JP5077622B2

JP5077622B2 - インクカートリッジの製造方法

Info

Publication number: JP5077622B2
Application number: JP2006081014A
Authority: JP
Inventors: 通伸水村; 直人川原
Original assignee: V Technology Co Ltd
Current assignee: V Technology Co Ltd
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2026-03-23
Also published as: JP2007256635A

Description

本発明は、微小点に対して先端部がテーパ状に細くなったニードル管から微量のインクを滴下するインクカートリッジの製造方法に関し、詳しくは、インクの無駄な消費を防止でき、小型で保管管理の容易なインクカートリッジを製造する方法に係るものである。

従来、例えばカラーフィルタの欠陥部の修正を行なう欠陥修正装置は、透明なガラス管を加熱軟化させてから引き延ばして、先端部がテーパ状に細くなったキャピラリー（以下、「ニードル管」という）を形成し、該ニードル管を保持部に取り付け、配管を介して該保持部に接続されたタンクからそこに貯留されたレジスト（以下、「インク」という）を上記ニードル管に適宜供給し、該ニードル管のテーパ状の先端部から欠陥部に微量の液滴を滴下して欠陥部を修正するようになっていた。（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−５４２０６号公報

しかし、このような従来の欠陥修正装置は、修正作業中、常時、上記ニードル管にインクを供給して欠陥部の修正をするものであるため、修正作業が終了した後もニードル管内はインクで満たされており、該インクがニードル管内で固化するおそれがあった。この場合、インクで満たされたニードル管を保持部から外して冷暗所に保管することも考えられるが、該ニードル管を上記保持部に再装着したとき、ニードル管の後端部に気泡が入り、インクの滴下不良を招くおそれがある。そこで、一般的には、ニードル管内でインクが固化するのを防止するために、修正作業が終わる都度、ニードル管内からインクを抜き取る必要があった。したがって、インクが無駄に消費されていた。

また、タンク内のインクも劣化するため、定期的に交換が必要であり、タンク内に残ったインクは排除しなければならなかった。そのため、従来は、多くのインクが無駄に消費されることとなっていた。

さらに、インクの劣化を防止するためにも、インクを冷暗所に保管する必要があるが、従来の欠陥修正装置においては、上記ニードル管は装置に固定して設けられた保持部に取り付けられ、配管を介してタンクに接続されているので、該ニードル管及びタンクを含めたインクを供給する部分が大型化して、該インクを供給する部分を冷暗所に保管して管理することが困難であった。

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、インクの無駄な消費を防止でき、小型で保管管理の容易なインクカートリッジを製造する方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によるインクカートリッジの製造方法は、液晶表示装置のＴＦＴ基板の配線又はカラーフィルタの欠陥部にインクを滴下して欠陥を修正するためのインクカートリッジの製造方法であって、両端部が開口したガラス管の一部を加熱しつつ、該ガラス管をその長さ方向に引っ張って先端部がテーパ状に細くなったニードル管を形成する工程と、前記ニードル管を支持するカートリッジ部材に該ニードル管を組み付ける工程と、別に設けたインク充填装置のカートリッジ保持部に前記カートリッジ部材を装着し、前記カートリッジ保持部に設けられた筒状のコネクタ内部に前記ニードル管の後端部開口部を挿入した状態で、該後端開口部から前記ニードル管の内部に前記インク充填装置のタンク内に貯留されたインクを所定量だけ充填する工程と、前記インク充填装置のカートリッジ保持部から前記カートリッジ部材を取り外して前記コネクタから前記ニードル管を抜き取る工程と、を行なうものである。

このような構成により、両端部が開口したガラス管の一部を加熱しつつ、該ガラス管の長さ方向に引っ張って先端部がテーパ状に細くなったニードル管を形成し、ニードル管を支持するカートリッジ部材に該ニードル管を組み付け、別に設けたインク充填装置のカートリッジ保持部にカートリッジ部材を装着し、カートリッジ保持部に設けられた筒状のコネクタ内部にニードル管の後端部開口部側を挿入した状態で、該後端開口部からニードル管の内部にインク充填装置のタンク内に貯留されたインクを所定量だけ充填し、インク充填装置のカートリッジ保持部からカートリッジ部材を取り外してコネクタからニードル管を抜き取ることによって液晶表示装置のＴＦＴ基板の配線又はカラーフィルタの欠陥部にインクを滴下して欠陥を修正するためのインクカートリッジを製造する。

また、前記カートリッジ部材には、少なくとも１本以上の前記ニードル管を組み付けるものである。これにより、カートリッジ部材に少なくとも１本以上のニードル管を組み付け、各ニードル管にインクを充填する。

そして、前記インクの充填工程は、前記ニードル管の後端開口部からその内部に侵入する前記インクによって前記ニードル管内の空気をその先端開口部から押出しながら行われる。これにより、ニードル管の後端開口部からその内部に侵入するインクによってニードル管内の空気をその先端開口部から押出しながらニードル管にインクを充填する。

請求項１に係る発明によれば、カートリッジ部材に組み付けたニードル管の後端開口部からその内部にインクを所定量だけ充填してインクカートリッジを製造することができる。この場合、例えば欠陥修正装置に上記インクカートリッジを取り付けて欠陥の修正を行なうとき、欠陥部に滴下されるインクは、従来技術のように作業中常時、タンクからニードル管に供給されるインクではなく、事前に上記ニードル管に充填されたインクが使用される。したがって、ニードル管内にインクが残ったインクカートリッジを欠陥修正装置に再装着して使用する際に、従来の欠陥修正装置のようにニードル管にタンクを接続してタンクからインクを供給する必要がないのでニードル管の後端部に気泡が入るおそれがない。これにより、ニードル管内のインクの固化を防止するためにインクカートリッジを冷暗所に保管し、必要に応じてインクカートリッジを欠陥修正装置に再装着して使用することができる。それ故、従来技術のように、作業終了後にニードル管内に残ったインクを排除する必要がなく、インクの無駄な消費を防止することができる。また、ニードル管にタンクを接続していないので、タンク内のインクを定期的に交換する必要がなく、これによってもインクの無駄な消費を防止することができる。さらに、ニードル管にタンクを接続していないので、インクカートリッジを小型化することができ、インクの固化及び劣化を防止するためのインクカートリッジの冷暗所への保管管理を容易に行うことができる。そして、ニードル管内へのインクの充填は、最後に行なうようになっているので、インクカートリッジの出荷直前、又は修正作業直前にインクを充填すればよく、上記出荷前又は作業前は、空のインクカートリッジを取り扱うことになり、カートリッジの保管が容易になる。

また、請求項２に係る発明によれば、各ニードル管にそれぞれ異なるインクを充填して使用することができる。したがって、例えば、表示装置のカラーフィルタの欠陥修正に適用することができる。

そして、請求項３に係る発明によれば、ニードル管の後端開口部からその内部に侵入するインクによってニードル管内の空気をその先端開口部から押出しながらニードル管にインクを充填することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明によるインクカートリッジの製造方法の実施形態を示す工程図である。この製造方法は、微小点に対して微量のインクを滴下するインクカートリッジを製造する方法であり、ニードル管形成工程と、カートリッジ部材組付け工程と、インク充填工程とからなる。

上記ニードル管形成工程は、先端部がテーパ状に細くなったニードル管１を形成する工程であり、図１（ａ）に示すように、例えば両端部が開口し、内径が０．５ｍｍ程度の真円状のガラス管２の一部を加熱しつつ、該ガラス管２を矢印Ａで示すガラス管２の長さ方向に引っ張って細くし、その先端部（同図のＸ−Ｘ線部分）を切断して同図（ｂ）に示すようなニードル管１を形成している。この場合、加熱して軟化させたガラス管２を引き伸ばすとそれに伴ってガラス管２の内径も小さくなり、内径が数μｍ〜数十μｍの細い先端開口部１ａも容易に形成することができる。

次に、カートリッジ部材組付け工程においては、図１（ｃ）に示すように、例えば表示装置のカラーフィルタの欠陥部を修正するために、赤、緑、青、黒色の修正インク７（以下、単に「インク」という）を充填するための四本のニードル管１が、それらを支持するカートリッジ部材４に横一列に並べて形成された孔部５に挿入して組み付けられる。ここで、カートリッジ部材４は、例えば基板に形成されたパターンの欠陥を修正する図示省略の欠陥修正装置の顕微鏡の対物レンズ又は対物レンズのレンズホルダーに着脱可能な構造に形成されており、対物レンズ又は対物レンズのレンズホルダーに装着されたとき、ニードル管１の先端開口部１ａが上記対物レンズの焦点面の上側にて焦点近傍に位置付けられるようになっている。これにより、欠陥部を上記顕微鏡で観察しながら、該欠陥部に上記ニードル管１の先端開口部１ａを位置づけ、欠陥部に対してインク７を正確に滴下することができるようになっている。

そして、インク充填工程においては、図１（ｄ）に示すように、別に設けたインク充填装置６によりニードル管１の後端開口部１ｂから矢印Ｃ方向にニードル管１内部にインク７が所定量だけ充填される。これは、例えばインクカートリッジの出荷直前や、又はパターンの欠陥を修正する作業の直前に行なうとよい。これにより、上記出荷前や又は上記作業前は、インクカートリッジのニードル管１内にはインク７が充填されていない空のインクカートリッジの状態であるので、インク７の乾燥や劣化に注意を払う必要がなく、カートリッジの保管管理が容易となる。

ここで、上記インク充填装置６は、図２に示すように、カートリッジ保持部８と、インクタンク９と、充填量調整部１０とを備えて構成している。上記カートリッジ保持部８は、複数のニードル管１を支持したカートリッジ部材４を着脱可能に保持する部分であり、上記複数のニードル管１に対応して複数の筒状のコネクタ１１が設けられ、上記カートリッジ部材４を保持したとき、各ニードル管１がその後端開口部１ｂ側からそれぞれ上記コネクタ１１の内側に挿入されるようになっている。また、上記各コネクタ１１の開口部１２の周面には、図３に示すようにＯリング１３が取り付けられており、コネクタ１１内に挿入されたニードル管１の外周面１ｃとコネクタ１１の内周面１１ａとの間をシールするようになっている。なお、カートリッジ保持部８は、ニードル管１にインク７を充填する際、インク７の充填圧力によりインクカートリッジが抜け落ちないように、カートリッジ部材４を係止して保持できるようになっている。

上記インクタンク９は、四つのタンク９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄにそれぞれ貯留した各色のインク７（レジスト）を上記各ニードル管１にそれぞれ供給する部分であり、供給管１４により上記各コネクタ１１に接続されている。

上記充填量調整部１０は、配管１５によってコンプレッサとインクタンク９とに繋がれており、上記インクタンク９の各タンク９ａ〜９ｄにコンプレッサからの圧縮空気を供給してタンク９ａ〜９ｄ内を陽圧にし、タンク９ａ〜９ｄ内に貯留されたインク７をコネクタ１１側に押し出すためのものであり、上記配管１５上に空気の流れの上流側から順に空気圧力を調整する図示省略のレギュレータと配管１５を開閉する図示省略の電磁弁とを備え、他に該電磁弁の開時間を調整する図示省略の電磁弁制御部を備えて圧縮空気の供給時間が調整できるようになっている。なお、インクの粘度や充填量が異なる場合には、各タンク９ａ〜９ｂに接続される配管１５の出力端側の分岐管１５ａ〜１５ｄ上にそれぞれ電磁弁を設けてタンク９ａ〜９ｄに対する圧縮空気の供給時間を個別に調整できるようにしてもよい。

これにより、カートリッジ部材４をインク充填装置６のカートリッジ保持部８に装着すると、図３（ａ）に示すように、ニードル管１の後端開口部１ｂ側がコネクタ１１の開口部１２からその内部に矢印Ｂ方向に挿入される。このとき、コネクタ１１の開口部１２に設けたＯリング１３がニードル管１の外周面１ｃに密着し、同図（ｂ）に示すように、開口部１２側においてコネクタ１１の内周面１１ａとニードル管１の外周面１ｃとの間の隙間１６がシールされることとなる。

次に、充填量調整部１０によりインクタンク９に対して所定圧力の圧縮空気が所定時間だけ供給され、インクタンク９のタンク９ａ〜９ｄに貯留された各色のインク７が供給管１４を介して、図３（ｃ）に矢印Ｃで示すようにコネクタ１１内部に押し出される。そして、コネクタ１１内部にてニードル管１の後端開口部１ｂ側にインク７が注入されると、同図（ｃ）に示すように、注入されたインク７によりニードル管１の後端開口部１ｂ近傍の上記隙間１６が塞がれる。これにより、上記隙間１６が塞がれた後は、隙間１６に閉じ込められた空気は圧縮されて陽圧となるため、インク７は隙間１６内には浸入しない。

一方、ニードル管１内の空気は、図３（ｄ）に示すように、その先端開口部１ａから矢印Ｄ方向に抜けるため、インク７は、充填量調整部１０によってインクタンク９に導入される圧縮空気に押されて、ニードル管１の後端開口部１ｂからニードル管１内部に矢印Ｃ方向に浸入することになる。この場合、インク７の粘度を考慮して、充填量調整部１０のレギュレータにより圧縮空気の圧力を、また電磁弁により圧縮空気の供給時間を適宜調整すればインク７をニードル管１内に所定量だけ充填することができる。又は、光センサーを設けてニードル管１内のインク７の浸入度から充填量を調整してもよい。

なお、図３においては、ニードル管１が一本だけの場合について示しているが、他のニードル管１についても同様である。
上述のようにしてニードル管１内にインク７が充填されると、インク充填装置６のカートリッジ保持部８からカートリッジ部材４を取り外してコネクタ１１からニードル管１が抜き取られる。このようにして、本発明のインクカートリッジが製造される。

上記実施形態においては、基板が表示装置のカラーフィルタであり、四色の修正インク７を欠陥修正装置に装備できるように四本のニードル管１をカートリッジ部材４に装着した場合について述べたが、これに限られず、基板は、例えばＴＦＴ液晶基板であり、その配線を修正するためにインク７として銀ペーストを充填するためのニードル管１を一本だけカートリッジ部材４に装着してもよい。

また、以上の説明においては、ニードル管１へのインク７の充填を最終工程で行う場合について述べたが、これに限られず、ニードル管形成工程前にガラス管２にインク７を所定量だけ充填してもよく、又は、ニードル管形成工程とカートリッジ組付け工程との間でニードル管１内にインク７を充填してもよい。

そして、上記インク７は、修正インクに限られず、微小点に微量の液滴を滴下させるために使用する液状体であれば、いかなるものであってもよい。

本発明によるインクカートリッジの製造方法の実施形態を示す断面工程図である。本発明の製造方法において使用されるインク充填装置の概略構成を示す説明図である。上記インク充填装置を使用して行なうニードル管へのインクの充填について示す断面説明図である。

符号の説明

１…ニードル管
１ａ…ニードル管の先端開口部
１ｂ…ニードル管の後端開口部
２…ガラス管
４…カートリッジ部材
６…インク充填装置
７…インク
８…カートリッジ保持部
９…インクタンク
１１…コネクタ

Claims

液晶表示装置のＴＦＴ基板の配線又はカラーフィルタの欠陥部にインクを滴下して欠陥を修正するためのインクカートリッジの製造方法であって、
両端部が開口したガラス管の一部を加熱しつつ、該ガラス管をその長さ方向に引っ張って先端部がテーパ状に細くなったニードル管を形成する工程と、
前記ニードル管を支持するカートリッジ部材に該ニードル管を組み付ける工程と、
別に設けたインク充填装置のカートリッジ保持部に前記カートリッジ部材を装着し、前記カートリッジ保持部に設けられた筒状のコネクタ内部に前記ニードル管の後端開口部を挿入した状態で、該後端開口部から前記ニードル管の内部に前記インク充填装置のタンク内に貯留されたインクを所定量だけ充填する工程と、
前記インク充填装置のカートリッジ保持部から前記カートリッジ部材を取り外して前記コネクタから前記ニードル管を抜き取る工程と、
を行なうことを特徴とするインクカートリッジの製造方法。
前記カートリッジ部材には、少なくとも１本以上の前記ニードル管を組み付けることを特徴とする請求項１記載のインクカートリッジの製造方法。
前記インクの充填工程は、前記ニードル管の後端開口部からその内部に侵入する前記インクによって前記ニードル管内の空気をその先端開口部から押出しながら行われることを特徴とする請求項１又は２記載のインクカートリッジの製造方法。