(57)【要約】課題：インクジェット塗布装置におけるクリーニング方法、ノズル検査方法、塗布制御方法、および成膜方法の提供。解決手段：インクジェットヘッドをユニット部材で覆い、ユニット部材に吸引力を作用させることにより、洗浄液を所定時間噴射し、インクジェットヘッドとユニット部材を僅かに離間させた状態で、吸引力を作用させて乾燥させることを特徴とするインクジェットヘッドのクリーニング方法。吐出作業後、流路に充填された吐出用液材を低揮発性の置換材に置換し、吐出作業を開始する直前に置換材を吐出用液材に再置換することを特徴とするインクジェット塗布制御方法。インクジェットヘッドから噴射した液材を着弾箇所と非着弾箇所の反射率が異なる検査用部材に着弾させることを特徴とするインクジェットヘッドの検査方法。前工程で噴射したワーク上の滴が流動しない程度に乾燥するのを待って、前工程により着弾した液材の滴に接触ないし一部が重なる位置へ液材を噴射することを特徴とするインクジェット成膜方法。
2008102837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドの洗浄領域を洗浄液供給口および吸引口を有するユニット部材で覆い、吸引口から吸引力を作用させることにより、吸引口と対向する洗浄液供給口から洗浄領域に洗浄液を噴射して洗浄することを特徴とするインクジェットヘッドのクリーニング方法。
【請求項２】
前記洗浄後、インクジェットヘッドとユニット部材を僅かに離間させ、ユニット部材に吸引力を作用させることによりインクジェットヘッドの洗浄領域を乾燥させることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドのクリーニング方法。
【請求項３】
洗浄液に液材を溶解させる因子を具備した溶媒からなる液体を用いることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットヘッドのクリーニング方法。
【請求項４】
インクジェットヘッドの有するノズルから噴射した液材を検査用部材に着弾させ、着弾した液滴パターンに基づき前記ノズルの異常を検査するインクジェットヘッドの検査方法であって、
前記検査用部材が、液材の着弾箇所と非着弾箇所の反射率が異なる素材により構成されることを特徴とするインクジェットヘッドの検査方法。
【請求項５】
前記検査用部材が、液材の着弾により溶解するフィルムであることを特徴とする請求項４に記載のインクジェットヘッドの検査方法。
【請求項６】
インクジェットヘッドからの吐出作業後、インクジェットヘッド内の流路に充填された吐出用液材を低揮発性の置換材に置換し、吐出作業を開始する直前に置換材を吐出用液材に再置換することを特徴とするインクジェット塗布制御方法。
【請求項７】
置換材に液材を溶解させる因子を具備した溶媒からなる液体を用いることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット塗布制御方法。
【請求項８】
複数の噴射工程により製膜を行うインクジェット製膜方法であって、
前工程で噴射したワーク上の滴が流動しない程度に乾燥するのを待って、前工程により着弾した液材の滴に接触ないし一部が重なる位置へ液材を噴射することを特徴とするインクジェット製膜方法。
【請求項９】
噴射工程の回数を増やし、一回あたりの噴射量を減らすことを特徴とする請求項８に記載のインクジェット製膜方法。
【請求項１０】
膜により配線パターンを形成することを特徴とする請求項８また９に記載のインクジェット製膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録ヘッド（以下「インクジェットヘッド」という。）を備えたインクジェット塗布装置におけるクリーニング方法、ノズル検査方法、塗布制御方法、および成膜方法に関し、特に、インクジェットヘッドのノズル面およびその周辺に付着した汚れ、屑、ごみ等を除去するためのクリーニング方法、ノズル検査方法、塗布制御方法、および成膜方法に関する。
なお、本明細書におけるインクジェットヘッドは、特に断りのない限り、単一または複数のノズルを備えるインクジェットヘッドをいうものとする。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置において、高品質な記録品位を維持するためには、インクジェット記録ヘッドのインク吐出面に残るインクやゴミなどを除去する必要がある。
特許文献１には、ワイピングブレードをヘッドのインク吐出面に対向させ払拭動作を行うことによりクリーニングする方法において、クリーニングの性能を上げるためワイピングブレードの材質、角度、接触のさせ方等についての工夫が開示されている。【０００３】
特許文献２には、吐出口に対して前記ブレードのクリーニングの回復操作方向の下流側にインク吸収用スリットを設け、前記ブレードによって掻き取ったインクを複数個の吐出口に平行にスリット状に設けられた吸引口を有したインク吸収用スリットによって前記インクを吸い取ることで性能を上げる方法などが開示されている。【０００４】
特許文献３には、スプレーノズルからインクジェットヘッドのノズルおよびその周辺に吹き付けて前記ノズル面の洗浄を行った後、インクジェットヘッドのノズルおよびその周辺に付着している洗浄液をブレードにより拭い取ること等が開示されている。【０００５】
特許文献４には、所定のピッチで配列される複数のノズルを有するインクジェットヘッドを、基板に対して相対的に移動させて前記ノズルから配向膜の液滴を前記基板上に吐出する方法において、前記インクジェットヘッドの前記基板に対して相対的に移動する方向が前記基板に格子状に構成される絵素の配列方向に対して所定角度傾斜されていることを特徴とする配向膜の液滴吐出方法が開示される。【０００６】
特許文献５には、一定間隔で配列された複数のノズルをそれぞれ有する、単一若しくは複数のインクジェット・ヘッドを備えるヘッド支持構造体と、複数の該ノズルの配列方向と直交する方向に、複数の該ノズルとの間で、相対的に移動できる基板搬送テーブルを有する基板搬送機構とを含み、複数の前記ノズルから薄膜形成用溶液を前記基板搬送テーブルに搭載された基板の表面上に噴射して塗布して薄膜を形成する非接触方式の薄膜形成装置において、少なくとも前記基板搬送テーブル、インクジェット・ヘッド、および前記ヘッド支持構造体を内部に含む噴射塗布成膜室としての真空槽と、減圧雰囲気下で噴射塗布成膜を行うために前記真空槽の内部を減圧にする減圧手段とを備えることを特徴とする薄膜形成装置が開示される。【０００７】
特許文献６には、インクジェットノズルを用いて配向膜材料を液滴により着弾させて、この着弾した液滴パターンより前記インクジェットノズルの異常を検査する検査工程と、この検査工程で液滴パターンが所定範囲内にあるとき、前記インクジェットと基板とを対向させて、この基板上に前記インクジェットノズルを用いて配向膜材料を液滴により着弾させてなる配向膜の成膜工程とを備えた配向膜形成方法が開示される。【０００８】
特許文献７には、基板のパターン形成領域に対して液滴吐出ヘッドより液体材料を吐出する工程を有するデバイスの製造方法において、前記パターン形成領域以外の所定領域に対して前記液体材料を吐出するフラッシング工程を有することを特徴とするデバイスの製造方法が開示される。【０００９】
【特許文献１】特開２００４−２９１３６４号公報
【特許文献２】特開２００４−４２５７１号公報
【特許文献３】特開２００２−１９１３２号公報
【特許文献４】特開２００６−３２０８３９号公報
【特許文献５】特開２００６−２８９３５５号公報
【特許文献６】特開２００６−０５８７７２号公報
【特許文献７】特開２００３−２８２２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、後述する技術的課題を解決することができるインクジェット塗布装置におけるクリーニング方法、ノズル検査方法、塗布制御方法、および成膜方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明は、インクジェットヘッドの洗浄領域を洗浄液供給口および吸引口を有するユニット部材で覆い、吸引口から吸引力を作用させることにより、吸引口と対向する洗浄液供給口から洗浄領域に洗浄液を噴射して洗浄することを特徴とするインクジェットヘッドのクリーニング方法である。
第２の発明は、第１の発明において、前記洗浄後、インクジェットヘッドとユニット部材を僅かに離間させ、ユニット部材に吸引力を作用させることによりインクジェットヘッドの洗浄領域を乾燥させることを特徴とする。
第３の発明は、第１または２の発明において、洗浄液に液材を溶解させる因子を具備した溶媒からなる液体を用いることを特徴とする。
第４の発明は、インクジェットヘッドの有するノズルから噴射した液材を検査用部材に着弾させ、着弾した液滴パターンに基づき前記ノズルの異常を検査するインクジェットヘッドの検査方法であって、前記検査用部材が、液材の着弾箇所と非着弾箇所の反射率が異なる素材により構成されることを特徴とするインクジェットヘッドの検査方法である。
第５の発明は、第４の発明において、前記検査用部材が、液材の着弾により溶解するフィルムであることを特徴とする。
第６の発明は、インクジェットヘッドからの吐出作業後、インクジェットヘッド内の流路に充填された吐出用液材を低揮発性の置換材に置換し、吐出作業を開始する直前に置換材を吐出用液材に再置換することを特徴とするインクジェット塗布制御方法である。
第７の発明は、第６の発明において、置換材に液材を溶解させる因子を具備した溶媒からなる液体を用いることを特徴とする。
第８の発明は、複数の噴射工程により製膜を行うインクジェット製膜方法であって、前工程で噴射したワーク上の滴が流動しない程度に乾燥するのを待って、前工程により着弾した液材の滴に接触ないし一部が重なる位置へ液材を噴射することを特徴とするインクジェット製膜方法である。
第９の発明は、第８の発明において、噴射工程の回数を増やし、一回あたりの噴射量を減らすことを特徴とする。
第１０の発明は、第８または９の発明において、膜により配線パターンを形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
（１）インクジェットヘッドのクリーニングにおいて、ブレード等の固体物をインクジェットヘッドのノズルおよびその周辺に接触させることが無いので、摩耗塵を発生させることがなく、インクジェットヘッドをクリーニングすることが可能となる。
また、洗浄液を用いるため、インク等の液材が乾燥した場合等においても、強力な洗浄力をもってクリーニングを行うことが可能である。
また、作業時間を短縮でき、安価に製作できるという特徴もある。
（２）インクジェットヘッドのノズルの不具合を高い視認性をもって検出することを可能とし、特に、透明な液材において、視認性を顕著に高めることが可能である。
（３）インクジェットヘッドの塗布制御における課題が解決され、安定した吐出動作が可能となる。特に、揮発性の高い液材には効果が高い。
（４）インクジェットによる成膜において、従来手法と比べ面全体としての厚差を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１ａ】実施例１に係るクリーニング機構を備えた装置の全体概略平面図である。
【図１ｂ】実施例１に係るクリーニング機構を備えた装置の全体概略側面図である。
【図２】実施例１のクリーニング機構の一形態を示す概要説明図である。
【図３】実施例１のクリーニング機構の他の形態を示す概要構成図である。
【図４ａ】実施例１に係る洗浄ユニットの構成を示す平面図である。
【図４ｂ】実施例１に係る洗浄ユニットの概略構成を示す側面断面図である。
【図５】実施例１に係る洗浄ユニットによる洗浄工程および乾燥工程の説明図である。
【図６】実施例１に係るインクジェットヘッドの洗浄工程および乾燥工程の流れ図である。
【図７】実施例１に係るノズル検査機構の説明図である。
【図８】インクジェットヘッドの塗布制御の実施手順を示した流れ図である。
【図９】インクジェットヘッドの作動を説明するために簡略化した概念構成図である。
【図１０】図９の構成におけるインクジェットヘッドの前処理作動の説明図である。
【図１１】図９の構成におけるインクジェットヘッドの後処理作動の説明図である。
【図１２】従来の厚膜形成手法と本発明の厚膜形成手法の対比説明図である。
【図１３】本発明の製膜方法により形成可能な配線パターンである。
【図１４】実施例２に係るメンテナンス機構の構成図である。
【図１５】実施例２に係るサッキング・フラッシングユニットを透過的に示した側面図である。
【図１６】実施例２に係る機器類から出力される信号波形である。
【符号の説明】
【００１４】
図面に用いた主な符号の凡例を以下に示す。
２  液材／３  洗浄液／４  使用済洗浄液（廃液）／５  負圧／６  ノズル／７  開閉機構／８  信号発生装置／９  連通部材／１０  インクジェットヘッド／１１  液材吐出面／１２ａ，１２ｂ  液材ボトル／１３  洗浄液ボトル／１４  ワークテーブル／１５  パーソナルコンピュータ（ＰＣ）／１６  操作デスク／１９  圧力供給ポンプ／２０  洗浄ユニット／２１  液受け部／２２  排出バルブ／２３  クリーナーリップ／２４  底部吸引口／２５  洗浄液供給口／２６  洗浄液回収口／２８  開口／３１ａ，３１ｂ  洗浄液ノズル電磁弁／３２ａ，３２ｂ  サイドノズル大気開放弁／３３  供給弁／３４ａ，３４ｂ  負圧用電磁弁／３５  洗浄液供給弁／３６  材料切替弁／３７  エジェクタ／３８  レギュレータ／４０  廃液タンク／４１  手動コック／５１  開閉電磁弁／５２  満量センサ／６１  当接部材／６２  フレーム／６３  支持部材／６４  取付部材／６６  継手／７１  実液／７２  検査用フィルム／７３  プレート／７４  撮像装置／７５  反射照明／７６  透過照明／７７  撮像装置の視野／７８  着弾した実液／８１  送り用ローラ／８２  巻取り用ローラ／１０１  インクジェットヘッド制御ボックス／１０２  サッキング・フラッシングユニット／１０３  キャッピングユニット／１０４  画像カメラ／１０５  液材切替ユニット／１０６  インクジェット制御基板／１０７  液材タンク／１０８  非常停止スイッチ／１０９  ベースプレート／１１０  ビーム／１１２  各種空圧機器／１１３  ユーティリティボックス／１１４  制御ボックス／１２１  Ｘ軸移動機構／１２２  Ｙ軸移動機構／１２３  Ｚ軸移動機構／１２４  θ軸回動機構／１２５  Ｈθ軸回動機構／１５１  第１のバルブ／１５２  第２のバルブ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、インクジェット塗布装置に関する次の４つの技術思想に基づくものである。
（１）クリーニング方法および機構
［i］課題
第１の技術思想は、インクジェットヘッドの射出面に付着する液滴の除去能力が低いことを改善することを課題とする。
また、従来のクリーニング機構はサイズが大きいので、さらなる小型化を目指すことも解決すべき課題である。
また、従来のように固いブレードを用いないでクリーニングを行うことも解決すべき課題である。ブレードをインクジェットヘッドのノズルやその周辺部分に接触させると、摩耗塵が発生するという問題があるからである。摩耗塵が発生すると、ノズルの目詰めまりの原因となり、周辺環境を汚染させるといった問題がある。また、摩耗塵が発生するおそれがあると、クリーンルーム内での使用は制限される。【００１６】
［ii］要旨
インクジェットヘッド射出面に付着した液材を除去するには、付着した液材に、液材を溶解する洗浄液（洗浄剤）を接触させ、洗浄液により液材を溶解させることが効果的である。
また、前記射出面には液材を射出する射出口が形成されるが、その周辺を満遍なく洗浄液に接触させることが重要である。このことは、射出面に複数の射出口を有するインクジェットヘッドにおいて特に重要である。
第１の技術思想は、インクジェットヘッド射出面の一端から供給された洗浄液が、前記射出面の表面を流動して、洗浄液が供給される端から最も遠い一端から回収するものである。洗浄液を用いて射出面の端から射出面に付着した液材を溶解しながら、射出面の逆端まで流動することにより、射出面を満遍なくかつ効率良くクリーニングすることができる。
好ましくは、射出面の一端の複数の位置から洗浄液を射出面に供給し、逆端の複数の位置から洗浄液を回収する。ここで、洗浄液を供給する位置数は、洗浄液を回収する位置数と同じである必要はない。
より好ましくは、インクジェットヘッド射出面の長手方向側の一端から洗浄液を供給し、同じく射出面長手方向側の逆端から洗浄液を回収する。インクジェット射出面を洗浄液が流動する距離が短くなり、洗浄効率を向上させることができるからである。
複数の射出口を有するインクジェットヘッドのように、サイズが大きくなるユニットにも有効である。
また、洗浄した射出面は、洗浄液により濡れているが、待機時間を短くするためには乾燥することが好ましい。洗浄した射出面の乾燥手段としては、自然乾燥またはエアーブローによる乾燥が、射出面の汚染を防止できるので好ましい。
以上により、インクジェットヘッド射出面に液滴の付着が無くなると、インクジェットヘッドから射出される液滴の量精度および液滴のワーク上の着弾位置精度が向上する。【００１７】
好ましい態様の洗浄液は、インクを溶解させる因子を具備した無色溶媒（例えば、インクを溶解させている主成分の溶媒）から構成される。
ところで、一般にインクジェットプリンタに使用されるインクは、染料系または顔料系に分類できる。染料とは、キャリア媒体により分子として分散または溶媒和する着色剤である。キャリア媒体は、室温で液体または固体である。通常用いられるキャリア媒体は水または水と有機共溶媒との混合物である。水を主成分とし、これに着色剤および目詰まり防止等の目的でグリセリン等の湿潤剤を含有したものが一般的である。キャリア媒体として水が使用される場合、一般的にそのようなインクには耐水堅牢性が低いという欠点もある。
顔料とは、キャリア媒体に不溶であるが、小粒子の形態で分散または懸濁しており、しばしば凝集および沈澱しないように分散剤の使用により安定化されている着色剤である。そのような化合物は数多く知られており、例えば、有機顔料やカーボンブラック等の顔料を界面活性剤や分散剤を用いて微粒子化し、水等の媒体中に分散させることで着色剤として用いる顔料インクなどがある。
本技術思想は、染料系または顔料系にかかわらず、適用可能である。インクの粘度は、数十ｃｐｓ程度の低粘度のものが主流であるが、飛翔吐出できるものであれば、数百ｃｐｓ程度の中粘度以上のものにも適用可能である。
なお、本技術思想は、プリント基板における配線パターン印刷、微小部品への潤滑剤の塗布、屋外耐光性表示材料印刷、ＵＶ硬化インク印刷等に用いる機能性インクにも適用可能である。【００１８】
［iii］実施手順
インクジェットヘッドのクリーニングは、Ａ〜Ｄ工程の順により行われる（図６参照）。なお、「Ｂ．洗浄作業」は、図３に記載される構成における手順の例を説明する。
《Ａ．インクジェットヘッドのクリーニング機構へのセット》
インクジェットヘッド１０とクリーニング機構の洗浄ユニット２０を当接させる。すなわち、インクジェットヘッド１０の下面を、洗浄ユニット２０の中央部に凹状に設けられた液受け部２１を覆うように洗浄ユニット２０上面と当接させる。クリーナーリップ２３が、インクジェットヘッド１０の下面と洗浄ユニット２０上面の接触面となる。【００１９】
《Ｂ．洗浄作業》
１）洗浄液ノズル電磁弁３１ａ、３１ｂを開き、当該電磁弁３１ａ，３１ｂを介して接続される流路を連通させる。
２）サイドノズル大気開放弁３２ａ，３２ｂにより、大気との連通を遮断し、当該開放弁３２ａ，３２ｂを介して接続される流路を連通する位置にする。（開放弁３２ａにより洗浄ユニット２０と電磁弁３１ａとを連通し、開放弁３２ｂにより電磁弁３１ｂと排出バルブ２２とを連通する。）
３）排出バルブ２２により、エジェクタ３７と洗浄ユニット２０の液受け部２１とを連通させると共に、負圧用電磁弁３４ａ，３４ｂを開く。
４）上記３）までの工程により、洗浄ユニット２０の流路に、エジェクタ３７による負圧が作用し、洗浄液ボトル１３内に貯留された洗浄液が、洗浄ユニット２０に供給される。
５）洗浄ユニット２０に供給された洗浄液は、洗浄液供給口２５からインクジェットヘッド１０へ供給される。洗浄液供給口２５は、インクジェット１０の下面の外周と近接して形成されており、洗浄液供給口２５から排出された洗浄液がインクジェットヘッド１０下面の外周端近傍に効率良く供給される。
６）インクジェットヘッド１０の下面に供給された洗浄液は、インクジェットヘッド１０の下面を流れ、インクジェット１０下面の洗浄液供給側とは逆端近傍に形成された洗浄液回収口２６から再び洗浄ユニット２０に回収されるか、洗浄液回収口２６に到達する前にインクジェットヘッド１０下面から離間し、洗浄ユニット２０の液受け部２１に回収される。液受け部２１は排出バルブ２２と連通しているが、排出バルブ２２は、排出バルブ２２を介した他の流路と液受け部２１との連通を遮断する位置にあるため、液受け部２１には洗浄液が溜まる。
洗浄液回収口２６から洗浄ユニット２０に流入した洗浄液は、排出バルブ２２およびエジェクタ３７を介して、廃液タンク４０に回収される。
７）洗浄が充分行われた後に、洗浄液ノズル３１ａ，３１ｂを閉じ、負圧用電磁弁３４ａ，３４ｂを閉じ、サイドノズル大気開放弁３２ａ，３２ｂを大気と連通するよう位置させる。これにより、洗浄液の洗浄ユニット２０への供給が停止し、液受け部２１の圧力が負圧から大気圧へシフトする。【００２０】
《Ｃ．インクジェットヘッドのクリーニング機構からの脱離》
インクジェットヘッド１０下面を洗浄ユニット２０上面から離間させ、インクジェットヘッド１０下面と洗浄ユニット２０上面との間に隙間を形成させる。この隙間は、引き続き行われる乾燥作業を行うために、適度な気流が生じる距離とする。【００２１】
《Ｄ．乾燥作業》
１）廃液タンク４０と洗浄ユニット２０とが連通するよう排出バルブ２２を切替え、負圧用電磁弁３４ａ，３４ｂを開く。
２）これにより、洗浄ユニット２０の液受け部２１と廃液タンク４０とが連通し、かつ液受け部２１には負圧が作用するから、液受け部２１に貯留された洗浄液が廃液タンク４０に流動し、廃液となった洗浄液が廃液タンク４０に回収される。
３）また、インクジェットヘッド１０下面と洗浄ユニット２０上面との間には、間隙が設けられており、前記間隙から液受け部２１の負圧を相殺すべく大気が液受け部２１に流入する。この間隙を流れる大気は、インクジェットヘッド１０下面に付着する洗浄液が滴下するよう作用し、滴下した洗浄液は液受け部２１に落下して廃液タンク４０に回収される。なお、インクジェットヘッド１０下面と洗浄ユニット２０との距離を調整することで、気流（負圧力）を調整してもよい。
４）液受け部２１に貯留した洗浄液が廃液タンク４０に回収された後も、この状態を保持すると、前記間隙を流動する空気が、インクジェットヘッド１０下面を乾燥させるよう作用する。インクジェットヘッド１０の下面には、液材を射出される射出口が形成されているが、当該下面に他の物質を接触させることなく乾燥させることができるから、前記射出口を極めてクリーンな状態に保持することができる。
５）インクジェットヘッド１０下面が充分乾燥し後に、負圧用電磁弁３４ａ，３４ｂを閉止位置に作動させ、洗浄ユニット２０の液受け部２１への負圧供給を停止する。
６）その後に、供給弁３３を作動し、インクジェットヘッド１０と液材供給ボトル１２とを連通させ、液材がインクジェットヘッド１０へ供給可能に液材流路を整える。【００２２】
［iv］効果
以上に説明した、第１の技術思想によれば、洗浄液によりクリーニングを行うので、摩耗塵を発生させることがない。
また、負圧の作用で洗浄液を噴射するという原理であることから、インクジェットヘッドが洗浄ユニットと密着していないと洗浄液が供給されない。したがって、万が一インクジェットヘッドと洗浄ユニットが離間してしまっても、真空破壊によって洗浄液の供給が停止され、洗浄液が洗浄ユニット外に噴出することを防止することができる。
また、乾燥作業も負圧の作用で行うことから、洗浄ユニットの外部を洗浄液で汚染することを防ぐことができる。【００２３】
（２）ノズル検査方法および機構
［i］課題
従来、インクジェット塗布装置においては、インクジェット方式であるためノズルの故障やノズルの向き、ノズルでの液材のつまりといったことが原因で、必要な個所に必要な量の液滴を適切に塗布できないという課題があった。
また、特許文献６のように検査用フィルムに液材を滴下する検査方法においては、着弾後、画像認識カメラに到達するまでに液滴の形状が崩れてしまうため、液滴の形状を画像認識しても、精度よく検査を行うことができなかった。【００２４】
［ii］要旨
第２の技術思想は、特許文献６のように検査用部材（被着体）に液材を滴下することによりノズル検査を行うものである。特許文献６との相違点は、塗布された液材（液滴）に注目するのではなく、被着体の液材が塗布された部分とそれ以外の部分とを対比することにある。
最良の形態の本発明は、被着体を溶解性を示す材質の検査用フィルムで構成する。これにより、視認性の悪い透明な液材に対しても、当該液材が着弾した箇所が溶解し、検査用フィルムに濁りを生じる（透明度が変わる、または不透明になる）。そのため、着弾した箇所の視認性が高く、着弾した箇所の検出が容易となる。特に、透明度が高い液体材料を用いた場合の効果は顕著である。
液材が着弾する被着体は、射出する液材に応じて適宜選択されるが、重要なことは、液材の着弾部分の反射率が変わることにある。被着体の着弾箇所が溶解されると、乱反射などにより反射率が変わるため、画像処理により着弾箇所を精度よく抽出することができる。着弾により反射率が変わる被着体と液材の組み合わせであればよく、液材が被着体に染み込む態様であってもよい。液材が被着体に染み込む態様は、溶剤を主成分としない液体材料、例えば、水を溶媒とする液体材料において特に効果的である。
被着体は、液材の着弾の瞬間から速やかに溶解すること（或いは染み込むこと）が好ましい。被着体の上面に着弾した液材が保持される時間が長いと、着弾痕跡径が大きくなってしまうからである。好ましくは、溶解時に拡がる材質ではなく、下方に抜けるように溶け込む（或いは染み込む）材質の被着体を用いる。例えば、トルエンを溶媒とする液体材料には、ポリスチレン系のフィルムが好ましい。被着体は、液材の着弾により被着体の裏面まで溶解が到達しない厚さとすることが好ましい。
被着体は透明であることが好ましいが、必ずしも透明である必要はなく、着色されていもよい。重要なことは、着弾部分と非着弾部分の識別性がよいことである。被着体は、単一の材料で構成されたものはもちろんのこと、表面がコーティングされているもの、複数のフィルムで層状に形成されているものも含まれる。
被着体へ着弾した液材の識別には、ＣＣＤカメラ等の撮像装置や、レーザーセンサー等のセンシング装置を用いることができる。
画像処理としては、例えば、着弾箇所を含む撮像視野の画像に対してエッジ抽出や２値化を行い、これにより着弾箇所を抽出する。【００２５】
［iii］実施手順
ノズルの検査工程を、図７（ａ）に記載される構成における手順の例で説明する。
１）巻取り用ローラ８２を回転させ、インクジェットヘッド１０の下方に新しい検査用フィルム７２を位置させる。ここで、インクジェットヘッド１０の下方に位置する検査用フィルム７２は、プレート７３によって位置決めされ、インクジェットヘッド１０との距離が正確に保持される。
２）インクジェットヘッド１０から実液７１を吐出し、検査用フィルム７２の上面に着弾させる。着弾により、検査用フィルム７２は溶解し、着弾の痕跡が残される。
３）さらに巻取り用ローラ８２を回転させ、検査用フィルム７２の着弾位置を、撮像装置７４の上方に位置させる。
４）撮像装置７４により、検査用フィルム７２を撮像する。なお、撮像装置７４による撮像は、検査用フィルム７２を停止させて行ってもよいし、検査用フィルム７２を移動させたままの状態で行ってもよい。
５）撮像装置７４により取得した画像データに基づき、インクジェットヘッド１０の状態を検査する。着弾痕の「抜け」および「径」から目詰まりを検査することができ、着弾位置のずれから飛翔不良を検査することができる。【００２６】
（３）塗布制御方法
［i］課題
インクジェットヘッドのノズルの目詰まり等の不具合の発生を防止し、安定したインク吐出動作を実現することによって所望の精度を有することを課題とする。
液材吐出動作停止時においては、インクジェットヘッドの射出口近傍の流路が乾燥し、液材の増粘化や液材からの固形分の析出により目詰まりや吐出された液材の飛行曲がりが生じて安定した吐出動作が行われないという課題がある。
また、液材の吐出安定性が悪化すると、所望の精度を要する製品を製造できなくなる問題があり、量産プロセスにおいては、一のワークに対する吐出作業から次のワークに対する吐出作業までに、ワーク搬出、次ワークの搬入・位置決め、アライメント処理等の処理が必要となる。この間、インクジェットヘッドは、吐出作業を行わず待機させなければならないが、待機によりインクジェットヘッドに充填された液材に乾燥を生じやすいという課題がある。【００２７】
［ii］要旨
第３の技術思想は、吐出作業後、インクジェットヘッド内の流路に充填された吐出用液材を、揮発性の低い液材（置換材）に置換し、吐出作業を開始する直前に置換材を吐出用液材に再置換することを特徴とする。ここで、置換材は、液材に対し溶解作用を有する液体や、洗浄作用を有する液体が好ましい。
好ましくは、置換材をインクジェットヘッド内の流路に充填した後に、液材を射出する射出口が形成されるインクジェットヘッド下面を洗浄する洗浄工程を付加する。
上記置換材の充填および洗浄工程を経たインクジェットヘッドには、液材が残留しておらず、吐出作業待機中においても、液材の増粘化や液材からの固形分の析出の心配がない。よって、上述の課題の発生を根本的に排除することができる。
本技術思想によれば、不慮のトラブル等により吐出作業待機時間が長時間にわたっても、固形成分の析出・固化、ノズル目詰まりしない。さらに、液材は、吐出作業直前にインクジェットヘッド内に充填されるから、フレッシュな液材をワークに適用することができる。【００２８】
［iii］実施手順
塗布作業は、次のような順序で行われる。まず、インクジェットヘッドの下面に装着されたキャッピングユニットを脱離する。キャッピングユニットは、インクジェットヘッド下面に形成される射出口をクリーンに保ち、前記射出口と連通するインクジェットヘッド内の流路に充填される流体（置換材）の不要な蒸発を防止するために、塗布作業の待機時に装着されるものである。
キャッピングユニットの脱離後に、インクジェットヘッド内に射出する液材を充填する。当該液材充填前のインクジェットヘッド内の流路は、置換材とよばれる液材とは異なる流体物が充填されている。置換材は、先に説明したとおり、液材を溶解する作用を有することが好ましい。このような、液材充填作業は、インクジェットヘッドの前記射出口をサッキング・フラッシングユニットで覆い、負圧を印加してインクジェットヘッド内の置換材を吸引して排出させた後に、同じく吸引動作によりインクを充填するものである。すなわち、インクジェットヘッドの有するノズルをユニット部材で覆い、負圧を発生させて液体を吸引するメンテナンス方法において、ユニット部材および負圧発生機構と連通する廃液タンクと、インクジェットヘッドと連通する低粘性液体貯留部と、インクジェットヘッドと連通するインク貯留部と、インクジェットヘッドと低粘性液体貯留部またはインク貯留部とを択一的に連通させる液体切替機構とを設け、低粘性液体貯留部とインクジェットヘッドとを連通させ、負圧をユニット部材に発生させてインクジェットヘッドに低粘性液体を充填し、続いてインク貯留部とインクジェットヘッドとを連通させてインクジェットヘッドにインクを充填することを特徴とするインクジェットヘッドのメンテナンス方法を実施する。
インクジェットヘッドに射出される液材が充填された後は、液材をワークとは別の所定位置に射出させ、確実に射出されるか確認する（捨て打ち動作）。特に、インクジェットヘッドに複数の射出口を有する場合には、全ての射出口から液材が射出されるか確認する必要がある。この確認作業において、全ての射出口から液材が射出されなかった場合には、インクジェットヘッドに充填された液材を全て排出し、再度充填する。置換材を液材に置換した方法で行われる。
再充填された後は、再度捨て打ち動作させて、全ての射出口から液材が射出されることを確認する。全ての射出口から液材が射出されていることが確認されると、インクジェットヘッドとワークが載置されたテーブルを相対移動させて、ワーク上の塗布位置にインクジェットヘッドを配し、塗布作業を行う。【００２９】
所定の塗布作業が完了すると、ワークは、アンローダと呼ばれるワーク収納装置に排出される。このワークの排出が行われている間、インクジェットヘッドに対し、先の要領で、インクジェット内の流路に充填されている液材を排出し、置換材を充填する作業を行う。この作業により、インクジェットヘッドの流路内の液材が置換材に置き換わる。置換材が液材を溶解する作用を有する場合には、仮に流路内にわずかに液材が残留していても、当該充填された置換材に溶解するため、インクジェットヘッドの流路内で液材が固化することはない。
置換材の充填は、インクジェットヘッド内の流路を静かに溶解洗浄することでもある。置換材充填作業が完了した後には、インクジェットヘッド下面をクリーニングする。クリーニングは、上記の第１の技術思想で説明した洗浄液を用いた手法により行うのが好ましい。ノズルクリーニングまで完了すると、インクジェットヘッドは、その内部外部ともに洗浄されることとなり、液材付着のないクリーンな状態となる。
クリーニングが完了した後は、ノズルユニット下面にキャッピングユニットを装着し、置換材の揮発を防止する。以上の工程をワーク毎に繰り返す。【００３０】
（４）成膜方法
［i］課題
従来のインクジェットを用いた成膜法には次の２つの課題がある。１つは高さ方向（膜厚）の課題であり、もう一つは水平方向の課題である。前者は、成膜面の端部周辺が盛り上がるコーヒーステイン現象が解決できず、均一な膜厚に成膜することができないという課題である。後者は、成膜面の端部（エッジ）に滲みを生じ、明瞭なエッジラインを形成することができないという課題である。
特許文献４には、液滴同士を繋がって一体となることにより配向膜の膜厚が不均一に形成されることの問題を解決すりために、基板を所定角度傾斜させることが開示されるが、膜厚が不均一という課題は根本的には解決されていない。
なお、コーヒーステイン現象は、低粘度の溶液でみられる現象であり、液晶表示素子の配向膜では致命的となる。配向膜の場合、主成分であるポリイミドは溶解し難いため、溶材としてγブチルラクトン、Ｎ−メチルピロリドンまたはブチルセルソルブ等が大量に用いられて低粘度で噴射塗布されることから、コーヒーステイン現象が生じやすい。【００３１】
［ii］要旨
発明者は、液流動が起きないように塗布すると全体として均一な膜厚に成膜できること、インクジェットヘッドから吐出され、ワーク表面に着弾した複数の液滴同士が結合すると、エッジラインが滲むことを見出し、第４の技術思想を創作した。
第４の技術思想は、インクジェットヘッドによる第１の射出動作によってワーク上に射出した後、当該射出により着弾した液材の滴に接触する位置または重なる位置へ射出を行う際には、ワーク上の滴が流動しない程度の乾燥状態（物質の移動が止まる半乾燥状態を含む）に達するのを待ち、その後に射出を行うことを特徴とする。
このように、第１の射出動作によってワーク上に射出された第１の液滴の乾燥後であれば、第２の射出動作以降において第１の液滴の接触位置または重なる位置へ射出した場合においても、第２以降の液滴はワーク上において流体的に結合されない。すなわち、第１の射出動作によって射出された液滴（第１の液滴）は、乾燥された状態にあるので、第２の射出動作以降に射出された液滴（第２の液滴）の接触により、いわゆる滴同士が結合して一の液滴を形成する現象のような流体的な結合はみられない。
一方、従来のように第１の液滴と第２の液滴が流体的に結合する場合においては、コーヒーステイン現象がより顕著に表れるため、中央部の膜厚と比較して膜辺縁部の膜厚は厚さを増すこととなる。すなわち、結合前の一滴の中央部の膜厚と辺縁部の膜厚との厚差と比べ、液滴同士が結合して形成された滴の中央部膜厚と辺縁部の膜厚との厚差はより大きくなる。しかし、液滴同士が結合して一の液滴を形成する場合、液材の流動により高さレベルが一様化するため、結合後にその接触領域または重畳領域を視認することは不可能である。
この点、本技術思想においては、一の射出動作毎に乾燥して膜を形成するので、面全体としての厚差を、従来の流体結合が生じる手法と比べ小さくすることができる。【００３２】
図１２は、膜形成における従来の射出方法と本発明の方法との比較図である。図１２中、上図（ａ）は、ワーク上に射出された液材が結合して一様となることを示す従来の方法を示し、下図（ｂ）は、ワーク上に第１の射出により射出された第１の液滴群の各液滴は隣接する他の液滴と離間して配置され、その後各液滴の隙間を埋めるように射出する具体的な膜形成方法を例示している。下図（ｂ）では、第１の液滴群の射出位置に対し右側に射出する第２の射出、第１の液滴群の射出位置に対し下側に射出する第３の射出、第１の液滴群の射出位置に対し右斜下側に射出する第４の射出を行っている。ここで、第２の射出、第３の射出、第４以降の射出においても、それぞれの前工程の射出により形成された液滴の流動が抑えられる程度に乾燥した状態となった後に、後工程の射出が行われることは言うまでもない。
なお、本技術思想が図１２に例示される射出位置の順番に限定されないことは言うまでもない。複数回の射出工程（噴射工程）によりワークの全面に均一に塗布が行われるような規則性のある射出位置であればよい。したがって、射出工程の回数も３回以下であってもよいし、５回以上であってもよい。射出工程の回数を増やし、１回の射出工程あたりの塗布量を減らすと、ワークの表面の凹凸が小さくなる。ワークの表面の凹凸と塗布量には相関関係があるからである。また、塗布量を減らすと、乾燥時間が短くなるという効果もある。【００３３】
また、インクジェットユニットが複数の射出口を有する場合は、第一の射出動作によって射出される複数の液滴（第１の液滴群）同士は、ワーク上において離間した位置に着弾し、液敵同士は接触しない。この場合においても、第２射出動作で射出される複数の液滴（第２の液滴群）は、第１の液滴群が流動しない程度乾燥した後に行うことで、同様の効果が得られることはいうまでもない。【００３４】
ワーク上の液滴の乾燥は、自然乾燥でもよいが、ワークを載置するテーブルの温度を上昇させることで、より速やかに乾燥させることができる。
液滴を乾燥させるための温度は、液材の種類や、ピッチ、射出量等の条件により、適宜調整されるが、例えば、実験環境温度（例えば、１５〜２５℃）からプラス１５０℃までの範囲とし、好ましくは、実験環境温度からプラス１００℃までの範囲で、より好ましくは、実験環境温度からプラス５０℃までの範囲で設定される。
また、液滴が流動しない程度に乾燥させるための乾燥時間についても、ステージ温度、液材の種類、ピッチ、射出量等の条件により適宜調整されるが、例えば、着弾から２０〜１００秒程度に設定するのが好ましい。【００３５】
以上に説明した、本発明の成膜方法は、従来の成膜方法と比べ、辺縁部のはみ出し量を少なくすることができるので、液晶表示素子の配向膜形成をはじめとする様々な用途に適用することができる。本発明の成膜方法は、図１３に示すような、基板上に微細な配線パターンを形成することにも好適である。すなわち、従来の成膜方法は滲み出し量が多く、配線同士がつながってしまう恐れがあるため、微細なパターンを高密度に形成させることができなかったが、本発明の成膜方法によれば、微細な配線を高密度に形成させることが可能となる。これは、本発明の成膜方法では、横方向（水平方向）の広がり量を大幅に減らすことができるからである（後述の実施例３では従来の成膜方法に比べ広がり量は約１／１０であった。）。本発明の成膜方法は、特に、膜厚が数ｎｍ〜数十μｍとなる薄膜の形成に好適である。
また、本発明の成膜方法は、膜厚を制御することも容易である。従来の成膜方法においては、着弾後の液材と次に射出された液材が結合し、一様な液滴となって形成され、横方向（水平方向）へ広がってしまうために、膜厚をコントロールすることは難しかった。この点、本発明の成膜方法は、着弾後の流動状態にない液材に対し、次の液材を射出させて堆積させていくことにより膜厚を増加させることから、堆積回数を制御することにより膜厚を容易にコントロールすることが可能である。【００３６】
以下では、本発明の詳細を実施例により説明するが、本発明は実施例によって何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００３７】
本実施例のクリーニング機構は、インクジェットヘッド１に洗浄液１２を噴射する機能とエアーを噴射する機能を有する洗浄部２を備える。
図１ａは、本実施例のクリーニング機構を備えた装置の全体概略平面図であり、図１ｂは、同装置の全体概略側面図である。
本実施例の装置は、インクジェットヘッド１０と、その下方に位置するとワークテーブル１４とを相対移動させながら塗布を行うインクジェット塗布装置である。
インクジェットヘッド１０は、ビーム１１０にＺ軸移動機構１２３およびＨθ軸回動機構１２５を介して取り付けられている。
ワークテーブル１４は、真空吸着式のワークテーブルである。ワークテーブル１４には温調オプションを付加してもよい。
インクジェットヘッド１０とワークテーブル１４の相対移動やインクジェットヘッド１０のクリーニングなどの作動の制御は、塗布装置の横に設置された操作デスク１６上のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１５から行うことができる。【００３８】
図２は、本実施例のクリーニング機構の一形態を示す概要説明図である。
図２中、符号４２はＣＤＡ（クリーンドライエアー）からの圧縮エアーであり、符号４３はＣＤＡ吸入口開閉ボールバルブであり、符号４４は排気エアー開閉ボールバルブであり、符号４５は排気フィルター（オプション）である。
図３は、本実施例のクリーニング機構の他の形態を示す概要構成図である。
洗浄ユニット２０は、インクジェットヘッド１０の洗浄時に洗浄液が周辺に飛散することを防止するための部品である。洗浄ユニット２０は、インクジェットヘッド１０のノズル面およびその周辺をその下方から覆うように開口した箱型等の形状に構成される。洗浄ユニット２０は、洗浄液等の耐薬性を考慮した材質を使用する必要から、例えばステンレスやテフロン（登録商標）等を用いて構成される。
洗浄液には、インクジェットヘッド１０のノズル面やその周辺に付着したインクを完全に洗い取るために、インクを溶解させている因子を具備した無色溶媒（インクを溶解させている主成分の溶媒）を用いている。【００３９】
図４ａは、洗浄ユニット２０の構成を示す平面図であり、図４ｂは、洗浄ユニット２０の概略構成を示す側面断面図である。
洗浄ユニット２０は、インクジェットヘッド１０と当接するクリーナーリップ２３の中央に開口２８が設けられており、その長辺の縁部に複数の洗浄液供給口２５と複数の洗浄液回収口２６が対向して設けられている。
図５（ａ）は、クリーニング時を説明する図面である。同図に示すように、洗浄ユニット２０は、インクジェットヘッド１０に当接され、洗浄液が洗浄液供給口２５からインクジェットヘッド１０下面の外周端近傍に噴射され、洗浄液回収口２６および液受け部２１から回収されることによりクリーニングが行われる。
図５（ｂ）は、乾燥時を説明する図面である。同図に示すように、クリーニング終了後は、インクジェットヘッド１０と洗浄ユニット２０とを僅かに（例えば、３ｍｍ）離間させ、それらの間隙を流れる大気により、インクジェットヘッド１０に付着した洗浄液を吹き飛ばし、インクジェットヘッド１０および洗浄ユニット２０を乾燥させる。洗浄ユニット２０は、底部吸引口２４を備えており、吸引された廃液は、廃液タンク４０に貯留される。
以上に概説した本実施例におけるインクジェットヘッド１０の洗浄工程および乾燥工程の流れ図を図６に示す。【００４０】
ところで、洗浄ユニット２０内に負圧を生じさせる場合、インクジェットヘッド１０の下面（ヘッド面）と洗浄ユニット２０の密着性が重要である。ここで、ヘッド面に対する洗浄ユニット２０の傾きが大きいと隙間が生ずるという問題がある。そこで、本実施例では、ヘッド面の傾きに追従できるような構造とすることで、洗浄ユニット２０の密着性および密封性を確実なものとすることを可能とした。すなわち、洗浄ユニット２０を支持する支持部材を軟化な弾性体で構成することで、ヘッド面の傾きに追従できるような自由度を持たせ、密封性を維持することを可能とした。
また、洗浄ユニット２０は、それをインクジェットヘッド１０に当接ないし非当接させる開閉機構を有する。開閉機構は、昇降用として一般的に使用される手動型やボールねじ型やリニア型などの移動ステージを用いて構成することができ、例えば、移動ステージの製作メーカーには駿河精機社製やＴＨＫ社製のものが開示される。【００４１】
《ノズル検査機構》
本実施例のノズル検査機構は、図７に示すとおり構成される。
まず、インクジェットヘッド１０を、検査用フィルムが配置される検査エリアへ移動させる。検査エリアでは、インクジェットヘッド１０の有する各インクジェットノズルの状態の検査が行われる。
検査エリアには、インクジェットヘッド１０の下方を横切るように移動する透明の検査用フィルム７２が設けられている。検査用フィルム７２は、実液７１に対して溶解性のあるフィルムである。検査用フィルム７２は送り用ローラにロール状に巻かれており、巻き取り用ローラにより巻き取られることで、常に新しい検査用フィルム７２を検査に用いることが可能となっている。
インクジェットヘッド１０から着弾液滴は、撮像装置７４により撮像される。撮像装置７４は、一般的に知られているＣＣＤカメラ等で構成することができる。図７（ａ）は、撮像装置を２台の画像認識カメラ（エリアセンサ）で構成した態様を示すものであり、図７（ｂ）は、撮像装置７４をラインセンサで構成した態様を示している。図７（ｂ）では、反射照明７５と透過照明７６を併用することにより、認識性を高めている。いずれの態様を選択するかは設計事項であり、検査用フィルム７２の幅や検出精度等の要素により決せられる。
検査用フィルム７２において、実液７１の着弾がなかった場合や着弾位置に所定位置と比べずれが生じた場合には、ノズル検査機構は、ノズル詰り等の不備があるとして、エラー情報を表示する。【００４２】
図９は、インクジェットヘッド１０の作動を説明するために簡略化した概念構成図である。図９に示すように、インクジェットヘッド１０は、液材切替ユニット１０５を介して実液（射出する液材）と洗浄液とを選択的に連通可能である。
ワークテーブル側面奥側には３つのユニットが配置される。３つの配置されたユニットは、図９の左から右に向かって、インクジェットヘッド流路内の液材を置換材に置換する、または置換材を液材に置換するための負圧を発生するサッキング・フラッシングユニット１０２、ノズル下面を洗浄する洗浄ユニット２０、ノズル下面をキャップするキャッピングユニット１０３である。【００４３】
図１０は、図９の構成におけるインクジェットヘッド１０の前処理作動の説明図である。図１０に示される６つの図について説明する。なお、切替ユニット１０５において、実線は連通状態を示し、破線は遮断状態を示している。
［１０−１］インクジェットヘッド１０の下面にキャッピングユニット１０３が取り付けられ、かつ切替ユニットにより洗浄液と連通した状態を示す図である。塗布作業待機時の状態である。
［１０−２］塗布作業のために、インクジェットヘッド１０からキャッピングユニット１０３が脱離された状態を示す図である。切替ユニット１０５は、インクジェットヘッド１０と洗浄液とを連通する位置にある。
［１０−３］インクジェットヘッド１０がサッキング・フラッシングユニット１０２にセットされた状態を示す図である。
［１０−４］インクジェットヘッド１０がサッキング・フラッシングユニット１０２にセットされた後、切替ユニット１０５により液材とインクジェットヘッド１０が連通する位置に切り替わる。その後、サッキング・フラッシングユニット１０２に負圧を作用させることで、インクジェットヘッド１０内における液体の置換動作（充填動作）が行われる。
［１０−５］液材がインクジェットヘッド１０流路内に充填された後に、サッキング・フラッシングユニット１０２上で捨て打ち動作を行うことを示す図である。この捨て打ちは、撮像装置やセンシング装置により、インクジェットヘッド１０から液材が確実に射出されることを確認する作業ではなく、インクジェットヘッド１０流路内の液材を本射出作業前に行う予備流動作業である。ノズル検査のための確認作業を行う場合には、事前に予備流動作業を行うのが好ましい。もちろん、確認作業における射出により、予備流動作業を兼ねることも可能である。
［１０−６］インクジェットヘッド１０を移動させながら塗布作業を行っている状態を示す図である。【００４４】
図１１は、図９の構成におけるインクジェットヘッド１０の後処理作動の説明図である。図１１に示される６つの図について説明する。
［１１−１］塗布作業の終了後、インクジェットヘッド１０がサッキング・フラッシングユニット１０２上に移動する状態を示す図である。
［１１−２］インクジェットヘッド１０がサッキング・フラッシングユニット１０２にセットされ、液材切替ユニット１０５がインクジェットヘッド１０と洗浄液とが連通する位置に切り替わった状態を示す図である。
［１１−３］インクジェットヘッド１０内における液体の置換作業が終了し、インクジェットヘッド１０がサッキング・フラッシングユニット１０２から脱離した状態を示す図である。
［１１−４］インクジェットヘッド１０が洗浄ユニット２０にセットされ、洗浄作業が行われることを示す図である。液材切替ユニット１０５は、インクジェットヘッド１０と洗浄液とが連通する位置を保持する。
［１１−５］洗浄工程の後に、インクジェットヘッド１０が、キャッピングユニット１０３上に移動することを示す図である。
［１１−６］インクジェットヘッド１０下面に、キャッピングユニット１０３が装着されたことを示す図である。キャッピングユニット１０３の装着により、射出口がクリーンに保たれ、またインクジェットヘッド１０内の流路に充填される置換材の不要な蒸発を防止できる。
【実施例２】
【００４５】
図１４は、本実施例のインクジェット塗布装置のメンテナンス機構の構成図である。
インクジェットヘッド１０は、複数のノズル６を有し、連通部材９により連通された第１のタンク１２に貯留されるインク２を吐出して印字等を行うものである。インクジェットヘッド１０のメンテナンスは、ノズル６をサッキング・フラッシングユニット１０２で覆い、サッキング・フラッシングユニット１０２内に負圧を発生させ、吸引したインク等をサッキング・フラッシングユニット１０２と連通部材９により連通される廃液タンク４０に排出することにより行う。サッキング・フラッシングユニット１０２とインクジェットヘッド１０との当接は、開閉機構７により自動的に行われる。開閉機構７は、インクジェットヘッド１０を相対動させるものでもよいし、サッキング・フラッシングユニット１０２を相対動させるものでもよい。なお、産業分野によっては、サッキング・フラッシングユニット１０２を手動で開閉するよう構成してもよい。【００４６】
本実施例のメンテナンス機構は、上記公知の構成に、インクジェットヘッド１０と連通部材９により連通された第２のタンク１３と、インクジェットヘッド１０と第１のタンク１２または第２のタンク１３との連通を択一的に切り替える液体切替ユニット１０５とを付加したものである。第２のタンク１３には、メンテナンス開始時に最初に流入される低粘性液体である洗浄液３が貯留されている。本実施例においては、洗浄液３に、インク２を溶かす溶媒を用いた。これにより、インク２が流路内で固結している場合でも溶解することができる。【００４７】
また、図１５に示すとおり、本実施例のサッキング・フラッシングユニット１０２は、ヘッド面の傾きに追従できるような自由度を持たせることが可能となるよう構成されている。
ヘッド面と当接する当接部材２１は硬化な弾性体であるショアＡ硬度４０〜８０度（好ましくは５０〜７０度）（ＪＩＳ  Ｋ ６２５３規格）のゴムで構成され、フレーム２２の上面に接着またはネジ留め等で装着される。
フレーム６２は、接着またはネジ留め等で固着された軟化な弾性部材（例えば、ゴムまたはバネ）で構成された支持部材６３により支持される。支持部材６３は、インクジェットヘッド１のノズル面の取り付け誤差（３次元的な傾き）に対して追従可能とすべく、針入度が４０〜８０（好ましくは５０〜７０度）のものがよい。支持部材６３は、板状の取付部材６４に固着される。フレーム６２の底面部には、少なくとも一つ以上の吸引用の貫通穴である底部吸引口２４と連通部材９を接続可能な継手６６が配設される。
以上のように構成される本実施例のサッキング・フラッシングユニット１０２によれば、ノズル面の傾きに影響されることなく、完全な密着性および密封性を確保することができる。【００４８】
本実施例の負圧発生機構は、信号発生装置８と、圧力供給ポンプ１９と、レギュレータ３８と、エジェクタ３７とから構成され、廃液タンク４０を介してサッキング・フラッシングユニット１０２に連通される。なお、負圧発生機構には、エアー音を吸収する消音器を付加してもよい。
信号発生装置８は、複数のパターンの時間と電圧の信号波形を設定、登録、且つ複数の登録されたパターンからいづれか一つのパターンのみを選択・出力可能である。レギュレータ３８は、信号発生装置８の信号波形の電圧に応じて圧力の供給が可能である。信号発生装置８は、例えばパルスジェネレータやＰＣ等で構成してもよい。
エジェクタ３７は、レギュレータ３８から供給された圧力に応じて負圧を発生可能である。レギュレータ３８およびエジェクタ３７は、市販の空圧機器により構成することができる。
レギュレータ３８によりエジェクタ３７により発生する負圧を制御しなくとも、レギュレータ３８からは一定圧を保持したまま、エジェクタ３７の廃棄側に設けた絞り弁の絞り量を調整することにより、負圧を制御してもよい。【００４９】
本実施例の負圧発生機構は、サッキング・フラッシングユニット１０２内に発生させた負圧を緩やかに大気圧に戻すことを特徴とする。すなわち、本実施例では、予め設定された信号波形を発する信号発生装置８により、サッキング・フラッシングユニット１０２内の負圧の変化を緩やかに生じさせることで、気泡の再混入を防止することを可能とした。
設定する信号波形は、サッキング・フラッシングユニット１０２内の負圧が緩やかに変化するものであれば、直線的であっても曲線的であってもよいし、細かく段階的に変化する信号波形でもよい。曲線的な波形としては、例えば、図１６に示すようなＳｉｎ波形があげられる。図１６（ａ）に示すように、信号発生装置８から出力する信号波形をＳｉｎ波形をとすると、レギュレータ３８から供給される圧力が図１６（ｂ）に示すように変化し、エジェクタ３７の負圧が図１６（ｃ）のようになり、インクジェットヘッド１０のノズル６先端のメニスカスに振動を与えることを防止することができる。【００５０】
本実施例における塗布制御方法は、図８左図のフローチャートに示す手順により実施される。まず、液材塗布装置に電源を投入し（開始）、液材塗布装置がイニシャライズ動作（初期動作）を行う。この後に、生産する製品（品種）にかかる装置パラメータを設定する（データ設定）。この装置パラメータは、ワークサイズ、塗布領域、射出条件等である。これらが完了すると、生産を行う準備が整う。
次に、ワークがローダーと呼ばれるワーク供給装置から、液材塗布装置のステージへ供給される。ステージに載置されたワークは、ステージ上で位置決めされた後、ワーク上の塗布位置を確認し、液材塗布装置とワーク上の塗布位置の相対位置ずれを補正する（アライメント）。この補正は、ワーク位置をＣＣＤカメラ等の撮像装置および撮像された画像を画像処理することにより行う。この際、ステージを回転移動させる物理的な補正に加え、ロボットの移動に関するプログラムの座標位置を補正するプログラム補正が行われる。ここまでの処理により、装置のテーブル上に位置決めされたワーク上の所定の塗布位置に正しく塗布を行うための準備が整う。以上の補正処理が終了すると、塗布作業を開始する。
【実施例３】
【００５１】
本実施例の成膜方法は、着弾済みの液が流動しない程度に乾燥させた後に、次の液滴を射出して着弾させることにより膜を形成するインクジェット塗布方法である。液材には、ポリイミド溶液を使用し、基板はガラス基板を使用した。
ポリイミド溶液は、半導体の絶縁層や液晶パネルの絶縁膜を形成させるためのものである。ガラス基板は、着弾した液材を流動しない程度に乾燥させるために、温度調整可能なステージに載置した。
［比較例］
従来のインクジェット塗布方法により、２５ｍｍ角の塗布エリアに対し、３０ｐｌ／滴、７０ミクロンピッチで塗布したところ、次のような状況であった。
（Ａ）横方向（水平方向）：  規定の塗布エリアに対し、０．５〜１．０ｍｍ程度外周が広がった。
（Ｂ）縦方向（高さ方向）：  塗布エリア中央部では、８０〜８５ｎｍであり、辺縁部では１０００ｎｍ程度の高さであった。【００５２】
［実施例３］
本実施例のインクジェット塗布方法により、同じく２５ｍｍ角の塗布エリアに対し、８ｐｌ／滴、４回打ち、７０ミクロンピッチ、により塗布したところ、次のような状況であった。
（Ａ）横方向（水平方向）：  規定の塗布エリアに対し、０．０５〜０．１ｍｍ程度外周が広がった。
（Ｂ）縦方向（高さ方向）：  塗布エリア中央部では、８０ｎｍ〜１００ｎｍであり、辺縁部においては８０ｎｍ〜１００ｎｍ程度の高さであった。
以上のように、本実施例の成膜方法は、比較例に示す従来の成膜方法と比較して、有利な効果を奏することが確認できた。より具体的には、本実施例の方法は、膜に形成される凹凸を低減することができ、膜全面の高低差を減少させ、さらに、辺縁部のはみ出し量も少なくなるという効果を奏することが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明はインクジェットプリンタに限らず、精密噴霧・注入装置（コーティング装置含む）、精密塗布装置等種々のインクジェット記録に適用することができる。インクジェット式パターニング、例えば、有機ＥＬディスプレイパネルや大型カラーパネルの印刷、産業用マーキング等用の塗布装置・描画装置・印刷装置への適用も可能である。
インクジェット記録方法についてもピエゾ式等の機械変換方式、抵抗発熱ジェット式等の気泡発生方式にかかわらず、適用することが可能である。
また、レンズ製造業界におけるレンズの着色工程での利用、大型印刷業界におけるポスターや建材加飾での利用も可能である。
【図５】
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【図１３】
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【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年12月19日(2008.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドの洗浄領域を洗浄液供給口および吸引口を有するユニット部材で覆い、洗浄液供給口から洗浄領域に洗浄液を供給するに際し、洗浄液供給口側に配置した液送手段により洗浄液を送出しないで洗浄液を供給するインクジェットヘッドのクリーニング方法であって、
インクジェットヘッドにユニット部材を密着させ、吸引口に吸引力を作用させることにより洗浄液供給口から洗浄領域に洗浄液の供給を行うことを特徴とするインクジェットヘッドのクリーニング方法。
【請求項２】
前記ユニット部材において、
インクジェットヘッドにユニット部材を密着させた際に、インクジェットヘッドの下面の外周と近接する位置に洗浄液供給口を設け、
洗浄液供給口と対向して吸引口を設けたことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッドのクリーニング方法。
【請求項３】
前記洗浄後、インクジェットヘッドとユニット部材を僅かに離間させ、ユニット部材に吸引力を作用させることによりインクジェットヘッドの洗浄領域を乾燥させることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットヘッドのクリーニング方法。
【請求項４】
洗浄液に液材を溶解させる因子を具備した溶媒からなる液体を用いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインクジェットヘッドのクリーニング方法。
【請求項５】
インクジェットヘッドの有するノズルから噴射した液材を検査用部材に着弾させ、着弾した液滴パターンに基づき前記ノズルの異常を検査するインクジェットヘッドの検査方法であって、
前記検査用部材が、液材の着弾箇所の反射率が変化する素材により構成されることを特徴とするインクジェットヘッドの検査方法。
【請求項６】
前記検査用部材が、液材の着弾により溶解する素材により構成されることを特徴とする請求項５に記載のインクジェットヘッドの検査方法。
【請求項７】
前記検査用部材が、着弾した液材が染み込む素材により構成されることを特徴とする請求項５または６に記載のインクジェットヘッドの検査方法。
【請求項８】
前記検査用部材が、フィルムであることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載のインクジェットヘッドの検査方法。
【請求項９】
インクジェットヘッドからの吐出作業後、インクジェットヘッド内の流路に充填された吐出用液材を置換材に置換する第一の工程、
内部の流路に置換材が充填されたインクジェットヘッドの下面を洗浄液を供給するユニット部材で覆い洗浄する第二の工程、
吐出作業を開始する前に置換材を吐出用液材に再置換する第三の工程、を含むことを特徴とするインクジェット塗布制御方法。
【請求項１０】
第一の工程および第三の工程において、インクジェットヘッドの下面を負圧を発生させるユニット部材で覆いインクジェットヘッド内の流路に充填された液体を吸引して置換することを特徴とする請求項９に記載のインクジェット塗布制御方法。
【請求項１１】
液体の吸引終了時に、予め設定された正弦曲線的信号波形に基づきキャップ内の負圧を大気圧に戻すことを特徴とする請求項９または１０に記載のインクジェット塗布制御方法。
【請求項１２】
ワークを載置するワークテーブルの近傍に前記ユニット部材を配置し、吐出作業後のワークの搬出から次のワークを搬入するまでの間に前記第一の工程から前記第三の工程までを行うことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載のインクジェット塗布制御方法。
【請求項１３】
置換材に液材を溶解させる因子を具備した溶媒からなる低揮発性の液体を用いることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれかに記載のインクジェット塗布制御方法。
【請求項１４】
複数の噴射工程により成膜を行うインクジェット成膜方法であって、
複数の離間した液滴をワーク上に射出する第一の工程、
第一の工程により着弾した液材の滴に接触ないし一部が重なる位置へ液材を噴射する第二の工程、を含むことを特徴とするインクジェット成膜方法。
【請求項１５】
前記第二の工程は、前記第一の工程で噴射したワーク上の滴が流動しない程度に乾燥するのを待って液材の噴射を行うことを特徴とする請求項１４に記載のインクジェット成膜方法。
【請求項１６】
ワークを載置するテーブルの温度を上昇させることによりワーク上の液滴の乾燥時間を短縮することを特徴とする請求項１４または１５に記載のインクジェット成膜方法。
【請求項１７】
複数の射出口を有するインクジェットヘッドにより成膜を行うことを特徴とする請求項１４ないし１６のいずれかに記載のインクジェット成膜方法。
【請求項１８】
噴射工程の回数を増やし、一回あたりの噴射量を減らすことを特徴とする請求項１４ないし１７のいずれかに記載のインクジェット成膜方法。
【請求項１９】
膜により配線パターンを形成することを特徴とする請求項１４ないし１８のいずれかに記載のインクジェット成膜方法。
【国際調査報告】
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