(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズル孔を有するヘッドが装着されるヘッド装着部と、
前記ヘッドに液剤を供給し、前記複数のノズル孔から線状に前記液剤を吐出させる液剤供給部と、
前記複数のノズル孔のそれぞれから線状に吐出される液剤間の間隔を測定して前記ヘッドから吐出される前記液剤の飛翔状態を検査するヘッド検査部と、
を具備し、
前記ヘッドの検査と前記ヘッドの洗浄とを同時に行うことを特徴とするヘッド検査洗浄装置。
【請求項２】
前記液剤供給部から圧力を印加し、前記ノズル孔から前記液剤を線状に吐出させて前記ヘッドの洗浄を行うことを特徴とする請求項１に記載のヘッド検査洗浄装置。
【請求項３】
少なくとも１つ以上の前記線状に吐出される液剤に光を照射する投光部と、
少なくとも１つ以上の前記線状に吐出される液剤の投影画像を取得して解析する投影画像取得解析部と、
を具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘッド検査洗浄装置。
【請求項４】
前記ヘッドを回転させる回転部を具備することを特徴とする請求項３に記載のヘッド検査洗浄装置。
【請求項５】
前記液剤は、インクに含まれる少なくとも１つ以上の溶剤であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のヘッド検査洗浄装置。
【請求項６】
複数のノズル孔を有するヘッドを液剤供給部に連結するヘッド連結ステップと、
前記液剤供給部から前記ヘッドに液剤を供給し、前記複数のノズル孔から線状に前記液剤を吐出させる液剤供給ステップと、
前記複数のノズル孔のそれぞれから線状に吐出される液剤間の間隔を測定して前記ヘッドから吐出される前記液剤の飛翔状態を検査するヘッド検査ステップと、
を具備し、
前記ヘッドの検査と前記ヘッドの洗浄とを同時に行うことを特徴とするヘッド検査洗浄方法。
【請求項７】
前記液剤供給ステップにおいて、前記液剤供給部から圧力を印加し、前記ノズル孔から前記液剤を線状に吐出させて前記ヘッドの洗浄を行うことを特徴とする請求項６に記載のヘッド検査洗浄方法。
【請求項８】
少なくとも１つ以上の前記線状に吐出される液剤に光を照射する投光ステップと、
少なくとも１つ以上の前記線状に吐出される液剤の投影画像を取得して解析する投影画像取得解析ステップと、
を具備することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のヘッド検査洗浄方法。
【請求項９】
前記ヘッドを回転させる回転ステップを具備することを特徴とする請求項８に記載のヘッド検査洗浄方法。
【請求項１０】
前記液剤は、インクに含まれる少なくとも１つ以上の溶剤であることを特徴とする請求項６から請求項９までのいずれかに記載のヘッド検査洗浄方法。
【請求項１１】
請求項６から請求項１０までのいずれかに記載のヘッド検査洗浄方法を具備することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッド検査洗浄装置及びヘッド検査洗浄方法に関する。詳細には、ヘッドの検査と洗浄を同時に行うことのできるヘッド検査洗浄装置及びヘッド検査洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータや携帯電話の普及に伴い、高精細かつ軽薄な表示装置が必要とされる。表示装置は、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイパネル）、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｓｐｌａｙ）である。これらの表示装置の構成部材として、カラーフィルタが用いられる。
【０００３】
カラーフィルタにおける着色層の形成方法として、インクジェット法、染色法、顔料分散法、電着法、印刷法等の各種方法がある。
インクジェット法では、基板上にパターン形成されたインク受容層にインクを付与することにより、着色層が形成される。あるいは、基板上に遮光部により画設された開口部にインクを塗布することにより、着色層が形成される。
【０００４】
カラーフィルタ製造装置は、インクジェットヘッドにインクを供給し、複数のノズル孔からインクを基板に吐出させて着色層を形成する。ノズル孔の加工精度が悪い場合やノズル孔周辺に異物が存在する場合には、インク吐出が不均一となり、着色層に不良が生じる。このため、カラーフィルタ製造装置の運用前にインクジェットヘッドを検査する必要がある。従来は、洗浄後に、インクを供給してインクジェットヘッドの検査が行われる。
【０００５】
また、インクの飛翔曲がりを防止するために、インクジェットヘッドのオリフィス部の吐出口を凸状とするカラーフィルタ製造装置が提案されている（例えば、［特許文献１］参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２１４４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のインクジェットヘッドの洗浄と検査は、カラーフィルタ製造装置取付前あるいは取付後に行われるが、洗浄と検査とは別々に行われ、検査にはインクが用いられる。すなわち、インクジェットヘッドの洗浄を行った後に、インクを供給してインク飛翔検査が行われる。しかしながら、インクジェットヘッドの洗浄と検査とが別工程であり、作業効率が悪いという課題がある。また、インクジェットヘッドの検査時にインクが必要であり、インク消費量が増大するという課題がある。
【０００８】
また、インクジェットヘッドをカラーフィルタ製造装置に取り付けて洗浄とインク飛翔検査を行い、インク飛翔不良を検出した場合には、カラーフィルタ製造装置からインクジェットヘッドを取り外し、再度、検査対象のインクジェットヘッドを取り付け、洗浄、インク供給、インク飛翔検査を行う必要があり、作業負担が増大するという課題がある。
また、インクの飛翔曲がり防止のためにインクジェットヘッドのオリフィス部を加工するのはコスト的負担が大きいという課題がある。
【０００９】
本発明は、以上の課題に鑑みてなされたものであり、ヘッドの洗浄及び検査を効率的に行うことを可能とするヘッド検査洗浄装置およびヘッド検査洗浄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】
【００１０】
前述した目的を達成するために第１の発明は、複数のノズル孔を有するヘッドが装着されるヘッド装着部と、前記ヘッドに液剤を供給し、前記複数のノズル孔から線状に前記液剤を吐出させる液剤供給部と、前記複数のノズル孔のそれぞれから線状に吐出される液剤間の間隔を測定して前記ヘッドから吐出される前記液剤の飛翔状態を検査するヘッド検査部と、を具備し、前記ヘッドの検査と前記ヘッドの洗浄とを同時に行うことを特徴とするヘッド検査洗浄装置である。
【００１１】
ヘッドは、インクジェットヘッド等のヘッドである。ヘッドは、複数のノズル孔を有する。ヘッド装着部は、検査洗浄対象のヘッドを装着するための装置である。ヘッド装着部は、ヘッドの着脱が可能である。溶剤供給部は、ヘッドに液剤を供給する装置である。ヘッド検査洗浄装置は、溶剤供給部からヘッドに液剤を供給し、複数のノズル孔から線状（シャワー状）に液剤を吐出させ、ヘッドの検査と洗浄とを同時に行う。
【００１２】
複数のノズル孔から吐出される液剤の飛翔状態（軌跡）を測定することにより、ヘッドの検査が行われる。例えば、ノズル孔の加工精度に偏りがある場合やノズル孔の周辺に異物がある場合には、吐出される液剤の飛翔状態が不均一になる。
【００１３】
第１の発明では、事前にヘッド検査洗浄装置がヘッドの検査及び洗浄を行い、運用時には良品のヘッドがカラーフィルタ製造装置に装着されるので、カラーフィルタ製造装置においてヘッド交換作業を行う必要がない。また、検査工程と洗浄工程とを同時に行うので、工程数を削減することができる。
【００１４】
また、液剤の吐出間隔を測定してヘッドを検査するようにしてもよい。このように、液剤の吐出間隔を測定してヘッドを検査することによりヘッドの検査の自動化、および効率化を行うことができる。
【００１５】
また、液剤供給部から圧力を印加し、ノズル孔から液剤を線状に吐出させてヘッドの洗浄を行うようにしても良い。このように、ノズル孔に圧力を印加して液剤を吐出させることで、ノズル孔の検査と同時にノズル孔の洗浄を行うことができる。
【００１６】
また、ヘッド検査洗浄装置に、ノズル孔から吐出される液剤に光を照射する投光部と、ノズル孔から吐出される液剤の投影画像を取得して解析する投影画像取得解析部とを設けるようにしても良い。
【００１７】
投光部は、光源である。投光部は、例えば、蛍光、ハロゲン、電球、ＬＥＤライト等の方向性を持つ光源である。
投影画像取得解析部は、吐出液剤の投影画像を撮像するＣＣＤカメラ等の撮像装置や当該投影画像を解析する解析装置を備える。
これにより、吐出液剤の投影画像を画像解析して検査を行い、視認性を向上させて自動的かつ効率的にヘッドの不良を判定することができる。
【００１８】
また、ヘッド検査洗浄装置は、ヘッドを所定の角度だけ回転させて、投光部から照射される光の照射角度を相対的に変えるようにしても良い。
このように、ヘッドを回転させて、異なる方向から吐出液剤の飛翔状態を測定することにより、ヘッドの良否判定の精度を高めることができる。
【００１９】
また、ヘッドに供給する液剤として、インクやインクの溶剤を用いることができる。溶剤はインクに含まれる主要成分であり、インクの吐出特性と溶剤の吐出特性とは酷似するので、インクに代えて溶剤を用いても検査精度に影響はない。
【００２０】
第２の発明は、複数のノズル孔を有するヘッドを液剤供給部に連結するヘッド連結ステップと、前記液剤供給部から前記ヘッドに液剤を供給し、前記複数のノズル孔から線状に前記液剤を吐出させる液剤供給ステップと、前記複数のノズル孔のそれぞれから線状に吐出される液剤間の間隔を測定して前記ヘッドから吐出される前記液剤の飛翔状態を検査するヘッド検査ステップと、を具備し、前記ヘッドの検査と前記ヘッドの洗浄とを同時に行うことを特徴とするヘッド検査洗浄方法である。
【００２１】
第２の発明は、ヘッドの検査とヘッドの洗浄とを同時に行うヘッド検査洗浄方法に関する発明である。
第３の発明は、第２の発明のヘッド検査洗浄方法を備えるカラーフィルタの製造方法に関する発明である。第３の発明のカラーフィルタの製造方法では、第２の発明のヘッド検査洗浄方法によって検査洗浄されたヘッドを用いてカラーフィルタが製造される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、ヘッドの洗浄及び検査を効率的に行うことを可能とするヘッド検査洗浄装置およびヘッド検査洗浄方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明に係るカラーフィルタ製造装置及び製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、以下の説明及び添付図面において、略同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。
【００２４】
（１．ヘッド検査洗浄装置１の構成）
最初に、図１を参照しながら、ヘッド検査洗浄装置１の構成について説明する。
図１は、ヘッド検査洗浄装置１の構成図である。
【００２５】
ヘッド検査洗浄装置１は、制御部２、インクジェットヘッド３が装着されるヘッド装着部２１、移動回転部４、溶剤供給部５、投影検査部６から構成される。
投影検査部６は、光８を放射する投光部７、投影画像取得部９、投影画像解析部１０から構成される。
ヘッド検査洗浄装置１は、インクジェットヘッド３の検査及び洗浄を行う装置である。
【００２６】
インクジェットヘッド３は、カラーフィルタ製造時にカラーフィルタ製造装置（図示せず）に装着され、着色剤等を含むインクを基板上に吐出する装置である。インクジェットヘッド３は、ヘッド装着部２１を介して液剤供給部５に連結される。
ヘッド装着部２１は、インクジェットヘッド３を取り付けて固定する装置である。
【００２７】
移動回転部４は、インクジェットヘッド３の移動、回転及び位置決めを行う装置である。尚、移動機構としては、汎用の移動用アクチュエータやガイド機構を用いることができる。例えば、移動用アクチュエータとして、ステップモータ、サーボモータ、リニアモータを用い、ガイド機構として、直線移動機構、エアースライドを用いることができる。回転機構としては、例えばステップモータ、サーボモータ等を用いることができる。移動回転部４は、ヘッド装着部２１を移動、回転させることで、インクジェットヘッド３の移動、回転を行うことができる。
【００２８】
溶剤供給部５は、制御部２から送られる制御信号に従い、インクジェットヘッド３にインクの溶剤を供給する。尚、溶剤供給部５は、所定の圧力をかけてインクジェットヘッド３に溶剤を供給し、当該インクジェットヘッド３の複数のノズル１１から溶剤２０を線状（シャワー状）に吐出させる。
【００２９】
投光部７は、光源である。投光部７は、例えば、蛍光、ハロゲン、電球、ＬＥＤライト等の方向性を持つ光源である。投光部７は、インクジェットヘッド３の複数のノズル１１から吐出される溶剤２０に光８を照射する。
【００３０】
投影画像取得部９は、溶剤２０の投影画像を取得する装置である。投影画像取得部９は、例えば、ＣＣＤカメラである。
投影画像解析部１０は、投影画像取得部９が取得した溶剤２０の投影画像を演算処理して画像解析する装置である。投影画像解析部１０は、インクジェットヘッド３のノズル１１の吐出不良を自動的に判定する。
【００３１】
制御部２は、演算処理や各装置の動作制御を行う装置である。制御部２は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）やメモリを備える。制御部２は、インクジェットヘッド３に供給する溶剤２０の量、圧力、吐出タイミング等に関する制御信号を溶剤供給部５に送る。また、制御部２は、インクジェットヘッド３の移動、回転、および位置決めに関する制御信号を回転移動部４に送る。
また、制御部２は、投影検査部６の投影画像解析部１０としての機能を備えるようにしても良い。
【００３２】
（２．インクジェットヘッド３の洗浄および検査）
次に、図２〜図４を参照しながら、インクジェットヘッド３の洗浄および検査について説明する。
図２は、インクジェットヘッド３の洗浄及び検査を示すフローチャートである。
【００３３】
まず、インクジェットヘッド３がヘッド検査洗浄装置１のヘッド装着部２１に装着されて固定される（ステップ１００１）。制御部２は、移動回転部４にインクジェットヘッド３の移動や位置決めに関する制御信号を送る。移動回転部４はインクジェットヘッド３の位置を固定する。
【００３４】
制御部２は、インクジェットヘッド３に供給する溶剤の量、圧力、吐出タイミング等に関する制御信号を溶剤供給部５に送る。当該溶剤供給部５は制御信号に基づき、溶剤をインクジェットヘッド３に供給する（ステップ１００２）。
【００３５】
インクジェットヘッド３の複数のノズル１１から所定の圧力を有する溶剤２０が線状（シャワー状）に吐出される。溶剤２０を断続的に滴下させるのではなく、所定の圧力をかけることで溶剤２０を連続的に線状に吐出させることにより、インクジェットヘッド３の複数のノズル１１が洗浄される。同時に、複数のノズル１１から線状に吐出される溶剤２０を測定することによりインクジェットヘッド３のノズル１１の検査が行われる（ステップ１００３）。
【００３６】
図３は、インクジェットヘッド３の検査を示す図である。
投光部７は、インクジェットヘッド３の複数のノズル１１から線状に吐出される溶剤２０に、Ａ方向から光８を照射する。
【００３７】
図４は、投影画像３０を示す図である。
投影画像３０は、インクジェットヘッド３及び溶剤２０をＣ方向から撮像した画像である。投影画像３０は、投影画像取得部９により取得される。
インクジェットヘッド３は、複数のノズル１１−１〜１１−８を備え、それぞれのノズル１１から溶剤２０が吐出される。
【００３８】
投影画像解析部１０は、吐出溶剤２０の投影画像３０を解析して飛翔判定を行う（ステップ１００４）。投影画像解析部１０は、ノズル１１−１〜１１−８から距離１３だけ離れた位置の線状に吐出される溶剤２０の間隔１５−１〜１５−７を測定する。
【００３９】
投影画像解析部１０は、測定した間隔１５−１〜１５−７が等間隔である場合には、インクジェットヘッド３は良品であると判断し（ステップ１００４の「良」）、当該インクジェットヘッド３をカラーフィルタ製造装置（図示せず）に装着して運用する（ステップ１００５）。
【００４０】
投影画像解析部１０は、測定した間隔１５−１〜１５−７が等間隔でない場合には、インクジェットヘッド３が不良であると判断する（ステップ１００４の「不良」）。図４では、間隔１５−６及び間隔１５−７が他の間隔１５−１〜１５−５とは異なるので、ノズル１１−７が不良ノズルとして検出される。不良と判断されたインクジェットヘッド３には、加工精度の偏りやノズル孔周辺に異物が存在する可能性がある。従って、このインクジェットヘッド３は、カラーフィルタ製造装置には装着されない。
【００４１】
このように、本実施の形態では、ヘッド検査洗浄装置１は、インクジェットヘッド３をカラーフィルタ製造装置に取り付ける前に、溶剤２０を用いて洗浄と検査とを同時に行うので、洗浄・検査工程の簡略化と工程削減を行うことができる。
また、インクジェットヘッド３のノズル１１の検査は、溶剤２０の投影画像３０を自動的に解析することにより、検査時間の短縮を図り、検査精度を向上させることができる。
【００４２】
尚、投影画像取得部９は、Ｃ方向から投影画像３０を取得するとして説明したが、投光部７から光８を照射するＡ方向と同じ方向から溶剤２０の画像を取得しても良い。
【００４３】
また、投影画像解析部１０が溶剤２０の投影画像３０を解析してインクジェットヘッド３の良否判定を行うものとして説明したが、検査者が溶剤２０の飛翔状態を目視観察することで、インクジェットヘッド３の不良を判定するようにしても良い。
【００４４】
（３．インクジェットヘッド３の回転）
次に、図５及び図６を参照しながら、インクジェットヘッド３を回転させた時の検査方法について説明する。
【００４５】
図５は、回転後のインクジェットヘッド３−２の検査を示す図である。
回転前のインクジェットヘッド３−１の位置は、図３に示すインクジェットヘッド３の位置と同じであり、投光部７からの光８の照射方向（Ａ方向）とインクジェットヘッド３−１の長手方向（ノズル１１の直列方向）とが垂直を成している。
【００４６】
まず、回転前のインクジェットヘッド３−１の状態で、インクジェットヘッド３−１が良品であると判定され、更に検査精度を上げるためにインクジェットヘッド３−１の角度を変えて検査を行う場合を想定する。
【００４７】
移動回転部４は、制御部２からの制御信号に基づき、ヘッド装着部２１及びインクジェットヘッド３−１をＢ方向に所定の角度だけ回転させる。
以降のインクジェットヘッド３−２の洗浄及び検査の手順は、図２のステップ１００１〜ステップ１００５の処理と同様である。
【００４８】
図６は、投影画像３０ａを示す図である。
投影画像３０ａは、図５のインクジェットヘッド３−２から吐出される溶剤２０ａをＣ方向から撮像した画像である。投影画像３０ａは、投影画像取得部９により取得される。
Ｃ方向と、インクジェットヘッド３−２のノズル１１−１〜１１−８の直列方向とは垂直ではない。従って、投影画像３０ａでは、ノズル１１−１〜１１−８から距離１３だけ離れた位置の線状に吐出される溶剤２０の間隔１７−１〜１７−７は、実際の間隔１５−１〜１５−７より狭く測定される。
【００４９】
投影画像解析部１０は、吐出溶剤２０ａの投影画像３０ａを解析して、飛翔判定を行う。投影画像解析部１０は、ノズル１１−１〜１１−８から距離１３だけ離れた位置の線状に吐出される溶剤２０ａの間隔１７−１〜１７−７を測定する。
【００５０】
回転前の位置での飛翔判定でインクジェットヘッド３−１が良品であると判定されたとしても、Ｂ方向に回転させインクジェットヘッド３−２の位置で飛翔判定を行うと、間隔１７−１〜１７−７が等間隔でなく、不良と判定される場合もある。
【００５１】
このように、インクジェットヘッド３を１方向からだけでなく、回転を加えて複数方向について飛翔検査を行うことにより、高精度にインクジェットヘッド３の良否判定を行うことができる。
【００５２】
（４．実施例）
以下に実施例を示して本発明をさらに具体的に説明する。
【００５３】
［１．実施例１］
［１−１．ヘッド検査洗浄装置（飛翔検査装置）構成］
ヘッドとして、３０ｕｍのノズル孔が１０００ｕｍ間隔で一列に６０個配置されるインクジェットヘッドを用いた。
インクジェットヘッドの洗浄および飛翔検査の液剤として、インクジェット用インクの溶媒を主溶媒とする液剤を用いた。
飛翔検査装置の光学系としては、液剤を照射するストロボと飛翔状態を撮像するＣＣＤカメラを用いた。
液剤をインクジェットヘッドへ供給する液剤供給装置の機構としてチューブポンプを用い、インクジェットヘッド内への異物混入による吐出不良を防止するため、ＳＵＳ（Ｓｔａｉｎｌｅｓｓ  Ｕｓｅｄ  Ｓｔｅｅｌ）製の５ｕｍメッシュフィルターを用いた。
【００５４】
［１−２．ヘッド検査洗浄工程］
上記インクジェットヘッドを用意し、ストロボとＣＣＤカメラの間に液剤の撮像方向とインクジェットのノズル列が直交するように、飛翔検査装置のヘッド装着部に配置した。
上記液剤供給装置によるインクジェットヘッドへの液剤の供給を行った。この時、全ノズル孔から線状に液剤が吐出するまで、チューブポンプの回転を停止状態から序々に単位時間あたりの回転数を上げて液剤供給量を制御した。
液剤飛翔状態を最端ノズルから撮像するため、インクジェットヘッドの最端ノズル孔の位置を撮像可能な視野内へ移動させた。飛翔検査装置の飛翔観察用モニターには隣接する複数のノズル孔から液剤が線状に吐出される画像が映し出されていた。
飛翔検査で良否判定の条件とする吐出された液剤の検出位置をインクジェットヘッドノズル孔から５００ｕｍの距離に設定し、ノズル孔中心から撮像方向と直交する方向に±７０ｕｍの範囲内で吐出されていることを良品とした。
インクジェットヘッドをノズル列方向に定期ピッチにて自動で移動させ、全ノズルを目視観察したが飛翔曲がりは無かった。また、飛翔検査装置の撮像画像から飛翔方向を解析した飛翔検査結果ではカラーフィルタ生産装置でインクジェット塗布した際に混色などの表示で問題となる飛翔不良は検出されなかった。
次に、飛翔検査精度を上げるため、液剤撮像方向からのノズル孔間隔が１７０ｕｍになるようにインクジェットヘッドを中心回転させた。その後、前述した飛翔検査同様に最端ノズルから順次飛翔検査を行ったがカラーフィルタ生産装置でインクジェット塗布した際に混色などの表示で問題となる飛翔不良は検出されなかった。
【００５５】
［１−３．着色層形成用基板作製］
カラーフィルタ用ガラス材として用いられている厚み０．７ｍｍ、横３７０ｍｍ、縦４７０ｍｍのＣｏｒｎｉｎｇ社製ＥＡＧＬＥ２０００を用意し、このガラス基材上にフォトリソグラフィ法にて樹脂製のブラックマトリクスを形成した。
ブラックマトリクスは開口部が１５０μｍ×４１０μｍ、遮光部分の線幅が画素長軸方向に１００μｍ、画素短軸方向に２０μｍとなるように形成し、画素短軸方向に１７０μｍピッチにて２４００（８００×３）画素、画素長軸方向に５１０μｍピッチにて６００画素ずつ配置されるものとした。またこの際、遮光部分の膜厚は平均１．５μｍとした。
上記ブラックマトリクス付ガラス基材に対し、フッ素化合物を導入ガスとしたプラズマ処理を加えることにより、ブラックマトリクスの表面を撥液性に、それ以外の領域（着色層形成用領域）を親液性とした。このとき表面張力４０ｍＮ／ｍの液体との接触角は、ブラックマトリクス上で６０°、着色層形成用領域で１０°であった。
【００５６】
［１−４．着色層形成工程］
上記親疎液性を有する着色層形成用基板に対し、上記液剤飛翔検査で良品と判定したインクジェットヘッドを用いて着色層形成用塗工液を塗布した。着色層形成用塗工液は、カラーフィルタ用顔料と熱硬化型樹脂等からなるＲＧＢ各色の顔料分散型インクを用い、１つの開口部（着色層形成用領域）あたり５０滴にて所望のカラーフィルタの色が表現できるように濃度を設計したものを用いた。
上記インクジェットヘッドは、１色につき１ヘッド、すなわちＲＧＢ３色にて３ヘッドを用いた。インクジェットヘッドへの印加電圧は７５Ｖ、パルス幅は２μｓに設定した。
塗布は、各着色層形成用領域（１画素）あたり１ノズルが配置されるように位置決めして行い、ノズルから吐出された着色層形成用塗工液の各液滴が、上記着色層形成用領域内に着弾するように行った。また、着色層形成用塗工液は画素短軸方向にＲＧＢの順に繰り返し配置し、画素長軸方向には同色が並ぶように配置した。そして、インクジェットヘッドを画素長軸方向に走査しつつ着色層形成用塗工液を塗布した。この際、各色の着色層形成用塗工液は開口部全域に塗れ広がり、かつ異なる色同士混色することは無かった。
【００５７】
［１−５．プリベイク工程］
上記着色層形成用塗工液を着弾させたカラーフィルタ用基板を加熱機構を備えた減圧加熱乾燥装置内に配置し減圧加熱乾燥した。
基板と加熱機構を備えるステージとのギャップはＳＵＳ製の５ｍｍピンを用いて設定した。加熱設定温度は３０℃とした。減圧圧力は１０Ｐａ、減圧保持時間７０ｓｅｃに設定した。尚、設定減圧圧力到達時間は１５ｓｅｃであった。この時の基板温度は３０℃であった。
プリベイク後の着色層形成用塗工液は、先端の直径が１２μｍの針で５ｍｇの圧力にて表面を触針しても傷が入らない程度に固化し、混色しない状態であった。
【００５８】
［１−６．ポストベイク工程］
上記プリベイク工程が終了したカラーフィルタ用基板を２００度のオーブンに設置し、３０分間ポストベイクを行った。
【００５９】
［１−７．着色層形状検査工程］
上記ポストベイク後のカラーフィルタ用基板は、混色、クラック、表面荒れ、色ムラ等、表示に影響を及ぼすといった欠陥が無く、良質なカラーフィルタ用基板が作製できた。
【００６０】
［２．実施例２］
［２−１．ヘッド検査洗浄装置（飛翔検査装置）構成］
［実施例１］と同様であるので説明を省略する。
【００６１】
［２−２．ヘッド検査洗浄工程］
実施例１とは別のインクジェットヘッドを用意し、ストロボとＣＣＤカメラの間に液剤の撮像方向とインクジェットのノズル列が直交するように、飛翔検査装置のヘッド装着部に配置した。
上記液剤供給装置によるインクジェットヘッドへの液剤の供給を行った。この時、全ノズル孔から線状に液剤が吐出するまで、チューブポンプの回転を停止状態から序々に単位時間あたりの回転数を上げて液剤供給量を制御した。
液剤飛翔状態を最端ノズルから撮像するため、インクジェットヘッドの最端ノズル孔の位置を撮像可能な視野内へ移動させた。飛翔検査装置の飛翔観察用モニターには隣接する複数のノズル孔から液剤が線状に吐出される画像が映し出されていた。
飛翔検査で良否判定の条件とする吐出された液剤の検出位置をインクジェットヘッドノズル孔から５００ｕｍの距離に設定し、ノズル孔中心から撮像方向と直交する方向に±７０ｕｍの範囲内で吐出されていることを良品とした。
インクジェットヘッドをノズル列方向に定期ピッチにて自動で移動させ、全ノズルを目視観察したが飛翔曲がりは無かった。また、飛翔検査装置の撮像画像から飛翔方向を解析した飛翔検査結果では、ノズル孔配列方向の飛翔曲がりにおいて５０ｕｍの飛翔曲がりが検出されたがカラーフィルタ生産装置でインクジェット塗布した際に混色などの表示で問題となる飛翔不良は検出されなかった。
次に、飛翔検査精度を上げるため、液剤撮像方向からのノズル孔間隔が１７０ｕｍになるようにインクジェットヘッドを中心回転させた。その後、前述した飛翔検査同様に最端ノズルから順次飛翔検査を行ったがカラーフィルタ生産装置でインクジェット塗布した際に混色などの表示で問題となる飛翔不良は検出されなかった。
【００６２】
［２−３．着色層形成用基板作製］
［実施例１］と同様であるので説明を省略する。
【００６３】
［２−４．着色層形成工程］
［実施例１］と同様であるので説明を省略する。
【００６４】
［２−５．プリベイク工程］
［実施例１］と同様であるので説明を省略する。
【００６５】
［２−６．ポストベイク工程］
［実施例１］と同様であるので説明を省略する。
【００６６】
［２−７．着色層形状検査工程］
上記ポストベイク後のカラーフィルタ用基板は、混色、クラック、表面荒れ、色ムラ等、表示に影響を及ぼすといった欠陥が無く、良質なカラーフィルタ用基板が作製できた。
【００６７】
［３．実施例３］
［３−１．ヘッド検査洗浄装置（飛翔検査装置）構成］
［実施例１］と同様であるので説明を省略する。
【００６８】
［３−２．ヘッド検査洗浄工程］
実施例１および実施例２とは別のインクジェットヘッドを用意し、ストロボとＣＣＤカメラの間に液剤の撮像方向とインクジェットのノズル列が直交するように、飛翔検査装置のヘッド装着部に配置した。
上記液剤供給装置によるインクジェットヘッドへの液剤の供給を行った。この時、全ノズル孔から線状に液剤が吐出するまで、チューブポンプの回転を停止状態から序々に単位時間あたりの回転数を上げて液剤供給量を制御した。
液剤飛翔状態を最端ノズルから撮像するため、インクジェットヘッドの最端ノズル孔の位置を撮像可能な視野内へ移動させた。飛翔検査装置の飛翔観察用モニターには隣接する複数のノズル孔から液剤が線状に吐出される画像が映し出されていた。
飛翔検査の良否判定条件としては、インクジェットヘッドノズル孔からの吐出された液剤の長さが５００ｕｍの位置で、ノズル孔中心から撮像方向と直行する方向に±７０ｕｍの範囲内で吐出されていることを良品の判定基準とした。
インクジェットヘッドをノズル列方向に定期ピッチにて自動で移動させ、全ノズルを目視観察したが飛翔曲がりは無かった。また、飛翔検査装置の撮像画像から飛翔方向を解析した飛翔検査結果では、９５ｕｍの飛翔曲がりが検出され、不良ヘッドと判断した。
【００６９】
［３−３．着色層形成用基板作製］
［実施例１］と同様であるので説明を省略する。
【００７０】
［３−４．着色層形成工程］
上記液剤飛翔検査において不良品と判定したヘッドは本来であればカラーフィルタ生産装置への搭載は無いが、上記親疎液性を有する着色層形成用基板に対し、着色層形成用塗工液を塗布した。着色層形成用塗工液は、カラーフィルタ用顔料と熱硬化型樹脂等からなるＲＧＢ各色の顔料分散型インクを用い、１つの開口部（着色層形成用領域）あたり５０滴にて所望のカラーフィルタの色が表現できるように濃度を設計したものを用いた。
上記インクジェットヘッドは、１色につき１ヘッド、すなわちＲＧＢ３色にて３ヘッドを用いた。インクジェットヘッドへの印加電圧は７５Ｖ、パルス幅は２μｓに設定した。
塗布は、各着色層形成用領域（１画素）あたり１ノズルが配置されるように位置決めして行い、ノズルから吐出された着色層形成用塗工液の各液滴が、上記着色層形成用領域内に着弾するように行った。また、着色層形成用塗工液は画素短軸方向にＲＧＢの順に繰り返し配置し、画素長軸方向には同色が並ぶように配置した。そして、インクジェットヘッドを画素長軸方向に走査しつつ着色層形成用塗工液を塗布した。
【００７１】
［３−５．プリベイク工程］
［実施例１］と同様であるので説明を省略する。
【００７２】
［３−６．ポストベイク工程］
［実施例１］と同様であるので説明を省略する。
【００７３】
［３−７．着色層形状検査工程］
上記ポストベイク後のカラーフィルタ用基板は、塗布方向に定期ピッチのスジムラが確認された。また、上記スジムラ内に混色が確認でき、良質なカラーフィルタ用基板は作製出来なかった。
【００７４】
［４．実施例４］
［４−１．ヘッド検査洗浄装置（飛翔検査装置）構成］
［実施例１］と同様であるので説明を省略する。
【００７５】
［４−２．ヘッド検査洗浄工程］
実施例１から実施例３とは別のインクジェットヘッドを用意し、ストロボとＣＣＤカメラの間に液剤の撮像方向とインクジェットのノズル列が直交するように、飛翔検査装置のヘッド装着部に配置した。
上記液剤供給装置によるインクジェットヘッドへ液剤の供給を行った。この時、全ノズル孔から線状に液剤が吐出するまで、チューブポンプの回転を停止状態から序々に単位時間あたりの回転数を上げて液剤供給量を制御した。
液剤飛翔状態を最端ノズルから撮像するため、インクジェットヘッドの最端ノズル孔の位置を撮像可能な視野内へ移動させた。飛翔検査装置の飛翔観察用モニターには隣接する複数のノズル孔から液剤が線状に吐出される画像が映し出されていた。
飛翔検査で良否判定の条件とする吐出された液剤の検出位置をインクジェットヘッドノズル孔から５００ｕｍの距離に設定し、ノズル孔中心から撮像方向と直交する方向に±７０ｕｍの範囲内で吐出されていることを良品とした。
インクジェットヘッドをノズル列方向に定期ピッチにて自動で移動させ、全ノズルを目視観察した。飛翔曲がりは無かったが吐出しないノズル孔が確認された。また、飛翔検査装置の撮像画像から飛翔方向を解析した飛翔検査結果でも吐出しないノズル孔が検出された。
吐出しないノズルを有するためカラーフィルタ生産装置への搭載は行わなかった。
【００７６】
［５．飛翔検査結果とカラーフィルタ品質検査結果］
図７は、上記［実施例１］〜［実施例４］における飛翔検査結果とカラーフィルタ品質検査結果とを示す図である。
ヘッド良品判定は、検査対象のインクジェットヘッドの良否判定を示す。飛翔検査結果は、ヘッド検査洗浄装置（飛翔検査装置）による飛翔検査結果を示す。カラーフィルタ品質検査結果は、作製されたカラーフィルタの品質検査結果を示す。
【００７７】
先述したように［実施例１］において、飛翔検査では、検査対象のインクジェットヘッドの全てのノズルにおいて飛翔曲がりがなくインク吐出状態は良好であった。これらのインクジェットヘッドを用いて作製されたカラーフィルタの品質検査では、表示に影響する欠陥はなかった。
また［実施例２］において、飛翔検査では、検査対象のインクジェットヘッドのノズルにおける飛翔曲がりは小さく、これらのインクジェットヘッドを用いて作製されたカラーフィルタの品質検査では、表示に影響する欠陥はなかった。
【００７８】
一方［実施例３］において、飛翔検査では、検査対象のインクジェットヘッドのノズルにおける飛翔曲がりが大きく、これらのインクジェットヘッドを用いて作製されたカラーフィルタの品質検査では、スジムラ及び混色欠陥が確認された。尚、この［実施例３］では飛翔検査によって検査対象のインクジェットヘッドは不良と判定されたが、飛翔検査の精度を実証するためにカラーフィルタ品質検査を行った。
また［実施例４］において、飛翔検査では、検査対象のインクジェットヘッドのノズルにインク吐出ができないものがあり、これらのインクジェットヘッドについてはカラーフィルタ生産装置に搭載しなかった。
【００７９】
このように、飛翔検査結果とカラーフィルタ品質検査結果とが対応するので、飛翔検査結果に応じて検査対象のインクジェットヘッドの良否を判定した上で、これらのインクジェットヘッドをカラーフィルタ生産装置に搭載するか否かを決定することができる。検査対象のインクジェットヘッドをカラーフィルタ生産装置に搭載することなく当該検査対象のインクジェットヘッドを検査することができるので、インクジェットヘッドの検査に係る作業負担を軽減することができる。
【００８０】
（５．その他）
以上詳細に説明したように、インクジェットヘッドをカラーフィルタ製造装置に装着する前段階で、洗浄と検査を行って良品を使用するので、カラーフィルタ製造装置に装着後の不良品交換という余分な工程を削減することができる。
また、本実施の形態によるヘッド検査洗浄装置では、インクの溶剤に所定の圧力をかけてインクジェットヘッドに供給することで、洗浄と検査とを同時に行うことができる。従って、洗浄と検査の工程の簡略化と時間短縮の効果がある。
【００８１】
また、吐出溶剤の画像を取得し、画像解析してインクジェットヘッドを検査することにより検査時間の短縮と検査精度を向上させることができる。また、検査の自動化によるコストの低減を図ることができる。
また、複数方向から吐出溶剤の飛翔検査を行うことで、検査精度を向上させることができる。
また、本実施の形態のヘッド検査洗浄装置は、インクジェットヘッドに限らず、例えば、複数のノズルを有する他の部材の検査洗浄にも用いることができる。
【００８２】
尚、上述の実施の形態では、ヘッドに供給する液剤として、溶剤を用いるものと説明したがこれに限定されない。実際に使用するインクを用いることもできる。しかしながら、溶剤はインクの主要成分であり、インクの吐出特性と溶剤の吐出特性とは酷似するので、インクに代えて溶剤を用いても検査精度に影響はない。また、溶剤供給機構は、インク供給機構と比較して簡易な装置構成とすることができる。さらに、インクに代えて溶剤を用いることにより費用的負担を軽減することができる。
【００８３】
以上、添付図面を参照しながら、本発明にかかるヘッド検査洗浄装置及び方法の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】ヘッド検査洗浄装置１の構成図
【図２】ヘッド検査と洗浄のフローチャート
【図３】インクジェットヘッド３の検査と洗浄を示す図
【図４】溶剤２０の投影画像３０を示す図
【図５】回転後のインクジェットヘッド３−２の検査と洗浄を示す図
【図６】回転後の溶剤２０ａの投影画像３０ａを示す図
【図７】［実施例１］〜［実施例４］における飛翔検査結果とカラーフィルタ品質検査結果とを示す図
【符号の説明】
【００８５】
１………ヘッド検査洗浄装置
２………制御部
３、３−１、３−２………インクジェットヘッド
４………移動回転部
５………溶剤供給装置
６………投影検査部
７………投光装置
８………光
９………投影画像取得装置
１０………投影画像解析装置
１１−１〜１１−８………ノズル
１５−１〜１５−７、１７−１〜１７−７………間隔
２０、２０ａ………溶剤
２１………ヘッド装着部
３０、３０ａ………投影画像
【図１】
0005109689.tif 000002
【図２】
0005109689.tif 000003
【図３】
0005109689.tif 000004
【図４】
0005109689.tif 000005
【図５】
0005109689.tif 000006
【図６】
0005109689.tif 000007
【図７】
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