(57)【要約】     【課題】短時間で、しかも再現性の高いインク吐出量の制御を行うことが可能なインクジェット成膜技術を提供する。    【解決手段】本発明方法では、塗布対象物に対する膜厚を評価するための膜厚評価領域に膜厚評価用部材を配置し（ステップＳ１、Ｓ４、Ｓ７）、インクジェットヘッドの複数のノズルの各々からインクを吐出して膜厚評価用部材上にインクを塗布し、膜厚評価用部材上に塗布して乾燥する（ステップＳ２、Ｓ５、Ｓ８）。そして、膜厚評価用部材上における複数のノズルの各々に対応するインクの光学膜厚を測定記憶する（ステップＳ３、Ｓ６、Ｓ９）。これら測定された光学膜厚に基づいてインクジェットヘッドの複数のノズルの各々におけるインクの吐出量を調整する（ステップＳ１０、Ｓ１１）。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルを有するインクジェットヘッドからインクを吐出して塗布対象物上にインクを塗布する工程を有するインク塗布方法であって、
前記塗布対象物に対する膜厚を評価するための膜厚評価領域に膜厚評価用部材を配置し、
前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルの各々からインクを吐出して前記膜厚評価用部材上にインクを塗布し、
前記膜厚評価用部材上に塗布乾燥された前記複数のノズルに対応するインクの光学膜厚を測定し、
当該測定された光学膜厚に基づいて前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルの各々におけるインクの吐出量を調整する工程を有するインク塗布方法。
【請求項２】
前記膜厚評価領域に基準用の膜厚評価用部材を配置して前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルの各々から基準量のインクを吐出して当該膜厚評価用部材上にインクを塗布し、当該膜厚評価用部材上に塗布乾燥された前記複数のノズルの各々に対応するインクの光学膜厚を測定した後、
前記膜厚評価領域に前記基準用の膜厚評価用部材と異なる他の膜厚評価用部材を配置して前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルの各々から前記基準量と異なる量のインクを吐出して当該他の膜厚評価用部材上にインクを吐出し、当該他の膜厚評価用部材上に塗布乾燥された前記複数のノズルの各々に対応するインクの光学膜厚を測定し、
前記基準用の膜厚評価用部材について測定された前記複数のノズルの各々に対応するインクの光学膜厚と、前記他の膜厚評価用部材について測定された前記複数のノズルの各々に対応するインクの光学膜厚とに基づいて前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルの各々におけるインクの吐出量を調整する工程を有する請求項１記載のインク塗布方法。
【請求項３】
前記膜厚評価用部材には、その上部に前記複数のノズルの配列に対応するように複数の溝状のインク受け部が形成されている請求項１又は２のいずれか１項記載のインク塗布方法。
【請求項４】
塗布対象物に対して相対移動可能に構成され、複数のノズルを有するインクジェットヘッドからインクを吐出して塗布対象物上にインクを塗布するインク塗布装置であって、
前記インクジェットヘッドの移動領域に設けられ、前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルから吐出されたインクをそれぞれ受ける着脱自在の膜厚評価用部材を配置する膜厚評価領域と、
前記膜厚評価用部材に収容されたインクを加熱する加熱手段とを備え、
膜厚測定手段において塗布されたインクの光学膜厚に基づいて前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルにおけるインクの吐出量を調整するように構成されているインク塗布装置。
【請求項５】
前記膜厚評価用部材上に塗布され前記複数のノズルに対応するインクの光学膜厚を測定する光学膜厚測定手段を有する請求項４記載のインク塗布装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットを吐出する装置を用いて塗布対象物上にインクを塗布し膜を形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェットヘッドの吐出ノズルからインクを吐出して、塗布対象物上に塗布膜を形成することが広く行われている。  
ところで、インクジェット装置においては、インクジェットヘッドの各ノズルの吐出量が、ある程度の分布を有しており、ヘッド毎に異なるという問題がある。
【０００３】
この問題を解消するには、インクジェットヘッド内の振動体の駆動電圧を調整させることによって吐出量を均一にする作業が必要になり、従来、インクの重さや液滴像の解析など種々のものを指標として調整が行われている。
しかし、これら従来技術では、いずれも解析に相当の時間を必要とし、また、吐出量制御の再現性が低いなど課題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、短時間で、しかも再現性の高いインク吐出量の制御を行うことが可能なインクジェット成膜技術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】
【０００５】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、複数のノズルを有するインクジェットヘッドからインクを吐出して塗布対象物上にインクを塗布する工程を有するインク塗布方法であって、前記塗布対象物に対する膜厚を評価するための膜厚評価領域に膜厚評価用部材を配置し、前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルの各々からインクを吐出して前記膜厚評価用部材上にインクを塗布し、前記膜厚評価用部材上に塗布乾燥された前記複数のノズルに対応するインクの光学膜厚を測定し、当該測定された光学膜厚に基づいて前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルの各々におけるインクの吐出量を調整する工程を有するものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記膜厚評価領域に基準用の膜厚評価用部材を配置して前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルの各々から基準量のインクを吐出して当該膜厚評価用部材上にインクを塗布し、当該膜厚評価用部材上に塗布乾燥された前記複数のノズルの各々に対応するインクの光学膜厚を測定した後、前記膜厚評価領域に前記基準用の膜厚評価用部材と異なる他の膜厚評価用部材を配置して前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルの各々から前記基準量と異なる量のインクを吐出して当該他の膜厚評価用部材上にインクを吐出し、当該他の膜厚評価用部材上に塗布乾燥された前記複数のノズルの各々に対応するインクの光学膜厚を測定し、前記基準用の膜厚評価用部材について測定された前記複数のノズルの各々に対応するインクの光学膜厚と、前記他の膜厚評価用部材について測定された前記複数のノズルの各々に対応するインクの光学膜厚とに基づいて前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルの各々におけるインクの吐出量を調整する工程を有するものである。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２のいずれか１項記載の発明において、前記膜厚評価用部材には、その上部に前記複数のノズルの配列に対応するように複数の溝状のインク受け部が形成されているものである。
請求項４記載の発明は、塗布対象物に対して相対移動可能に構成され、複数のノズルを有するインクジェットヘッドからインクを吐出して塗布対象物上にインクを塗布するインク塗布装置であって、前記インクジェットヘッドの移動領域に設けられ、前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルから吐出されたインクをそれぞれ受ける着脱自在の膜厚評価用部材を配置する膜厚評価領域と、前記膜厚評価用部材に収容されたインクを加熱する加熱手段とを備え、膜厚測定手段において塗布されたインクの光学膜厚に基づいて前記インクジェットヘッドの前記複数のノズルにおけるインクの吐出量を調整するように構成されているものである。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記膜厚評価用部材上に塗布され前記複数のノズルに対応するインクの光学膜厚を測定する光学膜厚測定手段を有するものである。
【０００６】
本発明では、インクジェットヘッドの複数のノズルの各々からインクを吐出して膜厚評価用部材上にインクを塗布し、この膜厚評価用部材上に塗布乾燥された複数のノズルに対応するインクの光学膜厚を測定し、この測定された光学膜厚に基づいてインクジェットヘッドの複数のノズルの各々におけるインクの吐出量を調整することから、短時間で各ノズルのインク吐出量を解析して直ちに調整を行うことができる。
また、実際のインク塗布時と同様の条件でインクを塗布乾燥して光学膜厚を測定し調整を行うことから、従来技術に比べて吐出量制御の再現性を向上させることができる。
【０００７】
本発明において、基準用の膜厚評価用部材と、他の膜厚評価用部材を用い、それぞれ異なるインクの吐出量でインクの塗布乾燥を行い、基準用の膜厚評価用部材について測定された複数のノズルの各々に対応するインクの光学膜厚と、他の膜厚評価用部材について測定された複数のノズルの各々に対応するインクの光学膜厚とに基づいて複数のノズルの各々におけるインクの吐出量を調整するようにすれば、実際のインク塗布条件により近づけることができるので、各ノズルにおけるインクの吐出量の均一性をより向上させることができる。
そして、本発明のインク塗布装置によれば、上述した吐出量制御を適切に行うことができるインク塗布装置を提供することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、短時間で、しかも再現性の高いインク吐出量の制御を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明のインク塗布装置の実施の形態を模式的に示す斜視図、図１（ｂ）は、本発明に用いる評価用基板の例を示す平面図、図１（ｃ）は、本発明における膜厚評価領域を模式的に示す部分断面図である。
【００１０】
図１（ａ）に示すように、本実施の形態のインク塗布装置１は、塗布対象物５０を載置するためのステージ２と、塗布対象物５０上にインクを塗布するための複数のインクジェットヘッド３を備えている。
インクジェットヘッド３は、ステージ２上の塗布対象物５０の上方を、相対的に水平に移動しつつ塗布対象物５０に対して所定のタイミングでインクを吐出するように構成されている。
【００１１】
図１（ｃ）に示すように、インクジェットヘッド３は、それぞれ複数のノズル４を有している。ここで、各ノズル４におけるインクの吐出量は、後述するように、図示しないコンピュータに接続された駆動制御部５からの命令によって各ノズル４における駆動電圧を制御して所望の値となるように構成されている。
【００１２】
本実施の形態では、ステージ２に隣接するように膜厚評価用ステージ６が設けられている。
この膜厚評価用ステージ６は、その上面に、ステージ２の上面とほぼ同じ高さの平坦な膜厚評価領域７が形成されている。
【００１３】
膜厚評価領域７上においては、複数の着脱自在の膜厚評価用部材２０が、所定の位置に位置決め固定されるようになっている。この場合、膜厚評価領域７上には、シート状のヒータ８が設けられ、このヒータ８上に膜厚評価用部材２０が載置されて各膜厚評価用部材２０を底面側から均一に加熱するように構成されている。
膜厚評価用部材２０は、例えばガラス製の板状部材からなるもので、その上部には、複数の溝（凹部）状のインク受け部２１が形成されている。
【００１４】
本例においては、インクジェットヘッド３に設けられた複数のノズル４の各々の配列に対応するように複数の細長のインク受け部２１が隣接して設けられている。
【００１５】
ここでは、図１（ｂ）（ｃ）に示すように、隣接するインク受け部２１のピッチｐが、インクジェットヘッド３のノズルのピッチＰと等しくなるように構成されている（例えば、１４０ｎｍ程度）。
【００１６】
なお、膜厚評価用部材２０のインク受け部２１の深さ及び幅は、対応するインクジェットヘッド３の全ノズル４から吐出されたインク液２２を溜めた場合にインク液２２がインク受け部２１から溢れない程度に設定することが好ましい。
【００１７】
図２は、本発明に係る成膜方法の一例を示す流れ図、図３は、各ノズルに印加する駆動電圧と測定された光学膜厚との関係を示すグラフである。
本例においては、塗布対象物５０へのインクの塗布に先立ち、以下に説明する工程により、インクジェットヘッド３の各ノズル４の駆動電圧の設定を行う。
【００１８】
まず、図２に示すように、膜厚評価用ステージ６の膜厚評価領域７上に第１の膜厚評価用部材２０を位置決め固定する（ステップＳ１）。
そして、例えば図１（ａ）に示すように、各膜厚評価用部材２０上にインクジェットヘッド３を配置して位置合わせを行い、第１の駆動電圧の下で各ノズル４からインクの吐出・塗布を行う。さらに、ヒータ８を動作させて膜厚評価用部材２０を加熱し、インク液２２から溶剤成分を除去乾燥する（ステップＳ２）。
【００１９】
その後、膜厚評価領域７から第１の膜厚評価用部材２０を取り外し、図示しない光学膜厚測定装置において、各ノズル４に対応する領域のインクの光学膜厚を測定し、各値をコンピュータに記憶する（ステップＳ３）。
【００２０】
次に、膜厚評価用ステージ６の膜厚評価領域７上に同一構成の新たな第２の膜厚評価用部材２０を位置決め固定し、各膜厚評価用部材２０上にインクジェットヘッド３を配置して位置合わせを行う（ステップＳ４）。
【００２１】
そして、例えば上述した第１の駆動電圧より大きい第２の駆動電圧の下で各ノズル４からインクの吐出・塗布を行う。さらに、ヒータ８を動作させて膜厚評価用部材２０を加熱し、インク液２２から溶剤成分を除去乾燥する（ステップＳ５）。
【００２２】
その後、膜厚評価領域７から第２の膜厚評価用部材２０を取り外し、図示しない光学膜厚測定装置において、各ノズル４に対応する領域のインクの光学膜厚を測定し、各値をコンピュータに記憶する（ステップＳ６）。
【００２３】
次に、膜厚評価用ステージ６の膜厚評価領域７上に同一構成の新たな第３の膜厚評価用部材２０を位置決め固定し、各膜厚評価用部材２０上にインクジェットヘッド３を配置して位置合わせを行う（ステップＳ７）。
【００２４】
そして、例えば上述した第１の駆動電圧より小さい第３の駆動電圧の下で各ノズル４からインクの吐出・塗布を行う。さらに、ヒータ８を動作させて膜厚評価用部材２０を加熱し、インク液２２から溶剤成分を除去乾燥する（ステップＳ８）。
【００２５】
その後、膜厚評価領域７から第３の膜厚評価用部材２０を取り外し、図示しない光学膜厚測定装置において、インクジェットヘッド３の各ノズル４に対応する領域のインクの光学膜厚を測定し、各値をコンピュータに記憶する（ステップＳ９）。
【００２６】
このような操作により、図３に示すように、インクジェットヘッド３の各ノズル４について、駆動電圧と光学膜厚との関係のデータがそれぞれ３点得られる。
【００２７】
そこで、コンピュータにおいて、各ノズル４について得られた３点のデータから一次近似を行い、その傾きを算出してコンピュータに記憶する（ステップＳ１０）。
【００２８】
その後、インクジェットヘッド３の各ノズル４について算出された駆動電圧及び光学膜厚間の一次関数の傾きのデータ（図３参照）に基づいて、各ノズル４についての膜厚が均一となるように、駆動制御部５から各ノズル４に印加する駆動電圧の値を設定する（ステップＳ１１）。
そして、この設定された各ノズル４についての駆動電圧下において塗布対象物５０へのインクの塗布を行う。
【００２９】
以上説明した本実施の形態によれば、インクジェットヘッド３の複数のノズル４の各々からインクを吐出して膜厚評価用部材２０上にインクを塗布し、この膜厚評価用部材２０上に塗布乾燥された複数のノズル４の各々に対応するインクの光学膜厚を測定し、この測定された光学膜厚に基づいてインクジェットヘッド３の複数のノズル４の各々におけるインクの吐出量を調整することから、短時間で各ノズル４のインク吐出量を解析して直ちに調整を行うことができる。
【００３０】
また、実際のインク塗布時と同様の条件でインクを塗布乾燥して光学膜厚を測定し調整を行うことから、従来技術に比べて吐出量制御の再現性を向上させることができる。
【００３１】
特に本実施の形態では、基準用の膜厚評価用部材２０の他に２つの膜厚評価用部材２０を用い、それぞれ異なるインクの吐出量（駆動電圧）でインクの塗布乾燥を行い、基準用の膜厚評価用部材２０について測定された複数のノズル４の各々に対応するインクの光学膜厚と、他の膜厚評価用部材２０について測定された複数のノズル４の各々に対応するインクの光学膜厚とに基づいて複数のノズル４の各々におけるインクの吐出量を調整することから、実際のインク塗布条件により近づけることができ、各ノズル４におけるインクの吐出量の均一性をより向上させることができる。
【００３２】
一方、本実施の形態によれば、上述した吐出量制御を適切に行うことができるインク塗布装置１を提供することができる。
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
【００３３】
例えば、上記実施の形態においては、基準用の膜厚評価用部材の他に２つの膜厚評価用部材を用い、それぞれ異なるインクの吐出量（駆動電圧）でインクの塗布乾燥を行って膜厚測定及びこれに基づくインク吐出量の調整を行うようにしたが、本発明はこれに限られず、基準用の膜厚評価用部材の他に１つ又は３つ以上の膜厚評価用部材を用いて同様の制御・調整を行うことも可能である。
【００３４】
ただし、調整時間の短縮及び吐出量制御の再現性の向上の観点からは、上記実施の形態のように、基準用の膜厚評価用部材の他に２つの膜厚評価用部材を用いて上述した制御・調整を行うことが好ましい。
【００３５】
また、図示のインクジェットヘッド及び膜厚評価用部材は模式的に示す例であり、インクジェットヘッドの各ノズルから吐出されるインクを受けることができる限り、インクジェットヘッド及びノズルの構成及び配置に応じて膜厚評価用部材の構成及び配置を適宜変更することができる。
【００３６】
さらに、上述の実施の形態では、光学膜厚測定装置をインク塗布装置とは別個に設けるようにしたが、インク塗布装置に組み込むことも可能である。
さらにまた、本発明は、塗布対象物上にインクジェット方式によってインクを塗布する装置であれば、種々の装置に適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】（ａ）：本発明のインク塗布装置の実施の形態を模式的に示す斜視図（ｂ）：本発明に用いる評価用基板の例を示す平面図（ｃ）：本発明における膜厚評価領域を模式的に示す部分断面図
【図２】本発明に係る成膜方法の一例を示す流れ図
【図３】各ノズルに印加する駆動電圧と測定された光学膜厚との関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００３８】
１…インク塗布装置  ２…ステージ  ３…インクジェットヘッド  ４…ノズル  ５…駆動制御部  ６…膜厚評価用ステージ  ７…膜厚評価領域  ８…ヒータ  ２０…膜厚評価用部材  ２１…インク受け部  ５０…塗布対象物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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