(57)【要約】【課題】  へッドユニットの交換が容易で、かつ描画精度の高いカラーフィルタ製造装置およびカラーフィルタを提供する。【解決手段】複数のインクジェットヘッドを光透過性の基体に対して相対的に走査させながら着色剤を吐出させ、基体上に着色剤により着色されたフィルタエレメントを複数個並べて形成してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置において、複数のへッドをユニット化し、ヘッドユニットを保持機構により製造装置本体に取り付けるとともに、保持機構の基準面からヘッドユニットの取り付け基準面の位置を検出し、前記ヘッドユニットの姿勢を検出し、補正する。【選択図】  図１
2005049897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインクジェットヘッドを光透過性の基体に対して相対的に走査させながら着色剤を吐出させ、前記基体上に前記着色剤により着色されたフィルタエレメントを複数個並べて形成してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置であって、
前記複数のへッドをユニット化し、該ヘッドユニットを保持機構により製造装置本体に取り付けるとともに、前記保持機構の基準面から前記ヘッドユニットの取り付け基準面の位置を検出し、前記ヘッドユニットの姿勢を検出し、補正することを特徴とするカラーフィルタ製造装置。
【請求項２】
複数のインクジェットヘッドを基体に対して走査させながら着色剤を吐出させ、前記基体上に前記着色剤により着色されたフィルタエレメントを形成してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置であって、
前記複数のへッドをユニット化したヘッドユニットと、
該ヘッドユニットを製造装置本体に取付けるための保持機構と、
前記保持機構の基準面から前記ヘッドユニットの取り付け基準面の位置及び／または姿勢を検出する検出手段と、
検出された前記ヘッドユニットの位置／及び姿勢を補正する補正手段とを有することを特徴とするカラーフィルタ製造装置。
【請求項３】
前記保持機構は、前記ヘッドユニットの頂部に設けられた保持用フランジと、前記製造装置本体に設けられ該フランジを上方から保持するチャックを含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のカラーフィルタ製造装置。
【請求項４】
前記保持機構と前記へッドユニットが接触する部分の少なくとも一部に減衰効果の高い部材を用いていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のカラーフィルタ製造装置。
【請求項５】
前記保持機構は、圧力を利用して前記ヘッドユニットの保持力を向上させるロック強化機構を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラーフィルタ製造装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のカラーフィルタ製造装置により製造されたことを特徴とするカラーフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラーテレビやパーソナルコンピュータ等に使用されるカラー液晶ディスプレイなどのカラーフィルタおよびそれを製造する技術に関し、特にインクジェット記録技術を利用したカラーフィルタ製造装置ならびにそのカラーフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラーフィルタの製造方法としては、染料法、顔料分散法、電着法、そして印刷法等がある。染料法とは、ガラス基板上に染料用の材料である水溶性の高分子材料の層を形成し、これをフォトリソグラフィにより所望のパターンに形成し、そしてこのガラス基板を染料層に浸漬して着色されたパターンを得る工程をＲ，Ｇ，Ｂ３色につき３回繰り返すことによりカラーフィルタを形成するものである。
【０００３】
電着法とは、ガラス基板上に透明電極パターンを形成し、このガラス基板を顔料、樹脂、電解液等の入った電着塗料液に浸漬して単色を電着させる工程をＲ，Ｇ，Ｂ３色につき３回繰り返し、そして焼成することによりカラーフィルタを形成するものである。
【０００４】
そして印刷法とは、熱硬化型の樹脂に顔料を分散させたものを用いた印刷を３回繰り返すことによりＲ，Ｇ，Ｂ各色を塗り分け、その後、樹脂を熱硬化させるものである。
【０００５】
この４種類の方法に共通しているのは、Ｒ，Ｇ，Ｂ３色を着色するために同一工程を３回繰り返す必要があり、工程数が多いために、歩留まりが低下し、コストが高くなる、等の欠点を有することである。
【０００６】
さらに、電着法は、形成可能なパターンの形状が限定されるため、ＴＦＴへの適用が困難である。また印刷法は、解像性が悪くパターン微細化への対応が困難である等の欠点を有する。
【０００７】
そこで、これらの欠点を補うべくガラス基板上にインクジェットを吐出させてフィルタのパターンを形成する技術が提案されている（特開昭５９−７５２０５号、特開昭６３−２３５９０１号、特開平１−２１７３２０号等）。
そして、このインクジェットを用いる技術においては、各インクジェットヘッドのノズル並び方向の位置を高精度に合わせ、かつ、描画動作中もそのノズルの位置関係を維持することが重要である。このため、手動マイクロメータヘッドとくさび機構を用いた位置調整機構とロック機構によるへッド位置調整機構が提案されている（特開平９−４９９１９号、特開平９−４９９２１号等）。
また、上記のインクジェットを用いる技術において生産装置の稼働率を考えるとこのインクジェットヘッドを簡易に交換することが必要である。このためへッドをユニット化し、装置にへッドユニットの着脱保持機構を用いた構成が提案されている（特開平９−４９９２０号）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のへッドユニット着脱保持機構は、チャック部の保持剛性が弱く、かつ、へッドユニットに要望される高精度位置決め機能のためへッドユニットが重くなり、へッド保持部の全構成体の動特性が低く描画中の外乱特性が劣化し、描画精度が劣化し、ひどい時には、混色が発生するという問題があった。ここで、ヘッドユニットの各ヘッドの相対位置の合せに掛かる時間は、着弾位置の測定個数のサンプル数を多く取っているため２へッドユニットで１時間程度かかり、生産装置の稼働率を低下させている大きな原因の１つである。このため、簡易へッド位置調整装置で各へッドの相対位置関係を合せたへッドユニットを描画装置に取り付けることにより時間短縮を図っているが、チャックの姿勢変化による相対位置への影響を除去する必要がある。
本発明は上述の従来例における問題点に鑑みなされたものであり、へッドユニットの交換が容易で、かつ描画精度の高いカラーフィルタ製造装置およびカラーフィルタ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】
【０００９】
上記の第１の目的を達成するために、本発明の第１のカラーフィルタ製造装置は、複数のインクジェットヘッドを光透過性の基体に対して相対的に走査させながら着色剤を吐出させ、前記基体上に前記着色剤により着色されたフィルタエレメントを複数個並べて形成してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置であって、
前記複数のへッドをユニット化し、該ヘッドユニットを保持機構により製造装置本体に取り付けるとともに、前記保持機構の基準面から前記ヘッドユニットの取り付け基準面の位置を検出し、前記ヘッドユニットの姿勢を検出し、補正することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の第２のカラーフィルタ製造装置は、複数のインクジェットヘッドを基体に対して走査させながら着色剤を吐出させ、前記基体上に前記着色剤により着色されたフィルタエレメントを形成してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置であって、
前記複数のへッドをユニット化したヘッドユニットと、
該ヘッドユニットを製造装置本体に取付けるための保持機構と、
前記保持機構の基準面から前記ヘッドユニットの取り付け基準面の位置及び／または姿勢を検出する検出手段と、
検出された前記ヘッドユニットの位置／及び姿勢を補正する補正手段とを有することを特徴とする。
さらに、本発明の第３のカラーフィルタ製造装置は、前記保持機構は、前記ヘッドユニットの頂部に設けられた保持用フランジと、前記製造装置本体に設けられ該フランジを上方から保持するチャックを含むことを特徴とする。
さらに、本発明の第４のカラーフィルタ製造装置は、前記保持機構と前記へッドユニットが接触する部分の少なくとも一部に減衰効果の高い部材を用いていることを特徴とする。
さらに、本発明の第５のカラーフィルタ製造装置は、前記保持機構は、圧力を利用して前記ヘッドユニットの保持力を向上させるロック強化機構を有することを特徴とする。
さらに、本発明のカラーフィルタは、前記記載のカラーフィルタ製造装置により製造されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明のカラーフィルタ製造装置によれば、ヘッドユニットを保持することにより、ヘッド取り付け部の動特性を向上することができ、高精度なヘッドと基板の位置決めを行なうことができる。
これにより、本発明の混色の無い高画質なカラーフィルタの製作を行なうことが可能であり、かつ、描画スピードの向上も可能であり、生産性の向上も期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を図面を参照して、その実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１に係るカラーフィルタ製造装置の概略図である。同図において、１は装置搭載用の定盤、２は定盤１を支持し、外部振動を遮断するための除振台、３は定盤１上に設けられた、大ストローク移動を行なうＸＹステージ、４はＲ，Ｇ，Ｂ３色の描画へッド、５は３色の描画ヘッドを交換および位置調整しやすくするためにユニット化したヘッドユニットであり各ヘッドの相対位置調整機構を有している。６はカラーフィルタを形成する基板、７は基板６のＸ，Ｙ，θ方向の基板アライメント検出用光学系、８はＺ検出用光学系、９は描画ヘッド４が吐出するインクの着弾位置検出用光学系、１０はヘッドユニット５を保持するチャックおよびヘッドユニット５のθ調整用アクチュエータ、１１はへッドユニット５の位置調整およびヘッドユニット交換用の走査直交方向移動機構（ヘッドユニット移動機構）、１２は測長用のレーザ、１３は測長用の超平面ミラー、１４はへッドの乾燥防止のためのキャップユニット、１５はヘッドフェイス面を拭くためのクリーニングユニット、１６はキャップユニット１４およびクリーニングユニット１５を洗浄するための洗浄ユニット、１７はキャップユニット１４および洗浄ユニット１５を描画ヘッド４の下まで移動する駆動系である。
【００１４】
図２は、ＸＹステージ３の詳細図である。ＸＹステージ３の可動部には、Ｚ−チルト用アクチュエータおよびθ機構が構成されている。同図において、２０は基板保持プレート、２１はＺ−チルト用アクチュエータ、２２はＺ−チルト用ガイド、２３はθ回転方向アクチュエータ、２４はθ回転方向ガイド、２５はＸＹ可動ベースである。
【００１５】
上記構成において、カラーフィルタの製造時には、図３に示すように、基板６をＸＹステージ３に搭載する（ステップＳ５１）と、基板６の面がアライメント検出光学系７の検出範囲（焦点深度）に収まるようにＸＹステージ３のＺ−チルト調整機構（アクチュエータ２１および２２）によりＺ−チルト方向の位置を合わせる（ステップＳ５２）。その後、アライメント検出用光学系７により、基板６上のアライメントマークが基準位置になるように、Ｘ，Ｙ，θ３方向のズレ量を検出する（ステップ５３)。ここで、アライメント検出用光学系７は、ＣＣＤ等のセンサでアライメントマークを読み取り、そこで得られた画像情報を画像処理部で解析しズレ量を算出する。この検出は、複数のマークを複数の検出系で行なってもよいし、複数の検出マークを１ヶ所の検出系でステージを移動させて行なってもよい。この検出結果に基づき、θ成分のズレは、ＸＹステージ３のθ調整機構（θ回転方向アクチュエータ２３とθ回転方向ガイド２４）により補正し、Ｘ方向のズレは、ＸＹステージ３のＸ位置を合わせることにより補正する（ステップ５４）。また、Ｙ方向（描画走査方向）のズレは、ＸＹステージ３のＹ位置合わせ、あるいは描画へッド４からの吐出タイミングを制御することにより行なう。基板位置合わせ後、描画動作を行なう（ステップＳ５５）。描画終了後、基板の排出（ステップＳ５６）および搭載（ステップＳ５１）動作時にへッド機能維持のためのヘッドクリーニングシーケンス（ステップＳ５７）およびヘッドキャップ（ステップＳ５８）を行なう。また、へッドクリーニング機構およびへッドキャップ機構の洗浄は、描画動作中（ステップＳ５５）等に行ない、きれいな状態を保っている。
【００１６】
ここで、描画へッド４の位置、すなわちインクの着弾位置は、ヘッドユニット５を装置に取り付けた際、インクを吐出し着弾位置検出用光学系９を用いてＸＹステージ３の位置座標を基準にインクの着弾位置を検出し、ヘッドユニット５に構成されている各ヘッド相対位置調整機構とへッドユニットθ調整用アクチュエータ１０およびへッドユニット走査直交方向移動機構１１により調整する。この時、着弾位置検出用光学系９と基板アライメント検出光学系７の位置関係を求めておくことにより、基板とヘッドの位置を合せることが可能となる。本実施例では、着弾位置検出用光学系９と基板アライメント検出光学系７を別にしたが、同じ光学系を用いてもよい。
【００１７】
このヘッドユニット５の各ヘッド相対位置調整を行なう機構について次に説明する。図４は、本発明の特徴であるへッドユニット５の各へッド相対位置調整機構の詳細図である。
【００１８】
ヘッドユニット５は、基本的にはＲ，Ｇ，Ｂの３色のへッドのセットにより構成され、その３色のヘッドについて、１色のへッド位置を基準にし各へッドの相対位置関係を調整する機構を有している。本実施例では、中央に配置されたＧヘッドを基準としている。３０は相対位置基準となるＧへッド、３１はＲへッド、３２はＢヘッド、３３はＲヘッド３１のＸ方向の相対位置調整を行なうマイクロメータヘッド、３４はマイクロメータへッド３３の移動量を縮小するためのくさびであり調整分解能をあげている、３５はＲへッド３１のＸ方向の相対位置を微調整する圧電素子、３６は圧電素子３５およびくさび３４の調整時のガタを除去するために予圧を負荷するためのバネ、３７はＲへッド３１のＸ方向移動のための弾性変形ガイド、３８はＲへッドθ調整用のマイクロメータヘッドであり、Ｘ方向調整と同様にくさびを用いている。３９はＲへッド３１のθ方向の弾性変形ガイド、４０はＢヘッドＸ方向の相対位置調整用のマイクロメータヘッド、４１はＢへッド３２のθ方向相対位置調整用のマイクロメータヘッド、４２はヘッドユニット５を装置に搭載するための保持部である。また、θ方向相対位置調整機構には、圧電素子を用いておらず、マイクロメータヘッドとくさびによる調整だけである。この機構でも２秒以下のθ方向の分解能があり、Ｘ方向への影響は微少である。実際に評価したところ問題はなかった。Ｂへッド３２の相対位置調整機構は、Ｒへッド３１の相対位置調整機構と同様である。
【００１９】
また、各ヘッドの相対位置調整とヘッドユニット全体の位置調整は、図５のようなアライメントパターンを描画し、着弾位置から各θとＲ−Ｇ，Ｇ−Ｂ間のＸ方向の間隔５０とθ方向５１のズレ量およびステージとの位置関係を着弾位置検出用光学系９を用いて検出する。この検出量を基に各へッドの相対位置調整機構およびへッドユニット位置調整機構により調整する。
【００２０】
実際にＲ，Ｇ，Ｂへッドを取り付け、インクの着弾位置の測定、調整を行なった。測定は、１ヘッドに対し３０ノズルの着弾位置を測定した。１回の測定、調整に要した時間は、５分から７分であった。そして、調整回数は、目標調整値θを±１０秒以下、Ｒ，Ｇ，Ｂの間隔を８８±１ｕｍ以下にしたとき、２〜４回であり、平均２回強であった。また、Ｒ，Ｇ，Ｂの間隔調整をマイクロメータヘッドだけの調整で行なった時の調整回数は、平均４回程度であった。本実施例の構成が、調整のしやすさだけでなく、調整時間においても効果があることがいえる。特に、基板サイズが現在主流の３６０×４６０ｍｍから、５５０×６５０ｍｍになったときの装置の大きさを考慮すると、調整のためにヘッドユニットを調整しやすい位置に移動する必要があり、誤差要因が増えるため、圧電素子による調整は、ヘッドユニットの調整作業位置への移動をせずに調整することを可能にする。
【００２１】
また、本実施例では、装置上でへッドのすべての位置調整を行なったが、あらかじめＲ，Ｇ，Ｂの相対間隔を調整したユニットを描画装置に取り付けることにより、へッドの位置調整時間は、微調整に圧電素子を用いたときには半分程度に短縮でき、また、マイクロメータヘッドだけの調整では２／３程度に短縮することができた。
【００２２】
本実施例では、インクの着弾位置だけで調整量を検出したが、図１５に示すようにＧヘッド３０からのＲ，Ｂへッド３１，３２の位置を計測するセンサ２００を用いることにより描画動作中の相対位置精度を確実に保証することが可能である。図１５において、２００は、うず電流型変位センサなどの変位センサであり、２０１はＧヘッド３０基準にセンサ２００を固定する部材である。
【実施例２】
【００２３】
（色むら防止方法）
本発明の実施例２について説明する。図６は、インクが基体６に着弾した状態を示す模式図である。同図において、６０はブラックマトリクス、６１は混色を防ぐための混色防止層、６２はカラーフィルタの開口部、６３はＲのインク着弾点、６４はＧのインク着弾点、６５がＢのインク着弾点である。この着弾したインクは、図７の特に（ｂ）に示すように、中心の濃度が高く、端の濃度が薄いという濃度分布をもっており、それが色ムラとして現われ、カラーフィルタの性能を劣化させている。また、この濃度分布およびインクの広がり具合は、インクの種類により違う特性を示すことが多い。
【００２４】
この問題に対し、実施例１の図４に示す各ヘッドの相対位置調整構成を用い、インクごと、すなわちへッドごとに着弾位置を微小量ずらした描画方法によりカラーフィルタを製作することにより色ムラを低減することができる。この模式図を図８に示す。ｄが着弾位置のずらし量である。
【００２５】
本発明者らが実際に用いているインクは広がりやすさがＧ＞Ｒ＞Ｂであり、これを用いて評価した。描画方法は、１つのストライプラインを１往復して描画した。この時の往路と復路のずらし量ｄは、Ｇが０（μｍ）、Ｒが７（μｍ）、Ｂが１５（μｍ）である。この本実施例の方式と微小量ずらし無しによる方式により描画したカラーフィルタをバックライトを透して目視で色ムラを比較したところ、明らかに本方式のカラーフィルタの方が色ムラが少なかった。
【００２６】
以上説明したように、実施例１の構成および方法により、ヘッドの位置調整をすることにより短時間に高精度な位置決めを行なうことができ、また、実施例２に示したように往路と復路で各ヘッド位置を個別のずらし量ずらすことによりムラの無い均一なカラーフィルタを形成することができる。
【実施例３】
【００２７】
図９は、本発明の実施例３に係るカラーフィルタ製造装置の概略図である。同図において、１は装置搭載用の定盤、２は定盤１を支持し、外部振動を遮断するための除振台、３は定盤１上に設けられた、大ストローク移動を行なうＸＹステージ、４はＲ，Ｇ，Ｂ３色の描画へッド、１０１は３色の描画ヘッドを交換および位置調整しやすくするためにユニット化したヘッドユニットである。ヘッドユニット１０１は、各ヘッドの相対位置調整機構を有している。１０２はヘッドユニット１０１を保持するチャック、６はカラーフィルタを形成する基板、７は基板６のＸ，Ｙ，θ方向の基板アライメント検出用光学系、８はＺ検出用光学系、９は描画ヘッド４が吐出するインクの着弾位置検出用光学系、１０３はヘッドユニット１０１のθ調整用アクチュエータ、１１はヘッドユニット１０１の位置調整およびヘッドユニット交換用の走査直交方向移動機構（ヘッドユニット移動機構）、１２は測長用のレーザ、１３は測長用の超平面ミラー、１４はへッドの乾燥防止のためのキャップユニット、１５はヘッドフェイス面を拭くためのクリーニングユニット、１６はキャップユニット１４およびクリーニングユニット１５を洗浄するための洗浄ユニット、１７はキャップユニット１４および洗浄ユニット１５を描画ヘッド４の下まで移動する駆動系である。
【００２８】
ＸＹステージ３は図２に詳細を示す実施例１のものと同様に構成されている。  
【００２９】
上記構成において、カラーフィルタの製造時には、図３に示すように、基板６をＸＹステージ３に搭載する（ステップＳ５１）と、基板６の面がアライメント検出光学系７の検出範囲（焦点深度）に収まるようにＸＹステージ３のＺ−チルト調整機構（アクチュエータ２１および２２）によりＺ−チルト方向の位置を合わせる（ステップＳ５２）。その後、アライメント検出用光学系７により、基板６上のアライメントマークが基準位置になるように、Ｘ，Ｙ，θ３方向のズレ量を検出する（ステップ５３)。ここで、アライメント検出用光学系７は、ＣＣＤ等のセンサでアライメントマークを読み取り、そこで得られた画像情報を画像処理部で解析しズレ量を算出する。この検出は、複数のマークを複数の検出系で行なってもよいし、複数の検出マークを１ヶ所の検出系でステージを移動させて行なってもよい。この検出結果に基づき、θ成分のズレは、ＸＹステージ３のθ調整機構（θ回転方向アクチュエータ２３とθ回転方向ガイド２４）により補正し、Ｘ方向のズレは、ＸＹステージ３のＸ位置を合わせることにより補正する（ステップ５４）。また、Ｙ方向（描画走査方向）のズレは、ＸＹステージ３のＹ位置合わせ、あるいは描画へッド４からの吐出タイミングを制御することにより行なう。基板位置合わせ後、描画動作を行なう（ステップＳ５５）。描画終了後、基板の排出（ステップＳ５６）および搭載（ステップＳ５１）動作時にへッド機能維持のためのヘッドクリーニングシーケンス（ステップＳ５７）およびヘッドキャップ（ステップＳ５８）を行なう。また、へッドクリーニング機構およびへッドキャップ機構の洗浄は、描画動作中（ステップＳ５５）に行ない、きれいな状態を保っている。
【００３０】
また、描画へッド４の位置、すなわちインクの着弾位置は、ヘッドユニット１０１をチャック１０２を介し装置に取り付けた際、インクを吐出し着弾位置検出用光学系９を用いてＸＹステージ３の位置座標を基準にインクの着弾位置を検出し、ヘッドユニット１０１に構成されている各へッド相対位置調整機構とへッドユニットθ調整用アクチュエータ１０３およびヘッドユニット走査直交方向移動機構１１により調整する。この時、着弾位置検出用光学系９と基板アライメント検出光学系７の位置関係を求めておくことにより、基板６とへッド３０〜３２の位置を合せることが可能となる。本実施例では、着弾位置検出用光学系９と基板アライメント検出光学系７を別にしたが、同じ光学系を用いてもよい。
【００３１】
次に、ヘッドユニット１０１の機構について説明する。
図１０は、ヘッドユニットの構成概略を説明するための斜視図である。ヘッドユニット１０１は、基本的にはＲ，Ｇ，Ｂの３色へッドのセットにより構成され、その３色のへッドは、１色のへッド位置を基準にし各へッドの相対位置関係を調整する機構を有している。本実施例では、中央に配置されたＧヘッドを基準としている。３０は相対位置基準となるＧへッド、３１はＲへッド、３２はＢへッド、３３はＲヘッドのＸ方向の相対位置調整を行なうマイクロメータヘッド、３４はマイクロメータヘッド３３の移動量を縮小するためのくさびであり、調整分解能をあげるためのものである。３６はくさび３４の調整時のガタを除去するために予圧を負荷するためのバネ、３７はＲへッド３１のＸ方向移動のための弾性変形ガイド、３８はＲヘッドθ調整用のマイクロメータヘッドであり、Ｘ方向調整と同様にくさび機構を用いている。３９はＲヘッド３１のθ方向の弾性変形ガイド、４０はＢへッドＸ方向の相対位置調整用のマイクロメータヘッド、４１はＢへッド３２のθ方向相対位置調整用のマイクロメータヘッド、４２はへッドユニット１０１を装置に搭載するための保持部フランジである。
【００３２】
図１１はヘッドユニット保持部フランジ４２およびヘッドユニットチャック１０２の機構を説明するための断面図を示す。１１０はへッドユニット保持部フランジ４２の断面であり、１１１は保持力を受ける保持部フランジ４２の先端に付けられたテーパ面、１１２はチャックの保持力を保持部フランジに伝える球、１１３は球１１２を前後させるロッド、１１４はロッドから伝達される保持力の方向を変換するテーパ面、１１５は保持力を発生させるバネ、１１６はチャック保持を解除するための保持力と反対方向の力を発生するためのエアー注入孔、１１７はチャックを描画装置に固定するためのフランジである。
【００３３】
図１２は、本発明の第２の局面で特徴とするチャック１０２のへッドユニット１０１との接触面を示す図である。１２０は基準接触面、１２１はギャップセンサである。本チャック１０２では、チャック時のチャック１０２とヘッドユニット１０１の取り付け面のギャップを３箇所測定し、取り付け時の姿勢をセンシングしている。そして、この姿勢変化を補正値としてへッドユニット１０１の位置調整を行なう。また、この姿勢変化がへッド相対位置に影響する量および方向であれば、へッドユニット１０１をチャック１０２に取り付けた時にマイクロメータヘッド（図１０の３３，３８，４０，４１）により調整をする。これにより、装置に取り付けた時の位置調整が平均３回程度であったものが、平均２回以下にすることができた。
【実施例４】
【００３４】
本発明の実施例４について説明する。図１３は、実施例４の特徴を示すチャック１０２のヘッドユニット１０１との接触面を示す図である。１２０は基準接触面、１２１はギャップセンサ、１２２は減衰効果の高い防振ゴムである。これにより、従来の装置ではチャック１０２とへッドユニット１０１の保持部の剛性が一番小さく、外乱に対し非常に弱かったのに対し、本実施例では、振動整定を短くすることができる。
【００３５】
実際、従来の装置を用いた描画シーケンスでは、ステージを走査動作しながら描画し、その後、走査方向と直行する方向にステップ移動させ、次の走査描画動作を行なっているが、ステップ移動時の加減速による外乱によるヘッドユニット振動のため２秒程度のタイマを入れていた。しかし、本実施例の構成により、このタイマがなくても、描画走査時の助走時間内に振動を収めることができた。
【実施例５】
【００３６】
本発明の実施例５について説明する。図１４は、本発明の実施例３の特徴を示すチャックとヘッドユニットの構成図である。１４０はチャックのホルダー、１４１はへッドユニットの取り付けフランジ、１４２はロックアーム、１４３は圧カシリンダ、１４４は簡易ガイド、１４５は減衰効果の高い防振ゴムである。ロックアーム１４２、圧力シリンダー１４３、簡易ガイド１４４および防振ゴム１４５からなる部分がチャックとヘッドユニットのロック強化機構であり、これによリチャックの保持力および減衰特性を向上させている。このロック機構は、円周上に３個所配置されている。望ましくは、実施例３と同様にチャックに構成されているギャップセンサ１２１によりヘッドユニットのフランジ面の姿勢を許容値内に収めるように圧力制御することが望ましい。本ロック強化機構は、チャック保持機能に関しては、あくまでも補助機構であり、減衰効果の有効利用と若干の保持剛性アップが狙いであり、減衰効果の高い防振ゴムを介しロックしているため圧力シリンダーの発生力は、１〜３ｋｇｆ／ｃｍ２ 程度で良い。
【００３７】
実際に本実施例の構成により評価したところ、ＸＹステージ３の加減速時の最大振幅が約１３（μｍ）あったものが６（μｍ）程度になった。また、従来の装置に適用した本描画シーケンスでは、描画動作中（図３のステップＳ５５）にへッドクリーニング機構およびへッドキャップ機構の洗浄を行なっており、その洗浄水の脈動などによる外乱によりヘッドユニット先端がＸ方向（図９参照）に振幅２（μｍ）程度の振動を持っていたが、本実施例の機構により振幅を１（μｍ）以下にすることができた。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１に係るカラーフィルタ製造装置の主要部の斜視図である。
【図２】図１の装置のＸＹステージの主要部の側面図である。
【図３】図１の装置における基板処理のフローチャートである。
【図４】図１の装置のへッドユニットの斜視図である。
【図５】図１の装置によるヘッドアライメント用描画パターンである。
【図６】図１の装置によるインク着弾の模式図である。
【図７】図１の装置によるインクの濃度分布説明図である。
【図８】図１の装置を用いた実施例２に係る描画方式によるインク着弾模式図である。
【図９】本発明の実施例３に係るカラーフィルタ製造装置の主要部の斜視図である。
【図１０】図９の装置のヘッドユニットの斜視図である。
【図１１】図９の装置のチャックの構成図である。
【図１２】図９の装置の特徴を示すチャック接触面の構成図である。
【図１３】本発明の実施例４の特徴を示すチャック接触面の構成図である。
【図１４】本発明の実施例５の特徴を示すチャック接触面の構成図である。
【図１５】本発明の実施例１の変形例の特徴を示すヘッド位置検出部の構成図である。
【符号の説明】
【００３９】
１：定盤、２：除振台、３：ＸＹステージ、４：描画ヘッド、５：ヘッドユニット、６：基板、７：基板アライメント検出用光学系、８：Ｚ検出用光学系、９：着弾位置検出用光学系、１０：チャックおよびθ調整用アクチュエータ、１１：ヘッドユニット移動機構、１２：測長用のレーザ、１３：超平面ミラー、１４：キャップユニット、１５：クリーニングユニット、１６：洗浄ユニット、１７：キャップおよびクリーニングユニットの移動駆動系、２０：基板保持プレート、２１：Ｚ−チルトアクチュエータ、２２：Ｚ−チルトガイド、２３：θ回転アクチュエータ、２４：θ回転ガイド、２５：ＸＹ可動ベース、３０：Ｇへッド、３１：Ｒへッド、３２：Ｂヘッド、３３：マイクロメータヘッド、３４：くさび機構、３５圧電素子、３６：予圧ばね、３７：弾性変形ガイド、３８：マイクロメータヘッド、３９：弾性変形ガイド、４０：マイクロメータヘッド、４１：マイクロメータヘッド、４２：へッドユニット保持部、５０：Ｘ方向間隔ズレ量、５１：θ方向ズレ量、６０：ブラックマトリクス、６１：混色防止層、６２：開口部、６３：Ｒ着弾、６４：Ｇ着弾、６５：Ｂ着弾、ｄ：ズレ量、１０１：ヘッドユニット、１０２：チャック、１０３：θ調整用アクチュエータ、１１０：フランジ、１１１：テーパ面、１１２：球、１１３：ロッド、１１４：テーパ面、１１５：バネ、１１６：エアー注入孔、１１７：フランジ、１２０：基準接触面、１２１：ギャップセンサ、１２２：防振ゴム、１４０：チャックホルダー、１４１：フランジ、１４２：ロックアーム、１４３：圧力シリンダー、１４４：簡易ガイド、１４５：防振ゴム。
【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】
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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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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