インクジェットヘッドの洗浄方法とインクジェット印刷装置
【課題】インクジェット印刷装置でインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出する際のインクの吐出量を一定にするためのインクジェットヘッドの洗浄方法とその方法を用いる洗浄手段を有するインクジェット印刷装置とを提供することを課題としている。
【解決手段】インクジェットヘッドの複数のノズルからインクを押し出す工程と、押し出された該インクから成る液滴に液膜を形成するための液膜形成部材を接して液膜を形成する工程と、該インクを吸引して、該複数のノズルのインク面をそれぞれ個別に形成する工程を組み込んだ方法によりインク吐出量を一定にできる。また、その方法を用いる洗浄手段を有するインクジェット印刷装置が提供できる。
【解決手段】インクジェットヘッドの複数のノズルからインクを押し出す工程と、押し出された該インクから成る液滴に液膜を形成するための液膜形成部材を接して液膜を形成する工程と、該インクを吸引して、該複数のノズルのインク面をそれぞれ個別に形成する工程を組み込んだ方法によりインク吐出量を一定にできる。また、その方法を用いる洗浄手段を有するインクジェット印刷装置が提供できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット印刷装置のインクジェットヘッドの洗浄方法とその方法を用いる洗浄手段を有することを特徴とするインクジェット印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体表面に、規則的なパターンを形成するための従来の工法として、フォトリソグラフィー法がある。フォトリソグラフィー法は、感光性の材料を基板などの表面に塗布して、塗膜面を形成し、パターン状に露光した後に、露光の有無による物性の変化を利用して、塗膜の不要な部分を現像して除去し、露光された部分と露光されていない部分から成るパターンを形成する技術で、半導体素子や、プリント配線板、液晶表示装置、プラズマ表示装置、EL（エレクトロルミネセンス）ディスプレイなどのエレクトロニクス製品の製造工程に広く用いられる。
【０００３】
たとえば、カラーフィルタの製造におけるフォトリソグラフィー法の適用事例を示すと、まず、基板全体に各色の感光性樹脂層の塗布膜を形成し、パターン状に露光した後に塗膜の不要な部分を取り除き、単色で複数の画素からなるフィルタセグメントのパターンを形成する。その後、加熱などにより、形成したフィルタセグメントを硬化させる。これを各色毎に繰り返して、複数の色のフィルタセグメントからなるカラーフィルタを形成する。また、それぞれの画素と画素の間にコントラストを向上させるため黒色のブラックマトリックスを配置するのが一般的である。
【０００４】
しかしながら、この方法では塗膜の多くが現像により除去されるため、大量の材料が無駄になるとともに、色の単位であるフィルタセグメントごとに塗膜形成、露光、現像、硬化などの工程を行うため、工程数が多くなるという問題がある。
【０００５】
フォトリソグラフィー方式の前記問題は、基板の大型化に伴い顕著となり、工程数が多くなることからコスト高になりやすく、また、各工程に必要な薬剤の処理などに伴う環境対策が必要になるなどの問題を露呈するようになってきた。
【０００６】
この問題を克服するために、固体表面に、規則的なパターンを形成するための工法としてインクジェット方式が開発されている（特許文献１〜４）。
【０００７】
例えば、インクジェット方式によってカラーフィルタの各色のフィルタセグメントを形成する場合、まず、透明基板にフォトリソグラフィー法などによって撥インク性を持った遮光部としてブラックマトリックスを形成し、その遮光部であるブラックマトリックスを隔壁として、遮光部と遮光部との間にインクジェット印刷装置のインクジェットヘッドのノズルから赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）などの各色のインクを吐出して着色層であるフィルタセグメントを形成する。
【０００８】
このため、フォトリソグラフィー法で形成する場合と比べ、インクの無駄もほとんど発生せず、また、同時に複数の画素を形成することもできるため、製造工程が大幅に短縮される。このため環境負荷の低減と大幅なコストダウンが期待できる。
【０００９】
しかしながら、インクジェット印刷装置により着色層を形成する場合、各インクジェットヘッドのノズルから吐出されるインクの吐出量にバラツキが生じることがあるため、ノズル毎の吐出量の調整が必要となる。このノズル毎のインクの吐出量の調整方法にはさまざまなものが提案されている（特許文献５）。
【００１０】
しかし、前述した調整方法によりインクジェットヘッドのノズル毎のインクの吐出量を調整した後で、ヘッドのノズル詰まり等が発生した場合などに、インクジェットヘッドの洗浄を新たに実施すると、ノズル毎のインクの吐出量が変わり、再度、吐出量調整工程が必要になる現象が発生する等の問題があった。
【特許文献１】特開平６−３４７６３７号公報
【特許文献２】特開平７−３５９１５号公報
【特許文献３】特開平７−３５９１７号公報
【特許文献４】特開平７−２４８４１３号公報
【特許文献５】特開平１０−２７８３１４号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、以上の事情を鑑みてなされたものであり、インクジェット印刷装置でインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出する際のインクの吐出量を一定にするためのインクジェットヘッドの洗浄方法とその方法を用いる洗浄手段を有するインクジェット印刷装置とを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、インクジェット印刷装置用のインクジェットヘッドの洗浄方法において、該インクジェットヘッドの複数のノズルからインクを押し出す工程と、押し出された該インクから成る液滴に液膜を形成するための液膜形成部材を接して液膜を形成する工程と、該インクを吸引して、複数の該ノズルのインク面をそれぞれ個別に形成する工程を有することを特徴とするインクジェットヘッドの洗浄方法である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記インクの前記インクジェットヘッドの前記ノズル表面での接触角の値θ１と、前記インクの前記液膜形成部材での接触角の値θ２が、ともに９０°以下の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法である。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記θ１と前記θ２の値の関係が、θ１＞θ２の関係にあることを特徴とする請求項1または２に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記インクジェットヘッドとの距離を一定に保つための機構を有する液膜形成部材を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法である。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記洗浄方法において、複数の前記ノズルをワイピング部材により一括で拭く工程を有することを特徴とする請求項1〜４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項1〜５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法を用いる洗浄手段を有することを特徴とするインクジェット印刷装置である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の本発明により、インクジェット印刷装置用のインクジェットヘッドの洗浄方法において、該インクジェットヘッドの複数のノズルからインクを押し出す工程と、押し出された該インクから成る液滴に液膜を形成するための液膜形成部材を接して液膜を形成する工程と、該インクを吸引して、複数の該ノズルのインク面をそれぞれ個別に形成する工程を有することを特徴とするインクジェットヘッドの洗浄方法により、インクの吐出の直前の各ノズルにおけるインク面とインクジェットヘッドのインク吐出面との距離を均一にすることができるため、インクの吐出量を同一にすることができる。
【００１９】
請求項２に記載の本発明により、前記インクの前記インクジェットヘッドの前記ノズル表面での接触角の値θ１と、前記インクの前記液膜形成部材での接触角の値θ２が、ともに９０°以下の範囲にあることで、インクジェットヘッドから吐出されるインクの着弾精度、吐出性、吐出スピードなどが良好となる。
【００２０】
請求項３に記載の本発明により、前記θ１と前記θ２の値の関係が、θ１＞θ２の関係にあることで、インクジェットヘッドと液膜形成部材との間にインクによる液膜を形成後、該インクを吸引して、複数の該ノズルのインク面をそれぞれ個別に形成する工程を実施する際に、インクジェットヘッドよりも、液膜形成部材にインクが付着しやすくなり、インクジェットヘッドの洗浄後のインクの吐出量を同一にしやすくなる。
【００２１】
請求項４に記載の前記インクジェットヘッドとの距離を一定に保つための機構を有する液膜形成部材を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法により、インクジェットヘッドの洗浄後のインクの吐出量を一定にすることができるインクジェットの洗浄方法を提供できる。
【００２２】
請求項５に記載の本発明により、前記洗浄方法において、複数の前記ノズルをワイピング部材により一括で拭く工程を実施することで、インクジェットヘッドの複数のノズルからインクを押し出す工程だけでは、取り除くことが困難なインクジェットノズル表面の乾燥インクや余分なインクを除去することができる。
【００２３】
請求項1〜５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法を用いる洗浄手段を有することを特徴とするインクジェット印刷装置を用いることにより、インクジェットヘッドのノズルからインクを吐出する際のインクの吐出量を一定にすることのできるインクジェット印刷装置を提供できる。
【００２４】
本発明によるインクジェット印刷装置は、半導体素子や、プリント配線板、液晶表示装置、プラズマ表示装置、EL（エレクトロルミネセンス）ディスプレイなどの製造工程や薄膜トランジスタの製造工程や、マイクロレンズの製造工程、またバイオチップの製造工程などに用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
前記のように、インクジェットヘッド洗浄を実施した後に、ノズル毎のインクの吐出量が変わる現象が生じることが知られているが、本件について、本発明者らが検討の結果、この原因は、インクジェットヘッドの複数のノズルのインク面が、吐出前にそれぞれ個別に形成される際に、各ノズルのインク面とヘッドのインクインク吐出面との距離が、それぞれ各ノズル毎に異なり、各ノズルに同じ量のインクが供給されたときに、結果的に各ノズルからのインクの吐出量が異なり、バラツキが発生するためと考えるに至った。
【００２６】
以下、本発明の好適な実施形態について説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００２７】
次にインクジェット印刷装置の例を図１と図２に沿って説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００２８】
インクジェット印刷装置の一例として、図１を用いて水頭差を用いたインクジェット印
刷装置の構成の一例について説明するが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【００２９】
図１において、インク供給タンク１１に入っているインク２１は、インク供給用チューブ３１を通じてサブタンク４に供給される。このとき、サブタンク４におけるインク２２の高さが同じになるようにインク供給タンク１１への加圧３０３によりインク供給タンク１１からの供給量を調整する。また、サブタンク４の圧力は、サブタンク４の大気解放部４１により大気に解放されており、大気圧となる。インクジェットヘッド５へのインク２２の供給は、サブタンク４からインク供給用チューブ３２により行われる。このサブタンク４のインク面の高さと、インクジェットヘッド５の先端との高さの差の水頭差による圧力３０１から、インク供給用チューブや、インクジェットヘッドなどの圧力損失を引いた差分が、インクジェットヘッド５からのインクの吐出圧力となる。
【００３０】
また、サブタンク３２のインク面の高さを、インクジェットヘッド５の先端の高さより相対的に低くすることで、インクジェットヘッド５に吸引圧力を印加し、インク２を吸引することもできる。
【００３１】
この水頭差を利用した吐出方法では、メカニズムは比較的簡便ではあるが、大気に触れている液面が乾燥してサブタンク４の内周面に固形物として付着して蓄積しやすくなり、その付着物がインクジェットヘッド側に送り出されて、ノズル詰まり等の吐出不良を起こす等の問題が生じることがある。
【００３２】
この問題を防ぐために、たとえば、全体を密閉系として、インクが乾燥しない手段を講じるとともに、インクジェットヘッドからのインクの吐出圧力をポンプにより得る方式を用いてもよい。
【００３３】
次にインクジェット印刷装置の構成の一例として、ポンプを利用したインクジェット印刷装置の構成の一例を図２により説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００３４】
図２において、インクジェット印刷装置で使用されるインク２３は、供給タンク１２に貯蔵されており、インク供給用チューブ３３を通ってポンプ６のインク吸引側へ供給される。ポンプ６のインク送出側は、インク供給用チューブ３４でインクジェットヘッド５に接続され、該ポンプ６から送出圧力を印加して、インク２３をインクジェットヘッド５に送出する。この送出圧力から、インクジェットヘッド５や、インク供給チューブ３４などでの圧力損失を引いた差分がインクジェットヘッド５からのインクの吐出圧力となる。
【００３５】
図２において、インク送出手段であるポンプ６を駆動するために、モータ６１を用いる。該モータ６１としては、サーボモータを用いてもよい。差圧センサの差圧情報４０１は、データ変換により、インクの送出量となるが、差圧センサの情報信号パス４１１によって制御装置４００に伝送される。従って、その差圧情報４０１を基に、制御装置４００によって該サーボモータを駆動制御することで、インクの送出量の制御を行うことができる。
【００３６】
前記インク２３の送出量を制御するための前記駆動制御方法としては、前記差圧センサの差圧情報４０１を基にフィードバック制御を行ってもよい。また、事前のデータ群を基にフィードフォワード制御などの制御を行ってもよい。制御アルゴリズムとしては、通常のＰＩＤ制御方式や、ディジタル制御方式などをもちいることができる。
【００３７】
ポンプ６として、たとえば、ダイヤフラムポンプを用いることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３８】
前記ポンプ６がダイヤフラムポンプのような流路が一方向に規定されているポンプの場合には、送出側と吸引側とに切り替えバルブを設定し、制御装置４００で必要に応じて送出側と吸引側を切り替えて用いてもよい。
【００３９】
次にカラーフィルタ用インクジェット印刷装置の構成の一例を図３に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４０】
図３において、インクジェットヘッド５とテーブル７３とは相対的に位置が固定されており、また、基板７１は、可動ステージ７２に固定され、該可動ステージ７２は、該テーブル７３の上を移動することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４１】
図３において、前記インクジェットヘッド５のノズルから吐出されるインクは、可動ステージ７２に設置された被対象物に吐出される。
【００４２】
たとえば、ディスプレイ用のカラーフィルタを製造する場合では、前記被対象物である基板７１上に、前記インクが吐出される。該基板７１上には、事前に、遮光層の機能を果たすブラックマトリックスが形成されている。
【００４３】
前記ブラックマトリックスは、前記インクが吐出される際に、カラーフィルタの着色層となる各色のフィルタセグメント同士の隔壁としての機能もはたし、該フィルタセグメントの形成される位置の間に配置される。
【００４４】
この前記ブラックマトリックスは、基板上にライン状や、マトリクス状等のパターンに設けられ、基板の表面を多数の領域に区分けすると共に、この多数の領域のそれぞれに吐出されたインクの混色を防止する機能を有する。
【００４５】
また、前記ブラックマトリックスは、樹脂組成物、樹脂バインダーを含有する隔壁形成用の材料を含む。さらに、該隔壁形成用の材料に黒色の顔料を加えると、ブラックマトリックスの遮光性を増すことができ、表示画面のコントラストを向上することができる。
【００４６】
例えば、前記ブラックマトリックスを、フォトリソグラフィー法によって形成する場合には、前記樹脂組成物として感光性を付与した感光性樹脂組成物を用いることができる。また、印刷法で形成する場合には熱硬化性樹脂組成物を用いることができる。必要によって、さらに該ブラックマトリックスの材料に、レベリング剤、連鎖移動剤、安定剤、界面活性剤、カップリング剤等を加えることができる。
【００４７】
前記樹脂バインダーは、前記ブラックマトリックスを基板に固着させて固定すると共に、該ブラックマトリックスに耐インク性を付与するものである。該樹脂バインダーの材料としては、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基等を含有しているものがあり、これらの該樹脂バインダーは単独で用いても、２種類以上混合してもよい。
【００４８】
また、前記ブラックマトリックス用の材料に含フッ素化合物や含ケイ素化合物等の撥インク剤を適量添加することで、適度な撥インク性を持たせてもよい。
【００４９】
前記基板７１をのせた前記可動ステージ７２は、前記テーブル７３の上に設置され、該テーブル７３上で縦方向のＹまたはＹ‘の方向に動くことができる。また、横方向のＸまたはＸ’の方向に動くこともできる。その動きは、前記制御装置４００によって制御される。また、該テーブル７３における該可動ステージ７２の位置情報４０２は、該可動ステージ７２の位置情報信号パス４１２により、該制御装置４００に伝達されて演算の結果、制御信号が、該制御装置４００からモータの制御信号パス４２１によって伝達されて、ポンプ６のモータ６１が制御される。
【００５０】
図３において、インクジェットヘッド５からのインクの吐出は、前記制御装置４００によって前記ポンプ６のモータ６１の制御によって行われる。また、前記可動ステージ７２の位置情報４０２などの情報により該可動ステージ７２の移動と該インクの吐出とが同期して制御される。これらの制御により、基板上の前記ブラックマトリックスの間に該インクが精度良く吐出され、着色層であるフィルタセグメントが形成される。
【００５１】
前記カラーフィルタの着色層である前記フィルタセグメントを形成するためのインクには溶剤と着色剤を含有する着色組成物との混合物を用いる。
【００５２】
前記着色剤としては従来のカラーフィルタの製造に使用されている公知の顔料や染料のいずれも用いることができる。また、該カラーフィルタの分光調整のために、複数の着色剤を組み合わせて用いることもできるが、前記溶剤を除く該インクの全固形分の合計質量に締める割合が、３から７０質量％であることが好ましい。該インクに含まれる前記溶剤の含有量は、該インクに占める全固形分濃度が、５から４０質量％となるように調整するのが望ましい。また、該インクに銀、銅等の金属粒子や、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基を有する樹脂を組成物として含んでもよい。
【００５３】
前記顔料としては、有機または無機の顔料を単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。該顔料としては、発色性が高く、且つ耐熱性の高い顔料、特に耐熱分解性の高い顔料が好ましく、通常は有機顔料が用いられる。
【００５４】
次に、着色組成物に使用可能な有機顔料の具体例を、カラーインデックス番号で示す。赤色着色組成物には、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇmｅｎｔ Ｒｅｄ ７、１４、４１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用することもできる。黄色顔料としては、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇmｅｎｔ
Ｙｅｌｌｏｗ１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、１９８、２１３、２１４等が挙げられる。
【００５５】
また緑色着色組成物には、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用できる。黄色顔料としては、赤色着色組成物のところで挙げた顔料と同様のものが使用可能である。
【００５６】
青色着色組成物には、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を用いることができ、紫色顔料を併用できる。紫色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等が挙げられる。
【００５７】
また、前記顔料として無機顔料を用いることも可能であり、具体的には黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄（ＩＩＩ））、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。無機顔料は、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、有機顔料と組み合わせて用いるのが望ましい。
【００５８】
前記溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いることができる。
【００５９】
図３において、前記可動ステージ７２を移動させるための制御信号は、該可動ステージ７２の制御信号パス４２２により前記テーブル７３に接続されて、該テーブル７３の内部で該可動ステージ７２に接続され、伝達されているが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【００６０】
前記基板７１としては、硝子基板、石英基板、プラスチック基板等、公知の透明基板材料を使用することができるが、透明性、強度、耐熱性、対候性において優れた硝子基板を使うのが望ましい。
【００６１】
次にインクジェット印刷装置用のインクジェットヘッドの例を図４により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６２】
インクジェット印刷装置用のインクジェットヘッド部の一例を図４（ａ）に示す。ここで、底面のBの方向からみたインクジェットヘッドのインク吐出面５１の拡大図を図４（ｂ）に示す。また、この図において、インクジェットヘッド５のインク吐出面５１の短軸方向の長さの１／２の位置のA−A’での断面図のインク吐出側の一部を、（ｃ）に示す。A−A’断面の方向を図４（ｂ）に矢印で示した。インクジェットヘッド５のインク吐出面５１の表面には複数のノズル５２があり、ここからインクが吐出される。
【００６３】
インクジェットヘッドから吐出されるインク２４に吐出圧力を印加しない状態でのノズル表面５４でのインク２４の表面形状を、図４（ｄ）、（ｅ）に示す。ここで示すように、吐出圧力が印加されない状態では、インク２４とインクジェットヘッドのノズル表面５４との表面張力の差によって、インク吐出面５１近傍及びノズル５２内部でのインク面の表面はメニスカスの形状となる。
【００６４】
このとき、インク２４のインクジェットヘッドのノズル表面５４での接触角の値θ１の値が、９０°より小さい場合のメニスカス面２０１は、図４（ｄ）のように、ノズル５２の内部に向かってへこむ凹型の形状となり、９０°より大きな場合のメニスカス面２０２は、図４（ｅ）のようにノズルの外部に向かって凸型の形状となる。
【００６５】
ここで、インクジェット印刷装置用としては、メニスカス面の形状が、インクの接触角が９０°より小さい場合である図４（d）の方が、インク２４を吐出する際の着弾精度、吐出性、吐出スピードなどが、良好であり、望ましい。
【００６６】
次にインクジェット印刷装置用のインクジェットヘッドの従来の洗浄方法の一例を図５
と図６に基づいて説明する。
【００６７】
図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の斜線部は、それぞれ前記図４の（ｃ）に示すのと同様のインクジェットヘッドの断面を示す。
【００６８】
図５の（ａ）の状態から、次に、図５の（ｂ）に示す、矢印のＺの方向にインク２４に吐出圧力を印加する。すると、図５の（ｃ）に示すように、インク液滴２５が、インクジェットヘッド５のノズル５２から矢印の下方向であるＺの方向に押し出される。このとき、ノズル５２内部の乾燥インクが除去され、ノズル５２が洗浄される。
【００６９】
次に、図５の（ｄ）に示すように、インクジェットヘッド５からインク２４を矢印のＺ'の方向に吸引させインクジェットヘッド５のインク吐出面５１のインクをノズル５２の内部に引く。この時、インクジェットヘッドのインク吐出面５１に残留していたインク２が図５（ｃ）のように、均一に分散して、また、ノズル５２内部で、均一にインク２４が吸引されれば、図５（ｄ）に示すように、複数の各ノズル５２におけるインクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面の高さ２００を同一に保つことができる。この場合は、次に、インクを吐出する際、各ノズルからの吐出量が一定となる。
【００７０】
しかしながら、図６（ｂ）に示すように矢印のＺの方向にインク２４を加圧後、部分的にインク液滴２５が滴下するなどの理由で、インク吐出面５１のインク２４が不均一に分散していると、図６（ｃ）で示すように、矢印のＺ’の方向にインク２４を吸引したときに、それぞれのノズル５２近傍の該インク２４の量が不均一にも関わらず、吸引されるインク２４の量が同じなため、図６（ｄ）のような状態となる。このとき、図６（ｄ）に示すように、各ノズル５２のインクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面の高さ２００のインク吐出面５１からの高さにバラツキが発生し、その結果、ノズル洗浄後に、各ノズルからのインクの吐出量が異なることになり、塗布のむらによる不良が発生する。また、場合によっては、エアを巻き込んで不吐出が発生することもある。
【００７１】
本発明は、そのような状況に対応するために、インクジェットヘッドの洗浄方法に液膜形成部材を用いることを特徴とする。
【００７２】
次に、図７を用いて、本発明に基づく液膜形成部材を用いたインクジェットヘッド洗浄方法と該洗浄方法を用いる洗浄手段の一例について説明をするが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００７３】
前記液膜形成部材８１は、図７（ａ）に示すように、長軸方向の重心で、液膜形成部材固定軸接合部８２によって、液膜形成部材固定軸８３と接続されている。液膜形成部材固定軸接合部８２は、球状で、その半分以上が、液膜形成部材８１の球形の一部の形状をなす中空の部分に覆われており、ベアリングのような機能を果たし、液膜形成部材８１が、液膜形成部材固定軸接合部８２の中心を回転の中心点として、液膜形成部材固定軸８３に規定される範囲の回転方向に自由に動くことが可能となっている。また、液膜形成部材固定軸接合部８２の可動できる自由度を、図７（ａ）の紙面の面内の回転方向のみに制限して、紙面と垂直な方向には動かないようにしてもよい。
【００７４】
液膜形成部材固定軸８３は、図７（ａ）の上方向である矢印のＺ’の方向、または、下方向であるＺの方向に動くことができる。このとき、液膜形成部材固定軸８３と液膜形成部材固定軸接合部８２で接続された液膜形成部材８１が同時に上下に動くことができる。また、このようにして、液膜形成部材８１が上下に動く際は、水平に保たれていることが望ましい。
【００７５】
次に、液膜形成部材８１を用いたインクジェットヘッドの洗浄方法について説明する。まず、図７（ａ）に示すように、矢印のＺの方向への加圧により押し出したインク液滴２４に、前記液膜形成部材固定軸８３を矢印のZ’の方向に動かして近づけていくことにより液膜形成部材８１を距離Ｌ１の位置からインクジェットヘッド５に近づけていく。
【００７６】
さらに近づけていくと、前記液膜形成部材８１がインク２４と接し、さらに図７（ｂ）に示すように、インクジェットヘッドのインク吐出面５１と液膜形成部材８１との間に、高さＬ２の位置で水平方向に連続的にインクが充填された状態になり、インク液膜２６が形成される。
【００７７】
前記インクジェットヘッドのインク吐出面５１でのインクの接触角の値と、該インクの前記液膜形成部材８１での接触角の値θ２が、ともに９０°以下の範囲にあるとき、該インクジェットヘッドのインク吐出面５１と液膜整形部材８１との間には、インク液膜２６の表面張力により張力が生じ、また、前記液膜形成部材８１は、前記液膜形成部材固定軸接合部８２にて前記液膜形成部材固定軸８３と自由に動くように接続されているため、前記インクジェットヘッドのインク吐出面と液膜形成部材８１との距離は横方向で同一の高さに自動的に保たれる。
【００７８】
このようにして、前記液膜形成部材８１の回転方向の動作を可能とする液膜形成部材固定軸接合部８２と上下動を可能とする液膜形成部材固定軸８３の機構とを用いることによって、インク液膜２６の表面張力により、該液膜形成部材８１を、前記インクジェットヘッドとの距離を一定に保つための機構を有する液膜形成部材、とすることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７９】
次に、図７（ｂ）に示すように、インク液膜２６を形成するインクを矢印Ｚ’の方向に吸引しながら、液膜形成部材８１を矢印のＺ’の方向にインクジェットヘッド５を近づけ、図７（ｃ）に示すダンパー１０１，１０２で規定される距離Ｌ３の位置まで近づける。このインクジェットヘッドの横の両側に同じ高さで配置されたダンパー１０１、１０２がともに接触した位置Ｌ３で、液膜形成部材８１のインクジェットヘッド５へ近づける動きを止め、同時にインクの吸引を止める。
【００８０】
次に、図７（ｄ）に示すように、液膜形成部材８１をインクジェットヘッド５から遠ざける方向である矢印のＺの方向に動かし、インクジェットヘッド５と液膜形成部材８１との間に連続的に形成されたインク液膜が無くなり、それぞれインク液膜２７とインク液膜２８とに分離された状態とする。
【００８１】
また、前記インクジェットヘッドのインク吐出面５１の表面でのインクの接触角の値θ１と、前記液膜形成部材８１でのインクの接触角の値θ２との関係が、θ１＞θ２であるほうが、液膜形成部材８１がインク２８をより吸着しやすくなるため望ましいが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【００８２】
次に、図７（ｅ）に示すように、インク２７を矢印のＺの方向に吸引し、インクジェットヘッド５のノズル５２にインクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面２００が現れるようにする。
【００８３】
前記液膜形成部材８１の材質としては、ステンレスなどの金属やセラミクス、多孔性セラミクス、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートやポリイミドなどのプラスチックフィルムを用いることができる。また、表面に無機質の薄膜をコーティングしたプラスチックフィルムなどのコンポジット材料をもちいてもよい。これらの表面におけるインクの接触角θ２の値が９０°以下となるような加工や表面処理を施すことが望ましいが、これに限定される訳ではない。
【００８４】
前記液膜形成部材８１の形状は、前記インクジェットヘッドのインク吐出面５１と垂直の短軸方向の断面が、図８（ａ）に示すように円形や、（ｂ）に示すような長方形を含む多角形などでもよいが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【００８５】
また、カラーフィルタの生産工程においては、ガラス基板上へのインクジェット法による塗工後、次のガラス基板の投入までには、時間があるため、インクジェットヘッドのインク吐出面の乾燥インクの除去とプロセスの安定化等の前準備を目的として極短時間のインク吐出である予備吐出を行い、その後、次のガラス基板上にインクを塗工することがある。この予備吐出において、吐出の被対象物として金属ロールを用いることがあるが、この金属ロールを液膜形成部材８１として使用してもよい。
【００８６】
前記液膜形成部材８１の長軸方向の長さは、対応するインクジェットヘッド５のインク吐出面５１の長軸方向よりも長いことが望ましい。
【００８７】
ダンパー１０１、１０２がともに接触する位置Ｌ３の値は、インク粘度や接触角によってその最適範囲が異なるが、その範囲の中でよりインクジェットヘッド面との距離が狭い方がインクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面の高さを均一にそろえやすいため望ましい。
【００８８】
また、インクジェットヘッド５のノズル５２の洗浄の後に、さらなるインクジェットヘッドの洗浄方法としてワイピング部材でインクジェットヘッドのインク吐出面５１を拭く方法であるワイピングを行ってもよい。該ワイピングにより、インクジェットヘッドのインク吐出面５１の乾燥インクや余分なインクを除去することができる。
【００８９】
次にインクジェット印刷装置用のインクジェットヘッドの洗浄方法においてワイピング部材により一括で拭く方法を、図９により説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００９０】
図９の（ａ）にインクジェット印刷機用のインクジェットヘッド５の平面図を示す。この図において、Ｃの方向からの側面図を、図９の（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示す。
【００９１】
図９の（ｂ）に、インクジェットヘッド５とワイピング部材９１を示す。ワイピング部材９１により、インクジェットヘッドのインク吐出面５１を拭くことができる。
【００９２】
図９の（ｃ）に示すように、ワイピング部材９１をＥの方向に移動させる。
【００９３】
図９の（ｄ）に示すように、ワイピング部材９１がＥの方向に移動して、インクジェットヘッドのインク吐出面５１と接触するようにする。
【００９４】
図９の（ｅ）に示すように、ワイピング部材９１をインクジェットヘッドのインク吐出面５１と接触したままＥの方向に移動させる。これにより、インクジェットヘッドのインク吐出面５１全体を拭くことができる。
【００９５】
図９の（ｆ）に示すように、ワイピング部材９１がインクジェットヘッドのインク吐出面５１と接触したままＥの方向に移動して、インクジェットヘッドのインク吐出面から離れた位置で移動を止める。このようにして、ワイピング部材でインクジェットヘッドのインク吐出面を拭くことをワイピングと呼ぶ。次に、ワイピング部材９１を、図９の（ｃ）
の位置に移動させて、次のワイピングに備えて、この位置で待機させる。
【００９６】
前記ワイピング部材としては、有機高分子材料または無機高分子材料の織布または多孔性のシートなどを用いることができるが、その限りではない。
【００９７】
次に、本発明によるインクジェットヘッドの洗浄方法を用いる洗浄手段を有するインクジェット印刷装置の構成の一例を図１０により説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００９８】
図１０において、インク２３が、インク供給タンク１２からポンプ６により、インクジェットヘッド５に供給され、インクが吐出される。このとき、インクは、切り替えバルブ６２により、ポンプからの送出側とポンプへの吸引側とを切り替えることができる。このため、インクジェットヘッド５からインクを吐出することと、インクジェットヘッド５からインクを吸引することが該切り替えバルブ６２の切り替えにより可能である。
【００９９】
図１０において、前記インクジェットヘッド５は、印刷ゾーン７とインクジェットヘッド洗浄ゾーン８とワイピングゾーン９のそれぞれのゾーンに移動することが可能である。
【０１００】
前記印刷ゾーン７では、インク吐出の被対象物である基板７１に印刷を行うことができる。基板７１は、可動ステージ７２に固定されており、可動ステージ７２は、テーブル７３の上をＸ−Ｘ’の方向及び、Ｙ−Ｙ’の方向の方向で移動できる。
【０１０１】
前記インクジェットヘッド洗浄ゾーン８では、本発明によるインクジェットヘッドの洗浄方法を用いた洗浄手段により、前記インクジェットヘッド５の洗浄を行うことができる。
【０１０２】
前記ワイピングゾーン９では、前記インクジェットヘッド５のインク吐出面のワイピングを行うことができる。
【０１０３】
図１０において示すように、印刷ゾーンにおいては、可動ステージ７２の位置情報４０２が、印刷ゾーン関連情報信号パス４１２により、制御装置４００に入力される。また、差圧センサの差圧情報４０１が差圧センサの情報信号パス４１１により、制御装置４００に入力される。これらの情報に基づき、モータの制御信号パス４２１と可動ステージの制御信号パス４２２により、制御装置４００からの制御信号が伝達され、モータ６１と可動ステージ７２の制御が行われる。このとき、切り替えバルブ６２により、ポンプ６からのインク供給側が、インクジェットヘッド５に接続され、また、ポンプ６へのインクの吸引側がインク供給タンク１２に接続されている。
【０１０４】
図１０において示すように、インクジェットヘッド洗浄ゾーン８においては、ダンパー１０１の接触情報４０３１とダンパー１０２の接触情報４０３２と液膜形成部材の位置情報４０３３とが、インクジェットヘッド洗浄ゾーン関連信号パス４１３により、制御装置４００に入力される。また、差圧センサの差圧情報４０１が差圧センサの情報信号パス４１１により、制御装置４００に入力される。これらの情報に基づき、モータの制御信号パス４２１と液膜形成部材固定軸の制御信号パス４２３により、制御装置４００からの制御信号が伝達され、モータ６１と液膜形成部材用ダンパー１０１の可動機構１０３と液膜形成部材用ダンパー１０２の可動機構１０４と液膜形成部材可動機構８４の制御が行われる。このとき、切り替えバルブ６２により、ポンプ６からのインク供給側とインク吸引側とが状況に応じて制御装置４００によって切り替えられ、インクジェットヘッドからのインクの吐出と吸引を切り替えることができる。
【０１０５】
図１０において示すように、ワイピングゾーン９においては、ワイピング部材９１の位置情報４０４が、ワイピングゾーン関連情報信号パス４１４から制御装置に入力される。また、差圧センサの差圧情報４０１が差圧センサの情報信号パス４１１により、制御装置４００に入力される。これらの情報に基づき、モータの制御信号パス４２１とワイピング部材９１の制御信号パス４２４により、制御装置４００からの制御信号が伝達され、モータ６１とワイピング部材可動機構９２が制御される。このとき、インクはインクジェットヘッドに供給されない状態となる。
【実施例】
【０１０６】
以下に、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１０７】
本発明の実施例として、本発明によるインクジェットヘッドの洗浄方法を用いたインクジェットヘッドの洗浄手段を組み込んだインクジェット印刷装置によりカラーフィルタを作製した。また、比較例として、本発明によるインクジェットヘッドの洗浄方法を用いたインクジェットヘッドの洗浄手段を組み込まないインクジェット印刷装置でカラーフィルタを作製して、それぞれの色むらの発生の状態で本発明の効果を評価した。ただし、本発明の評価方法はこれに限定されるわけではない。
【０１０８】
次に、図１０を用いて、本発明によるインクジェット印刷機によりカラーフィルタを作製する手順について説明するが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０１０９】
最初に、本実施例のカラーフィルタを作製するための基板の準備として、カラーフィルタ用のブラックマトリックスをフォトリソグラフィー法により基板上に形成した。該基板として無アルカリガラスを用いた。
【０１１０】
まず、前記基板の全面に、フッ素樹脂を含む感光性樹脂組成物を膜厚２μｍの薄膜状に塗布した。その後、格子状のパターンを有するフォトマスクによりパターンを露光して、アルカリ現像溶液にて現像を行った。該基板をオーブンに入れ、熱硬化処理を行って、ブラックマトリックスを形成した基板とした。
【０１１１】
このブラックマトリックスの光透過性を示すＯＤ値（Optical Density；光学濃度）を測定したところ、充分な遮光性を有することから、いずれも光遮光層として使用できることを確認した。これにより、以下の評価における色むらの発生にブラックマトリックスは関与しない状態であることを確認して、以下、ブラックマトリックスを形成した基板として用いた。
【０１１２】
次に、インクの調製を行った。まず、溶剤を除くインクの全固形分の合計質量に締める顔料の割合が５０質量％で必要な分光特性となるように調整し、該溶剤を該インクに占める全固形分濃度が３０質量％となるようにしてインクを調製した。
【０１１３】
インクジェット印刷装置で使用される前記インク２３は、インク供給タンク１２に貯蔵されている。インクジェットヘッド５からのインクの吐出の際には、該インク供給タンク１２側のインク供給用チューブ３３をダイヤフラムポンプ６のインク吸引側へと接続した。また、インクジェットヘッド５側のインク供給チューブ３４を該インク２３を送出するダイヤフラムポンプ６のインク送出側と接続した。
【０１１４】
また、インクの吸引の際には、切り替えバルブ６２により接続を切り替えて、該インクジェットヘッド５側を該ダイヤフラムポンプ６の前記インク吸引側に接続し、前記インク供給タンク側を前記ダイヤフラムポンプ６のインク送出側と接続した。
【０１１５】
図１０において、インクジェットヘッド５を印刷ゾーン７に移動させ、次に説明する工程を実施した。
【０１１６】
実施例として評価するカラーフィルタの作製の前に、インクの吐出条件の条件出しを行った。その手順を次に説明する。
前記にて作製したブラックマトリックスを形成した基板７１を可動ステージ７２に固定した。該基板７１にインクジェット印刷装置を用いて赤、青、緑からなるインクの吐出を、吐出条件を変えてそれぞれ基板上の異なる場所に行い、それぞれカラーフィルタパタンを形成した。カラーフィルタパタンを形成した該基板を２４０℃、２０分の条件にてオーブンで熱処理することにより、それぞれの条件のカラーフィルタを得た。
【０１１７】
得られたカラーフィルタを蛍光灯の光源を用いて、着色層形成領域をＣＣＤカメラで撮影し画像として記録した。その後、この画像の濃淡分布を解析し、輝度分布として算出し、色むらのない吐出条件の検討を行って、各色のインクの吐出条件を決定した。
【０１１８】
次に、このようにして決定した各色のインクの吐出条件に従って、以下の評価の基準となる参照用カラーフィルタを作製した。次にその手順を説明する。
【０１１９】
まず、図１０において、前記ブラックマトリックスを形成した基板７１を可動ステージ７２に固定し、インクジェットヘッド５を印刷ゾーンに移動させた。次に、インクジェットヘッドにより、赤、青、緑からなる各色のインクの吐出を行って、該基板７１上に、カラーフィルタパタンを形成した。
【０１２０】
前記カラーフィルタパタンを形成した基板を２４０℃、２０分の条件にてオーブンで熱処理することにより、カラーフィルタを作製した。評価の結果、色むらの無いカラーフィルタを得ることができた。このようにして参照用カラーフィルタを作製した。
【０１２１】
次に、本発明によるインクジェット印刷機用のインクジェットヘッドの洗浄方法を用いる洗浄手段をインクジェットヘッドに実施した後に、前記と同様にしてカラーフィルタを作製して、前記参照用カラーフィルタと色むらについて比較した。
【０１２２】
まず、インクジェットヘッドの洗浄を行うために、インクジェットヘッド５をインクジェットヘッド洗浄ゾーン８に移動させた。
【０１２３】
図１０において、インク供給タンク１２を加圧し、インクジェットヘッド５のノズルからインクを押し出すことで、ノズル内部の乾燥インクを除去した。
【０１２４】
次に、前記にて図７により説明した手順で、ステンレス製のシリンダー状の液膜形成部材８１を用いて、インクジェットヘッドの洗浄を行った。なお、この時、図７（ｃ）においてインクジェットヘッドのインク吐出面と液膜形成部材８１との距離Ｌ３を５００μｍとした。このようにして、インクジェットヘッドの各ノズルのインクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面２００の高さが均一となるようにした。
【０１２５】
次に、インクジェットヘッド５をワイピングゾーン９に移動させた。前記にて図８により説明した手順で、インクジェットヘッドのインク吐出面のワイピングを行った。
【０１２６】
このようにして、インクジェットヘッド５の洗浄を行った後、インクジェットヘッド５を印刷ゾーン７に移動させた。
【０１２７】
図１０の可動ステージ７２上に、前記ブラックマトリックスを形成した基板７１を固定し、インクジェットヘッドにより、前記の色むらのない吐出条件に基づいて赤、青、緑からなる着色インクの吐出を行い、カラーフィルタパタンを形成した後、２４０℃、２０分の条件にてオーブンで熱処理することにより、カラーフィルタを作製した。
【０１２８】
前記カラーフィルタを前記参照用カラーフィルタと比較したところ、色むらについては同等の品質の、色むらの無いカラーフィルタを得ることができた。
【０１２９】
＜比較例＞
次に、比較例として、本発明によるインクジェットヘッドの洗浄方法を用いたインクジェットヘッドの洗浄手段を組み込まないインクジェット印刷装置でカラーフィルタを作製して、色むらの発生の状態を評価した。
【０１３０】
図１０においてインクジェットヘッド５をインクジェットヘッド洗浄ゾーン８に移動させた。ただし、以下では、液膜形成部材８１を用いない前記の従来の洗浄方法によりインクジェットヘッド５を洗浄した。
【０１３１】
まず、図１０において、インク供給タンク１２を加圧し、インクジェットヘッド５のノズルからインクを押し出すことで、ノズル内部の乾燥インクを除去した。
【０１３２】
次に、図６（ｃ）のように、Ｚ’の方向に、インクを吸引し、図６（ｄ）に示すように、インクジェットヘッドのインク吐出面で、すべてのノズルからインクがはみでていないように、インクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面２００の高さを調整した。このとき、インクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面２００の高さは、ノズル毎に異なる高さとなった。
【０１３３】
次に、インクジェットヘッド５をワイピングゾーン９に移動させた。前記にて図８により説明した手順で、インクジェットヘッドのインク吐出面のワイピングを行った。
【０１３４】
このようにして、インクジェットヘッド５の洗浄を行った後、インクジェットヘッド５を印刷ゾーン７に移動させた。
【０１３５】
図１０の可動ステージ７２上に、前記ブラックマトリックスを形成した基板７１を固定し、インクジェットヘッドにより、前記の色むらのない吐出条件に基づいて赤、青、緑からなる着色インクの吐出を行い、カラーフィルタパタンを形成した後、２４０℃、２０分の条件にてオーブンで熱処理することにより、カラーフィルタを作製した。
【０１３６】
前記参照用カラーフィルタと色むらについて比較して評価した。その結果、比較例のカラーフィルタにおいては、色むらの不良が発生しており、色むらについて同等の品質のカラーフィルタを得ることができなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】水頭差を利用したインクジェット印刷装置の一例を示す説明図である。
【図２】ポンプを利用したインクジェット印刷装置の一例を示す説明図である。
【図３】カラーフィルタ用インクジェット印刷装置の一例を示す説明図である。
【図４】インクジェット印刷装置用インクジェットヘッドとインクジェットヘッドのノズルのメニスカスを説明する図である。
【図５】インクジェットヘッドの従来の洗浄方法を説明する図である。
【図６】インクジェットヘッドの従来の洗浄方法で不具合が発生する原因を説明する図である。
【図７】本発明によるインクジェットヘッドの洗浄方法とそれを用いた洗浄手段を説明する図である。
【図８】液膜形成部材の形状を説明する図である。
【図９】インクジェットヘッドをワイピング部材で拭き取るワイピング方法とワイピング手段を説明する図である。（ａ） インクジェットヘッドの平面図である。（ｂ） インクジェットヘッドとワイピング部材との関係を示す平面図である、（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ） インクジェットヘッドのワイピングを示す側面図である。
【図１０】本発明のインクジェットヘッドの洗浄方法を用いる洗浄手段を有することを特徴とするインクジェット印刷装置の一例を説明する図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１・・・・インク供給タンク
１１・・・水頭差を用いたインクジェット印刷装置のインク供給タンク
１２・・・ポンプを用いたインクジェット印刷装置のインク供給タンク
２・・・・インク
２１・・・インク液滴
２２・・・インク液滴
２３・・・インク液膜
２４・・・インク液膜
２５・・・インク液膜
３・・・・インク供給用チューブ
３１・・・インク供給用チューブ
３２・・・インク供給用チューブ
３３・・・インク供給用チューブ
３４・・・インク供給用チューブ
４・・・サブタンク
４１・・・サブタンクの大気開放部
５・・・インクジェットヘッド
５１・・・インクジェットヘッドのインク吐出面
５２・・・インクジェットヘッドのノズル
５３・・・インクジェットヘッドのA-A'における断面
５４・・・インクジェットヘッドのノズル表面
６・・・・ポンプ
６１・・・モータ
６２・・・切り替えバルブ
７・・・・印刷ゾーン
７１・・・基板
７２・・・可動ステージ
７３・・・テーブル
８・・・・インクジェットヘッド洗浄ゾーン
８１・・・液膜形成部材
８２・・・液膜形成部材固定軸接合部
８３・・・液膜形成部材固定軸
８４・・・液膜形成部材可動機構
９・・・・ワイピングゾーン
９１・・・ワイピング部材
９２・・・ワイピング部材可動機構
１０・・・液膜形成部材用ダンパー
１０１・・液膜形成部材用ダンパー
１０２・・液膜形成部材用ダンパー
１０３・・液膜形成部材用ダンパー１０１の可動機構
１０４・・液膜形成部材用ダンパー１０２の可動機構
２００・・・インクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面
２０１・・・インクの接触角の値が90°より小さな場合のメニスカス面
２０２・・・インクの接触角の値が90°より大きな場合のメニスカス面
３００・・・・インクジェットヘッドからのインクの吐出圧力
３０１・・・インクジェットヘッドとサブタンクとの水頭差による圧力
３０２・・・ポンプからのインクの送出圧力
３０３・・・インク供給タンクへの印加圧力
４００・・・・制御装置
４０１・・・差圧センサの差圧情報
４０２・・・可動ステージの位置情報
４０３１・・・ダンパー１０１の接触情報
４０３２・・・ダンパー１０２の接触情報
４０３３・・・液膜形成部材の位置情報
４０４・・・ワイピング部材の位置情報
４０５・・・切り替えバルブの状態情報
４１１・・・差圧センサの情報信号パス
４１２・・・印刷ゾーン関連情報信号パス
４１３・・・インクジェットヘッド洗浄ゾーン関連信号パス
４１４・・・ワイピングゾーン関連情報信号パス
４１５・・・切り替えバルブの状態情報信号パス
４２１・・・モータの制御信号パス
４２２・・・可動ステージの制御信号パス
４２３・・・液膜形成部材固定軸の制御信号パス
４２４・・・ワイピング部材の制御信号パス
４２５・・・切り替えバルブの制御信号パス
Ａ−Ａ'・・インクジェットヘッドの断面図の切断位置
Ｂ・・・・インクジェットヘッドのインク吐出面を示す方向
Ｃ・・・・インクジェットヘッドの側面図の方向
Ｄ・・・・インクジェットヘッドの平面図の方向
Ｅ・・・・インクジェットヘッドのワイピング部材の移動方向
Ｌ・・・・インクジェットヘッドのインク吐出面と液膜形成部材との距離
Ｌ１・・・液膜形成部材とインクジェットヘッドのインク液滴が接する前のインクジェットヘッドのインク吐出面と液膜形成部材との距離
Ｌ２・・・液膜形成部材とインクジェットヘッドの間にインク液膜が形成された状態でのインクジェットヘッドのインク吐出面と液膜形成部材との距離
Ｌ３・・・ダンパーで規定されたインクジェットヘッドのインク吐出面と液膜形成部材との距離
Ｌ４・・・液膜形成部材とインクジェットヘッドの間のインク液膜がきれた状態の場合のインクジェットヘッドのインク吐出面と液膜形成部材との距離
Ｗ・・・・インクジェットヘッド洗浄部
Ｘ，Ｘ’・・可動ステージの横方向の移動方向を示す
Ｙ、Ｙ’・・可動ステージの縦方向の移動方向を示す
Ｚ、Ｚ’・・上下の移動方向を示す
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット印刷装置のインクジェットヘッドの洗浄方法とその方法を用いる洗浄手段を有することを特徴とするインクジェット印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体表面に、規則的なパターンを形成するための従来の工法として、フォトリソグラフィー法がある。フォトリソグラフィー法は、感光性の材料を基板などの表面に塗布して、塗膜面を形成し、パターン状に露光した後に、露光の有無による物性の変化を利用して、塗膜の不要な部分を現像して除去し、露光された部分と露光されていない部分から成るパターンを形成する技術で、半導体素子や、プリント配線板、液晶表示装置、プラズマ表示装置、EL（エレクトロルミネセンス）ディスプレイなどのエレクトロニクス製品の製造工程に広く用いられる。
【０００３】
たとえば、カラーフィルタの製造におけるフォトリソグラフィー法の適用事例を示すと、まず、基板全体に各色の感光性樹脂層の塗布膜を形成し、パターン状に露光した後に塗膜の不要な部分を取り除き、単色で複数の画素からなるフィルタセグメントのパターンを形成する。その後、加熱などにより、形成したフィルタセグメントを硬化させる。これを各色毎に繰り返して、複数の色のフィルタセグメントからなるカラーフィルタを形成する。また、それぞれの画素と画素の間にコントラストを向上させるため黒色のブラックマトリックスを配置するのが一般的である。
【０００４】
しかしながら、この方法では塗膜の多くが現像により除去されるため、大量の材料が無駄になるとともに、色の単位であるフィルタセグメントごとに塗膜形成、露光、現像、硬化などの工程を行うため、工程数が多くなるという問題がある。
【０００５】
フォトリソグラフィー方式の前記問題は、基板の大型化に伴い顕著となり、工程数が多くなることからコスト高になりやすく、また、各工程に必要な薬剤の処理などに伴う環境対策が必要になるなどの問題を露呈するようになってきた。
【０００６】
この問題を克服するために、固体表面に、規則的なパターンを形成するための工法としてインクジェット方式が開発されている（特許文献１〜４）。
【０００７】
例えば、インクジェット方式によってカラーフィルタの各色のフィルタセグメントを形成する場合、まず、透明基板にフォトリソグラフィー法などによって撥インク性を持った遮光部としてブラックマトリックスを形成し、その遮光部であるブラックマトリックスを隔壁として、遮光部と遮光部との間にインクジェット印刷装置のインクジェットヘッドのノズルから赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）などの各色のインクを吐出して着色層であるフィルタセグメントを形成する。
【０００８】
このため、フォトリソグラフィー法で形成する場合と比べ、インクの無駄もほとんど発生せず、また、同時に複数の画素を形成することもできるため、製造工程が大幅に短縮される。このため環境負荷の低減と大幅なコストダウンが期待できる。
【０００９】
しかしながら、インクジェット印刷装置により着色層を形成する場合、各インクジェットヘッドのノズルから吐出されるインクの吐出量にバラツキが生じることがあるため、ノズル毎の吐出量の調整が必要となる。このノズル毎のインクの吐出量の調整方法にはさまざまなものが提案されている（特許文献５）。
【００１０】
しかし、前述した調整方法によりインクジェットヘッドのノズル毎のインクの吐出量を調整した後で、ヘッドのノズル詰まり等が発生した場合などに、インクジェットヘッドの洗浄を新たに実施すると、ノズル毎のインクの吐出量が変わり、再度、吐出量調整工程が必要になる現象が発生する等の問題があった。
【特許文献１】特開平６−３４７６３７号公報
【特許文献２】特開平７−３５９１５号公報
【特許文献３】特開平７−３５９１７号公報
【特許文献４】特開平７−２４８４１３号公報
【特許文献５】特開平１０−２７８３１４号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、以上の事情を鑑みてなされたものであり、インクジェット印刷装置でインクジェットヘッドのノズルからインクを吐出する際のインクの吐出量を一定にするためのインクジェットヘッドの洗浄方法とその方法を用いる洗浄手段を有するインクジェット印刷装置とを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するための請求項１に記載の発明は、インクジェット印刷装置用のインクジェットヘッドの洗浄方法において、該インクジェットヘッドの複数のノズルからインクを押し出す工程と、押し出された該インクから成る液滴に液膜を形成するための液膜形成部材を接して液膜を形成する工程と、該インクを吸引して、複数の該ノズルのインク面をそれぞれ個別に形成する工程を有することを特徴とするインクジェットヘッドの洗浄方法である。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記インクの前記インクジェットヘッドの前記ノズル表面での接触角の値θ１と、前記インクの前記液膜形成部材での接触角の値θ２が、ともに９０°以下の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法である。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記θ１と前記θ２の値の関係が、θ１＞θ２の関係にあることを特徴とする請求項1または２に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法である。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記インクジェットヘッドとの距離を一定に保つための機構を有する液膜形成部材を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法である。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記洗浄方法において、複数の前記ノズルをワイピング部材により一括で拭く工程を有することを特徴とする請求項1〜４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法である。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項1〜５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法を用いる洗浄手段を有することを特徴とするインクジェット印刷装置である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の本発明により、インクジェット印刷装置用のインクジェットヘッドの洗浄方法において、該インクジェットヘッドの複数のノズルからインクを押し出す工程と、押し出された該インクから成る液滴に液膜を形成するための液膜形成部材を接して液膜を形成する工程と、該インクを吸引して、複数の該ノズルのインク面をそれぞれ個別に形成する工程を有することを特徴とするインクジェットヘッドの洗浄方法により、インクの吐出の直前の各ノズルにおけるインク面とインクジェットヘッドのインク吐出面との距離を均一にすることができるため、インクの吐出量を同一にすることができる。
【００１９】
請求項２に記載の本発明により、前記インクの前記インクジェットヘッドの前記ノズル表面での接触角の値θ１と、前記インクの前記液膜形成部材での接触角の値θ２が、ともに９０°以下の範囲にあることで、インクジェットヘッドから吐出されるインクの着弾精度、吐出性、吐出スピードなどが良好となる。
【００２０】
請求項３に記載の本発明により、前記θ１と前記θ２の値の関係が、θ１＞θ２の関係にあることで、インクジェットヘッドと液膜形成部材との間にインクによる液膜を形成後、該インクを吸引して、複数の該ノズルのインク面をそれぞれ個別に形成する工程を実施する際に、インクジェットヘッドよりも、液膜形成部材にインクが付着しやすくなり、インクジェットヘッドの洗浄後のインクの吐出量を同一にしやすくなる。
【００２１】
請求項４に記載の前記インクジェットヘッドとの距離を一定に保つための機構を有する液膜形成部材を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法により、インクジェットヘッドの洗浄後のインクの吐出量を一定にすることができるインクジェットの洗浄方法を提供できる。
【００２２】
請求項５に記載の本発明により、前記洗浄方法において、複数の前記ノズルをワイピング部材により一括で拭く工程を実施することで、インクジェットヘッドの複数のノズルからインクを押し出す工程だけでは、取り除くことが困難なインクジェットノズル表面の乾燥インクや余分なインクを除去することができる。
【００２３】
請求項1〜５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法を用いる洗浄手段を有することを特徴とするインクジェット印刷装置を用いることにより、インクジェットヘッドのノズルからインクを吐出する際のインクの吐出量を一定にすることのできるインクジェット印刷装置を提供できる。
【００２４】
本発明によるインクジェット印刷装置は、半導体素子や、プリント配線板、液晶表示装置、プラズマ表示装置、EL（エレクトロルミネセンス）ディスプレイなどの製造工程や薄膜トランジスタの製造工程や、マイクロレンズの製造工程、またバイオチップの製造工程などに用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
前記のように、インクジェットヘッド洗浄を実施した後に、ノズル毎のインクの吐出量が変わる現象が生じることが知られているが、本件について、本発明者らが検討の結果、この原因は、インクジェットヘッドの複数のノズルのインク面が、吐出前にそれぞれ個別に形成される際に、各ノズルのインク面とヘッドのインクインク吐出面との距離が、それぞれ各ノズル毎に異なり、各ノズルに同じ量のインクが供給されたときに、結果的に各ノズルからのインクの吐出量が異なり、バラツキが発生するためと考えるに至った。
【００２６】
以下、本発明の好適な実施形態について説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００２７】
次にインクジェット印刷装置の例を図１と図２に沿って説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００２８】
インクジェット印刷装置の一例として、図１を用いて水頭差を用いたインクジェット印
刷装置の構成の一例について説明するが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【００２９】
図１において、インク供給タンク１１に入っているインク２１は、インク供給用チューブ３１を通じてサブタンク４に供給される。このとき、サブタンク４におけるインク２２の高さが同じになるようにインク供給タンク１１への加圧３０３によりインク供給タンク１１からの供給量を調整する。また、サブタンク４の圧力は、サブタンク４の大気解放部４１により大気に解放されており、大気圧となる。インクジェットヘッド５へのインク２２の供給は、サブタンク４からインク供給用チューブ３２により行われる。このサブタンク４のインク面の高さと、インクジェットヘッド５の先端との高さの差の水頭差による圧力３０１から、インク供給用チューブや、インクジェットヘッドなどの圧力損失を引いた差分が、インクジェットヘッド５からのインクの吐出圧力となる。
【００３０】
また、サブタンク３２のインク面の高さを、インクジェットヘッド５の先端の高さより相対的に低くすることで、インクジェットヘッド５に吸引圧力を印加し、インク２を吸引することもできる。
【００３１】
この水頭差を利用した吐出方法では、メカニズムは比較的簡便ではあるが、大気に触れている液面が乾燥してサブタンク４の内周面に固形物として付着して蓄積しやすくなり、その付着物がインクジェットヘッド側に送り出されて、ノズル詰まり等の吐出不良を起こす等の問題が生じることがある。
【００３２】
この問題を防ぐために、たとえば、全体を密閉系として、インクが乾燥しない手段を講じるとともに、インクジェットヘッドからのインクの吐出圧力をポンプにより得る方式を用いてもよい。
【００３３】
次にインクジェット印刷装置の構成の一例として、ポンプを利用したインクジェット印刷装置の構成の一例を図２により説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００３４】
図２において、インクジェット印刷装置で使用されるインク２３は、供給タンク１２に貯蔵されており、インク供給用チューブ３３を通ってポンプ６のインク吸引側へ供給される。ポンプ６のインク送出側は、インク供給用チューブ３４でインクジェットヘッド５に接続され、該ポンプ６から送出圧力を印加して、インク２３をインクジェットヘッド５に送出する。この送出圧力から、インクジェットヘッド５や、インク供給チューブ３４などでの圧力損失を引いた差分がインクジェットヘッド５からのインクの吐出圧力となる。
【００３５】
図２において、インク送出手段であるポンプ６を駆動するために、モータ６１を用いる。該モータ６１としては、サーボモータを用いてもよい。差圧センサの差圧情報４０１は、データ変換により、インクの送出量となるが、差圧センサの情報信号パス４１１によって制御装置４００に伝送される。従って、その差圧情報４０１を基に、制御装置４００によって該サーボモータを駆動制御することで、インクの送出量の制御を行うことができる。
【００３６】
前記インク２３の送出量を制御するための前記駆動制御方法としては、前記差圧センサの差圧情報４０１を基にフィードバック制御を行ってもよい。また、事前のデータ群を基にフィードフォワード制御などの制御を行ってもよい。制御アルゴリズムとしては、通常のＰＩＤ制御方式や、ディジタル制御方式などをもちいることができる。
【００３７】
ポンプ６として、たとえば、ダイヤフラムポンプを用いることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３８】
前記ポンプ６がダイヤフラムポンプのような流路が一方向に規定されているポンプの場合には、送出側と吸引側とに切り替えバルブを設定し、制御装置４００で必要に応じて送出側と吸引側を切り替えて用いてもよい。
【００３９】
次にカラーフィルタ用インクジェット印刷装置の構成の一例を図３に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４０】
図３において、インクジェットヘッド５とテーブル７３とは相対的に位置が固定されており、また、基板７１は、可動ステージ７２に固定され、該可動ステージ７２は、該テーブル７３の上を移動することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４１】
図３において、前記インクジェットヘッド５のノズルから吐出されるインクは、可動ステージ７２に設置された被対象物に吐出される。
【００４２】
たとえば、ディスプレイ用のカラーフィルタを製造する場合では、前記被対象物である基板７１上に、前記インクが吐出される。該基板７１上には、事前に、遮光層の機能を果たすブラックマトリックスが形成されている。
【００４３】
前記ブラックマトリックスは、前記インクが吐出される際に、カラーフィルタの着色層となる各色のフィルタセグメント同士の隔壁としての機能もはたし、該フィルタセグメントの形成される位置の間に配置される。
【００４４】
この前記ブラックマトリックスは、基板上にライン状や、マトリクス状等のパターンに設けられ、基板の表面を多数の領域に区分けすると共に、この多数の領域のそれぞれに吐出されたインクの混色を防止する機能を有する。
【００４５】
また、前記ブラックマトリックスは、樹脂組成物、樹脂バインダーを含有する隔壁形成用の材料を含む。さらに、該隔壁形成用の材料に黒色の顔料を加えると、ブラックマトリックスの遮光性を増すことができ、表示画面のコントラストを向上することができる。
【００４６】
例えば、前記ブラックマトリックスを、フォトリソグラフィー法によって形成する場合には、前記樹脂組成物として感光性を付与した感光性樹脂組成物を用いることができる。また、印刷法で形成する場合には熱硬化性樹脂組成物を用いることができる。必要によって、さらに該ブラックマトリックスの材料に、レベリング剤、連鎖移動剤、安定剤、界面活性剤、カップリング剤等を加えることができる。
【００４７】
前記樹脂バインダーは、前記ブラックマトリックスを基板に固着させて固定すると共に、該ブラックマトリックスに耐インク性を付与するものである。該樹脂バインダーの材料としては、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基等を含有しているものがあり、これらの該樹脂バインダーは単独で用いても、２種類以上混合してもよい。
【００４８】
また、前記ブラックマトリックス用の材料に含フッ素化合物や含ケイ素化合物等の撥インク剤を適量添加することで、適度な撥インク性を持たせてもよい。
【００４９】
前記基板７１をのせた前記可動ステージ７２は、前記テーブル７３の上に設置され、該テーブル７３上で縦方向のＹまたはＹ‘の方向に動くことができる。また、横方向のＸまたはＸ’の方向に動くこともできる。その動きは、前記制御装置４００によって制御される。また、該テーブル７３における該可動ステージ７２の位置情報４０２は、該可動ステージ７２の位置情報信号パス４１２により、該制御装置４００に伝達されて演算の結果、制御信号が、該制御装置４００からモータの制御信号パス４２１によって伝達されて、ポンプ６のモータ６１が制御される。
【００５０】
図３において、インクジェットヘッド５からのインクの吐出は、前記制御装置４００によって前記ポンプ６のモータ６１の制御によって行われる。また、前記可動ステージ７２の位置情報４０２などの情報により該可動ステージ７２の移動と該インクの吐出とが同期して制御される。これらの制御により、基板上の前記ブラックマトリックスの間に該インクが精度良く吐出され、着色層であるフィルタセグメントが形成される。
【００５１】
前記カラーフィルタの着色層である前記フィルタセグメントを形成するためのインクには溶剤と着色剤を含有する着色組成物との混合物を用いる。
【００５２】
前記着色剤としては従来のカラーフィルタの製造に使用されている公知の顔料や染料のいずれも用いることができる。また、該カラーフィルタの分光調整のために、複数の着色剤を組み合わせて用いることもできるが、前記溶剤を除く該インクの全固形分の合計質量に締める割合が、３から７０質量％であることが好ましい。該インクに含まれる前記溶剤の含有量は、該インクに占める全固形分濃度が、５から４０質量％となるように調整するのが望ましい。また、該インクに銀、銅等の金属粒子や、アミノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基を有する樹脂を組成物として含んでもよい。
【００５３】
前記顔料としては、有機または無機の顔料を単独でまたは２種類以上混合して用いることができる。該顔料としては、発色性が高く、且つ耐熱性の高い顔料、特に耐熱分解性の高い顔料が好ましく、通常は有機顔料が用いられる。
【００５４】
次に、着色組成物に使用可能な有機顔料の具体例を、カラーインデックス番号で示す。赤色着色組成物には、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇmｅｎｔ Ｒｅｄ ７、１４、４１、４８：２、４８：３、４８：４、８１：１、８１：２、８１：３、８１：４、１４６、１６８、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２００、２０２、２０８、２１０、２４６、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２７９等の赤色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用することもできる。黄色顔料としては、Ｃ．Ｉ． Ｐｉｇmｅｎｔ
Ｙｅｌｌｏｗ１、２、３、４、５、６、１０、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、２４、３１、３２、３４、３５、３５：１、３６、３６：１、３７、３７：１、４０、４２、４３、５３、５５、６０、６１、６２、６３、６５、７３、７４、７７、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、１００、１０１、１０４、１０６、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、１１８、１１９、１２０、１２３、１２６、１２７、１２８、１２９、１３８、１４７、１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１６１、１６２、１６４、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０、１７１、１７２、１７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７９、１８０、１８１、１８２、１８５、１８７、１８８、１９３、１９４、１９９、１９８、２１３、２１４等が挙げられる。
【００５５】
また緑色着色組成物には、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、１０、３６、３７等の緑色顔料を用いることができ、黄色顔料を併用できる。黄色顔料としては、赤色着色組成物のところで挙げた顔料と同様のものが使用可能である。
【００５６】
青色着色組成物には、例えばＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１５：６、１６、２２、６０、６４等の青色顔料を用いることができ、紫色顔料を併用できる。紫色顔料としては、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １、１９、２３、２７、２９、３０、３２、３７、４０、４２、５０等が挙げられる。
【００５７】
また、前記顔料として無機顔料を用いることも可能であり、具体的には黄色鉛、亜鉛黄、べんがら（赤色酸化鉄（ＩＩＩ））、カドミウム赤、群青、紺青、酸化クロム緑、コバルト緑等の金属酸化物粉、金属硫化物粉、金属粉等が挙げられる。無機顔料は、彩度と明度のバランスを取りつつ良好な塗布性、感度、現像性等を確保するために、有機顔料と組み合わせて用いるのが望ましい。
【００５８】
前記溶剤としては、例えばシクロヘキサノン、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、１−メトキシ−２−プロピルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチルベンゼン、エチレングリコールジエチルエーテル、キシレン、エチルセロソルブ、メチル−ｎアミルケトン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、イソブチルケトン、石油系溶剤等が挙げられ、これらを単独でもしくは混合して用いることができる。
【００５９】
図３において、前記可動ステージ７２を移動させるための制御信号は、該可動ステージ７２の制御信号パス４２２により前記テーブル７３に接続されて、該テーブル７３の内部で該可動ステージ７２に接続され、伝達されているが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【００６０】
前記基板７１としては、硝子基板、石英基板、プラスチック基板等、公知の透明基板材料を使用することができるが、透明性、強度、耐熱性、対候性において優れた硝子基板を使うのが望ましい。
【００６１】
次にインクジェット印刷装置用のインクジェットヘッドの例を図４により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６２】
インクジェット印刷装置用のインクジェットヘッド部の一例を図４（ａ）に示す。ここで、底面のBの方向からみたインクジェットヘッドのインク吐出面５１の拡大図を図４（ｂ）に示す。また、この図において、インクジェットヘッド５のインク吐出面５１の短軸方向の長さの１／２の位置のA−A’での断面図のインク吐出側の一部を、（ｃ）に示す。A−A’断面の方向を図４（ｂ）に矢印で示した。インクジェットヘッド５のインク吐出面５１の表面には複数のノズル５２があり、ここからインクが吐出される。
【００６３】
インクジェットヘッドから吐出されるインク２４に吐出圧力を印加しない状態でのノズル表面５４でのインク２４の表面形状を、図４（ｄ）、（ｅ）に示す。ここで示すように、吐出圧力が印加されない状態では、インク２４とインクジェットヘッドのノズル表面５４との表面張力の差によって、インク吐出面５１近傍及びノズル５２内部でのインク面の表面はメニスカスの形状となる。
【００６４】
このとき、インク２４のインクジェットヘッドのノズル表面５４での接触角の値θ１の値が、９０°より小さい場合のメニスカス面２０１は、図４（ｄ）のように、ノズル５２の内部に向かってへこむ凹型の形状となり、９０°より大きな場合のメニスカス面２０２は、図４（ｅ）のようにノズルの外部に向かって凸型の形状となる。
【００６５】
ここで、インクジェット印刷装置用としては、メニスカス面の形状が、インクの接触角が９０°より小さい場合である図４（d）の方が、インク２４を吐出する際の着弾精度、吐出性、吐出スピードなどが、良好であり、望ましい。
【００６６】
次にインクジェット印刷装置用のインクジェットヘッドの従来の洗浄方法の一例を図５
と図６に基づいて説明する。
【００６７】
図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の斜線部は、それぞれ前記図４の（ｃ）に示すのと同様のインクジェットヘッドの断面を示す。
【００６８】
図５の（ａ）の状態から、次に、図５の（ｂ）に示す、矢印のＺの方向にインク２４に吐出圧力を印加する。すると、図５の（ｃ）に示すように、インク液滴２５が、インクジェットヘッド５のノズル５２から矢印の下方向であるＺの方向に押し出される。このとき、ノズル５２内部の乾燥インクが除去され、ノズル５２が洗浄される。
【００６９】
次に、図５の（ｄ）に示すように、インクジェットヘッド５からインク２４を矢印のＺ'の方向に吸引させインクジェットヘッド５のインク吐出面５１のインクをノズル５２の内部に引く。この時、インクジェットヘッドのインク吐出面５１に残留していたインク２が図５（ｃ）のように、均一に分散して、また、ノズル５２内部で、均一にインク２４が吸引されれば、図５（ｄ）に示すように、複数の各ノズル５２におけるインクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面の高さ２００を同一に保つことができる。この場合は、次に、インクを吐出する際、各ノズルからの吐出量が一定となる。
【００７０】
しかしながら、図６（ｂ）に示すように矢印のＺの方向にインク２４を加圧後、部分的にインク液滴２５が滴下するなどの理由で、インク吐出面５１のインク２４が不均一に分散していると、図６（ｃ）で示すように、矢印のＺ’の方向にインク２４を吸引したときに、それぞれのノズル５２近傍の該インク２４の量が不均一にも関わらず、吸引されるインク２４の量が同じなため、図６（ｄ）のような状態となる。このとき、図６（ｄ）に示すように、各ノズル５２のインクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面の高さ２００のインク吐出面５１からの高さにバラツキが発生し、その結果、ノズル洗浄後に、各ノズルからのインクの吐出量が異なることになり、塗布のむらによる不良が発生する。また、場合によっては、エアを巻き込んで不吐出が発生することもある。
【００７１】
本発明は、そのような状況に対応するために、インクジェットヘッドの洗浄方法に液膜形成部材を用いることを特徴とする。
【００７２】
次に、図７を用いて、本発明に基づく液膜形成部材を用いたインクジェットヘッド洗浄方法と該洗浄方法を用いる洗浄手段の一例について説明をするが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００７３】
前記液膜形成部材８１は、図７（ａ）に示すように、長軸方向の重心で、液膜形成部材固定軸接合部８２によって、液膜形成部材固定軸８３と接続されている。液膜形成部材固定軸接合部８２は、球状で、その半分以上が、液膜形成部材８１の球形の一部の形状をなす中空の部分に覆われており、ベアリングのような機能を果たし、液膜形成部材８１が、液膜形成部材固定軸接合部８２の中心を回転の中心点として、液膜形成部材固定軸８３に規定される範囲の回転方向に自由に動くことが可能となっている。また、液膜形成部材固定軸接合部８２の可動できる自由度を、図７（ａ）の紙面の面内の回転方向のみに制限して、紙面と垂直な方向には動かないようにしてもよい。
【００７４】
液膜形成部材固定軸８３は、図７（ａ）の上方向である矢印のＺ’の方向、または、下方向であるＺの方向に動くことができる。このとき、液膜形成部材固定軸８３と液膜形成部材固定軸接合部８２で接続された液膜形成部材８１が同時に上下に動くことができる。また、このようにして、液膜形成部材８１が上下に動く際は、水平に保たれていることが望ましい。
【００７５】
次に、液膜形成部材８１を用いたインクジェットヘッドの洗浄方法について説明する。まず、図７（ａ）に示すように、矢印のＺの方向への加圧により押し出したインク液滴２４に、前記液膜形成部材固定軸８３を矢印のZ’の方向に動かして近づけていくことにより液膜形成部材８１を距離Ｌ１の位置からインクジェットヘッド５に近づけていく。
【００７６】
さらに近づけていくと、前記液膜形成部材８１がインク２４と接し、さらに図７（ｂ）に示すように、インクジェットヘッドのインク吐出面５１と液膜形成部材８１との間に、高さＬ２の位置で水平方向に連続的にインクが充填された状態になり、インク液膜２６が形成される。
【００７７】
前記インクジェットヘッドのインク吐出面５１でのインクの接触角の値と、該インクの前記液膜形成部材８１での接触角の値θ２が、ともに９０°以下の範囲にあるとき、該インクジェットヘッドのインク吐出面５１と液膜整形部材８１との間には、インク液膜２６の表面張力により張力が生じ、また、前記液膜形成部材８１は、前記液膜形成部材固定軸接合部８２にて前記液膜形成部材固定軸８３と自由に動くように接続されているため、前記インクジェットヘッドのインク吐出面と液膜形成部材８１との距離は横方向で同一の高さに自動的に保たれる。
【００７８】
このようにして、前記液膜形成部材８１の回転方向の動作を可能とする液膜形成部材固定軸接合部８２と上下動を可能とする液膜形成部材固定軸８３の機構とを用いることによって、インク液膜２６の表面張力により、該液膜形成部材８１を、前記インクジェットヘッドとの距離を一定に保つための機構を有する液膜形成部材、とすることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７９】
次に、図７（ｂ）に示すように、インク液膜２６を形成するインクを矢印Ｚ’の方向に吸引しながら、液膜形成部材８１を矢印のＺ’の方向にインクジェットヘッド５を近づけ、図７（ｃ）に示すダンパー１０１，１０２で規定される距離Ｌ３の位置まで近づける。このインクジェットヘッドの横の両側に同じ高さで配置されたダンパー１０１、１０２がともに接触した位置Ｌ３で、液膜形成部材８１のインクジェットヘッド５へ近づける動きを止め、同時にインクの吸引を止める。
【００８０】
次に、図７（ｄ）に示すように、液膜形成部材８１をインクジェットヘッド５から遠ざける方向である矢印のＺの方向に動かし、インクジェットヘッド５と液膜形成部材８１との間に連続的に形成されたインク液膜が無くなり、それぞれインク液膜２７とインク液膜２８とに分離された状態とする。
【００８１】
また、前記インクジェットヘッドのインク吐出面５１の表面でのインクの接触角の値θ１と、前記液膜形成部材８１でのインクの接触角の値θ２との関係が、θ１＞θ２であるほうが、液膜形成部材８１がインク２８をより吸着しやすくなるため望ましいが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【００８２】
次に、図７（ｅ）に示すように、インク２７を矢印のＺの方向に吸引し、インクジェットヘッド５のノズル５２にインクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面２００が現れるようにする。
【００８３】
前記液膜形成部材８１の材質としては、ステンレスなどの金属やセラミクス、多孔性セラミクス、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートやポリイミドなどのプラスチックフィルムを用いることができる。また、表面に無機質の薄膜をコーティングしたプラスチックフィルムなどのコンポジット材料をもちいてもよい。これらの表面におけるインクの接触角θ２の値が９０°以下となるような加工や表面処理を施すことが望ましいが、これに限定される訳ではない。
【００８４】
前記液膜形成部材８１の形状は、前記インクジェットヘッドのインク吐出面５１と垂直の短軸方向の断面が、図８（ａ）に示すように円形や、（ｂ）に示すような長方形を含む多角形などでもよいが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【００８５】
また、カラーフィルタの生産工程においては、ガラス基板上へのインクジェット法による塗工後、次のガラス基板の投入までには、時間があるため、インクジェットヘッドのインク吐出面の乾燥インクの除去とプロセスの安定化等の前準備を目的として極短時間のインク吐出である予備吐出を行い、その後、次のガラス基板上にインクを塗工することがある。この予備吐出において、吐出の被対象物として金属ロールを用いることがあるが、この金属ロールを液膜形成部材８１として使用してもよい。
【００８６】
前記液膜形成部材８１の長軸方向の長さは、対応するインクジェットヘッド５のインク吐出面５１の長軸方向よりも長いことが望ましい。
【００８７】
ダンパー１０１、１０２がともに接触する位置Ｌ３の値は、インク粘度や接触角によってその最適範囲が異なるが、その範囲の中でよりインクジェットヘッド面との距離が狭い方がインクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面の高さを均一にそろえやすいため望ましい。
【００８８】
また、インクジェットヘッド５のノズル５２の洗浄の後に、さらなるインクジェットヘッドの洗浄方法としてワイピング部材でインクジェットヘッドのインク吐出面５１を拭く方法であるワイピングを行ってもよい。該ワイピングにより、インクジェットヘッドのインク吐出面５１の乾燥インクや余分なインクを除去することができる。
【００８９】
次にインクジェット印刷装置用のインクジェットヘッドの洗浄方法においてワイピング部材により一括で拭く方法を、図９により説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００９０】
図９の（ａ）にインクジェット印刷機用のインクジェットヘッド５の平面図を示す。この図において、Ｃの方向からの側面図を、図９の（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示す。
【００９１】
図９の（ｂ）に、インクジェットヘッド５とワイピング部材９１を示す。ワイピング部材９１により、インクジェットヘッドのインク吐出面５１を拭くことができる。
【００９２】
図９の（ｃ）に示すように、ワイピング部材９１をＥの方向に移動させる。
【００９３】
図９の（ｄ）に示すように、ワイピング部材９１がＥの方向に移動して、インクジェットヘッドのインク吐出面５１と接触するようにする。
【００９４】
図９の（ｅ）に示すように、ワイピング部材９１をインクジェットヘッドのインク吐出面５１と接触したままＥの方向に移動させる。これにより、インクジェットヘッドのインク吐出面５１全体を拭くことができる。
【００９５】
図９の（ｆ）に示すように、ワイピング部材９１がインクジェットヘッドのインク吐出面５１と接触したままＥの方向に移動して、インクジェットヘッドのインク吐出面から離れた位置で移動を止める。このようにして、ワイピング部材でインクジェットヘッドのインク吐出面を拭くことをワイピングと呼ぶ。次に、ワイピング部材９１を、図９の（ｃ）
の位置に移動させて、次のワイピングに備えて、この位置で待機させる。
【００９６】
前記ワイピング部材としては、有機高分子材料または無機高分子材料の織布または多孔性のシートなどを用いることができるが、その限りではない。
【００９７】
次に、本発明によるインクジェットヘッドの洗浄方法を用いる洗浄手段を有するインクジェット印刷装置の構成の一例を図１０により説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【００９８】
図１０において、インク２３が、インク供給タンク１２からポンプ６により、インクジェットヘッド５に供給され、インクが吐出される。このとき、インクは、切り替えバルブ６２により、ポンプからの送出側とポンプへの吸引側とを切り替えることができる。このため、インクジェットヘッド５からインクを吐出することと、インクジェットヘッド５からインクを吸引することが該切り替えバルブ６２の切り替えにより可能である。
【００９９】
図１０において、前記インクジェットヘッド５は、印刷ゾーン７とインクジェットヘッド洗浄ゾーン８とワイピングゾーン９のそれぞれのゾーンに移動することが可能である。
【０１００】
前記印刷ゾーン７では、インク吐出の被対象物である基板７１に印刷を行うことができる。基板７１は、可動ステージ７２に固定されており、可動ステージ７２は、テーブル７３の上をＸ−Ｘ’の方向及び、Ｙ−Ｙ’の方向の方向で移動できる。
【０１０１】
前記インクジェットヘッド洗浄ゾーン８では、本発明によるインクジェットヘッドの洗浄方法を用いた洗浄手段により、前記インクジェットヘッド５の洗浄を行うことができる。
【０１０２】
前記ワイピングゾーン９では、前記インクジェットヘッド５のインク吐出面のワイピングを行うことができる。
【０１０３】
図１０において示すように、印刷ゾーンにおいては、可動ステージ７２の位置情報４０２が、印刷ゾーン関連情報信号パス４１２により、制御装置４００に入力される。また、差圧センサの差圧情報４０１が差圧センサの情報信号パス４１１により、制御装置４００に入力される。これらの情報に基づき、モータの制御信号パス４２１と可動ステージの制御信号パス４２２により、制御装置４００からの制御信号が伝達され、モータ６１と可動ステージ７２の制御が行われる。このとき、切り替えバルブ６２により、ポンプ６からのインク供給側が、インクジェットヘッド５に接続され、また、ポンプ６へのインクの吸引側がインク供給タンク１２に接続されている。
【０１０４】
図１０において示すように、インクジェットヘッド洗浄ゾーン８においては、ダンパー１０１の接触情報４０３１とダンパー１０２の接触情報４０３２と液膜形成部材の位置情報４０３３とが、インクジェットヘッド洗浄ゾーン関連信号パス４１３により、制御装置４００に入力される。また、差圧センサの差圧情報４０１が差圧センサの情報信号パス４１１により、制御装置４００に入力される。これらの情報に基づき、モータの制御信号パス４２１と液膜形成部材固定軸の制御信号パス４２３により、制御装置４００からの制御信号が伝達され、モータ６１と液膜形成部材用ダンパー１０１の可動機構１０３と液膜形成部材用ダンパー１０２の可動機構１０４と液膜形成部材可動機構８４の制御が行われる。このとき、切り替えバルブ６２により、ポンプ６からのインク供給側とインク吸引側とが状況に応じて制御装置４００によって切り替えられ、インクジェットヘッドからのインクの吐出と吸引を切り替えることができる。
【０１０５】
図１０において示すように、ワイピングゾーン９においては、ワイピング部材９１の位置情報４０４が、ワイピングゾーン関連情報信号パス４１４から制御装置に入力される。また、差圧センサの差圧情報４０１が差圧センサの情報信号パス４１１により、制御装置４００に入力される。これらの情報に基づき、モータの制御信号パス４２１とワイピング部材９１の制御信号パス４２４により、制御装置４００からの制御信号が伝達され、モータ６１とワイピング部材可動機構９２が制御される。このとき、インクはインクジェットヘッドに供給されない状態となる。
【実施例】
【０１０６】
以下に、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
【０１０７】
本発明の実施例として、本発明によるインクジェットヘッドの洗浄方法を用いたインクジェットヘッドの洗浄手段を組み込んだインクジェット印刷装置によりカラーフィルタを作製した。また、比較例として、本発明によるインクジェットヘッドの洗浄方法を用いたインクジェットヘッドの洗浄手段を組み込まないインクジェット印刷装置でカラーフィルタを作製して、それぞれの色むらの発生の状態で本発明の効果を評価した。ただし、本発明の評価方法はこれに限定されるわけではない。
【０１０８】
次に、図１０を用いて、本発明によるインクジェット印刷機によりカラーフィルタを作製する手順について説明するが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０１０９】
最初に、本実施例のカラーフィルタを作製するための基板の準備として、カラーフィルタ用のブラックマトリックスをフォトリソグラフィー法により基板上に形成した。該基板として無アルカリガラスを用いた。
【０１１０】
まず、前記基板の全面に、フッ素樹脂を含む感光性樹脂組成物を膜厚２μｍの薄膜状に塗布した。その後、格子状のパターンを有するフォトマスクによりパターンを露光して、アルカリ現像溶液にて現像を行った。該基板をオーブンに入れ、熱硬化処理を行って、ブラックマトリックスを形成した基板とした。
【０１１１】
このブラックマトリックスの光透過性を示すＯＤ値（Optical Density；光学濃度）を測定したところ、充分な遮光性を有することから、いずれも光遮光層として使用できることを確認した。これにより、以下の評価における色むらの発生にブラックマトリックスは関与しない状態であることを確認して、以下、ブラックマトリックスを形成した基板として用いた。
【０１１２】
次に、インクの調製を行った。まず、溶剤を除くインクの全固形分の合計質量に締める顔料の割合が５０質量％で必要な分光特性となるように調整し、該溶剤を該インクに占める全固形分濃度が３０質量％となるようにしてインクを調製した。
【０１１３】
インクジェット印刷装置で使用される前記インク２３は、インク供給タンク１２に貯蔵されている。インクジェットヘッド５からのインクの吐出の際には、該インク供給タンク１２側のインク供給用チューブ３３をダイヤフラムポンプ６のインク吸引側へと接続した。また、インクジェットヘッド５側のインク供給チューブ３４を該インク２３を送出するダイヤフラムポンプ６のインク送出側と接続した。
【０１１４】
また、インクの吸引の際には、切り替えバルブ６２により接続を切り替えて、該インクジェットヘッド５側を該ダイヤフラムポンプ６の前記インク吸引側に接続し、前記インク供給タンク側を前記ダイヤフラムポンプ６のインク送出側と接続した。
【０１１５】
図１０において、インクジェットヘッド５を印刷ゾーン７に移動させ、次に説明する工程を実施した。
【０１１６】
実施例として評価するカラーフィルタの作製の前に、インクの吐出条件の条件出しを行った。その手順を次に説明する。
前記にて作製したブラックマトリックスを形成した基板７１を可動ステージ７２に固定した。該基板７１にインクジェット印刷装置を用いて赤、青、緑からなるインクの吐出を、吐出条件を変えてそれぞれ基板上の異なる場所に行い、それぞれカラーフィルタパタンを形成した。カラーフィルタパタンを形成した該基板を２４０℃、２０分の条件にてオーブンで熱処理することにより、それぞれの条件のカラーフィルタを得た。
【０１１７】
得られたカラーフィルタを蛍光灯の光源を用いて、着色層形成領域をＣＣＤカメラで撮影し画像として記録した。その後、この画像の濃淡分布を解析し、輝度分布として算出し、色むらのない吐出条件の検討を行って、各色のインクの吐出条件を決定した。
【０１１８】
次に、このようにして決定した各色のインクの吐出条件に従って、以下の評価の基準となる参照用カラーフィルタを作製した。次にその手順を説明する。
【０１１９】
まず、図１０において、前記ブラックマトリックスを形成した基板７１を可動ステージ７２に固定し、インクジェットヘッド５を印刷ゾーンに移動させた。次に、インクジェットヘッドにより、赤、青、緑からなる各色のインクの吐出を行って、該基板７１上に、カラーフィルタパタンを形成した。
【０１２０】
前記カラーフィルタパタンを形成した基板を２４０℃、２０分の条件にてオーブンで熱処理することにより、カラーフィルタを作製した。評価の結果、色むらの無いカラーフィルタを得ることができた。このようにして参照用カラーフィルタを作製した。
【０１２１】
次に、本発明によるインクジェット印刷機用のインクジェットヘッドの洗浄方法を用いる洗浄手段をインクジェットヘッドに実施した後に、前記と同様にしてカラーフィルタを作製して、前記参照用カラーフィルタと色むらについて比較した。
【０１２２】
まず、インクジェットヘッドの洗浄を行うために、インクジェットヘッド５をインクジェットヘッド洗浄ゾーン８に移動させた。
【０１２３】
図１０において、インク供給タンク１２を加圧し、インクジェットヘッド５のノズルからインクを押し出すことで、ノズル内部の乾燥インクを除去した。
【０１２４】
次に、前記にて図７により説明した手順で、ステンレス製のシリンダー状の液膜形成部材８１を用いて、インクジェットヘッドの洗浄を行った。なお、この時、図７（ｃ）においてインクジェットヘッドのインク吐出面と液膜形成部材８１との距離Ｌ３を５００μｍとした。このようにして、インクジェットヘッドの各ノズルのインクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面２００の高さが均一となるようにした。
【０１２５】
次に、インクジェットヘッド５をワイピングゾーン９に移動させた。前記にて図８により説明した手順で、インクジェットヘッドのインク吐出面のワイピングを行った。
【０１２６】
このようにして、インクジェットヘッド５の洗浄を行った後、インクジェットヘッド５を印刷ゾーン７に移動させた。
【０１２７】
図１０の可動ステージ７２上に、前記ブラックマトリックスを形成した基板７１を固定し、インクジェットヘッドにより、前記の色むらのない吐出条件に基づいて赤、青、緑からなる着色インクの吐出を行い、カラーフィルタパタンを形成した後、２４０℃、２０分の条件にてオーブンで熱処理することにより、カラーフィルタを作製した。
【０１２８】
前記カラーフィルタを前記参照用カラーフィルタと比較したところ、色むらについては同等の品質の、色むらの無いカラーフィルタを得ることができた。
【０１２９】
＜比較例＞
次に、比較例として、本発明によるインクジェットヘッドの洗浄方法を用いたインクジェットヘッドの洗浄手段を組み込まないインクジェット印刷装置でカラーフィルタを作製して、色むらの発生の状態を評価した。
【０１３０】
図１０においてインクジェットヘッド５をインクジェットヘッド洗浄ゾーン８に移動させた。ただし、以下では、液膜形成部材８１を用いない前記の従来の洗浄方法によりインクジェットヘッド５を洗浄した。
【０１３１】
まず、図１０において、インク供給タンク１２を加圧し、インクジェットヘッド５のノズルからインクを押し出すことで、ノズル内部の乾燥インクを除去した。
【０１３２】
次に、図６（ｃ）のように、Ｚ’の方向に、インクを吸引し、図６（ｄ）に示すように、インクジェットヘッドのインク吐出面で、すべてのノズルからインクがはみでていないように、インクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面２００の高さを調整した。このとき、インクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面２００の高さは、ノズル毎に異なる高さとなった。
【０１３３】
次に、インクジェットヘッド５をワイピングゾーン９に移動させた。前記にて図８により説明した手順で、インクジェットヘッドのインク吐出面のワイピングを行った。
【０１３４】
このようにして、インクジェットヘッド５の洗浄を行った後、インクジェットヘッド５を印刷ゾーン７に移動させた。
【０１３５】
図１０の可動ステージ７２上に、前記ブラックマトリックスを形成した基板７１を固定し、インクジェットヘッドにより、前記の色むらのない吐出条件に基づいて赤、青、緑からなる着色インクの吐出を行い、カラーフィルタパタンを形成した後、２４０℃、２０分の条件にてオーブンで熱処理することにより、カラーフィルタを作製した。
【０１３６】
前記参照用カラーフィルタと色むらについて比較して評価した。その結果、比較例のカラーフィルタにおいては、色むらの不良が発生しており、色むらについて同等の品質のカラーフィルタを得ることができなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】水頭差を利用したインクジェット印刷装置の一例を示す説明図である。
【図２】ポンプを利用したインクジェット印刷装置の一例を示す説明図である。
【図３】カラーフィルタ用インクジェット印刷装置の一例を示す説明図である。
【図４】インクジェット印刷装置用インクジェットヘッドとインクジェットヘッドのノズルのメニスカスを説明する図である。
【図５】インクジェットヘッドの従来の洗浄方法を説明する図である。
【図６】インクジェットヘッドの従来の洗浄方法で不具合が発生する原因を説明する図である。
【図７】本発明によるインクジェットヘッドの洗浄方法とそれを用いた洗浄手段を説明する図である。
【図８】液膜形成部材の形状を説明する図である。
【図９】インクジェットヘッドをワイピング部材で拭き取るワイピング方法とワイピング手段を説明する図である。（ａ） インクジェットヘッドの平面図である。（ｂ） インクジェットヘッドとワイピング部材との関係を示す平面図である、（ｃ），（ｄ），（ｅ），（ｆ） インクジェットヘッドのワイピングを示す側面図である。
【図１０】本発明のインクジェットヘッドの洗浄方法を用いる洗浄手段を有することを特徴とするインクジェット印刷装置の一例を説明する図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１・・・・インク供給タンク
１１・・・水頭差を用いたインクジェット印刷装置のインク供給タンク
１２・・・ポンプを用いたインクジェット印刷装置のインク供給タンク
２・・・・インク
２１・・・インク液滴
２２・・・インク液滴
２３・・・インク液膜
２４・・・インク液膜
２５・・・インク液膜
３・・・・インク供給用チューブ
３１・・・インク供給用チューブ
３２・・・インク供給用チューブ
３３・・・インク供給用チューブ
３４・・・インク供給用チューブ
４・・・サブタンク
４１・・・サブタンクの大気開放部
５・・・インクジェットヘッド
５１・・・インクジェットヘッドのインク吐出面
５２・・・インクジェットヘッドのノズル
５３・・・インクジェットヘッドのA-A'における断面
５４・・・インクジェットヘッドのノズル表面
６・・・・ポンプ
６１・・・モータ
６２・・・切り替えバルブ
７・・・・印刷ゾーン
７１・・・基板
７２・・・可動ステージ
７３・・・テーブル
８・・・・インクジェットヘッド洗浄ゾーン
８１・・・液膜形成部材
８２・・・液膜形成部材固定軸接合部
８３・・・液膜形成部材固定軸
８４・・・液膜形成部材可動機構
９・・・・ワイピングゾーン
９１・・・ワイピング部材
９２・・・ワイピング部材可動機構
１０・・・液膜形成部材用ダンパー
１０１・・液膜形成部材用ダンパー
１０２・・液膜形成部材用ダンパー
１０３・・液膜形成部材用ダンパー１０１の可動機構
１０４・・液膜形成部材用ダンパー１０２の可動機構
２００・・・インクジェットヘッドからインクを吐出する際のインク面
２０１・・・インクの接触角の値が90°より小さな場合のメニスカス面
２０２・・・インクの接触角の値が90°より大きな場合のメニスカス面
３００・・・・インクジェットヘッドからのインクの吐出圧力
３０１・・・インクジェットヘッドとサブタンクとの水頭差による圧力
３０２・・・ポンプからのインクの送出圧力
３０３・・・インク供給タンクへの印加圧力
４００・・・・制御装置
４０１・・・差圧センサの差圧情報
４０２・・・可動ステージの位置情報
４０３１・・・ダンパー１０１の接触情報
４０３２・・・ダンパー１０２の接触情報
４０３３・・・液膜形成部材の位置情報
４０４・・・ワイピング部材の位置情報
４０５・・・切り替えバルブの状態情報
４１１・・・差圧センサの情報信号パス
４１２・・・印刷ゾーン関連情報信号パス
４１３・・・インクジェットヘッド洗浄ゾーン関連信号パス
４１４・・・ワイピングゾーン関連情報信号パス
４１５・・・切り替えバルブの状態情報信号パス
４２１・・・モータの制御信号パス
４２２・・・可動ステージの制御信号パス
４２３・・・液膜形成部材固定軸の制御信号パス
４２４・・・ワイピング部材の制御信号パス
４２５・・・切り替えバルブの制御信号パス
Ａ−Ａ'・・インクジェットヘッドの断面図の切断位置
Ｂ・・・・インクジェットヘッドのインク吐出面を示す方向
Ｃ・・・・インクジェットヘッドの側面図の方向
Ｄ・・・・インクジェットヘッドの平面図の方向
Ｅ・・・・インクジェットヘッドのワイピング部材の移動方向
Ｌ・・・・インクジェットヘッドのインク吐出面と液膜形成部材との距離
Ｌ１・・・液膜形成部材とインクジェットヘッドのインク液滴が接する前のインクジェットヘッドのインク吐出面と液膜形成部材との距離
Ｌ２・・・液膜形成部材とインクジェットヘッドの間にインク液膜が形成された状態でのインクジェットヘッドのインク吐出面と液膜形成部材との距離
Ｌ３・・・ダンパーで規定されたインクジェットヘッドのインク吐出面と液膜形成部材との距離
Ｌ４・・・液膜形成部材とインクジェットヘッドの間のインク液膜がきれた状態の場合のインクジェットヘッドのインク吐出面と液膜形成部材との距離
Ｗ・・・・インクジェットヘッド洗浄部
Ｘ，Ｘ’・・可動ステージの横方向の移動方向を示す
Ｙ、Ｙ’・・可動ステージの縦方向の移動方向を示す
Ｚ、Ｚ’・・上下の移動方向を示す
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェット印刷装置用のインクジェットヘッドの洗浄方法において、該インクジェットヘッドの複数のノズルからインクを押し出す工程と、押し出された該インクから成る液滴に液膜を形成するための液膜形成部材を接して液膜を形成する工程と、該インクを吸引して、複数の該ノズルのインク面をそれぞれ個別に形成する工程を有することを特徴とするインクジェットヘッドの洗浄方法。
【請求項２】
前記インクの前記インクジェットヘッドの前記ノズル表面での接触角の値θ１と、前記インクの前記液膜形成部材での接触角の値θ２が、ともに９０°以下の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法。
【請求項３】
前記θ１と前記θ２の値の関係が、θ１＞θ２の関係にあることを特徴とする請求項1または２に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法。
【請求項４】
前記インクジェットヘッドとの距離を一定に保つための機構を有する液膜形成部材を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法。
【請求項５】
前記洗浄方法において、複数の前記ノズルをワイピング部材により一括で拭く工程を有することを特徴とする請求項1〜４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法。
【請求項６】
請求項1〜５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法を用いる洗浄手段を有することを特徴とするインクジェット印刷装置。
【請求項１】
インクジェット印刷装置用のインクジェットヘッドの洗浄方法において、該インクジェットヘッドの複数のノズルからインクを押し出す工程と、押し出された該インクから成る液滴に液膜を形成するための液膜形成部材を接して液膜を形成する工程と、該インクを吸引して、複数の該ノズルのインク面をそれぞれ個別に形成する工程を有することを特徴とするインクジェットヘッドの洗浄方法。
【請求項２】
前記インクの前記インクジェットヘッドの前記ノズル表面での接触角の値θ１と、前記インクの前記液膜形成部材での接触角の値θ２が、ともに９０°以下の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法。
【請求項３】
前記θ１と前記θ２の値の関係が、θ１＞θ２の関係にあることを特徴とする請求項1または２に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法。
【請求項４】
前記インクジェットヘッドとの距離を一定に保つための機構を有する液膜形成部材を用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法。
【請求項５】
前記洗浄方法において、複数の前記ノズルをワイピング部材により一括で拭く工程を有することを特徴とする請求項1〜４のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法。
【請求項６】
請求項1〜５のいずれか１項に記載のインクジェットヘッドの洗浄方法を用いる洗浄手段を有することを特徴とするインクジェット印刷装置。
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１】
【図２】
【図３】
【図１０】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１】
【図２】
【図３】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−４６５８２（Ｐ２０１０−４６５８２Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１１５５４（Ｐ２００８−２１１５５４）
【出願日】平成２０年８月２０日（２００８．８．２０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２０日（２００８．８．２０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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