JP2008126193A

JP2008126193A - 検出装置、ワイピング装置及び描画装置並びに検出方法、ワイピング方法及び描画方法

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Publication number: JP2008126193A
Application number: JP2006316949A
Authority: JP
Inventors: Tomoki Kawase; 智己川瀬
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-11-24
Filing date: 2006-11-24
Publication date: 2008-06-05

Abstract

【課題】フラッシング処理に先立って簡易的にインクヘッドからインクの吐出が適切に行われているか否かを検査することができる検出装置、ワイピング装置及び描画装置並びに検出方法、ワイピング方法及び描画方法を提案する。
【解決手段】液滴吐出ヘッド３４にワイピングシート９２を当接しつつ相対移動させて液滴を拭き取るワイピング部９０の動作良否を検出する検査装置であって、ワイピングシート９２に拭き取られた液滴跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬを撮像する撮像部９８と、撮像した液滴跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬの面積を求める液滴跡面積演算部１４４と、を備える。
【選択図】図７

Description

本発明は、検出装置、ワイピング装置及び描画装置並びに検出方法、ワイピング方法及び描画方法に関する。

カラーフィルタ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）装置などの電気光学装置などを製造するために、液滴吐出装置が用いられている。液滴吐出装置は、インクジェットノズルから液滴を吐出・着弾させて薄膜を形成させるものである。その薄膜が画素をなす発光層又は電極などとなる。

カラーフィルタや有機ＥＬ装置等を製造する場合には、インクジェットヘッドから所定量の液滴を所定位置に正確に吐出するため、定期的にまたは随時にインクジェットヘッドの整備を行う必要がある。
具体的には、液滴吐出装置は、キャッピングユニット、ワイプユニット（クリーニングユニット）、フラッシングユニットなどを備え、インクジェットヘッドのキャッピングやノズルの吸引、インク吐出面のワイピング、更に液滴の吐出状況を確認等するフラッシングを行っている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２４８９２６号公報

上述したように、ガラス基板に対してインクを吐出する際には、ガラス基板への吐出の直前にフラッシング処理を行って、全てのインクヘッドノズルからインクが適切に吐出されているか否か（ノズル目詰まりがないか）を検査している。
しかしながら、大型テレビジョン用のカラーフィルタを製造する液滴吐出装置には、インクヘッドノズルが数千以上あり、更に基板の大型化に伴ってノズル数が増大する傾向にるため、フラッシング処理に長時間を要してカラーフィルタの製造効率を低下させてしまうという問題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、フラッシング処理に先立って簡易的にインクヘッドからインクの吐出が適切に行われているか否かを検査することができる検出装置、ワイピング装置及び描画装置並びに検出方法、ワイピング方法及び描画方法を提案することを目的とする。

本発明に係る検出装置、ワイピング装置及び描画装置並びに検出方法、ワイピング方法及び描画方法では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、液滴吐出ヘッドにワイピングシートを当接しつつ相対移動させて液滴を拭き取るワイピング部の動作良否を検出する検査装置であって、ワイピングシートに拭き取られた液滴跡を撮像する撮像部と、撮像した液滴跡の面積を求める液滴跡面積演算部と、を備えることを特徴とする。

第２の発明は、液滴吐出ヘッドにワイピングシートを当接しつつ相対移動させて液滴を拭き取るワイピング装置であって、第１の発明に係る検査装置と、前記検査装置により検出された液滴跡面積が予め設定された閾値よりも小さい場合には前記ワイピングシートによるワイピング処理を停止させるワイピング処理部と、を備えることを特徴とする。

また、前記閾値は、液滴の種類毎に設定されることを特徴とする。
また、前記閾値は、既に測定された液滴跡の平均面積の５０％以下に設定されることを特徴とする。

第３の発明は、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して描画対象の所定領域に描画する描画装置であって、第２の発明に係るワイピング装置を備えることを特徴とする。

第４の発明は、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して描画対象の所定領域に描画する描画装置であって、前記液滴吐出ヘッドにワイピングシートを当接しつつ相対移動させて液滴を拭き取るワイピング部と、第１の発明に係る検査装置と、前記液滴吐出ヘッドから液滴を吐出してノズル詰まりを検出するフラッシング部と、前記検査装置により検出された液滴跡面積が予め設定された閾値よりも小さい場合には前記フラッシング部によるフラッシングを回避する制御部と、を備えることを特徴とする。

また、前記閾値は、液滴の種類毎に設定されることを特徴とする。
前記閾値は、既に測定された液滴跡の平均面積の５０％以下に設定されることを特徴とする。

第５の発明は、液滴吐出ヘッドにワイピングシートを当接しつつ相対移動させて液滴を拭き取るワイピング部の動作良否を検出する検査方法であって、ワイピングシートに拭き取られた液滴跡を撮像して該液滴跡の面積を求めることを特徴とする。

第６の発明は、液滴吐出ヘッドにワイピングシートを当接しつつ相対移動させて液滴を拭き取るワイピング方法であって、ワイピングシートに拭き取られた液滴跡を撮像して該液滴跡の面積を求める検出工程と、検出された液滴跡面積が予め設定された閾値よりも小さい場合には前記ワイピングシートによるワイピング処理を停止させる工程と、を有することを特徴とする。

第７の発明は、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して描画対象の所定領域に描画する描画方法であって、前記液滴吐出ヘッドの整備工程として、第６の発明に係るワイピング方法を実施することを特徴とする。

第８の発明は、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して描画対象の所定領域に描画する描画方法であって、前記液滴吐出ヘッドに吸引キャップを当接して液滴を吸引する第一キャッピング工程と、前記液滴吐出ヘッドにワイピングシートを当接しつつ相対移動させて液滴を拭き取るワイピング工程と、ワイピングシートに拭き取られた液滴跡を撮像して、その液滴跡の面積を求める検出工程と、検出された液滴跡面積が予め設定された閾値よりも小さい場合には前記液滴吐出ヘッドに対して再度キャッピングを行う第二キャッピング工程と、を有することを特徴とする。

以下、本発明に係る検出装置、ワイピング装置及び描画装置並びに検出方法、ワイピング方法及び描画方法の実施形態について図を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

［カラーフィルタ製造装置］
図１は、本実施形態のカラーフィルタ製造装置の概略構成図であり、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の着色層を備えたカラーフィルタを製造するための装置である。
カラーフィルタ製造装置１は、上流側からインク受容層形成装置２、着色層形成装置４、本焼成装置６（加熱装置）の順に配置されたものである。
このカラーフィルタ製造装置１には、Ｒ，Ｇ，Ｂの各着色層のパターンを区画する隔壁（バンクとも言う）が形成されたガラス、プラスチック等からなる透明基板（基板）が供給される。
インク受容層形成装置２は、隔壁で区画された領域内に樹脂組成物からなるインク受容層を下地層として形成するための装置である。着色層形成装置４は、後に着色層となるＲ、Ｇ、Ｂのインクからなる液状体を塗布するための装置である。本焼成装置６は、塗布後のＲ、Ｇ、Ｂのインクからなる液状体を一括して加熱、焼成するための装置である。

着色層形成装置４には、上流側から下流側（図１における右側から左側）に向けて、給材部６１、表面改質部６２、描画部６３、検査部６４、仮焼成部６５、除材部６６が備えられている。
大まかな処理の流れとしては、給材部６１から供給された描画前の基板に対し、表面改質部６２において親液処理、撥液処理が施され、描画部６３において隔壁で区画された所定の領域にＲ，Ｇ，Ｂのインクが吐出・描画される。次いで、検査部６４において描画状態が検査され、仮焼成部６５でインクの仮焼成が施された後、描画後の基板が除材部６６により排出される。
本装置において、これら各部は基板の流れ方向に沿って直線状に配置されている。

［液滴吐出装置］
図２は、描画部６３の近傍のみを示す概略構成斜視図である。図３は、図２の左側面図である。
描画部６３においては、基板Ｓに対して描画を行う液滴吐出装置７２が設置されている。液滴吐出装置７２は、基板Ｓに対して液滴（液状体）を吐出することで描画を行う描画装置（液滴吐出装置本体）Ｂと、描画装置の＋Ｙ側に接続される整備ユニット８０と、描画装置Ｂと整備ユニット８０との間で後述する液滴吐出ヘッド３４を駆動させる（駆動処理する）駆動ユニット１７２と、を主体として構成されている。

図３に示すように、描画装置Ｂは、搬送方向であるＸ方向に移動可能なベース１５０と、ベース１５０上に載置され描画対象となる基板Ｓを吸着保持するテーブル７０と、下面側に複数個の液滴吐出ヘッドを備え、各液滴吐出ヘッドのノズルから下方の基板Ｓに対してインク滴（液滴）を吐出するＹ方向（基板Ｓの搬送方向と垂直方向）に延びるヘッドユニット７１とから概略構成されている。
ベース１５０上には、テーブル７０をθＺ方向（Ｚ軸周りの方向）に駆動するθ駆動装置１５１と、テーブル７０の＋Ｘ側に位置し液滴吐出ヘッドから予備吐出（フラッシング）が行われるフラッシングユニット１５２とが設けられている。これら描画装置Ｂは、基台１７０上に一体化された状態で設置される。

図４は、ヘッドユニット７１の底面図である。
ヘッドユニット７１は、相互に独立して移動するＹ方向に配列された複数（例えば７枚）のキャリッジ１５３を備えている。各キャリッジ１５３は、Ｘ方向に延びる矩形のプレート７４と、それぞれが複数（所定個数；ここでは１２個）の液滴吐出ヘッド３４を保持（支持）するヘッドキャリッジ（サブキャリッジ）７３と、ヘッドキャリッジ７３をプレート７４に対してθＺ方向に駆動するθ駆動装置１５４（図３参照）と、ヘッドキャリッジ７３をＺ方向に昇降させる昇降装置１５５（図３参照）とから構成されており、ヘッドキャリッジ１５３はθ駆動装置１５４及び昇降装置１５５を介してプレート７４に着脱自在に取り付けられている。

各液滴吐出ヘッド３４には、複数の液滴吐出ノズル（以下、ノズルと呼ぶ）が配列形成（例えば１２０個２列等）されている。なお、そのノズル列の配列方向をＹ方向に一致させて、各ヘッド３４がヘッドキャリッジ７３に固定されている。また、各ヘッド３４は、Ｙ方向に順次ずれた状態で階段状に配置されている。これにより、ヘッドユニット７１の全幅にわたって等ピッチでノズルが配置されている。また、ヘッドキャリッジ７３に固定されたヘッド３４は、Ｒのインクを吐出するヘッド３４Ｒ、Ｇのインクを吐出するヘッド３４Ｇ、Ｂのインクを吐出するヘッド３４Ｂの順に配列されている。
この構成により、ヘッドユニット７１は、基板Ｓの搬送方向と垂直方向に例えば数ｍにわたって、所定のピッチでＲ，Ｇ，Ｂのインク滴を吐出可能となっている。そして、ヘッド３４の配列方向と直交する方向に基板Ｓを搬送しつつインク滴を吐出することで、基板Ｓの全面にわたって所望のパターン形状でＲ，Ｇ，Ｂのインクを描画することができる。

図３に戻り、駆動ユニット１７２は、整備ユニット８０を挟んだＸ方向両側に、Ｙ方向に延在するように平行に配置された架台１５６に設けられたガイドレール１５７と、各プレート７４（すなわちキャリッジ１５３）をガイドレール１５７に沿って駆動するシャフト型リニアモータ１５８とを主体に構成されており、各架台１５６上には、液滴吐出ヘッド３４に接続されるインクケーブルやリニアモータ１５８（の可動子）に接続される電力供給線等を収容するためのケース１７１がＹ方向に沿って設置されている。

プレート７４のＸ方向両側にはリニアガイド７５、７５が設けられており、ガイドレール１５７に沿ってＹ方向に移動自在となっている。リニアモータ１５８は、各プレート７４の両側に設けられた円筒状の可動子１５９と、描画装置Ｂと整備ユニット８０とに亙ってＹ方向に沿って配置され各プレート７４の可動子１５９がそれぞれ挿通する固定子１６０とから構成される。本実施の形態では、可動子１５９がコイル体で構成され、固定子１６０が発磁体で構成されるムービングコイル型のリニアモータ１５８が用いられ、各可動子１５９に通電する電流を調整することにより、各キャリッジ１５３の位置を独立して制御できる。

描画装置Ｂにおいて描画を行うには、まず描画部のアライメント調整を行う必要がある。
そのアライメント調整を行うために、まず各ヘッドの各ノズルから描画前フラッシング（液滴の予備吐出）を行う。この描画前フラッシングは、基板Ｓを載置したテーブル７０を移動させる前に、基板Ｓ上の液滴吐出領域に対して行う。
次に、基板Ｓ上に吐出された液滴をＣＣＤ７８により撮影し、吐出位置および吐出径を算出する。そして、この吐出位置の算出結果に基づいて、描画部のアライメント調整を行う。Ｘ方向のアライメントは、各ノズルの液滴吐出タイミングを調整することによって行う。またＹ方向のアライメントは、リニアガイド７５により各プレート７４の位置を調整することによって行う。
ここで本実施形態のヘッドユニット７１では、複数のヘッドがグループごとに異なるヘッドキャリッジ７３に装着されているので、描画部のアライメント調整を簡単に行うことができる。なお、アライメント以外の描画前フラッシングや描画間フラッシングは、フラッシングユニット１５２に対して行われる。

［液滴吐出ヘッド］
図５（ａ）は液滴吐出ヘッドの構造説明図、図５（ｂ）は正面断面図である。
ヘッド３４は、例えばピエゾ素子によって液室を圧縮してその圧力波で液体を吐出させるもので、上述したように、一列または複数列に配列された複数のノズル１８を有している。
このヘッド３４の構造の一例を説明すると、ヘッド３４は、図５（ａ）に示すように、例えばステンレス製のノズルプレート１２と振動板１３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１４を介して接合したものである。ノズルプレート１２と振動板１３との間には、仕切部材１４によって複数の空間１５と液溜まり１６とが形成されている。各空間１５と液溜まり１６の内部はインクで満たされており、各空間１５と液溜まり１６とは供給口１７を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート１２には、空間１５からインクを噴射するためのノズル１８が形成されている。一方、振動板１３には、液溜まり１６にインクを供給するための孔１９が形成されている。

また、振動板１３の空間１５に対向する面と反対側の面上には、図５（ｂ）に示すように、圧電素子（ピエゾ素子）２０が接合されている。この圧電素子２０は、圧電材料を一対の電極２１で挟持したものであり、一対の電極２１に通電すると圧電材料が収縮するよう構成されたものである。
そして、このような構成のもとに圧電素子２０が接合されている振動板１３は、圧電素子２０と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間１５の容積が増大するようになっている。したがって、空間１５内に増大した容積分に相当するインクが、液溜まり１６から供給口１７を介して流入する。
また、このような状態から圧電素子２０への通電を解除すると、圧電素子２０と振動板１３はともに元の形状に戻る。したがって、空間１５も元の容積に戻ることから、空間１５内部のインクの圧力が上昇し、ノズル１８から基板に向けてインクの液滴Ｌが吐出される。

なお、ヘッド３４のインクジェット方式としては、前記の圧電素子２０を用いたピエゾジェットタイプ以外の方式でもよく、例えば、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いた方式を採用してもよい。

［整備ユニット］
図６は、整備ユニット８０の平面図である。図７は、図６のＣ−Ｃ線における正面断面図である。
整備ユニット８０は、ヘッドユニット７１におけるプレート７４の配列方向（Ｙ方向）の延長線上に設けられている（図２参照）。整備ユニット８０には、各ヘッドのインク吐出面を覆うキャップユニット８１と、各ヘッドのインク吐出面を拭うワイプユニット９０とが、隣接して形成されている。

キャップユニット８１は、前記ヘッドキャリッジに対応して、Ｙ方向に整列配置された複数のキャップキャリッジ８３を備えている。なお、各キャップキャリッジ８３はＺ方向（上下方向）に移動可能とされている。
そして、各キャップキャリッジ８３には、前記ヘッドに対応して、複数のキャップ８２が階段状に配置されている。このキャップ８２は、ヘッドのインク吐出面を覆うことにより、ヘッドにおけるノズル内のインクの乾燥を防止する保湿キャップとして機能するものである。

図７に示すように、キャップ８２は、その上面をヘッド３４のインク吐出面１２ａに当接させて使用する。そのため、キャップ８２の上面には凹部８４が形成されている。この凹部８４は、ヘッド３４に形成されたすべてのノズル１８を内包しうる大きさに形成されている。これにより、ヘッド３４のノズル１８とキャップ８２の上面との接触が回避され、各ノズル１８の開口部に形成されるインクのメニスカスが維持される。また、凹部８４を取り囲むキャップ８２の上面は面精度良く形成されている。これにより、ヘッド３４のインク吐出面１２ａに形成された各ノズル１８を密閉封止することができるようになっている。

なお、ワイプユニット９０寄りのキャップキャリッジ８３ａに配置されたキャップは、ヘッド３４におけるノズル内のインクを吸引可能な吸引キャップ８２ａとして機能するようになっている。吸引キャップ８２ａにおいては、凹部８４から外部のポンプ８６にかけて配管８８が形成されている。そして、このポンプ８６を運転することにより、凹部８４内の空気が吸引されて、各ノズル１８内のインクを吸引しうるようになっている。

ワイプユニット９０は、ワイピングシート９２によってヘッド３４のインク吐出面１２ａを拭うことにより、インク吐出面１２ａに付着したインク５４ａを除去するものである。ワイプユニット９０には、例えばポリエステルの織布等からなるワイピングシート９２が配置されている。このワイピングシート９２は、ヘッドキャリッジ７３に搭載されたヘッド群と同等以上の幅に形成されている（図４参照）。
また、図７に示すように、ワイプユニット９０には、ワイピングシート９２の繰り出しローラ９３および巻き取りローラ９６が配置されている。なお、繰り出しローラ９３はモータ等の駆動手段１４６により、巻き取りローラ９６は駆動手段１４８により、それぞれ回転駆動され、ワイピングシート９２が一定速度（例えば、１０ｃｍ／ｓ程度）で送られるようになっている。

また、繰り出しローラ９３と巻き取りローラ９６との間には、ガイドローラ９４と、ワイピングシート９２の弛み発生を防止するテンションローラ９５が配置されている。各ローラ９３，９４，９５，９６の回転軸は平行に配置され、ワイピングシート９２は繰り出しローラ９３からガイドローラ９４，テンションローラ９５を介して巻き取りローラ９６に巻き回されている。
また、ワイプユニット９０は、上下方向に移動可能に構成されており、これによりガイドローラ９４上のワイピングシート９２をヘッド３４のインク吐出面１２ａに当接させたり、離間させたりすることが可能となっている。

また、ガイドローラ９４とテンションローラ９５との間には、ワイピングシート９２により拭き取られて付着したインク（以下、インク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬという。）を撮像するＣＣＤカメラ９８が設けられている。このＣＣＤカメラ９８は、ワイピングシート９２の全幅にわたってインク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬを撮像可能に構成されている。
ＣＣＤカメラ９８により撮像された画像は、演算部１４４に送られる。演算部１４４は、撮像させたインク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬの面積を求める。更に、求められたインク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬの面積が、予め設定された閾値よりも小さい場合には、駆動手段１４６，１４８に向けて停止指令を出力したり、液滴吐出装置７２（描画装置Ｂ及び整備ユニット８０）の各種処理を制御する不図示の制御部に向けてエラー情報（インク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬの面積が閾値よりも小さいことを示す情報）を出力したりするようになっている。

なお、ＣＣＤカメラ９８は、ヘッドキャリッジ７３におけるヘッド３４の配置に対応して、エリアセンサ（面センサ）型のものを複数設けてもよい。
または、ラインセンサ（リニアセンサ）型のものをワイピングシート９２の幅方向に沿って配置してもよい。この場合には、ワイピングシート９２を繰り出しローラ９３及び巻き取りローラ９６により移動させながらインク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬを撮像する。

［描画装置の整備方法］
次に、上述した整備ユニット８０において、ヘッドユニット７１を整備する方法について説明する。
描画部６３の液滴吐出装置７２により基板Ｓに対して描画を行う場合には、描画処理（液滴吐出処理）に先立って、描画装置Ｂ（ヘッドユニット７１）の各液滴吐出ヘッド３４の複数のノズルに詰まり（ノズル詰まり）が存在しないか否かを検出する必要がある。いずれかの液滴吐出ヘッド３４にノズル詰まりが発生した場合には、基板Ｓに対して正確な描画を形成することができないからである。

そこで、各液滴吐出ヘッド３４に対して、キャッピング、ワイピングを行って、ノズル詰まりの除去を行う。そして、その後にフラッシングを行って、ノズル詰まりの除去が適切に行われたか、つまり、ノズル詰まりが残存していないかを検出する。この描画前のフラッシングでは、液滴の吐出位置に加えて吐出径を算出するので、各ヘッドにおけるノズル詰まりの有無が検出できる。
なお、定期フラッシング等においても、ノズル詰まりが検出される場合がある。この場合にも、キャッピング、ワイピングを行った後に、再度フラッシングを行う。

具体的には、図７に示すように、ノズル詰まりを検出する又はノズル詰まりが検出されたヘッド３４を、吸引キャップ８２ａの上方まで移動させる。なお、上述したように、各ヘッドキャリッジ７３は、独立してＹ方向に移動させることが可能である。このとき吸引対象となるヘッド３４よりも整備ユニット８０側に他のヘッド（キャリッジ１５３）が存在する場合はこれらのキャリッジ１５３も一体的に移動させる。
次に、吸引キャップ８２ａが搭載されたキャップキャリッジ８３を上昇させ、吸引キャップ８２ａの上面をヘッド３４のインク吐出面１２ａに当接させる。その際、ヘッド３４のすべてのノズル１８が、吸引キャップ８２ａの凹部８４に内包されるように、あらかじめ両者を位置決めしておく。これにより、ヘッド３４のすべてのノズル１８が、吸引キャップ８２ａにより密閉封止される。

次に、吸引キャップ８２ａに接続されたポンプ８６を運転する。このポンプ８６により、各キャップ８２における凹部８４内の空気が吸引されて、ヘッド３４のノズル１８が吸引される。これにより、ヘッド３４内のインクが各ノズル１８に導入されて、ノズル詰まりが解消される。なお、ヘッド３４のノズル１８を吸引すると、ノズル１８から若干のインクが凹部８４内に漏れ出すことになる。この漏れ出したインクは、ポンプ８６により図示しない廃液タンクに回収して再利用する。このとき、吸引対象ではない他のヘッドについては、保湿キャップ８２で密閉封止することにより、インク溶媒の蒸発を防いで増粘状態となることを回避する。

なお、ヘッド３４のノズル１８を吸引すると、ノズル１８から漏れ出したインクがヘッド３４のインク吐出面１２ａに付着することがある。そして、インク吐出面１２ａにおけるノズル１８の開口部周辺にインク５４ａが付着した状態でヘッド３４からインクを吐出すると、吐出されたインクの飛行曲がりが発生するおそれがある。そこで、ヘッド３４のノズル１８を吸引した後に、インク吐出面１２ａに付着したインク５４ａを除去するため、インク吐出面１２ａのワイピングを行う。

具体的には、図７に示すように、吸引後のヘッド３４をワイプユニット９０の上方まで移動させる。
次に、繰り出しローラ９３及び巻き取りローラ９６を回転させ、各ローラに沿ってワイピングシート９２を移動させる。更に、ワイプユニット９０を上昇させ、ガイドローラ９４の上のワイピングシート９２をインク吐出面１２ａに押し当てる。
すると、インク吐出面１２ａに付着したＲ，Ｇ，Ｂのインクが、ワイピングシート９２に吸収される。また、ワイピングシート９２をインク吐出面１２ａに当接させつつ移動させるので、フレッシュなワイピングシート９２によりインク吐出面１２ａが払拭される。
なお、ワイピングシート９２の送り方向と逆方向にヘッドキャリッジ７３を移動させてもよい。
以上により、インク吐出面１２ａに付着したインク５４ａが除去される。

ワイピングが完了すると、ワイプユニット９０を下降させる。ワイピングシート９２に拭き取られたＲ，Ｇ，Ｂのインクは、ワイピングシート９２に吸収されてインク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬを形成する。ワイプユニット９０は、更に、繰り出しローラ９３及び巻き取りローラ９６を回転させて、インク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬをＣＣＤカメラ９８の正面に移動させて、ＣＣＤカメラ９８によりこのインク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬを撮像する。

図８は、ワイピングシートの展開図である。なお、ワイピングシート９２の送り方向は図８の下方向である。
ワイピングシート９２の使用済み部分には、ヘッド３４と当接した領域にインク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬが形成されている。インク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬは、ヘッドキャリッジ７３におけるヘッド３４の配置に対応して階段状に分布している。インク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬは、ワイピングシート９２に吸着・拡散されて、ヘッド３４よりも大きな面積となっている。

上述したように、インク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬは、ＣＣＤカメラ９８により撮像される。そして、インク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬの面積が演算処理される。
例えば、ヘッド３４に目詰まりが残存していた場合には、そのヘッド３４に対応するインク跡ＲＬ´，ＧＬ´，ＢＬ´の面積は、他のインク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬの面積よりも小さくなる。したがって、この面積の大小をＣＣＤカメラ９８等を用いて検出することで、ヘッド３４に目詰まり（ヘッド３４の状態の良否）を簡易的・間接的に検出することができる。また、目詰まりが残存していたヘッド３４は、ワイピングシート９２のインク跡ＲＸの位置（端部から何番目であるか）により容易に特定される。
なお、ワイピング時に、ワイピングシート９２がヘッド３４に適切に当接していなかった場合にも、インク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬの面積が小さくなってしまう場合がある。この場合には、ワイピングが適切に行われていなかったのだから、ヘッド３４に目詰まりが残存している場合と同様に、ヘッド３４の状態が不良であると判断しても問題ない。

ところで、ワイピングシート９２に形成されるインク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬの形状・面積は、常に一定なものではない（ばらつきが大きい）。ワイピングシート９２の状態、インクの種類、吐出するインク量、ヘッド３４のインク吐出面１２ａの状態等の影響を受けるからである。
そこで、ヘッド３４の状態が不良であると判定する基準として、予め閾値を設定しておく。例えば、前回の描画処理にワイピングシート９２に形成されたインク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬの平均値を求めておき、その平均値の５０％を閾値として設定する。平均的なインク跡面積の半分程度の面積の場合には、そのヘッド３４の複数のノズルのいくつかには、何かしらの異常（ノズル目詰まり等）が発生している可能性が高いと考えられるからであり、また、誤判定の可能性が少なくなるからである。

また、閾値は、インクの種類、つまり、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に設定することが好ましい。これにより、より適切にヘッド３４の状態が不良を判定することが可能となる。
なお、基板Ｓに対してＲ，Ｇ，Ｂのインクを吐出（描画）して後述するカラーフィルタ５５を製造する場合には、その製造時（描画処理時）にはインク量を変化させることは殆どないので、Ｒ，Ｇ，Ｂ毎に閾値を設定しておけば十分にヘッド３４の状態を判定することができると考えられる。

そして、例えば、図４の左から３番目のヘッドキャリッジ７３のいずかのヘッド３４においてノズル詰まりが発生したと判断された場合には、以下に挙げる処理のいずれかを行う。
第１に、左から４番目のヘッドキャリッジ７３（ヘッド３４）に対するワイピングを停止する。この場合には、ノズル詰まりが発生した３番目のヘッドキャリッジ７３を取り外す等する保守点検処理を行ってもよい。
第２に、ノズル詰まりが発生したヘッド３４（３番目のヘッドキャリッジ７３）のフラッシングを行うことなく、再度、３番目のヘッドキャリッジ７３のキャッピング（第二キャッピング工程）を実施する。これにより、３番目のヘッドキャリッジ７３のヘッド３４に発生したノズル詰まりを解消させることが可能となる。この場合には、４番目以降のヘッドキャリッジ７３に対するワイピングを続行した後に、３番目のヘッドキャリッジ７３に対するキャッピング（第二キャッピング工程）を実施してもよいし、
３番目のヘッドキャリッジ７３に対するキャッピング（第二キャッピング工程）を実施した後に、３番目及び４番目以降のヘッドキャリッジ７３対するワイピングを再開してもよい。

つまり、３番目のヘッドキャリッジ７３のいずかのヘッド３４においてノズル詰まりが発生したと判断された場合には、３番目のヘッドキャリッジ７３のフラッシングを回避する。
上述したように、フラッシングでは、液滴を吐出して、その液滴の吐出位置や吐出径を算出するので、ノズルの数に比例して処理時間が長くなる。したがって、ノズル詰まりが発生したと判断されたヘッド３４を有する３番目のヘッドキャリッジ７３のフラッシングを行ってノズル詰まりを検出する時間を費やすことなく、即時に、３番目のヘッドキャリッジ７３に対してノズル詰まりを解消するための処理を施すことができる。

以上に詳述したように、本実施形態の検出装置、ワイピング装置及び描画装置並びに検出方法、ワイピング方法及び描画方法によれば、描画部６３の液滴吐出装置７２により基板Ｓに対して描画を行うに先立って、描画装置Ｂ（各ヘッドキャリッジ７３）の各液滴吐出ヘッド３４のワイピングの直後に、ノズル詰まりを簡易的・間接的に検出することで、フラッシングを行ってノズル詰まりを検出する時間を費やすことなく、即時にノズル詰まりを解消するための処理を施すことができる。したがって、効率的な補修処理、描画処理を行うことができる。

［カラーフィルタの製造方法］
次に、本実施形態のカラーフィルタ製造装置１を用いたカラーフィルタ５５の製造方法の一例を説明する。
図９は、基板Ｓにおけるカラーフィルタ領域５１の説明図である。
カラーフィルタ製造装置１を用いたカラーフィルタの製造方法は、生産性を高める観点から長方形状の基板Ｓ上に、複数個のカラーフィルタ領域５１をマトリクス状に形成する際に適用することができる。これらのカラーフィルタ領域５１は、後で基板Ｓを切断することにより、液晶表示装置に適合する個々のカラーフィルタ５５として用いることができる。
なお、各カラーフィルタ領域５１においては、図９に示したように、Ｒのインク、Ｇのインク、およびＢのインクをそれぞれ所定のパターン、本例では従来公知のストライプ型で形成して配置する。なお、この形成パターンとしては、ストライプ型のほかに、モザイク型やデルタ型あるいはスクウェア型等としてもよい。

図１０は、カラーフィルタ５５の製造方法の説明図である。
カラーフィルタ領域５１を形成するには、まず、図１０（ａ）に示すように、透明の基板Ｓの一方の面に対し、ブラックマトリクス５２を形成する。このブラックマトリクス５２を形成する際には、光透過性のない樹脂（好ましくは黒色樹脂）を、スピンコート等の方法で所定の厚さ（例えば２μｍ程度）に塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングする。このブラックマトリクス５２の格子で囲まれる最小の表示要素、すなわちフィルタエレメント５３については、例えばＸ軸方向の幅を３０μｍ、Ｙ軸方向の長さを１００μｍ程度とする。このブラックマトリクスは充分な高さを有しており、インク吐出時の隔壁として機能する。

次に、本実施形態のカラーフィルタ製造装置１におけるインク受容層形成装置の液滴吐出ヘッドから、図１０（ｂ）に示すようにインク受容層となる樹脂組成物を含有するインク滴５４を吐出し、これを基板Ｓ上に着弾させる。吐出するインク滴５４の量については、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮した十分な量とする。次いで、インク受容層形成装置の焼成部においてインク滴の焼成を行い、図１０（ｃ）に示すようなインク受容層６０とする。

次に、着色層形成装置の液滴吐出ヘッド３４から、図１０（ｄ）に示すようにＲのインク滴５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを吐出し、これを基板Ｓ上に着弾させる。吐出するインク滴５４の量については、加熱工程におけるインクの体積減少を考慮した十分な量とする。そして、図１０（ｅ）に示すように、Ｒ着色層５５Ｒ、Ｇ着色層５５Ｇ、Ｂ着色層５５Ｂを形成する。Ｒ着色層５５Ｒ、Ｇ着色層５５Ｇ、Ｂ着色層５５Ｂを形成した後、本焼成装置においてこれら着色層５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを一括して焼成する。

次いで、基板Ｓを平坦化し、かつ着色層５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂを保護するため、図１０（ｆ）に示すように各着色層５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂやブラックマトリクス５２を覆うオーバーコート膜（保護膜）５６を形成する。このオーバーコート膜５６の形成にあたっては、スピンコート法、ロールコート法、リッピング法等の方法を採用することもできるが、着色層５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂの場合と同様に液滴吐出装置を用いることもできる。

ところで、図１に示す本実施形態のカラーフィルタ製造装置１は、給材部６１と除材部６６とを結ぶ直線状の基板搬送ラインの途中に描画部６３を備え、基板Ｓの搬送方向と交差する方向に配列された液滴吐出ヘッドからインクを吐出することで、所望形状のパターンを形成するものである。つまり、描画前の基板Ｓを描画部６３の一端から供給し、描画後の基板Ｓを描画部６３の他端から排出する構成であるから、基板Ｓを描画部６３内に連続的に流すことができ、一方向のみの搬送中に複数の液滴吐出ヘッド３４を用いて一気に描画を行うことができる。そのため、１枚の基板を処理するのに必要なタクトタイムを短縮でき、生産性に優れた装置を実現することができる。また、給材部６１、描画部６３、および除材部６６が直線状に配列されているため、装置の占有スペースを縮小することができる。さらに、基板の搬送方向を変える機能を持つ搬送装置が不要となるので、装置構成を簡略化することができる。

［液晶装置］
次に、上記カラーフィルタ５５を備えた液晶装置３０の一実施形態を示す。
図１１は、パッシブマトリクス型の液晶装置３０の側面断面図である。
液晶装置３０は透過型のもので、一対のガラス基板３１、３２の間にＳＴＮ（Super Twisted Nematic）液晶等からなる液晶層３３が挟持されてなるものである。

一方のガラス基板３１には、その内面に上記カラーフィルタ５５が形成されている。カラーフィルタ５５は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色からなる着色層５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂが規則的に配列されて構成されたものである。なお、これらの着色層５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂ間には、ブラックマトリクス５２が形成されている。
そして、これらカラーフィルタ５５およびブラックマトリクス５２の上には、カラーフィルタ５５やブラックマトリクス５２によって形成される段差をなくしてこれを平坦化するため、オーバーコート膜（保護膜）５６が形成されている。オーバーコート膜５６の上には複数の電極３７がストライプ状に形成され、さらにその上には配向膜３８が形成されている。

他方のガラス基板３２には、その内面に、カラーフィルタ５５側の電極３７と直交するようにして、複数の電極３９がストライプ状に形成されており、これら電極３９上には、配向膜４０が形成されている。なお、前記カラーフィルタ５５の各着色層５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂは、それぞれ各ガラス基板３２上の電極３９、３７の交差する位置に配置されている。
また、電極３７、３９は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料によって形成されている。さらに、ガラス基板３２とカラーフィルタ５５の外面側にはそれぞれ偏光板（図示せず）が設けられ、ガラス基板３１、３２間にはこれら基板３１、３２間の間隔（セルギャップ）を一定に保持するためスペーサ４１が設けられている。さらに、これらガラス基板３１、３２間には液晶３３を封入するためのシール材４２が設けられている。

本実施形態の液晶装置３０では、上記カラーフィルタ製造装置１を用いて製造されるカラーフィルタ５５を適用しているため、安価で品質の良いカラー液晶表示装置を実現することができる。

［電子機器］
次に、上記液晶装置３０からなる表示手段を備えた電子機器の具体例について説明する。
図１２（ａ）〜（ｄ）は、上述の液晶装置３０を備える電子機器の例を示している。
図１２（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１２（ａ）において、携帯電話１０００は、上述した液晶装置３０を用いた表示部１００１を備える。
図１２（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１２（ｂ）において、時計１１００は、上述した液晶装置３０を用いた表示部１１０１を備える。
図１２（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１２（ｃ）において、情報処理装置１２００は、キーボードなどの入力部１２０２、上述した液晶装置３０を用いた表示部１２０６、情報処理装置本体（筐体）１２０４を備える。
図１２（ｄ）は、薄型大画面テレビの一例を示した斜視図である。図１２（ｄ）において、薄型大画面テレビ１３００は、薄型大画面テレビ本体（筐体）１３０２、スピーカーなどの音声出力部１３０４、上述した液晶装置３０を用いた表示部１３０６を備える。

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

例えば上記実施形態のカラーフィルタ製造装置１の細部の具体的な構成等に関しては適宜変更が可能である。

上記実施形態においては、ヘッドユニット７１が整備ユニット８０（ワイプユニット９０）の上方に移動する場合について説明したが、これに限らない。整備ユニット８０（ワイプユニット９０）がヘッドユニット７１の下方に移動する場合であってもよい。この場合には、カメラ９８は、ワイプユニット９０と共に移動しなくてもよい。例えば、ワイプユニット９０の待機位置や、待機位置とヘッドユニット７１との間（ヘッドユニット７１の移動経路上）にカメラ９８を設けて、ワイピングシート９２のインク跡ＲＬ，ＧＬ，ＢＬを撮像するようにしてもよい。

上記実施形態においては、ヘッドキャリッジ７３が１２個の液滴吐出ヘッド３４を保持（支持）する場合について説明したが、これは一例である。また、各液滴吐出ヘッド３４のノズル数も、一例である。
また、一つのヘッドキャリッジ７３に、赤インク５４Ｒを吐出するヘッド３４Ｒ、緑インク５４Ｇを吐出するヘッド３４Ｇ、青インク５４Ｂを吐出するヘッド３４Ｂが、順々に整列配置される場合について説明したが、これに限らない。例えば、着色層形成装置４を各色毎（計３台）に用意して、あるヘッドユニット７１（ヘッドキャリッジ７３）の液滴吐出ヘッド３４からは、同一色のインクの５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂを吐出するようにしてもよい。

また、上記実施形態では本発明の描画装置をカラーフィルタの製造に応用する例を挙げたが、カラーフィルタのみならず、有機ＥＬ素子等のデバイス形成技術、あるいは各種配線形成技術に適用することも可能である。

本実施形態のカラーフィルタ製造装置の概略構成図である。描画部の近傍のみを示す概略構成斜視図である。描画部の側面断面図である。ヘッドユニットの底面図である。液滴吐出ヘッドの説明図である。整備ユニットの平面図である。整備ユニットの正面断面図である。ワイピングシートの展開図である。基板におけるカラーフィルタ領域の説明図である。カラーフィルタの製造方法の説明図である。パッシブマトリクス型の液晶装置の側面断面図である。電子機器の一例を示した図である。

符号の説明

１…カラーフィルタ製造装置、４…着色層形成装置、１８…ノズル、３０…液晶装置、３４（３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ）…液滴吐出ヘッド、５１…カラーフィルタ領域、５５…カラーフィルタ、５５Ｒ，５５Ｇ，５５Ｂ…着色層、７２…液滴吐出装置、８０…整備ユニット、８１…キャップユニット、８２ａ…吸引キャップ（吸引キャップ）、９０…ワイプユニット（ワイピング部、ワイピング装置）、９２…ワイピングシート、９８…カメラ（撮像部、検出装置）、１４４…演算部（液滴跡面積演算部、ワイピング処理部）、１５２…フラッシングユニット（フラッシング部）、Ｂ…描画装置、ＲＬ，ＧＬ，ＢＬ…インク跡、Ｌ（５４）…インク滴（液滴）、Ｓ…基板（描画対象）

Claims

液滴吐出ヘッドにワイピングシートを当接しつつ相対移動させて液滴を拭き取るワイピング部の動作良否を検出する検査装置であって、
前記ワイピングシートに拭き取られた液滴跡を撮像する撮像部と、
撮像した液滴跡の面積を求める液滴跡面積演算部と、
を備えることを特徴とする検出装置。
液滴吐出ヘッドにワイピングシートを当接しつつ相対移動させて液滴を拭き取るワイピング装置であって、
請求項１に記載の検査装置と、
前記検査装置により検出された液滴跡面積が予め設定された閾値よりも小さい場合には前記ワイピングシートによるワイピング処理を停止させるワイピング処理部と、
を備えることを特徴とするワイピング装置。
前記閾値は、液滴の種類毎に設定されることを特徴とする請求項２に記載のワイピング装置。
前記閾値は、既に測定された液滴跡の平均面積の５０％以下に設定されることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のワイピング装置。
液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して描画対象の所定領域に描画する描画装置であって、
請求項２から請求項４のうちいずれか一項に記載のワイピング装置を備えることを特徴とする描画装置。
液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して描画対象の所定領域に描画する描画装置であって、
前記液滴吐出ヘッドにワイピングシートを当接しつつ相対移動させて液滴を拭き取るワイピング部と、
請求項１に記載の検査装置と、
前記液滴吐出ヘッドから液滴を吐出してノズル詰まりを検出するフラッシング部と、
前記検査装置により検出された液滴跡面積が予め設定された閾値よりも小さい場合には前記フラッシング部によるフラッシングを回避する制御部と、
を備えることを特徴とする描画装置。
前記閾値は、液滴の種類毎に設定されることを特徴とする請求項６に記載の描画装置。
前記閾値は、既に測定された液滴跡の平均面積の５０％以下に設定されることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の描画装置。
液滴吐出ヘッドにワイピングシートを当接しつつ相対移動させて液滴を拭き取るワイピング部の動作良否を検出する検査方法であって、
ワイピングシートに拭き取られた液滴跡を撮像して、その液滴跡の面積を求めることを特徴とする検出方法。
液滴吐出ヘッドにワイピングシートを当接しつつ相対移動させて液滴を拭き取るワイピング方法であって、
ワイピングシートに拭き取られた液滴跡を撮像して該液滴跡の面積を求める検出工程と、
検出された液滴跡面積が予め設定された閾値よりも小さい場合には前記ワイピングシートによるワイピング処理を停止させる工程と、
を有することを特徴とするワイピング方法。
前記閾値は、液滴の種類毎に設定されることを特徴とする請求項１０に記載のワイピング方法。
前記閾値は、既に測定された液滴跡の平均面積の５０％以下に設定されることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のワイピング方法。
液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して描画対象の所定領域に描画する描画方法であって、
前記液滴吐出ヘッドの整備工程として、請求項１０から請求項１２のうちいずれか一項に記載のワイピング方法を実施することを特徴とする描画方法。
液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して描画対象の所定領域に描画する描画方法であって、
前記液滴吐出ヘッドに吸引キャップを当接して液滴を吸引する第一キャッピング工程と、
前記液滴吐出ヘッドにワイピングシートを当接しつつ相対移動させて液滴を拭き取るワイピング工程と、
ワイピングシートに拭き取られた液滴跡を撮像して該液滴跡の面積を求める検出工程と、
検出された液滴跡面積が予め設定された閾値よりも小さい場合には前記液滴吐出ヘッドに対して再度キャッピングを行う第二キャッピング工程と、
を有することを特徴とする描画方法。
前記閾値は、液滴の種類毎に設定されることを特徴とする請求項１４に記載の描画方法。
前記閾値は、既に測定された液滴跡の平均面積の５０％以下に設定されることを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の描画方法。