JP4971560B2 - インクジェット記録装置、ヘッドユニット及びカラーフィルタ製造装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッドを色毎に複数個用いたインクジェット記録装置に関し、さらには、該インクジェット記録装置を適用したカラーフィルタの製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からインクジェット記録方法は、情報処理システムの出力手段、例えば複写機、ファクシミリ、電子タイプライタ、ワードプロセッサ、ワークステーション等の出力端末としてのプリンタ、或いはパーソナルコンピュータ、ホストコンピュータ、光ディスク装置、ビデオ装置等に具備されるハンディまたはポータブルプリンタの記録方法として利用されている。
【０００３】
このインクジェット記録方法は、インクを微小な液滴としてノズル（以下、吐出口ともいう）より吐出して文字や図形等の記録を行うもので、高精細な画像の出力、高速記録の手段として優れた利点を有する。また、該方法を適用した記録装置（以下、インクジェット記録装置という）はノンインパクト型の記録装置であって、騒音が少ないこと、多色のインクを使うことによってカラー画像記録も容易であること、さらに装置本体の小型化や、画像の高密度化も容易であるなどの特長を有しており、近年急速に普及しつつあるものである。
【０００４】
また、近年、パーソナルコンピュータの発達、特に携帯用のパーソナルコンピュータの発達に伴い、液晶ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスブレイの需要が増加する傾向にある。しかしながら、さらなる普及のためには液晶ディスプレイのコストダウンが必要であり、特にコスト的に比重の高いカラーフィルタのコストダウンに対する要求が高まっている。従来から、カラーフィルタの要求特性を満足しつつ上記の要求に応えるべく種々の方法が試みられているが、いまだ全ての要求特性を満足する方法は確立されていない。以下に、カラーフィルタの製造方法について、いくつか説明する。尚、以下の説明で用いるＲ、Ｇ、Ｂはそれぞれ赤、緑、青を表す。
【０００５】
第１のカラーフィルタの製造方法としては染色法がある。染色法は、ガラス基板上に染色用の材料である水溶性高分子材料を塗布し、その水溶性高分子材料をフォトリソグラフィ工程により所望の形状にパターニングした後、得られたパターンを染色浴に浸潰して着色されたパターンを得るものである。この工程を３回繰り返すことによりガラス基板上にＲ、Ｇ、Ｂの着色部が得られる。
【０００６】
第２のカラーフィルタの製造方法としては顔料分散法がある。顔料分散法は、近年最も多く用いられている方法である。この顔料分散法は、基板上に顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニングすることにより単色のパターンを得るものである。さらにこの工程を３回繰り返すことにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色部を形成する。
【０００７】
第３のカラーフィルタの製造方法としては電着法がある。電着法は、基板上に透明電極をパターニングした後、その基板を顔料、樹脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して基板上に所望の色を電着させるものであり、この工程を３回繰り返して基板上にＲ、Ｇ、Ｂを塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることにより基板上に着色部が形成される。
【０００８】
第４のカラーフィルタの製造方法としては、印刷法がある。印刷法は熱硬化型の樹脂に顔料を分散させ、その樹脂を用いて印刷を３回繰り返すことによりＲ、Ｇ、Ｂを基板上に塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることで着色部を形成するものである。
【０００９】
上記いずれの方法においても着色部の表面に保護層を形成するのが一般的である。また、上記の方法に共通している点は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色部を形成するために同一の工程を３回繰り返す必要があり、コストが高くなることである。また工程が多いほど歩溜まりが低下するという問題点を有している。さらに、電着法においては、形成可能なパターン形状が限定されるため、現状の技術ではＴＦＴ方式（薄膜トランジスタを画素のスイッチングに用いたアクティブマトリクス駆動方式）のカラー液晶ディスプレイには適用できない。また、印刷法は、解像性、平滑性が悪いためファインピッチのパターンは形成できない。
【００１０】
これらの欠点を補うべく、特開昭５９−７５２０５号公報、特開昭６３−２３５９０１号公報、特開昭６３−２９４５０３号公報、或いは、特開平１−２１７３０２号公報等には、インクジェット記録方式を用いてカラーフィルタを製造する方法が記載されている。
【００１１】
具体的には、透明基板上に所定の規則性がある開口部を有するように遮光膜（ブラックマトリクス）を設け、その開口部に露出した透明基板上にインクジェットヘッドからインクを吐出して着色するなどの方法が記載されている。
【００１２】
インクジェット記録方式によるカラーフィルタの製造方法は、必要な部分のみ着色することができるので材料コストを低くすることができ、さらに、３色同時に着色が可能であるため、製造工程が短く、ゴミの影響を受けにくい。また、製造装置コストを抑えることができるなどの理由から、低材料費、高歩留まりが期待でき、他の製造方法に比較してより低コストのカラーフィルタの製造が可能である。
【００１３】
しかしながら、前述のインクジェット記録方式を用いる技術においては、生産上の機能が不十分であった。即ち、インクの着弾位置を予め測定しておき、製造装置にガラス基板を装着する際にはガラス基板を描画ヘッドに対して（或いは、描画ヘッドをガラス基板に対して）６自由度方向のアライメントを行ない、その後、描画ヘッドとガラス基板間の隙間を一定に保ちながら描画する、といったような機能がないため、高精度な描画を行なうことができない。また、３色のインクの着弾位置をいずれも良好に位置合わせすることは困難な場合があるという問題があった。
【００１４】
これらの問題を解決するために、特開平９−４９９１９号では、各色とも１本ずつのインクジェットヘッドを用い、各インクジェットヘッドは、予めＲ、Ｇ、Ｂ３色のうち１色を基準に、他の２色を相対的に位置合わせしておき、描画時には３色の描画ヘッドを相互に固定するようにしていた。
【００１５】
また、複数のインクジェットヘッドを、基板に平行な平面内の２方向と、基板に平行な平面内での回転の少なくとも３軸での微動機構を介して台座に取り付けて、インクジェットヘッドの相互の位置関係を調整するようにした、インクジェット記録方式のカラーフィルタの製造装置が特開平１１−４４８１１号公報に記載されている。しかしながら、当該公報に記載された製造装置の微動機構は圧電素子を用いたもののみであり、各軸の微動機構は垂直方向に３軸分以上重ねられるように取り付けられている。また、そのノズル面と平行な平面内での大きさは、インクジェットヘッドよりはるかに大きく、より大画面で高精細カラーフィルタを製造するべくインクジェットヘッドを各色とも複数個配置しようとした場合、微動機構部の大きさが邪魔をして、インクジェットヘッドをより密に配列することができないという問題点があった。さらに、３軸以上の微動機構としての圧電素子を有するインクジェットヘッドを各色共複数個用いる場合には、圧電素子を駆動させるための配線数が多くなるだけでなく、調整用の電源電圧の可変装置も各インクジェットヘッドに対して３台以上必要となる。このように、各色とも、複数個のインクジェットヘッドを用いようとした場合、装置構成が複雑になり、組み立てや調整に時間を要してしまうといった問題点があった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
最近では、液晶表示装置の製造技術の進展により、ガラス基板の大型化とともに画面サイズの大型化と画面の高精細化が進行している。従来、ガラス基板の大きさは、３６５×４６０ｍｍ程度であったものが、５５０×６５０ｍｍ、さらには、６８０×８８０ｍｍ、或いは、７３０×９２０ｍｍにまで拡大してきた。それと同時に、画面サイズも、対角寸法で１０．４インチ、１２．１インチ、１３．３インチ、１４．１インチ、１５．０インチ、１７．０インチ、１８．０インチ、２０．０インチと、年を追うごとに大型のものが出現してきた。また、画面の解像度も、ＶＧＡ（６４０×４８０）、ＳＶＧＡ（８００×６００）、ＸＧＡ（１０２４×７６８）、ＳＸＧＡ（１２８０×１０２４）、ＳＸＧＡ＋（１５００×１０５０）、ＵＸＧＡ（１６００×１２００）、ＱＸＧＡ（２０４８×１５３６）と、ますます高精細になり、基板一枚あたりの画素数は増加の一途にある。
【００１７】
これら、大型基板で大画面・高精細に対応したカラーフィルタを効率よく生産するためには、一度にインクを吐出するノズル数を増加させる必要がある。そのために考えられることは、一色あたり、複数本のインクジェットヘッドを用いるか、或いは、インクジェットヘッド１本あたりのノズル数を増やすか、のいずれかである。現在製品化されている長尺のインクジェットヘッドは、最大でも４インチ程度であり、大型基板を効率よく生産するためには、各色複数のインクジェットヘッドを用いる必要がある。しかしながら、特開平９−４９９１９号公報記載の方法では、一色あたり複数本のインクジェットヘッドを用いることに対応しておらず、また、特開平１１−４４８１１号公報記載の方法では、１つあたり数十本程度のノズル数を有するようなヘッドを複数個用いているが、ヘッドの位置決め調整に使用されるアクチュエータの大きさが、インクジェットヘッドの大きさに比較して大きなものを用いていることから、インクジェットヘッドを密に配置することができず、使用できる総ノズル数をあまり多くすることができないといった問題点があった。
【００１８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、インクジェット記録装置において、着色領域の大面積化、高精細化に対応し、効率よく生産可能な構成を実現することにあり、具体的には一つのヘッドユニットに対し、複数本のインクジェットヘッドを高密度に取り付け可能とし、全ヘッドのノズルを被着色基板の対応する画素に高精度に位置あわせ可能なインクジェット記録装置を提供し、さらに、該装置を適用したカラーフィルタの製造装置を提供することによって、より大面積・高精細なカラーフィルタをより安価に生産することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一は、複数色の各色毎に複数本設けられノズル面が同一平面を形成するように配置された複数本のインクジェットヘッドと、前記複数本のインクジェットヘッドの夫々に対応した複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータを共通に保持するベース部材とを備え、
前記複数のアクチュエータの夫々は、ノズルの配列方向に沿って前記インクジェットヘッドを移動させることで前記インクジェットヘッドの前記配列方向に関する位置を調整可能な第１のアクチュエータと、前記インクジェットヘッドを前記ノズル面に平行な面内で回転させることで前記インクジェットヘッドの角度を調整可能な第２のアクチュエータを有し、
前記ベース部材には複数の前記第１のアクチュエータが取り付けられており、複数の前記第１のアクチュエータの夫々には対応する前記第２のアクチュエータが搭載され、且つ前記第２のアクチュエータには取り付け部材により対応する前記インクジェットヘッドが取り付けられており、且つ
前記ベース部材には前記複数本のインクジェットヘッドの夫々に対応して複数の穴が開けられており、前記複数の穴の夫々には対応する前記インクジェットヘッドに接続されるインク供給チューブ、電気信号を伝達するためのケーブル及び前記第１及び第２のアクチュエータを駆動させるための空圧チューブが通されることを特徴とするインクジェット装置である。
【００２０】
上記本発明のインクジェット記録装置においては、下記の構成を好ましい態様として含む。
前記２種類のアクチュエータの夫々は前記複数のインクジェットヘッドの夫々より小さい。
前記第１のアクチュエータ及び前記第２のアクチュエータは空気圧と弾性部材の弾性変形を利用したものである。
【００２１】
また、本発明の第二は、複数色の各色毎に複数本設けられノズル面が同一平面を形成するように配置された複数本のインクジェットヘッドと、前記複数本のインクジェットヘッドの夫々に対応した複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータを共通に保持するベース部材とを備えるヘッドユニットであって、
前記複数のアクチュエータの夫々は、ノズルの配列方向に沿って前記インクジェットヘッドを移動させることで前記インクジェットヘッドの前記配列方向に関する位置を調整可能な第１のアクチュエータと、前記インクジェットヘッドを前記ノズル面に平行な面内で回転させることで前記インクジェットヘッドの角度を調整可能な第２のアクチュエータを有し、
前記ベース部材には複数の前記第１のアクチュエータが取り付けられており、複数の前記第１のアクチュエータの夫々には対応する前記第２のアクチュエータが搭載され、且つ前記第２のアクチュエータには取り付け部材により対応する前記インクジェットヘッドが取り付けられており、且つ
前記ベース部材には前記複数本のインクジェットヘッドの夫々に対応して複数の穴が開けられており、前記複数の穴の夫々には対応する前記インクジェットヘッドに接続されるインク供給チューブ、電気信号を伝達するためのケーブル及び前記第１及び第２のアクチュエータを駆動させるための空圧チューブが通されることを特徴とするヘッドユニットである。
さらに、本発明の第三は、上記本発明第二のヘッドユニットから透明基板にインクを付与して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製造装置である。
【００２２】
本発明のインクジェット記録装置及びこれを適用したカラーフィルタ製造装置においては、上記構成をとることにより、インクジェットヘッドを被着色基板の画素に対応するように配列して固定するヘッドユニットにおいて、各色複数のインクジェットヘッドをより高密度に搭載することが可能となり、より大型の基板或いは高精細の画素構成であっても、生産性を落とすことなく、着色工程を実施することができる。
【００２３】
また、上記本発明においては、インクジェットヘッドのノズルピッチが若干異なるものであったり、インクジェットヘッドの位置決め基準加工精度が不十分であっても、全てのノズルを所望の位置に調整することが可能となり、常に高精度な着色が可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。また、以下の説明においては、本発明のインクジェット記録装置の一実施形態として、カラーフィルタ製造装置を構成した場合を、具体的なカラーフィルタ構成と装置構成を例に挙げて説明する。よって、当該説明における、具体的な寸法や特性は、一例であり、本発明がこれに限定されるものではない。
【００２５】
〔カラーフィルタ製造工程の説明〕
先ず本発明のカラーフィルタ製造装置による、第一のカラーフィルタの製造工程を図４に示す。図中、３１は透明基板、３２はブラックマトリックス、３３はインク受容層、３４はフォトマスク、３５は非着色部、３６は被着色部、３７はインク、３８は着色部、３９は保護層である。以下、各工程を説明するが、図４（ａ）〜（ｄ）は、下記の工程（ａ）〜（ｄ）に対応する断面模式図である。
【００２６】
工程（ａ）
透明基板３１上にブラックマトリクス３２、インク受容層３３を形成する。透明基板３１として一般にガラス基板が用いられるが、液晶素子用カラーフィルタとしての透明性、機械的強度等の必要特性を有するものであればガラス基板に限定されるものではない。ブラックマトリックス３２はブラックストライプでも良く、その膜厚は、通常０．１〜０．５μｍ程度であり、透明基板３１上にクロム等金属をスパッタ或いは蒸着等により成膜し、フォトリソ工程によりパターニングして得られる。また、ブラックマトリックス３２はインク受容層３３上に形成しても良く、金属以外にも黒色樹脂等を用いて形成しても良い。
【００２７】
インク受容層３３は、インク受容性を有する樹脂組成物からなり、好ましくは光照射によりインク受容性が変化する感光性樹脂組成物を用いる。このような樹脂組成物は、塗布により透明基板３１上に形成され、必要に応じてプリベークされる。塗布方法としては、スピンコート、ロールコート、バーコート、スプレーコート、ディップコート等の塗布方法を用いることができるが、特に限定されるものではない。インク受容層３３の厚さは、通常０．３〜３．０μｍ程度である。
【００２８】
工程（ｂ）
インク受容層３３が感光性を有する場合には、フォトマスク３４を用いてパターン露光し、インク受容性の低い（或いはない）非着色部３５とインク受容性の高い被着色部３６を形成する。本例はネガ型の感光性樹脂組成物でインク受容層３３を形成した場合を示す。尚、非着色部３５はブラックマトリックス３２に重なる位置に形成され、特に、ブラックマトリックス３２の開口部境界における白抜けを防止する観点から、ブラックマトリックス３２の幅よりも非着色部３５が狭くなるように形成することが好ましい。
【００２９】
工程（ｃ）
インクジェットヘッド（不図示）より、所定の着色パターンに沿って、所定の色のインク３７を被着色部３６に吐出し、着色する。着色に使用するインク３７としては、染料系、顔料系共に用いることが可能であり、また、液状インク、ソリッドインク共に使用可能である。
【００３０】
本発明で使用するインクジェット方式としては、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェット（登録商標）タイプ、或いは圧電素子を用いたピエゾジェットタイプ等が使用可能であり、着色面積及び着色パターンは任意に設定することができる。
【００３１】
工程（ｄ）
熱処理或いは光照射等必要な処理を施してインク受容層全体を硬化させ、非着色部３５と着色部３８からなる着色層を形成する。次いで、必要に応じて保護層３９を形成し、カラーフィルタを得る。保護層３９としては、光硬化タイプ、熱硬化タイプ或いは光熱併用タイプの、第２の樹脂組成物を用いて形成するか、或いは無機材料を用いて蒸着またはスパッタによって形成することができ、カラーフィルタとした場合の透明性を有し、その後のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜形成プロセス、配向膜形成プロセス等に十分耐えうるものであれば使用できる。
【００３２】
図５に、本発明のカラーフィルタ製造装置による、第二のカラーフィルタの製造工程を図５に示す。図中、４１はブラックマトリックス、４２は硬化型インク、４３は着色部であり、図４と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。以下、各工程を説明するが、図５（ａ）〜（ｃ）は、下記の工程（ａ）〜（ｃ）に対応する断面模式図である。
【００３３】
工程（ａ）
透明基板３１上に、黒色樹脂組成物を用いてブラックマトリックス４１を形成する。ブラックマトリックス４１は、後述するように、隣接する着色部４３間を遮光すると同時に、インクジェット記録方式による硬化型インク４２の付与の際に混色防止部として機能するものである。従って、解像性等のパターニング特性に加えて、染料或いは顔料による被着色性、及び、インクジェット記録方式に用いられるインクに対する充分な撥インク性が要求される。好ましくは、感光性樹脂組成物を用い、パターン露光によってパターニングを行う。ブラックマトリクス４１の厚さは隔壁作用及び遮光作用を考慮すると０．５μｍ以上が好ましい。
【００３４】
工程（ｂ）
ブラックマトリックス４１の開口部を被着色部として、インクジェットヘッド（不図示）より、所定の着色パターンに沿って、所定の色の硬化型インク４２を吐出する。本発明において用いられる硬化型インク４２は、少なくとも染料或いは顔料等着色剤と、熱処理或いは光照射等エネルギー付与により硬化する樹脂等バインダー成分と、溶媒を含有している。
【００３５】
工程（ｃ）
熱処理或いは光照射等必要な処理を施して硬化型インク４２を硬化させ、着色部４３を形成し、必要に応じて着色部４３上に保護層３９を形成し、カラーフィルタを得る。
【００３６】
〔カラーフィルタの説明〕
次に、図１２に、以下に説明する本発明のカラーフィルタ製造装置により製造されたカラーフィルタのカラーパターンを示す。それぞれ、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のインクにより着色された着色画素１００ａ、１００ｂ、１００ｃが一つの表示画素を形成し、各着色画素はほぼ長方形である。尚、着色画素とは、ブラックマトリックスの開口部内の着色部を意味する。図５の工程で製造したカラーフィルタであれば、着色画素は着色部４３と一致する。
【００３７】
図１２において、一つの着色画素の大きさは、長手方向をＹ方向、Ｙ方向と直角な方向をＸ方向とすると、全て同じで、１５０μｍ×５７．５μｍであり、Ｙ方向には同じ色の着色画素が一直線に配列され、Ｘ方向には隣合う着色画素の色が異なるように配列されている。着色画素ピッチはＸ方向、Ｙ方向とも１９０．５μｍである。
【００３８】
着色画素の個数は、Ｘ方向に各色１６００個、Ｙ方向に１２００個で、図１３に示すように、カラーフィルタの画面の大きさは、３０４．８ｍｍ×２２８．６ｍｍで、対角線の長さが３８１．０ｍｍの１５．０インチＵＸＧＡの液晶パネル用に対応している。
【００３９】
また、上記カラーフィルタの構成に用いるガラス基板のサイズは、５５０ｍｍ×６５０ｍｍで、１５．０ＵＸＧＡに対応するカラーフィルタを４面取ることが可能なサイズである。
【００４０】
〔装置全体構成の説明〕
次に、本発明のカラーフィルタ製造装置の一実施形態の構成を図１〜図３に示す。
【００４１】
図１は装置外観図（斜視図）、図２はステージ周辺の詳細図、図３はインクジェットヘッド及び光学系の配置図である。図１〜図３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、大ストローク移動を行うＸＹステージ、４はＸＹステージ３上に搭載されたθ、Ｚ−チルトアライメント用のチルトステージ、５はチルトステージ４に搭載された被着色基板であるガラス基板（図４のパターン露光後のインク受容層３３を備えた透明基板３１、図５のブラックマトリックス４１が形成された透明基板３１に相当）である。６はＲ、Ｇ、Ｂ各色８本ずつのインクジェットヘッドが、ノズル列と平行な方向に位置調整可能なノズル列アクチュエータと、ノズル面内の回転方向に位置調整可能なθ方向アクチュエータを介して、それぞれヘッド取付ベース１２０に位置調整可能なように固定されたヘッドユニットで、同じものが２セット搭載されている。従って、インクジェットヘッドの個数は、各色１６本である。ヘッドユニット６の詳細な構成については後述する。
【００４２】
７はガラス基板５のＸ、Ｙ、θ方向のアライメント検出用光学系で、各インクジェットヘッドが吐出するインクの着弾位置検出用としても用いる。８、８ａ〜８ｃはＺ方向検出用光学系、１０はヘッドユニット６をＸ方向に移動させるためのヘッドステージ、１１はヘッドステージ１０を支えるための支柱、１２はヘッドユニット６の上部に取り付けられ、ヘッドユニット全体を回転させるためのヘッドθモータ、１３はヘッドステージ１０に載置され、ヘッドθモータ１２及びヘッドユニット６を支持し、さらにインク供給系の一部である三方弁や溶存酸素計などが組み込まれた弁ボックス１４を搭載したヘッドユニット支持アームで、ヘッドステージ１０によりヘッドユニット６及び弁ボックス１４と一体になって装置中央部からそれぞれ装置の端部までＸ方向に移動可能となっている。従って、支持アーム１３、ヘッドユニット６及び弁ボックス１４をヘッドステージ１０の端部に移動させることで、ヘッドユニット６の取付作業、交換作業を作業者が行うことが可能となっている。また、ヘッドステージ１０は、本実施例のように、ヘッドユニット６が２台搭載された装置においては、これら２つのユニットのＸ方向の相対位置もミクロンオーダで位置決めされるような機構になっている。
【００４３】
尚、本実施形態においては、ヘッド取付ベース１２０が本発明にかかるアクチュエータ固定部材、ヘッドステージ１０及びヘッドθモータ１２が本発明にかかるアクチュエータ固定部材（即ちベース１２０）の位置決め調整機構に相当する。
【００４４】
１５はインクジェットヘッドのキャップを行ったりノズルから排出されたインクを受けるためのキャップと、ノズル面に付着したインク滴を払拭するためのワイピングブレードが組み込まれ、ヘッドユニット６の真下まで移動可能な回復系ユニット、１６は回復系ユニット内に組み込まれたワイピングブレードやキャップを洗浄するための洗浄系ユニット、１７はカラーフィルタ製造装置全体を覆うように構成され、内部の温度をより厳密に管理するためのサーマルチャンバ、１８はサーマルチャンバ１７内に配置され、サーマルチャンバ１７外から搬送されてきたガラス基板５を、カラーフィルタ製造装置へと供給し、また、カラーフィルタ製造装置からサーマルチャンバ外へ基板を排出するためのガラス基板５の搬入搬出装置、１９はサーマルチャンバ１７の外側に配置され、サーマルチャンバ１７に開けられた穴２７を通ったチューブ束２０によって弁ボックス１４へインクを供給・排出するように連結されたインク供給ユニットで、各ヘッドユニット６にそれぞれ１台ずつ設けられている。インク供給ユニット１９は、インクを入れておくためのメインタンク２１ａ〜２１ｃ、メインポンプ２２、サブタンク２３ａ〜２３ｃ、メイン脱気装置２４ａ〜２４ｃなどにより構成されている。
【００４５】
また、各インクジェットヘッドは、それぞれ独立して、図示しない電気信号用のケーブルが接続されており、電気信号用のケーブルのもう一方は、サーマルチャンバ１７の外部に配置された図示しないパソコン等で構成される制御ユニットに接続される。また、各インクジェットヘッドから出ているインク供給チューブは、それぞれのヘッドユニットごとで、色ごとに連結され、カプラ部２６の部分では、各色イン側とアウト側の２本ずつに束ねられている。
【００４６】
また、インク供給チューブ２５はカプラ部２６を介してもう一方の端は、三方弁、溶存酸素計等で構成される弁ボックス１４の中の三方弁に接続される。
【００４７】
弁ボックス１４からは、三方弁駆動用のケーブルと溶存酸素計のセンサケーブルが束になったケーブル（不図示）が出ており、チューブ束２０と同様にサーマルチャンバ１７に開けられた穴２７を通って外部の制御ユニットに接続される。
【００４８】
〔ヘッドユニットの構成の説明〕
図６、図７は図１〜図３に示したヘッドユニット６の上面図、底面図である。また、図８は、ヘッドユニット内の任意のインクジェットヘッドと、アクチュエータの関係を示す拡大図である。また、図９はノズル列方向のアクチュエータの拡大図、図１０はθ方向のアクチュエータの拡大図である。図７において、１２１ａ〜１２１ｈはＲのインクを吐出するインクジェットヘッド、１２２ａ〜１２２ｈはＧのインクを吐出するインクジェットヘッド、１２３ａ〜１２３ｈはＢのインクを吐出するインクジェットヘッドである。本実施形態において、各インクジェットヘッドは、ノズルピッチの設計値が３００μｍ、ノズル数２００個のヘッドであり、図１２、１３で示す、１５．０ＵＸＧＡの画素ピッチに合わせるため、ヘッド取付ベース１２０の基準面１２０ａに対し、ノズル列のなす角が、θ＝５０．５８０°傾くように取り付けられている。尚、図７においては便宜上、ノズルを８個で示している。また、一番目のＲ用インクジェットヘッド１２１ａの一番端の２００番ノズル１２１ａ２００と、２番目のＲ用インクジェットヘッド１２１ｂの一番ノズル１２１ｂ１のＸ方向の間隔は、各ヘッド内のノズルピッチのＸ方向の間隔と同じになるように設定されており、本例の１５．０ＵＸＧＡのパネルの場合は、０．１９０５ｍｍである。以下同様に、同一色内のインクジェットヘッドのＸ方向の間隔は全て０．１９０５ｍｍとなるように、位置調整されている。
【００４９】
また、一番目のＲ用インクジェットヘッド１２１ａの一番ノズル１２１ａ１と、一番目のＧ用インクジェットヘッド１２２ａの一番ノズル１２２ａ１とのＸ方向の間隔は、０．０６３５ｍｍとなるように位置決め調整されており、同様に、一番目のＧ用インクジェットヘッド１２２ａの一番ノズル１２２ａ１と、一番目のＢ用インクジェットヘッド１２３ａの一番ノズル１２３ａ１とのＸ方向の間隔は、０．０６３５ｍｍとなるように位置決め調整されている。これにより、各色ごとに全てのインクジェットヘッドのノズル２００個×８個＝１６００個のノズルのＸ方向の間隔は０．１９０５ｍｍになる。
【００５０】
図８〜１０で示すように、インクジェットヘッド１２１ａは、ノズル面の反対側の面で、インクジェットヘッド取り付け部材７０に対し、２箇所のねじ穴７２、７３にボルト７１を通して締め込むことによって位置決め固定される。インクジェットヘッド取り付け部材７０は、インクジェットヘッドを固定した側と反対側で、θ方向アクチュエータ６０に対し、３箇所のねじ穴６８、７４にボルト６９を通して締め込むことによって位置決め固定される。さらに、θ方向アクチュエータ６０は、インクジェットヘッド取り付け部材７０に固定されたのと反対側で、ノズル列方向アクチュエータ５０に対し、３箇所のねじ穴６６、５７にボルト６７を通して締めこむことによって位置決め固定される。そして、ノズル列方向アクチュエータ５０は、インクジェットヘッド取付ベース１２０に対し、４箇所のねじ穴４０、５６にボルト４１を通して締め込むことによって、位置決め固定される。図８では、Ｒ用の一つのインクジェットヘッド１２１ａのみについて説明したが、全てのインクジェットヘッドが、同様な構成で、インクジェットヘッド取付ベース１２０に対し、位置決め固定されている。
【００５１】
図６は、ヘッドユニット６の上面図であり、インクジェットヘッド取付ベース１２０に対し、各インクジェットヘッドがノズル列方向アクチュエータ５０などを介して固定されている。インクジェットヘッド取付ベース１２０の各インクジェットヘッドの近傍には、各インクジェットヘッドに接続されるインク供給チューブと、電気信号線を伝達するためのケーブル、及び、各アクチュエータを駆動させるための空圧チューブを通すための穴８０が開けられている。
【００５２】
それぞれのアクチュエータ５０、６０、インクジェットヘッド取付部材７０、及び、インクジェットヘッドは、全て、組立治具の基準面に突き当てて組付けを行い、インクジェットヘッド取付ベース１２０には、位置決めピン４７ａ〜４７ｃに突き当てて固定するため、インクジェットヘッド取付ベース１２０の基準面１２０ａ、１２０ｂに対する各インクジェットヘッドの取り付け位置は、設計値に対して±２５μｍの中に収まるように固定することが可能である。また、インクジェットヘッドの両端のノズル間の距離は５９．７ｍｍであり、一方のノズルが±２５μｍずれたときの回転角度は、±８６．４秒である。従って、インクジェットヘッド取付ベース１２０の基準面１２０ａ、１２０ｂに対するθ方向に対する取り付け位置は、±８６．４秒の中に収まるように固定することが可能である。
【００５３】
これに対し、ノズル列方向アクチュエータ５０は、２５／ｃｏｓ５０．５８°＝３９．３７μｍより、±４０μｍ、即ち、８０μｍのストロークを有していれば、Ｘ方向の位置調整は全て可能である。
【００５４】
本実施形態を構成するノズル列方向アクチュエータ５０は、ストローク１００μｍ、分解能０．５μｍの性能を持ったものであり、当該構成において、各インクジェットヘッドのノズル位置は、十分に調整可能である。また、θ方向アクチュエータ６０は、最大回転角度３００秒、分解能１．５秒である。
【００５５】
上述のように組み立て及び位置合わせしたヘッドユニット６は、図１に示すカラーフィルタ製造装置のヘッドθモータ１２の底面に吊り下げ固定される。
【００５６】
〔各アクチュエータの構成の説明〕
次に、図９、１０により、ノズル列方向アクチュエータ５０と、θ方向アクチュエータ６０の構成について説明する。
【００５７】
図９はノズル列方向の位置を調整するノズル列アクチュエータ５０で、本体の外形は図示するように１８×２０．５ｍｍで、厚さ方向は１２ｍｍの大きさである。５１ａ、５１ｂは板バネ部で厚さが１ｍｍ以下となっている。５３は圧縮空気を導入するためのチューブ継手であり、金属ベローズ５２の内側に圧縮空気を導入できるような構成になっている。金属ベローズ５２は、その内側にかかる圧力によって伸長し、ネジ穴５７と５６の間隔が、板バネ部５１ａ、５１ｂの弾性変形によって広げられ、図９（ｂ）で示すような形になる。金属ベローズ５２内の圧力を、除去して大気にもどしてやれば、元の図９（ａ）で示すような形状に戻る。
【００５８】
図１０は回転方向の位置を調整するθ方向アクチュエータ６０で、本体の外形は図示するように１８×２６ｍｍで、厚さ方向は１２ｍｍの大きさである。６１ａ、６１ｂは板バネ部で、厚さが１ｍｍ以下となっている。６３は圧縮空気を導入するためのチューブ継手であり、金属ベローズ６２の内側に圧縮空気を導入できるような構成になっている。金属ベローズ６２は、その内側にかかる圧力によって伸長し、ネジ穴６８が板バネ部６１ａ、６１ｂの弾性変形によって、反時計方向に回転し、図１０（ｂ）で示すような形になる。金属ベローズ６２内の圧力を、除去して大気にもどしてやれば、元の図１０（ａ）で示すような形状に戻る。ネジ穴６８のほぼ中心が回転中心であり、この回転中心と、金属ベローズ６２の中心との距離は１４ｍｍになっており、３００秒回転したとき、ベローズ６２の中心の変位量は１４×ｔａｎ（３００／３６００）゜＝０．０２０３６ｍｍで、ほぼ２０μｍ変位することになる。
【００５９】
図１１（ａ）、図１１（ｂ）に、ノズル列方向アクチュエータ５０と、θ方向アクチュエータ６０の、圧力−変位特性を示す。ノズル列方向アクチュエータ５０は圧力０．５ＭＰａをかけたとき、変位量が１００μｍとなる。そこに達するまでの変位量は、圧力のかけ方に比例して、図１１（ａ）に示すような量だけ変位する。同様に、θ方向アクチュエータ６０は、圧力０．５ＭＰａをかけたとき、回転角度が３００秒となる。そこに達するまでの回転量は、圧力のかけ方に比例して、図１１（ｂ）に示すような量だけ回転する。これによって、必要な変位量・回転量に対する圧力の値が求まり、各アクチュエータに求められた圧力をかけることによって、インクジェットヘッドを所望の位置に調整可能となる。
【００６０】
尚、本例におけるインクジェットヘッド単体の大きさは、２０×７０×２０ｍｍであり、いずれのアクチュエータも、インクジェットとヘッドより小さな大きさになっている。
【００６１】
次に、インクジェットヘッドのノズルピッチが、設計値に対して異なる場合について説明する。図７では、インクジェットヘッドのノズル数は、８個しか示していないが、本実施形態ではノズル数は２００個、また、ノズルピッチは設計値で３００μｍの場合で説明する。この時、両端のノズルの間隔は、設計値で（２００−１）×０．３＝５９．７ｍｍとなる。ところが、実際のインクジェットヘッドのノズルピッチを測定した場合、製造ロットの異なるインクジェットヘッドなどでは、両端のノズル間の距離で、５９．６７５〜５９．７２５ｍｍと設計値に対して±２５μｍ程度のばらつきが生じてしまう。第一のインクジェットヘッド１２１ａが、両端のノズル間の距離が５９．６７５ｍｍであった場合、平均のノズルピッチは、５９．６７５／（２００−１）＝２９９．８７４４μｍとなる。このとき、両端のノズルピッチが設計値通りの、５９．７００ｍｍであった場合のヘッド角度である、ｃｏｓ-1（１９０．５／３００）＝５０．５８００１５５３゜で、インクジェットヘッド取付ベース１２０に取り付けた場合、両端のノズルのＸ方向の間隔は、５９．６７５×ｃｏｓ５０．５８００１５５３゜＝３７．８９３６２５ｍｍとなる。即ち、１番ノズルの中心位置を着色画素の中心に合わせたとき、２００番ノズルの中心は、３７．８９３６２５−０．１９０５×１９９＝０．０１５８７ｍｍだけずれることになる。Ｒ、Ｇ、Ｂの一つの着色画素の大きさは６３．５μｍ、また、インクジェットへッドのノズルから吐出されたインク滴の直径はほぼ３０μｍ、インクの撥水部（隣接する着色画素間）の幅は６μｍ、インクジェットヘッドのノズルと基板上に着弾したインク滴の中心位置のずれが±５μｍ以内であり、ノズルの中心位置が１５．８７μｍずれた場合には、着色画素の中心位置からインク滴の端部の位置は１５．８７＋５＋１５＝３５．８７μｍになる。一方、着色画素の中心位置から、隣接する着色画素に近い側の撥水部の端までの距離は、（６３．５−６）／２＋６＝３４．７５μｍである。従って、この場合は、インク滴の端が、隣接着色画素内にまで達し、着色したインクが混じり合い混色を生じてしまう。これを防止するためには、ヘッドの角度を調整して、インクジェットヘッドの各ノズルの中心位置が着色画素の中心位置に一致するように傾けてやる必要がある。
【００６２】
この時、図１３で示すような、対角１５．０インチ、ＵＸＧＡの場合の着色画素ピッチ１９０．５μｍに、ノズルピッチを合わせるための傾け角度θは、ｃｏｓ-1（１９０．５／２９９．８７４４）＝５０．５６０２８６６４゜になる。両端のノズルピッチが設計値通りの、５９．７００ｍｍであった場合のヘッド角度は、ｃｏｓ-1（１９０．５／３００）＝５０．５８００１５５３゜であり、両端のノズルピッチがずれた場合には、ヘッド角度を設計値から０．０１９７２８８９３゜＝７１．０２４秒回転させる必要がある。この角度は、本実施形態のθ方向アクチュエータ６０の調整範囲である３００秒に充分入っている。
【００６３】
〔ヘッド位置調整方法の説明（ノズル穴位置を見ての調整）〕
次に、インクジェットヘッド取付ベース１２０に、各アクチュエータを介してインクジェットヘッドを取り付けた後の調整方法について説明する。
【００６４】
前述したように、先ず、インクジェットヘッド取り付け部材７０に対し、各アクチュエータが位置決めされて取り付けられたインクジェットヘッドを取り付ける。この時、各インクジェットヘッドは、インクジェットヘッド取付ベース１２０の各基準面１２０ａ、１２０ｂに対し位置精度±２５μｍの精度で取り付けられている。
【００６５】
インクジェットヘッドが取り付けられたインクジェットヘッド取付ベース１２０単体に対し、各インクジェットヘッドの位置は、先ず、ノズル穴位置を見て調整を行う。複数個のインクジェットヘッドが固定されたインクジェットヘッド取付ベース１２０を、全てのインクジェットヘッドのノズル穴位置を観察・位置測定可能な顕微鏡に載置し、全てのインクジェットヘッドの、１番目と２００番目すなわち両端のノズル座標を測定する。この１番ノズルのＸ座標と、２００番ノズルのＸ座標から、これら両端のノズルの間のＸ方向距離を算出する。本実施形態は、１５．０ＵＸＧＡのカラーフィルタを製造する場合であり、両端ノズル間のＸ方向距離が、着色画素ピッチ１９０．５μｍの１９９倍、即ち、３７．９０９５ｍｍに一致すればよい。こうなるように、各インクジェットヘッドのθ方向アクチュエータ６０によって、ヘッドの角度を調整する。この場合、インクジェットヘッド取付ベース１２０の基準面１２０ａと平行な方向をＸ方向として調整する。次に、Ｒ用インクジェットヘッド１２１ａの１番ノズル１２１ａ１と、Ｇ用インクジェットヘッド１２２ａの１番ノズル１２２ａ１のＸ方向距離が画素ピッチの１／３、即ち、６３．５μｍになるように、ノズル列方向アクチュエータ５０を使用して調整する。同様に、Ｇ用インクジェットヘッド１２２ａの１番ノズル１２２ａ１と、Ｂ用インクジェットヘッド１２３ａの１番ノズル１２３ａ１のＸ方向距離が６３．５μｍになるように、ノズル列方向アクチュエータ５０を使用して調整する。その後、各色ごとにインクジェットヘッド間の間隔を、１番ノズルのＸ座標が着色画素ピッチ１９０．５μｍ×２００＝３８．１００ｍｍだけ離れた間隔になるように、ノズル列方向アクチュエータ５０を使用して位置を調整する。これにより、全てのインクジェットヘッドの相対位置が固定されたことになる。
【００６６】
〔ヘッド位置調整方法の説明（着弾位置を見ての調整）〕
次に、上述のように組み立て及び位置合わせされたヘッドユニット６を、図１に示すカラーフィルタ製造装置のヘッドθモータ１２の底面に吊り下げ固定する。このように描画機に搭載した後、インク供給系配管、電気信号線、空圧アクチュエータ用配管を接続する。その後、インクジェットヘッド内に各色のインクを充填する。カラーフィルタ製造装置にダミー基板（不図示）を搭載し、アライメント検出系７で基板のＸ、Ｙ、θ方向のアライメントを行い、各インクジェットヘッドの１番ノズルと２００番ノズルのみで、着弾位置測定のためのドットパターンを描画する。次に、ＸＹステージ３を移動し、着弾位置検出系（不図示）により着弾位置を測定する。このことによりアライメント検出系７の座標と各インクジェットヘッドの１番ノズルと２００番ノズルから吐出されたインク滴の着弾位置の座標を正確に測定することができる。尚、この座標値は、別の基板を搭載しても変化しないので、装置組立時、インクジェットヘッド交換時等のシステムパラメータが変化した時に行えば良い。着弾位置は、他の装置で測定しておき、この測定値がカラーフィルタ製造装置に再現されるようにしても良い。
【００６７】
各着弾位置座標により、各色ごとでインクジェットヘッドの１番ノズルの着弾位置の間隔が、ノズル位置を見て調整したのと同様に、３８．１００ｍｍになるように、ヘッドユニットが取り付けられたヘッドθモータ１２を回転させることによって、二つあるヘッドユニット６の全体角度の調整を行う。
【００６８】
各インクジェットヘッドで、ノズル位置とドットパターンの着弾位置の相対関係が完全に一致する場合は、各インクジェットヘッドの位置を調整する必要はない。インクジェットヘッドが基板と直角方向から若干斜めに傾いて取り付けられてしまった場合や、ノズルの加工精度や、ゴミの影響などにより、ノズルから吐出されたインクがノズル面に対して直角方向に飛ばないで、斜めに飛んでしまうヨレという現象を引き起こしてしまい、ノズル位置とは若干異なる位置に着弾してしまう場合がある。そのような場合には、ノズル位置を見てヘッドの位置調整を行ったのと同様な方法で、１番ノズルと２００番ノズルから吐出されたインクの着弾位置を見て、インクジェットヘッドのθ方向の位置合わせと、Ｘ方向の位置合わせを再度行う。
【００６９】
以上のように調整を行うことによって、全インクジェットヘッドのノズルから吐出されるインクを、ガラス基板上へ、隣接する着色画素間で混色することなく着弾させることができる。
【００７０】
〔カラーフィルタ製造時の動作〕
カラーフィルタの製造時には、描画用のガラス基板５をチルトステージ４に搭載すると、アライメント検出系７によりガラス基板５と各インクジェットヘッドとのＸ、Ｙ、θ３方向のズレ量を検出する。この検出結果に基づき、θ成分のズレはチルトステージ４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。また、Ｙ方向のズレ（印字走査方向）はＸＹステージ３のＹ位置合わせ、或いは各インクジェットヘッドからの吐出タイミング制御により行う。
【００７１】
〔インクジェットヘッド交換方法〕
インクジェットヘッドの交換は、ヘッドユニット６ごと行うような構成になっており、ヘッドステージ１０により図１で示す２台のヘッドユニット６は、お互いに遠ざかるようにそれぞれＸ方向の装置の端部まで移動して行う。
【００７２】
本実施形態では、全てのインクジェットヘッドをインクジェットヘッド取付ベース１２０の各基準面に対して位置合わせを行ったが、ある一つのインクジェットヘッドに対してその他の全てのインクジェットヘッドの位置合わせを行うようにしても良い。
【００７３】
さらに、着色画素ピッチが異なるカラーフィルタ基板に対応する場合には、インクジェットヘッド取付ベース１２０の形状を、ヘッド取付角度、取付ピッチ、さらには、取付個数を対応するカラーフィルタ基板に対応するように変更する。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、インクジェットヘッドを被着色基板の画素に対応するように配列して固定するヘッドユニットにおいて、色毎に複数のインクジェットヘッドを搭載することが可能となり、より大型の基板或いは高精細の画素構成に対しても、生産性を落とすことのないインクジェット記録装置及び該装置を適用したカラーフィルタ製造装置を提供することができる。
【００７５】
また、インクジェットヘッド１個あたりのアクチュエータの個数を、必要最小限の２個とすることによって、配管配線を少なくすることができ、装置の簡単化小型化、軽量化が可能で、より低コストの装置を提供可能となる。
【００７６】
よって、本発明によれば、より大面積、高精細なカラーフィルタを生産性良く製造できるため、より大画面、高精細なカラー液晶ディスプレイをより安価に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態の外観を示す図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態のステージ周辺の詳細図である。
【図３】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態のインクジェットヘッド及び光学系の配置図である。
【図４】本発明のカラーフィルタの製造装置のによるカラーフィルタの製造工程の一例を示す図である。
【図５】本発明のカラーフィルタの製造装置のによるカラーフィルタの製造工程の他の例の製造工程を示す図である。
【図６】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態のインクジェットヘッド取付ベースの上面図である。
【図７】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態のインクジェットヘッド取付ベースの底面図である。
【図８】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態のインクジェットヘッドと各アクチュエータの構成を示す図である。
【図９】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態のノズル列方向アクチュエータの構成を示す図である。
【図１０】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態のθ方向アクチュエータの構成を示す図である。
【図１１】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態の各アクチュエータの圧力―変位特性を示す図である。
【図１２】本発明のカラーフィルタの製造装置により製造されるカラーフィルタの一例の画素サイズを示す図である。
【図１３】本発明のカラーフィルタの製造装置により製造されるカラーフィルタの一例の画面サイズを示す図である。
【符号の説明】
１ 定盤
２ 除振台
３ ＸＹステージ
４ チルトステージ
５ ガラス基板
６ ヘッドユニット
７ アライメント検出用光学系
８、８ａ〜８ｃ Ｚ方向検出用光学系
１０ ヘッドステージ
１１ 支柱
１２ ヘッドθモータ
１３ 支持アーム
１４ 弁ボックス
１５ 回復系ユニット
１６ 洗浄系ユニット
１７ サーマルチャンバ
１８ 搬入搬出装置
１９ インク供給ユニット
２０ チューブ束
２１ａ〜２１ｃ メインタンク
２２ メインポンプ
２３ａ〜２３ｃ サブタンク
２４ａ〜２４ｃ メイン脱気装置
２５ インク供給チューブ
２６ カプラ部
２７ 穴
３１ 透明基板
３２ ブラックマトリクス
３３ インク受容層
３４ フォトマスク
３５ 非着色部
３６ 被着色部
３７ インク
３８ 着色部
３９ 保護層
４１ ブラックマトリクス
４２ 硬化型インク
４３ 着色部
５０ ノズル列アクチュエータ
５１ａ、５１ｂ、６１ａ、６１ｂ 板バネ部
５２、６２ 金属ベローズ
５３、６３ チューブ継ぎ手
６０ θ方向アクチュエータ
７０ インクジェットヘッド取り付け部材
４６、６７、６９、７１ ボルト
４７ａ〜４７ｃ 位置決めピン
４５、５６、５７、６６、６８、７２、７３、７４ ネジ穴
８０ 穴
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ 着色画素
１２０ ヘッド取付ベース
１２０ａ、１２０ｂ 基準面
１２１ａ〜１２１ｈ Ｒインクジェットヘッド
１２２ａ〜１２２ｈ Ｇインクジェットヘッド
１２３ａ〜１２３ｈ Ｂインクジェットヘッド
【発明が属する技術分野】
本発明は、インクジェットヘッドを色毎に複数個用いたインクジェット記録装置に関し、さらには、該インクジェット記録装置を適用したカラーフィルタの製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からインクジェット記録方法は、情報処理システムの出力手段、例えば複写機、ファクシミリ、電子タイプライタ、ワードプロセッサ、ワークステーション等の出力端末としてのプリンタ、或いはパーソナルコンピュータ、ホストコンピュータ、光ディスク装置、ビデオ装置等に具備されるハンディまたはポータブルプリンタの記録方法として利用されている。
【０００３】
このインクジェット記録方法は、インクを微小な液滴としてノズル（以下、吐出口ともいう）より吐出して文字や図形等の記録を行うもので、高精細な画像の出力、高速記録の手段として優れた利点を有する。また、該方法を適用した記録装置（以下、インクジェット記録装置という）はノンインパクト型の記録装置であって、騒音が少ないこと、多色のインクを使うことによってカラー画像記録も容易であること、さらに装置本体の小型化や、画像の高密度化も容易であるなどの特長を有しており、近年急速に普及しつつあるものである。
【０００４】
また、近年、パーソナルコンピュータの発達、特に携帯用のパーソナルコンピュータの発達に伴い、液晶ディスプレイ、とりわけカラー液晶ディスブレイの需要が増加する傾向にある。しかしながら、さらなる普及のためには液晶ディスプレイのコストダウンが必要であり、特にコスト的に比重の高いカラーフィルタのコストダウンに対する要求が高まっている。従来から、カラーフィルタの要求特性を満足しつつ上記の要求に応えるべく種々の方法が試みられているが、いまだ全ての要求特性を満足する方法は確立されていない。以下に、カラーフィルタの製造方法について、いくつか説明する。尚、以下の説明で用いるＲ、Ｇ、Ｂはそれぞれ赤、緑、青を表す。
【０００５】
第１のカラーフィルタの製造方法としては染色法がある。染色法は、ガラス基板上に染色用の材料である水溶性高分子材料を塗布し、その水溶性高分子材料をフォトリソグラフィ工程により所望の形状にパターニングした後、得られたパターンを染色浴に浸潰して着色されたパターンを得るものである。この工程を３回繰り返すことによりガラス基板上にＲ、Ｇ、Ｂの着色部が得られる。
【０００６】
第２のカラーフィルタの製造方法としては顔料分散法がある。顔料分散法は、近年最も多く用いられている方法である。この顔料分散法は、基板上に顔料を分散した感光性樹脂層を形成し、これをパターニングすることにより単色のパターンを得るものである。さらにこの工程を３回繰り返すことにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色部を形成する。
【０００７】
第３のカラーフィルタの製造方法としては電着法がある。電着法は、基板上に透明電極をパターニングした後、その基板を顔料、樹脂、電解液等の入った電着塗装液に浸漬して基板上に所望の色を電着させるものであり、この工程を３回繰り返して基板上にＲ、Ｇ、Ｂを塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることにより基板上に着色部が形成される。
【０００８】
第４のカラーフィルタの製造方法としては、印刷法がある。印刷法は熱硬化型の樹脂に顔料を分散させ、その樹脂を用いて印刷を３回繰り返すことによりＲ、Ｇ、Ｂを基板上に塗り分けた後、樹脂を熱硬化させることで着色部を形成するものである。
【０００９】
上記いずれの方法においても着色部の表面に保護層を形成するのが一般的である。また、上記の方法に共通している点は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の着色部を形成するために同一の工程を３回繰り返す必要があり、コストが高くなることである。また工程が多いほど歩溜まりが低下するという問題点を有している。さらに、電着法においては、形成可能なパターン形状が限定されるため、現状の技術ではＴＦＴ方式（薄膜トランジスタを画素のスイッチングに用いたアクティブマトリクス駆動方式）のカラー液晶ディスプレイには適用できない。また、印刷法は、解像性、平滑性が悪いためファインピッチのパターンは形成できない。
【００１０】
これらの欠点を補うべく、特開昭５９−７５２０５号公報、特開昭６３−２３５９０１号公報、特開昭６３−２９４５０３号公報、或いは、特開平１−２１７３０２号公報等には、インクジェット記録方式を用いてカラーフィルタを製造する方法が記載されている。
【００１１】
具体的には、透明基板上に所定の規則性がある開口部を有するように遮光膜（ブラックマトリクス）を設け、その開口部に露出した透明基板上にインクジェットヘッドからインクを吐出して着色するなどの方法が記載されている。
【００１２】
インクジェット記録方式によるカラーフィルタの製造方法は、必要な部分のみ着色することができるので材料コストを低くすることができ、さらに、３色同時に着色が可能であるため、製造工程が短く、ゴミの影響を受けにくい。また、製造装置コストを抑えることができるなどの理由から、低材料費、高歩留まりが期待でき、他の製造方法に比較してより低コストのカラーフィルタの製造が可能である。
【００１３】
しかしながら、前述のインクジェット記録方式を用いる技術においては、生産上の機能が不十分であった。即ち、インクの着弾位置を予め測定しておき、製造装置にガラス基板を装着する際にはガラス基板を描画ヘッドに対して（或いは、描画ヘッドをガラス基板に対して）６自由度方向のアライメントを行ない、その後、描画ヘッドとガラス基板間の隙間を一定に保ちながら描画する、といったような機能がないため、高精度な描画を行なうことができない。また、３色のインクの着弾位置をいずれも良好に位置合わせすることは困難な場合があるという問題があった。
【００１４】
これらの問題を解決するために、特開平９−４９９１９号では、各色とも１本ずつのインクジェットヘッドを用い、各インクジェットヘッドは、予めＲ、Ｇ、Ｂ３色のうち１色を基準に、他の２色を相対的に位置合わせしておき、描画時には３色の描画ヘッドを相互に固定するようにしていた。
【００１５】
また、複数のインクジェットヘッドを、基板に平行な平面内の２方向と、基板に平行な平面内での回転の少なくとも３軸での微動機構を介して台座に取り付けて、インクジェットヘッドの相互の位置関係を調整するようにした、インクジェット記録方式のカラーフィルタの製造装置が特開平１１−４４８１１号公報に記載されている。しかしながら、当該公報に記載された製造装置の微動機構は圧電素子を用いたもののみであり、各軸の微動機構は垂直方向に３軸分以上重ねられるように取り付けられている。また、そのノズル面と平行な平面内での大きさは、インクジェットヘッドよりはるかに大きく、より大画面で高精細カラーフィルタを製造するべくインクジェットヘッドを各色とも複数個配置しようとした場合、微動機構部の大きさが邪魔をして、インクジェットヘッドをより密に配列することができないという問題点があった。さらに、３軸以上の微動機構としての圧電素子を有するインクジェットヘッドを各色共複数個用いる場合には、圧電素子を駆動させるための配線数が多くなるだけでなく、調整用の電源電圧の可変装置も各インクジェットヘッドに対して３台以上必要となる。このように、各色とも、複数個のインクジェットヘッドを用いようとした場合、装置構成が複雑になり、組み立てや調整に時間を要してしまうといった問題点があった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
最近では、液晶表示装置の製造技術の進展により、ガラス基板の大型化とともに画面サイズの大型化と画面の高精細化が進行している。従来、ガラス基板の大きさは、３６５×４６０ｍｍ程度であったものが、５５０×６５０ｍｍ、さらには、６８０×８８０ｍｍ、或いは、７３０×９２０ｍｍにまで拡大してきた。それと同時に、画面サイズも、対角寸法で１０．４インチ、１２．１インチ、１３．３インチ、１４．１インチ、１５．０インチ、１７．０インチ、１８．０インチ、２０．０インチと、年を追うごとに大型のものが出現してきた。また、画面の解像度も、ＶＧＡ（６４０×４８０）、ＳＶＧＡ（８００×６００）、ＸＧＡ（１０２４×７６８）、ＳＸＧＡ（１２８０×１０２４）、ＳＸＧＡ＋（１５００×１０５０）、ＵＸＧＡ（１６００×１２００）、ＱＸＧＡ（２０４８×１５３６）と、ますます高精細になり、基板一枚あたりの画素数は増加の一途にある。
【００１７】
これら、大型基板で大画面・高精細に対応したカラーフィルタを効率よく生産するためには、一度にインクを吐出するノズル数を増加させる必要がある。そのために考えられることは、一色あたり、複数本のインクジェットヘッドを用いるか、或いは、インクジェットヘッド１本あたりのノズル数を増やすか、のいずれかである。現在製品化されている長尺のインクジェットヘッドは、最大でも４インチ程度であり、大型基板を効率よく生産するためには、各色複数のインクジェットヘッドを用いる必要がある。しかしながら、特開平９−４９９１９号公報記載の方法では、一色あたり複数本のインクジェットヘッドを用いることに対応しておらず、また、特開平１１−４４８１１号公報記載の方法では、１つあたり数十本程度のノズル数を有するようなヘッドを複数個用いているが、ヘッドの位置決め調整に使用されるアクチュエータの大きさが、インクジェットヘッドの大きさに比較して大きなものを用いていることから、インクジェットヘッドを密に配置することができず、使用できる総ノズル数をあまり多くすることができないといった問題点があった。
【００１８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、インクジェット記録装置において、着色領域の大面積化、高精細化に対応し、効率よく生産可能な構成を実現することにあり、具体的には一つのヘッドユニットに対し、複数本のインクジェットヘッドを高密度に取り付け可能とし、全ヘッドのノズルを被着色基板の対応する画素に高精度に位置あわせ可能なインクジェット記録装置を提供し、さらに、該装置を適用したカラーフィルタの製造装置を提供することによって、より大面積・高精細なカラーフィルタをより安価に生産することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一は、複数色の各色毎に複数本設けられノズル面が同一平面を形成するように配置された複数本のインクジェットヘッドと、前記複数本のインクジェットヘッドの夫々に対応した複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータを共通に保持するベース部材とを備え、
前記複数のアクチュエータの夫々は、ノズルの配列方向に沿って前記インクジェットヘッドを移動させることで前記インクジェットヘッドの前記配列方向に関する位置を調整可能な第１のアクチュエータと、前記インクジェットヘッドを前記ノズル面に平行な面内で回転させることで前記インクジェットヘッドの角度を調整可能な第２のアクチュエータを有し、
前記ベース部材には複数の前記第１のアクチュエータが取り付けられており、複数の前記第１のアクチュエータの夫々には対応する前記第２のアクチュエータが搭載され、且つ前記第２のアクチュエータには取り付け部材により対応する前記インクジェットヘッドが取り付けられており、且つ
前記ベース部材には前記複数本のインクジェットヘッドの夫々に対応して複数の穴が開けられており、前記複数の穴の夫々には対応する前記インクジェットヘッドに接続されるインク供給チューブ、電気信号を伝達するためのケーブル及び前記第１及び第２のアクチュエータを駆動させるための空圧チューブが通されることを特徴とするインクジェット装置である。
【００２０】
上記本発明のインクジェット記録装置においては、下記の構成を好ましい態様として含む。
前記２種類のアクチュエータの夫々は前記複数のインクジェットヘッドの夫々より小さい。
前記第１のアクチュエータ及び前記第２のアクチュエータは空気圧と弾性部材の弾性変形を利用したものである。
【００２１】
また、本発明の第二は、複数色の各色毎に複数本設けられノズル面が同一平面を形成するように配置された複数本のインクジェットヘッドと、前記複数本のインクジェットヘッドの夫々に対応した複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータを共通に保持するベース部材とを備えるヘッドユニットであって、
前記複数のアクチュエータの夫々は、ノズルの配列方向に沿って前記インクジェットヘッドを移動させることで前記インクジェットヘッドの前記配列方向に関する位置を調整可能な第１のアクチュエータと、前記インクジェットヘッドを前記ノズル面に平行な面内で回転させることで前記インクジェットヘッドの角度を調整可能な第２のアクチュエータを有し、
前記ベース部材には複数の前記第１のアクチュエータが取り付けられており、複数の前記第１のアクチュエータの夫々には対応する前記第２のアクチュエータが搭載され、且つ前記第２のアクチュエータには取り付け部材により対応する前記インクジェットヘッドが取り付けられており、且つ
前記ベース部材には前記複数本のインクジェットヘッドの夫々に対応して複数の穴が開けられており、前記複数の穴の夫々には対応する前記インクジェットヘッドに接続されるインク供給チューブ、電気信号を伝達するためのケーブル及び前記第１及び第２のアクチュエータを駆動させるための空圧チューブが通されることを特徴とするヘッドユニットである。
さらに、本発明の第三は、上記本発明第二のヘッドユニットから透明基板にインクを付与して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製造装置である。
【００２２】
本発明のインクジェット記録装置及びこれを適用したカラーフィルタ製造装置においては、上記構成をとることにより、インクジェットヘッドを被着色基板の画素に対応するように配列して固定するヘッドユニットにおいて、各色複数のインクジェットヘッドをより高密度に搭載することが可能となり、より大型の基板或いは高精細の画素構成であっても、生産性を落とすことなく、着色工程を実施することができる。
【００２３】
また、上記本発明においては、インクジェットヘッドのノズルピッチが若干異なるものであったり、インクジェットヘッドの位置決め基準加工精度が不十分であっても、全てのノズルを所望の位置に調整することが可能となり、常に高精度な着色が可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。また、以下の説明においては、本発明のインクジェット記録装置の一実施形態として、カラーフィルタ製造装置を構成した場合を、具体的なカラーフィルタ構成と装置構成を例に挙げて説明する。よって、当該説明における、具体的な寸法や特性は、一例であり、本発明がこれに限定されるものではない。
【００２５】
〔カラーフィルタ製造工程の説明〕
先ず本発明のカラーフィルタ製造装置による、第一のカラーフィルタの製造工程を図４に示す。図中、３１は透明基板、３２はブラックマトリックス、３３はインク受容層、３４はフォトマスク、３５は非着色部、３６は被着色部、３７はインク、３８は着色部、３９は保護層である。以下、各工程を説明するが、図４（ａ）〜（ｄ）は、下記の工程（ａ）〜（ｄ）に対応する断面模式図である。
【００２６】
工程（ａ）
透明基板３１上にブラックマトリクス３２、インク受容層３３を形成する。透明基板３１として一般にガラス基板が用いられるが、液晶素子用カラーフィルタとしての透明性、機械的強度等の必要特性を有するものであればガラス基板に限定されるものではない。ブラックマトリックス３２はブラックストライプでも良く、その膜厚は、通常０．１〜０．５μｍ程度であり、透明基板３１上にクロム等金属をスパッタ或いは蒸着等により成膜し、フォトリソ工程によりパターニングして得られる。また、ブラックマトリックス３２はインク受容層３３上に形成しても良く、金属以外にも黒色樹脂等を用いて形成しても良い。
【００２７】
インク受容層３３は、インク受容性を有する樹脂組成物からなり、好ましくは光照射によりインク受容性が変化する感光性樹脂組成物を用いる。このような樹脂組成物は、塗布により透明基板３１上に形成され、必要に応じてプリベークされる。塗布方法としては、スピンコート、ロールコート、バーコート、スプレーコート、ディップコート等の塗布方法を用いることができるが、特に限定されるものではない。インク受容層３３の厚さは、通常０．３〜３．０μｍ程度である。
【００２８】
工程（ｂ）
インク受容層３３が感光性を有する場合には、フォトマスク３４を用いてパターン露光し、インク受容性の低い（或いはない）非着色部３５とインク受容性の高い被着色部３６を形成する。本例はネガ型の感光性樹脂組成物でインク受容層３３を形成した場合を示す。尚、非着色部３５はブラックマトリックス３２に重なる位置に形成され、特に、ブラックマトリックス３２の開口部境界における白抜けを防止する観点から、ブラックマトリックス３２の幅よりも非着色部３５が狭くなるように形成することが好ましい。
【００２９】
工程（ｃ）
インクジェットヘッド（不図示）より、所定の着色パターンに沿って、所定の色のインク３７を被着色部３６に吐出し、着色する。着色に使用するインク３７としては、染料系、顔料系共に用いることが可能であり、また、液状インク、ソリッドインク共に使用可能である。
【００３０】
本発明で使用するインクジェット方式としては、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェット（登録商標）タイプ、或いは圧電素子を用いたピエゾジェットタイプ等が使用可能であり、着色面積及び着色パターンは任意に設定することができる。
【００３１】
工程（ｄ）
熱処理或いは光照射等必要な処理を施してインク受容層全体を硬化させ、非着色部３５と着色部３８からなる着色層を形成する。次いで、必要に応じて保護層３９を形成し、カラーフィルタを得る。保護層３９としては、光硬化タイプ、熱硬化タイプ或いは光熱併用タイプの、第２の樹脂組成物を用いて形成するか、或いは無機材料を用いて蒸着またはスパッタによって形成することができ、カラーフィルタとした場合の透明性を有し、その後のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜形成プロセス、配向膜形成プロセス等に十分耐えうるものであれば使用できる。
【００３２】
図５に、本発明のカラーフィルタ製造装置による、第二のカラーフィルタの製造工程を図５に示す。図中、４１はブラックマトリックス、４２は硬化型インク、４３は着色部であり、図４と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。以下、各工程を説明するが、図５（ａ）〜（ｃ）は、下記の工程（ａ）〜（ｃ）に対応する断面模式図である。
【００３３】
工程（ａ）
透明基板３１上に、黒色樹脂組成物を用いてブラックマトリックス４１を形成する。ブラックマトリックス４１は、後述するように、隣接する着色部４３間を遮光すると同時に、インクジェット記録方式による硬化型インク４２の付与の際に混色防止部として機能するものである。従って、解像性等のパターニング特性に加えて、染料或いは顔料による被着色性、及び、インクジェット記録方式に用いられるインクに対する充分な撥インク性が要求される。好ましくは、感光性樹脂組成物を用い、パターン露光によってパターニングを行う。ブラックマトリクス４１の厚さは隔壁作用及び遮光作用を考慮すると０．５μｍ以上が好ましい。
【００３４】
工程（ｂ）
ブラックマトリックス４１の開口部を被着色部として、インクジェットヘッド（不図示）より、所定の着色パターンに沿って、所定の色の硬化型インク４２を吐出する。本発明において用いられる硬化型インク４２は、少なくとも染料或いは顔料等着色剤と、熱処理或いは光照射等エネルギー付与により硬化する樹脂等バインダー成分と、溶媒を含有している。
【００３５】
工程（ｃ）
熱処理或いは光照射等必要な処理を施して硬化型インク４２を硬化させ、着色部４３を形成し、必要に応じて着色部４３上に保護層３９を形成し、カラーフィルタを得る。
【００３６】
〔カラーフィルタの説明〕
次に、図１２に、以下に説明する本発明のカラーフィルタ製造装置により製造されたカラーフィルタのカラーパターンを示す。それぞれ、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のインクにより着色された着色画素１００ａ、１００ｂ、１００ｃが一つの表示画素を形成し、各着色画素はほぼ長方形である。尚、着色画素とは、ブラックマトリックスの開口部内の着色部を意味する。図５の工程で製造したカラーフィルタであれば、着色画素は着色部４３と一致する。
【００３７】
図１２において、一つの着色画素の大きさは、長手方向をＹ方向、Ｙ方向と直角な方向をＸ方向とすると、全て同じで、１５０μｍ×５７．５μｍであり、Ｙ方向には同じ色の着色画素が一直線に配列され、Ｘ方向には隣合う着色画素の色が異なるように配列されている。着色画素ピッチはＸ方向、Ｙ方向とも１９０．５μｍである。
【００３８】
着色画素の個数は、Ｘ方向に各色１６００個、Ｙ方向に１２００個で、図１３に示すように、カラーフィルタの画面の大きさは、３０４．８ｍｍ×２２８．６ｍｍで、対角線の長さが３８１．０ｍｍの１５．０インチＵＸＧＡの液晶パネル用に対応している。
【００３９】
また、上記カラーフィルタの構成に用いるガラス基板のサイズは、５５０ｍｍ×６５０ｍｍで、１５．０ＵＸＧＡに対応するカラーフィルタを４面取ることが可能なサイズである。
【００４０】
〔装置全体構成の説明〕
次に、本発明のカラーフィルタ製造装置の一実施形態の構成を図１〜図３に示す。
【００４１】
図１は装置外観図（斜視図）、図２はステージ周辺の詳細図、図３はインクジェットヘッド及び光学系の配置図である。図１〜図３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、大ストローク移動を行うＸＹステージ、４はＸＹステージ３上に搭載されたθ、Ｚ−チルトアライメント用のチルトステージ、５はチルトステージ４に搭載された被着色基板であるガラス基板（図４のパターン露光後のインク受容層３３を備えた透明基板３１、図５のブラックマトリックス４１が形成された透明基板３１に相当）である。６はＲ、Ｇ、Ｂ各色８本ずつのインクジェットヘッドが、ノズル列と平行な方向に位置調整可能なノズル列アクチュエータと、ノズル面内の回転方向に位置調整可能なθ方向アクチュエータを介して、それぞれヘッド取付ベース１２０に位置調整可能なように固定されたヘッドユニットで、同じものが２セット搭載されている。従って、インクジェットヘッドの個数は、各色１６本である。ヘッドユニット６の詳細な構成については後述する。
【００４２】
７はガラス基板５のＸ、Ｙ、θ方向のアライメント検出用光学系で、各インクジェットヘッドが吐出するインクの着弾位置検出用としても用いる。８、８ａ〜８ｃはＺ方向検出用光学系、１０はヘッドユニット６をＸ方向に移動させるためのヘッドステージ、１１はヘッドステージ１０を支えるための支柱、１２はヘッドユニット６の上部に取り付けられ、ヘッドユニット全体を回転させるためのヘッドθモータ、１３はヘッドステージ１０に載置され、ヘッドθモータ１２及びヘッドユニット６を支持し、さらにインク供給系の一部である三方弁や溶存酸素計などが組み込まれた弁ボックス１４を搭載したヘッドユニット支持アームで、ヘッドステージ１０によりヘッドユニット６及び弁ボックス１４と一体になって装置中央部からそれぞれ装置の端部までＸ方向に移動可能となっている。従って、支持アーム１３、ヘッドユニット６及び弁ボックス１４をヘッドステージ１０の端部に移動させることで、ヘッドユニット６の取付作業、交換作業を作業者が行うことが可能となっている。また、ヘッドステージ１０は、本実施例のように、ヘッドユニット６が２台搭載された装置においては、これら２つのユニットのＸ方向の相対位置もミクロンオーダで位置決めされるような機構になっている。
【００４３】
尚、本実施形態においては、ヘッド取付ベース１２０が本発明にかかるアクチュエータ固定部材、ヘッドステージ１０及びヘッドθモータ１２が本発明にかかるアクチュエータ固定部材（即ちベース１２０）の位置決め調整機構に相当する。
【００４４】
１５はインクジェットヘッドのキャップを行ったりノズルから排出されたインクを受けるためのキャップと、ノズル面に付着したインク滴を払拭するためのワイピングブレードが組み込まれ、ヘッドユニット６の真下まで移動可能な回復系ユニット、１６は回復系ユニット内に組み込まれたワイピングブレードやキャップを洗浄するための洗浄系ユニット、１７はカラーフィルタ製造装置全体を覆うように構成され、内部の温度をより厳密に管理するためのサーマルチャンバ、１８はサーマルチャンバ１７内に配置され、サーマルチャンバ１７外から搬送されてきたガラス基板５を、カラーフィルタ製造装置へと供給し、また、カラーフィルタ製造装置からサーマルチャンバ外へ基板を排出するためのガラス基板５の搬入搬出装置、１９はサーマルチャンバ１７の外側に配置され、サーマルチャンバ１７に開けられた穴２７を通ったチューブ束２０によって弁ボックス１４へインクを供給・排出するように連結されたインク供給ユニットで、各ヘッドユニット６にそれぞれ１台ずつ設けられている。インク供給ユニット１９は、インクを入れておくためのメインタンク２１ａ〜２１ｃ、メインポンプ２２、サブタンク２３ａ〜２３ｃ、メイン脱気装置２４ａ〜２４ｃなどにより構成されている。
【００４５】
また、各インクジェットヘッドは、それぞれ独立して、図示しない電気信号用のケーブルが接続されており、電気信号用のケーブルのもう一方は、サーマルチャンバ１７の外部に配置された図示しないパソコン等で構成される制御ユニットに接続される。また、各インクジェットヘッドから出ているインク供給チューブは、それぞれのヘッドユニットごとで、色ごとに連結され、カプラ部２６の部分では、各色イン側とアウト側の２本ずつに束ねられている。
【００４６】
また、インク供給チューブ２５はカプラ部２６を介してもう一方の端は、三方弁、溶存酸素計等で構成される弁ボックス１４の中の三方弁に接続される。
【００４７】
弁ボックス１４からは、三方弁駆動用のケーブルと溶存酸素計のセンサケーブルが束になったケーブル（不図示）が出ており、チューブ束２０と同様にサーマルチャンバ１７に開けられた穴２７を通って外部の制御ユニットに接続される。
【００４８】
〔ヘッドユニットの構成の説明〕
図６、図７は図１〜図３に示したヘッドユニット６の上面図、底面図である。また、図８は、ヘッドユニット内の任意のインクジェットヘッドと、アクチュエータの関係を示す拡大図である。また、図９はノズル列方向のアクチュエータの拡大図、図１０はθ方向のアクチュエータの拡大図である。図７において、１２１ａ〜１２１ｈはＲのインクを吐出するインクジェットヘッド、１２２ａ〜１２２ｈはＧのインクを吐出するインクジェットヘッド、１２３ａ〜１２３ｈはＢのインクを吐出するインクジェットヘッドである。本実施形態において、各インクジェットヘッドは、ノズルピッチの設計値が３００μｍ、ノズル数２００個のヘッドであり、図１２、１３で示す、１５．０ＵＸＧＡの画素ピッチに合わせるため、ヘッド取付ベース１２０の基準面１２０ａに対し、ノズル列のなす角が、θ＝５０．５８０°傾くように取り付けられている。尚、図７においては便宜上、ノズルを８個で示している。また、一番目のＲ用インクジェットヘッド１２１ａの一番端の２００番ノズル１２１ａ２００と、２番目のＲ用インクジェットヘッド１２１ｂの一番ノズル１２１ｂ１のＸ方向の間隔は、各ヘッド内のノズルピッチのＸ方向の間隔と同じになるように設定されており、本例の１５．０ＵＸＧＡのパネルの場合は、０．１９０５ｍｍである。以下同様に、同一色内のインクジェットヘッドのＸ方向の間隔は全て０．１９０５ｍｍとなるように、位置調整されている。
【００４９】
また、一番目のＲ用インクジェットヘッド１２１ａの一番ノズル１２１ａ１と、一番目のＧ用インクジェットヘッド１２２ａの一番ノズル１２２ａ１とのＸ方向の間隔は、０．０６３５ｍｍとなるように位置決め調整されており、同様に、一番目のＧ用インクジェットヘッド１２２ａの一番ノズル１２２ａ１と、一番目のＢ用インクジェットヘッド１２３ａの一番ノズル１２３ａ１とのＸ方向の間隔は、０．０６３５ｍｍとなるように位置決め調整されている。これにより、各色ごとに全てのインクジェットヘッドのノズル２００個×８個＝１６００個のノズルのＸ方向の間隔は０．１９０５ｍｍになる。
【００５０】
図８〜１０で示すように、インクジェットヘッド１２１ａは、ノズル面の反対側の面で、インクジェットヘッド取り付け部材７０に対し、２箇所のねじ穴７２、７３にボルト７１を通して締め込むことによって位置決め固定される。インクジェットヘッド取り付け部材７０は、インクジェットヘッドを固定した側と反対側で、θ方向アクチュエータ６０に対し、３箇所のねじ穴６８、７４にボルト６９を通して締め込むことによって位置決め固定される。さらに、θ方向アクチュエータ６０は、インクジェットヘッド取り付け部材７０に固定されたのと反対側で、ノズル列方向アクチュエータ５０に対し、３箇所のねじ穴６６、５７にボルト６７を通して締めこむことによって位置決め固定される。そして、ノズル列方向アクチュエータ５０は、インクジェットヘッド取付ベース１２０に対し、４箇所のねじ穴４０、５６にボルト４１を通して締め込むことによって、位置決め固定される。図８では、Ｒ用の一つのインクジェットヘッド１２１ａのみについて説明したが、全てのインクジェットヘッドが、同様な構成で、インクジェットヘッド取付ベース１２０に対し、位置決め固定されている。
【００５１】
図６は、ヘッドユニット６の上面図であり、インクジェットヘッド取付ベース１２０に対し、各インクジェットヘッドがノズル列方向アクチュエータ５０などを介して固定されている。インクジェットヘッド取付ベース１２０の各インクジェットヘッドの近傍には、各インクジェットヘッドに接続されるインク供給チューブと、電気信号線を伝達するためのケーブル、及び、各アクチュエータを駆動させるための空圧チューブを通すための穴８０が開けられている。
【００５２】
それぞれのアクチュエータ５０、６０、インクジェットヘッド取付部材７０、及び、インクジェットヘッドは、全て、組立治具の基準面に突き当てて組付けを行い、インクジェットヘッド取付ベース１２０には、位置決めピン４７ａ〜４７ｃに突き当てて固定するため、インクジェットヘッド取付ベース１２０の基準面１２０ａ、１２０ｂに対する各インクジェットヘッドの取り付け位置は、設計値に対して±２５μｍの中に収まるように固定することが可能である。また、インクジェットヘッドの両端のノズル間の距離は５９．７ｍｍであり、一方のノズルが±２５μｍずれたときの回転角度は、±８６．４秒である。従って、インクジェットヘッド取付ベース１２０の基準面１２０ａ、１２０ｂに対するθ方向に対する取り付け位置は、±８６．４秒の中に収まるように固定することが可能である。
【００５３】
これに対し、ノズル列方向アクチュエータ５０は、２５／ｃｏｓ５０．５８°＝３９．３７μｍより、±４０μｍ、即ち、８０μｍのストロークを有していれば、Ｘ方向の位置調整は全て可能である。
【００５４】
本実施形態を構成するノズル列方向アクチュエータ５０は、ストローク１００μｍ、分解能０．５μｍの性能を持ったものであり、当該構成において、各インクジェットヘッドのノズル位置は、十分に調整可能である。また、θ方向アクチュエータ６０は、最大回転角度３００秒、分解能１．５秒である。
【００５５】
上述のように組み立て及び位置合わせしたヘッドユニット６は、図１に示すカラーフィルタ製造装置のヘッドθモータ１２の底面に吊り下げ固定される。
【００５６】
〔各アクチュエータの構成の説明〕
次に、図９、１０により、ノズル列方向アクチュエータ５０と、θ方向アクチュエータ６０の構成について説明する。
【００５７】
図９はノズル列方向の位置を調整するノズル列アクチュエータ５０で、本体の外形は図示するように１８×２０．５ｍｍで、厚さ方向は１２ｍｍの大きさである。５１ａ、５１ｂは板バネ部で厚さが１ｍｍ以下となっている。５３は圧縮空気を導入するためのチューブ継手であり、金属ベローズ５２の内側に圧縮空気を導入できるような構成になっている。金属ベローズ５２は、その内側にかかる圧力によって伸長し、ネジ穴５７と５６の間隔が、板バネ部５１ａ、５１ｂの弾性変形によって広げられ、図９（ｂ）で示すような形になる。金属ベローズ５２内の圧力を、除去して大気にもどしてやれば、元の図９（ａ）で示すような形状に戻る。
【００５８】
図１０は回転方向の位置を調整するθ方向アクチュエータ６０で、本体の外形は図示するように１８×２６ｍｍで、厚さ方向は１２ｍｍの大きさである。６１ａ、６１ｂは板バネ部で、厚さが１ｍｍ以下となっている。６３は圧縮空気を導入するためのチューブ継手であり、金属ベローズ６２の内側に圧縮空気を導入できるような構成になっている。金属ベローズ６２は、その内側にかかる圧力によって伸長し、ネジ穴６８が板バネ部６１ａ、６１ｂの弾性変形によって、反時計方向に回転し、図１０（ｂ）で示すような形になる。金属ベローズ６２内の圧力を、除去して大気にもどしてやれば、元の図１０（ａ）で示すような形状に戻る。ネジ穴６８のほぼ中心が回転中心であり、この回転中心と、金属ベローズ６２の中心との距離は１４ｍｍになっており、３００秒回転したとき、ベローズ６２の中心の変位量は１４×ｔａｎ（３００／３６００）゜＝０．０２０３６ｍｍで、ほぼ２０μｍ変位することになる。
【００５９】
図１１（ａ）、図１１（ｂ）に、ノズル列方向アクチュエータ５０と、θ方向アクチュエータ６０の、圧力−変位特性を示す。ノズル列方向アクチュエータ５０は圧力０．５ＭＰａをかけたとき、変位量が１００μｍとなる。そこに達するまでの変位量は、圧力のかけ方に比例して、図１１（ａ）に示すような量だけ変位する。同様に、θ方向アクチュエータ６０は、圧力０．５ＭＰａをかけたとき、回転角度が３００秒となる。そこに達するまでの回転量は、圧力のかけ方に比例して、図１１（ｂ）に示すような量だけ回転する。これによって、必要な変位量・回転量に対する圧力の値が求まり、各アクチュエータに求められた圧力をかけることによって、インクジェットヘッドを所望の位置に調整可能となる。
【００６０】
尚、本例におけるインクジェットヘッド単体の大きさは、２０×７０×２０ｍｍであり、いずれのアクチュエータも、インクジェットとヘッドより小さな大きさになっている。
【００６１】
次に、インクジェットヘッドのノズルピッチが、設計値に対して異なる場合について説明する。図７では、インクジェットヘッドのノズル数は、８個しか示していないが、本実施形態ではノズル数は２００個、また、ノズルピッチは設計値で３００μｍの場合で説明する。この時、両端のノズルの間隔は、設計値で（２００−１）×０．３＝５９．７ｍｍとなる。ところが、実際のインクジェットヘッドのノズルピッチを測定した場合、製造ロットの異なるインクジェットヘッドなどでは、両端のノズル間の距離で、５９．６７５〜５９．７２５ｍｍと設計値に対して±２５μｍ程度のばらつきが生じてしまう。第一のインクジェットヘッド１２１ａが、両端のノズル間の距離が５９．６７５ｍｍであった場合、平均のノズルピッチは、５９．６７５／（２００−１）＝２９９．８７４４μｍとなる。このとき、両端のノズルピッチが設計値通りの、５９．７００ｍｍであった場合のヘッド角度である、ｃｏｓ-1（１９０．５／３００）＝５０．５８００１５５３゜で、インクジェットヘッド取付ベース１２０に取り付けた場合、両端のノズルのＸ方向の間隔は、５９．６７５×ｃｏｓ５０．５８００１５５３゜＝３７．８９３６２５ｍｍとなる。即ち、１番ノズルの中心位置を着色画素の中心に合わせたとき、２００番ノズルの中心は、３７．８９３６２５−０．１９０５×１９９＝０．０１５８７ｍｍだけずれることになる。Ｒ、Ｇ、Ｂの一つの着色画素の大きさは６３．５μｍ、また、インクジェットへッドのノズルから吐出されたインク滴の直径はほぼ３０μｍ、インクの撥水部（隣接する着色画素間）の幅は６μｍ、インクジェットヘッドのノズルと基板上に着弾したインク滴の中心位置のずれが±５μｍ以内であり、ノズルの中心位置が１５．８７μｍずれた場合には、着色画素の中心位置からインク滴の端部の位置は１５．８７＋５＋１５＝３５．８７μｍになる。一方、着色画素の中心位置から、隣接する着色画素に近い側の撥水部の端までの距離は、（６３．５−６）／２＋６＝３４．７５μｍである。従って、この場合は、インク滴の端が、隣接着色画素内にまで達し、着色したインクが混じり合い混色を生じてしまう。これを防止するためには、ヘッドの角度を調整して、インクジェットヘッドの各ノズルの中心位置が着色画素の中心位置に一致するように傾けてやる必要がある。
【００６２】
この時、図１３で示すような、対角１５．０インチ、ＵＸＧＡの場合の着色画素ピッチ１９０．５μｍに、ノズルピッチを合わせるための傾け角度θは、ｃｏｓ-1（１９０．５／２９９．８７４４）＝５０．５６０２８６６４゜になる。両端のノズルピッチが設計値通りの、５９．７００ｍｍであった場合のヘッド角度は、ｃｏｓ-1（１９０．５／３００）＝５０．５８００１５５３゜であり、両端のノズルピッチがずれた場合には、ヘッド角度を設計値から０．０１９７２８８９３゜＝７１．０２４秒回転させる必要がある。この角度は、本実施形態のθ方向アクチュエータ６０の調整範囲である３００秒に充分入っている。
【００６３】
〔ヘッド位置調整方法の説明（ノズル穴位置を見ての調整）〕
次に、インクジェットヘッド取付ベース１２０に、各アクチュエータを介してインクジェットヘッドを取り付けた後の調整方法について説明する。
【００６４】
前述したように、先ず、インクジェットヘッド取り付け部材７０に対し、各アクチュエータが位置決めされて取り付けられたインクジェットヘッドを取り付ける。この時、各インクジェットヘッドは、インクジェットヘッド取付ベース１２０の各基準面１２０ａ、１２０ｂに対し位置精度±２５μｍの精度で取り付けられている。
【００６５】
インクジェットヘッドが取り付けられたインクジェットヘッド取付ベース１２０単体に対し、各インクジェットヘッドの位置は、先ず、ノズル穴位置を見て調整を行う。複数個のインクジェットヘッドが固定されたインクジェットヘッド取付ベース１２０を、全てのインクジェットヘッドのノズル穴位置を観察・位置測定可能な顕微鏡に載置し、全てのインクジェットヘッドの、１番目と２００番目すなわち両端のノズル座標を測定する。この１番ノズルのＸ座標と、２００番ノズルのＸ座標から、これら両端のノズルの間のＸ方向距離を算出する。本実施形態は、１５．０ＵＸＧＡのカラーフィルタを製造する場合であり、両端ノズル間のＸ方向距離が、着色画素ピッチ１９０．５μｍの１９９倍、即ち、３７．９０９５ｍｍに一致すればよい。こうなるように、各インクジェットヘッドのθ方向アクチュエータ６０によって、ヘッドの角度を調整する。この場合、インクジェットヘッド取付ベース１２０の基準面１２０ａと平行な方向をＸ方向として調整する。次に、Ｒ用インクジェットヘッド１２１ａの１番ノズル１２１ａ１と、Ｇ用インクジェットヘッド１２２ａの１番ノズル１２２ａ１のＸ方向距離が画素ピッチの１／３、即ち、６３．５μｍになるように、ノズル列方向アクチュエータ５０を使用して調整する。同様に、Ｇ用インクジェットヘッド１２２ａの１番ノズル１２２ａ１と、Ｂ用インクジェットヘッド１２３ａの１番ノズル１２３ａ１のＸ方向距離が６３．５μｍになるように、ノズル列方向アクチュエータ５０を使用して調整する。その後、各色ごとにインクジェットヘッド間の間隔を、１番ノズルのＸ座標が着色画素ピッチ１９０．５μｍ×２００＝３８．１００ｍｍだけ離れた間隔になるように、ノズル列方向アクチュエータ５０を使用して位置を調整する。これにより、全てのインクジェットヘッドの相対位置が固定されたことになる。
【００６６】
〔ヘッド位置調整方法の説明（着弾位置を見ての調整）〕
次に、上述のように組み立て及び位置合わせされたヘッドユニット６を、図１に示すカラーフィルタ製造装置のヘッドθモータ１２の底面に吊り下げ固定する。このように描画機に搭載した後、インク供給系配管、電気信号線、空圧アクチュエータ用配管を接続する。その後、インクジェットヘッド内に各色のインクを充填する。カラーフィルタ製造装置にダミー基板（不図示）を搭載し、アライメント検出系７で基板のＸ、Ｙ、θ方向のアライメントを行い、各インクジェットヘッドの１番ノズルと２００番ノズルのみで、着弾位置測定のためのドットパターンを描画する。次に、ＸＹステージ３を移動し、着弾位置検出系（不図示）により着弾位置を測定する。このことによりアライメント検出系７の座標と各インクジェットヘッドの１番ノズルと２００番ノズルから吐出されたインク滴の着弾位置の座標を正確に測定することができる。尚、この座標値は、別の基板を搭載しても変化しないので、装置組立時、インクジェットヘッド交換時等のシステムパラメータが変化した時に行えば良い。着弾位置は、他の装置で測定しておき、この測定値がカラーフィルタ製造装置に再現されるようにしても良い。
【００６７】
各着弾位置座標により、各色ごとでインクジェットヘッドの１番ノズルの着弾位置の間隔が、ノズル位置を見て調整したのと同様に、３８．１００ｍｍになるように、ヘッドユニットが取り付けられたヘッドθモータ１２を回転させることによって、二つあるヘッドユニット６の全体角度の調整を行う。
【００６８】
各インクジェットヘッドで、ノズル位置とドットパターンの着弾位置の相対関係が完全に一致する場合は、各インクジェットヘッドの位置を調整する必要はない。インクジェットヘッドが基板と直角方向から若干斜めに傾いて取り付けられてしまった場合や、ノズルの加工精度や、ゴミの影響などにより、ノズルから吐出されたインクがノズル面に対して直角方向に飛ばないで、斜めに飛んでしまうヨレという現象を引き起こしてしまい、ノズル位置とは若干異なる位置に着弾してしまう場合がある。そのような場合には、ノズル位置を見てヘッドの位置調整を行ったのと同様な方法で、１番ノズルと２００番ノズルから吐出されたインクの着弾位置を見て、インクジェットヘッドのθ方向の位置合わせと、Ｘ方向の位置合わせを再度行う。
【００６９】
以上のように調整を行うことによって、全インクジェットヘッドのノズルから吐出されるインクを、ガラス基板上へ、隣接する着色画素間で混色することなく着弾させることができる。
【００７０】
〔カラーフィルタ製造時の動作〕
カラーフィルタの製造時には、描画用のガラス基板５をチルトステージ４に搭載すると、アライメント検出系７によりガラス基板５と各インクジェットヘッドとのＸ、Ｙ、θ３方向のズレ量を検出する。この検出結果に基づき、θ成分のズレはチルトステージ４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。また、Ｙ方向のズレ（印字走査方向）はＸＹステージ３のＹ位置合わせ、或いは各インクジェットヘッドからの吐出タイミング制御により行う。
【００７１】
〔インクジェットヘッド交換方法〕
インクジェットヘッドの交換は、ヘッドユニット６ごと行うような構成になっており、ヘッドステージ１０により図１で示す２台のヘッドユニット６は、お互いに遠ざかるようにそれぞれＸ方向の装置の端部まで移動して行う。
【００７２】
本実施形態では、全てのインクジェットヘッドをインクジェットヘッド取付ベース１２０の各基準面に対して位置合わせを行ったが、ある一つのインクジェットヘッドに対してその他の全てのインクジェットヘッドの位置合わせを行うようにしても良い。
【００７３】
さらに、着色画素ピッチが異なるカラーフィルタ基板に対応する場合には、インクジェットヘッド取付ベース１２０の形状を、ヘッド取付角度、取付ピッチ、さらには、取付個数を対応するカラーフィルタ基板に対応するように変更する。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、インクジェットヘッドを被着色基板の画素に対応するように配列して固定するヘッドユニットにおいて、色毎に複数のインクジェットヘッドを搭載することが可能となり、より大型の基板或いは高精細の画素構成に対しても、生産性を落とすことのないインクジェット記録装置及び該装置を適用したカラーフィルタ製造装置を提供することができる。
【００７５】
また、インクジェットヘッド１個あたりのアクチュエータの個数を、必要最小限の２個とすることによって、配管配線を少なくすることができ、装置の簡単化小型化、軽量化が可能で、より低コストの装置を提供可能となる。
【００７６】
よって、本発明によれば、より大面積、高精細なカラーフィルタを生産性良く製造できるため、より大画面、高精細なカラー液晶ディスプレイをより安価に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態の外観を示す図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態のステージ周辺の詳細図である。
【図３】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態のインクジェットヘッド及び光学系の配置図である。
【図４】本発明のカラーフィルタの製造装置のによるカラーフィルタの製造工程の一例を示す図である。
【図５】本発明のカラーフィルタの製造装置のによるカラーフィルタの製造工程の他の例の製造工程を示す図である。
【図６】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態のインクジェットヘッド取付ベースの上面図である。
【図７】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態のインクジェットヘッド取付ベースの底面図である。
【図８】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態のインクジェットヘッドと各アクチュエータの構成を示す図である。
【図９】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態のノズル列方向アクチュエータの構成を示す図である。
【図１０】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態のθ方向アクチュエータの構成を示す図である。
【図１１】本発明のカラーフィルタの製造装置の一実施形態の各アクチュエータの圧力―変位特性を示す図である。
【図１２】本発明のカラーフィルタの製造装置により製造されるカラーフィルタの一例の画素サイズを示す図である。
【図１３】本発明のカラーフィルタの製造装置により製造されるカラーフィルタの一例の画面サイズを示す図である。
【符号の説明】
１ 定盤
２ 除振台
３ ＸＹステージ
４ チルトステージ
５ ガラス基板
６ ヘッドユニット
７ アライメント検出用光学系
８、８ａ〜８ｃ Ｚ方向検出用光学系
１０ ヘッドステージ
１１ 支柱
１２ ヘッドθモータ
１３ 支持アーム
１４ 弁ボックス
１５ 回復系ユニット
１６ 洗浄系ユニット
１７ サーマルチャンバ
１８ 搬入搬出装置
１９ インク供給ユニット
２０ チューブ束
２１ａ〜２１ｃ メインタンク
２２ メインポンプ
２３ａ〜２３ｃ サブタンク
２４ａ〜２４ｃ メイン脱気装置
２５ インク供給チューブ
２６ カプラ部
２７ 穴
３１ 透明基板
３２ ブラックマトリクス
３３ インク受容層
３４ フォトマスク
３５ 非着色部
３６ 被着色部
３７ インク
３８ 着色部
３９ 保護層
４１ ブラックマトリクス
４２ 硬化型インク
４３ 着色部
５０ ノズル列アクチュエータ
５１ａ、５１ｂ、６１ａ、６１ｂ 板バネ部
５２、６２ 金属ベローズ
５３、６３ チューブ継ぎ手
６０ θ方向アクチュエータ
７０ インクジェットヘッド取り付け部材
４６、６７、６９、７１ ボルト
４７ａ〜４７ｃ 位置決めピン
４５、５６、５７、６６、６８、７２、７３、７４ ネジ穴
８０ 穴
１００ａ、１００ｂ、１００ｃ 着色画素
１２０ ヘッド取付ベース
１２０ａ、１２０ｂ 基準面
１２１ａ〜１２１ｈ Ｒインクジェットヘッド
１２２ａ〜１２２ｈ Ｇインクジェットヘッド
１２３ａ〜１２３ｈ Ｂインクジェットヘッド
Claims (5)
- 複数色の各色毎に複数本設けられノズル面が同一平面を形成するように配置された複数本のインクジェットヘッドと、前記複数本のインクジェットヘッドの夫々に対応した複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータを共通に保持するベース部材とを備え、
前記複数のアクチュエータの夫々は、ノズルの配列方向に沿って前記インクジェットヘッドを移動させることで前記インクジェットヘッドの前記配列方向に関する位置を調整可能な第１のアクチュエータと、前記インクジェットヘッドを前記ノズル面に平行な面内で回転させることで前記インクジェットヘッドの角度を調整可能な第２のアクチュエータを有し、
前記ベース部材には複数の前記第１のアクチュエータが取り付けられており、複数の前記第１のアクチュエータの夫々には対応する前記第２のアクチュエータが搭載され、且つ前記第２のアクチュエータには取り付け部材により対応する前記インクジェットヘッドが取り付けられており、且つ
前記ベース部材には前記複数本のインクジェットヘッドの夫々に対応して複数の穴が開けられており、前記複数の穴の夫々には対応する前記インクジェットヘッドに接続されるインク供給チューブ、電気信号を伝達するためのケーブル及び前記第１及び第２のアクチュエータを駆動させるための空圧チューブが通されることを特徴とするインクジェット装置。 - 前記２種類のアクチュエータの夫々は前記複数のインクジェットヘッドの夫々より小さいことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット装置。
- 前記第１のアクチュエータ及び前記第２のアクチュエータは空気圧と弾性部材の弾性変形を利用したものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット装置。
- 複数色の各色毎に複数本設けられノズル面が同一平面を形成するように配置された複数本のインクジェットヘッドと、前記複数本のインクジェットヘッドの夫々に対応した複数のアクチュエータと、前記複数のアクチュエータを共通に保持するベース部材とを備えるヘッドユニットであって、
前記複数のアクチュエータの夫々は、ノズルの配列方向に沿って前記インクジェットヘッドを移動させることで前記インクジェットヘッドの前記配列方向に関する位置を調整可能な第１のアクチュエータと、前記インクジェットヘッドを前記ノズル面に平行な面内で回転させることで前記インクジェットヘッドの角度を調整可能な第２のアクチュエータを有し、
前記ベース部材には複数の前記第１のアクチュエータが取り付けられており、複数の前記第１のアクチュエータの夫々には対応する前記第２のアクチュエータが搭載され、且つ前記第２のアクチュエータには取り付け部材により対応する前記インクジェットヘッドが取り付けられており、且つ
前記ベース部材には前記複数本のインクジェットヘッドの夫々に対応して複数の穴が開けられており、前記複数の穴の夫々には対応する前記インクジェットヘッドに接続されるインク供給チューブ、電気信号を伝達するためのケーブル及び前記第１及び第２のアクチュエータを駆動させるための空圧チューブが通されることを特徴とするヘッドユニット。 - 請求項４に記載のヘッドユニットから透明基板にインクを付与して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製造装置。
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