(57)【要約】【課題】  簡単な構成でありながら、インクジェットヘッド内に気泡が存在することによる吐出不良の発生を有効に防止することが可能なインクジェットヘッドへの塗布液充填方法および塗布液充填装置を提供する。【解決手段】  塗布液の吐出部と、塗布液の貯留部と、塗布液の貯留部に貯留された塗布液に圧力を付与する圧電素子とからなる吐出機構を複数個列設したインクジェットヘッド１０と、このインクジェットヘッド１０に対して圧力が付与された導入液を圧送する導入液圧送機構２０と、第１脱気機構３０と、インクジェットヘッド１０に対して塗布液を送液する塗布液送液機構４０と、第２脱気機構６０と、導入液圧送機構２０による導入液の圧送を停止させるとともに塗布液送液機構４０による塗布液の送液を開始させる三方切替弁５０とを備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液の吐出部と、前記塗布液の吐出部と連結された塗布液の貯留部と、前記塗布液の貯留部に貯留された塗布液に圧力を付与することにより前記塗布液の貯留部に貯留された塗布液を前記吐出部から吐出させる圧電素子とからなる吐出機構を複数個列設したインクジェットヘッドに対して、水溶性の塗布液を充填するためのインクジェットヘッドへの塗布液充填方法であって、
前記インクジェットヘッドにおける貯留部に脱気され、圧力が付与された導入液を圧送することにより、前記吐出部から圧力が付与された導入液を吐出させる導入液圧送工程と、
前記貯留部への導入液の圧送を停止するとともに、前記貯留部に脱気された塗布液を送液する塗布液送液工程と、
を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドへの塗布液充填方法。
【請求項２】
請求項１に記載のインクジェットヘッドへの塗布液充填方法において、
前記導入液圧送工程においては、７０キロパスカル以上の圧力が付与された導入液を前記インクジェットヘッドに圧送するインクジェットヘッドへの塗布液充填方法。
【請求項３】
請求項２に記載のインクジェットヘッドへの塗布液充填方法において、
前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液を間欠的に前記インクジェットヘッドに圧送するインクジェットヘッドへの塗布液充填方法。
【請求項４】
請求項３に記載のインクジェットヘッドへの塗布液充填方法において、
前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液の圧送を２０回乃至２００回間欠的に繰り返すインクジェットヘッドへの塗布液充填方法。
【請求項５】
請求項２に記載のインクジェットヘッドへの塗布液充填方法において、
前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液を２００秒乃至４００秒連続して前記インクジェットヘッドに圧送するインクジェットヘッドへの塗布液充填方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のインクジェットヘッドへの塗布液充填方法において、
前記導入液は純水であるインクジェットヘッドへの塗布液充填方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のインクジェットヘッドへの塗布液充填方法において、
前記導入液は塗布液であるインクジェットヘッドへの塗布液充填方法。
【請求項８】
インクジェットヘッドに対して、水溶性の塗布液を充填するためのインクジェットヘッドへの塗布液充填装置であって、
塗布液の吐出部と、前記塗布液の吐出部と連結された塗布液の貯留部と、前記塗布液の貯留部に貯留された塗布液に圧力を付与することにより前記塗布液の貯留部に貯留された塗布液を前記吐出部から吐出させる圧電素子とからなる吐出機構を複数個列設したインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの貯留部に対して圧力が付与された導入液を圧送する導入液圧送機構と、
前記導入液圧送機構により前記インクジェットヘッドに対して圧送される導入液を脱気する第１脱気機構と、
前記インクジェットヘッドの貯留部に対して塗布液を送液する塗布液送液機構と、
前記塗布液送液機構により前記インクジェットヘッドに対して送液される塗布液を脱気する第２脱気機構と、
前記導入液圧送機構による前記貯留部への導入液の圧送を停止させるとともに、前記塗布液送液機構による前記貯留部への塗布液の送液を開始させる切替機構と、
を備えたことを特徴とするインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。
【請求項９】
請求項８に記載のインクジェットヘッドへの塗布液充填装置において、
前記導入液圧送機構は、７０キロパスカル以上の圧力が付与された導入液を前記インクジェットヘッドに圧送するインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。
【請求項１０】
請求項１０に記載のインクジェットヘッドへの塗布液充填装置において、
前記導入液圧送機構は、圧力が付与された導入液を間欠的に前記インクジェットヘッドに圧送するインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載のインクジェットヘッドへの塗布液充填装置において、
前記導入液圧送機構は、圧力が付与された導入液の圧送を２０回乃至２００回間欠的に繰り返すインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載のインクジェットヘッドへの塗布液充填装置において、
前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液を２００秒乃至４００秒連続して前記インクジェットヘッドに圧送するインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。
【請求項１３】
請求項８乃至請求項１２のいずれかに記載のインクジェットヘッドへの塗布液充填装置において、
前記導入液は純水であるインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。
【請求項１４】
請求項８乃至請求項１２のいずれかに記載のインクジェットヘッドへの塗布液充填装置において、
前記導入液は塗布液であるインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、インクジェットヘッドに対して、塗布液を充填するためのインクジェットヘッドへの塗布液充填方法および塗布液充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このようなインクジェットヘッドとしては、塗布液の吐出部と、この塗布液の吐出部と連結された塗布液の貯留部と、この塗布液の貯留部に貯留された塗布液に圧力を付与することにより塗布液の貯留部に貯留された塗布液を吐出部から吐出させる圧電素子とからなる吐出機構を、その長手方向に多数個列設した構成のものが採用されている。
【０００３】
ところで、このようなインクジェットヘッドの使用を開始するときには、インクジェットヘッドの貯留部に予め塗布液を充填しておかないと、圧電素子の作用により塗布液を吐出部から吐出することができない。このため、インクジェットヘッドの使用開始時には、インクジェットヘッドに対して塗布液を充填するためのインクジェットヘッドへの塗布液充填工程が実行される。
【０００４】
このインクジェットヘッドへの塗布液充填工程においては、インクジェットヘッドにおける塗布液の貯留部に対して、加圧した塗布液を圧送するようにしている。また、インクジェットヘッドにインクジェット用インクを充填する際に、溶剤および表面張力調整材を含み、溶剤および表面張力調整剤の成分比率がインクジェットヘッド用インクにおける成分比率よりそれぞれ高いインク充填補助剤をインクジェット用インクより先にインクジェットヘッドに充填する方法も提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
なお、カラーフィルターの製造工程において、インク内にとけ込んだ空気が析出してインクジェットヘッド内に送り込まれ、これにより吐出不良が生じることを防止するため、印刷実行中に脱気したインクをインクジェットヘッドに供給するカラーフィルターの製造装置も提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２３１１１３号公報
【特許文献２】特開平１１−４２７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、圧力を付与した塗布液をインクジェットヘッドに圧送する場合や、特許文献１に記載されたようなインク充填補助剤を予め充填する場合には、インクジェットヘッドにおける貯留部内に、空気の気泡が侵入するという問題が生ずる。
【０００８】
インクジェットヘッドにおける貯留部内に空気の気泡が存在した場合には、圧電素子の作用により貯留部内の塗布液に圧力を付与しても、空気の気泡が圧力のバッファとなって、圧電素子の作用により付与された圧力を吸収してしまうことから、貯留部内の塗布液を吐出部より吐出することができず、吐出不良が生ずるという問題がある。このような吐出不良が発生した場合においては、インクジェットヘッド内の塗布液を全て排出した後、再度、塗布液の充填工程を実行する必要があることから、作業者に対する負荷が極めて大きなものとなる。
【０００９】
また、特許文献１に記載されたように、溶剤および表面張力調整材を含むインク充填補助剤を使用した場合には、溶剤への引火による事故の発生を防止するため、十分な防爆対策等の安全対策が必要となり、装置全体の製造コストが増大する。さらに、塗布液として水溶性の塗布液を使用した場合には、溶剤を含む充填補助剤を使用することができないという問題もある。
【００１０】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成でありながら、インクジェットヘッド内に気泡が存在することによる吐出不良の発生を有効に防止することが可能なインクジェットヘッドへの塗布液充填方法および塗布液充填装置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】
請求項１に記載の発明は、塗布液の吐出部と、前記塗布液の吐出部と連結された塗布液の貯留部と、前記塗布液の貯留部に貯留された塗布液に圧力を付与することにより前記塗布液の貯留部に貯留された塗布液を前記吐出部から吐出させる圧電素子とからなる吐出機構を複数個列設したインクジェットヘッドに対して、水溶性の塗布液を充填するためのインクジェットヘッドへの塗布液充填方法であって、前記インクジェットヘッドにおける貯留部に脱気され、圧力が付与された導入液を圧送することにより、前記吐出部から圧力が付与された導入液を吐出させる導入液圧送工程と、前記貯留部への導入液の圧送を停止するとともに、前記貯留部に脱気された塗布液を送液する塗布液送液工程とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記導入液圧送工程においては、７０キロパスカル以上の圧力が付与された導入液を前記インクジェットヘッドに圧送する。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液を間欠的に前記インクジェットヘッドに圧送する。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液の圧送を２０回乃至２００回間欠的に繰り返す。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液を２００秒乃至４００秒連続して前記インクジェットヘッドに圧送する。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明において、前記導入液は純水である。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の発明において、前記導入液は塗布液である。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、インクジェットヘッドに対して、水溶性の塗布液を充填するためのインクジェットヘッドへの塗布液充填装置であって、塗布液の吐出部と、前記塗布液の吐出部と連結された塗布液の貯留部と、前記塗布液の貯留部に貯留された塗布液に圧力を付与することにより前記塗布液の貯留部に貯留された塗布液を前記吐出部から吐出させる圧電素子とからなる吐出機構を複数個列設したインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドの貯留部に対して圧力が付与された導入液を圧送する導入液圧送機構と、前記導入液圧送機構により前記インクジェットヘッドに対して圧送される導入液を脱気する第１脱気機構と、前記インクジェットヘッドの貯留部に対して塗布液を送液する塗布液送液機構と、前記塗布液送液機構により前記インクジェットヘッドに対して送液される塗布液を脱気する第２脱気機構と、前記導入液圧送機構による前記貯留部への導入液の圧送を停止させるとともに、前記塗布液送液機構による前記貯留部への塗布液の送液を開始させる切替機構とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の発明において、前記導入液圧送機構は、７０キロパスカル以上の圧力が付与された導入液を前記インクジェットヘッドに圧送する。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記導入液圧送機構は、圧力が付与された導入液を間欠的に前記インクジェットヘッドに圧送する。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記導入液圧送機構は、圧力が付与された導入液の圧送を２０回乃至２００回間欠的に繰り返す。
【００２２】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記導入液圧送工程においては、圧力が付与された導入液を２００秒乃至４００秒連続して前記インクジェットヘッドに圧送する。
【００２３】
請求項１３に記載の発明は、請求項８乃至請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記導入液は純水である。
【００２４】
請求項１４に記載の発明は、請求項８乃至請求項１２のいずれかに記載の発明において、前記導入液は塗布液である。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１および請求項８に記載の発明によれば、圧送された脱気後の導入液により気泡を消滅させることができ、簡単な構成でありながら、インクジェットヘッド内に気泡が存在することによる吐出不良の発生を有効に防止することが可能となる。
【００２６】
請求項２および請求項９に記載の発明によれば、導入液を確実に各吐出部より吐出させることが可能となる。
【００２７】
請求項３、請求項４、請求項１０および請求項１１に記載の発明によれば、導入液の使用量を低減させながら、効率的に気泡を消滅させることが可能となる。
【００２８】
請求項５および請求項１２に記載の発明によれば、短時間で効率的に気泡を消滅させることが可能となる。
【００２９】
請求項６および請求項１３に記載の発明によれば、安全かつ安価な純水を利用することにより、水溶性の塗布液をインクジェットヘッド内に充填させることが可能となる。
【００３０】
請求項７および請求項１４に記載の発明によれば、塗布液そのものを利用して塗布液のインクジェットヘッド内への充填作業を実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】表面にスペーサ粒子分散液が吐出された後の透明基板１の一部を示す部分表面図である。
【図２】この発明に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填装置の概要図である。
【図３】インクジェットヘッド１０を模式的に示す断面図である。
【図４】この発明に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填装置を含むインクジェット塗布装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【図５】この発明に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填方法を示すフローチャートである。
【図６】インクジェットヘッド１０への導入液としての純水の圧送状態を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
この発明は、水溶性の塗布液をインクジェットヘッド内に充填するためのものである。このような水溶性の塗布液をインクジェットヘッド内に充填するときには、特許文献１に記載されたような溶剤を含む充填補助剤を使用することはできない。また、この発明は、例えば、塗布液として、特開２００７−３３７９７号公報に記載されたような、液晶表示基板の製造に使用される水溶性のスペーサ粒子分散液を使用する場合に、特に好適なものである。このようなスペーサ粒子分散液は、溶剤と接触することによりスペーサ粒子が凝集し、これにより、インクジェットヘッドにおける吐出口に詰まりを生ずるという問題を生ずる。
【００３３】
この発明の実施形態を説明するに先立ち、最初に、基板上にインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を塗布することにより、スペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成して液晶層封入用のギャップを形成する、インクジェット塗布装置を利用した液晶表示装置の製造方法について説明する。
【００３４】
図１は、表面にスペーサ粒子分散液が吐出された後の透明基板１の一部を示す部分表面図である。
【００３５】
この液晶表示装置の製造方法は、液晶の封入工程等の前工程として実行されるものであり、透明基板間にスペーサ粒子を介在させることにより液晶層封入用のギャップを形成するためのものである。
【００３６】
この液晶表示装置の製造方法を実行するときには、最初に、スペーサ領域生成工程を実行する。このスペーサ領域生成工程においては、透明基板１上にインクジェット方式によりスペーサ粒子を分散させたスペーサ粒子分散液を吐出することによりスペーサ粒子を含むスペーサ領域を形成する。このときには、多数のインクジェットヘッドを列設したインクジェットヘッドユニットを透明基板１に対して相対的に移動することにより、透明基板の表面にスペーサ粒子分散液を吐出するインクジェット塗布装置が使用される。
【００３７】
この透明基板１の表面には、それぞれ画素領域であるレッドのカラーフィルターの領域Ｒと、グリーンのカラーフィルターの領域Ｇと、ブルーのカラーフィルターの領域Ｂと、これらの画素領域を区画するブラックマトリックス７とが構成される。そして、スペーサ粒子分散液は、ブラックマトリックス７に向けて吐出され、そこにスペーサ領域５が形成される。
【００３８】
スペーサ領域生成工程に引き続き、乾燥工程を実行する。この乾燥工程は、透明基板１をホットプレートに搬送し、この透明基板１をホットプレート上で加熱することにより、スペーサ粒子分散液から揮発成分を蒸発させるとともに、スペーサ領域５のスペーサ粒子を透明基板１に固着させる工程である。
【００３９】
この工程においては、最初にスペーサ粒子分散液から揮発成分が蒸発することから、表面張力によりスペーサ領域５のスペーサ粒子同士が互いに集まって接触する。そして、それらが焼成されて互いに固着するとともに、透明基板１の表面に対しても強い力で固着する。このため、このスペーサ領域５のスペーサ粒子により、液晶層封入用のギャップを形成することができる。
【００４０】
次に、この発明に係るインクジェットヘッドへの塗布液充填装置の構成について説明する。図２は、この発明に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填装置の概要図であり、図３は、そのインクジェットヘッド１０を模式的に示す断面図である。
【００４１】
このインクジェットヘッド１０への塗布液充填装置は、後述する透明基板搬送機構８５により搬送される透明基板１に対し、この透明基板１と対向配置されたインクジェットヘッド１０に対して、水溶性の塗布液を充填するためのインクジェットヘッド１０への塗布液充填装置である。そして、この塗布液としては、上述した液晶表示基板の製造に使用される水溶性のスペーサ粒子分散液が使用される。以下、このスペーサ粒子分散液を、単に「塗布液」と呼称する。但し、この発明は、スペーサ粒子分散液以外の水溶性の塗布液に対しても、同様に適用可能である。
【００４２】
この発明に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填装置は、インクジェットヘッド１０における後述する貯留部１５に対して圧力が付与された導入液を圧送するための導入液圧送機構２０と、この導入液圧送機構２０によりインクジェットヘッド１０に対して圧送される導入液を脱気する第１脱気機構３０と、インクジェットヘッド１０の貯留部１５に対して塗布液を送液する塗布液送液機構４０と、この塗布液送液機構４０によりインクジェットヘッド１０に対して送液される塗布液を脱気する第２脱気機構６０と、導入液圧送機構２０によるインクジェットヘッド１０への導入液の圧送を停止させるとともに、塗布液送液機構４０によるインクジェットヘッド１０への塗布液の送液を開始させる三方切替弁５０と、使用済みの導入液または塗布液を排出するための排液機構７０とを備える。
【００４３】
インクジェットヘッド１０には、図３に示すように、導入液および塗布液の供給口１２と、導入液および塗布液の排出口１３と、これらの供給口１２および排出口１３をつなぐ主流路１４とが形成されている。また、このインクジェットヘッド１０は、導入液および塗布液の吐出部１７と、この吐出部１７と連結された導入液および塗布液の貯留部１５と、この貯留部１５に貯留された塗布液に圧力を付与することにより貯留部１５に貯留された塗布液を吐出部１７から吐出させるピエゾ素子等の圧電素子１６とからなる吐出機構が、その内部に複数個列設された構成を有する。そして、各貯留部１５は、各々、上記主流路１４と連結されている。
【００４４】
再度図２を参照して、インクジェットヘッド１０に対して圧力が付与された導入液を圧送するための導入液圧送機構２０は、導入液を貯留するための導入液貯留槽２１と、この導入液貯留槽２１を囲うチャンバー２２と、このチャンバー２２内を加圧するための加圧ポンプ２３と、開閉弁２４とを備える。導入液貯留槽２１内の導入液は、加圧ポンプ２３の作用により常に加圧されており、開閉弁２４が開放された場合には、導入液貯留槽２１内の導入液は、後述する第１脱気機構３０を介してインクジェットヘッド１０に圧送される。
【００４５】
なお、この加圧ポンプは、導入液貯留槽２１内の導入液を７０ｋＰａ（キロパスカル）以上の圧力で加圧する。このため、インクジェットヘッド１０には、この導入液圧送機構２０の作用により、７０ｋＰａ以上の圧力が付与された導入液が圧送される。
【００４６】
インクジェットヘッド１０に対して圧送される導入液を脱気する第１脱気機構３０は、導入液圧送機構２０から圧送された導入液を通過させる中空子よりなる脱気モジュール３２と、この脱気モジュール３２から空気を排出する排気ポンプ３１とから構成される。導入液圧送機構２０から圧送された導入液は、この第１脱気機構３０を通過するときに、そこに混在する空気が排出される。
【００４７】
インクジェットヘッド１０の貯留部１５に対して塗布液を送液する塗布液送液機構４０は、塗布液として、液晶表示基板の製造に使用される水溶性のスペーサ粒子分散液を貯留する第１塗布液貯留槽４１と、この第１塗布液貯留槽４１とインクジェットヘッド１０における供給口１２とを接続する管路４６と、インクジェットヘッド１０を通過した塗布液を貯留する第２塗布液貯留槽４２と、この第２塗布液貯留槽４２とインクジェットヘッド１０における排出口１３とを接続する管路４７と、第２塗布液貯留槽４２と第１塗布液貯留槽４１とを接続する管路４８とを備える。
【００４８】
管路４６中には、上述した第２脱気機構６０および三方切替弁５０が配設されている。また、管路４７には、上述した廃液機構７０に接続する三方切替弁４４が配設されている。さらに、管路４８には、除去液を濾過するためのフィルター４５が配設されている。
【００４９】
なお、管路４６、４７、４８には、図示しない循環ポンプ等を備える塗布液の循環機構が配設されており、塗布液の塗布動作中は塗布液はこの循環機構の作用により、第１塗布液貯留槽４１、第２脱気機構６０、三方切替弁５０、インクジェットヘッド１０、三方切替弁４４、第２塗布液貯留槽４２およびフィルター４５から成る循環路中を循環する。
【００５０】
インクジェットヘッド１０に対して送液される塗布液を脱気する第２脱気機構６０は、第１脱気機構３０と同様、第１塗布液貯留槽４１から送液された塗布液を通過させる中空子よりなる脱気モジュール６２と、この脱気モジュール６２から空気を排出する排気ポンプ６１とから構成される。第１塗布液貯留槽４１から送液された塗布液は、この第２脱気機構６０を通過するときに、そこに混在する空気が排出される。
【００５１】
使用済みの導入液または塗布液を排出するための排液機構７０は、三方切替弁４４と排液槽７１とを接続する管路７３と、この管路７３内に配設された開閉弁７２とを備える。使用済みの導入液または塗布液を排出するときには、三方切替弁４４が切り換えられるとともに開閉弁７２が開放され、廃棄すべき導入液または塗布液が排液槽７１に排出される。
【００５２】
図４は、この発明に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填装置を含むインクジェット塗布装置の主要な電気的構成を示すブロック図である。
【００５３】
このインクジェット塗布装置は、装置の制御に必要な動作プログラムが格納されたＲＯＭ８１と、制御時にデータ等が一時的にストアされるＲＡＭ８２と、論理演算を実行するＣＰＵ８３とから成る制御部８０を備える。この制御部８０は、インターフェース８４を介して、インクジェットヘッド１０と接続されている。また、この制御部８０は、インターフェース８４を介して、図１に示す透明基板１を、インクジェットヘッド１０と対向する位置において、その主面と平行な方向に搬送する透明基板搬送機構８５と接続されている。さらに、この制御部８０は、インターフェース８４を介して、上述した開閉弁２４、７２および三方切替弁４４、５０を駆動する電磁弁駆動部８６と、上述したポンプ２３、３１、６１および塗布液の循環機構における循環ポンプを駆動するためのポンプ駆動部８７とに接続されている。
【００５４】
次に、以上のように構成されたインクジェットヘッド１０への塗布液充填装置による塗布液の充填動作について説明する。図５は、この発明に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填方法を示すフローチャートである。
【００５５】
透明基板１への塗布液の塗布動作を実行する前には、インクジェット塗布装置におけるインクジェットヘッド１０への塗布液の充填が完了しているか否かを判定する（ステップＳ１）。そして、インクジェットヘッド１０への塗布液の充填が完了しているときには、後述する透明基板１への塗布液の塗布動作を開始する（ステップＳ６、ステップＳ７）。一方、インクジェットヘッド１０への塗布液の充填動作が完了していないときには、この発明に係る充填動作を開始する。
【００５６】
インクジェットヘッド１０に塗布液を充填するときには、最初に、インクジェットヘッド１０に対して導入液を圧送する（ステップＳ２）。この導入液の圧送工程は、以下のようにして実行される。
【００５７】
すなわち、この第１実施形態としては、導入液として純水を使用する。そして、導入液としての純水を、図２に示す導入液圧送機構２０における導入液貯留槽２１に貯留しておく。また、導入液貯留槽２１内の純水を、チャンバー２２内を加圧する加圧ポンプ２３の作用により、７０ｋＰａ以上の圧力に加圧しておく。また、三方切替弁４４を、インクジェットヘッド１０と排液槽７１とが連通する状態、あるいは、閉止状態としておく。しかる後、開閉弁２４を開放するとともに、三方切替弁５０を、第１脱気機構３０とインクジェットヘッド１０とが連通する状態に切り換える。
【００５８】
これにより、導入液貯留槽２１内の純水は、第１脱気機構３０により脱気された後、７０ｋＰａ以上の圧力をもって、インクジェットヘッド１０に圧送される。インクジェットヘッド１０に圧送された脱気後の純水は、図３に示すインクジェットヘッド１０の供給口１２から主流路１４を介して貯留部１５に浸入する。そしてこの純水は、吐出部１７から吐出される。このときには、インクジェットヘッド１０への純水の圧送に伴って、空気の気泡が貯留部１５内に存在している。
【００５９】
図６は、インクジェットヘッド１０への導入液としての純水の圧送状態を示すタイムチャートである。
【００６０】
インクジェットヘッド１０への導入液としての純水の圧送は、制御部８０の制御によって、電磁弁駆動部８６を介して開閉弁２４を開閉制御することにより実行される。そして、インクジェットヘッド１０への純水の圧送動作は、図６（ａ）に示すように、時間Ｔ２サイクルの間に、時間Ｔ１だけ純水が圧送される間欠動作により行われる。この時間Ｔ２は例えば４秒であり、時間Ｔ１は例えば２秒である。そして、この間欠圧送動作は、２０回乃至２００回繰り返される。
【００６１】
なお、これら加圧ポンプ２３による加圧値や、時間Ｔ１、Ｔ２の長さは、処理に要するタクトや省液目的等に応じて適宜に変更される。
【００６２】
このとき、上述したように、インクジェットヘッド１０の貯留部１５内には、純水の圧送に伴う空気の気泡が存在している。ここで、純水への空気の溶存量は、気体の圧力状態に応じて決定される。このため、貯留部１５内に残存した空気は、その圧力に応じた量が純水中に吸収される。そして、空気の気泡と接している純水中の空気の濃度と気泡の圧力が釣り合った時点で、空気の吸収は終了する。しかしながら、貯留部内への脱気した純水の圧送を継続することにより、空気は継続して純水中に吸収されることになる。
【００６３】
特に、この実施形態においては、導入液としての純水に７０ｋＰａ以上の圧力を付与しておき、この純水を間欠的に圧送することから、空気の気泡を、効率的に脱気させ、圧力が付与された純水中に吸収させることが可能となる。なお、このときの導入液としての純水に付与する圧力としては、７０ｋＰａ以上の圧力であることが好ましく、２００ｋＰａ以上の圧力であることがより好ましい。
【００６４】
再度、図５を参照して、以上の純水の圧送動作により、インクジェットヘッド１０の貯留部１５内から空気の気泡が消滅したか否かを判断する（ステップＳ３）。この判断は、例えば、圧電素子１６の作用により貯留部１５内の純水を加圧して、この純水が吐出部１７から適正に吐出されるか否かで判断する。純水が吐出部１７から適正に吐出されない場合には、空気の気泡が残存していると判断して、再度、脱気された純水の圧送動作を実行する（ステップＳ２）。
【００６５】
なお、一般的には、圧電素子１６の作用による熱エネルギーの付与と圧力変化とにより、純水における空気の溶存量が減少して気泡が発生しやすいことから、インクジェットヘッド１０により純水を吐出することは困難と考えられている。しかしながら、この実施形態のように、脱気した純水を連続してインクジェットヘッド１０に圧送することで、インクジェットヘッド１０により純水を吐出することが可能となっている。
【００６６】
純水が吐出部１７から適正に吐出され、空気の気泡が消滅したと判断できる場合には、インクジェットヘッド１０へ供給する液を、純水から塗布液に切り換える（ステップＳ４）。このときには、三方切替弁５０を、第２脱気機構６０とインクジェットヘッド１０とが連通する状態に切り換えるとともに、三方切替弁４４を、排液槽７１側に切り換える。そして、一定時間が経過し、インクジェットヘッド１０内から純水が完全に排出されれば、三方切替弁４４を、インクジェットヘッド１０と第２塗布液貯留槽４２とが連通する状態に切り換える。
【００６７】
この状態においては、第１塗布液貯留槽４１内の塗布液が、第２脱気機構６０により脱気された後、インクジェットヘッド１０に供給される。そして、この脱気された塗布液は、インクジェットヘッド１０の供給口１２から主流路１４を介して貯留部１５に浸入する。このときには、貯留部１５内には、空気の気泡は存在していない。また、塗布液は第２脱気機構６０の作用により脱気されている。そして、貯留部１５内の塗布液は、圧電素子１６の作用により吐出部１７から吐出される。また、一部の塗布液は、インクジェットヘッド１０における排出口１３を介して第２塗布液貯留部４２に回収される。
【００６８】
導入液としての純水と塗布液との切替が完了すれば（ステップＳ５）、透明基板１への塗布液の塗布を開始する。この場合には、図４に示す透明基板搬送機構８５により、透明基板１をインクジェットヘッド１０の吐出部１７と対向する位置において、その主面と平行な方向に搬送する（ステップＳ６）。そして、インクジェットヘッド１０における圧電素子１６の作用により、貯留部１５内の塗布液を吐出部１７から透明基板１の表面に向けて吐出させることにより、塗布液の塗布を実行する（ステップＳ７）。
【００６９】
なお、上述した実施形態においては、インクジェットヘッド１０への導入液としての純水の圧送工程は、間欠的に実行される。これにより、純水の使用量を低減させながら貯留部１５内の空気の気泡を脱気した純水中に効率的に吸収することが可能となる。このとき、純水の間欠圧送動作は、供給時間を１乃至４秒程度とした状態で、２０回乃至２００回繰り返すことが好ましい。
【００７０】
ただし、この純水の圧送動作を、図６（ａ）に示すように間欠的に実行するかわりに、図６（ｂ）に示すように連続的に実行してもよい。この場合においては、純水の連続圧送時間Ｔ３は、２００秒以上４００秒以下とすることが好ましい。このように、２００秒以上連続して脱気した純水を圧送することにより、インクジェットヘッド１０の貯留部１５内に存在する空気の気泡を脱気した純水中に吸収させて消滅させることが可能となる。なお、この圧送時間は、より長い方が効果的ではあるが、これを４００秒以上とした場合には、気泡の消滅に寄与しない無駄な純水が使用されることになり、好ましくない。
【００７１】
以上のように、この発明の第１実施形態に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填方法によれば、簡単な構成でありながら、インクジェットヘッド１０内に気泡が存在することによる吐出不良の発生を有効に防止することが可能となる。
【００７２】
次に、この発明に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填方法の他の実施形態について説明する。
【００７３】
上述した第１実施形態においては、導入液として純水を使用している。これに対して、この発明の第２実施形態に係るインクジェットヘッド１０への塗布液充填方法においては、導入液として、第１塗布液貯留槽４１に貯留された塗布液と同様の塗布液を使用している。
【００７４】
この第２実施形態においては、図２に示す導入液圧送機構２０の導入液貯留槽２１内に、予め、第１塗布液貯留槽４１に貯留された塗布液と同様の塗布液を貯留しておく。そして、導入液圧送機構２０により、インクジェットヘッド１０に対して、第１実施形態の純水に代えて塗布液を圧送する。その他の動作は、基本的には上述した第１実施形態と同様である。但し、導入液の圧送工程（ステップＳ２）で使用されインクジェットヘッド１０内に残留する塗布液は、排液槽７１に排出されるのではなく、そのまま透明基板１への塗布に使用される。
【００７５】
この第２実施形態においては、導入液と塗布液が同じ液であることから、導入液と塗布液との切替工程（ステップＳ５）において、厳密な管理が不要となるという効果を奏する。なお、この実施形態のように導入液として塗布液を使用する場合には、導入液として使用した塗布液を透明基板１への塗布に再利用するようにしてもよい。
【００７６】
また、上述の実施形態では、第１脱気機構３０を導入液の送液方向に関して導入液圧送機構２０の後段に配置し、導入液圧送機構２０からインクジェットヘッド１０へ圧送される導入液に対して脱気を行ったが、これに限定されず、第１脱気機構３０を導入液の送液方向に関して導入液圧送機構２０の前段に配置して、予め導入液に対して脱気を行ってから導入液貯留槽２１に供給してもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１      透明基板
５      スペーサ領域
７      ブラックマトリックス
１０    インクジェットヘッド
１２    供給口
１３    排出口
１４    主流路
１５    貯留部
１６    圧電素子
１７    吐出部
２０    導入液圧送機構
２１    導入液貯留槽
２２    チャンバー
２３    加圧ポンプ
３０    第１脱気機構
３１    脱気モジュール
４０    塗布液送液機構
４１    第１塗布液貯留槽
４２    第２塗布液貯留槽
４４    三方切替弁
５０    三方切替弁
６０    第２脱気機構
６１    脱気モジュール
７０    排液機構
７１    排液槽
８０    制御部
８５    透明基板搬送機構
８６    電磁弁駆動部
８７    ポンプ駆動部
【図１】
2011031128.tif 000003
【図２】
2011031128.tif 000004
【図３】
2011031128.tif 000005
【図４】
2011031128.tif 000006
【図５】
2011031128.tif 000007
【図６】
2011031128.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成22年6月8日(2010.6.8)
【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】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
請求項９に記載のインクジェットヘッドへの塗布液充填装置において、
前記導入液圧送機構は、圧力が付与された導入液を間欠的に前記インクジェットヘッドに圧送するインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】
請求項１０に記載のインクジェットヘッドへの塗布液充填装置において、
前記導入液圧送機構においては、圧力が付与された導入液を２００秒乃至４００秒連続して前記インクジェットヘッドに圧送するインクジェットヘッドへの塗布液充填装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
このインクジェットヘッドへの塗布液充填工程においては、インクジェットヘッドにおける塗布液の貯留部に対して、加圧した塗布液を圧送するようにしている。また、インクジェットヘッドにインクジェット用インクを充填する際に、溶剤および表面張力調整剤を含み、溶剤および表面張力調整剤の成分比率がインクジェットヘッド用インクにおける成分比率よりそれぞれ高いインク充填補助剤をインクジェット用インクより先にインクジェットヘッドに充填する方法も提案されている（特許文献１参照）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、特許文献１に記載されたように、溶剤および表面張力調整剤を含むインク充填補助剤を使用した場合には、溶剤への引火による事故の発生を防止するため、十分な防爆対策等の安全対策が必要となり、装置全体の製造コストが増大する。さらに、塗布液として水溶性の塗布液を使用した場合には、溶剤を含む充填補助剤を使用することができないという問題もある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、前記導入液圧送機構は、圧力が付与された導入液を間欠的に前記インクジェットヘッドに圧送する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
請求項１２に記載の発明は、請求項１０に記載の発明において、前記導入液圧送機構においては、圧力が付与された導入液を２００秒乃至４００秒連続して前記インクジェットヘッドに圧送する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
なお、この加圧ポンプ２３は、導入液貯留槽２１内の導入液を７０ｋＰａ（キロパスカル）以上の圧力で加圧する。このため、インクジェットヘッド１０には、この導入液圧送機構２０の作用により、７０ｋＰａ以上の圧力が付与された導入液が圧送される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
このとき、上述したように、インクジェットヘッド１０の貯留部１５内には、純水の圧送に伴う空気の気泡が存在している。ここで、純水への空気の溶存量は、気体の圧力状態に応じて決定される。このため、貯留部１５内に残存した空気は、その圧力に応じた量が純水中に吸収される。そして、空気の気泡と接している純水中の空気の分圧と気泡の圧力が釣り合った時点で、空気の吸収は終了する。しかしながら、貯留部内への脱気した純水の圧送を継続することにより、空気は継続して純水中に吸収されることになる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
１      透明基板
５      スペーサ領域
７      ブラックマトリックス
１０    インクジェットヘッド
１２    供給口
１３    排出口
１４    主流路
１５    貯留部
１６    圧電素子
１７    吐出部
２０    導入液圧送機構
２１    導入液貯留槽
２２    チャンバー
２３    加圧ポンプ
３０    第１脱気機構
３２    脱気モジュール
４０    塗布液送液機構
４１    第１塗布液貯留槽
４２    第２塗布液貯留槽
４４    三方切替弁
５０    三方切替弁
６０    第２脱気機構
６１    脱気モジュール
７０    排液機構
７１    排液槽
８０    制御部
８５    透明基板搬送機構
８６    電磁弁駆動部
８７    ポンプ駆動部