JPH1142795A - インクジェット記録装置及びカラーフィルタ製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクの不吐出や吐出の不安定を招くインク
中の気泡や溶存気体を、インクを無駄に消費することな
くインク経路から取り除き、インク中の気泡や溶存気体
がインクジェットヘッドに送り込まれることがないイン
クジェット記録装置、及びそのインクジェット記録装置
が用いられるカラーフィルタ製造装置を実現する。 【解決手段】 メインタンク３０１ａ内のインクがメイ
ンポンプ３０２によりサブタンク４０１ａに供給され
る。サブタンク４０１ａ内のインクはチューブ４５１か
ら流量計４５６、メイン脱気装置５１１ａ、溶存酸素計
５２０などを経由して三方弁５０２，５０４，５０５の
部分に供給される。供給されたインクは、三方弁５０
２，５０４，５０５の動作によって、インクの吐出時に
インクジェットヘッド１２０ａの方向に供給され、その
インクの溶存酸素量が多い時にチューブ４５２，４５
３，４５４を通してサブタンク４０１ａに戻される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インク供給経路に
脱気装置が備えられたインクジェット記録装置、及び該
インクジェット記録装置を用いて透明基板をインクによ
り着色してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製
造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、インクジェット記録方式は、
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
テーションなどの出力端末としてのプリンタ、あるいは
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、ビデオ装置などに具備されるハンディまたは
ポータブルのプリンタの記録方式として利用されてい
る。

【０００３】このインクジェット記録方式は、インクを
微小な液滴としてノズル（以下、吐出口ともいう）から
吐出して文字や図形など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すぐれた利点を有す
る。また、インクジェット記録方式を適用した記録装置
（以下、インクジェット記録装置ともいう）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の記録も容易で
あること、さらに装置本体の小型化や、画像の高密度化
も容易であること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プレ
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が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、
カラーフィルタが要求される特性を満足しつつコストダ
ウンの要求に応えるべく種々の方法が試みられている
が、いまだすべての特性を満足する方法は確立されてい
ない。以下では、カラーフィルタの製造方法について、
いくつか説明する。以下の説明で用いるＲ，Ｇ，Ｂはそ
れぞれ赤，緑，青を表わす。

【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
として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ー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漬して
着色されたパターンを得るものである。これを３回繰り
返すことによりガラス基板上にＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィ
ルタ層が得られる。

【０００６】第２のカラーフィルタの製造方法としては
顔料分散法があり、顔料分散法は、近年、染色法に取っ
て代わりつつある。この顔料分散法は、基板上に顔料を
分散して感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層をパ
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、基
板上にＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタ層が形成される。

【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、電解液などの入
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
るものである。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
基板上に表色層が形成される。

【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
ることで基板上に着色層を形成するものである。また、
上記のいずれの方法においても着色層の表面に保護層を
形成するのが一般的である。

【０００９】これらの方法に共通している点は、Ｒ，
Ｇ，Ｂの３色を着色するために同―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方式のカラ
ー液晶ディスプレイを製造する際には適用できない。ま
た、印刷法では、解像性、平滑性が悪いためファインピ
ッチのパターンを形成できない。

【００１０】これらの欠点を補うべく特開昭５９−７５
２０５号公報、特開昭６３−２３５９０１号公報、特開
昭６３−２９４５０３号公報、あるいは、特開平１−２
１７３０２号公報などに、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】その中で、インクジェット記録方式でカラ
ーフィルタを作成する方法としては、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を行う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
ルタは、必要な部分にのみ着色を行うので材料コストを
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、製造装置のコストを押さ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】図１１は、従来のインクジェット記録装置
におけるインク供給系の構成を示す模式図である。図１
１に示されるように、従来のインクジェット記録装置の
インク供給系には、インクジェットヘッド１１００、イ
ンクジェットヘッド１１００に供給するインクが貯留さ
れたサブタンク１４０１や、サブタンク１４０１に供給
するインクが貯留されたメインタンク１３０１が備えら
れている。

【００１４】メインタンク１３０１内部の底面にはチュ
ーブ１３５１の一端が配置され、チューブ１３５１の他
端はメインタンク１３０１の外部でメインポンプ１３０
２を介してチューブ１３５２の一端と接続されている。
チューブ１３５１におけるメインタンク１３０１の近傍
の部分には、ジョイント１３７１を介して大気連通用の
チューブ１３５５の一端が接続されている。チューブ１
３５５の他端には、二方弁１３０４を介して大気連通用
のチューブ１３５６の一端が接続されている。二方弁１
３０４が開けられることによって、チューブ１３５６の
他端からチューブ１３５６、１３５５を通して大気とチ
ューブ１３５１とが連通される。この図１１では、二方
弁１３０４が閉じている状態が示されている。

【００１５】一方、チューブ１３５２の他端には逆流防
止弁３０３を介してチューブ１３５３の一端が接続され
ている。チューブ１３５３の他端には、ジョイント１４
７１を介してチューブ１４５３の一端及び、チューブ１
４５２の一端が接続されている。チューブ１４５３の他
端は、サブタンク１４０１の近傍で二方弁１４０３を介
してチューブ１４５４の一端と接続され、チューブ１４
５４の他端がサブタンク１４０１の内部と連通してい
る。メインタンク１３０１からサブタンク１４０１への
インクの供給はチューブ１３５１，１３５２，１３５３
および１４５４を通して行われる。二方弁１４０３によ
って、メインタンク１３０１からサブタンク１４０１ま
での間のインクの供給経路が開閉される。

【００１６】サブタンク１４０１には、サブタンク１４
０１内の底部で回転するタービン１４０２ａ及び、ター
ビン１４０２ａを駆動するモータ１４０２が備えられて
いる。サブタンク１４０１におけるタービン１４０２ａ
の近傍の部分にチューブ１４５１の一端が接続され、チ
ューブ１４５１の他端がエアーバッファ１５０１に接続
されている。タービン１４０２ａが駆動することによっ
て、サブタンク１４０１内のインクがチューブ１４５１
を通してエアーバッファ１５０１に圧送される。

【００１７】また、サブタンク１４０１の側壁からは、
サブタンク１４０１の内部と連通した排出用ドレイン１
４０４が延びており、排出用ドレイン１４０４の先端に
チューブ１３５４の一端が接続されている。チューブ１
３５４の他端は、メインタンク１３０１に導かれてい
る。サブタンク１４０１の底面から所定の高さに排出用
ドレイン１４０４を設けることにより、サブタンク１４
０１内のインクが所定の液位で排出用ドレイン１４０４
から排出される。排出用ドレイン１４０４から排出され
るインクは、チューブ１３５４内を通ってチューブ１３
５４の他端からメインタンク１３０１内部に戻される。

【００１８】エアーバッファ１５０１の底部には、チュ
ーブ１５５１，１５５３のそれぞれの一端が接続してい
る。チューブ１５５１の他端はコネクタ１１０２を介し
てインクジェットヘッド１１００内部のインクの供給経
路と接続している。一方、チューブ１５５３の他端は三
方弁１５０１に接続しており、この三方弁１５０１に
は、チューブ１５５２の一端や、チューブ１５５４の一
端が接続されている。この図１１では、三方弁１５０１
でチューブ１５５３とチューブ１５５２とが接続されて
いる。チューブ１５５２の他端は、コネクタ１１０２を
介してインクジェットヘッド１１００内部のインクの供
給経路と接続している。このコネクタ１１０２によって
インクジェットヘッド１１００がインク供給系に対して
着脱可能となっており、インクジェットヘッド１１００
を別のインクジェットヘッドに交換する際にインクジェ
ットヘッド１１００がコネクタ１１０２の部分でインク
供給系から離脱される。インクジェットヘッド１１００
には吐出口１１００ａが形成されており、この吐出口１
１００ａに向けて、インクジェットヘッド１１００内部
のインクの供給経路からインクが供給される。

【００１９】また、エアーバッファ１５０１の側壁にお
ける所定の高さの位置にはチューブ１５５５の一端が接
続されている。チューブ１５５５の他端は二方弁１５０
３を介してチューブ１５５６の一端と接続され、チュー
ブ１５５６の他端がジョイント１５７１を介して、チュ
ーブ１５５６の他端や、前述したチューブ１４５２の他
端と接続されている。このように、インクの供給経路が
構成されたことにより、インクジェットヘッド１１００
の走査方向の移動などによってインク供給系に振動が発
生しても、その振動によりインク供給系が受けた影響が
インクジェットヘッド１１００側へ及ぼされない。これ
により吐出口１１００ａからのインクの吐出が不安定に
なり、濃度むらなどが発生することを防止している。

【００２０】図１２は、図１１に示したインク供給系の
部分拡大図であり、従来のインクジェット記録装置のイ
ンク供給系における動作について図１２を参照して説明
する。図１２に示されるように、通常のプリント動作で
は、インクジェットヘッド１１００の吐出口１１００ａ
から飛翔液滴としてインク１１００ｂが吐出されると、
インクジェットヘッド１１００内部のインク供給経路内
に負圧が生じる。このインクジェットヘッド１１００内
のインクの負圧により、サブタンク１４０１のインクが
チューブ１４５１、エアーバッファ１５０１およびチュ
ーブ１５５１を通ってインクジェットヘッド１１００へ
供給される。また、エアーバッファ１５０１内部のイン
クの一部はチューブ１５５３，１５５２へと分岐してイ
ンクジェットヘッド１１００に供給される。このような
インクの供給に応じてインクジェットヘッド１１００は
吐出口１１００ａからインクを吐出して被記録媒体に記
録を行う。この時、インク中に気泡が混入している場合
には、その気泡がエアーバッファ５０１を通過する時に
トラップされてエアーバッファ１５０１の上部に滞留す
る。これにより、インク中の気泡を除去し、気泡によっ
て発生するインクジェットヘッド１１００の吐出不良を
防止しようとしている。

【００２１】次に、従来のインクジェット記録装置のう
ち、脱気装置を用いたものについて説明する。インクジ
ェット記録装置でインクの吐出を安定させる方法とし
て、インクジェットヘッドへ供給するインク中の溶存気
体を除去する方法が知られている。その方法の中で、イ
ンクジェット記録用のインクの脱気方法として、気体透
過性のある膜を介してインク中の溶存気体を透過させて
インクから除去する方法が、特開平５−１７７１２号公
報に示されている。その公報の中で、圧電素子を用いた
インクジェット記録装置においてインクを脱気すること
による効果は、圧縮室にあるインクに急激な圧縮の繰り
返しを行ってもキャビテーションが発生せず、キャビテ
ーションが原因で発生するインクの不吐出などの印字不
良が発生しないということである。インクの脱気装置と
しては、気体透過性のある膜をチューブ状にし、そのチ
ューブの外部を真空にすると共にチューブ内にインクを
通過させることで、インク中の溶存気体をチューブ外に
除去してインクを脱気するものを用いていた。その脱気
装置の使用方法として、チューブ外部の真空度は１ａｔ
ｍ（７６Torr）以下であり、また、脱気装置を通過した
後のインクの脱気レベルについては特に示されていな
い。

【００２２】また、膜沸騰を利用してインクを吐出する
インクジェット記録方式においても、インクを脱気する
ことの効果が確認されている。その効果としては、脱気
したインクをインクジェットヘッドに供給することによ
り、インクジェットヘッドへ吐出不良の原因となる気泡
を送り込むことが防止されるということが知られてい
る。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カラー
フィルタ製造装置にインクジェットヘッドを用いた場合
では、通常のプリンタにインクジェットヘッドを用いた
場合と異なり、透明基板上において規則性がある所定の
開口部にインクジェットヘッドからインクを吐出して着
色を行うので、インクの着弾精度は一般のプリンタの場
合と比較してほぼ一桁高い値が要求される。そのため、
現在のカラーフィルタ製造装置は通常のインクジェット
記録装置と異なった構成となっている。

【００２４】通常のインクジェット記録装置では、搬送
される被記録媒体に対してインクジェットヘッドが被記
録媒体の搬送方向と直角な方向に往復走査しながらイン
クを被記録媒体に向けて吐出することで画像の記録を行
うのが一般的である。一方、カラーフィルタ製造装置で
は、インクジェットヘッドによる吐出位置に高い精度が
要求されるため、インクジェットヘッドが固定されてい
る。そして、固定されたインクジェットヘッドの下方
で、ステージ上に載置された透明基板をＸ−Ｙ方向に走
査しながらインクジェットヘッドからインクが吐出され
る。

【００２５】また、従来のインクジェット記録装置で
は、従来の技術において図１１及び図１２に示したよう
にインク供給系にエアーバッファが備えられていた。こ
れにより、インクジェットヘッドの走査方向の移動など
によってインク供給系に発生する振動の影響を排除して
インクの吐出が安定されると共に、インク中に気泡が混
入している場合に、その気泡を、インクがエアーバッフ
ァを通過する際にトラップし、インクから気泡を除去す
ることで、インク中の気泡によって発生するインクジェ
ットヘッドの吐出不良が防止されている。

【００２６】しかしながら、前述したように、インクジ
ェットヘッドを用いたカラーフィルタ製造装置において
は、高精度を求めるためにインクジェットヘッドが固定
されており走査しないので、インクジェット記録装置の
ように、インクジェットヘッドの走査方向の移動などに
よりインク供給系に発生する振動がインクの吐出に影響
することがない。また、エアーバッファ中のエアー量を
一定に保つときや、インクジェットヘッドの回復動作を
行うときなどには、インク供給手段としてのタービンな
どによってインク供給経路内のインクを加圧して、イン
クが循環するようにインク供給系を動作させていた。そ
のときのインクを加圧する動作は、エアーバッファ上部
に滞留させているエアーを、インク供給手段により加圧
されたインク内に溶け込ませるように作用していた。そ
して、このエアーが溶かし込まれたインクをインクジェ
ットヘッドへ供給するような動作を行っていた。そのた
め、エアーバッファからインクジェットヘッドの間のチ
ューブ内で、一定時間経過した後、インク内に溶け込ん
だエアーが析出した状態でインクジェットヘッドへ送り
込まれてしまうことがあった。

【００２７】また、カラーフィルタを製造する際、カラ
ーフィルタの色を微妙に変更するために、カラーフィル
タ製造装置に用いられるインクを、濃度や色自体が異な
る別のインクに変更しなければならない場合がある。こ
のような場合、従来のカラーフィルタ製造装置のインク
供給系では、インク供給経路内のインクを全て抜いた後
に新しい別のインクをインク供給系に充填していた。新
しい別のインクを充填する際には、図１１において、コ
ネクタ１１０２からインクジェットヘッド１１００をは
ずし、インク供給経路をバイパスするようなバイパス治
具をインクジェットヘッド１１００の代わりにコネクタ
１１０２に取り付けて、インクの充填を行っていた。新
しいインクを充填した後には、バイパス治具をコネクタ
１１０２から取り外し、インクジェットヘッド１１００
が、再度、コネクタ１１０２に取り付けられる。ところ
が、インクジェットヘッド１１００を再度取り付ける際
には、コネクタ１１０２の部分の内部に必ずエアーが混
入してしまい、いったん混入したエアーは、インクジェ
ットヘッド１１００内部へ送り込まれてしまうため、イ
ンクの不吐出や、吐出の不安定の原因となることがあっ
た。さらに、インクジェットヘッド１１００のすぐそば
のインク供給経路内に混入したエアーを供給経路内から
排出するために、インク供給手段によりインクを供給し
て、エアーをインクジェットヘッド１１００の吐出口１
１００ａから押し出すことを行うことがある。この場合
には、吐出口１１００ａからインクが押し出されるの
で、無駄にインクを消費してしまうという問題点があっ
た。

【００２８】一方、インクジェット記録方式を用いたカ
ラーフィルタ製造装置においては、ごくわずかなインク
吐出量の変化があった場合でも、透明基板上に塗布され
たインクの量の違いによって、すじムラとなって見えて
しまい、製造されたカラーフィルタが不良品となってし
まうという問題点がある。そのため、カラーフィルタ製
造装置としては、インクの吐出量の安定性に対しても、
通常のインクジェット記録装置より高いレベルのものが
求められる。

【００２９】そこで、膜沸騰を利用してインクを吐出す
る際のインクの吐出量の変動により生じるカラーフィル
タのすじムラなどの不良を防止するために、本発明者ら
は鋭意検討を重ねた結果、脱気インクを利用することで
インクの吐出量の安定性を図ることができるという新規
な知見を得た。これは、膜沸騰に起因して残存する泡を
インク内に溶かし込む作用により、吐出の不安定の原因
となる膜沸騰に起因する泡のインクジェットヘッド内へ
の残留を防止できるためである。

【００３０】本発明の目的は、上述した知見に基づき、
インクジェット記録方式を用いたカラーフィルタ製造装
置のインク供給系において、インクの不吐出や吐出の不
安定を招く気泡を、インクジェットヘッドへ送り込むこ
とを防止し、さらに、インクの吐出量を安定化するため
に一定レベルに脱気されたインクをインクジェットヘッ
ドへ確実に供給できるインクジェット記録装置及び、そ
のインクジェット記録装置を用いたカラーフィルタ製造
装置を提供することにある。

【００３１】また、上記目的に加えて本発明の目的は、
インクジェット記録装置及び、インクジェット記録方式
を用いたカラーフィルタ製造装置でインクを異なる別の
インクと交換する際に、インク供給系のインク供給経路
内に空気が混入しないようにし、さらに、より短時間
で、インクを無駄に消費せずに、一定レベルに脱気され
たインクでインク供給経路内を満たすことにある。ま
た、インク供給経路内に空気が混入した場合、その空気
をインク供給経路の外部に排出するために無駄なインク
の消費を防止することにある。さらに、インク供給系の
メンテナンス頻度を少なくし、より生産性の高いカラー
フィルタ製造装置を提供することにある。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、内部にインクが貯留されるタンクと、該タ
ンクの内部のインクをインクジェットヘッドに供給する
ためのインク供給路と、該インク供給路の途中に備えら
れ該インク供給路に流れるインク中の溶存気体を該イン
クから除去する脱気装置とを有するインクジェット記録
装置において、前記タンクから前記インクジェットヘッ
ドに向かって前記インク供給路を流れて前記脱気装置を
通過したインクを前記タンクに戻すインク循環経路が設
けられていることを特徴とする。

【００３３】上記の発明では、インクジェット記録ヘッ
ドを長期間使用しなかった場合など、インク供給路内の
インクの溶存酸素量が所定の値を越えた時に、インク経
路内のインクがインク循環経路を通してタンク内に戻さ
れる。これにより、インク供給路の、脱気装置からイン
クジェットヘッド側の部分に、脱気装置を通過して高い
レベルに脱気されたインクが充填される。従って、イン
ク供給路の、脱気装置からインクジェットヘッド側の部
分にある、溶存酸素量が所定の値を越えたインクが無駄
に捨てられることがない。

【００３４】また、前記インク供給路の、前記脱気装置
と前記インクジェットヘッドとの間の部分には、前記イ
ンク供給路に流れるインクの脱気レベルを測定する脱気
レベル測定装置が備えられていることが好ましい。これ
により、インク供給路内のインクの脱気レベルが脱気装
置で常にモニタされる。

【００３５】さらに、前記インク供給路における前記脱
気装置と前記インクジェットヘッドとの間の部分の途中
に一端が接続され他端が前記タンクに接続されたバイパ
ス路を備え、前記インク循環経路が、前記インク供給路
の、前記タンクから前記バイパス路との接続部までの部
分と、前記バイパス路とで構成されていることが好まし
い。このようなインク循環経路では、タンク内からイン
ク供給路に流し込まれたインクをバイパス路を通して、
タンク内に再び戻すことができる。

【００３６】さらに、前記インク供給路と前記バイパス
路との接続部分には、前記タンク内から前記インク供給
路を通って該接続部分に向かって流れるインクを、前記
バイパス路に流し込ませるか、または、前記インク供給
路を通して前記インクジェットヘッドへ向けて流すか切
り替え可能な供給経路切り替え手段が備えられているこ
とが好ましい。

【００３７】上記の供給経路切り替え手段では、脱気レ
ベル測定装置により測定された、インク供給路内のイン
クの脱気レベルに応じて、インク供給路内をタンクから
バイパス路に向かって流れるインクの進行方向が切り替
えられる。

【００３８】さらに、前記タンクには、前記タンク内の
インクを前記インク供給路へ加圧する加圧手段が備えら
れていることが好ましい。このような加圧手段が備えら
れたことにより、タンク内のインクがインク供給路へ強
制的に圧送される。

【００３９】さらに、前記脱気レベル測定装置により測
定されたインクの脱気レベルに応じて前記加圧手段の駆
動及び停止を制御する制御手段をさらに有することが好
ましい。

【００４０】さらに、前記制御手段は、前記脱気レベル
測定装置により測定されたインクの脱気レベルに応じて
前記供給経路切り替え手段の切り替え動作をさらに制御
することが好ましい。

【００４１】上記のような制御手段が備えられたことに
より、インク供給路内のインク中の溶存酸素量を脱気レ
ベル測定装置が測定して、その溶存酸素量が、所定の値
を越える場合、インク供給路からバイパス路にインクが
流れるように供給経路切り替え手段を切り替えた後に加
圧手段を駆動するように制御手段が制御を行う。これに
より、溶存酸素量が所定の値を越えたインクがバイパス
路を経由してタンクに戻される。

【００４２】また、本発明は、インクジェットヘッドに
供給するためのインクが内部に貯留されるメインタンク
と、該メインタンクから供給されるインクを貯留して前
記インクジェットヘッドから吐出されるインクの水頭圧
を決定するためのサブタンクと、該サブタンクの内部の
インクを前記インクジェットヘッドに供給するためのイ
ンク供給路と、該インク供給路の途中に備えられて該イ
ンク供給路に流れるインク中の溶存気体を該インクから
除去する脱気装置とを有するインクジェット記録装置に
おいて、前記インク供給路における前記脱気装置と前記
インクジェットヘッドとの間の部分の途中に一端が接続
され、他端が前記サブタンクに接続されたバイパス路を
備え、前記サブタンクから前記インク供給路に流れたイ
ンクを前記サブタンクに戻すインク循環経路が、前記イ
ンク供給路の、前記サブタンクから前記バイパス路との
接続部までの部分と、前記バイパス路とで構成され、一
端が前記バイパス路の途中に接続され、他端が前記メイ
ンタンクと接続されたタンク間供給経路と、前記脱気装
置により脱気されたインクの脱気レベルを測定する脱気
レベル測定装置と、前記サブタンクに備えられ前記サブ
タンク内のインクを前記インク供給路へ加圧する加圧手
段と、前記インク供給路と前記バイパス路との接続部分
に備えられ前記サブタンク内から前記インク供給路を通
って該接続部分に向かって流れるインクを、前記バイパ
ス路に流し込ませるか、または、前記インク供給路を通
して前記インクジェットヘッドへ向けて流すか切り替え
可能な供給経路切り替え手段とをさらに有していること
を特徴とする。

【００４３】上記の発明でも、前述したようにインク循
環経路によって、インク供給路内で溶存酸素量が所定の
値を越えたインクがインク循環経路のバイパス路を経由
してタンク内に戻される。また、一端がバイパス路の途
中に接続され他端がメインタンクと接続されたタンク間
供給経路が設けられているので、メインタンク内からバ
イパス路に向かってタンク間供給経路を流れるインク
を、タンク間供給経路とバイパス路との接続部でバイパ
ス路とインク供給路との接続部に向けて流すことによ
り、内部が空の状態のバイパス路及びインク供給路にイ
ンクを充填することができる。

【００４４】また、前記インク供給路及び前記バイパス
路に、内部が何も充填されていない状態からインクを充
填する動作として、前記メインタンク内からインクを前
記タンク間供給経路に流し込んで前記バイパス路、前記
インク供給路及び前記サブタンクにインクを充填する第
１の工程を行った後に、前記サブタンク内からインクを
前記加圧手段により前記インク供給路に流し込んで前記
サブタンク内からのインクで前記インク供給路及び前記
バイパス路を充填する第２の工程を行うように制御し、
必要に応じて前記第１及び第２の工程を複数回繰り返す
ように制御する制御手段がさらに備えられていることが
好ましい。

【００４５】上記の制御手段が備えられたインクジェッ
ト記録装置において、例えば、脱気レベル測定装置とし
て、インクジェットヘッド側の接続部が上部に設けられ
前記インクジェットヘッド側と反対側の接続部が下部に
設けられた、耐気体透過性を有する容器に測定手段が取
り付けられたものが用いられる場合がある。この場合、
上記第１の工程において容器内の空気がインクジェット
ヘッド側と反対側の接続部から容器の外部に抜け出にく
いが、上記第２の工程で容器内の空気がインクジェット
ヘッド側の接続部から容器の外部の抜け出ていく。これ
により、インク経路内に空気が滞留することが防止され
る。

【００４６】さらに、前記制御手段は、前記脱気レベル
測定装置により測定されたインクの脱気レベルに応じて
前記加圧手段の駆動及び停止を制御することが好まし
い。

【００４７】さらに、前記制御手段は、前記脱気レベル
測定装置により測定されたインクの脱気レベルに応じて
前記供給経路切り替え手段の切り替え動作をさらに制御
することが好ましい。

【００４８】さらに、前記脱気レベル測定装置は、前記
インクジェットヘッド側の接続部が上部に設けられ前記
インクジェットヘッド側と反対側の接続部が下部に設け
られた、耐気体透過性を有する容器に測定手段が取り付
けられたものであることが好ましい。

【００４９】上記の脱気レベル測定装置では、もし、上
記の容器内に空気が入り込んでも、容器の下部からイン
クが容器内に入り込むようにインク供給路内にインクを
流すことによって、容器の上部から容器内の空気がイン
クと共に容器外部へと排出される。従って、インク経路
内でインクが滞留することが防止される。

【００５０】さらに、前記測定手段として溶存酸素計が
用いられていることが好ましい。

【００５１】さらに、前記溶存酸素計が、ポーラロ式で
あることが好ましい。

【００５２】さらに、前記溶存酸素計の形状が棒状であ
り、前記溶存酸素計は略水平に前記容器の側壁に取り付
けられていることが好ましい。

【００５３】さらに、本発明は、内部にインクが貯留さ
れるタンクと、該タンクの内部のインクをインクジェッ
トヘッドに供給するためのインク供給路とを有するイン
クジェット記録装置において、前記インク供給路の途中
に一端が接続され、他端が前記タンクに接続されたバイ
パス路を有し、前記タンク内から前記インク供給路に流
れ出たインクを前記タンクに戻すインク循環経路が、前
記インク供給路の、前記タンクから前記バイパス路との
接続部までの部分と、前記バイパス路とで構成され、前
記インク供給路と前記バイパス路との接続部分には、前
記タンク内から前記インク供給路を通って該接続部分に
向かって流れるインクを、前記バイパス路に流し込ませ
るか、または、前記インク供給路を通して前記インクジ
ェットヘッドへ向けて流すか切り替え可能な供給経路切
り替え手段が備えられていることを特徴とする。

【００５４】上記の発明では、前述したような脱気装置
が備えられていないが、上記のインク循環経路を設けた
ことにより、インク供給路内で空気を含んだインクをイ
ンク循環経路のバイパス路を経由してタンク内に戻すこ
とができる。これにより、インクジェットヘッドにイン
クと共に空気が送り込まれることが防止される。

【００５５】さらに、前記供給経路切り換え手段が少な
くとも２つの三方弁または四方弁で構成されていること
が好ましい。

【００５６】さらに、本発明は、カラーフィルタ製造装
置が、上記のように構成されたインクジェット記録装置
を有し、前記インクジェット記録装置の前記インクジェ
ットヘッドからインクを吐出させてカラーフィルタを製
造することを特徴とする。これにより、高歩留りで低価
格のカラーフィルタを製造できるカラーフィルタ製造装
置が得られる。

【００５７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００５８】（第１の実施の形態） 〈カラーフィルタ製造装置の全体の構成〉図１は、本発
明の第１の実施形態のカラーフィルタ製造装置を示す斜
視図である。本実施形態のカラーフィルタ製造装置で
は、図１に示すように、架台２１の上面に、Ｘ方向及び
Ｙ方向に移動可能なＸＹテーブル２２が備えられてい
る。さらに、架台２１の側部には支柱２４が取り付けら
れており、支柱２４の上端からは水平方向にＸＹテーブ
ル２２の上方に向って延びた取り付け部材２４ａの先端
に、支持部材２３を介してインクジェットヘッド１２０
が取り付けられている。

【００５９】インクジェットヘッド１２０は、支持部材
２３に対して取り付け位置が調整可能となっていて、所
望の取り付け位置でインクジェットヘッド１２０が支持
部材２３に固定されている。従って、インクジェットヘ
ッド１２０は、支柱２４及び支持部材２３によってＸＹ
テーブル２２の上方で所望の位置に固定されている。ま
た、インクジェットヘッド１２０は、赤色のインクを吐
出するインクジェットヘッド１２０ａと、緑色のインク
を吐出するインクジェットヘッド１２０ｂと、青色のイ
ンクを吐出するインクジェットヘッド１２０ｃとで構成
されている。そして、ＸＹテーブル２２の上面には基板
１が載置されている。この基板１の表面には、図６に基
づいて後述するブラックマトリクス及び樹脂組成物層３
が形成されている。

【００６０】支柱２４の上端には弁ボックス３０が取り
付けられている。この弁ボックス３０の内部には、イン
クジェットヘッド１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃのそれ
ぞれに対応した三方弁や溶存酸素計などが備えられてい
る。この弁ボックス３０と、インクジェットヘッド１２
０ａ，１２０ｂ，１２０ｃのそれぞれとが、インク供給
チューブによって接続されている。また、このカラーフ
ィルタ製造装置では、弁ボックス３０内の三方弁を通し
てインクジェットヘッド１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ
のそれぞれにインクを供給するためのインク供給ユニッ
ト３２が備えられている。

【００６１】インク供給ユニット３２には、メインタン
ク３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ、メインポンプ３０
２、サブタンク４０１ａ，４０２ｂ，４０１ｃ、及びメ
イン脱気装置５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃが備えられ
ている。インクジェットヘッド１２０ａには、メインタ
ンク３０１ａ、サブタンク４０１ａ及びメイン脱気装置
５１１ａが対応しており、インクジェットヘッド１２０
ｂには、メインタンク３０１ｂ、サブタンク４０１ｂ及
びメイン脱気装置５１１ｂが対応している。また、イン
クジェットヘッド１２０ｃには、メインタンク３０１
ｃ、サブタンク４０１ｃ及びメイン脱気装置５１１ｃが
対応している。サブタンク４０１ａ，４０２ｂ，４０１
ｃやメイン脱気装置５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃのそ
れぞれと、弁ボックス３０とがチューブで接続されてい
る。これにより、インク供給ユニット３２からインクジ
ェットヘッド１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃに向けてイ
ンクが供給される。従って、このカラーフィルタ製造装
置では、インク供給ユニット３２や弁ボックス３０及
び、インク供給ユニット３２からインクジェットヘッド
１２０までのインクの供給経路を構成するチューブなど
によってインク供給系が構成されている。

【００６２】また、弁ボックス３０からはケーブル３１
が延びており、そのケーブル３１の先端に、パソコンな
どで構成された、制御手段としての制御ボックス２７が
接続されている。ケーブル３１は、弁ボックス３０内の
三方弁を駆動するためのケーブルと、弁ボックス３０内
の溶存酸素計からのケーブルとが束ねられたものであ
る。さらに、制御ボックス２７は、インクジェットヘッ
ド１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃのそれぞれとケーブル
２６によって接続されている。この制御ボックス２７の
上には、キーボード２８及びディスプレイ２９が載置さ
れている。

【００６３】〈インク供給系の構成〉図２は、図１に示
したカラーフィルタ製造装置のインク供給系の構成を示
す模式図である。図２では、図１に示したインク供給系
のうち、インクジェットヘッド１２０ａにインクを供給
するためのインク供給系が示されている。インクジェッ
トヘッド１２０ｂ及び１２０ｃのためのインク供給系
は、図２に示されるインク供給系と同様のものである。

【００６４】図２に示すように、本実施形態のカラーフ
ィルタ製造装置のインク供給系には、インクジェットヘ
ッド１２０ａに供給されるインクが貯留されたサブタン
ク４０１ａと、サブタンク４０１ａに供給されるインク
が貯留されたメインタンク３０１ａとが備えられてい
る。サブタンク４０１ａによって、インクジェットヘッ
ド１２０ａから吐出されるインクの水頭圧が決定され
る。メインタンク３０１ａの内部には、メインタンク３
０１ａ内のインクの残量を検知するためのインク残量セ
ンサ３５０が備えられている。

【００６５】メインタンク３０１ａ内部の底面にはチュ
ーブ３５１の一端が配置され、チューブ３５１の他端は
ジョイント３７１によりチューブ３５２の一端と接続さ
れている。ジョイント３７１には、大気連通用のチュー
ブ３５７の一端が接続され、チューブ３５７の他端に二
方弁３０４が接続されている。二方弁３０４によってチ
ューブ３５７の端部が開閉される。チューブ３５２の他
端にはメインポンプ３０２が接続されている。メインポ
ンプ３０２としては、インクの進行方向に向ってチュー
ブを押し潰しながらインクを送り出すチューブポンプが
用いられている。そのメインポンプ３０２にチューブ３
５３の一端が接続され、チューブ３５３の他端に、捕捉
粒子径２μｍのフィルタ３１１を介してチューブ３５４
の一端が接続されている。チューブ３５４の他端には、
ジョイント３７２を介してチューブ３５５の一端が接続
されている。ジョイント３７２にはチューブ３７３を介
してカプラプラグ３７４が取り付けられている。チュー
ブ３５５の他端にはサブの脱気装置３２１が接続されて
おり、その脱気装置３２１にはチューブ３２３を介して
真空ポンプ３２２が接続されている。

【００６６】脱気装置３２１の内部には、気体透過性を
有する中空子を複数本束ねたものが備えられている。脱
気装置３２１内の中空子の中にインクを通過させて、中
空子の外部から真空ポンプ３２２で真空引きすることに
よってインク中に溶け込んでいる気体がインクから取り
除かれる。中空子を構成する中空子脱気膜として、ポリ
（４−メチルペンテン−１）が用いられている。脱気装
置３２１では、真空ポンプ３２２によって３２±２Torr
の真空度で、脱気装置３２１を通過するインクの脱気を
行っている。

【００６７】さらに、脱気装置３２１にはチューブ３５
６の一端が接続され、チューブ３５６の他端はジョイン
ト４７１によりチューブ４５３の一端及び、チューブ４
５２の一端と接続されている。チューブ４５３の他端に
は二方弁４０３を介してチューブ４５４の一端が接続さ
れている。チューブ４５４の他端はサブタンク４０１ａ
の内部と連通している。従って、メインタンク３０１ａ
からサブタンク４０１ａへのインクの供給は、チューブ
３５１，３５２，３５３，３５４，３５５，３５６，４
５３，４５４を通して行われる。そのチューブ３５１か
らメインポンプ３０２、フィルタ３１１及び脱気装置３
２１を通ってチューブ３５６までの間のインク経路によ
って、タンク間供給経路が構成されている。

【００６８】前述したカプラプラグ３７４にはカプラソ
ケット３７５が接続可能であるが、図２では、カプラソ
ケット３７５がカプラプラグ３７４から取り外された状
態が示されている。カプラプラグ３７４は、カプラプラ
グ３７４に何も接続されていない状態で先端が閉じる機
構となっているものである。一方、カプラソケット３７
５にはチューブ３７６の一端が接続され、チューブ３７
６の他端に吸引ポンプ３７７が接続されている。その吸
引ポンプ３７７にはチューブ３７８を介して廃液タンク
３７９が接続されている。カプラソケット３７５、チュ
ーブ３７６、吸引ポンプ３７７、チューブ３７８及び廃
液タンク３７９によってインク吸引装置が構成されてい
る。そのインク吸引装置は、インクの供給経路内のイン
クを抜く際にカプラプラグ３７４に接続される。

【００６９】サブタンク４０１ａの底部にはチューブ４
５１の一端が接続され、チューブ４５１の他端に流量計
４５６を介してチューブ４５５の一端が接続されてい
る。チューブ４５５の他端にはメイン脱気装置５１１ａ
が接続されている。メイン脱気装置５１１ａにはチュー
ブ５８０の一端が接続され、チューブ５８０の他端に真
空メータ５２１を介してチューブ５８１の一端が接続さ
れていて、チューブ５８１の他端に真空ポンプ５２２が
接続されている。

【００７０】メイン脱気装置５１１ａには、さらに、チ
ューブ５７１の一端が接続され、チューブ５７１の他端
に、脱気レベル測定装置である溶存酸素計５２０が接続
されている。溶存酸素計５２０には、測定手段であるセ
ンサ５２３、及びマグネチックスターラー５３４が備え
られている。溶存酸素計５２０の上部にはチューブ５７
２の一端が接続され、チューブ５７２の他端はジョイン
ト５７７によりチューブ５７３の一端及び、チューブ５
７４の一端と接続されている。チューブ５７４の他端に
は三方弁５０４が接続されており、三方弁５０４には、
さらに、チューブ５５３の一端及び、チューブ５７５の
一端が接続されている。チューブ５５３の他端にはカプ
ラ５５５を介してチューブ５５１の一端が接続され、チ
ューブ５５１の他端にコネクタ１０２が接続している。
コネクタ１０２にはインクジェットヘッド１２０ａが取
り付けられている。

【００７１】一方、ジョイント５７７でチューブ５７２
及び５７４と接続されたチューブ５７３の他端には三方
弁５０２が接続されている。この三方弁５０２には、さ
らに、前述したチューブ４５２の他端及び、チューブ５
７６の一端が接続されている。チューブ５７６の他端に
は三方弁５０５が接続されており、三方弁５０５にチュ
ーブ５７５の他端及び、チューブ５５４の一端が接続さ
れている。チューブ５５４の他端にはカプラ５５６を介
してチューブ５５２の一端が接続され、チューブ５５２
の他端がコネクタ１０２に接続されている。三方弁５０
４及び５０５によって供給路切り替え手段が構成されて
いる。

【００７２】カプラ５５５及び５５６でチューブ５５１
及び５５２を切り離すことによって、インクジェットヘ
ッド１２０ａがインク供給系から分離される。カプラ５
５５及び５５６としては、カプラ５５５及び５５６でチ
ューブ同士が分離された状態で、カプラ５５５及び５５
６の端部が閉じなく、開放状態のままであるものが用い
られている。これにより、カプラ５５５及び５５６によ
りチューブ同士を接続した際に、カプラ５５５及び５５
６の内部に入り込む空気の抜けがよくなる。カプラ５５
５には脱着センサ５５７が取り付けられ、カプラ５５６
には脱着センサ５５８が取り付けられている。脱着セン
サ５５７及び５５８が、カプラ５５５及び５５６により
チューブ同士が接続されているか、いないかを検知する
ことによって、カプラ５５５及び５５６でチューブ同士
が確実に接続されない状態でインク供給系が稼動されな
いように、カラーフィルタ製造装置が構成されている。

【００７３】サブタンク４０１ａに接続されたチューブ
４５１から、メイン脱気装置５１１ａ、溶存酸素計５２
０などを経てインクジェットヘッド１２０ａに至るイン
ク経路によってインク供給路が構成されている。また、
チューブ４５２及び４５３によって、メイン脱気装置５
１１ａを通過したインクをサブタンク４０１ａに流し込
むバイパス路が構成されている。そのバイパス路の途中
になるジョイント４７１の部分に、前述したタンク間供
給経路の一端であるチューブ３５６の端部が接続され、
タンク間供給経路の他端であるチューブ３５１がメイン
タンク３０１ａに接続されている。そして、インク供給
路の、サブタンク４０１ａから三方弁５０４及び５０５
までの部分と、バイパス路であるチューブ４５２及び４
５３とによって、サブタンク４０１ａからチューブ４５
１に流れたインクを再びサブタンク４０１ａに戻すイン
ク循環経路が構成されている。

【００７４】図３は、図２に示したインク供給系におけ
る三方弁５０２，５０４，５０５の動作を説明するため
の図である。図３（ａ）では、インクジェットヘッドか
らインクを吐出する時の三方弁５０２，５０４，５０５
の状態が示され、図３の（ｂ）では、後述するようにイ
ンクをインク供給系に充填する時や、インクを交換する
時などに、インクをバイパスするための三方弁５０２，
５０４，５０５の状態が示されている。

【００７５】図３（ａ）に示すように、インクジェット
ヘッド１２０ａからのインクの吐出時には、三方弁５０
２によってチューブ５７３とチューブ５７６とが連通さ
れ、チューブ４５２の三方弁５０２側の端部は閉じた状
態となる。三方弁５０５では、チューブ５７６とチュー
ブ５５４とが連通され、チューブ５７５の三方弁５０５
側の端部が閉じた状態となる。三方弁５０４では、チュ
ーブ５７４とチューブ５５３とが連通され、チューブ５
７５の三方弁５０４側の端部が閉じた状態となる。従っ
て、インクの吐出時には、サブタンク４０１ａから溶存
酸素計５２０に向ってタービン４０２ａによって送り出
されたインクは、溶存酸素計５２０及びチューブ５７２
を通過した後に、ジョイント５７７でチューブ５７４及
び５７３に分岐される。そして、ジョイント５７７で分
岐されたインクは、それぞれの供給経路を通してインク
ジェットヘッド１２０ａに供給される。

【００７６】インクのバイパス時には、図３（ｂ）に示
すように、三方弁５０２によってチューブ４５２とチュ
ーブ５７６とが連通され、チューブ５７７の三方弁５０
２側の端部は閉じた状態となる。三方弁５０５では、チ
ューブ５７６とチューブ５７５とが連通され、チューブ
５５４の三方弁５０５側の端部は閉じた状態となる。三
方弁５０４では、チューブ５７５とチューブ５７４とが
連通され、チューブ５５３の三方弁５０５側の端部は閉
じた状態となる。従って、インクのバイパス時では、チ
ューブ５７１を通って溶存酸素計５２０に送られたイン
クは、溶存酸素計５２０を通過した後に、チューブ５７
２、ジョイント５７７、チューブ５７４、三方弁５０
４、チューブ５７５、三方弁５０５、チューブ５７６、
三方弁５０２をこの順番で通過してチューブ４５２に送
り出される。その場合とインクの流れが反対の場合、チ
ューブ４５２の内部を三方弁５０２に向って流れるイン
クは溶存酸素計５２０に送り込まれる。三方弁５０２，
５０４，５０５がこのような状態では、インクジェット
ヘッド１２０ａはメインタンク３０１ａ及びサブタンク
４０１ａとインク供給路によってつなげられていない。

【００７７】図３（ａ）及び（ｂ）に示した三方弁５０
２，５０４，５０５の切り替え動作は、図１に示した制
御ボックス２７によって制御される。

【００７８】次に、上述したインク供給系におけるイン
クの供給経路に配置された構成部品について説明する。

【００７９】サブタンク４０１ａには、チューブ４５１
を通してインクを流量計４５６に向けて圧送するタービ
ン４０２ａと、タービン４０２ａを駆動するモータ４０
２とが備えられている。モータ４０２及びタービン４０
２ａによって、加圧手段が構成されていて、この加圧手
段の駆動及び停止が、図１に示した制御ボックス２７に
より制御される。また、サブタンク４０１ａ側面の、底
面から所定の高さの位置にはドレイン４０４が設けられ
ている。ドレイン４０４には、チューブ３５８の一端が
接続され、チューブ３５８の他端はメインタンク３０１
ａに導かれている。

【００８０】また、サブタンク４０１ａには、サブタン
ク４０１ａ内のインクの液位が一定の高さ以下とならな
いように、サブタンク４０１ａ内のインクの残量を検知
するサブタンク残量センサ４０５が設けられている。こ
れにより、サブタンク４０１ａ内のインクがタービン４
０２ａによって圧送されてサブタンク４０１ａ内の液位
が下がり、サブタンク４０１ａが空になることによって
インクの供給経路内に空気が圧送されることが防止され
る。本実施形態では、サブタンク４０１ａ内のインクが
ドレイン４０４を通ってメインタンク３０１ａへ流れ出
すインクの高さから１０ｍｍ下がった液位でサブタンク
残量センサ４０５がインクの液面を検知するような構成
となっている。サブタンク残量センサ４０５がインクの
液面を検知すると、メインポンプ３０２の駆動によりメ
インタンク３０１ａからサブタンク４０１ａにインクが
補充される。この時、メインポンプ３０２は、ドレイン
４０４からインクが流れ出るまで駆動する。

【００８１】流量計４５６は、サブタンク４０１ａから
圧送されたインクの流量を測定するものであり、流量計
４５６としては、瞬時流量及び積算流量のいずれも測定
可能なものを用いている。

【００８２】メイン脱気装置５１１ａは、脱気装置３２
１と同様に、インク中に溶け込んでいる気体を取り除く
ものあり、メイン脱気装置５１１ａ内には、気体透過性
を有する中空子を複数本束ねたものが備えられている。
その中空子の中にインクを通過させると共に、真空ポン
プ５２２により中空子の外部から真空引きすることによ
って、インク中の気体が取り除かれる。メイン脱気装置
５１１ａでは、中空子を構成する中空子脱気膜としてフ
ッ素樹脂（四フッ化エチレン）が用いられている。ま
た、真空ポンプ５２２によって、真空度約１０Torrでイ
ンクの脱気が行われている。

【００８３】溶存酸素計５２０は、メイン脱気装置５１
１ａを通過したインクの脱気レベルを測定するものであ
る。図４は、溶存酸素計５２０の詳細を示す断面図であ
る。図４に示すように、溶存酸素計５２０では、気体透
過性が低い樹脂（例えばＰＶＤＦ）、あるいはステンレ
スからなる容器５２８の下部の側面に、チューブ継手５
２７ａによりチューブ５７１が接続されている。容器５
２８の上面にはチューブ継手５２７ｂによりチューブ５
７２が接続されている。そして、容器５２８側面の、チ
ューブ５７１と異なる位置に、センサ５２３がセンサ固
定治具５２９によって、容器５２８内のインクが漏れな
いように固定され、センサ５２３がほぼ水平となってい
る。容器５２８内部の形状としては、容器５２８内の空
気がインクと共にチューブ５７２へ抜けやすいように上
部がテーパ状になっている。これにより、容器５２８内
に空気が入ったとしても、サブタンク４０１ａにより圧
送されたインクがチューブ５７１を通して容器５２８内
に底部から流れ込み、流れ込んだインクと共に容器５２
８内の空気は容器５２８の上部からチューブ５７２に流
れ込みやすくなる。

【００８４】センサ５２３はポーラロ式の酸素電極を用
いたものである。センサ５２３の測定原理により、セン
サ５２３の、容器５２８内部の先端の電極部で酸素が消
費されるので、正確な脱気レベルの測定を行うために
は、後述する溶存酸素計の測定原理から、センサ５２３
の先端部の付近の液体を攪拌する必要がある。

【００８５】また、インクジェットヘッド１２０ａから
インクが吐出している間は、インクの消費量がごくわず
かであるため、容器５２８内のインクの流れはほとんど
生じない。従って、容器５２８の内部には、容器５２８
内のインクを攪拌するために、磁石が内蔵された回転子
５２６が入れられている。また、容器５２８の底面に
は、回転子５２６を回転させるためのマグネチックスタ
ーラー５２４が備えられている。このマグネチックスタ
ーラー５２４によって、回転子５２６が、容器５２８内
の底面に接した状態で回転させられる。これにより、容
器５２８内のインクを常に攪拌することで、インクの溶
存酸素量が正確に測定される。

【００８６】〈溶存酸素計の測定原理〉図２及び図４に
示した溶存酸素計５２０として用いたポーラロ式の溶存
酸素計は、一般的に隔膜式溶存酸素電極と呼ばれている
ものであり、酸素の還元を測定原理として用いている。

【００８７】図５は、ポーラロ式の溶存酸素計の測定原
理を説明するための模式図である。図５に示すように、
ポーラロ式の溶存酸素計は、酸素電極５３７ａと低電圧
電源５３３と直流電流計５３８とで構成されている。酸
素電極５３７ａでは、電極ボディ５３７の一端が開口し
ており、その電極ボディ５３７の開口部が、隔膜５３４
で覆われることにより電極ボディ５３７の一端が塞がれ
ている。電極ボディ５３７の内部には、銀からなる棒状
の陽極５３２が備えられている。陽極５３２の隔膜５３
５側の端部には、白金からなる陰極５３１が備えられて
いる。また、電極ボディ５３７内には電解液５３６が満
たされ、その電解液５３６に陰極５３１及び陽極５３２
が浸っている。このような酸素電極５３７ａが、隔膜５
３５を下方に向けて容器５３９内の測定液５３４に浸さ
れている。陰極５３１及び陽極５３２は、容器５３９の
外部の定電圧電源５３３及び直流電流計５３８と電気的
に接続されている。

【００８８】このような溶存酸素計では、陰極５３１と
陽極５３２との間に、酸素を還元するために必要な定電
圧（例えば、６００〜７００ｍＡ）を低電圧電源５３３
により予めかけておく。測定液５３４中の酸素が隔膜５
３５を透過して電解液５３６に溶け込むと、溶け込んだ
酸素は陰極５３１で水素基に還元され、溶存酸素計の回
路中に還元電流が流れる。この時の陽極５３２での化学
反応は下記の式（１）で表わされ、陰極５３１での化学
反応は下記の式（２）で表わされる。

【００８９】 ４Ａｇ ＋ ４ＯＨ^- → ２Ａｇ₂Ｏ ＋ ２Ｈ₂Ｏ ・・・・・（１） Ｏ₂ ＋ ２Ｈ₂Ｏ ＋ ４ｅ → ４ＯＨ^- ・・・・・・・・・（２） 上記の式（２）で示される還元電流は測定液５３４中の
酸素濃度に比例する。例えば測定液５３４中の酸素が増
すと、隔膜５３５を透過して電解液５３６に溶け込む酸
素の量が多くなり、直流電流計５３８に流れる還元電流
が電解液５３６中の酸素濃度に比例して大きくなる。ま
た、測定中の測定液５３４では、隔膜５３５付近が酸素
濃度が低い低濃度領域５３４ａとなっており、低濃度領
域５３４ａの外側が、低濃度領域５３４ａよりも酸素濃
度が高い中濃度領域５３４ｂとなっている。そして、中
濃度領域５３４ｂの外側が、中濃度領域５３４ｂよりも
酸素濃度が高い高濃度領域５３４ｃとなっている。この
ように、溶存酸素計は、溶存酸素計の回路中を流れる還
元電流を測定し、その還元電流の測定値を酸素濃度に換
算することによって測定液５３４の酸素濃度の測定を行
っている。

【００９０】上述したように、ポーラロ式の酸素電極
は、陰極として白金、陽極として銀、電解液としてアル
カリ溶液を用いて外部電極による酸素の定電位電解が行
われるものである。このポーラロ式に対して、隔膜式の
溶存酸素計のもう一つの測定方法であるガルバニ式で
は、陽極として白金、陰極として鉛、電解液としてアル
カリ溶液を用い、外部電極を用いないで酸素電極自身の
電池反応による電圧を利用して酸素の定電位電解が行わ
れている。

【００９１】ポーラロ式はガルバニ式と比較して、次に
説明する利点を有している。第１の利点としては測定の
再現性がよい。第２の利点としては、沈殿物の発生が少
ないので長期的に測定が安定している。第３の利点とし
ては電圧を酸素電極をかけているので温度の影響が小さ
い。これらの利点により、本実施形態ではポーラロ式の
溶存酸素計を用いている。

【００９２】次に、図４に示したように、センサ５２３
をほぼ垂直となるように容器５２８に取り付けたことに
ついて説明する。図５に示した溶存酸素計を長時間使用
していると、陽極５３２の表面に塩化銀の層が形成さ
れ、その塩化銀の層が陽極５３２から剥離して、陰極５
３１と隔膜５３５との間に入る。このように、陰極５３
１と隔膜５３５との間に塩化銀が入り込むと、溶存酸素
計の安定した性能が得られなくなってしまう。従って、
隔膜５３５を下方に向けて酸素電極５３７ａを取り付け
る方法では、塩化銀が陰極５３１と隔膜５３５との間に
入り込みやすいので、この取り付け方法は、長期にわた
って使用する場合、望ましいものでない。また、これと
は逆に隔膜５３５を上方に向けて酸素電極５３７ａを取
り付けようとすると、酸素電極５３７ａを容器５３９の
底面に取り付けることになり、図４に示した溶存酸素計
の場合、センサ５２３を容器５２８の底面に取り付けな
ければならない。しかしながら、容器５２８内の底部で
は、回転子５２６で攪拌を行うので、容器５２８の底面
でセンサ５２３とマグネチックスターラー５２４とを並
べる必要があり、容器５２８が大きくなる。容器５２８
が大きくなると容器５２８内に滞留するインクの量が多
くなってしまい望ましくない。従って、図４に示した溶
存酸素計では、センサ５２３の寿命が長く、かつ、容器
５２８内部の容積が小さくなるように、センサ５２３が
ほぼ水平に容器５２８に取り付けられている。

【００９３】〈インク供給系の動作〉図２に示したイン
ク供給系の動作について、図２及び図３を参照して説明
する。インクジェットヘッド１２０ａによるインク吐出
動作では、三方弁５０２，５０４，５０５が、前述した
ように図３（ａ）に示した状態となるように制御され
る。通常、インクがインクジェットヘッドから吐出され
ている時には、インク吐出に伴って生じる負圧によりサ
ブタンク４０１ａ内のインクが、チューブ４５１、流量
計４５６、チューブ４５５、メイン脱気装置５１１ａ、
チューブ５７１、溶存酸素計５２０、チューブ５７２を
この順番で通過してジョイント５７７に送られる。この
ジョイント５７７でインクがチューブ５７３及び５７４
に分岐される。チューブ５７４に流れたインクは、三方
弁５０４、チューブ５５３、カプラ５５５、チューブ５
５１、コネクタ１０２をこの順番で通過してインクジェ
ットヘッド１２０ａに供給される。一方、ジョイント５
７７でチューブ５７３に流れたインクは、三方弁５０
２、チューブ５７６、三方弁５０５、チューブ５５４、
カプラ５５６、チューブ５５２、コネクタ１０２をこの
順番で通過してインクジェットヘッド１２０ａに供給さ
れる。

【００９４】上記のインクの供給に応じて、インクジェ
ットヘッド１２０ａに形成された吐出口よりインクを吐
出して透明ガラス基板上に着色を行う。そして、１枚の
基板、または、数枚の基板を着色するごとにモータ４０
２を駆動してタービンを回転させることによって、サブ
タンク４０１ａ内のインクを圧送し、インクジェットヘ
ッド１２０ａへインクを送り込む加圧回復の動作を行
う。この時にインクジェットヘッド１２０ａへ送り込ま
れるインクは脱気装置３２１及びメイン脱気装置５１１
ａを通過しているので、そのインクは、吐出の不安定要
因となる気泡が内部にないだけでなく、溶存気体もほと
んど取り除かれた状態である。また、インクの脱気レベ
ルは、常に溶存酸素計５２０によってモニタされ、イン
クの溶存酸素量が所定の値以下となるように加圧回復の
動作が行われる。これにより、インクジェットヘッドの
吐出の安定化が実現されている。

【００９５】また、吐出の安定化を実現するため、イン
ク供給系を長時間動作させなかった時など、溶存酸素量
が所定の値を越える場合には、三方弁５０２，５０４，
５０５を、前述したように図３（ｂ）に示したバイパス
時の状態に切り換える。また、二方弁４０３を開けた状
態にする。そして、モータ４０２を駆動してタービン４
０２ａを回転させることにより、サブタンク４０１ａ内
のインクがチューブ４５１に押し出されてメイン脱気装
置５１１ａを通過する。その後、三方弁５０２，５０
４，５０５を、図３（ａ）に示したインク吐出時の状態
に切り換えて、再度モータ４０２を駆動することによ
り、メイン脱気装置５１１ａを通過して十分に脱気され
たインクがインクジェットヘッド１２０ａに供給され
る。これにより、インクを無駄に消費しないで、常にイ
ンクジェットヘッドには、溶存酸素量が一定値以下のイ
ンクが送り込まれ、インクの吐出の安定化が実現され
る。

【００９６】〈インク充填時の動作〉次に、図２に示し
たインク供給系にインクを充填するときの動作について
説明する。

【００９７】まず、インク供給系にインクを充填すると
きには、二方弁３０４及び４０３を閉じ、三方弁５０
２，５０４，５０５をバイパス時の状態に切り替える。
この状態で第１の工程として、メインポンプ３０２を動
作させ、メインタンク３０１ａ内のインクをチューブ３
５１及び３５２を通してくみ上げると、インクは、チュ
ーブ３５３、フィルタ３１１、チューブ３５４，３５
５、脱気装置３２１、チューブ３５６，４５２、三方弁
５０２、チューブ５７６、三方弁５０５、チューブ５７
５、三方弁５０４、チューブ５７４，５７２、溶存酸素
計５２０、チューブ５７１、メイン脱気装置５１１ａ、
チューブ４５５、流量計４５６、チューブ４５１、サブ
タンク４０１ａ、ドレイン４０４、チューブ３５８をこ
の順番で通過し、インク供給経路のほぼ全体にインクが
行き渡る。この時、メインポンプ３０２の流量は、２０
０ｍｌ／ｍｉｎに設定する。また、脱気装置３２１用の
真空ポンプ３２２は、脱気装置３２１内の真空度が約３
０Torrとなるように運転し、メイン脱気装置５１１ａ用
の真空ポンプ５２２は、メイン脱気装置５１１ａ内の真
空度が約１０Torrとなるように運転する。

【００９８】上記のような第１の工程によってインク供
給系にインクを充填した直後は、脱気装置３２１を通過
したインクが、チューブ３５６，４５２、三方弁５０
２、チューブ５７６、三方弁５０５、チューブ５７５、
三方弁５０４、チューブ５７４，５７２、溶存酸素計５
２０、チューブ５７１、メイン脱気装置５１１ａに行き
渡る。メイン脱気装置５１１ａを通過したインクはさら
に脱気されており、チューブ４５５、流量計４５６、チ
ューブ４５１、サブタンク４０１ａの各々の内部が、脱
気されたインクで満たされる。

【００９９】ところが、図４に示したように、溶存酸素
計５２０を構成する容器５２８の内部には、センサ５２
３の先端部のためのスペースや、回転子５２６が回転す
るためのスペースとして、ある程度の容積が必要とさ
れ、この容器５２８では内部の容積が約１０ｍｌとなっ
ている。また、チューブ５７１から容器５２８の内部に
送り込まれた空気がチューブ５７２を通して容器５２８
の外部に抜けやすくなるように、容器５２８におけるチ
ューブ５７１及び５７２の接続位置が決定されている。
従って、前述したようにチューブ５７１が容器５２８の
下部に接続され、チューブ５７２が容器５２８の上部に
接続されている。そのため、上述したインクの充填時に
チューブ５７２から容器５２５の内部に入った空気は全
てチューブ５７１に抜けていかず、一部の空気が容器５
２８の内部に残ってしまう。

【０１００】従って、一定時間、メインポンプ３０２を
運転させてインク供給系にインクを充填してからメイン
ポンプ３０２を停止した後、二方弁４０３のみ開けた状
態にする。そして、第２の工程として、モータ４０２を
駆動させ、前述したインクの充填時におけるインクの流
れとは逆向きにインクを送る。この時、メインポンプ３
０２としては、メインポンプ３０２が運転停止の状態の
ときに、メインポンプ３０２に接続されたチューブ内の
インクの流れを遮断する構造のものを用いているので、
サブタンク４０１ａ内から送られるインクは、ジョイン
ト４７１でチューブ３５６の方向へは流れず、チューブ
４５３及び４５４を通ってサブタンク４０１ａに戻され
る。

【０１０１】この第２の工程によって、メイン脱気装置
５１１ａから溶存酸素計５２０、三方弁５０４，５０
５，５０２を通ってサブタンク４０１ａに至るインクの
経路内からは、ほぼ完全に空気が取り除かれる。また、
このようにして脱気されたインクは、メイン脱気装置５
１１ａから三方弁５０４，５０５，５０２を通過してチ
ューブ４５２，４５３、二方弁４０３、チューブ４５４
を経てサブタンク４０１ａ内へ、あるいは、さらにメイ
ン脱気装置５１１ａへと循環される。これによりインク
の経路内は、チューブ５７３を除いて、脱気されたイン
クで全て満たされることとなる。このような第１及び第
２の工程の循環動作を数回繰り返すことによって、循環
されるインクがメイン脱気装置５１１ａを何回か通過す
ることとなり、インクの脱気レベルが上がる。上述した
第１及び第２の工程における動作は、図１に示した制御
ボックス２７によって制御される。

【０１０２】次に、インクが充填されていない残りの部
分に、脱気されたインクを充填するために、三方弁５０
２，５０４，５０５を、図３（ａ）に示したインク吐出
時の状態へ切り換える。そして、モータ４０２を駆動し
てサブタンク４０１ａからインクを送り出すと、チュー
ブ５７３，５５３，５５４，５５１，５５２に、脱気さ
れたインクが充填される。

【０１０３】以上で説明したように、従来のインクジェ
ット記録装置では、インクジェットヘッド１１００の近
傍でインクジェットヘッド１１００以外を経由してイン
クを循環させることのできる経路を設けることによっ
て、ただ脱気装置を取り付けただけでは、脱気装置から
インクジェットヘッド１１００までの間のインクの多く
の部分が無駄に捨てられていたのが、インクの消費を最
小限にとどめて、効率的にインク供給系全体に、脱気さ
れたインクを満たすことができる。

【０１０４】〈インク交換時の動作〉次に、図２に示さ
れるインク供給系でインクを交換する時の動作について
図２及び図３を参照して説明する。

【０１０５】インク供給経路内のインクの交換時には、
コネクタ１０２の接続を切り離すことなく実現できる。

【０１０６】まず、インク供給系からインクを抜く動作
について説明する。二方弁３０４を開き、二方弁４０３
を閉じて、三方弁５０２，５０４，５０５を、図３
（ｂ）に示したバイパス時の状態に切り替える。この状
態でメインポンブ３０２を動作させると、二方弁３０４
の、何も接続されていない口から空気が吸い込まれる。
二方弁３０４から吸い込まれた空気は、チューブ３５
７，３５２、メインポンプ３０２、チューブ３５３、フ
ィルタ３１１、チューブ３５４，３５５、脱気装置３２
１、チューブ３５６，４５２、三方弁５０２、チューブ
５７６、三方弁５０５、チューブ５７５、三方弁５０
４、チューブ５７４，５７２、溶存酸素計５２０、チュ
ーブ５７１、メイン脱気装置５１１ａ、チューブ４５
５、流量計４５６、チューブ４５１をこの順番で通過し
てサブタンク４０１ａの内部に流し込まれる。

【０１０７】このように空気が流し込まれることによ
り、インク経路の内部にあったインクはサブタンク４０
１ａの内部へ流し込まれる。サブタンク４０１ａでは、
チューブ４５１からインクが流し込まれることでインク
の液位が上昇することによって、サブタンク４０１ａ内
のインクがドレイン４０４及びチューブ３５８を通して
メインタンク３０１ａの内部へ流し込まれる。従って、
サブタンク４０１ａ内のドレイン４０４よりも低い部分
のインクを除いて、インク経路内のインクがほぼ全てメ
インタンク３０１ａに流し込まれ、インク経路内に残さ
れたインクのほとんどがメインタンク３０１ａに回収さ
れる。

【０１０８】サブタンク４０１ａ内に残されたインクを
回収するためには、カプラプラグ３７４にカプラソケッ
ト３７５を接続する。そして、吸引ポンプ３７７を駆動
することによって、サブタンク４０１ａ内のインクが、
チューブ４５１、流量計４５６、チューブ４５５、メイ
ン脱気装置５１１ａ、チューブ５７１、溶存酸素計５２
０、チューブ５７２，５７４、三方弁５０４、チューブ
５７５、三方弁５０５、チューブ５７６、三方弁５０
２、チューブ４５２，３５６、脱気装置３２１、チュー
ブ３５５，３７３、カプラプラグ３７４、カプラソケッ
ト３７５、チューブ３７６、吸引ポンプ３７７、チュー
ブ３７８をこの順番で通過して廃液タンク３７９に流し
込まれる。

【０１０９】上記の動作により、メインタンク３０１ａ
や、三方弁５０４及び５０５からインクジェットヘッド
１２０ａまでの間のチューブ５５３，５５４，５５１，
５５２及び、チューブ５７３以外のインク経路は、ほぼ
完全にインクが抜けた状態となる。その後、メインタン
ク３０１ａごと別のメインタンクに交換するか、メイン
タンク３０１ａ内のインクを入れ換えることによってイ
ンクが交換される。

【０１１０】さらにその後、入れ換えた新しいインクを
インク供給系のインク経路内に充填する際には、前述し
たようなインクを充填する動作を行う。そのインクの充
填動作を行った後には、チューブ５７３及びチューブ５
５３，５５４，５５１，５５２や、インクジェットヘッ
ド１２０ａの内部には交換前のインクが残されたままで
あるが、残されたインクは脱気されており、交換前のイ
ンクで満たされたインク経路には空気が入り込んでいな
い。例えば、チューブ５７３に空気が入り込んだ場合に
は、次で説明するようにして、チューブ５７３内の空気
を排除することができる。

【０１１１】二方弁３０４を閉じ、二方弁４０３を開
き、三方弁５０２，５０４，５０５をインク吐出時の状
態に切り替える。そして、わずかな時間だけモータ４０
２を駆動してサブタンク４０１ａ内のインクをチューブ
４５１へ加圧し、チューブ５７３内の空気をチューブ５
７６の内部へ送り込む。次に、三方弁５０２，５０４，
５０５をバイパス時の状態に切り替え、モータ４０２を
駆動することによって、チューブ５７６内の空気が、三
方弁５０２、チューブ４５２，４５３，４５４と経由し
てサブタンク４０１ａの内部に送り込まれる。これによ
り、インク供給系の全てのインク経路内は、空気が一切
含まれていない状態となる。また、この時、チューブ５
７３に残っている交換前のインクが、交換後の新しいイ
ンクと混じり合ってしまうが、チューブ５７３内の残っ
たインクはインク供給系の総インク量と比較してごくわ
ずかな量であり、また、全く異なる色ではなく、濃度や
色が若干異なる程度の違いであるため、カラーフィルタ
を形成する際に特に問題となるレベルではない。

【０１１２】その後、三方弁５０２，５０４，５０５を
インク吐出時の状態に切り替えてモータ４０２を駆動す
ることによって、チューブ５５３，５５４，５５１，５
５２、及びインクジェットヘッド１２０ａの内部に残っ
ている交換前のインクがインクジェットヘッド１２０ａ
の吐出口から押し出される。この時、インク供給経路中
に空気が一切存在しないので、インクジェットヘッド１
２０ａに空気が送り込まれるだけでなく、インクジェッ
トヘッド１２０ａには、高いレベルに脱気されたインク
が供給されることとなる。

【０１１３】また、インクを交換する際にインクジェッ
トヘッドを取り外す必要がないので、インクジェットヘ
ッド取り付け直後に、そのインクジェットヘッドの位置
合わせの操作を行う必要がない。

【０１１４】〈カラーフィルタの製造方法〉図１に示さ
れる本実施形態のカラーフィルタ製造装置を用いたカラ
ーフィルタの製造方法について図６を参照して説明す
る。

【０１１５】図６は、図１に示されるカラーフィルタ製
造装置を用いたカラーフィルタの製造方法を説明するた
めの図である。本実施形態のカラーフィルタ製造装置に
よるカラーフィルタの製造方法では、図６に示される図
（ａ）〜図（ｆ）の工程を経てカラーフィルタが製造さ
れる。図６（ｃ）及び（ｅ）の中のｈνは、照射する光
の強度を示している。

【０１１６】まず、図６（ａ）において、基板１の表面
に、遮光部であるブラックマトリクス２を形成する。ブ
ラックマトリクス２は、マトリクス上に開口部が形成さ
れていて、その開口部が基板１の表面で光透過部７とな
っている。

【０１１７】本実施形態においては、基板１として一般
にガラス基板が用いられるが、液晶用カラーフイルタと
しての透明性、機械的強度など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。

【０１１８】次に、図６（ｂ）において、ブラックマト
リクス２が形成された基板１の表面上に、光を照射する
か、あるいは光を照射すると共と加熱することにより硬
化可能であり、かつインク受容性を有する樹脂組成物を
塗布し、必要に応じてプリベークを行って樹脂組成物層
３を形成する。基板１の表面に樹脂組成物を塗布する方
法として、スピンコート、ロールコート、バーコート、
スプレーコート、ディップコートなどの塗布方法を用い
ることができ、特に限定されるものではない。

【０１１９】次に、図６（ｃ）において、樹脂組成物層
３の表面に対して、所望のパターンを有するフォトマス
ク４を使用してパターン露光を行うことにより、樹脂組
成物層３の、ブラックマトリクス２に対応する部分の一
部を硬化させ、インクを吸収しない非着色部５を形成す
る。この非着色部５は、ブラックマトリクス２に形成さ
れた複数の開口部を１つずつ区分けするように形成され
ている。その後、フォトマスク４を除去する。

【０１２０】次に、図６（ｄ）において、図１に示した
カラーフィルタ製造装置のインクジェットヘッド１２０
によって、樹脂組成物層３に対して着色を行う。この
時、樹脂組成物層３では、Ｒ（赤）に対応する領域にＲ
のインクが、Ｇ（緑）に対応する領域にＧのインクが、
Ｂ（青）に対応する領域にＢのインクがインクジェット
ヘッド１２０から吐出される。このインクジェットヘッ
ド１２０による樹脂組成物層３の着色は１つの工程で一
度に行われる。その後、必要に応じて基板１上のインク
の乾燥を行う。図６（ｃ）に示したフォトマスク４とし
ては、前述したように、樹脂組成物層３の、ブラックマ
トリクス２に対応する部分を硬化させるために開口部を
有したものを用いる。この際、ブラックマトリクス２に
接する部分での着色剤の色抜けを防止するために比較的
多くのインクを付与することが必要である。そのため
に、フォトマスク４の開口部は、図６（ｃ）に示される
ようにブラックマトリクス２の幅よりも狭いことが好ま
しい。

【０１２１】着色に使用するインクとしては、色素系、
顔料系のどちらのものも使用可能であり、また、液状イ
ンク、ソリッドインク共に使用可能である。

【０１２２】本実施形態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タイプ、あるいは圧電素子を用いた
ピエゾジェットタイプなどが使用可能であり、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。

【０１２３】また、本実施形態では、基板上にブラック
マトリクスが形成された例を示しているが、ブラックマ
トリクスは、硬化可能な樹脂組成物層を形成後、あるい
は着色後に樹脂組成物層上に形成されたものであっても
特に問題はなく、ブラックマトリクスが形成される形態
は本実施形態に限定されるものではない。また、ブラッ
クマトリクスの形成方法としては、基板上にスパッタも
しくは蒸着により金属薄膜を形成し、その金属薄膜をフ
ォトリソグラフィー工程によりパターニングすることが
好ましいが、この形成方法に限定されるものではない。

【０１２４】次に、図６（ｅ）において、光照射のみ、
熱処理のみ、または光照射及び熱処理を行って硬化可能
な樹脂組成物層３を硬化させる。これにより、基板１の
表面に、赤色領域６ａ、緑色領域６ｂ及び青色領域６ｃ
が形成される。

【０１２５】次に、図６（ｆ）において、赤色領域６
ａ，緑色領域６ｂ，青色領域６ｃ、及び非着色部５の表
面全体に、必要に応じて保護層８を形成する。なお、図
６（ｃ）及び（ｅ）において光の強度をｈνで示した
が、熱処理の場合は、強度がｈνの光の代わりに熱を加
える。保護層８としては、光硬化タイプ、熱硬化タイプ
あるいは光熱併用タイプの樹脂組成物を用いて形成する
か、ある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）形
成プロセス、配向膜形成プロセスなどに十分耐えうるも
のであればよい。

【０１２６】〈カラーフィルタの構成〉次に、上述した
カラーフィルタの製造方法により製造されたカラーフィ
ルタについて説明する。図７は、本実施形態のカラーフ
ィルタ製造装置により製造されたカラーフィルタのパタ
ーンを示す図である。

【０１２７】図７に示すように、Ｒ（赤），Ｇ（緑），
Ｂ（青）のインクにより着色された赤色領域６ａ，緑色
領域６ｂ，青色領域６ｃのそれぞれが、一つの画素（フ
ィルタエレメント）を構成しており、各画素の形状はほ
ぼ長方形をしている。画素の大きさは、全て同じで１５
０μｍ×６０μｍであり、一つの画素の長手方向をＸ方
向とし、Ｘ方向と直角な方向をＹ方向とすると、Ｘ方向
のピッチが３００μ、Ｙ方向のピッチが１００μｍであ
る。そして、Ｘ方向には同じ色の画素が一直線上に配列
され、Ｙ方向にはＲ，Ｇ，Ｂの順で並んだ３つの画素が
Ｙ方向に繰り返すようにが配列されている。また、この
図７に示されるカラーフィルタのパターンは、図６
（ａ）の工程で形成されたブラックマトリクス２のパタ
ーンに相当する。画素の個数は、Ｘ方向に４８０個、Ｙ
方向に１９２０個（各色６４０個）である。

【０１２８】図８は、図１に示した本実施形態のカラー
フィルタ製造装置により製造されたカラーフィルタの画
面全体の大きさを示す図である。図８に示すように、カ
ラーフィルタの画面全体の大きさは、１４４ｍｍ×ｌ９
２ｍｍで、対角線の長さが２４０ｍｍであり、９．４イ
ンチサイズの液晶パネル用に対応している。

【０１２９】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
形態のカラーフィルタ製造装置では、第１の実施形態と
比較して、カラーフィルタ製造装置を構成するインク供
給系の一部が異なっている。第１の実施形態と異なる点
としては、インク供給系を構成している供給経路切り替
え手段が異なっている。その他の構成については第１の
実施形態と同様であり、以下では、第１の実施形態と異
なる点について説明する。

【０１３０】図９は、本実施形態のカラーフィルタ製造
装置の特徴を表す図であり、インク供給系の供給経路切
り替え手段の部分拡大図である。また、この図９では、
供給経路切り替え手段の状態が図９の（ａ）及び（ｂ）
の２つの図によって示されている。

【０１３１】本実施形態のカラーフィルタ装置では、第
１の実施形態の図２に示したインク供給系における三方
弁５０４，５０５が、図９に示すように四方弁５０６に
置き換えられている。すなわち、供給経路切り替え手段
が四方弁５０６によって構成されていて、この四方弁５
０６にはチューブ５５３，５５４，５７４，５７６のそ
れぞれの端部が接続されている。

【０１３２】図９の（ａ）では、インク吐出時における
四方弁５０６の状態が示されている。インク吐出時に
は、四方弁５０６によってチューブ５７６とチューブ５
５２とが連通されると同時にチューブ５７４とチューブ
５５３とが連通される。

【０１３３】図９の（ｂ）では、インクのバイパス時に
おける四方弁５０６の状態が示されている。インクのバ
イパス時には、四方弁５０６によって、チューブ５７６
とチューブ５７４とが連通されると同時にチューブ５５
４とチューブ５５３とが連通される。

【０１３４】上述したように、本実施形態のカラーフィ
ルタ製造装置では、インク供給系の供給経路切り替え手
段が四方弁５０６によって構成されたことにより、第１
の実施形態におけるインク供給系と全く同様な動作が行
われる。

【０１３５】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
形態のカラーフィルタ製造装置では、第１の実施形態と
比較して、カラーフィルタ製造装置を構成するインク供
給系の一部が異なっており、本実施形態におけるインク
供給系は、第１の実施形態の図２に示したインク供給系
から二方弁５０４及び５０５が削除されたものである。
その他の構成については第１の実施形態と同様であり、
以下では、第１の実施形態と異なる点について説明す
る。

【０１３６】図１０は、本実施形態のカラーフィルタ製
造装置におけるインク供給系の構成を示す模式図であ
る。この図１０では、第１の実施形態と同一の構成部品
に同一の符号を付してある。

【０１３７】本実施形態のカラーフィルタ製造装置にお
けるインク供給系では、図１０に示すように、三方弁５
０２とカプラ５５６とがチューブ５７６ａによって接続
され、また、チューブ５７２及び５７３の端部と、チュ
ーブ５７４ａの一端とがジョイント５７７によって接続
されると共にチューブ５７４ａの他端がカプラ５５５と
接続されている。また、インクジェットヘッド１２０ａ
内もインクが循環可能な構成となっている。

【０１３８】三方弁５０２は、第１の実施形態と同様
に、インク吐出時とバイパス時とで異なった動作を行
う。インク吐出時には、三方弁５０２によってチューブ
５７３とチューブ５７６ａとが接続され、チューブ４５
２の三方弁５０２側の端部が閉じた状態となる。これに
より、チューブ５７３内を三方弁５０２に向かって流れ
るインクは、矢印Ａで示される方向に進んでチューブ５
７６ａ内に流し込まれる。また、バイパス時には、三方
弁５０２によってチューブ４５２とチューブ５７６ａと
が接続され、チューブ５７３の三方弁５０２側の端部が
閉じた状態となる。これにより、チューブ４５２内を三
方弁５０２側に向かって流れるインクはチューブ５７６
ａ内に流し込まれ、あるいは、インクの流れが逆の場合
には、チューブ５７６ａ内のインクがチューブ４５２内
に流し込まれる。

【０１３９】通常、インクジェットヘッド１２０ａがイ
ンクの吐出を行う際には、三方弁５０２が、上述したイ
ンク吐出時の状態となり、サブタンク４０１ａ内のイン
クがチューブ４５１を通してメイン脱気装置５１１ａに
向かって送り込まれる。メイン脱気装置５１１ａを通過
して一定のレベルまで脱気されたインクは、溶存酸素計
５２０を通過して、ジョイント５７７でチューブ５７４
ａまたはチューブ５７３の方向へ分岐される。２つの方
向に分岐されたインクがそれぞれのインク供給経路を通
過して、メイン脱気装置５１１ａで一定のレベルまで脱
気されたインクがインクジェットヘッド１２０ａに供給
される。

【０１４０】また、カラーフィルタ製造装置を長時間放
置したなどして、インク供給経路内のインクの溶存酸素
量が増加した場合には、モータ４０２を駆動してサブタ
ンク４０１ａ内のインクを加圧してチューブ４５１に流
し込むことによって、メイン脱気装置５１１ａ内を通過
して高レベルに脱気されたインクをインクジェットヘッ
ド１２０ａに向けて供給する。この時、メイン脱気装置
５１１ａからインクジェットヘッド１２０ａまでの間の
インク供給経路内のインクがインクジェットヘッド１２
０ａの吐出口から排出される。このようにして、インク
供給経路内の、溶存酸素量が一定のレベルを越えるイン
クが無駄に消費されてしまうが、第１及び第２の実施形
態と同様に、一定値以下に高レベルに脱気されたインク
をインクジェットヘッド１２０ａに供給することがで
き、第１及び第２の実施形態よりも簡単な構成でインク
の吐出の安定化が実現され、高歩留まりで低コストのカ
ラーフィルタ製造装置が得られる。

【０１４１】以上で説明した第１〜第３の実施形態にお
いて、本発明のカラーフィルタ製造装置について説明し
たが、第１〜第３の実施形態に示したインク供給系を有
するインクジェット記録装置でも、上述した効果が得ら
れる。すなわち、インクの不吐出や吐出の不安定を招く
泡をインクジェットヘッドに送り込まれることが防止さ
れ、さらに、より短時間でインクを無駄に消費すること
なしにインク供給系のインク経路内に、一定のレベルに
脱気されたインクを満たすことができるインクジェット
記録装置が得られる。そのインクジェット記録装置で
は、インクの経路内に空気が混入した際、無駄なインク
を消費することなくインク中の空気がインクの経路外に
排出される。さらに、インク供給系のメンテナンス頻度
が少なくされ、高精細な記録画像の記録を行うことがで
きるインクジェット記録装置が得られる。

【０１４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、インク供
給路に脱気装置が備えられたインクジェット記録装置に
おいて、脱気装置を通過したインクをタンクに戻すイン
ク循環経路が設けられたことにより、インク供給路内の
インク中に所定の量を越える溶存気体が含まれている場
合、そのインクがインク循環経路でタンクに戻される。
従って、インクの不吐出や吐出の不安定を招く、インク
中の気泡や溶存気体をインクジェットヘッドに送り込む
ことが防止され、信頼性の高いインクジェット記録装置
が得られるという効果がある。

【０１４３】また、上記のインクジェット記録装置をカ
ラーフィルタ製造装置に用いた場合、所定のレベルに脱
気されたインクがインクジェットヘッドへ確実に供給さ
れるので、高歩留まりで低価格のカラーフィルタを製造
できるカラーフィルタ製造装置が得られるという効果が
ある。

【０１４４】さらに、メインタンク及びサブタンクや、
脱気装置が備えられたインクジェットヘッドにおいて、
インク循環経路が設けられると共に、インク循環経路を
構成するバイパス路の途中に一端が接続され他端がメイ
ンタンクに接続されたタンク間供給経路が設けられたこ
とにより、インクジェット記録装置内のインクを別のイ
ンクに交換する際に、インク経路内に、空気が混入しな
いように所定のレベルに脱気されたインクで満たすこと
ができるという効果がある。さらに、この場合、インク
ジェットヘッドを取り外さないので、より短時間でイン
クを交換でき、かつ、無駄なインクを消費することがな
い。従って、メンテナンス頻度が少ないインクジェット
記録装置が得られるという効果がある。さらに、インク
経路内に空気が混入した際、無駄なインクを消費するこ
となく、その空気をインク経路外へ排出することができ
るという効果がある。

【０１４５】さらに、上記のインクジェット記録装置を
カラーフィルタ製造装置に用いた場合、メンテナンス頻
度が少なく、より生産性が高いカラーフィルタ製造装置
が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のカラーフィルタ製造
装置を示す斜視図である。

【図２】図１に示されるカラーフィルタ製造装置のイン
ク供給系の構成を示す模式図である。

【図３】図５に示されるインク供給系の三方弁の動作を
説明するための図である。

【図４】図２に示される溶存酸素計の詳細を示す断面図
である。

【図５】ポーラロ式の溶存酸素計の測定原理を説明する
ための模式図である。

【図６】図１に示されるカラーフィルタ製造装置を用い
たカラーフィルタの製造方法を説明するための図であ
る。

【図７】図１に示される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パターンを示す図である。

【図８】図１に示される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画面全体を示す図である。

【図９】本発明の第２の実施形態のカラーフィルタ製造
装置の特徴を表す部分拡大図である。

【図１０】本発明の第３の実施形態のカラーフィルタ製
造装置におけるインク供給系の構成を示す模式図であ
る。

【図１１】従来の技術によるインクジェット記録装置に
おけるインク供給系の構成を示す模式図である。

【図１２】図１１に示されるインク供給系の部分拡大図
である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ ブラックマトリクス ３ 樹脂組成物層 ４ フォトマスク ５ 非着色部 ６ａ 赤色領域 ６ｂ 緑色領域 ６ｃ 青色領域 ８ 保護層 ２１ 架台 ２２ ＸＹステージ ２３ 支持部材 ２４ 支柱 ２４ａ 取り付け部 ２６ ケーブル ２７ 制御ボックス ２８ キーボード ２９ ディスプレイ ３０ 弁ボックス ３１ ケーブル ３２ インク供給ユニット ３３ インク供給チューブ １０２ コネクタ １２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ インクジェ
ットヘッド ３０１ａ、３０１ｂ、３０１ｃ メインタンク ３０２ メインポンプ ３０４、４０３ 二方弁 ３１１ フィルタ ３２１ 脱気装置 ３２２ 真空ポンプ ３２３、３５１、３５２、３５３、３５４、３５５、３
５６、３５７、３５８、３７３、３７６、３７８、４５
１、４５２、４５３、４５４、４５５、５５１、５５
２、５５３、５５４、５７１、５７２、５７３、５７
４、５７５、５７６、５８０、５８１ チューブ ３５０ インク残量センサ ３７１、３７２、４７１、５７７ ジョイント ３７４ カプラプラグ ３７５ カプラソケット ３７７ 吸引ポンプ ３７９ 廃液タンク ４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ サブタンク ４０２ モータ ４０２ａ タービン ４０４ ドレイン ４０５ サブタンク残量センサ ４５１、４５２、５５１、５５３、５５４ インクチ
ューブ ４５６ 流量計 ４７１ ジョイント ５０２、５０４、５０５ 三方弁 ５０６ 四方弁 ５１１ａ、５１１ｂ、５１１ｃ メイン脱気装置 ５２０ 溶存酸素計（チャンバ） ５２１ 真空メータ ５２２ 真空ポンプ ５２３ センサ ５２４ マグネチックスターラー ５２６ 回転子 ５２７ａ、５２７ｂ チューブ継手 ５２８ 容器 ５２９ センサ固定治具 ５３１ 陰極 ５３２ 陽極 ５３３ 定電圧電源 ５３４ 測定液 ５３４ａ 低濃度領域 ５３４ｂ 中濃度領域 ５３４ｃ 高濃度領域 ５３５ 隔膜 ５３６ 電解液 ５３７ 電極ボディ ５３７ａ 酸素電極 ５３８ 直流電流計 ５３９ 容器 ５５５、５５６ カプラ ５５７、５５８ 脱着センサ

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にインクが貯留されるタンクと、該
   タンクの内部のインクをインクジェットヘッドに供給す
   るためのインク供給路と、該インク供給路の途中に備え
   られ該インク供給路に流れるインク中の溶存気体を該イ
   ンクから除去する脱気装置とを有するインクジェット記
   録装置において、 前記タンクから前記インクジェットヘッドに向かって前
   記インク供給路を流れて前記脱気装置を通過したインク
   を前記タンクに戻すインク循環経路が設けられているこ
   とを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記インク供給路の、前記脱気装置と前
   記インクジェットヘッドとの間の部分には、前記インク
   供給路に流れるインクの脱気レベルを測定する脱気レベ
   ル測定装置が備えられている請求項１に記載のインクジ
   ェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記インク供給路における前記脱気装置
   と前記インクジェットヘッドとの間の部分の途中に一端
   が接続され、他端が前記タンクに接続されたバイパス路
   を備え、前記インク循環経路が、前記インク供給路の、
   前記タンクから前記バイパス路との接続部までの部分
   と、前記バイパス路とで構成されている請求項１または
   ２に記載のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記インク供給路と前記バイパス路との
   接続部分には、前記タンク内から前記インク供給路を通
   って該接続部分に向かって流れるインクを、前記バイパ
   ス路に流し込ませるか、または、前記インク供給路を通
   して前記インクジェットヘッドへ向けて流すか切り替え
   可能な供給経路切り替え手段が備えられている請求項３
   に記載のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 前記タンクには、前記タンク内のインク
   を前記インク供給路へ加圧する加圧手段が備えられてい
   る請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット
   記録装置。
6. 【請求項６】 前記脱気レベル測定装置により測定され
   たインクの脱気レベルに応じて前記加圧手段の駆動及び
   停止を制御する制御手段をさらに有する請求項５に記載
   のインクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段は、前記脱気レベル測定装
   置により測定されたインクの脱気レベルに応じて前記供
   給経路切り替え手段の切り替え動作をさらに制御する請
   求項６に記載のインクジェット記録装置。
8. 【請求項８】 インクジェットヘッドに供給するための
   インクが内部に貯留されるメインタンクと、該メインタ
   ンクから供給されるインクを貯留して前記インクジェッ
   トヘッドから吐出されるインクの水頭圧を決定するため
   のサブタンクと、該サブタンクの内部のインクを前記イ
   ンクジェットヘッドに供給するためのインク供給路と、
   該インク供給路の途中に備えられて該インク供給路に流
   れるインク中の溶存気体を該インクから除去する脱気装
   置とを有するインクジェット記録装置において、 前記インク供給路における前記脱気装置と前記インクジ
   ェットヘッドとの間の部分の途中に一端が接続され他端
   が前記サブタンクに接続されたバイパス路を備え、前記
   サブタンクから前記インク供給路に流れたインクを前記
   サブタンクに戻すインク循環経路が、前記インク供給路
   の、前記サブタンクから前記バイパス路との接続部まで
   の部分と、前記バイパス路とで構成され、 一端が前記バイパス路の途中に接続され、他端が前記メ
   インタンクと接続されたタンク間供給経路と、 前記脱気装置により脱気されたインクの脱気レベルを測
   定する脱気レベル測定装置と、 前記サブタンクに備えられ前記サブタンク内のインクを
   前記インク供給路へ加圧する加圧手段と、 前記インク供給路と前記バイパス路との接続部分に備え
   られ前記サブタンク内から前記インク供給路を通って該
   接続部分に向かって流れるインクを、前記バイパス路に
   流し込ませるか、または、前記インク供給路を通して前
   記インクジェットヘッドへ向けて流すか切り替え可能な
   供給経路切り替え手段とをさらに有していることを特徴
   とするインクジェット記録装置。
9. 【請求項９】 前記インク供給路及び前記バイパス路
   に、内部が何も充填されていない状態からインクを充填
   する動作として、 前記メインタンク内からインクを前記タンク間供給経路
   に流し込んで前記バイパス路、前記インク供給路及び前
   記サブタンクにインクを充填する第１の工程を行った後
   に、前記サブタンク内からインクを前記加圧手段により
   前記インク供給路に流し込んで前記サブタンク内からの
   インクで前記インク供給路及び前記バイパス路を充填す
   る第２の工程を行うように制御し、 必要に応じて前記第１及び第２の工程を複数回繰り返す
   ように制御する制御手段がさらに備えられている請求項
   ８に記載のインクジェット記録装置。
10. 【請求項１０】 前記制御手段は、前記脱気レベル測定
    装置により測定されたインクの脱気レベルに応じて前記
    加圧手段の駆動及び停止を制御する請求項９に記載のイ
    ンクジェット記録装置。
11. 【請求項１１】 前記制御手段は、前記脱気レベル測定
    装置により測定されたインクの脱気レベルに応じて前記
    供給経路切り替え手段の切り替え動作をさらに制御する
    請求項９または１０に記載のインクジェット記録装置。
12. 【請求項１２】 前記脱気レベル測定装置は、前記イン
    クジェットヘッド側の接続部が上部に設けられ前記イン
    クジェットヘッド側と反対側の接続部が下部に設けられ
    た、耐気体透過性を有する容器に測定手段が取り付けら
    れたものである請求項２〜１１のいずれか１項に記載の
    インクジェット記録装置。
13. 【請求項１３】 前記測定手段として溶存酸素計が用い
    られている請求項１２に記載のインクジェット記録装
    置。
14. 【請求項１４】 前記溶存酸素計が、ポーラロ式である
    請求項１３に記載のインクジェット記録装置。
15. 【請求項１５】 前記溶存酸素計の形状が棒状であり、
    前記溶存酸素計は略水平に前記容器の側壁に取り付けら
    れている請求項１４に記載のインクジェット記録装置。
16. 【請求項１６】 内部にインクが貯留されるタンクと、
    該タンクの内部のインクをインクジェットヘッドに供給
    するためのインク供給路とを有するインクジェット記録
    装置において、 前記インク供給路の途中に一端が接続され、他端が前記
    タンクに接続されたバイパス路を有し、前記タンク内か
    ら前記インク供給路に流れ出たインクを前記タンクに戻
    すインク循環経路が、前記インク供給路の、前記タンク
    から前記バイパス路との接続部までの部分と、前記バイ
    パス路とで構成され、 前記インク供給路と前記バイパス路との接続部分には、
    前記タンク内から前記インク供給路を通って該接続部分
    に向かって流れるインクを、前記バイパス路に流し込ま
    せるか、または、前記インク供給路を通して前記インク
    ジェットヘッドへ向けて流すか切り替え可能な供給経路
    切り替え手段が備えられていることを特徴とするインク
    ジェット記録装置。
17. 【請求項１７】 前記供給経路切り換え手段が少なくと
    も２つの三方弁または四方弁で構成されている請求項４
    〜１６のいずれか１項に記載のインクジェット記録装
    置。
18. 【請求項１８】 請求項１〜１７のいずれか１項に記載
    のインクジェット記録装置を有し、前記インクジェット
    記録装置の前記インクジェットヘッドからインクを吐出
    させ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。