JP2009214009A - インクジェットヘッドの塗布液除去装置及び塗布液除去方法並びにカラーフィルタの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットヘッドの塗布液の加圧パージ及び吸引パージ後にノズル孔出口面に残留する塗布液を、ノズル孔出口面上の撥液層を損傷することなく全て短時間で除去する残留塗布液除去手段を具現化して、残留塗布液除去性能に優れるインクジェットヘッドの塗布液除去装置ならびに塗布液除去方法を提供する。さらには低コストで塗布欠点の全くない高品質のカラーフィルターを製造できるカラーフィルタの製造方法を提供する。
【解決手段】インクジェットヘッドのノズル孔出口面に残留する塗布液の除去装置であって、塗布液を吸収して除去する布材をノズル孔出口面に当接／当接解除する押し当て手段と、布材のノズル孔出口面への当接速度と当接時間と当接／当接解除回数とを調整する制御装置とを備え、さらに布材は目付が２００ｇ／ｍ^２未満の編物であることを特徴とするインクジェットヘッドの塗布液除去装置
【選択図】図１

Description

この発明は、カラー液晶ディスプレイ用カラーフィルタを製造する分野に主として使用されるものであり、詳しくはインクジェットヘッドにてＲ、Ｇ、Ｂ塗布液を吐出してカラーフィルターを形成するのに関わるインクジェットヘッドの残留塗布液除去装置及び残留塗布液除去方法並びにカラーフィルタの製造方法の改良に関する。

カラー液晶用ディスプレイは、カラーフィルタ、ＴＦＴ用アレイ基板などにより構成されている。この中でカラーフィルタは、ガラス基板上に格子状のブラックマトリックスで縁取られる各画素を、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）３色に分けて規則正しく形成したもので、カラー液晶用ディスプレイの色形成の中枢をなす部材である。

このカラーフィルタは通常は、１）ガラス基板上に黒色のフォトレジスト材の塗布膜を形成し、フォトリソ法により黒色塗布膜を格子状に加工する（格子状ブラックマトリックスの形成）、２）一旦Ｒの塗布膜を全面に形成し、フォトリソ法により格子間のＲ画素にのみＲ塗布膜を残す（Ｒ画素形成）、３）Ｇ、ＢについてもＲと同様の手法により、一旦Ｂ、Ｇ各々の塗布膜を全面に形成後、Ｂ、Ｇ画素にのみＢ、Ｇ塗布膜を残す（Ｂ、Ｇ画素形成）、ことで製造される。

上記のフォトリソ法によるＲ、Ｇ、Ｂ画素形成では、Ｒ、Ｇ、Ｂの全面塗布膜形成、露光、現像、といった多くの工程が必要となる。近年これを簡素化するために、ブラックマトリックスの格子で形成される画素部にのみ、Ｒ、Ｇ、Ｂの各塗布液を直接インクジェットヘッドにより供給してＲ、Ｇ、Ｂの色画素を形成する手法が、工業的に行われるようになってきている（例えば特許文献１）。このインクジェットヘッドによるＲ、Ｇ、Ｂ画素形成方法は、露光、現像といった工程が不要で、色画素形成に必要な量の塗布液のみを使用するので、カラーフィルタ製造の大幅なコストダウンを可能とするものである。

インクジェットヘッドは通常多数のノズル孔を有しており、ノズル孔ごとに設けられた圧電素子等の間欠駆動手段を動作させることにより、ノズル孔より塗布液を間欠的に吐出することができる。しかしながらノズル孔から長時間にわたって塗布液を吐出すると、ノズル孔周辺に塗布液の他に塗布液の固化物やゴミ等の異物が付着し、それによってノズル孔から正常な塗布液の吐出が妨げられて塗布液の飛翔方向が定まらなくなる。

そのため狙った位置に塗布液を着弾させることができず、正確なカラーフィルタの色画素形成ができなくなるという問題がある。この場合、数枚〜数十枚塗布するごとにインクジェットヘッドの加圧パージを行って、ノズル孔から多量の塗布液を吐出し、固化物を溶解して押し流したり、ゴミ等の異物を押し流したりして、ノズル孔の洗浄を行う。これによって、上記の問題が回避される。

また、インクジェットヘッドの多数のノズル孔の内で、カラーフィルタの色画素と位置的に合致していないものは一時的に使用されない。この場合ノズル孔内に貯留する塗布液中の溶剤が揮発して塗布液の固形分濃度が上昇し、塗布液が高粘度化する。このような高粘度化した塗布液はノズル孔の間欠駆動手段ではパワー不足でノズル孔からは押し出せない。そのため、インクジェットヘッドに供給される塗布液に高い圧力を付加して加圧圧送によってノズル孔から押し出したり（加圧パージ）、ノズル孔の出口側から吸引力を作用させて高粘度化した塗布液を吸い出し（吸引パージ）たりする。

以上のノズル孔の洗浄やノズル孔内に貯留した高粘度塗布液の排出のために、加圧パージや吸引パージによってノズル孔から多量の塗布液を吐出させると、インクジェットヘッドの塗布液吐出機能を初期の良好な状態に復帰させることができるが、ノズル孔から吐出された多量の塗布液は、ノズル孔の出口があるノズル孔出口面に付着しつつ拡がる。そして一部の塗布液は自重によりノズル孔出口面から自然落下するが、その他の塗布液はノズル孔の出口周辺を中心としてノズル孔出口面に残留する。

このノズル孔出口面に残留した塗布液をそのまま放置して、間欠駆動手段でノズル孔より塗布液を吐出しようとすると、上記のノズル孔周辺に塗布液や異物が付着している時と同じ問題を生じる。このため、加圧パージや吸引パージ後にノズル孔出口面に残留する塗布液を、塗布液除去手段によって除去することが通常行われる。

塗布液除去手段の代表的なものが、やわらかい布材でノズル孔出口面に残留した塗布液ともに塗布液の固化物や異物等による汚れを拭き取って除去するシステムである（例えば特許文献２）。ノズル孔出口面の表面には塗布液の液離れをよくして精度良く吐出、飛翔させるために、撥液層が通常形成されているが、特許文献２の手段では布材の撥液層に対する摺動によってこの撥液層も摩滅させてしまうために、塗布液が安定して吐出できなくなるという不都合が生じる。

撥液層を摩滅させないためには布材の撥液層に対する拭き取り動作、すなわち摺動をなくせばよい。そのために布材の他、塗布液を吸着できる吸着材をノズル吐出孔口面に単に押し当てて、塗布液や汚れを布材や多孔質体等の吸着材に吸収させて、残留する塗布液や汚れを除去する手段が提案されている（例えば特許文献３、４、５）。

特許文献３〜５に示される手段では布材等の吸着材のノズル吐出孔口面上の撥液層に対する摺動がないので、撥液層の摩滅はない。しかし単に布材や吸着材をノズル吐出孔口面に押し当てただけでは、残留する塗布液が十分に除去できなかったり、押し当て時間が長すぎて布材や吸着材でノズル孔の出口側からインクジェットヘッド内の塗布液を吸引してしまうという不具合も生じる。

インクジェットヘッド内の塗布液を吸引すると、吸引量に応じて気泡がインクジェットヘッド内に侵入するため、以降の塗布液間欠吐出時に塗布液を吐出できないという致命的な不具合が生じる。さらにまた特許文献３、５のように洗浄液を吸着材に含浸させても残留する塗布液の除去にはかえって逆効果となり、洗浄性の改善はみられない。以上の不具合によって、特許文献３〜５で開示されている手段は、実用に供せられていないというのが実情である。
特開２００６−２０９１４０号公報（第００１９段落〜第００３１段落、図１） 特開２００１−１７１１３５号公報（第００２１段落〜第００４２段落、第００４６段落〜第００５３段落、図１、図２） 特開２００４−３３００２７号公報（第００３９段落〜第００５５段落、図５、図６） 特開２００７−３０４８２号公報（第０００９段落〜第００１２段落、図１、図３） 特開２００７−２８９８８２号公報（第００１４段落〜第００１６段落、図１）

本発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、インクジェットヘッドの塗布液の加圧パージ及び吸引パージ後にノズル孔出口面に残留する塗布液を、ノズル孔出口面上の撥液層を損傷することなく全て短時間で除去可能とする残留塗布液除去手段を具現化するとともに、その手段を備えて残留塗布液除去性能に優れるインクジェットヘッドの塗布液除去装置ならびに塗布液除去方法を提供することにある。さらには上記のインクジェットヘッドの塗布液除去方法を用いて、低コストで塗布欠点の全くない高品質のカラーフィルタを製造できるカラーフィルタの製造方法を提供することにある。

上記本発明の目的は、以下に述べる手段によって達成される。本発明になるインクジェットヘッドの塗布液除去装置は、インクジェットヘッドのノズル孔を含むノズル孔出口面に残留する塗布液の除去装置であって、塗布液を吸収して除去する布材を前記ノズル孔出口面に当接／当接解除する押し当て手段と、前記布材の前記ノズル孔出口面への当接速度と当接時間と当接／当接解除回数とを調整する制御装置とを備え、さらに前記布材は目付が２００ｇ／ｍ^２未満の編物であることを特徴とする。

本発明になるインクジェットヘッドの塗布液除去方法は、インクジェットヘッドのノズル孔を含むノズル孔出口面に残留する塗布液の除去方法であって、目付が２００ｇ／ｍ^２未満の編物である布材を前記ノズル孔出口面に当接速度５〜５０ｍｍ／ｓで当接させる工程と、前記布材を前記ノズル孔出口面に当接時間接触させる工程と、前記布材を前記ノズル孔出口面から当接解除する工程を有することを特徴とする。

ここで、前記と当接させる工程と、前記当接時間接触させる工程と、前記当接解除を行う工程を順番に繰り返し、前記当接時間接触させる工程における当接時間は従前の前記当接時間接触させる工程における当接時間より短いことが好ましい。

また、本発明になるカラーフィルタの製造方法は、請求項２または３に記載のインクジェットヘッドの塗布液除去方法を用いて残留塗布液を除去してから、インクジェットヘッドで塗布液の塗布を行い、カラーフィルタを製造することを特徴とする。

本発明になるインクジェットヘッドの塗布液除去装置および塗布液除去方法を用いれば、塗布液の吸収性能において最適な布材を塗布液が残留するノズル孔出口面に当接／当接解除するのであるから、残留する塗布液のみを全てそのまま布材で吸収して短時間で除去し、ノズル孔の出口側からインクジェットヘッド内の塗布液を吸引して気泡をインクジェットヘッドに侵入させることもない。これによって以降の間欠吐出時にノズル孔から気泡介在による吐出不良が生じることもない。また単に布材をノズル孔出口面に当接／当接解除を行うだけであるので、ノズル孔出口面上にある撥液層を摩滅させる等の損傷を生じることは全くない。

本発明になるカラーフィルタの製造方法によれば、上記の優れたインクジェットヘッド塗布液除去方法を用いてカラーフィルタを製造するのであるから、ノズル孔出口面の撥液層の劣化や汚れによる混色や白抜け欠点等の塗布欠点のない高品質のカラーフィルタを、長時間安定して高い生産性で製造できる。

以下、この発明の好ましい一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る塗布液除去装置１０とインクジェットヘッド１００の概略正面図、図２はインクジェットヘッド１００のノズル孔出口面１０６を下側から見た平面図、図３は塗布液除去装置１０とインクジェットヘッド１００の概略側面図、である。

まず図１を参照すると、インクジェットヘッド１００とその塗布液供給装置７０と、本発明の塗布液除去装置１０と、塗布液除去装置１０等の動作制御を行う制御装置１３０と、が示されている。インクジェットヘッド１００は本体１０２の下部に樹脂プレート１０４を有しており、その一部が下方に凸状に突出してノズル孔出口面１０６を構成している。

このノズル孔出口面１０６には撥液層がコーティングにより形成されている。撥液層としては、テフロン（登録商標）、シリコン、ポリイミド等の撥液性樹脂よりなるものが好ましい。ノズル孔出口面１０６にはさらに、図２に示されるように、塗布液を吐出する多数のノズル孔１０８がインクジェットヘッド１００長手方向（Ｙ方向）に所定ピッチで千鳥状に配置されている。

塗布液が多量にノズル孔１０８より吐出されると、塗布液はノズル孔出口面１０６上に拡がって残留することになる。またインクジェットヘッド１００は塗布液供給装置７０に配管８８で接続されている。塗布液供給装置７０は、塗布液８６が貯蔵された塗布液貯蔵部７２を備えている。この塗布液貯蔵部７２には圧空源７８から所定圧力に調整された加圧空気が、加圧配管７６、加圧バルブ７４を介して付加される。

塗布液貯蔵部７２には、真空源８４から所定の大きさの負圧も真空配管８２、真空バルブ８０を介して作用させることができる。なお、塗布液貯蔵部７２を所定圧力に加圧する時は加圧バルブ７４を開、真空バルブ８０を閉とし、塗布液貯蔵部７２に負圧を作用させる時は、真空バルブ８０を開、加圧バルブ７４を閉とする。

以上のインクジェットヘッド１００と塗布液供給装置７０は、図示されていない移動装置により、塗布方向すなわちＸ方向に自在に往復動させることができる。インクジェットヘッド１００はまた、図示されていない移動装置により、上下方向（Ｚ方向）にも自在に昇降することができる。

図１で塗布液除去装置１０は主として、ノズル孔出口面１０６に残留する塗布液を除去する布材２０と、布材２０をノズル孔吐出口面１０６に均等に押し当てる半円筒形状の弾性体２２と、弾性体２２を保持する弾性体保持部材２４と、布材２０の巻出装置３０と巻取装置４０と、弾性体保持部材２４と巻出装置３０と巻取装置４０が固定されている保持台４８と、布材２０を保持台４８ごと昇降させる昇降装置５０と、昇降装置５０が上面に固定されインクジェットヘッド１００の長手方向、すなわちＹ方向（紙面に垂直な方向）に、往復動自在な移動テーブル６０と、インクジェットヘッド１００より加圧パージにより吐出される塗布液を回収するトレイ５２と、より構成されている。

弾性体２２は弾性保持部材２４上で固定されているので、巻出・巻取時に移動する布材２０が弾性体２２に対して滑るように、フィルム２６が布材２０と弾性体２２の間に備えられている。フィルム２６は、滑り性と耐薬品性より、ＰＥＴ製であることが好ましい。なお弾性体２２は、耐薬品性を有するシリコン、パーフルオロゴム等の合成ゴムや、ゲル材が好ましい。

弾性体２２に合成ゴムを使用する場合、布材２０をノズル孔出口面１０６のＹ方向にわたって均等に押し当てるためにゴム硬度は好ましくは５〜５０°、より好ましくは１０〜３０°にする。巻出装置３０は、ベース台３４に回転自在に保持されている回転軸３２につば付きのコア３６が取り付けられており、図示されていないトルク発生装置により、巻出トルクが回転軸３２に伝達され、それがコア３６に巻かれている布材２０の巻出張力となる。

一方巻取装置４０は、ベース台４４に回転自在に保持されている回転軸４２につば付きのコア４６が取り付けられており、図示されていない駆動装置により回転軸４２が反時計方向に回転して、布材２０をコア４６に指定長さだけ巻取ることができる。移動テーブル６０は、昇降装置５０が実際に固定されているテーブル台６２と、テーブル台６２の下側に固定されて、１対のレール６６に沿ってテーブル台６２をＹ方向に案内する１対のガイド６４より構成されている。１対のレール６６は地面に固定されている。そして図示されていないボールねじ、リニアモータ等の駆動装置によって、テーブル台６２をＹ方向に自在に往復動させることができる。

トレイ５２は保持台４８の右側に締結されているブラケット５４上に固定されており、図示しない廃液タンクに配管で接続されている。インクジェットヘッド１００より加圧パージにより吐出された塗布液で、インクジェットヘッド１００のノズル孔吐出口面１０６に残留せず、落下するものはこのトレイ５２に回収されて、廃液タンクに貯蔵される。

制御装置１３０は、塗布液除去装置１０と塗布液供給装置７０の動作するものに電気的に接続されている他、図示されていない関連する駆動源や駆動装置にも電気的に接続されている。それによって塗布液除去装置１０、塗布液供給装置７０、インクジェットヘッド１００に対して、定められた動作を指定された条件にて行わせることができる。

布材２０は、インクジェットヘッド１００のノズル孔出口面１０６に押し付けられて、そこに残留している塗布液に接する時に、塗布液を押し広げずにそのまま吸収できるように、液の透過性と吸水性が高いものであることが好ましい。液の吸水性が高いことが必要なのは、吸収された塗布液が布材２０の塗布液と接するのとは反対面まで通過して達してしまうと、それ以上の塗布液を吸収できなくなり、塗布液の除去が十分行えなくなるためである。

液の透過性と吸水性が高い布材２０の具体的な形態としては、目付が２００ｇ／ｍ^２未満の編物で、厚さが０．５〜１ｍｍであることが好ましい。ここで目付とは、単位面積あたりの質量を意味する。また編物とは、糸のループを作り、これを既成のループに次々に通してループを連結することで布に構成されたものと定義される。それに対して織物は、縦糸を並列し、これと互い違いに交錯するように横糸を並列に挿入して布に構成されたものと定義される。

織物は糸がほぼすき間なく配列されているのに対して、編物は糸でループを形成するために糸間にすきまができるため伸縮性が生じると共に、液の透過性と吸収性も高くなる。すなわち糸間のすきまから液がすり抜け、そのすきまに液が侵入するので、液の透過性と吸水性が高くなるのである。

さらに目付を２００ｇ／ｍ^２未満としたことで、ノズル孔出口面１０６に残留している塗布液がそのまま吸収される透過性が与えられる糸間のすきまが構成され、さらに厚さを０．５〜１ｍｍとしたことで、残留している塗布液をすべて吸収できる吸水性が与えられ、残留塗布液の除去が可能となる。編物であっても目付が２００ｇ／ｍ^２以上であると、布材を残留する塗布液に近接させた時に十分透過しないために、塗布液を押し広げてノズル孔出口面１０６に再付着させてしまう。

また厚さが上記範囲よりも小さいと吸水性が不足し、上記範囲よりも大きいと吸水性が高くなりすぎて、ノズル孔１０８からインクジェットヘッド１００内の塗布液を吸収し、逆にインクジェットヘッド１００内に気泡を侵入させてしまうという問題が生じる。織物や上記で定められた以外の編物からなる布材あるいは液の透過性の低い吸着材を、残留塗布液のあるノズル孔出口面１０６に押し当てると、少量の塗布液しか布材や吸着材にしか吸収されず、塗布液の大半はノズル孔出口面１０６に押し広げられて、そのまま残留してしまう。

その結果、塗布液の除去ができないばかりか、はなはだしい場合には残留塗布液をノズル孔１０８からインクジェットヘッド１００内に気泡と共に押し込んでしまい、次の間欠吐出時に塗布液を吐出できないという不具合も生じる。編物の編み方については、目付が２００ｇ／ｍ^２未満で、厚さが０．５〜１ｍｍであればいかなるものでもよいが、糸のループが一方向に連結する丸編が好ましい。なお編物を構成する糸の太さについては、好ましくは０．２〜１０デシテックス、より好ましくは１〜５デシテックスである。

１デシテックスとは１ｇ／１００００ｍとなる糸、すなわち繊維の径の単位を示すものである。この範囲より大きいと糸が太くなりすぎて、糸間のすきまが減少して吸水性が低下し、この範囲より小さいと糸が細くて切れやすくなって発塵源となってしまう。

図３より、布材２０の幅Ｗ２、すなわちＹ方向の長さは、ノズル孔出口面１０６のＹ方向長さＷ１よりも長くし、好ましくは５ｍｍ以上長くする。布材２０を支える弾性体２２とフィルム２６の幅Ｗ３、すなわちＹ方向長さは、布材２０の幅Ｗ２よりも長くし、好ましくは５ｍｍ以上長くする。

以上の関係によって、布材２０をＹ方向、すなわちインクジェットヘッド１００のノズル孔出口面１０６に長手方向全長にわたって均等に押し当てる、すなわち当接させることが可能となる。またインクジェットヘッド１００が、一点鎖線で示すようにＹ方向に複数個並ぶ場合は、布材２０を移動テーブル６０ごとＹ方向に移動させて、インクジェットヘッド１００を１台ごと塗布液除去作業してもよいし、布材２０の幅Ｗ２を複数個のインクジェットヘッド１００のノズル孔出口面１０６をＹ方向にすべて覆う以上の長さにして、複数台のインクジェットヘッド１００の塗布液除去作業を一挙に行うようにしてもよい。

次に図１の塗布液除去装置１０を用いた本発明の塗布液除去方法について図４を用いて段階に分けて詳細に説明する。図４は、塗布液除去装置１０でインクジェットヘッド１００に残留する塗布液を除去する状態を段階的に示すフロー図である。

まず準備動作として、制御装置１３０より指令を出してインクジェットヘッド１００を上下方向（Ｚ方向）の最上位置に移動させるとともに、昇降装置５０を駆動して弾性体２２上の布材２０の位置を上下方向の最下点位置まで下降させる。つづいて、塗布液除去装置１０のトレイ５２が、対象とするインクジェットヘッド１００のノズル孔出口面１０６と同じＹ方向位置になるように移動テーブル６０を移動させる。

そして図示されていない移動装置によってインクジェットヘッド１００をＸ方向に移動させて、インクジェットヘッド１００のノズル孔出口面１０６の直下にトレイ５２がくる位置で停止させ、最後にインクジェットヘッド１００とトレイ５２の上下方向の相対距離が所定の値になるように、インクジェット１００を上下方向に下降させる。（図４（ａ）の段階）。

次に制御装置１３０より指令を出して図１の真空バルブ８０を閉、加圧バルブ７４を開として、塗布液貯蔵部７２内の塗布液８６を加圧してインクジェットヘッド１００に塗布液を圧送する加圧パージを行うと、全てのノズル孔１０８より塗布液が吐出される。ノズル孔１０８より吐出された塗布液は、ノズル孔出口面１０６上に拡がりつつ部分的に集合して複数の塗布液滴になる。集合した塗布液滴の容量が大きくなると、重力によってその一部がトレイ５２に向かって自然落下する。そして加圧パージ終了時には、吐出された塗布液はノズル孔出口面１０６上に、Ｙ方向の位置も大きさも不規則に残留する塗布液滴１２０となる（図４（ｂ）の段階）。

つづいて図示されていない移動装置によってインクジェットヘッド１００を一旦上下方向の最上位置に上昇させてからＸ方向に移動させ、塗布液除去装置１０の弾性体２２の上にある布材２０の頂点位置の直上に、ノズル孔出口面１０６のＸ方向の中心が来る位置でインクジェットヘッド１００を停止させる（図４（ｃ）の段階）。

次に制御装置１３０より指令を出して昇降装置５０を駆動し、布材２０を保持台４８ごと当接速度である上昇速度Ｖｕで上昇させて、弾性体２２の上にある布材２０を当接時間Ｔ秒間だけ接触させる（図４（ｄ）の段階）。

当接時間Ｔ秒後に昇降装置５０を再び駆動して、当接解除速度である下降速度Ｖｄで布材２０を保持台４８ごと最下点位置まで下降させる。そして巻取装置４０を駆動して、布材２０を所定長さだけ巻き取って、弾性体２２の上部に布材２０の未使用部分が来るようにして、以降の塗布液除去作業に備える。（図４（ｅ）の段階）。つづいて、インクジェットヘッド１００は次の作業のための位置に移動する。

上記の塗布液除去方法では、布材２０のノズル孔出口面１０６への当接／当接解除は１回だけであるが、塗布液の除去状況によっては複数回行ってもよい。当接／当接解除を複数回行う時は、各回とも布材２０の未使用部分をノズル吐出口面１０６に当接させることが好ましい。布材２０のノズル孔出口面１０６への当接圧力は、好ましくは０．０１〜０．２ＭＰａ、より好ましくは０．０２〜０．１ＭＰａにする。

上記範囲より小さいと弾性体２２の変形が不足して、布材２０をノズル孔出口面１０６にＹ方向にわたって均等に押し当てられない。逆に上記範囲よりも大きいと、高精度に位置決めされているインクジェットヘッド１００がわずかに位置移動してしまう不都合が生じる。

上記の当接圧力を与える昇降装置５０は、エアーシリンダーや油圧シリンダーを使用してもよいし、モータ駆動によるリニアー移動装置を使用してもよい。前者の場合は、エアーや油の加圧圧力を調整して当接圧力を調整し、後者の場合は、弾性体２２の上下方向の変形量を調整する。すなわち弾性体２２のインクジェットヘッド１００への押し込み量を調整して当接圧力を調整する。

また布材２０をノズル孔出口面１０６に当接させる当接時間Ｔであるが、好ましくは０．２〜５秒、より好ましくは０．５〜３秒とする。上記範囲よりも短いと、塗布液が布材２０に吸収されるのに不足するために塗布液の除去が十分行われず、上記範囲よりも長いと布材２０でノズル孔１０８からインクジェットヘッド１００内の塗布液を吸収してしまって、インクジェットヘッド１００内に気泡を浸入させてしまい、以降の間欠吐出でインクジェットヘッド１００から塗布液を吐出できないノズル孔１０８ができてしまう。

さらに布材２０のノズル孔出口面１０６への当接／当接解除を複数回行う場合は、後になるほど当接時間を短くする。すなわち、２回目以降の当接／当接解除の工程では、従前の当接時間よりも短い時間ノズル孔出口面１０６へ布材２０を接触させる。これは後になるほど残留している塗布液が少なくなるので、当接時間を短くしないと残留している塗布液の他に、布材２０でノズル孔１０８からインクジェットヘッド１００内の塗布液も吸収してしまうからである。

また布材２０をインクジェットヘッド１００のノズル孔出口面１０６に当接させる時の上昇速度Ｖｕ、すなわち当接速度は、好ましくは０．５〜５０ｍｍ／ｓ、より好ましくは５〜４０ｍｍ／ｓとする。

この範囲よりも速度が小さいと残留塗布液除去の作業時間が長くなりすぎて生産性を損なう。逆にこの範囲よりも速度が大きいと残留している塗布液を十分布材２０に吸収する前に布材２０がノズル孔出口面１０６に当接してしまい、はなはだしい場合は吸収できなかった塗布液をノズル孔出口面１０６に押し広げて、ノズル孔出口面１０６に再付着させて塗布液の除去が行えないばかりか、残留塗布液をノズル孔１０８からインクジェットヘッド１００内に気泡と共に押し込んでしまう。下降速度Ｖｄ、すなわち当接解除速度も、好ましくは０．５〜５０ｍｍ／ｓ、より好ましくは５〜４０ｍｍ／ｓとする。

以上詳細を説明した本発明になる塗布液除去装置１０は、適切な条件で使用すれば、布材２０に目付が２００ｇ／ｍ^２未満の編物を使用しているので、布材２０が残留している塗布液に接した瞬間から塗布液を吸収し、あたかも残留している塗布液の全てが布材２０の方に移動したかのように作用するので、ノズル孔出口面１０６の方には塗布液は残らず、全て除去される。

この時ノズル孔出口面１０６の汚れも、塗布液に溶解するものや塗布液に含まれるものは全て塗布液と一緒に除去される。例えばノズル孔出口面１０６に付着した塗布液が固化した汚れは、加圧パージにより吐出された塗布液とともに押し流されるか、残留した塗布液で一部溶解されてノズル孔出口面１０６から一旦離れ、塗布液中に溶解した状態で布材２０に吸収される。

また塗布液が固化した汚れで、固化したまま残っているが残留している塗布液中に浮遊しているものは、塗布液が布材２０に吸収される時に布材２０の表面に吸着される。なお本発明を適用する時には、布材２０に洗浄液や溶剤等の液体を付着、含浸させると逆効果となり、十分な塗布液の除去は行えない。布材２０には液体は付着させず、乾いた状態で使用することで布材２０が本来有する吸水効果を十分発揮できて、最も効率的に塗布液を吸収して除去することができる。

本発明で規定された布材に対してスポンジ等の多孔質の吸着材では、おおむね布材よりは厚さが大きいので吸水性が高すぎて、残留している塗布液に加えてノズル孔１０８からインクジェット１００内の塗布液を吸収してしまうという不都合があり、使用することは困難である。

なお本発明の塗布液除去装置、塗布液除去方法は、インクジェットヘッド用の粘度が５〜３０ｍＰａｓで、含まれる主溶剤の沸点が２００℃以上である塗布液に特に好適に適用することができる。

（実施例１）
以下実施例により本発明を具体的に説明する。
図１に示す塗布液除去装置１０を用いて、インクジェットヘッド１００のノズル孔出口面１０６に残留する塗布液の除去を行った。インクジェットヘッド１００は、図２に示すようにノズル孔出口面１０６に、ノズル孔１０８が３列千鳥状で、Ｙ方向ピッチ７０．５μｍ、総数５１２個備えられたものを用いた。この各ノズル孔１２からは、圧電素子の駆動によって１回あたり４０ｐｌの塗布液を間欠的に吐出可能であった。またインクジェットヘッド１００の外形形状については、ノズル孔出口面１０６のＹ方向の長さＷ１が４５ｍｍ、Ｘ方向の長さが４ｍｍ、樹脂プレート１０４のＹ方向の長さが６０ｍｍ、Ｘ方向の長さが１６ｍｍであった。

またノズル孔出口面１０６には撥液層として厚さ８０μｍのポリイミド樹脂層を設けた結果、ノズル孔出口面１０６は樹脂プレート１３より下方に８０μｍ凸状に突出した。一方塗布液除去装置１０で、各部材は以下に示すものにした。

布材２０：１．４デシテックスのＰＥＴ糸を丸編みにし、幅Ｗ２を６０ｍｍにして、目付が１５０ｇ／ｍ^２、厚さが０．６ｍｍであった。

弾性体２２：厚さ５ｍｍ、幅Ｗ３が７０ｍｍで、ゴム硬度が１０°のシリコンゴム製であった。

フィルム２６：厚さ１００μｍ、幅が７０ｍｍのＰＥＴ製フィルムであった。

コア３６、４６：内径２５．４ｍｍで、厚さが２ｍｍ、つば間の長さが６２ｍｍのポリビニル製であった。

またインクジェットヘッド１００から吐出する塗布液には、Ｒ色顔料を有し、粘度１０ｍＰａｓ、固形分濃度１５％のＲ色塗布液を用いた。

準備が整ったところで、インクジェットヘッド１００のノズル孔出口面１０６の直下に回収トレイ５２が来るようにした。回収トレイ５２は、Ｙ方向長さ８０ｍｍ、Ｘ方向長さ３０ｍｍ、Ｚ方向長さ４０ｍｍで、厚さ１ｍｍのステンレス板で形成されたものであった。

つづいて塗布液供給装置７０を動作させて、０．０５ＭＰａの圧力でＲ色塗布液をインクジェットヘッド１００から２０００μｌ吐出した。吐出されたＲ色塗布液は、インクジェットヘッド１００のノズル孔出口面１０６にほぼ全量残留した。

そしてインクジェットヘッド１００のノズル孔出口面１０６の直下に、塗布液除去装置１０の布材２０の頂点位置Ａが来るようにしてから、布材２０を０．０８ＭＰａの圧力でノズル孔出口面１０６に１回目の当接／当接解除を、当接時間Ｔ＝２秒で行った。

布材２０を３０ｍｍだけ巻取装置４０で巻き取ってから、２回目の当接／当接解除を当接時間Ｔ＝０．５秒で行った。なお、布材２０をノズル孔出口面１０６に当接させるための上昇速度Ｖｕは、１、２回目の当接時ともに３０ｍｍ／ｓ、当接解除するための下降速度Ｖｄは、１、２回目の当接時ともに１０ｍｍ／ｓにした。

当接解除終了後に同様に巻取装置で布材２０を３０ｍｍだけ巻き取った。その結果、ノズル孔出口面１０６に残留していた塗布液は全て布材２０に吸収され、インクジェットヘッド１０のノズル孔出口面１０６の表面には塗布液の残留がないことに加えて、汚れもないことを確認できた。この確認後、圧電素子を駆動して、間欠的にインクジェットヘッド１００からの塗布液の吐出を行った。その結果、全てのノズル孔１０８において目詰まり、飛行曲がり等の吐出不良は確認されず、正常な吐出が可能であることが確認された。

（実施例２）
実施例１の塗布液除去装置１０とインクジェットヘッド１００を用いてカラーフィルターを製造した。前工程までに、３６０×４６５ｍｍで厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラス基板上に、各画素の大きさが幅１００μｍで長さが３００μｍ、ブラックマトリックスの幅が２０μｍ、ブラックマトリックスの表面に撥液性を有する格子状ブラックマトリックス基板を作成した。

ブラックマトリックスの撥液性はＲ色塗布液に対して接触角が４０°以上になるものであった。このブラックマトリックス基板を図１の図示しない吸着ステージに吸着保持し、吸着ステージを５０ｍｍ／ｓでＸ方向に移動させながら、インクジェットヘッド１００から１画素あたり８００μｌのＲ色塗布液を吐出して、Ｒ色画素のみを全面に形成した。

つづいて逐次的に同じ条件で、Ｇ色塗布液、Ｂ色塗布液を用いてＧ色画素、Ｂ色画素を形成した。Ｒ色塗布液は実施例１と同じもの、Ｇ色塗布液は、Ｇ色顔料を有し、粘度１２ｍＰａｓ、固形分濃度１６％、Ｂ色塗布液は、Ｂ色顔料を有し、粘度１１ｍＰａｓ、固形分濃度１４％であった。なお各Ｒ、Ｇ、Ｂ色画素形成においては、基板３０枚塗布するごとにインクジェットヘッド１０を０．１ＭＰａの圧力で加圧パージして各塗布液を１０００μｌ吐出し、それにつづいてインクジェットヘッド１００に残留している塗布液を実施例１と同じ条件で塗布液除去装置１００を作動させて、残留している塗布液をすべて除去した。

各色画素形成が終わるたびに１００℃１０分のプリベークをし、Ｒ、Ｇ、Ｂ色画素がすべて形成されてから、２３０℃３０分のベークを行って、最終的に厚さ２μｍのＲ、Ｇ、Ｂ画素のあるカラーフィルタを得ることができた。

さらに、このカラーフィルターをＴＦＴアレイを形成した基板と重ね合わせ、オーブン中で加圧しながら１６０℃で９０分間加熱して、シール剤を硬化させた。このセルに液晶注入を行った後、紫外線硬化樹脂により液晶注入口を封口した。次に、偏光板をセルの２枚のガラス基板の外側に貼り付け、さらに、得られたセルをモジュール化して、液晶表示装置を完成させた。得られた液晶表示装置は欠点がなく、色度も基板全面に渡って、均一で品質的に申し分ないものであった。

本発明に係る塗布液除去装置１０とインクジェットヘッド１００の概略正面図である。 インクジェットヘッド１００のノズル孔出口面１０６を下側から見た平面図である。 塗布液除去装置１０とインクジェットヘッド１００の概略側面図である。 塗布液除去装置１０でインクジェットヘッド１００に残留する塗布液を除去する状態を段階的に示すフロー図である。

符号の説明

１０ 塗布液除去装置
２０ 布材
２２ 弾性体
２４ 弾性体保持部材
２６ フィルム
３０ 巻出装置
３２ 回転軸
３４ ベース台
３６ コア
４０ 巻取装置
４２ 回転軸
４４ ベース台
４６ コア
４８ 保持台
５０ 昇降装置
５２ トレイ
５４ ブラケット
６０ 移動テーブル
６２ テーブル台
６４ ガイド
６６ レール
７０ 塗布液供給装置
７２ 塗布液貯蔵部
７４ 加圧バルブ
７６ 加圧配管
７８ 圧空源
８０ 真空バルブ
８２ 真空配管
８４ 真空源
８６ 塗布液
８８ 配管
１００ インクジェットヘッド
１０２ 本体
１０４ 樹脂プレート
１０６ ノズル孔出口面
１０８ ノズル孔
１２０ 塗布液滴
１３０ 制御装置
Ｗ１ ノズル孔出口面１０６のＹ方向の長さ
Ｗ２ 布材２０の幅
Ｗ３ 弾性体２２の幅

Claims (4)

1. インクジェットヘッドのノズル孔を含むノズル孔出口面に残留する塗布液の除去装置であって、
   塗布液を吸収して除去する布材を前記ノズル孔出口面に当接／当接解除する押し当て手段と、
   前記布材の前記ノズル孔出口面への当接速度と当接時間と当接／当接解除回数とを調整する制御装置とを備え、
   さらに前記布材は目付が２００ｇ／ｍ^２未満の編物であることを特徴とするインクジェットヘッドの塗布液除去装置。
2. インクジェットヘッドのノズル孔を含むノズル孔出口面に残留する塗布液の除去方法であって、
   目付が２００ｇ／ｍ^２未満の編物である布材を前記ノズル孔出口面に当接速度５〜５０ｍｍ／ｓで当接させる工程と、
   前記布材を前記ノズル孔出口面に当接時間接触させる工程と、
   前記布材を前記ノズル孔出口面から当接解除する工程を有するインクジェットヘッドの塗布液除去方法。
3. 前記と当接させる工程と、前記当接時間接触させる工程と、前記当接解除を行う工程を順番に繰り返し、
   前記当接時間接触させる工程における当接時間は従前の前記当接時間接触させる工程における当接時間より短い請求項２に記載されたインクジェットヘッドの塗布液除去方法。
4. 請求項２または３に記載のインクジェットヘッドの塗布液除去方法を用いて残留塗布液を除去してから、インクジェットヘッドで塗布液の塗布を行い、カラーフィルタを製造することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
   
   

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