インク吐出装置及びインク吐出制御方法
【課題】膜厚形状が均一で、品質が良好な膜を形成し、さらに、欠陥画素の修復時間を短縮することができるインク吐出装置及びインク吐出制御方法を提供する。
【解決手段】ヘッドの移動制御部２２と、インク吐出領域認識部３と、インク吐出タイミング制御部２３と、インク吐出液滴数演算部５とを備えていることにより、同一ノズル列内でインク吐出タイミングをずらし、インク吐出量を段階的に増加させることができる。これにより、インク着弾後のインク吐出領域の膜厚形状を全体として均一にすることができる。その結果、品質の良好な膜を形成することができる。また、ヘッド７は、複数のノズル１０を有するノズル列を備えているので、欠陥画素の修復時間を短縮することができる。
【解決手段】ヘッドの移動制御部２２と、インク吐出領域認識部３と、インク吐出タイミング制御部２３と、インク吐出液滴数演算部５とを備えていることにより、同一ノズル列内でインク吐出タイミングをずらし、インク吐出量を段階的に増加させることができる。これにより、インク着弾後のインク吐出領域の膜厚形状を全体として均一にすることができる。その結果、品質の良好な膜を形成することができる。また、ヘッド７は、複数のノズル１０を有するノズル列を備えているので、欠陥画素の修復時間を短縮することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルを備えるヘッドを用いて、媒体にインクを吐出するインク吐出装置およびその制御方法に関するものであり、特に、例えばカラーフィルタパネル（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ Ｐａｎｅｌ、以下「ＣＦパネル」と記載する）の画素に対して、迅速かつ正確にインクを吐出することにより、高品質な画素塗布を行う用途に好適に用いることができるインク吐出装置及びインク吐出制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクを吐出する技術は、民生用のプリンタに転用されるのみならず、液晶用のＣＦパネル生産装置、その他の生産装置にも幅広く転用されるようになってきており、その用途が多様化している。その一例として、インクを吐出する技術を利用して、基板上にパターンを形成するインクジェットパターニング技術が挙げられる。インクジェットパターニング技術は、インク吐出装置から微量のインクを噴射し、基板上に直接微細なパターンを印字する技術である。このインクジェットパターニング技術は、従来のフォトリソグラフィーによる真空プロセスを用いたパターン生成方法に代わり、脱真空プロセスに使用可能な技術として注目が高まっている。
【０００３】
そして、このインクジェットパターニング技術を用いたＣＦパネルを形成するためのインク吐出装置の開発が盛んに進められている。このインク吐出装置は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各色からなるインクを、ガラス基板上に形成されているＲＧＢ用画素領域内に着弾させることによって各画素を埋め、ＣＦパネルを形成する。このインク吐出装置は、特に、近年益々大面積化が進んでいる液晶用のＣＦパネル製造において用いられている。そして、このインク吐出装置は、その処理時間が厳重に管理され、一定の短時間で確実に処理を成し遂げることが要求される。さらに、液晶テレビ用途等では、特に高品質なＣＦパネルが要求される。
【０００４】
また、インクジェットパターニング技術は、画素の全面印刷技術としてのみならず、夾雑物の混入又は付着に起因して生じる欠陥画素を修復するための技術としても広く用いられている。例えば、隣接画素間でのインクの混色等による欠陥画素の場合、混色が発生した欠陥画素のインク層をレーザ装置等により取り除き、その取り除いた部分に再度指定された色のインクをインクジェットパターニング技術によって吐出して修復する方法が用いられている。
【０００５】
特許文献１では、画素にインク吐出して修復する際に、同一ノズルからインクをずらしながら重ねて吐出し、吐出されたインクの間隔を、吐出の前半部よりも吐出の後半部で狭める方法が示されている。具体的には、図９に示すように、吐出の前半部であるＢ−Ｃ間及びＣ−Ｄ間の幅を広くし、吐出の後半部であるＤ−Ｅ間及びＥ−Ｆ間の幅を狭くして吐出する方法が示されている。この方法により、先に吐出したインクドットに引き込まれるように後から吐出したインクドット液が吸い寄せられる現象を防止することが記載されている。
【特許文献１】特開平８−３２７８１６号公報（平成８年１２月１３日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のインク吐出装置では、画素の印字方向としてノズルを画素短辺方向に走査させて画素内にインクを吐出する際に、画素内に多くのノズルを割り当てるため、複数のノズルを有するヘッドを用いてそのヘッドを傾けてインクを吐出する場合がある。その場合、画素に先に到着したノズルから先に吐出したインクに、後に到着した他のノズルから後に吐出したインクが引き付けられるため、インク着弾後の画素の膜厚形状が不均一になる。その結果、品質の良好な膜を形成することができないという問題点を有している。
【０００７】
また、特許文献１に開示された方法は、画素の印字方向としてノズルを画素長辺方向に走査させて画素内にインクを吐出する際の、画素長辺方向の膜厚補正方法、すなわち、ノズルを走査させた方向の膜厚補正方法であるため、画素短辺方向に複数のノズルを有するヘッドを走査させる場合には、画素長辺方向の膜厚を補正することができない。
【０００８】
さらに、インクジェットパターニング技術が用いられるインク吐出装置により生産されるＣＦパネルを備えた液晶表示装置は、近年益々大型化しているので、膜厚形状が均一で品質が良好な膜を基板上に形成し、かつ、欠陥画素に対しては正確に位置調整を行い欠陥を修復して、高画質な画像を実現することが求められている。さらに、欠陥画素にインクを吐出することにより欠陥画素を修復する時間を短縮することは極めて重要である。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、膜厚形状が均一で、品質が良好な膜を形成し、さらに、欠陥画素の修復時間を短縮することができるインク吐出装置及びインク吐出制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、膜厚形状が均一で品質が良好な膜を形成し、欠陥画素の修復時間を短縮するために、インク吐出装置及びインク吐出制御方法において、ヘッドの移動方向の制御、インク吐出タイミングの制御及びインクの吐出量の制御を可能とすることを独自に見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明に係るインク吐出装置は、上記課題を解決するために、インクの吐出対象物である媒体に対して相対的に移動可能であり、媒体に対してインクを吐出可能とする複数のノズルがノズル列として設けられるヘッドを備えるインク吐出装置であって、さらに、上記ヘッドの移動方向を、ノズル列の配列方向に対して非平行な方向に移動可能とする制御を行う移動制御手段と、上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定手段と、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御手段と、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御手段とを備えることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記課題を解決するために、インクの吐出対象物である媒体に対して相対的に移動可能であり、媒体に対してインクを吐出可能とする複数のノズルがノズル列として設けられるヘッドから、インク吐出動作を制御するインク吐出制御方法であって、上記ヘッドは、ノズル列に対して非平行に移動可能になっているとともに、さらに、上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定ステップと、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御ステップと、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御ステップとを含むことを特徴としている。
【００１３】
上記の発明によれば、ヘッドの移動方向が、ヘッドに設けられたノズル列の配列方向と非平行になっていることから、ノズル列のうち吐出対象ノズル群に決定された各ノズルの中で、インク吐出に先後が生じ、同一ノズル列内でインク吐出タイミングをずらし、インク吐出量を段階的に増加させることができる。これにより、先に吐出したインクに、後に吐出したインクが引き付けられたとしても、先に吐出したインクの量より後に吐出したインクの量の方が多いことから、インク着弾後のインク吐出領域の膜厚形状を全体として均一にすることができる。その結果、品質の良好な膜を形成することができる。
【００１４】
また、上記の発明によれば、ヘッドは、複数のノズルを有するノズル列を設けているので、１つのノズルを設けたヘッドを用いる場合と比較すれば、欠陥画素の修復時間を短縮することができる。さらに、複数の各ノズルからのインク吐出量を少なくすることもできる。
【００１５】
また、本発明に係るインク吐出装置は、さらに、上記媒体において実際にインクを吐出する領域であるインク吐出領域を認識するインク吐出領域認識手段を備えており、上記吐出対象ノズル決定手段は、上記ノズル列に含まれ、認識されたインク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、吐出対象ノズル群として決定し、上記インク吐出タイミング制御手段およびインク吐出量制御手段は、それぞれ、インク吐出領域に先に到着したノズルを、最初にインクを吐出するノズルと決定し、順次、連続して並ぶ順番で各ノズルのインクの吐出タイミングおよびインク吐出量の変化を制御することが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、さらに、上記媒体において実際にインクを吐出する領域であるインク吐出領域を認識するインク吐出領域認識ステップを含んでおり、上記吐出対象ノズル決定ステップは、上記ノズル列に含まれ、認識されたインク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、吐出対象ノズル群として決定し、上記インク吐出タイミング制御ステップおよびインク吐出量制御ステップは、それぞれ、インク吐出領域に先に到着したノズルを、最初にインクを吐出するノズルと決定し、順次、連続して並ぶ順番で各ノズルのインクの吐出タイミングおよびインク吐出量の変化を制御することが好ましい。
【００１７】
これにより、ノズル列のうちインク吐出領域に割り当てられたノズル群の中でインク吐出領域への到達に先後が生じ、同一ノズル列内でインク吐出タイミングをずらし、インク吐出量を段階的に増加させることができる。つまり、インク吐出領域に先に到着したノズルからは少量のインクを先に吐出させ、後に到着した他のノズルからは多量のインクを後に吐出させることができる。
【００１８】
また、本発明に係るインク吐出装置は、上記インク吐出領域認識手段が、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方を認識可能としているとともに、上記インク吐出量制御手段は、上記吐出領域認識手段により認識された情報に基づいて、インク吐出量の変化を制御することが好ましい。
【００１９】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記インク吐出領域認識ステップが、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方を認識可能としているとともに、上記インク吐出量制御ステップは、上記吐出領域認識手段により認識された情報に基づいて、インク吐出量の変化を制御することが好ましい。
【００２０】
これにより、インク着弾後のインク吐出領域の膜厚形状を全体として均一にすることができる。その結果、品質の良好な膜を形成することができる。
【００２１】
また、本発明に係るインク吐出装置は、上記インク吐出量制御手段が、吐出されるインクの液滴量を変化させることで、インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出液滴数演算部であることが好ましい。
【００２２】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記インク吐出量制御ステップが、吐出されるインクの液滴量を変化させることで、インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出液滴数演算ステップであることが好ましい。
【００２３】
これにより、インク吐出量をより正確な割合で変化させることができる。
【００２４】
また、本発明に係るインク吐出装置は、上記移動制御手段が、ヘッドまたは媒体を、ノズル列の配列方向に対して傾斜する方向に移動する制御を行うことが好ましい。
【００２５】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、ヘッドまたは媒体が、ノズル列の配列方向に対して傾斜する方向に移動可能となっていることが好ましい。
【００２６】
これにより、ヘッドまたは媒体を、ノズル列の配列方向に対して直交する方向に移動させる場合と比較して、インク吐出領域に割り当てられるノズルの数を増加させることができる。その結果、欠陥画素の修復時間を短縮することができる。また、ヘッドまたは媒体を、インク吐出領域の短辺方向に移動させることで、インク吐出領域の長辺方向の膜厚補正をすることができる。その結果、ヘッドまたは媒体を、上記インク吐出領域の長辺方向に移動させて長辺方向の膜厚補正をする場合と比較して、欠陥画素の修復時間を短縮することができる。
【００２７】
また、本発明に係るインク吐出装置は、さらに、上記ヘッドまたは媒体のいずれかの傾斜角度を調整する角度調整手段を備えていることが好ましい。また、本発明に係るインク吐出装置は、上記角度調整手段が、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方に基づいて、ノズル列の配列方向に対するヘッドまたは媒体の傾斜角度を調整するとともに、調整された傾斜角度に基づいて、上記インク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、上記吐出対象ノズル群として決定する吐出対象ノズル決定手段を兼ねていることが好ましい。
【００２８】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、さらに、上記ヘッドまたは媒体のいずれかの傾斜角度を調整する角度調整ステップを含んでいることが好ましい。また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記角度調整ステップが、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方に基づいて、ノズル列の配列方向に対するヘッドまたは媒体の傾斜角度を調整するとともに、調整された傾斜角度に基づいて、上記インク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、上記吐出対象ノズル群として決定する吐出対象ノズル決定ステップを兼ねていることが好ましい。
【００２９】
これにより、インク吐出領域に割り当てられるノズルの数を制御することができる。
【００３０】
また、本発明に係るインク吐出装置は、さらに、少なくとも、上記角度調整手段により調整されるヘッドまたは媒体の傾斜角度と、上記インク吐出量制御手段により制御されるインク吐出量の段階的な変化とに基づき、インク吐出パターンを生成するインク吐出パターン生成手段を備えており、上記吐出対象ノズル群からのインクの吐出は、上記インク吐出パターンに基づいて行われることが好ましい。
【００３１】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、さらに、少なくとも、上記角度調整ステップにより調整されるヘッドまたは媒体の傾斜角度と、上記インク吐出量制御ステップにより制御されるインク吐出量の段階的な変化とに基づき、インク吐出パターンを生成するインク吐出パターン生成ステップを含んでおり、上記吐出対象ノズル群からのインクの吐出は、上記インク吐出パターンに基づいて行われることが好ましい。
【００３２】
これにより、生成したインク吐出パターンを用いてインク吐出タイミングを制御することができる。
【００３３】
また、本発明に係るインク吐出装置は、上記インク吐出タイミング制御手段が、インクの吐出タイミングを遅くする制御に、上記インク吐出パターン生成手段により生成されるインク吐出パターンを用いるとともに、上記ヘッドが、インク吐出タイミング制御手段からの制御信号と上記インク吐出パターンとに基づいてインクを吐出することが好ましい。
【００３４】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記インク吐出タイミング制御ステップが、インクの吐出タイミングを遅くする制御に、上記インク吐出パターン生成ステップにより生成されるインク吐出パターンを用いるとともに、上記ヘッドが、インク吐出タイミング制御ステップからの制御信号と上記インク吐出パターンとに基づいてインクを吐出することが好ましい。
【００３５】
これにより、インク吐出タイミングおよびインク吐出量をより正確な割合で変化させることができる。
【００３６】
また、本発明に係るインク吐出装置は、表示装置用カラーフィルタパネルの欠陥画素修復用に用いられることが好ましい。また、本発明に係るインク吐出装置は、上記カラーフィルタパネルが、液晶表示装置用であることが好ましい。
【００３７】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、表示装置用カラーフィルタパネルの欠陥画素修復用に用いられることが好ましい。また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記カラーフィルタパネルが、液晶表示装置用であることが好ましい。
【００３８】
液晶表示装置の用途では、特に高品質なＣＦパネルが要求されている。ここで、本発明に係るインク吐出装置およびインク吐出制御方法は、膜厚形状が均一で、品質が良好な膜を形成することができるので、液晶表示装置用ＣＦパネルの欠陥画素修復用に用いることができる。
【発明の効果】
【００３９】
以上のように、本発明に係るインク吐出装置は、上記ヘッドの移動方向を、ノズル列の配列方向に対して非平行な方向に移動可能とする制御を行う移動制御手段と、上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定手段と、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御手段と、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御手段とを備えるものである。
【００４０】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記ヘッドが、ノズル列に対して非平行に移動可能になっているとともに、さらに、上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定ステップと、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御ステップと、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御ステップとを含むものである。
【００４１】
それゆえ、先に吐出したインクに、後に吐出したインクが引き付けられたとしても、先に吐出したインクの量より後に吐出したインクの量の方が多いことから、インク着弾後のインク吐出領域の膜厚形状を全体として均一にすることができる。その結果、品質の良好な膜を形成することができるという効果を奏する。
【００４２】
また、ヘッドは、複数のノズルを有するノズル列を設けているので、１つのノズルを設けたヘッドを用いる場合と比較すれば、欠陥画素の修復時間を短縮することができるという効果を奏する。さらに、複数の各ノズルからのインク吐出量を少なくすることができるという効果も奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本発明の一実施形態について図１ないし図８に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００４４】
図１は、本発明の実施形態を示すものであり、インク吐出装置１の要部構成を示すブロック図である。図１に示すように、インク吐出装置１は、主として、インク吐出部２、インク吐出領域認識部（インク吐出領域認識手段）３、インク吐出順番決定部４、インク吐出液滴数演算部５、インク吐出パターン生成部（インク吐出パターン生成手段）６、ヘッドの角度制御部（角度調整手段）２１、ヘッドの移動制御部（移動制御手段）２２、インク吐出タイミング制御部（インク吐出タイミング制御手段）２３を備えている。
【００４５】
インク吐出部２は、ＣＦパネル上に発生した複数個の欠陥画素に対してインクを吐出するためのものである。インク吐出部２の詳細な構成については後述する。
【００４６】
インク吐出領域認識部３は、ＣＦパネル上に発生した複数個の欠陥画素の形状と位置とを認識するためのものである。例えば、インク吐出領域認識部３は、観察用カメラ等の撮像部を用いることにより、欠陥画素の形状及び位置を認識する。具体的には、インク吐出領域認識部３が欠陥画素の形状及び位置を認識する方法として、実際に撮像部を用いて直接媒体上に点在した欠陥画素の形状、大きさ及び位置を認識する方法や、事前にファイル等を用いて欠陥画素の形状、大きさ及び位置を記述し、それらの情報を電子データとして入手する方法等がある。
【００４７】
インク吐出順番決定部４は、インク吐出領域認識部３が認識した複数個の欠陥画素の形状と位置との情報に基づいて、複数個の欠陥画素を修復する順番を決定するためのものである。つまり、インク吐出順番決定部４は、複数個の欠陥画素の形状と位置との情報に基づいて、後述するヘッド７の走査回数を最小化し、処理時間を最短化することを目的として欠陥画素の修復順番を決定する。さらに、インク吐出順番決定部４は、ヘッド７の走査方向も決定する。
【００４８】
インク吐出液滴数演算部５は、インク吐出順番決定部４によって決定された修復順番及び後述するヘッド７の走査方向に基づいて、欠陥画素に割り当てられた各ノズル１０からのインク液滴量を決定するためのものである。つまり、インク吐出液滴数演算部５は、欠陥画素に割り当てられた各ノズル１０のうち一端のノズル１０から他の一端のノズル１０に向けて、インク液滴量を段階的に増加又は減少させるようにインク液滴量を決定する。
【００４９】
インク吐出パターン生成部６は、インク吐出領域認識部３が認識した欠陥画素の形状と位置、インク吐出順番決定部４によって決定された欠陥画素の修復順番並びに後述するヘッド７の走査方向、及び、インク吐出液滴数演算部５によって決定されたインク液滴量に基づいて、インクの吐出パターンを生成するためのものである。さらに、インク吐出パターン生成部６は、生成したインク吐出パターンをインク吐出タイミング信号としてインク吐出部２に出力する。そして、インク吐出部２の各ノズル１０は、インク吐出パターン生成部６から出力されたインク吐出タイミング信号に基づいて、複数個の欠陥画素に対してインクを吐出する。
【００５０】
ヘッドの角度制御部２１は、インク吐出領域認識部３が認識した欠陥画素の形状と位置に基づいて、後述するヘッド７に備えられているノズル列の角度を算出し、ヘッド７に備えられているノズル列の角度の変更を行うためのものである。そして、インク吐出パターン生成部６は、より具体的には、インク吐出領域認識部３が認識した欠陥画素の形状と位置、インク吐出順番決定部４によって決定された欠陥画素の修復順番並びにヘッド７の走査方向、インク吐出液滴数演算部５によって決定されたインク液滴量、及び、ヘッドの角度制御部２１によって決定されたヘッド７に備えられているノズル列の角度に基づいて、インクの吐出パターンを生成する。
【００５１】
ここで、ヘッド７に備えられているノズル列の角度について、以下のことが考えられる。ヘッド７に備えられているノズル列の角度とは、ヘッド７の移動方向に対して斜めに傾けられた角度のことをいう。
【００５２】
ヘッド７に備えられているノズル列の角度が大きい場合、例えば、４５度以上の場合には、その角度が小さい場合に比べて、個々のノズル間での印字幅はより大きくなり、欠陥画素に割り当てられるノズルの数はより少なくなる。そのため、欠陥画素を充填するために必要なインク量を確保するためには、ヘッド７を低速で移動させて、ヘッド７が欠陥画素上を通過する時間を長くするか、または、印加する電圧等を制御して、インク吐出部２が大きな液滴を吐出するように制御することが必要となる。逆に、ヘッド７に備えられている両端のノズル間での印字幅はより大きくなるため、両端のノズルを割り当てることにより、大きな欠陥画素に対してもインクの充填が可能となる。
【００５３】
一方、ヘッド７に備えられているノズル列の角度が小さい場合には、その角度が大きい場合に比べて、個々のノズル間での印字幅はより小さくなり、欠陥画素に割り当てられるノズルの数はより多くなる。そのため、ヘッド７を高速で移動させて、ヘッド７が欠陥画素上を通過する時間を短くしても、欠陥画素を充填するために必要なインク量を確保することが可能となる。逆に、ヘッド７に備えられている両端のノズル間での印字幅は小さくなるため、大きな欠陥画素に対しては両端のノズルを用いてもノズルを割り当てることができない。よって、インク充填時の十分なインクの広がり（濡れ性）が確保できない場合には、大きな欠陥画素に対してはインクの充填が不可能となる。
【００５４】
したがって、ヘッド７に備えられているノズル列の好ましい角度は、主として欠陥画素の大きさによって左右される。つまり、欠陥画素が小さい場合には、欠陥画素に多くのノズルを割り当てることができるように、その角度を小さくすることが好ましい。
【００５５】
一方、欠陥画素が大きい場合には、欠陥画素へのインク充填時のインクの広がり（濡れ性）にもよるが、その角度を大きくし、欠陥画素の端部にまでノズルを割り当てることが好ましい。
【００５６】
ヘッドの移動制御部２２は、インク吐出順番決定部４によって決定された修復順番及び後述するヘッド７の走査方向に基づいて、ヘッド７を移動させるためのものである。
【００５７】
インク吐出タイミング制御部２３は、ヘッドの移動制御部２２によって後述するヘッド７が移動することにより欠陥画素の位置にヘッド７が到着したら、インク吐出パターン生成部６によって生成されたインク吐出パターンに基づいて、インク吐出部２にインク吐出タイミング信号を送るためのものである。そして、インク吐出部２の各ノズル１０は、インク吐出タイミング制御部２３から出力されたインク吐出タイミング信号に基づいて、複数個の欠陥画素に対してインクを吐出する。
【００５８】
例えば、インク吐出部２は、インク吐出タイミング制御部２３からエンコーダ信号が入力され、エンコーダのカウント数が指定された数となった場合に、インクを吐出する仕組みとなっている。具体的には、まず、インク吐出タイミング制御部２３は、欠陥画素の位置をエンコーダのカウント数に変換する。次に、インク吐出タイミング制御部２３は、その変換した情報を、ヘッド７の移動に先立ってインク吐出部２に入力する。その後、ヘッド７の移動が開始する。最後に、インク吐出部２は、インク吐出タイミング制御部２３から入力されたエンコーダのカウント数が指定された数に達したら、インクの吐出を開始する。
【００５９】
なお、インク吐出タイミング制御部２３が、タイミング信号をコンパレータとＣＰＵ（Central Processing Unit）等からなる制御部とに出力する構成としてもよい。ここで、コンパレータは、タイミング信号をゲート信号として検出信号をＣＰＵに出力することになる。また、ＣＰＵは、コンパレータからの検出信号を判別できることになる。そして、ＣＰＵで判別された結果に基づいて、インク吐出部２の各ノズル１０は、複数個の欠陥画素に対してインクを吐出する。
【００６０】
図２は、インク吐出部２の構成を模式的に示す図である。インク吐出部２は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各色用の３個のヘッド７（ヘッド７Ｒ、ヘッド７Ｇ及びヘッド７Ｂ）を有している。各ヘッド７は、ノズル１０を備えている。なお、本実施の形態では、インク吐出部２は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）又は青色（Ｂ）のいずれか一色又は二色のヘッド７のみを有していてもよい。なお、ヘッド７と、ヘッド７に備えられているノズル列とは、平行方向でなくてもよい。
【００６１】
各ヘッド７のノズル１０が段違いに配置されているのは、各ヘッド７を反時計周りに回転させ、主走査方向に対して斜めに傾けることで、各ヘッド７の両端のノズル１０を各ヘッド７の主走査方向と同一方向の直線状になるようにするためである。なお、ヘッド７を主走査方向に対して斜めに傾けることで、各ヘッド７の両端のノズル１０が各ヘッド７の主走査方向と同一方向の直線状にならない場合であってもよく、欠陥画素の形状と位置とに合わせてヘッド７の主走査方向に対する傾きを調整してもよい。
【００６２】
図２に示すように、各ヘッド７を主走査方向（図２のＶ方向）又は副走査方向（図２のＨ方向）に対して斜めに傾けることによって、各ノズル１０から吐出されたインクの間隔（図２のＩｇ）は、斜めに傾けない場合に比べて小さくなる。つまり、各ヘッド７を主走査方向（Ｖ方向）又は副走査方向（Ｈ方向）に対して斜めに傾けない場合には、各ノズル１０から吐出されたインクの間隔（Ｉｇ）は、各ヘッド７における各ノズル１０の間隔そのものとなる。これに対して、各ヘッド７を主走査方向（Ｖ方向）又は副走査方向（Ｈ方向）に対して斜めに傾ける場合には、各ノズル１０から吐出されたインクの間隔（Ｉｇ）は、各ヘッド７における各ノズル１０の間隔よりも小さくなる。これにより、欠陥画素に対してより多くのノズルを割り当てることができる。その結果、割り当てられた各ノズル１０からのインク吐出量を少なくすることができる。よって、インク吐出部２が高速で移動しても、その移動している間に、所定のインク液滴量を欠陥画素に対して吐出することができる。したがって、欠陥画素の形状と位置とに合わせて、各ヘッド７を主走査方向又は副走査方向に対して斜めに傾けることが望ましい。
【００６３】
図３（ａ）は、ヘッド７の外観を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、ヘッド７と、ヘッド７の各ノズル１０からインクを吐出される基板８（ＣＦパネル）とを示す断面図である。また、基板８（ＣＦパネル）は、フィルタ層８ａとガラス層８ｂとの２層からなっている。
【００６４】
図３（ａ）・（ｂ）に示すように、ヘッド７は、ノズル１０、筐体１１、ノズルプレート１２、インク吐出孔１３、圧電部材１４を備えており、インクを収容している。なお、ノズル１０の数は、図２におけるノズル１０の数と対応していないが、説明の便宜上、ノズル１０の数を４個としている。
【００６５】
具体的には、筐体１１の開口は、ノズルプレート１２によって防がれている。ノズルプレート１２には、ノズル１０が所定の間隔をあけて備えられている。ノズル１０には、直径が約２０μｍであるインク吐出孔１３が形成されている。筐体１１の内部には、インク流路１５を形成するように圧電部材１４が備えられている。ノズル１０から基板８にインクが吐出される際には、印加された電圧に応じて圧電部材１４が振動することにより、インク流路１５に沿って、ノズル１０からインク滴１６が基板８に吐出される。
【００６６】
なお、インクジェットを連続的に使用していると、ヘッドやインクの経時変化もあって、ノズルが不吐出ノズルになる場合が発生する。ここで、不吐出ノズルとは、ノズル中への異物混入等によって、インクを吐出することができない状態に陥ったノズル、又は、吐出したインクの着弾精度が指定された範囲を超えるような不安定な吐出状態に陥ったノズルをいう。その場合、一般にはプライム処理やワイピング処理等の不吐回復処理を行い、安定した吐出状態となるようにする。
【００６７】
図４は、インク吐出部２が欠陥画素に対して修復を行う際のインク吐出方法を説明する平面図である。図４において、図２に示したインク吐出部２が、ＣＦパネルの画素に対して斜めに傾けられ、そのインク吐出部２が、ＣＦパネルの画素短辺方向である図４での上方向に移動する。
【００６８】
図４において、欠陥画素（インク吐出領域）１７はＣＦパネルに発生した青色（Ｂ）の欠陥画素である。この欠陥画素１７に対しては、インク吐出部２の青色用のヘッド７Ｂを用いてインクの吐出を行う。具体的には、青色用のヘッド７Ｂの一列に並んでいるノズル１０のうち、この欠陥画素１７の画素長辺方向幅Ｘに割り当てられた複数のノズル１０から、欠陥画素１７に対して、インク滴１６を一定間隔で吐出する。
【００６９】
ここで、図４に示すように、使用するインクとしてはＣＦパネルの各画素色に対応した赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の３色のインクとする。インク吐出部２に設けられたヘッド７Ｒ・７Ｇ・７Ｂは、各インクが内部でそれぞれ混じり合わないように、互いに分離して設けられており、互いに独立にインクの吐出を制御できる構成とする。また、ＣＦパネルの画素は、略矩形領域形状をしており、インクを充填する画素内側はインクの濡れ広がりが良いように親水化が施され、画素の周囲は隣り合う画素にインクが流れ込まないように撥水化処理が施されて隣接画素間を分離している。
【００７０】
図５は、図４においてインク吐出部２が欠陥画素１７にインクを吐出して数秒経過した際の、欠陥画素１７の画素長辺方向におけるインクの膜厚を示す断面図である。図５において、横軸は欠陥画素１７の画素長辺方向の相対位置を示しており、縦軸はインクの膜厚を示している。また、画素はそれぞれ画素境界１８によって区切られている。
【００７１】
図５に示すように、インク吐出部２が画素短辺方向に移動する際、欠陥画素１７の中で先にインクを吐出された部分Ａはインクの膜厚が厚くなり、後にインクを吐出された部分Ｂはインクの膜厚が薄くなる。つまり、インク吐出の時間差により、後に吐出されたインクが、先に吐出されたインクに引き付けられて、画素内で膜厚が不均一になるという問題を生じる。具体的には、部分Ａと部分Ｂとの膜厚のバラツキは±１０％になる。
【００７２】
上記問題を解決する方法として、図６（ａ）・（ｂ）に示すインク吐出方法が考えられる。図６（ａ）・（ｂ）は、図４と同様に、インク吐出部２が欠陥画素１７に対して修復を行う際のインク吐出方法を説明する平面図である。図４に示すインク吐出方法は、インク吐出部２の各ノズル１０から吐出されるインク液滴数を一定としているのに対して、図６（ａ）・（ｂ）に示すインク吐出方法は、インク吐出部２の各ノズル１０から吐出されるインク液適数を、欠陥画素１７の画素長辺方向幅Ｘに割り当てられた複数のノズルのうち、一端のノズル１０Ａでは減少又は増加させ、他端のノズル１０Ｂでは増加又は減少させる。
【００７３】
ここで、図６（ａ）・（ｂ）に示すインク吐出方法を詳細に説明する。図６（ａ）は、欠陥画素１７に対して斜めに傾けたインク吐出部２が、ＣＦパネルの画素短辺方向である図６（ａ）での上方向に移動し、欠陥画素１７にインク吐出をして欠陥修復を行っていることを示している。図６（ａ）において、インク吐出部２の各ノズル１０のうち、ノズル１０Ａは欠陥画素１７を最初に通過するノズルであり、ノズル１０Ｂは欠陥画素１７を最後に通過するノズルを示す。また、ノズル１０Ａからノズル１０Ｂの間のノズルは、欠陥画素１７の画素長辺方向幅Ｘに割り当てられた複数のノズルを示す。
【００７４】
各ノズル１０から吐出されるインク液滴数については、例えば、欠陥画素１７を最初に通過するノズル１０Ａからのインク液滴数は６滴とし、ノズル１０Ａとノズル１０Ｂとの間に位置するノズル１０からのインク液滴数は９滴とし、最後に通過するノズル１０Ｂからのインク液滴数は１１滴とするというように、各ノズル１０から吐出するインク液滴数を段階的に増加させる。
【００７５】
図６（ｂ）は、欠陥画素１７に対して斜めに傾けたインク吐出部２が、図６（ａ）とは逆の走査方向、つまり、ＣＦパネルの画素短辺方向である図６（ｂ）での下方向に移動し、欠陥画素１７にインク吐出をして欠陥修復を行っていることを示している。図６（ｂ）において、インク吐出部２の各ノズル１０のうち、ノズル１０Ｂは欠陥画素１７を最初に通過するノズルであり、ノズル１０Ａは欠陥画素１７を最後に通過するノズルを示す。また、ノズル１０Ｂからノズル１０Ａの間のノズルは、欠陥画素１７の画素長辺方向幅Ｘに割り当てられた複数のノズルを示す。
【００７６】
各ノズル１０から吐出されるインク液滴数については、例えば、欠陥画素１７を最初に通過するノズル１０Ｂからのインク液滴数は６滴とし、ノズル１０Ｂとノズル１０Ａとの間に位置するノズル１０からのインク液滴数は９滴とし、最後に通過するノズル１０Ａからのインク液滴数は１１滴とするというように、各ノズル１０から吐出するインク液滴数を段階的に増加させる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、各ノズル１０から吐出するインク液滴数を増加させることで各ノズル１０から吐出するインク液滴量を増加させたが、各ノズル１０から吐出するインク液滴数を一定として、インク１滴当たりの液量を増加させることで各ノズル１０から吐出するインク液滴量を増加させてもよい。
【００７８】
図７は、図６（ａ）・（ｂ）においてインク吐出部２が欠陥画素１７にインクを吐出して数秒経過した際の、欠陥画素１７の画素長辺方向における膜厚補正前及び膜厚補正後のインクの膜厚を示す断面図である。図７において、図５と同様に、横軸は欠陥画素１７の画素長辺方向の相対位置を示しており、縦軸はインクの膜厚を示している。また、画素はそれぞれ画素境界１８によって区切られている。
【００７９】
図７に示すように、インク吐出部２が画素短辺方向に移動する際、欠陥画素１７を最初に通過するノズルから欠陥画素１７を最後に通過するノズルに向かって吐出するインク液滴数を段階的に増加させることにより、膜厚のバラツキが大きく低減していることが分かる。つまり、欠陥画素１７の中で先にインクを吐出された部分Ａ’において、補正前はインクの膜厚が厚くなっていたが、補正後はインクの膜厚が厚くなっていることはない。また、欠陥画素１７の中で後にインクを吐出された部分Ｂ’において、補正前はインクの膜厚が薄くなっていたが、補正後はインクの膜厚が薄くなっている程度が低減されている。そして、部分Ａ’と部分Ｂ’とのインクの膜厚のバラツキが大きく低減している。
【００８０】
本発明のインク吐出制御方法について図８のフローチャートに基づいて説明すれば以下の通りである。
【００８１】
ステップ１で、インク吐出領域の認識を行う。
【００８２】
ステップ２で、インク吐出領域の形状及び大きさの少なくとも一方に基づき、ヘッド角度及び吐出液滴数を算出する。
【００８３】
ステップ３で、算出したヘッド角度及び吐出液滴数に基づき吐出パターンを生成する。
【００８４】
ステップ４で、全てのインク吐出領域について吐出パターンを生成したかを判断する。吐出パターンを生成した場合（ＹＥＳの場合）には、後述するステップ５に進む。一方、吐出パターンを生成していない場合（ＮＯの場合）には、ステップ２に戻る。
【００８５】
ステップ５で、ＣＦパネルに対するインク吐出順番の決定を行う。
【００８６】
ステップ６で、インク吐出順番に基づく吐出パターンの累積を行う。
【００８７】
ステップ７で、吐出パターン及びインク吐出タイミングをインク吐出部に入力する。
【００８８】
ステップ８で、インク吐出順番に基づき、ヘッドがＣＦパネルの吐出位置へ移動する。
【００８９】
ステップ９で、インクを吐出する。
【００９０】
ステップ１０で、次の吐出位置があるかを判断する。次の吐出位置がある場合（ＹＥＳの場合）には、ステップ８に戻る。一方、次の吐出位置がない場合（ＮＯの場合）には、インク吐出動作が終了する。
【００９１】
以上のように、本実施形態のインク吐出装置を採用することにより、適切なインク吐出液滴量を設定することが可能となり、その結果、色ムラのない鮮明な画素のＣＦパネルを製造することができ、かつ、欠陥画素の修復時間を短縮することができる。
【００９２】
また、前述した実施の形態では、ＣＦパネルに生じた欠陥画素の例を説明したが、本発明はこれに限定されない。マトリクス状又はストライプ状に並んだ複数のインク被吐出部を有するエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置の製造についても本発明を適用することができる。また、プラズマ表示装置の背面基板の製造についても本発明を適用することができ、電子放出素子を備えた画像表示装置の製造及び配線の製造についても本発明を適用することができる。
【００９３】
本実施の形態において、インク吐出装置１は、ヘッドの移動制御部２２を備えているとしたが、ヘッドの移動制御部２２の代わりに媒体の移動制御部を備えていてもよい。つまり、インク吐出装置１は、媒体が移動する構成であってもよい。その場合、ヘッドの移動制御部２２以外の構成は、前記実施の形態と同じであり、適宜実施の形態の図面も参照する。
【００９４】
このように、本発明に係るインク吐出装置及びインク吐出制御方法は、例えば、ヘッドまたは媒体を相対的に移動させる手段を有するインク吐出装置であって、該ヘッドあるいはノズル列が上記インク吐出装置の移動方向に対して斜めに傾けられ、かつノズルの一端から他端に向かってインク吐出量を段階的に増大あるいは減少させる吐出手段を有するという構成を有しているものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。
【００９５】
また、本発明に係るインク吐出装置及びインク吐出制御方法は、例えば、前記媒体は基板であり、基板上の略短形形状の所定領域に吐出するインク吐出装置であって、該所定領域の長手方向は上記インク吐出装置の移動方向とほぼ直角に形成するという構成であってもよい。
【００９６】
また、本発明に係るインク吐出装置及びインク吐出制御方法は、例えば、前記インク吐出装置は、前記基板の所定領域に対して、該所定領域長手方向の横幅に割り当てられた前記傾けたノズル列のうち所定領域に早く到着し吐出するノズルからのインク吐出量を減少させ、遅く吐出するノズルからのインク吐出量を増加させる吐出手段を有するという構成であってもよい。
【００９７】
また、本発明に係るインク吐出装置及びインク吐出制御方法は、例えば、前記ヘッドあるいはノズル列の上記基板搬送方向に対して斜めに傾けられた角度は、上記所定領域長手方向の長さによって調整するという構成であってもよい。
【００９８】
また、本発明に係るインク吐出装置及びインク吐出制御方法は、例えば、前記基板が、液晶表示装置用ＣＦパネルであるという構成であってもよい。
【００９９】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、ＣＦパネルに生じた欠陥画素の修復に利用することができる。また、本発明は、マトリクス状又はストライプ状に並んだ複数のインク被吐出部を有するＥＬ表示装置の製造についても利用することができる。また、本発明は、プラズマ表示装置の背面基板の製造についても利用することができ、電子放出素子を備えた画像表示装置の製造、及び、配線の製造についても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の一実施形態におけるインク吐出装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるインク吐出部の構成を示す模式図である。
【図３】（ａ）は、本発明の一実施形態におけるヘッドの外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態におけるヘッドとＣＦパネルを形成した基板との外観を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるインク吐出方法を説明する平面図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるインク吐出方法によるインク吐出後の膜厚を示す断面図である。
【図６】（ａ）・（ｂ）は、本発明の一実施形態におけるインク吐出方法を説明する平面図である。
【図７】本発明の一実施形態におけるインク吐出方法によるインク吐出後の膜厚を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施形態におけるインク吐出制御方法の要部構成を示すフローチャートである。
【図９】特許文献１におけるインク吐出方法を説明する平面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１ インク吐出装置
２ インク吐出部
３ インク吐出領域認識部（インク吐出領域認識手段）
４ インク吐出順番決定部
５ インク吐出液滴数演算部
６ インク吐出パターン生成部（インク吐出パターン生成手段）
７ ヘッド
７Ｒ ヘッド
７Ｇ ヘッド
７Ｂ ヘッド
８ 基板
８ａ フィルタ層
８ｂ ガラス層
１０ ノズル
１１ 筐体
１２ ノズルプレート
１３ インク吐出孔
１４ 圧電部材
１５ インク流路
１６ インク滴
１７ 欠陥画素（インク吐出領域）
１８ 画素境界
２１ ヘッドの角度制御部（角度調整手段）
２２ ヘッドの移動制御部（移動制御手段）
２３ インク吐出タイミング制御部（インク吐出タイミング制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルを備えるヘッドを用いて、媒体にインクを吐出するインク吐出装置およびその制御方法に関するものであり、特に、例えばカラーフィルタパネル（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ Ｐａｎｅｌ、以下「ＣＦパネル」と記載する）の画素に対して、迅速かつ正確にインクを吐出することにより、高品質な画素塗布を行う用途に好適に用いることができるインク吐出装置及びインク吐出制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、インクを吐出する技術は、民生用のプリンタに転用されるのみならず、液晶用のＣＦパネル生産装置、その他の生産装置にも幅広く転用されるようになってきており、その用途が多様化している。その一例として、インクを吐出する技術を利用して、基板上にパターンを形成するインクジェットパターニング技術が挙げられる。インクジェットパターニング技術は、インク吐出装置から微量のインクを噴射し、基板上に直接微細なパターンを印字する技術である。このインクジェットパターニング技術は、従来のフォトリソグラフィーによる真空プロセスを用いたパターン生成方法に代わり、脱真空プロセスに使用可能な技術として注目が高まっている。
【０００３】
そして、このインクジェットパターニング技術を用いたＣＦパネルを形成するためのインク吐出装置の開発が盛んに進められている。このインク吐出装置は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各色からなるインクを、ガラス基板上に形成されているＲＧＢ用画素領域内に着弾させることによって各画素を埋め、ＣＦパネルを形成する。このインク吐出装置は、特に、近年益々大面積化が進んでいる液晶用のＣＦパネル製造において用いられている。そして、このインク吐出装置は、その処理時間が厳重に管理され、一定の短時間で確実に処理を成し遂げることが要求される。さらに、液晶テレビ用途等では、特に高品質なＣＦパネルが要求される。
【０００４】
また、インクジェットパターニング技術は、画素の全面印刷技術としてのみならず、夾雑物の混入又は付着に起因して生じる欠陥画素を修復するための技術としても広く用いられている。例えば、隣接画素間でのインクの混色等による欠陥画素の場合、混色が発生した欠陥画素のインク層をレーザ装置等により取り除き、その取り除いた部分に再度指定された色のインクをインクジェットパターニング技術によって吐出して修復する方法が用いられている。
【０００５】
特許文献１では、画素にインク吐出して修復する際に、同一ノズルからインクをずらしながら重ねて吐出し、吐出されたインクの間隔を、吐出の前半部よりも吐出の後半部で狭める方法が示されている。具体的には、図９に示すように、吐出の前半部であるＢ−Ｃ間及びＣ−Ｄ間の幅を広くし、吐出の後半部であるＤ−Ｅ間及びＥ−Ｆ間の幅を狭くして吐出する方法が示されている。この方法により、先に吐出したインクドットに引き込まれるように後から吐出したインクドット液が吸い寄せられる現象を防止することが記載されている。
【特許文献１】特開平８−３２７８１６号公報（平成８年１２月１３日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のインク吐出装置では、画素の印字方向としてノズルを画素短辺方向に走査させて画素内にインクを吐出する際に、画素内に多くのノズルを割り当てるため、複数のノズルを有するヘッドを用いてそのヘッドを傾けてインクを吐出する場合がある。その場合、画素に先に到着したノズルから先に吐出したインクに、後に到着した他のノズルから後に吐出したインクが引き付けられるため、インク着弾後の画素の膜厚形状が不均一になる。その結果、品質の良好な膜を形成することができないという問題点を有している。
【０００７】
また、特許文献１に開示された方法は、画素の印字方向としてノズルを画素長辺方向に走査させて画素内にインクを吐出する際の、画素長辺方向の膜厚補正方法、すなわち、ノズルを走査させた方向の膜厚補正方法であるため、画素短辺方向に複数のノズルを有するヘッドを走査させる場合には、画素長辺方向の膜厚を補正することができない。
【０００８】
さらに、インクジェットパターニング技術が用いられるインク吐出装置により生産されるＣＦパネルを備えた液晶表示装置は、近年益々大型化しているので、膜厚形状が均一で品質が良好な膜を基板上に形成し、かつ、欠陥画素に対しては正確に位置調整を行い欠陥を修復して、高画質な画像を実現することが求められている。さらに、欠陥画素にインクを吐出することにより欠陥画素を修復する時間を短縮することは極めて重要である。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、膜厚形状が均一で、品質が良好な膜を形成し、さらに、欠陥画素の修復時間を短縮することができるインク吐出装置及びインク吐出制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、膜厚形状が均一で品質が良好な膜を形成し、欠陥画素の修復時間を短縮するために、インク吐出装置及びインク吐出制御方法において、ヘッドの移動方向の制御、インク吐出タイミングの制御及びインクの吐出量の制御を可能とすることを独自に見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１１】
すなわち、本発明に係るインク吐出装置は、上記課題を解決するために、インクの吐出対象物である媒体に対して相対的に移動可能であり、媒体に対してインクを吐出可能とする複数のノズルがノズル列として設けられるヘッドを備えるインク吐出装置であって、さらに、上記ヘッドの移動方向を、ノズル列の配列方向に対して非平行な方向に移動可能とする制御を行う移動制御手段と、上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定手段と、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御手段と、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御手段とを備えることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記課題を解決するために、インクの吐出対象物である媒体に対して相対的に移動可能であり、媒体に対してインクを吐出可能とする複数のノズルがノズル列として設けられるヘッドから、インク吐出動作を制御するインク吐出制御方法であって、上記ヘッドは、ノズル列に対して非平行に移動可能になっているとともに、さらに、上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定ステップと、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御ステップと、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御ステップとを含むことを特徴としている。
【００１３】
上記の発明によれば、ヘッドの移動方向が、ヘッドに設けられたノズル列の配列方向と非平行になっていることから、ノズル列のうち吐出対象ノズル群に決定された各ノズルの中で、インク吐出に先後が生じ、同一ノズル列内でインク吐出タイミングをずらし、インク吐出量を段階的に増加させることができる。これにより、先に吐出したインクに、後に吐出したインクが引き付けられたとしても、先に吐出したインクの量より後に吐出したインクの量の方が多いことから、インク着弾後のインク吐出領域の膜厚形状を全体として均一にすることができる。その結果、品質の良好な膜を形成することができる。
【００１４】
また、上記の発明によれば、ヘッドは、複数のノズルを有するノズル列を設けているので、１つのノズルを設けたヘッドを用いる場合と比較すれば、欠陥画素の修復時間を短縮することができる。さらに、複数の各ノズルからのインク吐出量を少なくすることもできる。
【００１５】
また、本発明に係るインク吐出装置は、さらに、上記媒体において実際にインクを吐出する領域であるインク吐出領域を認識するインク吐出領域認識手段を備えており、上記吐出対象ノズル決定手段は、上記ノズル列に含まれ、認識されたインク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、吐出対象ノズル群として決定し、上記インク吐出タイミング制御手段およびインク吐出量制御手段は、それぞれ、インク吐出領域に先に到着したノズルを、最初にインクを吐出するノズルと決定し、順次、連続して並ぶ順番で各ノズルのインクの吐出タイミングおよびインク吐出量の変化を制御することが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、さらに、上記媒体において実際にインクを吐出する領域であるインク吐出領域を認識するインク吐出領域認識ステップを含んでおり、上記吐出対象ノズル決定ステップは、上記ノズル列に含まれ、認識されたインク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、吐出対象ノズル群として決定し、上記インク吐出タイミング制御ステップおよびインク吐出量制御ステップは、それぞれ、インク吐出領域に先に到着したノズルを、最初にインクを吐出するノズルと決定し、順次、連続して並ぶ順番で各ノズルのインクの吐出タイミングおよびインク吐出量の変化を制御することが好ましい。
【００１７】
これにより、ノズル列のうちインク吐出領域に割り当てられたノズル群の中でインク吐出領域への到達に先後が生じ、同一ノズル列内でインク吐出タイミングをずらし、インク吐出量を段階的に増加させることができる。つまり、インク吐出領域に先に到着したノズルからは少量のインクを先に吐出させ、後に到着した他のノズルからは多量のインクを後に吐出させることができる。
【００１８】
また、本発明に係るインク吐出装置は、上記インク吐出領域認識手段が、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方を認識可能としているとともに、上記インク吐出量制御手段は、上記吐出領域認識手段により認識された情報に基づいて、インク吐出量の変化を制御することが好ましい。
【００１９】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記インク吐出領域認識ステップが、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方を認識可能としているとともに、上記インク吐出量制御ステップは、上記吐出領域認識手段により認識された情報に基づいて、インク吐出量の変化を制御することが好ましい。
【００２０】
これにより、インク着弾後のインク吐出領域の膜厚形状を全体として均一にすることができる。その結果、品質の良好な膜を形成することができる。
【００２１】
また、本発明に係るインク吐出装置は、上記インク吐出量制御手段が、吐出されるインクの液滴量を変化させることで、インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出液滴数演算部であることが好ましい。
【００２２】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記インク吐出量制御ステップが、吐出されるインクの液滴量を変化させることで、インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出液滴数演算ステップであることが好ましい。
【００２３】
これにより、インク吐出量をより正確な割合で変化させることができる。
【００２４】
また、本発明に係るインク吐出装置は、上記移動制御手段が、ヘッドまたは媒体を、ノズル列の配列方向に対して傾斜する方向に移動する制御を行うことが好ましい。
【００２５】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、ヘッドまたは媒体が、ノズル列の配列方向に対して傾斜する方向に移動可能となっていることが好ましい。
【００２６】
これにより、ヘッドまたは媒体を、ノズル列の配列方向に対して直交する方向に移動させる場合と比較して、インク吐出領域に割り当てられるノズルの数を増加させることができる。その結果、欠陥画素の修復時間を短縮することができる。また、ヘッドまたは媒体を、インク吐出領域の短辺方向に移動させることで、インク吐出領域の長辺方向の膜厚補正をすることができる。その結果、ヘッドまたは媒体を、上記インク吐出領域の長辺方向に移動させて長辺方向の膜厚補正をする場合と比較して、欠陥画素の修復時間を短縮することができる。
【００２７】
また、本発明に係るインク吐出装置は、さらに、上記ヘッドまたは媒体のいずれかの傾斜角度を調整する角度調整手段を備えていることが好ましい。また、本発明に係るインク吐出装置は、上記角度調整手段が、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方に基づいて、ノズル列の配列方向に対するヘッドまたは媒体の傾斜角度を調整するとともに、調整された傾斜角度に基づいて、上記インク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、上記吐出対象ノズル群として決定する吐出対象ノズル決定手段を兼ねていることが好ましい。
【００２８】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、さらに、上記ヘッドまたは媒体のいずれかの傾斜角度を調整する角度調整ステップを含んでいることが好ましい。また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記角度調整ステップが、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方に基づいて、ノズル列の配列方向に対するヘッドまたは媒体の傾斜角度を調整するとともに、調整された傾斜角度に基づいて、上記インク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、上記吐出対象ノズル群として決定する吐出対象ノズル決定ステップを兼ねていることが好ましい。
【００２９】
これにより、インク吐出領域に割り当てられるノズルの数を制御することができる。
【００３０】
また、本発明に係るインク吐出装置は、さらに、少なくとも、上記角度調整手段により調整されるヘッドまたは媒体の傾斜角度と、上記インク吐出量制御手段により制御されるインク吐出量の段階的な変化とに基づき、インク吐出パターンを生成するインク吐出パターン生成手段を備えており、上記吐出対象ノズル群からのインクの吐出は、上記インク吐出パターンに基づいて行われることが好ましい。
【００３１】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、さらに、少なくとも、上記角度調整ステップにより調整されるヘッドまたは媒体の傾斜角度と、上記インク吐出量制御ステップにより制御されるインク吐出量の段階的な変化とに基づき、インク吐出パターンを生成するインク吐出パターン生成ステップを含んでおり、上記吐出対象ノズル群からのインクの吐出は、上記インク吐出パターンに基づいて行われることが好ましい。
【００３２】
これにより、生成したインク吐出パターンを用いてインク吐出タイミングを制御することができる。
【００３３】
また、本発明に係るインク吐出装置は、上記インク吐出タイミング制御手段が、インクの吐出タイミングを遅くする制御に、上記インク吐出パターン生成手段により生成されるインク吐出パターンを用いるとともに、上記ヘッドが、インク吐出タイミング制御手段からの制御信号と上記インク吐出パターンとに基づいてインクを吐出することが好ましい。
【００３４】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記インク吐出タイミング制御ステップが、インクの吐出タイミングを遅くする制御に、上記インク吐出パターン生成ステップにより生成されるインク吐出パターンを用いるとともに、上記ヘッドが、インク吐出タイミング制御ステップからの制御信号と上記インク吐出パターンとに基づいてインクを吐出することが好ましい。
【００３５】
これにより、インク吐出タイミングおよびインク吐出量をより正確な割合で変化させることができる。
【００３６】
また、本発明に係るインク吐出装置は、表示装置用カラーフィルタパネルの欠陥画素修復用に用いられることが好ましい。また、本発明に係るインク吐出装置は、上記カラーフィルタパネルが、液晶表示装置用であることが好ましい。
【００３７】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、表示装置用カラーフィルタパネルの欠陥画素修復用に用いられることが好ましい。また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記カラーフィルタパネルが、液晶表示装置用であることが好ましい。
【００３８】
液晶表示装置の用途では、特に高品質なＣＦパネルが要求されている。ここで、本発明に係るインク吐出装置およびインク吐出制御方法は、膜厚形状が均一で、品質が良好な膜を形成することができるので、液晶表示装置用ＣＦパネルの欠陥画素修復用に用いることができる。
【発明の効果】
【００３９】
以上のように、本発明に係るインク吐出装置は、上記ヘッドの移動方向を、ノズル列の配列方向に対して非平行な方向に移動可能とする制御を行う移動制御手段と、上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定手段と、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御手段と、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御手段とを備えるものである。
【００４０】
また、本発明に係るインク吐出制御方法は、上記ヘッドが、ノズル列に対して非平行に移動可能になっているとともに、さらに、上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定ステップと、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御ステップと、上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御ステップとを含むものである。
【００４１】
それゆえ、先に吐出したインクに、後に吐出したインクが引き付けられたとしても、先に吐出したインクの量より後に吐出したインクの量の方が多いことから、インク着弾後のインク吐出領域の膜厚形状を全体として均一にすることができる。その結果、品質の良好な膜を形成することができるという効果を奏する。
【００４２】
また、ヘッドは、複数のノズルを有するノズル列を設けているので、１つのノズルを設けたヘッドを用いる場合と比較すれば、欠陥画素の修復時間を短縮することができるという効果を奏する。さらに、複数の各ノズルからのインク吐出量を少なくすることができるという効果も奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本発明の一実施形態について図１ないし図８に基づいて説明すれば以下の通りである。
【００４４】
図１は、本発明の実施形態を示すものであり、インク吐出装置１の要部構成を示すブロック図である。図１に示すように、インク吐出装置１は、主として、インク吐出部２、インク吐出領域認識部（インク吐出領域認識手段）３、インク吐出順番決定部４、インク吐出液滴数演算部５、インク吐出パターン生成部（インク吐出パターン生成手段）６、ヘッドの角度制御部（角度調整手段）２１、ヘッドの移動制御部（移動制御手段）２２、インク吐出タイミング制御部（インク吐出タイミング制御手段）２３を備えている。
【００４５】
インク吐出部２は、ＣＦパネル上に発生した複数個の欠陥画素に対してインクを吐出するためのものである。インク吐出部２の詳細な構成については後述する。
【００４６】
インク吐出領域認識部３は、ＣＦパネル上に発生した複数個の欠陥画素の形状と位置とを認識するためのものである。例えば、インク吐出領域認識部３は、観察用カメラ等の撮像部を用いることにより、欠陥画素の形状及び位置を認識する。具体的には、インク吐出領域認識部３が欠陥画素の形状及び位置を認識する方法として、実際に撮像部を用いて直接媒体上に点在した欠陥画素の形状、大きさ及び位置を認識する方法や、事前にファイル等を用いて欠陥画素の形状、大きさ及び位置を記述し、それらの情報を電子データとして入手する方法等がある。
【００４７】
インク吐出順番決定部４は、インク吐出領域認識部３が認識した複数個の欠陥画素の形状と位置との情報に基づいて、複数個の欠陥画素を修復する順番を決定するためのものである。つまり、インク吐出順番決定部４は、複数個の欠陥画素の形状と位置との情報に基づいて、後述するヘッド７の走査回数を最小化し、処理時間を最短化することを目的として欠陥画素の修復順番を決定する。さらに、インク吐出順番決定部４は、ヘッド７の走査方向も決定する。
【００４８】
インク吐出液滴数演算部５は、インク吐出順番決定部４によって決定された修復順番及び後述するヘッド７の走査方向に基づいて、欠陥画素に割り当てられた各ノズル１０からのインク液滴量を決定するためのものである。つまり、インク吐出液滴数演算部５は、欠陥画素に割り当てられた各ノズル１０のうち一端のノズル１０から他の一端のノズル１０に向けて、インク液滴量を段階的に増加又は減少させるようにインク液滴量を決定する。
【００４９】
インク吐出パターン生成部６は、インク吐出領域認識部３が認識した欠陥画素の形状と位置、インク吐出順番決定部４によって決定された欠陥画素の修復順番並びに後述するヘッド７の走査方向、及び、インク吐出液滴数演算部５によって決定されたインク液滴量に基づいて、インクの吐出パターンを生成するためのものである。さらに、インク吐出パターン生成部６は、生成したインク吐出パターンをインク吐出タイミング信号としてインク吐出部２に出力する。そして、インク吐出部２の各ノズル１０は、インク吐出パターン生成部６から出力されたインク吐出タイミング信号に基づいて、複数個の欠陥画素に対してインクを吐出する。
【００５０】
ヘッドの角度制御部２１は、インク吐出領域認識部３が認識した欠陥画素の形状と位置に基づいて、後述するヘッド７に備えられているノズル列の角度を算出し、ヘッド７に備えられているノズル列の角度の変更を行うためのものである。そして、インク吐出パターン生成部６は、より具体的には、インク吐出領域認識部３が認識した欠陥画素の形状と位置、インク吐出順番決定部４によって決定された欠陥画素の修復順番並びにヘッド７の走査方向、インク吐出液滴数演算部５によって決定されたインク液滴量、及び、ヘッドの角度制御部２１によって決定されたヘッド７に備えられているノズル列の角度に基づいて、インクの吐出パターンを生成する。
【００５１】
ここで、ヘッド７に備えられているノズル列の角度について、以下のことが考えられる。ヘッド７に備えられているノズル列の角度とは、ヘッド７の移動方向に対して斜めに傾けられた角度のことをいう。
【００５２】
ヘッド７に備えられているノズル列の角度が大きい場合、例えば、４５度以上の場合には、その角度が小さい場合に比べて、個々のノズル間での印字幅はより大きくなり、欠陥画素に割り当てられるノズルの数はより少なくなる。そのため、欠陥画素を充填するために必要なインク量を確保するためには、ヘッド７を低速で移動させて、ヘッド７が欠陥画素上を通過する時間を長くするか、または、印加する電圧等を制御して、インク吐出部２が大きな液滴を吐出するように制御することが必要となる。逆に、ヘッド７に備えられている両端のノズル間での印字幅はより大きくなるため、両端のノズルを割り当てることにより、大きな欠陥画素に対してもインクの充填が可能となる。
【００５３】
一方、ヘッド７に備えられているノズル列の角度が小さい場合には、その角度が大きい場合に比べて、個々のノズル間での印字幅はより小さくなり、欠陥画素に割り当てられるノズルの数はより多くなる。そのため、ヘッド７を高速で移動させて、ヘッド７が欠陥画素上を通過する時間を短くしても、欠陥画素を充填するために必要なインク量を確保することが可能となる。逆に、ヘッド７に備えられている両端のノズル間での印字幅は小さくなるため、大きな欠陥画素に対しては両端のノズルを用いてもノズルを割り当てることができない。よって、インク充填時の十分なインクの広がり（濡れ性）が確保できない場合には、大きな欠陥画素に対してはインクの充填が不可能となる。
【００５４】
したがって、ヘッド７に備えられているノズル列の好ましい角度は、主として欠陥画素の大きさによって左右される。つまり、欠陥画素が小さい場合には、欠陥画素に多くのノズルを割り当てることができるように、その角度を小さくすることが好ましい。
【００５５】
一方、欠陥画素が大きい場合には、欠陥画素へのインク充填時のインクの広がり（濡れ性）にもよるが、その角度を大きくし、欠陥画素の端部にまでノズルを割り当てることが好ましい。
【００５６】
ヘッドの移動制御部２２は、インク吐出順番決定部４によって決定された修復順番及び後述するヘッド７の走査方向に基づいて、ヘッド７を移動させるためのものである。
【００５７】
インク吐出タイミング制御部２３は、ヘッドの移動制御部２２によって後述するヘッド７が移動することにより欠陥画素の位置にヘッド７が到着したら、インク吐出パターン生成部６によって生成されたインク吐出パターンに基づいて、インク吐出部２にインク吐出タイミング信号を送るためのものである。そして、インク吐出部２の各ノズル１０は、インク吐出タイミング制御部２３から出力されたインク吐出タイミング信号に基づいて、複数個の欠陥画素に対してインクを吐出する。
【００５８】
例えば、インク吐出部２は、インク吐出タイミング制御部２３からエンコーダ信号が入力され、エンコーダのカウント数が指定された数となった場合に、インクを吐出する仕組みとなっている。具体的には、まず、インク吐出タイミング制御部２３は、欠陥画素の位置をエンコーダのカウント数に変換する。次に、インク吐出タイミング制御部２３は、その変換した情報を、ヘッド７の移動に先立ってインク吐出部２に入力する。その後、ヘッド７の移動が開始する。最後に、インク吐出部２は、インク吐出タイミング制御部２３から入力されたエンコーダのカウント数が指定された数に達したら、インクの吐出を開始する。
【００５９】
なお、インク吐出タイミング制御部２３が、タイミング信号をコンパレータとＣＰＵ（Central Processing Unit）等からなる制御部とに出力する構成としてもよい。ここで、コンパレータは、タイミング信号をゲート信号として検出信号をＣＰＵに出力することになる。また、ＣＰＵは、コンパレータからの検出信号を判別できることになる。そして、ＣＰＵで判別された結果に基づいて、インク吐出部２の各ノズル１０は、複数個の欠陥画素に対してインクを吐出する。
【００６０】
図２は、インク吐出部２の構成を模式的に示す図である。インク吐出部２は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の各色用の３個のヘッド７（ヘッド７Ｒ、ヘッド７Ｇ及びヘッド７Ｂ）を有している。各ヘッド７は、ノズル１０を備えている。なお、本実施の形態では、インク吐出部２は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）又は青色（Ｂ）のいずれか一色又は二色のヘッド７のみを有していてもよい。なお、ヘッド７と、ヘッド７に備えられているノズル列とは、平行方向でなくてもよい。
【００６１】
各ヘッド７のノズル１０が段違いに配置されているのは、各ヘッド７を反時計周りに回転させ、主走査方向に対して斜めに傾けることで、各ヘッド７の両端のノズル１０を各ヘッド７の主走査方向と同一方向の直線状になるようにするためである。なお、ヘッド７を主走査方向に対して斜めに傾けることで、各ヘッド７の両端のノズル１０が各ヘッド７の主走査方向と同一方向の直線状にならない場合であってもよく、欠陥画素の形状と位置とに合わせてヘッド７の主走査方向に対する傾きを調整してもよい。
【００６２】
図２に示すように、各ヘッド７を主走査方向（図２のＶ方向）又は副走査方向（図２のＨ方向）に対して斜めに傾けることによって、各ノズル１０から吐出されたインクの間隔（図２のＩｇ）は、斜めに傾けない場合に比べて小さくなる。つまり、各ヘッド７を主走査方向（Ｖ方向）又は副走査方向（Ｈ方向）に対して斜めに傾けない場合には、各ノズル１０から吐出されたインクの間隔（Ｉｇ）は、各ヘッド７における各ノズル１０の間隔そのものとなる。これに対して、各ヘッド７を主走査方向（Ｖ方向）又は副走査方向（Ｈ方向）に対して斜めに傾ける場合には、各ノズル１０から吐出されたインクの間隔（Ｉｇ）は、各ヘッド７における各ノズル１０の間隔よりも小さくなる。これにより、欠陥画素に対してより多くのノズルを割り当てることができる。その結果、割り当てられた各ノズル１０からのインク吐出量を少なくすることができる。よって、インク吐出部２が高速で移動しても、その移動している間に、所定のインク液滴量を欠陥画素に対して吐出することができる。したがって、欠陥画素の形状と位置とに合わせて、各ヘッド７を主走査方向又は副走査方向に対して斜めに傾けることが望ましい。
【００６３】
図３（ａ）は、ヘッド７の外観を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、ヘッド７と、ヘッド７の各ノズル１０からインクを吐出される基板８（ＣＦパネル）とを示す断面図である。また、基板８（ＣＦパネル）は、フィルタ層８ａとガラス層８ｂとの２層からなっている。
【００６４】
図３（ａ）・（ｂ）に示すように、ヘッド７は、ノズル１０、筐体１１、ノズルプレート１２、インク吐出孔１３、圧電部材１４を備えており、インクを収容している。なお、ノズル１０の数は、図２におけるノズル１０の数と対応していないが、説明の便宜上、ノズル１０の数を４個としている。
【００６５】
具体的には、筐体１１の開口は、ノズルプレート１２によって防がれている。ノズルプレート１２には、ノズル１０が所定の間隔をあけて備えられている。ノズル１０には、直径が約２０μｍであるインク吐出孔１３が形成されている。筐体１１の内部には、インク流路１５を形成するように圧電部材１４が備えられている。ノズル１０から基板８にインクが吐出される際には、印加された電圧に応じて圧電部材１４が振動することにより、インク流路１５に沿って、ノズル１０からインク滴１６が基板８に吐出される。
【００６６】
なお、インクジェットを連続的に使用していると、ヘッドやインクの経時変化もあって、ノズルが不吐出ノズルになる場合が発生する。ここで、不吐出ノズルとは、ノズル中への異物混入等によって、インクを吐出することができない状態に陥ったノズル、又は、吐出したインクの着弾精度が指定された範囲を超えるような不安定な吐出状態に陥ったノズルをいう。その場合、一般にはプライム処理やワイピング処理等の不吐回復処理を行い、安定した吐出状態となるようにする。
【００６７】
図４は、インク吐出部２が欠陥画素に対して修復を行う際のインク吐出方法を説明する平面図である。図４において、図２に示したインク吐出部２が、ＣＦパネルの画素に対して斜めに傾けられ、そのインク吐出部２が、ＣＦパネルの画素短辺方向である図４での上方向に移動する。
【００６８】
図４において、欠陥画素（インク吐出領域）１７はＣＦパネルに発生した青色（Ｂ）の欠陥画素である。この欠陥画素１７に対しては、インク吐出部２の青色用のヘッド７Ｂを用いてインクの吐出を行う。具体的には、青色用のヘッド７Ｂの一列に並んでいるノズル１０のうち、この欠陥画素１７の画素長辺方向幅Ｘに割り当てられた複数のノズル１０から、欠陥画素１７に対して、インク滴１６を一定間隔で吐出する。
【００６９】
ここで、図４に示すように、使用するインクとしてはＣＦパネルの各画素色に対応した赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の３色のインクとする。インク吐出部２に設けられたヘッド７Ｒ・７Ｇ・７Ｂは、各インクが内部でそれぞれ混じり合わないように、互いに分離して設けられており、互いに独立にインクの吐出を制御できる構成とする。また、ＣＦパネルの画素は、略矩形領域形状をしており、インクを充填する画素内側はインクの濡れ広がりが良いように親水化が施され、画素の周囲は隣り合う画素にインクが流れ込まないように撥水化処理が施されて隣接画素間を分離している。
【００７０】
図５は、図４においてインク吐出部２が欠陥画素１７にインクを吐出して数秒経過した際の、欠陥画素１７の画素長辺方向におけるインクの膜厚を示す断面図である。図５において、横軸は欠陥画素１７の画素長辺方向の相対位置を示しており、縦軸はインクの膜厚を示している。また、画素はそれぞれ画素境界１８によって区切られている。
【００７１】
図５に示すように、インク吐出部２が画素短辺方向に移動する際、欠陥画素１７の中で先にインクを吐出された部分Ａはインクの膜厚が厚くなり、後にインクを吐出された部分Ｂはインクの膜厚が薄くなる。つまり、インク吐出の時間差により、後に吐出されたインクが、先に吐出されたインクに引き付けられて、画素内で膜厚が不均一になるという問題を生じる。具体的には、部分Ａと部分Ｂとの膜厚のバラツキは±１０％になる。
【００７２】
上記問題を解決する方法として、図６（ａ）・（ｂ）に示すインク吐出方法が考えられる。図６（ａ）・（ｂ）は、図４と同様に、インク吐出部２が欠陥画素１７に対して修復を行う際のインク吐出方法を説明する平面図である。図４に示すインク吐出方法は、インク吐出部２の各ノズル１０から吐出されるインク液滴数を一定としているのに対して、図６（ａ）・（ｂ）に示すインク吐出方法は、インク吐出部２の各ノズル１０から吐出されるインク液適数を、欠陥画素１７の画素長辺方向幅Ｘに割り当てられた複数のノズルのうち、一端のノズル１０Ａでは減少又は増加させ、他端のノズル１０Ｂでは増加又は減少させる。
【００７３】
ここで、図６（ａ）・（ｂ）に示すインク吐出方法を詳細に説明する。図６（ａ）は、欠陥画素１７に対して斜めに傾けたインク吐出部２が、ＣＦパネルの画素短辺方向である図６（ａ）での上方向に移動し、欠陥画素１７にインク吐出をして欠陥修復を行っていることを示している。図６（ａ）において、インク吐出部２の各ノズル１０のうち、ノズル１０Ａは欠陥画素１７を最初に通過するノズルであり、ノズル１０Ｂは欠陥画素１７を最後に通過するノズルを示す。また、ノズル１０Ａからノズル１０Ｂの間のノズルは、欠陥画素１７の画素長辺方向幅Ｘに割り当てられた複数のノズルを示す。
【００７４】
各ノズル１０から吐出されるインク液滴数については、例えば、欠陥画素１７を最初に通過するノズル１０Ａからのインク液滴数は６滴とし、ノズル１０Ａとノズル１０Ｂとの間に位置するノズル１０からのインク液滴数は９滴とし、最後に通過するノズル１０Ｂからのインク液滴数は１１滴とするというように、各ノズル１０から吐出するインク液滴数を段階的に増加させる。
【００７５】
図６（ｂ）は、欠陥画素１７に対して斜めに傾けたインク吐出部２が、図６（ａ）とは逆の走査方向、つまり、ＣＦパネルの画素短辺方向である図６（ｂ）での下方向に移動し、欠陥画素１７にインク吐出をして欠陥修復を行っていることを示している。図６（ｂ）において、インク吐出部２の各ノズル１０のうち、ノズル１０Ｂは欠陥画素１７を最初に通過するノズルであり、ノズル１０Ａは欠陥画素１７を最後に通過するノズルを示す。また、ノズル１０Ｂからノズル１０Ａの間のノズルは、欠陥画素１７の画素長辺方向幅Ｘに割り当てられた複数のノズルを示す。
【００７６】
各ノズル１０から吐出されるインク液滴数については、例えば、欠陥画素１７を最初に通過するノズル１０Ｂからのインク液滴数は６滴とし、ノズル１０Ｂとノズル１０Ａとの間に位置するノズル１０からのインク液滴数は９滴とし、最後に通過するノズル１０Ａからのインク液滴数は１１滴とするというように、各ノズル１０から吐出するインク液滴数を段階的に増加させる。
【００７７】
なお、本実施の形態では、各ノズル１０から吐出するインク液滴数を増加させることで各ノズル１０から吐出するインク液滴量を増加させたが、各ノズル１０から吐出するインク液滴数を一定として、インク１滴当たりの液量を増加させることで各ノズル１０から吐出するインク液滴量を増加させてもよい。
【００７８】
図７は、図６（ａ）・（ｂ）においてインク吐出部２が欠陥画素１７にインクを吐出して数秒経過した際の、欠陥画素１７の画素長辺方向における膜厚補正前及び膜厚補正後のインクの膜厚を示す断面図である。図７において、図５と同様に、横軸は欠陥画素１７の画素長辺方向の相対位置を示しており、縦軸はインクの膜厚を示している。また、画素はそれぞれ画素境界１８によって区切られている。
【００７９】
図７に示すように、インク吐出部２が画素短辺方向に移動する際、欠陥画素１７を最初に通過するノズルから欠陥画素１７を最後に通過するノズルに向かって吐出するインク液滴数を段階的に増加させることにより、膜厚のバラツキが大きく低減していることが分かる。つまり、欠陥画素１７の中で先にインクを吐出された部分Ａ’において、補正前はインクの膜厚が厚くなっていたが、補正後はインクの膜厚が厚くなっていることはない。また、欠陥画素１７の中で後にインクを吐出された部分Ｂ’において、補正前はインクの膜厚が薄くなっていたが、補正後はインクの膜厚が薄くなっている程度が低減されている。そして、部分Ａ’と部分Ｂ’とのインクの膜厚のバラツキが大きく低減している。
【００８０】
本発明のインク吐出制御方法について図８のフローチャートに基づいて説明すれば以下の通りである。
【００８１】
ステップ１で、インク吐出領域の認識を行う。
【００８２】
ステップ２で、インク吐出領域の形状及び大きさの少なくとも一方に基づき、ヘッド角度及び吐出液滴数を算出する。
【００８３】
ステップ３で、算出したヘッド角度及び吐出液滴数に基づき吐出パターンを生成する。
【００８４】
ステップ４で、全てのインク吐出領域について吐出パターンを生成したかを判断する。吐出パターンを生成した場合（ＹＥＳの場合）には、後述するステップ５に進む。一方、吐出パターンを生成していない場合（ＮＯの場合）には、ステップ２に戻る。
【００８５】
ステップ５で、ＣＦパネルに対するインク吐出順番の決定を行う。
【００８６】
ステップ６で、インク吐出順番に基づく吐出パターンの累積を行う。
【００８７】
ステップ７で、吐出パターン及びインク吐出タイミングをインク吐出部に入力する。
【００８８】
ステップ８で、インク吐出順番に基づき、ヘッドがＣＦパネルの吐出位置へ移動する。
【００８９】
ステップ９で、インクを吐出する。
【００９０】
ステップ１０で、次の吐出位置があるかを判断する。次の吐出位置がある場合（ＹＥＳの場合）には、ステップ８に戻る。一方、次の吐出位置がない場合（ＮＯの場合）には、インク吐出動作が終了する。
【００９１】
以上のように、本実施形態のインク吐出装置を採用することにより、適切なインク吐出液滴量を設定することが可能となり、その結果、色ムラのない鮮明な画素のＣＦパネルを製造することができ、かつ、欠陥画素の修復時間を短縮することができる。
【００９２】
また、前述した実施の形態では、ＣＦパネルに生じた欠陥画素の例を説明したが、本発明はこれに限定されない。マトリクス状又はストライプ状に並んだ複数のインク被吐出部を有するエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置の製造についても本発明を適用することができる。また、プラズマ表示装置の背面基板の製造についても本発明を適用することができ、電子放出素子を備えた画像表示装置の製造及び配線の製造についても本発明を適用することができる。
【００９３】
本実施の形態において、インク吐出装置１は、ヘッドの移動制御部２２を備えているとしたが、ヘッドの移動制御部２２の代わりに媒体の移動制御部を備えていてもよい。つまり、インク吐出装置１は、媒体が移動する構成であってもよい。その場合、ヘッドの移動制御部２２以外の構成は、前記実施の形態と同じであり、適宜実施の形態の図面も参照する。
【００９４】
このように、本発明に係るインク吐出装置及びインク吐出制御方法は、例えば、ヘッドまたは媒体を相対的に移動させる手段を有するインク吐出装置であって、該ヘッドあるいはノズル列が上記インク吐出装置の移動方向に対して斜めに傾けられ、かつノズルの一端から他端に向かってインク吐出量を段階的に増大あるいは減少させる吐出手段を有するという構成を有しているものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。
【００９５】
また、本発明に係るインク吐出装置及びインク吐出制御方法は、例えば、前記媒体は基板であり、基板上の略短形形状の所定領域に吐出するインク吐出装置であって、該所定領域の長手方向は上記インク吐出装置の移動方向とほぼ直角に形成するという構成であってもよい。
【００９６】
また、本発明に係るインク吐出装置及びインク吐出制御方法は、例えば、前記インク吐出装置は、前記基板の所定領域に対して、該所定領域長手方向の横幅に割り当てられた前記傾けたノズル列のうち所定領域に早く到着し吐出するノズルからのインク吐出量を減少させ、遅く吐出するノズルからのインク吐出量を増加させる吐出手段を有するという構成であってもよい。
【００９７】
また、本発明に係るインク吐出装置及びインク吐出制御方法は、例えば、前記ヘッドあるいはノズル列の上記基板搬送方向に対して斜めに傾けられた角度は、上記所定領域長手方向の長さによって調整するという構成であってもよい。
【００９８】
また、本発明に係るインク吐出装置及びインク吐出制御方法は、例えば、前記基板が、液晶表示装置用ＣＦパネルであるという構成であってもよい。
【００９９】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明は、ＣＦパネルに生じた欠陥画素の修復に利用することができる。また、本発明は、マトリクス状又はストライプ状に並んだ複数のインク被吐出部を有するＥＬ表示装置の製造についても利用することができる。また、本発明は、プラズマ表示装置の背面基板の製造についても利用することができ、電子放出素子を備えた画像表示装置の製造、及び、配線の製造についても利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の一実施形態におけるインク吐出装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるインク吐出部の構成を示す模式図である。
【図３】（ａ）は、本発明の一実施形態におけるヘッドの外観を示す斜視図であり、（ｂ）は、本発明の一実施形態におけるヘッドとＣＦパネルを形成した基板との外観を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるインク吐出方法を説明する平面図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるインク吐出方法によるインク吐出後の膜厚を示す断面図である。
【図６】（ａ）・（ｂ）は、本発明の一実施形態におけるインク吐出方法を説明する平面図である。
【図７】本発明の一実施形態におけるインク吐出方法によるインク吐出後の膜厚を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施形態におけるインク吐出制御方法の要部構成を示すフローチャートである。
【図９】特許文献１におけるインク吐出方法を説明する平面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１ インク吐出装置
２ インク吐出部
３ インク吐出領域認識部（インク吐出領域認識手段）
４ インク吐出順番決定部
５ インク吐出液滴数演算部
６ インク吐出パターン生成部（インク吐出パターン生成手段）
７ ヘッド
７Ｒ ヘッド
７Ｇ ヘッド
７Ｂ ヘッド
８ 基板
８ａ フィルタ層
８ｂ ガラス層
１０ ノズル
１１ 筐体
１２ ノズルプレート
１３ インク吐出孔
１４ 圧電部材
１５ インク流路
１６ インク滴
１７ 欠陥画素（インク吐出領域）
１８ 画素境界
２１ ヘッドの角度制御部（角度調整手段）
２２ ヘッドの移動制御部（移動制御手段）
２３ インク吐出タイミング制御部（インク吐出タイミング制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクの吐出対象物である媒体に対して相対的に移動可能であり、媒体に対してインクを吐出可能とする複数のノズルがノズル列として設けられるヘッドを備えるインク吐出装置であって、
さらに、上記ヘッドの移動方向を、ノズル列の配列方向に対して非平行な方向に移動可能とする制御を行う移動制御手段と、
上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定手段と、
上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御手段と、
上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御手段とを備えることを特徴とするインク吐出装置。
【請求項２】
さらに、上記媒体において実際にインクを吐出する領域であるインク吐出領域を認識するインク吐出領域認識手段を備えており、
上記吐出対象ノズル決定手段は、上記ノズル列に含まれ、認識されたインク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、吐出対象ノズル群として決定し、
上記インク吐出タイミング制御手段およびインク吐出量制御手段は、それぞれ、インク吐出領域に先に到着したノズルを、最初にインクを吐出するノズルと決定し、順次、連続して並ぶ順番で各ノズルのインクの吐出タイミングおよびインク吐出量の変化を制御することを特徴とする請求項１に記載のインク吐出装置。
【請求項３】
上記インク吐出領域認識手段は、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方を認識可能としているとともに、
上記インク吐出量制御手段は、上記吐出領域認識手段により認識された情報に基づいて、インク吐出量の変化を制御することを特徴とする請求項２に記載のインク吐出装置。
【請求項４】
上記インク吐出量制御手段は、吐出されるインクの液滴量を変化させることで、インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出液滴数演算部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインク吐出装置。
【請求項５】
上記移動制御手段は、ヘッドまたは媒体を、ノズル列の配列方向に対して傾斜する方向に移動する制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインク吐出装置。
【請求項６】
さらに、上記ヘッドまたは媒体のいずれかの傾斜角度を調整する角度調整手段を備えている請求項５に記載のインク吐出装置。
【請求項７】
上記角度調整手段は、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方に基づいて、ノズル列の配列方向に対するヘッドまたは媒体の傾斜角度を調整するとともに、
調整された傾斜角度に基づいて、上記インク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、上記吐出対象ノズル群として決定する吐出対象ノズル決定手段を兼ねていることを特徴とする請求項６に記載のインク吐出装置。
【請求項８】
さらに、少なくとも、上記角度調整手段により調整されるヘッドまたは媒体の傾斜角度と、上記インク吐出量制御手段により制御されるインク吐出量の段階的な変化とに基づき、インク吐出パターンを生成するインク吐出パターン生成手段を備えており、
上記吐出対象ノズル群からのインクの吐出は、上記インク吐出パターンに基づいて行われることを特徴とする請求項６または７に記載のインク吐出装置。
【請求項９】
上記インク吐出タイミング制御手段は、インクの吐出タイミングを遅くする制御に、上記インク吐出パターン生成手段により生成されるインク吐出パターンを用いるとともに、
上記ヘッドは、上記インク吐出タイミング制御手段からの制御信号と上記インク吐出パターンとに基づいてインクを吐出することを特徴とする請求項８に記載のインク吐出装置。
【請求項１０】
表示装置用カラーフィルタパネルの欠陥画素修復用に用いられることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のインク吐出装置。
【請求項１１】
上記カラーフィルタパネルが、液晶表示装置用であることを特徴とする請求項１０に記載のインク吐出装置。
【請求項１２】
インクの吐出対象物である媒体に対して相対的に移動可能であり、媒体に対してインクを吐出可能とする複数のノズルがノズル列として設けられるヘッドから、インク吐出動作を制御するインク吐出制御方法であって、
上記ヘッドは、ノズル列に対して非平行に移動可能になっているとともに、
さらに、上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定ステップと、
上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御ステップと、
上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御ステップとを含むことを特徴とするインク吐出制御方法。
【請求項１３】
さらに、上記媒体において実際にインクを吐出する領域であるインク吐出領域を認識するインク吐出領域認識ステップを含んでおり、
上記吐出対象ノズル決定ステップは、上記ノズル列に含まれ、認識されたインク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、吐出対象ノズル群として決定し、
上記インク吐出タイミング制御ステップおよびインク吐出量制御ステップは、それぞれ、インク吐出領域に先に到着したノズルを、最初にインクを吐出するノズルと決定し、順次、連続して並ぶ順番で各ノズルのインクの吐出タイミングおよびインク吐出量の変化を制御することを特徴とする請求項１２に記載のインク吐出制御方法。
【請求項１４】
上記インク吐出領域認識ステップは、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方を認識可能としているとともに、
上記インク吐出量制御ステップは、上記吐出領域認識手段により認識された情報に基づいて、インク吐出量の変化を制御することを特徴とする請求項１３に記載のインク吐出制御方法。
【請求項１５】
上記インク吐出量制御ステップは、吐出されるインクの液滴量を変化させることで、インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出液滴数演算ステップであることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のインク吐出制御方法。
【請求項１６】
ヘッドまたは媒体は、ノズル列の配列方向に対して傾斜する方向に移動可能となっていることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１項に記載のインク吐出制御方法。
【請求項１７】
さらに、上記ヘッドまたは媒体のいずれかの傾斜角度を調整する角度調整ステップを含んでいる請求項１６に記載のインク吐出制御方法。
【請求項１８】
上記角度調整ステップは、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方に基づいて、ノズル列の配列方向に対するヘッドまたは媒体の傾斜角度を調整するとともに、
調整された傾斜角度に基づいて、上記インク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、上記吐出対象ノズル群として決定する吐出対象ノズル決定ステップを兼ねていることを特徴とする請求項１７に記載のインク吐出制御方法。
【請求項１９】
さらに、少なくとも、上記角度調整ステップにより調整されるヘッドまたは媒体の傾斜角度と、上記インク吐出量制御ステップにより制御されるインク吐出量の段階的な変化とに基づき、インク吐出パターンを生成するインク吐出パターン生成ステップを含んでおり、
上記吐出対象ノズル群からのインクの吐出は、上記インク吐出パターンに基づいて行われることを特徴とする請求項１７または１８に記載のインク吐出制御方法。
【請求項２０】
上記インク吐出タイミング制御ステップは、インクの吐出タイミングを遅くする制御に、上記インク吐出パターン生成ステップにより生成されるインク吐出パターンを用いるとともに、
上記ヘッドは、インク吐出タイミング制御ステップからの制御信号と上記インク吐出パターンとに基づいてインクを吐出することを特徴とする請求項１９に記載のインク吐出制御方法。
【請求項２１】
表示装置用カラーフィルタパネルの欠陥画素修復用に用いられることを特徴とする請求項１２〜２０のいずれか１項に記載のインク吐出制御方法。
【請求項２２】
上記カラーフィルタパネルが、液晶表示装置用であることを特徴とする請求項２１に記載のインク吐出制御方法。
【請求項１】
インクの吐出対象物である媒体に対して相対的に移動可能であり、媒体に対してインクを吐出可能とする複数のノズルがノズル列として設けられるヘッドを備えるインク吐出装置であって、
さらに、上記ヘッドの移動方向を、ノズル列の配列方向に対して非平行な方向に移動可能とする制御を行う移動制御手段と、
上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定手段と、
上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御手段と、
上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御手段とを備えることを特徴とするインク吐出装置。
【請求項２】
さらに、上記媒体において実際にインクを吐出する領域であるインク吐出領域を認識するインク吐出領域認識手段を備えており、
上記吐出対象ノズル決定手段は、上記ノズル列に含まれ、認識されたインク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、吐出対象ノズル群として決定し、
上記インク吐出タイミング制御手段およびインク吐出量制御手段は、それぞれ、インク吐出領域に先に到着したノズルを、最初にインクを吐出するノズルと決定し、順次、連続して並ぶ順番で各ノズルのインクの吐出タイミングおよびインク吐出量の変化を制御することを特徴とする請求項１に記載のインク吐出装置。
【請求項３】
上記インク吐出領域認識手段は、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方を認識可能としているとともに、
上記インク吐出量制御手段は、上記吐出領域認識手段により認識された情報に基づいて、インク吐出量の変化を制御することを特徴とする請求項２に記載のインク吐出装置。
【請求項４】
上記インク吐出量制御手段は、吐出されるインクの液滴量を変化させることで、インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出液滴数演算部であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインク吐出装置。
【請求項５】
上記移動制御手段は、ヘッドまたは媒体を、ノズル列の配列方向に対して傾斜する方向に移動する制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインク吐出装置。
【請求項６】
さらに、上記ヘッドまたは媒体のいずれかの傾斜角度を調整する角度調整手段を備えている請求項５に記載のインク吐出装置。
【請求項７】
上記角度調整手段は、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方に基づいて、ノズル列の配列方向に対するヘッドまたは媒体の傾斜角度を調整するとともに、
調整された傾斜角度に基づいて、上記インク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、上記吐出対象ノズル群として決定する吐出対象ノズル決定手段を兼ねていることを特徴とする請求項６に記載のインク吐出装置。
【請求項８】
さらに、少なくとも、上記角度調整手段により調整されるヘッドまたは媒体の傾斜角度と、上記インク吐出量制御手段により制御されるインク吐出量の段階的な変化とに基づき、インク吐出パターンを生成するインク吐出パターン生成手段を備えており、
上記吐出対象ノズル群からのインクの吐出は、上記インク吐出パターンに基づいて行われることを特徴とする請求項６または７に記載のインク吐出装置。
【請求項９】
上記インク吐出タイミング制御手段は、インクの吐出タイミングを遅くする制御に、上記インク吐出パターン生成手段により生成されるインク吐出パターンを用いるとともに、
上記ヘッドは、上記インク吐出タイミング制御手段からの制御信号と上記インク吐出パターンとに基づいてインクを吐出することを特徴とする請求項８に記載のインク吐出装置。
【請求項１０】
表示装置用カラーフィルタパネルの欠陥画素修復用に用いられることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のインク吐出装置。
【請求項１１】
上記カラーフィルタパネルが、液晶表示装置用であることを特徴とする請求項１０に記載のインク吐出装置。
【請求項１２】
インクの吐出対象物である媒体に対して相対的に移動可能であり、媒体に対してインクを吐出可能とする複数のノズルがノズル列として設けられるヘッドから、インク吐出動作を制御するインク吐出制御方法であって、
上記ヘッドは、ノズル列に対して非平行に移動可能になっているとともに、
さらに、上記ノズル列に含まれる連続して並ぶ複数のノズルからなるノズル群であり、かつ、媒体に対してインクを実際に吐出するノズル群である吐出対象ノズル群を決定する吐出対象ノズル決定ステップと、
上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、順次インクの吐出タイミングを遅くするように、インクの吐出を制御するインク吐出タイミング制御ステップと、
上記吐出対象ノズル群の中で、最初にインクを吐出するノズルから次にインクを吐出するノズルに向かって、先に吐出されるインクの吐出量よりも、後から吐出されるインクの吐出量が大きくなるように、順次インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出量制御ステップとを含むことを特徴とするインク吐出制御方法。
【請求項１３】
さらに、上記媒体において実際にインクを吐出する領域であるインク吐出領域を認識するインク吐出領域認識ステップを含んでおり、
上記吐出対象ノズル決定ステップは、上記ノズル列に含まれ、認識されたインク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、吐出対象ノズル群として決定し、
上記インク吐出タイミング制御ステップおよびインク吐出量制御ステップは、それぞれ、インク吐出領域に先に到着したノズルを、最初にインクを吐出するノズルと決定し、順次、連続して並ぶ順番で各ノズルのインクの吐出タイミングおよびインク吐出量の変化を制御することを特徴とする請求項１２に記載のインク吐出制御方法。
【請求項１４】
上記インク吐出領域認識ステップは、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方を認識可能としているとともに、
上記インク吐出量制御ステップは、上記吐出領域認識手段により認識された情報に基づいて、インク吐出量の変化を制御することを特徴とする請求項１３に記載のインク吐出制御方法。
【請求項１５】
上記インク吐出量制御ステップは、吐出されるインクの液滴量を変化させることで、インク吐出量を段階的に変化させるインク吐出液滴数演算ステップであることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のインク吐出制御方法。
【請求項１６】
ヘッドまたは媒体は、ノズル列の配列方向に対して傾斜する方向に移動可能となっていることを特徴とする請求項１２〜１５のいずれか１項に記載のインク吐出制御方法。
【請求項１７】
さらに、上記ヘッドまたは媒体のいずれかの傾斜角度を調整する角度調整ステップを含んでいる請求項１６に記載のインク吐出制御方法。
【請求項１８】
上記角度調整ステップは、インク吐出領域の形状および大きさの少なくとも一方に基づいて、ノズル列の配列方向に対するヘッドまたは媒体の傾斜角度を調整するとともに、
調整された傾斜角度に基づいて、上記インク吐出領域に対応する複数のノズルからなるノズル群を、上記吐出対象ノズル群として決定する吐出対象ノズル決定ステップを兼ねていることを特徴とする請求項１７に記載のインク吐出制御方法。
【請求項１９】
さらに、少なくとも、上記角度調整ステップにより調整されるヘッドまたは媒体の傾斜角度と、上記インク吐出量制御ステップにより制御されるインク吐出量の段階的な変化とに基づき、インク吐出パターンを生成するインク吐出パターン生成ステップを含んでおり、
上記吐出対象ノズル群からのインクの吐出は、上記インク吐出パターンに基づいて行われることを特徴とする請求項１７または１８に記載のインク吐出制御方法。
【請求項２０】
上記インク吐出タイミング制御ステップは、インクの吐出タイミングを遅くする制御に、上記インク吐出パターン生成ステップにより生成されるインク吐出パターンを用いるとともに、
上記ヘッドは、インク吐出タイミング制御ステップからの制御信号と上記インク吐出パターンとに基づいてインクを吐出することを特徴とする請求項１９に記載のインク吐出制御方法。
【請求項２１】
表示装置用カラーフィルタパネルの欠陥画素修復用に用いられることを特徴とする請求項１２〜２０のいずれか１項に記載のインク吐出制御方法。
【請求項２２】
上記カラーフィルタパネルが、液晶表示装置用であることを特徴とする請求項２１に記載のインク吐出制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−６８１９３（Ｐ２００８−６８１９３Ａ）
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２４８５５６（Ｐ２００６−２４８５５６）
【出願日】平成１８年９月１３日（２００６．９．１３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２７日（２００８．３．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１３日（２００６．９．１３）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]