インクジェットヘッド再生方法及びインクジェットヘッド再生装置
【課題】ノズル穴のスペーサの固着により吐出不良や吐出不能を生じたインクジェットヘッドを、新たなインクジェットヘッドに交換することなく再生可能にする技術を提供する。
【解決手段】本発明は、スペーサを含有するスペーサ液を吐出するノズル穴５０を複数有するインクジェットヘッド５を再生させる方法である。インクジェットヘッド５の複数のノズル穴５０Ａ〜５０Ｄに対し、例えばマスクを介して個々にレーザー光２０を照射することにより、例えばノズル穴５０Ｂ内に固着した固着スペーサ１５を剥離する。レーザー光２０を照射した後は、ノズル穴５０Ｂ内から剥離された固着スペーサ１５を洗浄液によって洗い流して回収することもできる。
【解決手段】本発明は、スペーサを含有するスペーサ液を吐出するノズル穴５０を複数有するインクジェットヘッド５を再生させる方法である。インクジェットヘッド５の複数のノズル穴５０Ａ〜５０Ｄに対し、例えばマスクを介して個々にレーザー光２０を照射することにより、例えばノズル穴５０Ｂ内に固着した固着スペーサ１５を剥離する。レーザー光２０を照射した後は、ノズル穴５０Ｂ内から剥離された固着スペーサ１５を洗浄液によって洗い流して回収することもできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド再生方法及び再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶パネルに要求される応答特性、コントラスト、視野角は、液晶層の厚さに依存するところが大きい。このため、液晶材料が封入される一対の基板間の間隙にスペーサを介在させて液晶層の厚さを一定に保つよう制御している。
従来、このようなスペーサの形成方法としては、上記一対の基板のうち一方の基板上に、柱状のスペーサを形成する方法や球状のスペーサを散布する方法等が知られている。
【０００３】
しかし、スペーサを柱状に形成する方法は、フォトリソグラフィによる膜の形成およびエッチング等の工程が必要となり、工程数が多くコストと手間がかかるという問題がある。
また、球状のスペーサを基板上に散布する方法としては、スプレー噴霧する湿式散布方法と、圧搾ドライ窒素などの気流で粉体状スペーサを基板上に直接散布する乾式散布方法とがあるが、何れも画素領域にもスペーサが散布され、輝度の低下や輝度のむらが発生したり、基板上におけるスペーサ分布が不均一になり、基板間ギャップが不均一になる場合がある。
【０００４】
そこで、近年、カラーフィルタの非画素領域であるブラックマトリクスに局所的にインクジェット法で簡便にスペーサを形成する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
この方法は、溶媒に球状のスペーサを分散させたスペーサ含有インクを、インクジェットヘッドのノズルから基板のブラックマトリクス上に滴下した後、インク中の溶媒を蒸発させることにより、ブラックマトリクス上にスペーサを残存させるものである。
【０００５】
インクジェット法によるスペーサ形成方法において、インクジェット記録装置から吐出される液滴中には、複数のスペーサが含有されており、スペーサ部を形成する各領域に一滴ずつスペーサ部形成用塗工液が塗布されてスペーサ部が形成される。
通常、この種のスペーサは、基板上に固着させるためスペーサ表面に接着層が設けられているが、長期間使用をしていると、ノズル内にスペーサが固着し、吐出不良、吐出不能を引き起こす場合がある。
【０００６】
インクジェットヘッドのノズルは、微細であるため、吐出不良のノズルのみを補修することは困難であり、従来は新品の物に交換しなければならなかった。
インクジェットヘッドは高精度に製作されており、非常に高価であるが上述したように消耗品であるため、長く使用できる方法が検討されてきた。
なお、本発明に関連する先行技術文献としては、上述したものの他、例えば以下のようなものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２４０８３号公報
【特許文献２】特開２００８−２３３６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来の技術の課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ノズル穴のスペーサの固着により吐出不良や吐出不能を生じたインクジェットヘッドを、新たなインクジェットヘッドに交換することなく再生可能にする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた本発明は、スペーサを含有するスペーサ液を吐出するノズル穴を複数有するインクジェットヘッドを再生させる方法であって、前記インクジェットヘッドの複数のノズル穴に対し、個々にレーザー光を照射することにより、前記ノズル穴内に固着したスペーサを剥離する工程を有するインクジェットヘッド再生方法である。
本発明では、前記レーザー光を通過させるための透光部を有するマスクを介して当該レーザー光を照射する場合にも効果的である。
本発明では、前記インクジェットヘッドのノズル穴の径に対応して前記マスクの透光部の径を変更する工程を有する場合にも効果的である。
本発明では、前記インクジェットヘッドのノズル穴の画像を取り込んで所定の画像解析処理を行い、その結果に基づいて、前記スペーサが固着しているノズル穴のみに対してレーザー光を照射することも効果的である。
本発明では、前記マスクの透光部の径が、前記インクジェットヘッドのノズル穴の径より小さいマスクを用い、スポット径が前記マスクの透光部の径より大きいレーザー光を前記インクジェットヘッドのノズル穴に対してそれぞれ照射する工程を有する場合にも効果的である。
本発明では、前記レーザー光を照射した後、前記ノズル穴内から剥離されたスペーサを洗浄液によって洗い流して回収する洗浄回収工程を有することも効果的である。
本発明では、前記洗浄回収工程は、前記インクジェットヘッドのノズル穴から前記洗浄液を加圧吐出させる工程を有することも効果的である。
本発明では、前記洗浄工程は、前記レーザー光を照射した後の当該インクジェットヘッドを前記洗浄液に浸漬し、前記ノズル穴から前記洗浄液を吸引させる工程を有することも効果的である。
本発明は、スペーサを含有するスペーサ液を吐出するノズル穴を複数有するインクジェットヘッドを再生させるインクジェットヘッド再生装置であって、前記インクジェットヘッドを位置決め固定する支持台と、前記インクジェットヘッドのノズル穴に対してレーザー光を照射するレーザー光照射手段と、前記支持台と前記レーザー光照射手段との相対的な位置合わせを行う位置合わせ手段とを有するものである。
本発明では、前記インクジェットヘッドと前記レーザー照射手段との間に、前記レーザー光を通過させるための透光部を有するマスクが設けられている場合にも効果的である。
本発明では、前記マスクには、径の異なる複数の透光部が設けられ、前記レーザー光照射手段からのレーザー光を、当該複数の透光部のうち所望の透光部を通過させるように構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記支持台上に固定された前記インクジェットヘッドのノズル穴の画像を取り込む撮像手段と、当該撮像手段によって取り込まれた画像データを解析処理するための制御手段とを有し、当該制御手段にて得られた結果に基づいて前記レーザー光照射手段及び前記位置合わせ手段の動作を制御するように構成されている場合にも効果的である。
【００１０】
本発明方法の場合、例えば吐出不良の生じたインクジェットヘッドのノズル穴に対し、個々にレーザー光を照射してノズル穴内に固着したスペーサを剥離するようにしたことから、吐出不良や吐出不能を生じたインクジェットヘッドを、新たなインクジェットヘッドに交換することなく再生可能にすることができる。
【００１１】
本発明において、レーザー光を通過させるための透光部を有するマスクを介して当該レーザー光を照射するようにすれば、照射するレーザー光のスポット径を容易に調整することができる。その結果、例えば、照射するレーザー光のスポット径をインクジェットヘッドのノズル穴の径より小さくすることによって、インクジェットヘッド表面に撥液性膜が設けられている場合に、この撥液性膜に対するレーザー光の照射を回避することができ、撥液性膜の撥液性の低下を防止することができる。
【００１２】
この場合、インクジェットヘッドのノズル穴の径に対応してマスクの透光部の径を変更するようにすれば、種々の径のノズル穴を有するインクジェットヘッドに対し、確実且つ容易に、当該ノズル穴の径より小さいスポット径のレーザー光を照射することができるので、汎用性を広げることができる。
【００１３】
本発明において、インクジェットヘッドのノズル穴の画像を取り込んで所定の画像解析処理を行い、その結果に基づいて、スペーサが固着しているノズル穴のみに対してレーザー光を照射するようにすれば、ノズル穴に固着したスペーサの除去工程を簡素化することができ、これによりスペーサの除去工程を迅速且つ確実に行うことができる。
【００１４】
本発明において、マスクの透光部の径が、インクジェットヘッドのノズル穴の径より小さいマスクを用い、スポット径がマスクの透光部の径より大きいレーザー光をインクジェットヘッドのノズル穴に対してそれぞれ照射するようにすれば、ノズル穴に対する画像取り込みや画像解析処理等の複雑な処理を行う必要がなく、スペーサの除去工程を迅速且つ確実に行うことができるとともに、インクジェットヘッド再生装置の構成を簡素にすることができる。
【００１５】
本発明において、インクジェットヘッドのノズル穴に対してレーザー光を照射した後、このノズル穴内から剥離されたスペーサを洗浄液によって洗い流して回収するようにすれば、インクジェットヘッドのノズル穴に残ったスペーサを確実に除去することができる。加えて、スペーサを回収することにより、スペーサを再利用してその使用量を減らすことができる。
【００１６】
この場合、洗浄回収工程としては、インクジェットヘッドのノズル穴から洗浄液を加圧吐出させる工程、又は、レーザー光を照射した後のインクジェットヘッドを洗浄液に浸漬し、そのノズル穴から洗浄液を吸引させる工程のいずれをも採用することができる。また、これらの工程を併用することもできる。
一方、本発明装置によれば、上述したインクジェットヘッド再生方法を効率良く自動的に行うインクジェットヘッド再生装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ノズル穴のスペーサの固着により吐出不良や吐出不能を生じたインクジェットヘッドを、新たなインクジェットヘッドに交換することなく再生可能にする技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）：本発明方法の一例を模式的に示す説明図（ｂ）：図１（ａ）に示すインクジェットヘッドの縦断面図
【図２】本発明を実施するためのインクジェットヘッド再生装置の一例を示す斜視図
【図３】（ａ）（ｂ）：本実施の形態におけるマスクを用いたレーザー光の照射工程を示す断面図
【図４】（ａ）（ｂ）：複数の透光部を有するマスクの例を示す平面図
【図５】（ａ）：複数の透光部を有するマスクの他の例を示す平面図（ｂ）：図５（ａ）のマスクの縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明方法の一例を模式的に示す説明図、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すインクジェットヘッドの縦断面図である。
また、図２は、本発明を実施するためのインクジェットヘッド再生装置の一例を示す斜視図である。
図３（ａ）（ｂ）は、本実施の形態におけるマスクを用いたレーザー光の照射工程を示す断面図である。
【００２０】
図２に示すように、本実施の形態のインクジェットヘッド再生装置１は、ステージ２上において、水平ＸＹ方向に移動可能な支持台３を有するＸＹステージ４を備えている。
ＸＹステージ４の支持台３上には、インクジェットヘッド５が、複数のノズル穴５０（本実施の形態では、四つのノズル穴５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ）を上方に向けて位置決め固定されるようになっている。
【００２１】
支持台３の上方には、例えばインクジェットヘッド５の直上の位置に、レーザー光照射手段６と、板状の透光反射部材７が設けられている。そして、レーザー光照射手段６の照射部６ａから透光反射部材７を通過してインクジェットヘッド５に対してレーザー光２０が照射するように光学系１０が構成されている。
【００２２】
また、この光学系１０は、インクジェットヘッド５からの光２１が透光反射部材７によって反射されて撮像手段８に入射するように構成されている。
撮像手段８は、マイクロコンピュータやメモリ等を有する制御手段１１に電気的に接続されている。この制御手段１１は、撮像手段８によって取り込まれた画像データを解析する機能を有している。
【００２３】
また、制御手段１１は、ＸＹステージ４の制御部（図示せず）に電気的に接続され、撮像手段８によって取り込まれ解析された情報に基づいて、又は予め定められたシーケンスに基づいて支持台３を移動させるように構成されている。
このような構成を有する本実施の形態において、インクジェットヘッド５の再生を行う場合には、インクジェット印刷装置（図示せず）から取り外したインクジェットヘッド５を、図２に示すように、ＸＹステージ４の支持台３上に位置決め固定する。
【００２４】
そして、ＸＹステージ４を移動して、撮像手段８によってインクジェットヘッド５の各ノズル穴５０Ａ〜５０Ｄの画像を取り込み、制御手段１１において各画像を解析することにより、ノズル穴５０Ａ〜５０Ｄの内壁５１にスペーサが固着しているか否を判断し、吐出不良が生じているものを特定する。
この場合、各ノズル穴５０Ａ〜５０Ｄについて実際に吐出を行い、そのプリント結果に基づいて、ノズル穴５０Ａ〜５０Ｄのうち、吐出不良が生じているものを特定することもできる。
【００２５】
本実施の形態では、例えば、図１（ａ）（ｂ）に示すように、四つのノズル穴５０Ａ〜５０Ｄのうち、図中左から二つ目のノズル穴５０Ｂの内壁５ｂにスペーサが固着しているものとする（以下「固着スペーサ１５」という。）。
そして、このノズル穴５０Ｂに対してレーザー光照射手段６からレーザー光２０を照射する。なお、各ノズル穴５０Ａ〜５０Ｄの内部には、スペーサ液３０が充填されている場合があるが、本発明においては、このスペーサ液３０を排出した状態でレーザー光２０を照射することが好ましい。
【００２６】
スペーサ液３０がインクジェットヘッド５に充填された状態でレーザー光２０を照射すると、レーザー光２０が固着スペーサ１５ではなく、スペーサ液３０に吸収されるため、固着スペーサ１５の除去能力をより向上させる観点からは、スペーサ液３０が充填されていない状態で照射することが好ましい。
本発明の場合、特に限定されることはないが、固着スペーサ１５の除去能力をより向上させる観点からは、ノズル穴５０に対して直上の位置から、即ちノズル穴５０に対して垂直にレーザー光２０を照射することが好ましい。
【００２７】
また、本発明の場合、照射するレーザー光２０の波長は特に限定されることはないが、固着スペーサ１５の除去能力をより向上させる観点からは、固着スペーサ１５の構成材料に対する吸収されやすい波長のレーザー光２０を用いることが好ましい。
具体的には、例えば無機系のシリカ微粒子又は有機高分子系の微粒子からなるスペーサを使用する場合において、波長が２６６ｎｍ以上３５５ｎｍ以下のレーザー光２０を照射するように設定することが好ましい。
【００２８】
また、本発明の場合、照射するレーザー光２０の光エネルギーは特に限定されることはないが、１回の照射で固着スペーサ１５を剥離可能な照射強度で、かつ、インクジェットヘッド５表面のノズル穴５０内部に損傷を与えない照射強度とすることが好ましい。
この場合、レーザー光２０の照射回数は、１回でも複数回に分けて行ってもよい。
【００２９】
また、本発明の場合、照射するレーザー光２０のスポット径は特に限定されることはないが、インクジェットヘッド５のノズル穴５０側表面の撥液性膜５ａを保護する観点からは、レーザー光２０のスポット径がノズル穴５０の径より小さくなるようにすることが好ましい。
すなわち、インクジェットヘッド５のノズル穴５０側の表面には、例えば、図３（ａ）（ｂ）に示すように、例えばフッ素樹脂膜からなる撥液性膜５ａが形成されている場合があり、その場合、この撥液性膜５ａにレーザー光２０が照射されると、撥液性膜５ａの撥液性が低下するためである。
【００３０】
そして、照射するレーザー光２０のスポット径をノズル穴５０の径より小さくなるようにすれば、インクジェットヘッド５の撥液性膜５ａに対するレーザー光２０の照射を回避することができ、これにより撥液性膜５ａの撥液性の低下を防止することができる。
この場合、照射するレーザー光２０のスポット径を調整する手段としては、以下に説明するように、例えば、レーザー光２０を通過させるための透光部２５を有するマスク２２を好適に用いることができる。このようなマスク２２は、例えばレーザー光照射手段６と一体的に設けることができる。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、本実施の形態に用いるマスク２２は、例えば平板状の石英ガラス基板２３上に、例えばクロム（Ｃｒ）からなる遮光膜２４が形成されて構成されている。
ここで、石英ガラス基板２３は、透光性を有している。また、石英ガラス基板２３上に形成された遮光膜２４には、インクジェットヘッド５に設けられたノズル穴５０に対応する孔部分が形成され、これにより透光部２５が構成されている。
【００３２】
本発明の場合、マスク２２の遮光膜２４に設けられた透光部２５の大きさは特に限定されることはないが、上述したように照射するレーザー光２０のスポット径をノズル穴５０の径より小さくする観点からは、マスク２２の透光部２５の大きさ（径）をインクジェットヘッド５のノズル穴５０の大きさ（径）より小さくすることが好ましい。
【００３３】
このような構成を有する本実施の形態において、インクジェットヘッド５のノズル穴５０に対してレーザー光２０を照射する場合には、図３（ａ）に示すように、インクジェットヘッド５と、上述したレーザー光照射手段６との間にマスク２２を配置し、ＸＹステージ４を動作させて、インクジェットヘッド５のノズル穴５０（ここではノズル穴５０Ｂ）とマスク２２の透光部２５との位置合わせを行う。
そして、図３（ｂ）に示すように、レーザー光照射手段６からレーザー光２０を照射する。
【００３４】
本実施の形態では、照射されるレーザー光２０のスポット径がマスク２２の透光部２５（あるいはインクジェットヘッド５のノズル穴）より大きい場合であっても、マスク２２の透光部２５の大きさ（径）が、インクジェットヘッド５のノズル穴５０Ｂの大きさ（径）より小さいことから、インクジェットヘッド５表面の撥液性膜５ａにはレーザー光２０が照射されることがなく、レーザー光２０はインクジェットヘッド５のノズル穴５０Ｂ内に確実に入射する。
また、レーザー光２０の口径がマスク２２の透光部２５より小さい場合は、レーザー光２０をスキャンしてもよい。この場合は、マスク２２を設けることで、スキャンの動きを細かく制御する必要がなく、撥液性膜５ａにはレーザー光２０が照射されない。
【００３５】
以上の結果、レーザー光２０が照射された固着スペーサ１５は、レーザー光２０を吸収して、温度が上昇して膨張することにより、ノズル穴５０Ｂの内壁５１から固着スペーサ１５が剥離する（吹き飛ばされる）。
【００３６】
この場合、剥離した固着スペーサ１５は、全てノズル穴５０Ｂの外に排出されるとは限らず、また、他のノズル穴５０Ａ、５０Ｃ、５０Ｄに入り込むことも考えられるので、以下のような洗浄回収工程を行うことによって固着スペーサ１５を完全に除去することがより好ましい。加えて、固着スペーサ１５を回収することにより、スペーサを再利用してその使用量を減らすことができる。
【００３７】
まず、第１の洗浄回収工程としては、インクジェットヘッド再生装置１からインクジェットヘッド５を取り外し、図示しないインクジェット記録装置にインクジェットヘッド５を装着し、加圧によるインクの吐出動作を行うものである。
これにより、吐出されるインクと共に固着スペーサ１５がノズル穴５０から排出される。この場合、インクを収容可能な容器（図示せず）に対してインクを吐出することにより、固着スペーサ１５を回収することができる。
この方法は、固着スペーサ１５がインクジェットヘッド５内部を通過しないので、固着スペーサ１５がインクジェットヘッド５内部に残存することがない点でメリットがある。
【００３８】
次に、第２の洗浄回収工程としては、インクジェットヘッド再生装置１からインクジェットヘッド５を取り外し、図示しないインクジェット記録装置にインクジェットヘッド５を装着し、このインクジェットヘッド５を、例えばスペーサ液からなる洗浄液に浸漬する。
【００３９】
そして、この状態で、インクジェット記録装置を吸引動作させ、例えば廃液回収部（図示せず）にインクを送り込むことにより、固着スペーサ１５を回収することができる。
この方法は、固着スペーサ１５がノズル穴５０を通過しないので、複数の固着スペーサ１５が堆積してノズル穴５０を詰まらせることがない点でメリットがある。
【００４０】
なお、上述した第１の洗浄回収工程と第２の洗浄回収工程を併用することも可能である。
そして、洗浄回収工程の終了後には、公知の吐出検査装置を用いて吐出確認工程（カメラによる吐出状態観察、テストプリント等）を行う。
【００４１】
ここで、吐出不良のノズル穴５０から正常にスペーサ液が吐出された場合には、このインクジェットヘッド５を再度インクジェット記録装置に装着する。また、その状態を維持する雰囲気下でインクジェットヘッド５を保管する。
吐出不良のノズル穴５０から正常にスペーサ液が吐出されなかった場合には、再度上述した再生を行う。
【００４２】
以上述べたように本実施の形態によれば、吐出不良の生じたインクジェットヘッド５のノズル穴５０Ｂに対し、個々にレーザー光２０を照射してノズル穴５０Ｂ内に固着した固着スペーサ１５を剥離するようにしたことから、吐出不良や吐出不能を生じたインクジェットヘッド５を、新たなインクジェットヘッドに交換することなく再生可能にすることができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、インクジェットヘッド５のノズル穴５０の画像を取り込んで所定の画像解析処理を行い、その結果に基づいて、固着スペーサ１５が存在するノズル穴５０Ｂのみに対してレーザー光２０を照射することにより、ノズル穴５０Ｂ内の固着スペーサ１５の除去工程を簡素化することができ、これにより固着スペーサ１５の除去工程を迅速且つ確実に行うことができる。
【００４４】
一方、本実施の形態によれば、上述したインクジェットヘッド再生方法を効率良く自動的に行うインクジェットヘッド再生装置１を提供することができる。
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
【００４５】
例えば、上述の実施の形態においては、マスクに一つの透光部を設けた場合を例にとって説明したが、マスクに複数の透光部を設けることもできる。
図４（ａ）（ｂ）は、複数の透光部を有するマスクの例を示す平面図である。
この場合、例えば、図４（ａ）に示すマスク３０は、長方形状の石英ガラス基板３０ａに、上述した遮光膜２４を加工することにより、複数の透光部、本例では、六つの円形の透光部３１〜３６が、マスク３０の長手方向に一列に設けられている。
【００４６】
ここで、各透光部３１〜３６は、それぞれ異なる径を有するように、すなわち、透光部３１から透光部３６に向って徐々に径が小さくなるように構成されている。
本例のマスク３０は、例えばレーザー光照射手段６の照射部６ａに取り付けることができ、その取付状態でマスク３０の長手方向に移動できるように構成されている。そして、各透光部３１〜３６が、レーザー光照射手段６から照射されるレーザー光２０の光路上に位置するように配置されている。
【００４７】
このような構成によれば、マスク３０をその長手方向に移動させることにより、レーザー光照射手段６から照射されるレーザー光２０のスポット径を容易に変化させることができ、種々の径のノズル穴を有するインクジェットヘッドに対し、確実且つ容易に、当該ノズル穴径より小さいスポット径のレーザー光を照射することができる。また、これにより、汎用性を広げることができる。
【００４８】
一方、図４（ｂ）に示す例においては、真円形状の石英ガラス基板４０ａに、上述した遮光膜を加工することにより、複数の透光部、本例では、六つの円形の透光部４１〜４６が、マスク４０の円周方向において同心円上に一列に設けられている。
ここで、各透光部４１〜４６は、それぞれ異なる径を有するように、すなわち、透光部４１から透光部４６に向って徐々に径が小さくなるように構成されている。
【００４９】
本例のマスク４０は、例えばレーザー光照射手段６の照射部６ａに取り付けることができ、その取付状態でマスク４０の円周方向に回転可能に構成されている。そして、各透光部４１〜４６が、レーザー光照射手段６から照射されるレーザー光２０の光路上に位置するように配置されている。
【００５０】
このような構成によれば、マスク４０を円周方向に回転させることにより、レーザー光照射手段６から照射されるレーザー光２０のスポット径を容易に変化させることができ、種々の径のノズル穴を有するインクジェットヘッドに対し、確実且つ容易に、当該ノズル穴径より小さいスポット径のレーザー光を照射することができる。また、これにより、汎用性を広げることができる。
【００５１】
図５（ａ）は、複数の透光部を有するマスクの他の例を示す平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のマスクの縦断面図である。
図５（ａ）（ｂ）に示すように、本例に示すマスク６０は、上述した長方形状の石英ガラス基板２３上に、遮光膜２４を加工することにより、複数の透光部、本例では、六つの円形の透光部６１〜６６が、マスク６０の長手方向に一列に設けられている。
【００５２】
ここで、各透光部６１〜６６は、再生対象であるインクジェットヘッド５Ａのノズル穴５１〜５６より小さい同一径に形成されている。
また、マスク６０の各透光部６１〜６６のピッチは、再生対象であるインクジェットヘッド５Ａのノズル穴５１〜５６のピッチと同等となるように構成されている。
【００５３】
さらに、本例のマスク６０は、図５（ｂ）に示すように、再生対象であるインクジェットヘッド５Ａのノズル穴５１〜５６側の表面に、各ノズル穴５１〜５６に対してマスク６０の透光部６１〜６６を位置合わせした状態で装着されるように構成されている。
そして、このマスク６０は、上述したＸＹステージ４上においてインクジェットヘッド５Ａとともに固定され、ＸＹステージ４の動作によってインクジェットヘッド５Ａと共に水平（ＸＹ）方向に移動するようになっている。
【００５４】
本実施の形態において、インクジェットヘッド５Ａのノズル穴５１〜５６に対してレーザー光２０を照射する場合には、ＸＹステージ４に位置決め固定したインクジェットヘッド５Ａのノズル穴５１〜５６側の表面６０ａに、各ノズル穴５１〜５６に対して透光部６１〜６６を位置合わせした状態でマスク６０を装着する。
【００５５】
そして、ＸＹステージ４を移動して、撮像手段８によってインクジェットヘッド５Ａの各ノズル穴５１〜５６の画像を取り込み、制御手段１１において各画像を解析することにより、ノズル穴５１〜５６の内壁にスペーサが固着しているか否を判断し、吐出不良が生じているノズル穴を特定する。
【００５６】
本実施の形態では、例えば、図５（ｂ）に示すように、六つのノズル穴５１〜５６のうち、図中左から二つ目のノズル穴５２と右から二つ目のノズル穴５５に固着スペーサ１５が存在するものとする。
そして、これらのノズル穴５２、５５に対し、マスク６０の透光部６２、６５を介して、スポット径がマスク６０の透光部６２、６５の径より大きいレーザー光２０をそれぞれ照射する。
【００５７】
本実施の形態では、上述したように、マスク６０の透光部６１〜６６の径が、インクジェットヘッド５Ａのノズル穴５２、５５の径より小さいことから、インクジェットヘッド５Ａ表面の撥液性膜（図示せず）にはレーザー光２０が照射されることがなく、レーザー光２０はインクジェットヘッド５Ａのノズル穴５２、５５内に確実に入射する。
【００５８】
その結果、レーザー光２０が照射された固着スペーサ１５は、上述したようにレーザー光２０を吸収することによって、ノズル穴５２、５５の内壁から固着スペーサ１５が剥離する。
その後、上述した洗浄回収工程を行うことによって、インクジェットヘッド５Ａのノズル穴５１〜５６から固着スペーサ１５を完全に除去することができる。また、固着スペーサ１５を回収することにより、スペーサを再利用してその使用量を減らすことができる。
【００５９】
なお、本例の場合、マスク６０を用い、スポット径がマスク６０の透光部６１〜６６の径より大きいレーザー光２０をインクジェットヘッド５Ａのノズル穴５１〜５６に対してそれぞれ照射することもできる。
また、このマスク６０を用い、スポット径がマスク６０の透光部６１〜６６の径より小さいレーザー光２０を使用して、レーザー光２０をスキャンしながら照射しても良い。
【００６０】
さらに、上記実施の形態においては、レーザー光照射手段を固定し、ＸＹステージによってインクジェットヘッドをレーザー光照射手段に対して移動させるようにしたが、本発明はこれに限られず、インクジェットヘッドを固定し、レーザー光照射手段をインクジェットヘッドに対して移動させることもできるものである。
【符号の説明】
【００６１】
１…インクジェットヘッド再生装置、２…ステージ、３…支持台、４…ＸＹステージ、５…インクジェットヘッド、６…レーザー光照射手段、７…透光反射部材、８…撮像手段、１０…光学系、１１…制御手段、１５…固着スペーサ、２０…レーザー光、２２…マスク、２３…石英ガラス基板、２４…遮光膜、２５…透光部、５０（５０Ａ〜５０Ｄ）…ノズル穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド再生方法及び再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶パネルに要求される応答特性、コントラスト、視野角は、液晶層の厚さに依存するところが大きい。このため、液晶材料が封入される一対の基板間の間隙にスペーサを介在させて液晶層の厚さを一定に保つよう制御している。
従来、このようなスペーサの形成方法としては、上記一対の基板のうち一方の基板上に、柱状のスペーサを形成する方法や球状のスペーサを散布する方法等が知られている。
【０００３】
しかし、スペーサを柱状に形成する方法は、フォトリソグラフィによる膜の形成およびエッチング等の工程が必要となり、工程数が多くコストと手間がかかるという問題がある。
また、球状のスペーサを基板上に散布する方法としては、スプレー噴霧する湿式散布方法と、圧搾ドライ窒素などの気流で粉体状スペーサを基板上に直接散布する乾式散布方法とがあるが、何れも画素領域にもスペーサが散布され、輝度の低下や輝度のむらが発生したり、基板上におけるスペーサ分布が不均一になり、基板間ギャップが不均一になる場合がある。
【０００４】
そこで、近年、カラーフィルタの非画素領域であるブラックマトリクスに局所的にインクジェット法で簡便にスペーサを形成する技術が提案されている（例えば特許文献１参照）。
この方法は、溶媒に球状のスペーサを分散させたスペーサ含有インクを、インクジェットヘッドのノズルから基板のブラックマトリクス上に滴下した後、インク中の溶媒を蒸発させることにより、ブラックマトリクス上にスペーサを残存させるものである。
【０００５】
インクジェット法によるスペーサ形成方法において、インクジェット記録装置から吐出される液滴中には、複数のスペーサが含有されており、スペーサ部を形成する各領域に一滴ずつスペーサ部形成用塗工液が塗布されてスペーサ部が形成される。
通常、この種のスペーサは、基板上に固着させるためスペーサ表面に接着層が設けられているが、長期間使用をしていると、ノズル内にスペーサが固着し、吐出不良、吐出不能を引き起こす場合がある。
【０００６】
インクジェットヘッドのノズルは、微細であるため、吐出不良のノズルのみを補修することは困難であり、従来は新品の物に交換しなければならなかった。
インクジェットヘッドは高精度に製作されており、非常に高価であるが上述したように消耗品であるため、長く使用できる方法が検討されてきた。
なお、本発明に関連する先行技術文献としては、上述したものの他、例えば以下のようなものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−２４０８３号公報
【特許文献２】特開２００８−２３３６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような従来の技術の課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ノズル穴のスペーサの固着により吐出不良や吐出不能を生じたインクジェットヘッドを、新たなインクジェットヘッドに交換することなく再生可能にする技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた本発明は、スペーサを含有するスペーサ液を吐出するノズル穴を複数有するインクジェットヘッドを再生させる方法であって、前記インクジェットヘッドの複数のノズル穴に対し、個々にレーザー光を照射することにより、前記ノズル穴内に固着したスペーサを剥離する工程を有するインクジェットヘッド再生方法である。
本発明では、前記レーザー光を通過させるための透光部を有するマスクを介して当該レーザー光を照射する場合にも効果的である。
本発明では、前記インクジェットヘッドのノズル穴の径に対応して前記マスクの透光部の径を変更する工程を有する場合にも効果的である。
本発明では、前記インクジェットヘッドのノズル穴の画像を取り込んで所定の画像解析処理を行い、その結果に基づいて、前記スペーサが固着しているノズル穴のみに対してレーザー光を照射することも効果的である。
本発明では、前記マスクの透光部の径が、前記インクジェットヘッドのノズル穴の径より小さいマスクを用い、スポット径が前記マスクの透光部の径より大きいレーザー光を前記インクジェットヘッドのノズル穴に対してそれぞれ照射する工程を有する場合にも効果的である。
本発明では、前記レーザー光を照射した後、前記ノズル穴内から剥離されたスペーサを洗浄液によって洗い流して回収する洗浄回収工程を有することも効果的である。
本発明では、前記洗浄回収工程は、前記インクジェットヘッドのノズル穴から前記洗浄液を加圧吐出させる工程を有することも効果的である。
本発明では、前記洗浄工程は、前記レーザー光を照射した後の当該インクジェットヘッドを前記洗浄液に浸漬し、前記ノズル穴から前記洗浄液を吸引させる工程を有することも効果的である。
本発明は、スペーサを含有するスペーサ液を吐出するノズル穴を複数有するインクジェットヘッドを再生させるインクジェットヘッド再生装置であって、前記インクジェットヘッドを位置決め固定する支持台と、前記インクジェットヘッドのノズル穴に対してレーザー光を照射するレーザー光照射手段と、前記支持台と前記レーザー光照射手段との相対的な位置合わせを行う位置合わせ手段とを有するものである。
本発明では、前記インクジェットヘッドと前記レーザー照射手段との間に、前記レーザー光を通過させるための透光部を有するマスクが設けられている場合にも効果的である。
本発明では、前記マスクには、径の異なる複数の透光部が設けられ、前記レーザー光照射手段からのレーザー光を、当該複数の透光部のうち所望の透光部を通過させるように構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記支持台上に固定された前記インクジェットヘッドのノズル穴の画像を取り込む撮像手段と、当該撮像手段によって取り込まれた画像データを解析処理するための制御手段とを有し、当該制御手段にて得られた結果に基づいて前記レーザー光照射手段及び前記位置合わせ手段の動作を制御するように構成されている場合にも効果的である。
【００１０】
本発明方法の場合、例えば吐出不良の生じたインクジェットヘッドのノズル穴に対し、個々にレーザー光を照射してノズル穴内に固着したスペーサを剥離するようにしたことから、吐出不良や吐出不能を生じたインクジェットヘッドを、新たなインクジェットヘッドに交換することなく再生可能にすることができる。
【００１１】
本発明において、レーザー光を通過させるための透光部を有するマスクを介して当該レーザー光を照射するようにすれば、照射するレーザー光のスポット径を容易に調整することができる。その結果、例えば、照射するレーザー光のスポット径をインクジェットヘッドのノズル穴の径より小さくすることによって、インクジェットヘッド表面に撥液性膜が設けられている場合に、この撥液性膜に対するレーザー光の照射を回避することができ、撥液性膜の撥液性の低下を防止することができる。
【００１２】
この場合、インクジェットヘッドのノズル穴の径に対応してマスクの透光部の径を変更するようにすれば、種々の径のノズル穴を有するインクジェットヘッドに対し、確実且つ容易に、当該ノズル穴の径より小さいスポット径のレーザー光を照射することができるので、汎用性を広げることができる。
【００１３】
本発明において、インクジェットヘッドのノズル穴の画像を取り込んで所定の画像解析処理を行い、その結果に基づいて、スペーサが固着しているノズル穴のみに対してレーザー光を照射するようにすれば、ノズル穴に固着したスペーサの除去工程を簡素化することができ、これによりスペーサの除去工程を迅速且つ確実に行うことができる。
【００１４】
本発明において、マスクの透光部の径が、インクジェットヘッドのノズル穴の径より小さいマスクを用い、スポット径がマスクの透光部の径より大きいレーザー光をインクジェットヘッドのノズル穴に対してそれぞれ照射するようにすれば、ノズル穴に対する画像取り込みや画像解析処理等の複雑な処理を行う必要がなく、スペーサの除去工程を迅速且つ確実に行うことができるとともに、インクジェットヘッド再生装置の構成を簡素にすることができる。
【００１５】
本発明において、インクジェットヘッドのノズル穴に対してレーザー光を照射した後、このノズル穴内から剥離されたスペーサを洗浄液によって洗い流して回収するようにすれば、インクジェットヘッドのノズル穴に残ったスペーサを確実に除去することができる。加えて、スペーサを回収することにより、スペーサを再利用してその使用量を減らすことができる。
【００１６】
この場合、洗浄回収工程としては、インクジェットヘッドのノズル穴から洗浄液を加圧吐出させる工程、又は、レーザー光を照射した後のインクジェットヘッドを洗浄液に浸漬し、そのノズル穴から洗浄液を吸引させる工程のいずれをも採用することができる。また、これらの工程を併用することもできる。
一方、本発明装置によれば、上述したインクジェットヘッド再生方法を効率良く自動的に行うインクジェットヘッド再生装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ノズル穴のスペーサの固着により吐出不良や吐出不能を生じたインクジェットヘッドを、新たなインクジェットヘッドに交換することなく再生可能にする技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）：本発明方法の一例を模式的に示す説明図（ｂ）：図１（ａ）に示すインクジェットヘッドの縦断面図
【図２】本発明を実施するためのインクジェットヘッド再生装置の一例を示す斜視図
【図３】（ａ）（ｂ）：本実施の形態におけるマスクを用いたレーザー光の照射工程を示す断面図
【図４】（ａ）（ｂ）：複数の透光部を有するマスクの例を示す平面図
【図５】（ａ）：複数の透光部を有するマスクの他の例を示す平面図（ｂ）：図５（ａ）のマスクの縦断面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明方法の一例を模式的に示す説明図、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すインクジェットヘッドの縦断面図である。
また、図２は、本発明を実施するためのインクジェットヘッド再生装置の一例を示す斜視図である。
図３（ａ）（ｂ）は、本実施の形態におけるマスクを用いたレーザー光の照射工程を示す断面図である。
【００２０】
図２に示すように、本実施の形態のインクジェットヘッド再生装置１は、ステージ２上において、水平ＸＹ方向に移動可能な支持台３を有するＸＹステージ４を備えている。
ＸＹステージ４の支持台３上には、インクジェットヘッド５が、複数のノズル穴５０（本実施の形態では、四つのノズル穴５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄ）を上方に向けて位置決め固定されるようになっている。
【００２１】
支持台３の上方には、例えばインクジェットヘッド５の直上の位置に、レーザー光照射手段６と、板状の透光反射部材７が設けられている。そして、レーザー光照射手段６の照射部６ａから透光反射部材７を通過してインクジェットヘッド５に対してレーザー光２０が照射するように光学系１０が構成されている。
【００２２】
また、この光学系１０は、インクジェットヘッド５からの光２１が透光反射部材７によって反射されて撮像手段８に入射するように構成されている。
撮像手段８は、マイクロコンピュータやメモリ等を有する制御手段１１に電気的に接続されている。この制御手段１１は、撮像手段８によって取り込まれた画像データを解析する機能を有している。
【００２３】
また、制御手段１１は、ＸＹステージ４の制御部（図示せず）に電気的に接続され、撮像手段８によって取り込まれ解析された情報に基づいて、又は予め定められたシーケンスに基づいて支持台３を移動させるように構成されている。
このような構成を有する本実施の形態において、インクジェットヘッド５の再生を行う場合には、インクジェット印刷装置（図示せず）から取り外したインクジェットヘッド５を、図２に示すように、ＸＹステージ４の支持台３上に位置決め固定する。
【００２４】
そして、ＸＹステージ４を移動して、撮像手段８によってインクジェットヘッド５の各ノズル穴５０Ａ〜５０Ｄの画像を取り込み、制御手段１１において各画像を解析することにより、ノズル穴５０Ａ〜５０Ｄの内壁５１にスペーサが固着しているか否を判断し、吐出不良が生じているものを特定する。
この場合、各ノズル穴５０Ａ〜５０Ｄについて実際に吐出を行い、そのプリント結果に基づいて、ノズル穴５０Ａ〜５０Ｄのうち、吐出不良が生じているものを特定することもできる。
【００２５】
本実施の形態では、例えば、図１（ａ）（ｂ）に示すように、四つのノズル穴５０Ａ〜５０Ｄのうち、図中左から二つ目のノズル穴５０Ｂの内壁５ｂにスペーサが固着しているものとする（以下「固着スペーサ１５」という。）。
そして、このノズル穴５０Ｂに対してレーザー光照射手段６からレーザー光２０を照射する。なお、各ノズル穴５０Ａ〜５０Ｄの内部には、スペーサ液３０が充填されている場合があるが、本発明においては、このスペーサ液３０を排出した状態でレーザー光２０を照射することが好ましい。
【００２６】
スペーサ液３０がインクジェットヘッド５に充填された状態でレーザー光２０を照射すると、レーザー光２０が固着スペーサ１５ではなく、スペーサ液３０に吸収されるため、固着スペーサ１５の除去能力をより向上させる観点からは、スペーサ液３０が充填されていない状態で照射することが好ましい。
本発明の場合、特に限定されることはないが、固着スペーサ１５の除去能力をより向上させる観点からは、ノズル穴５０に対して直上の位置から、即ちノズル穴５０に対して垂直にレーザー光２０を照射することが好ましい。
【００２７】
また、本発明の場合、照射するレーザー光２０の波長は特に限定されることはないが、固着スペーサ１５の除去能力をより向上させる観点からは、固着スペーサ１５の構成材料に対する吸収されやすい波長のレーザー光２０を用いることが好ましい。
具体的には、例えば無機系のシリカ微粒子又は有機高分子系の微粒子からなるスペーサを使用する場合において、波長が２６６ｎｍ以上３５５ｎｍ以下のレーザー光２０を照射するように設定することが好ましい。
【００２８】
また、本発明の場合、照射するレーザー光２０の光エネルギーは特に限定されることはないが、１回の照射で固着スペーサ１５を剥離可能な照射強度で、かつ、インクジェットヘッド５表面のノズル穴５０内部に損傷を与えない照射強度とすることが好ましい。
この場合、レーザー光２０の照射回数は、１回でも複数回に分けて行ってもよい。
【００２９】
また、本発明の場合、照射するレーザー光２０のスポット径は特に限定されることはないが、インクジェットヘッド５のノズル穴５０側表面の撥液性膜５ａを保護する観点からは、レーザー光２０のスポット径がノズル穴５０の径より小さくなるようにすることが好ましい。
すなわち、インクジェットヘッド５のノズル穴５０側の表面には、例えば、図３（ａ）（ｂ）に示すように、例えばフッ素樹脂膜からなる撥液性膜５ａが形成されている場合があり、その場合、この撥液性膜５ａにレーザー光２０が照射されると、撥液性膜５ａの撥液性が低下するためである。
【００３０】
そして、照射するレーザー光２０のスポット径をノズル穴５０の径より小さくなるようにすれば、インクジェットヘッド５の撥液性膜５ａに対するレーザー光２０の照射を回避することができ、これにより撥液性膜５ａの撥液性の低下を防止することができる。
この場合、照射するレーザー光２０のスポット径を調整する手段としては、以下に説明するように、例えば、レーザー光２０を通過させるための透光部２５を有するマスク２２を好適に用いることができる。このようなマスク２２は、例えばレーザー光照射手段６と一体的に設けることができる。
【００３１】
図３（ａ）に示すように、本実施の形態に用いるマスク２２は、例えば平板状の石英ガラス基板２３上に、例えばクロム（Ｃｒ）からなる遮光膜２４が形成されて構成されている。
ここで、石英ガラス基板２３は、透光性を有している。また、石英ガラス基板２３上に形成された遮光膜２４には、インクジェットヘッド５に設けられたノズル穴５０に対応する孔部分が形成され、これにより透光部２５が構成されている。
【００３２】
本発明の場合、マスク２２の遮光膜２４に設けられた透光部２５の大きさは特に限定されることはないが、上述したように照射するレーザー光２０のスポット径をノズル穴５０の径より小さくする観点からは、マスク２２の透光部２５の大きさ（径）をインクジェットヘッド５のノズル穴５０の大きさ（径）より小さくすることが好ましい。
【００３３】
このような構成を有する本実施の形態において、インクジェットヘッド５のノズル穴５０に対してレーザー光２０を照射する場合には、図３（ａ）に示すように、インクジェットヘッド５と、上述したレーザー光照射手段６との間にマスク２２を配置し、ＸＹステージ４を動作させて、インクジェットヘッド５のノズル穴５０（ここではノズル穴５０Ｂ）とマスク２２の透光部２５との位置合わせを行う。
そして、図３（ｂ）に示すように、レーザー光照射手段６からレーザー光２０を照射する。
【００３４】
本実施の形態では、照射されるレーザー光２０のスポット径がマスク２２の透光部２５（あるいはインクジェットヘッド５のノズル穴）より大きい場合であっても、マスク２２の透光部２５の大きさ（径）が、インクジェットヘッド５のノズル穴５０Ｂの大きさ（径）より小さいことから、インクジェットヘッド５表面の撥液性膜５ａにはレーザー光２０が照射されることがなく、レーザー光２０はインクジェットヘッド５のノズル穴５０Ｂ内に確実に入射する。
また、レーザー光２０の口径がマスク２２の透光部２５より小さい場合は、レーザー光２０をスキャンしてもよい。この場合は、マスク２２を設けることで、スキャンの動きを細かく制御する必要がなく、撥液性膜５ａにはレーザー光２０が照射されない。
【００３５】
以上の結果、レーザー光２０が照射された固着スペーサ１５は、レーザー光２０を吸収して、温度が上昇して膨張することにより、ノズル穴５０Ｂの内壁５１から固着スペーサ１５が剥離する（吹き飛ばされる）。
【００３６】
この場合、剥離した固着スペーサ１５は、全てノズル穴５０Ｂの外に排出されるとは限らず、また、他のノズル穴５０Ａ、５０Ｃ、５０Ｄに入り込むことも考えられるので、以下のような洗浄回収工程を行うことによって固着スペーサ１５を完全に除去することがより好ましい。加えて、固着スペーサ１５を回収することにより、スペーサを再利用してその使用量を減らすことができる。
【００３７】
まず、第１の洗浄回収工程としては、インクジェットヘッド再生装置１からインクジェットヘッド５を取り外し、図示しないインクジェット記録装置にインクジェットヘッド５を装着し、加圧によるインクの吐出動作を行うものである。
これにより、吐出されるインクと共に固着スペーサ１５がノズル穴５０から排出される。この場合、インクを収容可能な容器（図示せず）に対してインクを吐出することにより、固着スペーサ１５を回収することができる。
この方法は、固着スペーサ１５がインクジェットヘッド５内部を通過しないので、固着スペーサ１５がインクジェットヘッド５内部に残存することがない点でメリットがある。
【００３８】
次に、第２の洗浄回収工程としては、インクジェットヘッド再生装置１からインクジェットヘッド５を取り外し、図示しないインクジェット記録装置にインクジェットヘッド５を装着し、このインクジェットヘッド５を、例えばスペーサ液からなる洗浄液に浸漬する。
【００３９】
そして、この状態で、インクジェット記録装置を吸引動作させ、例えば廃液回収部（図示せず）にインクを送り込むことにより、固着スペーサ１５を回収することができる。
この方法は、固着スペーサ１５がノズル穴５０を通過しないので、複数の固着スペーサ１５が堆積してノズル穴５０を詰まらせることがない点でメリットがある。
【００４０】
なお、上述した第１の洗浄回収工程と第２の洗浄回収工程を併用することも可能である。
そして、洗浄回収工程の終了後には、公知の吐出検査装置を用いて吐出確認工程（カメラによる吐出状態観察、テストプリント等）を行う。
【００４１】
ここで、吐出不良のノズル穴５０から正常にスペーサ液が吐出された場合には、このインクジェットヘッド５を再度インクジェット記録装置に装着する。また、その状態を維持する雰囲気下でインクジェットヘッド５を保管する。
吐出不良のノズル穴５０から正常にスペーサ液が吐出されなかった場合には、再度上述した再生を行う。
【００４２】
以上述べたように本実施の形態によれば、吐出不良の生じたインクジェットヘッド５のノズル穴５０Ｂに対し、個々にレーザー光２０を照射してノズル穴５０Ｂ内に固着した固着スペーサ１５を剥離するようにしたことから、吐出不良や吐出不能を生じたインクジェットヘッド５を、新たなインクジェットヘッドに交換することなく再生可能にすることができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、インクジェットヘッド５のノズル穴５０の画像を取り込んで所定の画像解析処理を行い、その結果に基づいて、固着スペーサ１５が存在するノズル穴５０Ｂのみに対してレーザー光２０を照射することにより、ノズル穴５０Ｂ内の固着スペーサ１５の除去工程を簡素化することができ、これにより固着スペーサ１５の除去工程を迅速且つ確実に行うことができる。
【００４４】
一方、本実施の形態によれば、上述したインクジェットヘッド再生方法を効率良く自動的に行うインクジェットヘッド再生装置１を提供することができる。
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
【００４５】
例えば、上述の実施の形態においては、マスクに一つの透光部を設けた場合を例にとって説明したが、マスクに複数の透光部を設けることもできる。
図４（ａ）（ｂ）は、複数の透光部を有するマスクの例を示す平面図である。
この場合、例えば、図４（ａ）に示すマスク３０は、長方形状の石英ガラス基板３０ａに、上述した遮光膜２４を加工することにより、複数の透光部、本例では、六つの円形の透光部３１〜３６が、マスク３０の長手方向に一列に設けられている。
【００４６】
ここで、各透光部３１〜３６は、それぞれ異なる径を有するように、すなわち、透光部３１から透光部３６に向って徐々に径が小さくなるように構成されている。
本例のマスク３０は、例えばレーザー光照射手段６の照射部６ａに取り付けることができ、その取付状態でマスク３０の長手方向に移動できるように構成されている。そして、各透光部３１〜３６が、レーザー光照射手段６から照射されるレーザー光２０の光路上に位置するように配置されている。
【００４７】
このような構成によれば、マスク３０をその長手方向に移動させることにより、レーザー光照射手段６から照射されるレーザー光２０のスポット径を容易に変化させることができ、種々の径のノズル穴を有するインクジェットヘッドに対し、確実且つ容易に、当該ノズル穴径より小さいスポット径のレーザー光を照射することができる。また、これにより、汎用性を広げることができる。
【００４８】
一方、図４（ｂ）に示す例においては、真円形状の石英ガラス基板４０ａに、上述した遮光膜を加工することにより、複数の透光部、本例では、六つの円形の透光部４１〜４６が、マスク４０の円周方向において同心円上に一列に設けられている。
ここで、各透光部４１〜４６は、それぞれ異なる径を有するように、すなわち、透光部４１から透光部４６に向って徐々に径が小さくなるように構成されている。
【００４９】
本例のマスク４０は、例えばレーザー光照射手段６の照射部６ａに取り付けることができ、その取付状態でマスク４０の円周方向に回転可能に構成されている。そして、各透光部４１〜４６が、レーザー光照射手段６から照射されるレーザー光２０の光路上に位置するように配置されている。
【００５０】
このような構成によれば、マスク４０を円周方向に回転させることにより、レーザー光照射手段６から照射されるレーザー光２０のスポット径を容易に変化させることができ、種々の径のノズル穴を有するインクジェットヘッドに対し、確実且つ容易に、当該ノズル穴径より小さいスポット径のレーザー光を照射することができる。また、これにより、汎用性を広げることができる。
【００５１】
図５（ａ）は、複数の透光部を有するマスクの他の例を示す平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のマスクの縦断面図である。
図５（ａ）（ｂ）に示すように、本例に示すマスク６０は、上述した長方形状の石英ガラス基板２３上に、遮光膜２４を加工することにより、複数の透光部、本例では、六つの円形の透光部６１〜６６が、マスク６０の長手方向に一列に設けられている。
【００５２】
ここで、各透光部６１〜６６は、再生対象であるインクジェットヘッド５Ａのノズル穴５１〜５６より小さい同一径に形成されている。
また、マスク６０の各透光部６１〜６６のピッチは、再生対象であるインクジェットヘッド５Ａのノズル穴５１〜５６のピッチと同等となるように構成されている。
【００５３】
さらに、本例のマスク６０は、図５（ｂ）に示すように、再生対象であるインクジェットヘッド５Ａのノズル穴５１〜５６側の表面に、各ノズル穴５１〜５６に対してマスク６０の透光部６１〜６６を位置合わせした状態で装着されるように構成されている。
そして、このマスク６０は、上述したＸＹステージ４上においてインクジェットヘッド５Ａとともに固定され、ＸＹステージ４の動作によってインクジェットヘッド５Ａと共に水平（ＸＹ）方向に移動するようになっている。
【００５４】
本実施の形態において、インクジェットヘッド５Ａのノズル穴５１〜５６に対してレーザー光２０を照射する場合には、ＸＹステージ４に位置決め固定したインクジェットヘッド５Ａのノズル穴５１〜５６側の表面６０ａに、各ノズル穴５１〜５６に対して透光部６１〜６６を位置合わせした状態でマスク６０を装着する。
【００５５】
そして、ＸＹステージ４を移動して、撮像手段８によってインクジェットヘッド５Ａの各ノズル穴５１〜５６の画像を取り込み、制御手段１１において各画像を解析することにより、ノズル穴５１〜５６の内壁にスペーサが固着しているか否を判断し、吐出不良が生じているノズル穴を特定する。
【００５６】
本実施の形態では、例えば、図５（ｂ）に示すように、六つのノズル穴５１〜５６のうち、図中左から二つ目のノズル穴５２と右から二つ目のノズル穴５５に固着スペーサ１５が存在するものとする。
そして、これらのノズル穴５２、５５に対し、マスク６０の透光部６２、６５を介して、スポット径がマスク６０の透光部６２、６５の径より大きいレーザー光２０をそれぞれ照射する。
【００５７】
本実施の形態では、上述したように、マスク６０の透光部６１〜６６の径が、インクジェットヘッド５Ａのノズル穴５２、５５の径より小さいことから、インクジェットヘッド５Ａ表面の撥液性膜（図示せず）にはレーザー光２０が照射されることがなく、レーザー光２０はインクジェットヘッド５Ａのノズル穴５２、５５内に確実に入射する。
【００５８】
その結果、レーザー光２０が照射された固着スペーサ１５は、上述したようにレーザー光２０を吸収することによって、ノズル穴５２、５５の内壁から固着スペーサ１５が剥離する。
その後、上述した洗浄回収工程を行うことによって、インクジェットヘッド５Ａのノズル穴５１〜５６から固着スペーサ１５を完全に除去することができる。また、固着スペーサ１５を回収することにより、スペーサを再利用してその使用量を減らすことができる。
【００５９】
なお、本例の場合、マスク６０を用い、スポット径がマスク６０の透光部６１〜６６の径より大きいレーザー光２０をインクジェットヘッド５Ａのノズル穴５１〜５６に対してそれぞれ照射することもできる。
また、このマスク６０を用い、スポット径がマスク６０の透光部６１〜６６の径より小さいレーザー光２０を使用して、レーザー光２０をスキャンしながら照射しても良い。
【００６０】
さらに、上記実施の形態においては、レーザー光照射手段を固定し、ＸＹステージによってインクジェットヘッドをレーザー光照射手段に対して移動させるようにしたが、本発明はこれに限られず、インクジェットヘッドを固定し、レーザー光照射手段をインクジェットヘッドに対して移動させることもできるものである。
【符号の説明】
【００６１】
１…インクジェットヘッド再生装置、２…ステージ、３…支持台、４…ＸＹステージ、５…インクジェットヘッド、６…レーザー光照射手段、７…透光反射部材、８…撮像手段、１０…光学系、１１…制御手段、１５…固着スペーサ、２０…レーザー光、２２…マスク、２３…石英ガラス基板、２４…遮光膜、２５…透光部、５０（５０Ａ〜５０Ｄ）…ノズル穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スペーサを含有するスペーサ液を吐出するノズル穴を複数有するインクジェットヘッドを再生させる方法であって、
前記インクジェットヘッドの複数のノズル穴に対し、個々にレーザー光を照射することにより、前記ノズル穴内に固着したスペーサを剥離する工程を有するインクジェットヘッド再生方法。
【請求項２】
前記レーザー光を通過させるための透光部を有するマスクを介して当該レーザー光を照射する請求項１記載のインクジェットヘッド再生方法。
【請求項３】
前記インクジェットヘッドのノズル穴の径に対応して前記マスクの透光部の径を変更する工程を有する請求項２記載のインクジェットヘッド再生方法。
【請求項４】
前記インクジェットヘッドのノズル穴の画像を取り込んで所定の画像解析処理を行い、その結果に基づいて、前記スペーサが固着しているノズル穴のみに対してレーザー光を照射する請求項１乃至３のいずれか１項記載のインクジェットヘッド再生方法。
【請求項５】
前記マスクの透光部の径が、前記インクジェットヘッドのノズル穴の径より小さいマスクを用い、スポット径が前記マスクの透光部の径より大きいレーザー光を前記インクジェットヘッドのノズル穴に対してそれぞれ照射する工程を有する請求項１乃至３のいずれか１項記載のインクジェットヘッド再生方法。
【請求項６】
前記レーザー光を照射した後、前記ノズル穴内から剥離されたスペーサを洗浄液によって洗い流して回収する洗浄回収工程を有する請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクジェットヘッド再生方法。
【請求項７】
前記洗浄回収工程は、前記インクジェットヘッドのノズル穴から前記洗浄液を加圧吐出させる工程を有する請求項６記載のインクジェットヘッド再生方法。
【請求項８】
前記洗浄工程は、前記レーザー光を照射した後の当該インクジェットヘッドを前記洗浄液に浸漬し、前記ノズル穴から前記洗浄液を吸引させる工程を有する請求項６又は７のいずれか１項記載のインクジェットヘッド再生方法。
【請求項９】
スペーサを含有するスペーサ液を吐出するノズル穴を複数有するインクジェットヘッドを再生させるインクジェットヘッド再生装置であって、
前記インクジェットヘッドを位置決め固定する支持台と、
前記インクジェットヘッドのノズル穴に対してレーザー光を照射するレーザー光照射手段と、
前記支持台と前記レーザー光照射手段との相対的な位置合わせを行う位置合わせ手段とを有するインクジェットヘッド再生装置。
【請求項１０】
前記インクジェットヘッドと前記レーザー照射手段との間に、前記レーザー光を通過させるための透光部を有するマスクが設けられている請求項９記載のインクジェットヘッド再生装置。
【請求項１１】
前記マスクには、径の異なる複数の透光部が設けられ、前記レーザー光照射手段からのレーザー光を、当該複数の透光部のうち所望の透光部を通過させるように構成されている請求項１０記載のインクジェットヘッド再生装置。
【請求項１２】
前記支持台上に固定された前記インクジェットヘッドのノズル穴の画像を取り込む撮像手段と、当該撮像手段によって取り込まれた画像データを解析処理するための制御手段とを有し、当該制御手段にて得られた結果に基づいて前記レーザー光照射手段及び前記位置合わせ手段の動作を制御するように構成されている請求項９乃至１１のいずれか１項記載のインクジェットヘッド再生装置。
【請求項１】
スペーサを含有するスペーサ液を吐出するノズル穴を複数有するインクジェットヘッドを再生させる方法であって、
前記インクジェットヘッドの複数のノズル穴に対し、個々にレーザー光を照射することにより、前記ノズル穴内に固着したスペーサを剥離する工程を有するインクジェットヘッド再生方法。
【請求項２】
前記レーザー光を通過させるための透光部を有するマスクを介して当該レーザー光を照射する請求項１記載のインクジェットヘッド再生方法。
【請求項３】
前記インクジェットヘッドのノズル穴の径に対応して前記マスクの透光部の径を変更する工程を有する請求項２記載のインクジェットヘッド再生方法。
【請求項４】
前記インクジェットヘッドのノズル穴の画像を取り込んで所定の画像解析処理を行い、その結果に基づいて、前記スペーサが固着しているノズル穴のみに対してレーザー光を照射する請求項１乃至３のいずれか１項記載のインクジェットヘッド再生方法。
【請求項５】
前記マスクの透光部の径が、前記インクジェットヘッドのノズル穴の径より小さいマスクを用い、スポット径が前記マスクの透光部の径より大きいレーザー光を前記インクジェットヘッドのノズル穴に対してそれぞれ照射する工程を有する請求項１乃至３のいずれか１項記載のインクジェットヘッド再生方法。
【請求項６】
前記レーザー光を照射した後、前記ノズル穴内から剥離されたスペーサを洗浄液によって洗い流して回収する洗浄回収工程を有する請求項１乃至５のいずれか１項記載のインクジェットヘッド再生方法。
【請求項７】
前記洗浄回収工程は、前記インクジェットヘッドのノズル穴から前記洗浄液を加圧吐出させる工程を有する請求項６記載のインクジェットヘッド再生方法。
【請求項８】
前記洗浄工程は、前記レーザー光を照射した後の当該インクジェットヘッドを前記洗浄液に浸漬し、前記ノズル穴から前記洗浄液を吸引させる工程を有する請求項６又は７のいずれか１項記載のインクジェットヘッド再生方法。
【請求項９】
スペーサを含有するスペーサ液を吐出するノズル穴を複数有するインクジェットヘッドを再生させるインクジェットヘッド再生装置であって、
前記インクジェットヘッドを位置決め固定する支持台と、
前記インクジェットヘッドのノズル穴に対してレーザー光を照射するレーザー光照射手段と、
前記支持台と前記レーザー光照射手段との相対的な位置合わせを行う位置合わせ手段とを有するインクジェットヘッド再生装置。
【請求項１０】
前記インクジェットヘッドと前記レーザー照射手段との間に、前記レーザー光を通過させるための透光部を有するマスクが設けられている請求項９記載のインクジェットヘッド再生装置。
【請求項１１】
前記マスクには、径の異なる複数の透光部が設けられ、前記レーザー光照射手段からのレーザー光を、当該複数の透光部のうち所望の透光部を通過させるように構成されている請求項１０記載のインクジェットヘッド再生装置。
【請求項１２】
前記支持台上に固定された前記インクジェットヘッドのノズル穴の画像を取り込む撮像手段と、当該撮像手段によって取り込まれた画像データを解析処理するための制御手段とを有し、当該制御手段にて得られた結果に基づいて前記レーザー光照射手段及び前記位置合わせ手段の動作を制御するように構成されている請求項９乃至１１のいずれか１項記載のインクジェットヘッド再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２７６９８８（Ｐ２０１０−２７６９８８Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３１２３８（Ｐ２００９−１３１２３８）
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２９日（２００９．５．２９）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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