(57)【要約】【課題】  透明または半透明の被塗布物上における透明または半透明のインク滴の広がり性を適切に検査して、被塗布物上に均一な厚みを有する良質の膜を形成する。【解決手段】  インク非吸収性を備えた透明または半透明の被塗布物２上に、インク滴吐出装置により透明または半透明のインクをインク滴１３として吐出し、インク滴１３が被塗布物２上に着弾した際のインク滴１３の広がり性を検査する検査方法であって、被塗布物２上に、インク滴１３を複数回に亘って重なるように吐出し、それらが着弾してなるインク滴群３の周縁部３ａの画像に基づいて被塗布物２上でのインク滴の広がり性を検査する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク非吸収性を備えた透明または半透明の被塗布物上に、インク滴吐出装置により透明または半透明のインクをインク滴として吐出し、前記インク滴が前記被塗布物上に着弾した際の該インク滴の広がり性を検査する検査方法であって、
前記被塗布物上に、前記インク滴を複数回に亘って重なるように吐出し、それらが着弾してなるインク滴群の周縁部の画像に基づいて前記被塗布物上でのインク滴の広がり性を検査することを特徴とするインク滴広がり検査方法。
【請求項２】
前記被塗布物上に、前記インク滴を複数回に亘って重なるように吐出するに際して、各インク滴の一部のみが重なるように吐出することを特徴とする請求項１に記載のインク滴広がり検査方法。
【請求項３】
前記被塗布物におけるインク滴の着弾側またはその裏側に、前記インク滴群の周縁部の画像を撮影する撮像手段を配置し、その撮影された画像に基づいて前記被塗布物上でのインク滴の広がり性を検査することを特徴とする請求項１または２に記載のインク滴広がり検査方法。
【請求項４】
前記被塗布物は、液晶表示機器用または有機ＥＬ表示器用のガラス基板であると共に、前記インクは、液晶表示機器用の配向膜材料または有機ＥＬ表示機器用のコーティング材料であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のインク滴広がり検査方法。
【請求項５】
前記インク滴吐出装置は、インクジェットプリンタであることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のインク滴広がり検査方法。
【請求項６】
インク非吸収性を備えた透明または半透明の被塗布物上に、インク滴吐出装置により透明または半透明のインクをインク滴として吐出し、前記インク滴が前記被塗布物上に着弾した際の該インク滴の広がり性を検査するように構成した検査装置であって、
前記被塗布物上に、前記インク滴を複数回に亘って重なるように吐出し、それらが着弾してなるインク滴群の周縁部の画像に基づいて前記被塗布物上でのインク滴の広がり性を検査するように構成したことを特徴とするインク滴広がり検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク滴の広がり性を検査するための方法及びその装置に係り、特に、インク非吸収性を備えた透明または半透明の被塗布物上に、透明または半透明のインク滴が着弾した場合に、そのインク滴の広がり性を検査するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年においては、紙、布、樹脂、或いはセラミック等からなる基材上にインクジェットプリンタによる印刷を行うことに加えて、液晶表示機器等における透明ガラス基板上に配向膜を形成する場合や、有機ＥＬ表示器における透明ガラス基板上にカラーフィルタを塗布する場合等においても、インクジェットプリンタが使用されるに至っている。詳述すると、液晶表示機器の場合には、配向膜の材料である透明ＰＩインク（透明ポリイミドインク）や透明ＵＶインクをガラス基板上に吐出して塗布することが行われ（例えば、特許文献１参照）、また有機ＥＬ表示機器の場合には、コーティング材料である透明ＵＶインクをガラス基板上に吐出して塗布することが行われる。
【０００３】
ところで、インクジェットプリンタを使用して、上記のガラス基板のようにインクを吸収しない性質（インク非吸収性）を備えた被塗布物上に、インクを吐出する場合に、着弾後のインク滴の広がり性を充分に把握していなければ、着弾した各インク滴同士が適正に融合しない等の事態を招き、均一な膜厚を有する良質の膜を被塗布物上に形成することが困難となる。そのため、インク非吸収性を備えた被塗布物上に実際にインクを吐出して膜を形成するに際しては、当該被塗布物上に着弾させた後のインク滴の広がり性を予め的確に把握しておくことが極めて重要となる。
【０００４】
このような実情に鑑み、従来においては、被塗布物上での着弾後におけるインク滴の広がり性を把握する手法として、被塗布物の表面に純水やインク自体を滴下し、既存の接触角計を用いて、図８に示すように、そのインク滴１３の周縁部１３ａの表面と被塗布物１２の表面１２ａとのなす接触角αを測定することが行われていた。そして、その接触角αが鋭角で小さくなるに連れて被塗布物の表面の親水性が良くなり、且つインク滴の広がり性も良くなり、均一な厚みを有する膜を形成する上で有利と判断されていた。しかしながら、被塗布物上でのインク滴の広がり性は、インクの特性や被塗布物の表面状態に応じて異なるだけでなく、吐出されるインク滴の大きさや吐出速度等のような他の要因によっても左右される。このような事項を勘案すれば、上記従来の手法では、当然の事ながら、インク滴の広がり性を適切に把握できないという結論が得られる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−４２３３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の問題を回避すべく、本発明者等は、実際に使用するインクジェットプリンタを用いて、実際の塗布対象である被塗布物上に、実際に使用するインクのインク滴を着弾させ、そのインク滴の径を測定するという手法を案出するに至った。この手法によれば、インクの特性、被塗布物の表面状態、吐出されるインク滴の大きさ、及びインク滴の吐出速度等の要因を全て加味しつつ、被塗布物上におけるインク滴の広がり性を把握することが可能となり、均等な厚みの良質の膜を得ることが期待できる。
【０００７】
しかしながら、このような手法によるにしても、インクが透明または半透明（以下、「透明または半透明」を単に「透明等」ともいう）であると、そのインク滴が見えないか或いは見えにくいためにインク滴の径を測定することが困難もしくは不可能であり、しかも被塗布物も透明等であると、そのインク滴は尚更見えにくくなり、インク滴の径の測定に更なる支障が生じる。
【０００８】
このような問題は、上述の液晶表示機器等における透明等のガラス基板上に配向膜の材料である透明等のＰＩインクやＵＶインクを吐出する場合や、有機ＥＬ表示器における透明等のガラス基板上に透明等のＵＶインクを吐出する場合に特に顕著に生じるが、これ以外に、透明等の樹脂基板上或いは半導体素子製作用の透明等基板上に、上記と同様の或いはその他の透明等のインクを吐出する場合にも、同様にして生じ得る。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、透明等の被塗布物上における透明等のインク滴の広がり性を適切に検査して、被塗布物上に均一な厚みを有する良質の膜を形成することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記技術的課題を解決するために創案された本発明に係る方法は、インク非吸収性を備えた透明または半透明の被塗布物上に、インク滴吐出装置により透明または半透明のインクをインク滴として吐出し、前記インク滴が前記被塗布物上に着弾した際の該インク滴の広がり性を検査する検査方法であって、前記被塗布物上に、前記インク滴を複数回に亘って重なるように吐出し、それらが着弾してなるインク滴群の周縁部の画像に基づいて前記被塗布物上でのインク滴の広がり性を検査することを特徴とするものである。
【００１１】
このようなインク滴広がり検査方法によれば、インク滴を複数回に亘って重なるように吐出して被塗布物上に着弾させてなるインク滴群（インク滴の重なり集合物）の周縁部は、一回のみ吐出して被塗布物上に着弾させてなるインク滴の周縁部と比較して、被塗布物の表面から隆起する度合が大きくなると共に、その周縁部で反射や屈折する光量が、その他の部位（フラットな中央部位等）で反射や屈折する光量よりも的確に多くなる。これにより、目視あるいはＣＣＤカメラ等の撮像手段により、インク滴群の周縁部を明確に視認することができ、例えばそのインク滴群の径や幅を測定することにより、そのインクの広がり性を正確に把握することが可能となるため、当該被塗布物上に均一な厚みを有する高品位の膜を形成することができる。
【００１２】
詳述すると、上述の被塗布物の表面は、インク吐出工程の前工程である洗浄工程で洗浄作用を受けることにより、各被塗布物のそれぞれの表面品質にバラツキが生じるため、インクジェットプリンタ等のインク滴吐出装置及びインクの吐出条件が一定であっても、インク滴の広がり性は一様には定まらない。従って、被塗布物の表面状態と、インク滴吐出装置及びインクの吐出条件とが、適切であるか否かを把握するには、本発明のように実際にインク滴を被塗布物上に吐出させてその広がり性を測定することが好適である。そして、その広がり性が適切であることを確認した後に、連続的にインクの吐出による膜形成を行えば、被塗布物上に高品位の膜が形成されてなる製品を量産できることになる。これに対して、上記のように被塗布物上でのインク滴の広がり性が適切か否かを確認せずに、連続的にインクの吐出による膜形成を行ったならば、不良品が大量に発生して製品歩留まりが著しく低下するという不具合を招く。このような事項を考慮した上で、更に本発明によれば、透明等の被塗布物上に透明等のインクを吐出する場合であっても、その被塗布物上でのインク滴の広がり性を的確に認識することができるため、上記のような製品歩留まりの著しい低下を有効に回避することができる。
【００１３】
上記の方法において、被塗布物上に、インク滴を複数回に亘って重なるように吐出するに際しては、各インク滴の一部のみが重なるように吐出することが好ましい。
【００１４】
このようにすれば、先行するインク滴が被塗布物上に着弾した後に、後続のインク滴が吐出された場合には、その後続のインク滴の一部は先行するインク滴の表面に着弾するが、その他の部分は被塗布物の表面に着弾することになる。これにより、各インク滴の全部が重なる場合、即ち先行して被塗布物上に着弾したインク滴の表面に後続のインク滴の全部が重なるように着弾した場合に生じ得るインクの飛び跳ね、及びこれに起因するインク滴の広がり性検査の困難化が回避される。
【００１５】
また、以上の方法において、被塗布物におけるインク滴の着弾側またはその裏側に、インク滴群の周縁部の画像を撮影する撮像手段を配置し、その撮影された画像に基づいて前記被塗布物上でのインク滴の広がり性を検査することが好ましい。
【００１６】
このようにすれば、インク滴群の周縁部が撮像手段により画像として取り込まれることになるため、そのインク滴の広がり径或いは広がり幅を測定する上で有利となり、例えばその測定を自動的に行うことも可能となる。また、被塗布物が透明等であることから、その被塗布物のインク滴の着弾側とその裏側との何れの側にも撮像手段を配置できることになり、レイアウト面での問題が生じ難くなる。
【００１７】
そして、以上の発明において、被塗布物が、液晶表示機器用または有機ＥＬ表示器用のガラス基板であると共に、インクが、液晶表示機器用の配向膜材料または有機ＥＬ表示機器用のコーティング材料であれば、液晶表示機器及び有機ＥＬ表記器の高品質化を図るための一助となる。尚、上記の配向膜材料としては、透明等のＰＩインク（透明ポリイミドインク）や透明等のＵＶインクを挙げることができ、また上記のコーティング材料としては、透明等のＵＶインクを挙げることができる。
【００１８】
更に、以上の発明において、インク滴吐出装置が、インクジェットプリンタであれば、既述の作用効果を有効且つ確実に享受することが可能となる。
【００１９】
一方、上記技術的課題を解決するために創案された本発明に係る装置は、インク非吸収性を備えた透明または半透明の被塗布物上に、インク滴吐出装置により透明または半透明のインクをインク滴として吐出し、前記インク滴が前記被塗布物上に着弾した際の該インク滴の広がり性を検査するように構成した検査装置であって、前記被塗布物上に、前記インク滴を複数回に亘って重なるように吐出し、それらが着弾してなるインク滴群の周縁部の画像に基づいて前記被塗布物上でのインク滴の広がり性を検査するように構成したことを特徴とするものである。
【００２０】
このようなインク滴広がり検査装置によれば、既述の方法における対応する構成要素を備えていることにより、既に述べた理由から、インクの広がり性を正確に把握した上で、被塗布物上に均一な厚みを有する高品位の膜を形成することができると共に、製品歩留まりの著しい低下を回避することが可能となる。
【００２１】
この場合において、既述のインクとしては、例えば、粘度が５〜１６ｃｐであって、表面張力が３０〜４０ｄｙｎ／ｃｍである膜材料を使用した場合に、既に述べた種々の効果を顕著に得ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように本発明によれば、インク滴を複数回に亘って重なるように吐出して被塗布物上に着弾させてなるインク滴群の周縁部は、一回のみ吐出して被塗布物上に着弾させてなるインク滴の周縁部と比較して、反射や屈折する光量が他の部位よりも的確に多くなるため、インク滴群の周縁部を明確に視認することができ、そのインクの広がり性を正確に把握することが可能となり、これにより被塗布物上に均一な厚みを有する高品位の膜を形成することができる。更に、インク滴の広がり性が適切であることを確認した後に、連続的にインクの吐出による膜形成を行うことができるため、被塗布物上に良質の膜が形成されてなる高品位の製品を量産できることになり、製品歩留まりを向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。図１(a)は、本発明の実施形態に係るインク滴広がり検査装置の構成要素であるインクジェットプリントヘッド１と、インク滴が吐出される前の被塗布物として実線で描かれた透明等のガラス基板２と、インク滴（インク滴群３）が吐出された後の点線で描かれた同ガラス基板２とを示す概略平面図、図１(b)は、同様の状態にあるそれらの各構成要素１、２を示す概略側面図である。また、図２は、本発明の実施形態に係るインク滴広がり検査装置の構成要素である検査カメラ４と複数個の照明５、６との配列状態を示す概略側面図である。
【００２４】
この実施形態では、図１(a)、(b)に示すように、定位置に保持されたインクジェットプリントヘッド１の下方をガラス基板２が矢印方向に移動する際に、ガラス基板２の表面にインク滴が吐出され、ガラス基板２が点線で示す位置に移動した時点で、ガラス基板２の表面に着弾したインク滴群（インク滴が上下に重なって形成されるインク滴の集合物）３の広がり性が検査されるようになっている。
【００２５】
上記のインク滴群３の広がり性を検査する検査部７の構成は、図２に示すように、ガラス基板２におけるインク滴群３の着弾側、詳しくはガラス基板２上のインク滴群３の真上に配置されて下方を指向するＣＣＤカメラからなる一個の検査カメラ４と、ガラス基板２におけるインク滴群３の着弾側に配置されてインク滴群３を斜め上方から対称的に光を照射する二個の照明５と、ガラス基板２におけるインク滴群３の着弾側の裏側に配置されてインク滴群３を斜め下方から対称的に光を照射する二個の照明６とを備えてなる。
【００２６】
この場合、ガラス基板２上のインク滴群３は、インク滴を複数回に亘って同一位置に重ねて吐出することにより形成されたものであり、図３に示すように、インク滴群３の周縁部３ａは、緩やかに湾曲している中央部３ｂに比して極端に湾曲した形状となっている。換言すれば、インク滴群３の周縁部３ａのガラス基板２表面に対する接触角αは、既述の図８に示す一回のみ吐出されたインク滴１３の接触角αと比較して、遥かに大きくなる。従って、このインク滴群３を、上記の照明５、６により光を照射して検査カメラ４でその画像を捕らえた場合には、図４に示す円形の中央部３ｂは、相対的にフラットであるが故に透明となって視認できないのに対して、同図に示す円環形状の周縁部３ａは、反射或いは屈折する光量が相対的に多いために白く浮き上がった状態として視認することができる。そこで、このインク滴群３の径Ｄを測定すれば、このインクジェットプリンタで実際に使用されるインクのガラス基板２を対象とした広がり性を予め把握することができる。
【００２７】
一方、使用するインクの特性によっては、上記のようにインク滴を複数回に亘って同一位置に吐出していたのでは、先行するインク滴の上に後続のインク滴が着弾した際にインクが飛び跳ねてインク滴群の周縁部が上記の程度まで湾曲した形状にならず、これに起因して、その周縁部が白く浮き上がった状態とならないために、検査カメラでインクの広がり性を把握できない場合がある。そのような場合には、図５(a)、(b)に示すように、複数回に亘って吐出される複数のインク滴１３の一部のみが重なるように、即ち各インク滴１３の着弾位置が一部重なるように一方向に移動させながら吐出することにより、図６に示す楕円形の透明な中央部３ｂと、白く浮き上がった楕円環形状の周縁部３ａとからなる画像を、検査カメラで捕らえることができる。そして、この図６に示す画像から、インク滴群３の幅Ｓを測定すれば、このインクジェットプリンタで実際に使用されるインクのガラス基板２を対象とした広がり性を予め把握することができる。
【００２８】
図７は、検査部７の他の例を示すものであって、照明５、６は既述のものと同様の配列とした上で、検査カメラ４が、ガラス基板２におけるインク滴群３の着弾側の裏側、詳しくはガラス基板２上のインク滴群３の真下に配置されて上方を指向するように配列されている。このような照明５、６及び検査カメラ４の配列状態であっても、既述の場合と同様にして、インク滴群３の周縁部３ａを白く浮き上がった状態として捕らえることができ、ガラス基板２上でのインクの広がり性を予め的確に把握することが可能となる。
【００２９】
尚、以上の実施形態に係るインク滴広がり検査装置は、液晶表示機器等における透明等のガラス基板上に配向膜の材料である透明等のＰＩインクやＵＶインクを吐出する場合や、有機ＥＬ表示器における透明等のガラス基板上に透明等のＵＶインクを吐出する場合に特に有用であるが、これ以外に、透明等の樹脂基板上或いは半導体素子製作用の透明等基板上に、上記と同様の或いはその他の透明等のインクを吐出する場合にも、同様にして適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１(a)は、本発明の実施形態に係るインク滴広がり検査装置の構成要素であるインクジェットプリントヘッド及びその周辺を示す概略平面図、図１(b)は、それらの概略側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るインク滴広がり検査装置の検査部の構成を示す概略側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るインク滴広がり検査装置による検査対象である被塗布物上のインク滴群を示す概略側面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るインク滴広がり検査装置による検査対象であるインク滴群の形状を示す概略平面図である。
【図５】図５(a)は、本発明の実施形態に係るインク滴広がり検査装置による検査対象である被塗布物上のインク滴群の他の例を示す概略平面図、図５(b)は、その概略側面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るインク滴広がり検査装置による検査対象であるインク滴群の上記他の例の形状を示す概略平面図である。
【図７】本発明の実施形態に係るインク滴広がり検査装置の検査部の他の例を示す概略側面図である。
【図８】一回のみ吐出した場合の被塗布物上のインク滴の状態を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    インクジェットプリントヘッド
２    ガラス基板
３    インク滴群
３ａ  インク滴群の周縁部
４    検査カメラ（撮像手段）
１３  インク滴（単一のインク滴）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006284295.tif 000008
【図７】
2006284295.tif 000009
【図８】
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