昇時に上記各ヘッド９のノズル面２０を液密に封止で
きるようになっている。なお、上記搬送テーブル５が上
記ヘッド９の下方を通過するときには、その移動を妨げ
ないように、上記ヘッドカバー１５は下方に退避してい
る。

【００３３】図８に示すように、上記塗付装置は上記各
ヘッド９に溶液を供給する供給源を構成する溶液メイン
タンク３３を有する。この溶液メインタンク３３と上記
各ヘッド９とは供給管路３０によって接続されており、
この供給管路３０は主供給管路３１と分岐供給管路３２
とからなる。

【００３４】上記主供給管路３１は、中途部に溶液サブ
タンク３４とこの溶液サブタンク３４の下流側に設けら
れた液位調整タンク３５とを有している。上記主供給管
路３１の基端は上記溶液メインタンク３３に貯えられた
溶液に浸漬しており、上記溶液サブタンク３４の上流側
に設けられた溶液供給ポンプ３６を駆動することによっ
て、上記溶液メインタンク３３内の溶液を溶液サブタン
ク供給バルブ３４ａを介して上記溶液サブタンク３４に
供給できるようになっている。

【００３５】上記溶液サブタンク３４内に供給された溶
液は、液位調整バルブ３５ａを介して上記液位調整タン
ク３５に供給される。上記液位調整タンク３５内の溶液
の液面レベルＬ_１ は、上記溶液サブタンク３４内の溶
液の液面レベルＬ_２ より低位置となるよう後述するよ
うに設定される。

【００３６】また、上記主供給管路３１の上記液位調整
タンク３５から溶液を流出させる部分には、溶液塗布バ
ルブ３５ｂが設けられ、この溶液塗布バルブ３５ｂのさ
らに下流側、すなわち上記主供給管路３１からはヘッド
９の数に応じた複数の分配供給管路３７が分岐されてい
る。

【００３７】各分配供給管路３７は上記各ヘッド９の供
給孔５７にそれぞれ連通しており、上記ノズル５６から
溶液を吐出することで上記液室５５内が減圧すると、上
記液位調整タンク３５から上記各ヘッド９の液室５５
に、各分配供給管路３７に設けられた分配供給バルブ３
７ａを介して溶液が供給される。

【００３８】上記分岐供給管路３２は、一端を上記主供
給管路３１の上記溶液サブタンク供給バルブ３４ａと上
記溶液供給ポンプ３６との間に接続し、他端を上記主供
給管路３１に設けられた上記溶液塗布バルブ３５ｂの下
流側に接続している。

【００３９】すなわち、上記分岐供給管路３２は、気泡
抜きバルブ３２ａを介して上記溶液メインタンク３３か
らの溶液を上記溶液サブタンク３４と上記液位調整タン
ク３５とを迂回させて上記各ヘッド９に供給できるよう
になっている。

【００４０】上記塗布装置は上記各ヘッド９に供給され
た溶液を回収する回収管路３８を有する。この回収管路
３８は主回収管路３９と帰還回収管路４０を有する。

【００４１】上記主回収管路３９には、ヘッド９の数に
対応する複数の循環回収管路４１の一端が接続されてい
る。また、主供給管路３９の一端は主回収バルブ３９ａ
を介して上記溶液サブタンク３４に接続されている。

【００４２】各循環回収管路４１は、他端が上記各ヘッ
ド９の回収孔５９と連通しており、中途部に循環回収バ
ルブ３９ｂが設けられている。上記各液室５５内に供給
された溶液は、上記循環回収バルブ３９ｂ及び上記主回
収管路３９を介して上記溶液サブタンク３４に回収でき
るようになっている。

【００４３】すなわち、上記循環回収管路４１と上記回
収孔５９とで上記ヘッド９に供給された溶液をこのヘッ
ド９内で循環させて上記主回収管路３９に回収する第１
の回収分岐路９１を構成している。

【００４４】上記帰還回収管路４０は、中途部に帰還バ
ルブ１５ａを有しており、一端は上記各ヘッドカバー１
５に接続され、他端は上記主回収管路３９の中途部に接
続されている。それによって、上記各ヘッドカバー１５
が受けた溶液を上記主回収管路３９を通じて上記溶液サ
ブタンク３４に回収できるようになっている。

【００４５】すなわち、上記ヘッドカバー１５と上記帰
還回収管路４０とで上記ヘッド９に供給された後、上記
ノズル５６からヘッドカバー１５に吐出した溶液を上記
主回収管路３９に回収する第２の回収分岐路９２を構成
している。

【００４６】なお、上記主回収管路３９の他端には、回
収溶液排出バルブ３９ｃが設けられ、この回収溶液排出
バルブ３９ｃを開放することによって、上記各ヘッド９
から主回収管路３９に回収した溶液を排液として排出で
きるようになっている。

【００４７】上記各帰還回収管路４０には、上記帰還バ
ルブ１５ａより上流側に排液管路４２が接続されてお
り、上記各ヘッドカバー１５が受けた後述する洗浄液を
排液バルブ４２ａを介して排出できるようになってい
る。

【００４８】上記溶液サブタンク３４内の溶液の液面レ
ベルＬ_２ は第１の液面計４３によって検出される。こ
の第１の液面計４３の検出信号は図示しない制御装置に
入力される。この制御装置は第１の液面計４３が検出す
る液面レベルＬ_２ が下限になると、上記溶液供給ポン
プ３６を駆動して液面レベルＬ_２ を一定に維持するよ
うになっている。

【００４９】上記各ヘッド９から後述するごとく溶液を
回収する場合には、回収された溶液が上記回収管路３８
を通じて上記サブタンク３４に流入し、上記液面レベル
Ｌ_２ が上限以上に上昇すると、上記主回収バルブ３９ａ
を閉鎖するとともに上記回収溶液排出バルブ３９ｃを開
放し、溶液の一部を排液として排出するようになってい
る。

【００５０】上記溶液サブタンク３４の上部には、この
溶液サブタンク３４の内部を大気圧に開放する大気圧開
放バルブ３４ｂとこの溶液サブタンク３４内に例えば窒
素ガスや乾燥空気などの不活性ガスを供給するガス供給
バルブ３４ｃとが接続されている。

【００５１】上記大気圧開放バルブ３４ｂと上記ガス供
給バルブ３４ｃとを同時に開放することで、上記溶液サ
ブタンク３４内の気体は上記不活性ガスに置換される。
それによって、上記溶液サブタンク３４に貯えられた溶
液が大気中に含まれる水分を吸収して変性するのを防止
できるようになっている。

【００５２】上記液位調整タンク３５内の溶液の液面レ
ベルＬ_１ は、第２の液位計４６によって検出されてい
る。この第２の液位計４６には上記制御装置が接続され
ており、この制御装置によって液面レベルＬ_１ が一定
に維持される。つまり、上記ノズル５６から基板Ｗに向
けて溶液を噴射することで上記液面レベルＬ_１ が所定
のレベルより低下すると、上記液位調整バルブ３５ａを
開放しこの液面レベルＬ_１ が常に上記各ヘッド９のノ
ズル面２０のレベルＬ_３ とほぼ同等或いはわずかに低
くなるように制御される。この実施の形態では、液面レ
ベルはノズル面２０のレベルＬ_３ よりも２０ｍｍ程度
低くなるように制御されている。

【００５３】上記液位調整タンク３５の上部には、上記
溶液サブタンク３４と同様に、大気圧開放バルブ３５ｄ
及びガス供給バルブ３５ｃが設けられており、それによ
って、液位調整タンク３５内の気体を上記不活性ガスに
置換するとともに、上記大気圧開放バルブ３５ｄによっ
て上記液位調整タンク３５内を大気圧に開放している。

【００５４】したがって、基板Ｗに向けて溶液を噴射塗
付しない非噴射時に、上記液位調整タンク３５内の溶液
の液面と上記ノズル５６が開放した上記ノズル面２０と
の間に圧力差がほとんど生じないから、ノズル５６から
溶液が滴下したり、ノズル５６から溶液が沁み出して上
記ノズル面２０に付着するのが防止される。

【００５５】上記供給管路３０の上記気泡抜きバルブ３
２ａの下流側には洗浄液供給管路４７の一端が接続され
ている。この洗浄液供給管路４７の他端は洗浄液タンク
４８に接続され、末端は洗浄液タンク４８内の洗浄液に
浸漬している。この洗浄液供給管路４７の中途部には洗
浄液供給ポンプ４９と洗浄バルブ５０とが設けられてい
る。上記洗浄液供給ポンプ４９を駆動することによって
上記洗浄液タンク４８内の洗浄液を洗浄バルブ５０を介
して上記各ヘッド９に供給できるようになっている。

【００５６】なお、上記洗浄液供給管路４７の一端に
は、供給管路排出バルブ５０ｂが分岐接続されており、
この供給管路排出バルブ５０ｂを開放することによっ
て、上記供給管路３０内の溶液或いは洗浄液を排液とし
て排出できるようになっている。

【００５７】次に上記構成の塗付装置を使用する際の作
用について図９〜図１２を参照しながら説明する。な
お、これら図中に黒で示すバルブは開放状態を表し、白
で示すバルブは閉鎖状態を表す。

【００５８】搬送テーブル５が上面に基板Ｗを保持した
ならば、この搬送テーブル５をベース１の長手方向に沿
って所定の速度で駆動する。このとき、ヘッドカバー１
５は、上記搬送テーブル５の移動を妨げないように、上
記搬送テーブル５の下面側に退避している。

【００５９】搬送される基板Ｗがヘッド９の下方に到達
すると、圧電素子５８を駆動して各ヘッド９の液室５５
内に満たされた、たとえば配向膜やレジストなどの機能
性薄膜を形成する溶液をノズル５６から噴射させる。そ
れによって、搬送される基板Ｗの上面に溶液が塗付され
る。

【００６０】図９は基板Ｗに溶液を塗付するときの溶液
の流れを示す配管図であり、同図中の矢印は各管路内で
溶液が流れる方向を示している。すなわち、基板Ｗに溶
液を塗付する際には、制御装置によって溶液塗布バルブ
３５ｂ及び全て、つまり８つの分配供給バルブ３７ａが
開放される。

【００６１】そのため、上記ノズル５６から溶液を基板
Ｗに向けて噴射することで上記液室５５内が減圧する
と、液位調整タンク３５内の溶液はこれらバルブ３５
ｂ、３７ａを介して上記液室５５内に引き込まれる。そ
れによって、上記液室５５内は常に溶液で満たされるか
ら、上記ノズル５６からは連続的に溶液を噴射できる。

【００６２】ところで、ノズル５６内や配管内に気泡が
残留していると、各ヘッド９内の圧電素子５８を駆動し
ても上記ノズル５６から溶液が吐出されない歯抜けや、
たとえ吐出されてもノズル面２０に対して垂直に噴射さ
れないミスディレクションなどを引き起こすことがあ
る。

【００６３】そのため、基板Ｗに溶液を塗付する前に
は、必ず配管内や各ヘッド９内の気泡を排出する、気泡
抜きをする必要がある。また、一度気泡抜きをしてもノ
ズル５６から長時間にわたって溶液を噴射しつづける
と、溶液中に含まれる気泡が、上記配管内や各ヘッド９
内に溜まることがあり、この場合にも気泡抜きをする必
要がある。

【００６４】そのため、上記溶液メインタンク３３から
上記主供給管路３１に高い圧力で溶液を供給し、この溶
液を上記配管内やヘッド９内に勢いよく流すことで、こ
れらの内部に溜まった気泡を溶液とともに排出する。こ
の場合、複数のヘッド９に同時に溶液を供給し気泡抜き
をすると、非常に高い圧力が必要となるから、各ヘッド
９ごとに、すなわち８回に分けて順次気泡抜きを行う。

【００６５】図１０は主供給管路３１及び分配供給管路
３７の気泡抜きを行うときの溶液の流れを示す配管図で
あり、同図中の矢印は各管路内で溶液が流れる方向を示
している。すなわち、各供給管路３１、３７の気泡抜き
をする際には、まず、ヘッドカバー１５を上昇させて、
その上端を上記ノズル面２０に接合させる。

【００６６】上記ヘッドカバー１５の上端が上記ノズル
面２０に接触したならば、溶液の塗付時に開放していた
分配供給バルブ３７ａをそのまま開放しておくととも
に、同じく開放していた溶液塗布バルブ３５ｂを閉鎖す
る。

【００６７】さらに、気泡抜きバルブ３２ａ、循環回収
バルブ３９ｂ、及び主回収バルブ３９ａを開放し、溶液
供給ポンプ３６を駆動することで上記溶液メインタンク
３３から上記主供給管路３１に溶液を供給する。

【００６８】上記主供給管路３１に供給された溶液は、
上記分配供給バルブ３７ａを介して上記ヘッド９の液室
５５に流入する。このとき、この液室５５に流入した溶
液は、ヘッド９のノズル面２０がヘッドカバー１５によ
って密閉されているため、ノズル５６から吐出すること
なく、図１０に矢印Ｒで示すように上記液室５５内を循
環し、循環回収バルブ３９ｂを介して主回収管路３９か
ら溶液サブタンク３４に回収される。

【００６９】このとき、上記各供給管路３１、３７内及
びヘッド９の液室５５内に溜まった気泡は、溶液ととも
に上記各供給管路３１、３７及び上記液室５５から排出
され、上記主回収管路３９を通じて上記溶液サブタンク
３４に回収される。

【００７０】上記各供給管路３１、３７の気泡抜きが終
了したならば、次に上記ノズル５６の気泡抜きをする。
この場合も、各供給管路３１、３７及び液室５５の気泡
抜きと同じく、各ヘッド９ごとに、溶液を供給し、８回
に分けて順次気泡抜きを行う。

【００７１】図１１はノズル５６の気泡抜きを行うとき
の溶液の流れを示す配管図であり、同図中に示す矢印は
各管路内で溶液が流れる方向を示している。すなわち、
ノズル５６の気泡抜きをする際には、溶液の塗付時に開
放していた上記気泡抜きバルブ３２ａ及び上記分配供給
バルブ３７ａをそのまま開放しておくとともに、同じく
溶液の塗付時に開放していた上記循環回収バルブ３９ｂ
を閉鎖する。さらに、帰還バルブ１５ａを開放し、上記
溶液供給ポンプ３６を駆動することで上記溶液メインタ
ンク３３から上記主供給管路３１に溶液を供給する。

【００７２】上記主供給管路３１に供給された溶液は、
上記分配供給バルブ３７ａを介して上記ヘッド９の液室
５５に流入する。この液室５５に流入した溶液は、上記
循環回収バルブ３９ｂが閉鎖されているため、圧力が上
昇して図１１に矢印Ｓで示すように、上記ノズル５６か
ら吐出する。

【００７３】上記ノズル５６から吐出した溶液は上記ヘ
ッドカバー１５によって受けられ、上記帰還バルブ１５
ａを介して上記主回収管路３９から上記溶液サブタンク
３４に回収される。このとき、上記ノズル５６内に溜ま
った気泡は溶液とともに排出される。

【００７４】また、上記ヘッドカバー１５は、その上端
面１８に設けられたＯリング１９によって上記ノズル面
２０に液密に接合するため、各供給管路３１、３７及び
上記各ヘッド９の気泡抜きの際に、溶液が上記塗布装置
から流出するのが防止される。

【００７５】上記各供給管路３１、３７或いは上記ノズ
ル５６を気泡抜きするとき、上記各ヘッド９から回収さ
れた溶液が上記溶液サブタンク３４に流入することで、
上記溶液サブタンク３４内の溶液の液面レベルＬ_２ が
所定のレベルより上昇することがある。その場合、その
ことが第１の液面計４３によって検出され、この第１の
液面計４３に接続された制御装置によって、上記主回収
バルブ３９ａが閉鎖されるとともに回収溶液排出バルブ
３９ｃが開放される。

【００７６】それによって、回収された溶液は上記溶液
サブタンク３４内に流入せず、上記回収溶液排出バルブ
３９ｃから排出されることになる。すなわち、溶液が上
記溶液サブタンク３４内に所定量以上貯まるのを防止し
ている。

【００７７】機能性薄膜を形成する溶液は、周囲の環境
により変質し固形状になることがある。特に、上記ノズ
ル５６の内部に残留した溶液は、その表面を外部に露出
しているため固形状になり易く、上記ノズル５６を閉塞
することがある。溶液の固形成分が上記ノズル５６を閉
塞すると溶液が適切に噴射されない。

【００７８】その場合、上記各ヘッド９に洗浄液を供給
し、上記ノズル５６からこの洗浄液を吐出させること
で、上記ノズル５６に付着した溶液の固形成分を洗浄除
去する。上記ノズル５６の洗浄は、上記気泡抜きと同じ
く、各ヘッド９ごとに、８回に分けて行う。

【００７９】図１２はノズル５６を洗浄するときの洗浄
液の流れを示す配管図であり、同図中に示す矢印は各管
路内で洗浄液が流れる方向を示している。すなわち、ノ
ズル５６を洗浄する際には、溶液の塗付時に開放してい
た上記分配供給バルブ３７ａをそのまま開放しておくと
ともに、同じく溶液の塗付時に開放していた上記溶液塗
布バルブ３５ｂを閉鎖する。さらに洗浄バルブ５０及び
排液バルブ４２ａを開放し、洗浄液供給ポンプ４９を駆
動することで洗浄液タンク４８から上記主供給管路３１
に洗浄液を供給する。

【００８０】上記主供給管路３１に供給された洗浄液
は、上記分配供給バルブ３７ａを介して上記各ヘッド９
の液室５５に供給される。上記液室５５に供給された洗
浄液は、上記循環回収バルブ３９ｂが閉鎖されているた
め、図１２に矢印Ｕで示すように、上記ノズル５６から
吐出する。

【００８１】このとき、上記ノズル５６に付着、或いは
上記ノズル５６を閉塞する溶液の固形成分は、洗浄液に
よって溶解され、この洗浄液とともに上記ヘッドカバー
１５を介して上記排液管路４２から排出される。

【００８２】上記構成の塗付装置によれば、各ヘッド９
に供給した溶液を回収する回収管路を設けたため、各供
給管路３１、３７及び各ヘッド９の気泡抜きのために用
いられる溶液を回収し、再び基板Ｗへ塗布することがで
きる。

【００８３】また、上記塗布装置は洗浄液を貯える洗浄
液タンク４８を備えたため、ノズル５６を洗浄するため
に、溶液メインタンク３３内の溶液を洗浄液に置換する
必要がない。したがって、溶液メインタンク３３内に溶
液を貯えたまま、洗浄液をヘッド９に供給できるから、
ノズル５６の洗浄を迅速に行うことができる。

【００８４】さらに、各ヘッド９に接続された分配供給
管路３７にそれぞれ分配供給バルブ３７ａを設けたた
め、配管及びノズル５６の気泡抜きやノズル５６の洗浄
を必要とするヘッド９だけを気泡抜き或いは洗浄するこ
とができる。

【００８５】また、基板Ｗに溶液を塗付しない非塗布時
に、ヘッドカバー１５によって上記ノズル面２０を液密
に封止すれば、ノズル５６や液室５５内の溶液が乾燥す
るのを防止することができる。つまり、ヘッドカバー１
５を気泡抜きやノズル５６の洗浄だけでなく、溶液の乾
燥防止に利用できる。

【００８６】なお、この発明は上記一実施の形態に限定
されるものではなく、上記供給源として、たとえば溶液
メインタンク３３と上記溶液サブタンク３４とを１つの
タンクとし、溶液の塗付時と配管及びノズル気泡抜き時
との両方において、このタンクから上記各ヘッド９に溶
液を供給するようにしてもよい。

【００８７】図１３はこの発明の第２の実施の形態を示
す。この実施の形態はヘッドカバー１５の一側には窒素
などの不活性ガスの供給管８１が接続され、他側にはヘ
ッドカバー１５内に不活性ガスを供給するときに、この
内部の雰囲気を排出する排気管８２が接続されている。
上記供給管８１には給気バルブ８３が設けられ、上記排
気管８２には排気バルブ８４が設けられている。

【００８８】なお、上記ヘッドカバー１５には上記一実
施の形態と同様、帰還回収管路４０及び洗浄液の排液管
路４２が接続されている。

【００８９】上記ヘッド９のノズル５６の気泡抜きを行
なう際、上記ヘッドカバー１５を図１１に示すようにヘ
ッド９のノズル面２０に接合させた後、上記給気バルブ
８３と排気バルブ８４とを開放し、ヘッドカバー１５内
に不活性ガスを供給する。それによって、ヘッドカバー
１５内の空気が不活性ガスとともに排気管８２から排出
されるから、上記ヘッドカバー１５内の空気が不活性ガ
スに置換される。

【００９０】ヘッドカバー１５内に不活性ガスを所定時
間供給してその内部の空気が不活性ガスに置換されたな
らば、各バルブ８３，８４を閉じて上述したごとくノズ
ル５６の気泡抜きを行なう。それによって、ノズル５６
からヘッドカバー１５内に吐出される溶液は空気に接触
させることなく回収できる。

【００９１】そのため、溶液が大気や大気中に含まれる
水分などと反応して液質が変化するのを防止できるか
ら、ノズル５６の気泡抜きに用いた溶液を塗布用に使用
することができる。

【００９２】とくに、ポリイミドを含む配向膜用の溶液
などの場合、その溶液は空気中の水分と反応して液質が
変化し、塗布異常を発生する確率が高いが、ヘッドカバ
ー１５内の空気を不活性ガスで置換してから回収するこ
とで、ノズル５６の気泡抜きに用いた溶液を劣化させず
に回収することが可能となる。

【００９３】なお、ヘッドカバー１５内の空気を不活性
ガスによって置換した後、このヘッドカバー１５内への
不活性ガスの供給を停止せずにノズル５６の気泡抜きを
行なうようにしても差し支えない。

【００９４】

【発明の効果】この発明によれば、供給管路及びヘッド
の気泡抜きやノズルの洗浄のために使用される溶液を回
収することができるから、廃棄される溶液の量を減らす
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態を示す塗付装置の
正面図。

【図２】塗付装置の側面図。

【図３】ヘッドの横断面図。

【図４】ヘッドの下面図。

【図５】ヘッドカバーの正面図。

【図６】ヘッドカバーの平面図

【図７】図５のＡ−Ａ線に沿った断面図。

【図８】塗付装置の配管図。

【図９】基板に溶液を塗付するときの配管図。

【図１０】主供給管路及び分配供給管路の気泡抜きを行
うときの配管図。

【図１１】ヘッドの気泡抜きを行うときの配管図。

【図１２】ノズルを洗浄するときの配管図。

【図１３】この発明の第２の実施の形態を示すヘッドカ
バーの断面図。

【符号の説明】

９…ヘッド １５…ヘッドカバー ２０…ノズル面 ３０…供給管路 ３１…主供給管路 ３２…分岐供給管路 ３３…溶液メインタンク ３４…溶液サブタンク ３５…液位調整タンク ３７…分配供給管路 ３８…回収管路 ３９…主回収管路 ４０…帰還回収管路 ４１…循環回収管路 ４２…排液管路 ４８…洗浄液タンク ５６…ノズル ９１…第１の回収分岐路 ９２…第２の回収分岐路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ４１Ｊ 2/185 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６４Ｚ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｆターム(参考） 2C056 EA15 EA27 JA03 KB08 KB11 KB37 KC20 KD01 KD02 4D075 AC06 AC07 AC84 CA47 DA06 DB13 DB14 DC18 DC22 DC24 EA05 EA19 EA45 4F041 AA02 AA06 AB01 BA13 BA32 BA34 BA59 CA02 CA16 CA28 4F042 AA02 AA07 AA27 AB00 CA01 CA07 CB02 CB08 CB20 CC07 5F046 JA02 JA03 JA27

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に溶液を噴射塗付する塗付装置にお
   いて、 上記溶液をインクジェット方式によって噴射するノズル
   を有するヘッドと、 上記溶液の供給源と、 この供給源と上記ヘッドとを接続しこのヘッドに上記溶
   液を供給する供給管路と、 上記ヘッドの上記ノズルが開口したノズル面を液密に封
   止可能な容器状のヘッドカバーと、 このヘッドカバーによって上記ヘッドのノズル面を封止
   した状態で上記ヘッドに溶液を供給することで、その溶
   液を回収する回収管路とを具備したことを特徴とする塗
   付装置。
2. 【請求項２】 上記回収管路は、 主回収管路と、 上記ヘッドに供給されこのヘッド内を循環した溶液を上
   記主回収管路に回収する第１の回収分岐路と、 上記ヘッドカバーと上記主回収管路とを接続し、上記第
   １の回収分岐路を閉鎖することで、上記ヘッドに供給さ
   れた溶液を上記ノズルから吐出させ上記ヘッドカバーを
   介して上記主回収管路に回収する第２の回収分岐路とを
   有することを特徴とする請求項１記載の塗付装置。
3. 【請求項３】 上記供給管路には洗浄液が貯えられた洗
   浄液タンクが接続され、上記ヘッドには、上記洗浄液タ
   ンクから上記供給管路を通じて上記ヘッドに供給されて
   上記ノズルから吐出した洗浄液を上記ヘッドカバーを介
   して排出する排液管路が接続されていることを特徴とす
   る請求項２記載の塗付装置。
4. 【請求項４】 上記ヘッドカバーには、この内部に不活
   性ガスを供給するガス供給管が接続されていて、 上記ヘッドカバーによって上記ノズル面を液密に封止し
   て上記溶液を上記ノズルから吐出させて上記回収管路に
   回収するとき、上記ヘッドカバー内の雰囲気を上記不活
   性ガスに置換することを特徴とする請求項１記載の塗布
   装置。
5. 【請求項５】 インクジェット方式によって溶液を噴射
   するノズルを有するヘッドと、このヘッドに上記溶液を
   供給する供給管路と、この供給管路によって上記ヘッド
   に供給された溶液を回収する回収管路とを有する塗布装
   置であって、使用に先立って上記供給管路、上記ヘッド
   内部及び上記ノズルの気泡抜きを行なう気泡抜き方法に
   おいて、 上記溶液を上記供給管路から上記ヘッドに通して上記回
   収管路に流すことで上記供給管路及び上記ヘッド内部の
   気泡抜きを行なう工程と、 上記溶液を上記供給管路から上記ヘッドに通しこのヘッ
   ドのノズルから吐出させることで上記ノズルの気泡抜き
   を行なう工程とを具備することを特徴とする塗布装置の
   気泡抜き方法。
6. 【請求項６】 上記ノズルの気泡抜きを行なう際、上記
   ノズルから吐出される溶液を回収することを特徴とする
   請求項５記載の塗布装置の気泡抜き方法。
7. 【請求項７】 上記ノズルから吐出される溶液を回収す
   る際、その溶液が大気に接触するの阻止することを特徴
   とする請求項６記載の塗布装置の気泡抜き方法。