JP2002137400A - インク吐出装置及びこれを備えるフィルタ描画装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印画品質が劣化せず、駆動部を破壊しないイ
ンク吐出装置及びこれを備えるフィルタ描画装置を提供
すること。 【解決手段】 インクが収容されるインク収容部１６０
と、このインク収容部に収容されているインクを吐出す
るための駆動部１５５と、前記インクを対象物に対して
吐出するためのインク吐出口１５４が形成されている金
属製のインク吐出口形成部１５３と、このインク吐出口
形成部における帯電を防止するためのアース部３００
と、を有することでインク吐出装置１５０を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶表示装
置等の表示装置に用いられるフィルタ等にインクを吐出
するためのインク吐出装置及び、このようなインク吐出
装置を備えるフィルタ描画装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置等の表示装置に用いられる
例えばカラーフィルタ等は、ガラス基板上に多数形成さ
れているインク配置領域であるバンクのそれぞれに対し
て、インクを吐出することにより製造される。

【０００３】このインクは、赤色（Ｒ）、緑（Ｇ）若し
くは青色（Ｂ）のインクでなり、これらのＲ，Ｇ，Ｂの
インクを所定のパターンで、ガラス基板上に配置するよ
うになっている。

【０００４】このように、Ｒ，Ｇ，Ｂのインクはガラス
基板上のバンク毎に精度良く、且つ色を違えて配置する
ため、インクの吐出を高精度に制御する必要があり、こ
のような要請に適うものとして、インクジェット方式の
インク吐出装置が採用されている。

【０００５】このようなインクジェット方式のインク吐
出装置には、図４に示すように、インクを吐出するイン
クジェットヘッド１０が備えられている。

【０００６】図４は、インクジェットヘッド１０とイン
クの吐出対象であるガラス基板２０を示す概略断面図で
ある。

【０００７】図４に示すように、インクジェットヘッド
１０は、その内部に図示しない圧電素子や振動板等を駆
動するための駆動ＩＣ回路１１を備えている。また、イ
ンクジェットヘッド１０は、インクを吐出するインクノ
ズル口１２と、このインクノズル口１２を多数形成して
いるノズルプレート１３を有している。このノズルプレ
ート１３は、金属、例えばＳＵＳで形成されている。

【０００８】このようなインクジェットヘッド１０がイ
ンクをガラス基板２０に対して吐出するときは、図４に
示すように、ガラス基板２０がインクジェットヘッド１
０のノズルプレート１３から例えば０．３ｍｍ程度の間
隔を設けて配置される。

【０００９】このガラス基板１３は、図４に示すように
ガラス２１上にクロム（Ｃｒ）膜２２が形成されてい
る。

【００１０】このように配置された後、上述のＲ，Ｇ，
Ｂのインクが所定のパターンでガラス基板１３上のバン
ク内に吐出される。そして、その後所定の工程を経て、
カラーフィルタが製造されることになる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ガラス基板
２０は、インクジェットヘッド１０に対して配置される
前や後に、ガラス基板の給材部や除材部において他のガ
ラス基板と接触等することになる。そして、ガラス基板
２０のガラス２１は、この接触等で１０ＫＶ程度の静電
気の帯電が生じることになる。

【００１２】このように静電気を帯電したガラス基板２
０が、インクジェットヘッド１０のＳＵＳ製のノズルプ
レート１３と、僅か０．３ｍｍ程度の間隔を空けて配置
され、インクがインクノズル口１２から吐出されると、
インクを介してガラス基板２０の静電気がノズルプレー
ト１３に帯電することになる。

【００１３】このようにノズルプレート１３に静電気が
帯電すると、ノズルプレート１３のインクノズル口１２
の周辺にインクが付着し、新たに吐出されるインクの吐
出を妨げインク吐出方向が曲がってしまう。これでは、
ガラス基板２０の所定のバンクに対してインクが着弾せ
ず、印画品質が劣化する等の問題があった。

【００１４】また、ガラス基板２０のガラス２１上に
は、Ｃｒ膜２２が形成されているため、ガラスに帯電し
ている１０ＫＶ程度の静電気は、Ｃｒ膜２２を介して、
僅か０．３ｍｍ程度しか離れていないＳＵＳ製のノズル
プレート１３に向かって、短絡等が生じ、インクジェッ
トヘッド１０内部に収容されている駆動ＩＣ回路１１が
破壊されてしまうという問題があった。

【００１５】そこで、本発明は、以上の点に鑑み、印画
品質が劣化せず、駆動部を破壊しないインク吐出装置及
びこれを備えるフィルタ描画装置を提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的は、請求項１の
発明によれば、インクが収容されるインク収容部と、こ
のインク収容部に収容されているインクを吐出するため
の駆動部と、前記インクを対象物に対して吐出するため
のインク吐出口が形成されている金属製のインク吐出口
形成部と、このインク吐出口形成部における帯電を防止
するためのアース部と、を有することを特徴とするイン
ク吐出装置により、達成される。

【００１７】請求項１の構成によれば、前記インク吐出
口形成部における帯電を防止するためのアース部を有す
るので、前記インク吐出口の例えば周辺等に静電気の帯
電によるインク付着等が生じない。このため、新たにイ
ンク吐出口から吐出されるインクがこの付着インクに妨
げられて、吐出方向が曲がってしまうことがない。した
がって、印画品質が著しく向上することになる。

【００１８】また、前記アース部により、前記インク吐
出口形成部における帯電を防止するので、短絡等が生ぜ
ず、前記駆動部の破壊等を未然に防止することができ
る。

【００１９】好ましくは、請求項２の発明によれば、請
求項１の構成において、前記駆動部と前記インク吐出口
形成部とを覆うためのケース部を有し、前記アース部
が、前記インク吐出口形成部に接続されると共に、前記
ケース部内に保持されるように形成されていることを特
徴とするインク吐出装置である。

【００２０】請求項２の構成によれば、前記アース部
が、前記インク吐出口形成部に接続されると共に、前記
ケース部内に保持されるように形成されているので、前
記アーズ部がインク吐出装置から突出して形成されるこ
とがなく、アース部がインク吐出装置の動作等の妨げに
なることを未然に防ぐことができる。

【００２１】前記目的は、請求項３の発明によれば、イ
ンクが収容されるインク収容部と、このインク収容部に
収容されているインクを吐出するための駆動部と、前記
インクを対象物に対して吐出するためのインク吐出口が
形成されている金属製のインク吐出口形成部と、このイ
ンク吐出口形成部における帯電を防止するためのアース
部と、を有することを特徴とするインク吐出装置を備え
るフィルタ描画装置により達成される。

【００２２】請求項３の構成によれば、前記インク吐出
口形成部における帯電を防止するためのアース部を有す
るので、前記インク吐出口の例えば周辺等に静電気の帯
電によるインク付着等が生じない。このため、新たにイ
ンク吐出口から吐出されるインクがこの付着インクの妨
げられて、吐出方向が曲がってしまうことがない。した
がって、印画品質が著しく向上するインク吐出装置を有
するフィルタ描画装置になる。

【００２３】また、前記アース部により、前記インク吐
出口形成部における帯電を防止するので、短絡等が生ぜ
ず、前記駆動部の破壊等を未然に防止することができ
る。

【００２４】好ましくは、請求項４の発明によれば、請
求項３の構成において、前記駆動部と前記インク吐出口
形成部とを覆うためのケース部を有し、前記アース部
が、前記インク吐出口形成部に接続されると共に、前記
ケース部内に保持されるように形成されていることを特
徴とするインク吐出装置を備えるフィルタ描画装置であ
る。

【００２５】請求項４の構成によれば、前記アース部
が、前記インク吐出口形成部に接続されると共に、前記
ケース部内に保持されるように形成されているので、前
記アーズ部がインク吐出装置から突出して形成されるこ
とがなく、アース部がインク吐出装置の動作等の妨げに
なることを未然に防ぐことができるインク吐出装置を備
えるフィルタ描画装置となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面に基づいて説明する。

【００２７】図１は、本発明の実施の形態に係るフィル
タ描画装置１００を示す概略図である。図１に示すよう
にフィルタ描画装置１００は、ベース部１１０を有して
いる。このベース部１１０上には、インク吐出対象であ
る例えば表示装置に用いられるガラス基板２００を載置
するＹ軸テーブル１２０が設けられている。

【００２８】このＹ軸テーブル１２０は、図１のＹ軸方
向に移動可能に形成されている。

【００２９】また、Ｙ軸テーブル１２０の上には、図１
のＸ軸方向に移動可能に形成されているＸ軸テーブル１
３０が設けられている。

【００３０】このＸ軸テーブル１３０には、インク吐出
装置であるインクジェットヘッド１５０が設置されてお
り、このインクジェットヘッド１５０は、Ｘ軸テーブル
１３０によってＸ軸方向に移動可能になっている。

【００３１】このインクジェットヘッド１５０は、具体
的には図２（ａ）（ｂ）に示すように、略直立方体のヘ
ッド本体１５１と、ヘッド本体１５１を図２（ａ）の矢
印方向（θ方向）に回転するためのθ軸１５２とを有し
ている。

【００３２】また、ヘッド本体１５１の裏面（Ｙ軸テー
ブル１２０側）には、インクを吐出するためのインクノ
ズルを多数配置するためのインクノズル形成領域１５１
ａが設けられている。

【００３３】このように配置されたインクノズルからイ
ンクジェット方式でインクが吐出されるが、具体的に
は、インクジェットヘッド１５０の内部に設けられた圧
電素子に電圧が印加され、圧電素子が振動し、振動板等
を介してインクノズルからインクが吐出される。

【００３４】このとき、インクノズルから吐出されるイ
ンクは紙等に対するインクである水性インクではなく、
有機溶剤から成るインクである。

【００３５】したがって、液状であると共に蒸発し易
く、このためインクの粘性作用により固着し易いという
特質がある。

【００３６】ところで、図３は、インクジェットヘッド
１５０のヘッド本体１５１の概略断面図と、ガラス基板
２００の概略断面図等を示す図である。

【００３７】図３に示すように、ヘッド本体１５１に
は、その底面であるインクノズル形成領域１５１ａに相
当する部分にインク吐出口形成部であるノズルプレート
１５３が配置されている。

【００３８】このノズルプレート１５３は、金属、例え
ばＳＵＳによって形成されている。また、このノズルプ
レート１５３には、インクが吐出されるインク吐出口で
あるインクノズル口１５４が多数形成されている。

【００３９】このノズルプレート１５３に形成されたイ
ンクノズル口１５４は、その断面形状が略台形に形成さ
れていると共に、このインクノズル口１５４は、インク
収容部であるインクタンク１６０と接続されている。

【００４０】また、このインクノズル口１５４から吐出
されるインク量等を制御するため、ヘッド本体１５１内
には、駆動部である駆動ＩＣ回路（駆動チップ）１５５
が配置されている。

【００４１】この駆動ＩＣ回路１５５は、図示しない圧
電素子や振動板等を駆動させ、この駆動によってインク
ノズル口１５４からのインクの吐出量が制御できるよう
になっている。

【００４２】このような駆動ＩＣ回路１５５は、図３に
示すように、ケース部であるヘッドケース１５６によっ
て覆われている。このヘッドケース１５６は、例えばエ
ポキシ樹脂等により形成されている。

【００４３】また、このヘッドケース１５６の内側に
は、アース部であるアースピン３００が配置されてい
る。このアースピン３００は、その先端部３１０がノズ
ルプレート１５３に接続されているとと共に、その中間
部３２０は、ヘッドケース１５６内にしっかりと保持さ
れている。

【００４４】そして、このアースピン３００の後端部３
３０からは、アース用のアース線３４０が設けられてお
り、アースされるようになっている。

【００４５】さらに、このアースピン３００が設けられ
るのは、上述のヘッドケース１５６の四隅のうちいずれ
か一箇所と成っている。したがって、アースピン３００
の先端部３１０等により、インクノズル口１５４からの
インク吐出が妨げられることはない。

【００４６】したがって、インクノズル口１５４による
インク吐出の妨げにならなければ一箇所だけでなく複数
箇所にアースピン３００を設けてもよい。

【００４７】このように形成されるヘッド本体１５１が
インクを吐出する際は、例えばカラーフィルタ用である
上述のガラス基板２００が、図３のように配置される。

【００４８】ガラス基板２００は、その表面にインクを
配置するバンクと呼ばれる部分を多数有している。そし
て、このバンク内にインクが着弾することで画素が形成
されることになる。

【００４９】また、このカラーフィルタの場合は、Ｒ
（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）のインクをそれぞれ
所定のパターンでガラス基板２００上のバンプに配置す
ることになる。

【００５０】そして、このようなガラス基板２００は、
図３に示すようにガラス板２１０の上にクロム（Ｃｒ）
膜２２０が配置されるようになっている。

【００５１】さらに、インク吐出時には、このクロム膜
２２０の表面とヘッド本体１５１のノズルプレート１５
３の表面とは、例えば０．３ｍｍ程度の間隔となってい
る。本実施の形態に係るインクジェットヘッド１５０を
有するフィルタ描画装置１００は、以上のように構成さ
れるが、以下、その動作等について説明する。

【００５２】先ずガラス基板２００は、フィルタ描画装
置１００の近傍に配置されている図示しないガラス基板
給材部内で他のガラス基板と共に収納されている。

【００５３】このとき、ガラス基板給材部内でガラス基
板２００は、ガラス板２１０の部分に例えば１０ＫＶ程
度の静電気が帯電する。

【００５４】このガラス基板給材部から一の静電気が帯
電したガラス基板２００を取り出し、図１のＹ軸テーブ
ル１２０上に配置される。すると、インクジェットヘッ
ド１５０を保持しているＸ軸テーブル１３０がＸ軸方向
に動き、Ｙ軸テーブル１２０がＹ軸方向に動き、さら
に、インクジェットヘッド１５０のθ軸１５２がθ方向
に動くことで、インクジェットヘッド１５０のインクノ
ズル口１５４が、ガラス基板２００の所定位置に配置さ
れる。

【００５５】この状態を示したのが図３である。そし
て、図３に示すようにガラス基板２００の表面とヘッド
本体１５１のノズルプレート１５３の表面との間隔を例
えば０．３ｍｍ程度にして、インクノズル口１５４から
インクをガラス基板２００の所定のバンクに対して吐出
させる。

【００５６】このとき、ガラス基板２００に帯電してい
る静電気が、インクを通してノズルプレート１５３に向
かうが、ノズルプレート１５３には、アースピン３００
の先端部３１０が接続されている。そのため、ノズルプ
レート１５３に達した静電気は、アースピン３００の先
端部３１０から中間部３２０、後端部３３０そしてアー
ス線３４０を通って図３に示すようにアースされること
になる。

【００５７】したがって、従来と異なり、本実施の形態
のインクジェットヘッド１５０のノズルプレート１５３
には、静電気は帯電しない。これがため、インクがノズ
ルプレート１５３のインクノズル口１５４の周囲に静電
気により付着することがない。ゆえに新たにインクノズ
ル口１５４から吐出されるインクの吐出方向を妨げる付
着インクがないので、インクの吐出方向が曲がることな
く正確にガラス基板２００のバンク内にインクが着弾す
ることになる。

【００５８】さらに、インクジェトヘッド１５０のノズ
ルプレート１５３は、絶えずアースピン３００によって
アースされているので、ガラス基板２００のガラス板２
１０に帯電した静電気がガラス基板２００のＣｒ膜２２
０を介してＳＵＳ製のノズルプレート１５３に向かって
短絡等することを未然に防ぐことができる。

【００５９】したがって、従来と異なり、ヘッドケース
１５６内の駆動ＩＣ回路１５５をスパークにより破壊さ
れるのを有効に防ぐことができる。

【００６０】また、このように有効なアースピン３００
は、図３に示すようにヘッドケース１５６内に配置され
ているので、インクジェットヘッド１５０の動作等の邪
魔になることがない。

【００６１】以上のように精度良くインクをガラス基板
２００のバンクに対して行った後、インクが吐出された
ガラス基板２００は、インク描画装置１００から外さ
れ、所定の工程を経てカラーフィルタ用ガラス基板２０
０となる。したがって、本実施の形態に係るインクジェ
ットヘッド１５０を有するフィルタ描画装置１００によ
れば、印画品質が劣化せず、駆動ＩＣ回路１５５も破壊
しないインクジェットヘッド１５０及び、これを有する
フィルタ描画装置１００となる。

【００６２】また、本実施の形態のインクジェットヘッ
ド１５０では、主にフィルタ描画装置１００に適用した
場合を説明したが、本発明はこれに限らず、紙等に印画
するプリンタ装置であってもよく、また、このようなプ
リンタ装置にも適用できるインクジェットヘッド１５０
であることは、明らかである。

【００６３】ところで、本発明は、上記実施の形態に限
定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変
更を行うことができる。そして、上記実施の形態の構成
は、その一部を省略したり、上述していない他の任意の
組み合わせに変更することができる。

【００６４】

【発明の効果】本発明によれば、印画品質が劣化せず、
駆動部を破壊しないインク吐出装置及びこれを備えるフ
ィルタ描画装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るフィルタ描画装置を
示す概略斜視図である。

【図２】（ａ）図１のインクジェットヘッドを示す概略
斜視図である。（ｂ）図１のインクジェットヘッドのイ
ンクノズル形成領域を示す概略図である。

【図３】図２のヘッド本体とガラス基板等を示す概略断
面図である。

【図４】従来のインクジェットヘッドとガラス基板等を
示す概略断面図である。

【符号の説明】

１００・・・フィルタ描画装置 １１０・・・ベース部 １２０・・・Ｙ軸テーブル １３０・・・Ｘ軸テーブル １５０・・・インクジェットヘッド １５１・・・ヘッド本体 １５１ａ・・・インクノズル形成領域 １５２・・・θ軸 １５３・・・ノズルプレート １５４・・・インクノズル口 １５５・・・駆動ＩＣ回路 １５６・・・ヘッドケース １６０・・・インクタンク ２００・・・ガラス基板 ２１０・・・ガラス板 ２２０・・・クロム（Ｃｒ）膜 ３００・・・アースピン ３１０・・・先端部 ３２０・・・中間部 ３３０・・・後端部 ３４０・・・アース線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクが収容されるインク収容部と、 このインク収容部に収容されているインクを吐出するた
   めの駆動部と、 前記インクを対象物に対して吐出するためのインク吐出
   口が形成されている金属製のインク吐出口形成部と、 このインク吐出口形成部における帯電を防止するための
   アース部と、を有することを特徴とするインク吐出装
   置。
2. 【請求項２】 前記駆動部と前記インク吐出口形成部と
   を覆うためのケース部を有し、 前記アース部が、前記インク吐出口形成部に接続される
   と共に、前記ケース部内に保持されるように形成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載のインク吐出装
   置。
3. 【請求項３】 インクが収容されるインク収容部と、 このインク収容部に収容されているインクを吐出するた
   めの駆動部と、 前記インクを対象物に対して吐出するためのインク吐出
   口が形成されている金属製のインク吐出口形成部と、 このインク吐出口形成部における帯電を防止するための
   アース部と、を有することを特徴とするインク吐出装置
   を備えるフィルタ描画装置。
4. 【請求項４】 前記駆動部と前記インク吐出口形成部と
   を覆うためのケース部を有し、 前記アース部が、前記インク吐出口形成部に接続される
   と共に、前記ケース部内に保持されるように形成されて
   いることを特徴とする請求項１に記載のインク吐出装置
   を備えるフィルタ描画装置。