JP2007136330A - インク吐出装置及びインク吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】全てのインク吐出対象にインクを吐出する処理時間を短縮することができるインク吐出装置を提供する。
【解決手段】インク吐出装置は、ＣＦパネル２ｂ上に点在する複数個の欠陥画素に対してインクを吐出するために、ＣＦパネル２ｂに対して相対移動可能に設けられたインク吐出部４を備え、インク吐出部４は、複数個の欠陥画素のうち互いに近接する複数個の欠陥画素３Ｒ・３Ｇ・３Ｂに向かって、互いに近接する複数個の欠陥画素３Ｒ・３Ｇ・３Ｂに対する同一の走査移動によってインクを吐出する。
【選択図】図５

Description

本発明は、たとえば欠陥画素等のインク吐出対象に対して迅速でしかも正確にインクを吐出することのできるインク吐出装置及びインク吐出方法に関するものである。

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、液晶用のカラーフィルタパネル（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ Ｐａｎｅｌ、以下「ＣＦパネル」とも記載する）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、インク吐出装置より微量液体（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。

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装置開発が盛んに進められている。この装置は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（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、この装置は、生産用装置として、その処理時間が厳重に管理され、確実に一定以内の短い時間内で処理を成し遂げることが要求される。

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、混色、夾雑物の混入または付着に起因して生じた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。インクジェットパターニング技術による欠陥画素の修復方法では、隣接画素間でのインクのリーク等による欠陥画素の場合、インクの混色が発生した欠陥画素のインク層をヤグレーザ等のレーザ装置等を用いて取り除き、その取り除いた部分に再度ＲＧＢの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。

特許文献１には、インクジェットパターニング技術によるＣＦ画素の修復装置内において、カメラ等を有する欠陥位置認識部を用いて、インクの混色等によって生じた複数の欠陥画素を順に撮像して、欠陥画素の位置及び形状を認識し、レーザ加工機等を用いた欠陥画素除去部によって不要な欠陥画素のＣＦ膜を除去した後、レーザ加工機により不要なＣＦ膜を除去した欠陥画素の上にインク吐出器を移動させ、インクを吐出着色させることにより画素を修復する方法が開示されている。
特開平７−３１８７２４号公報（平成７年（１９９５）１２月８日公開）

近年、液晶用ＣＦパネルの基板の大型化が進み、それ故、修復が必要な欠陥画素は基板面積に応じて数多く点在することになる。しかも大基板内で広く分散して点在する欠陥画素や、逆に局所的に集中する欠陥画素等、様々な態様の欠陥画素が発生する。

このような欠陥画素を修復する欠陥画素修復装置ではタクト時間が厳重に管理されるため、処理時間の短縮は必須の課題である。そのため、欠陥画素修復装置のインク吐出部が各欠陥画素への移動に費やす時間を最短化することが要求される。従って、インク吐出部が各欠陥画素の上を移動するに当り、短い時間内で、より多くの欠陥画素を修復できるように、移動距離を短くし、移動回数を削減し、より多くの欠陥箇所を同時に修復できるようにする必要がある。

しかしながら、特許文献１が開示する装置では、レーザ加工機等によって個々に欠陥画素を除去した欠陥部に対して、順次インクを吐出充填させて欠陥部の修復を実行するため、ｎ個の欠陥画素に対してレーザ加工を行い、ｎ回のヘッドの移動を行って個々の欠陥部を修復することとなる。インクの混色に起因して生じた欠陥画素の多くは隣接した画素が修復対象となる場合が多いが、前記の方法では。個々の欠陥画素に対して、其々独立に修復処理を行うこととなる。即ち、個々の欠陥画素を独立して１個１個修復することの繰り返しであった。その結果、多くの欠陥部の修復動作を必要とすることとなって、全てのインク吐出対象にインクを吐出する処理時間を多く必要とするという問題がある。

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、全てのインク吐出対象にインクを吐出する処理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方法を実現することにある。

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、媒体上に点在する複数個のインク吐出対象に対してインクを吐出するために、前記媒体に対して相対移動可能に設けられたインク吐出手段を備えたインク吐出装置であって、前記インク吐出手段は、前記複数個のインク吐出対象のうち互いに近接する複数個のインク吐出対象に向かって、前記互いに近接する複数個のインク吐出対象に対する同一の走査移動によって前記インクを吐出することを特徴としている。

この特徴により、互いに近接する複数個のインク吐出対象に対して、インク吐出手段の同一の走査移動によりインクが吐出される。このため、個々のインク吐出対象毎にインクを吐出する従来の構成よりも、インク吐出対象へのインク吐出手段の移動回数を削減できる。この結果、全てのインク吐出対象にインクを吐出する処理時間を短縮することができる。

本発明に係るインク吐出装置では、前記互いに近接する複数個のインク吐出対象は、前記媒体の表面に垂直な方向から見て、前記インク吐出手段の主走査方向に垂直な方向に沿った前記インク吐出手段の幅の範囲内に配置されていることが好ましい。

上記構成によれば、互いに近接する複数個のインク吐出対象にそれぞれ対応する複数種類のノズルをインク吐出手段に設けることにより、互いに近接する複数個のインク吐出対象に対して同一の走査移動によってインクを吐出することができる。

本発明に係るインク吐出装置では、媒体上における各インク吐出対象を特定する情報を格納したインク吐出対象情報格納手段と、前記互いに近接する複数個のインク吐出対象をグループ化した吐出対象グループを生成するインク吐出対象グループ化手段とをさらに備え、前記インク吐出手段は、前記吐出対象グループに対する同一の走査移動によって、前記吐出対象グループに属する各インク吐出対象に前記インクを吐出することが好ましい。

上記構成によれば、前記互いに近接する複数個のインク吐出対象を事前に発見して吐出対象グループにグループ化し、グループ化した吐出対象グループ毎にインクを吐出することができる。

本発明に係るインク吐出装置では、前記吐出対象グループに含まれる各インク吐出対象に対して、ノズルを割当てるノズル割当て手段と、前記割当てられた各ノズルに対して、インク吐出パターンを表す吐出タイミング信号を生成して供給する吐出パターン生成手段とをさらに備え、各ノズルは、前記吐出パターン生成手段により生成された吐出タイミング信号に基づいて前記インクを吐出することが好ましい。

上記構成によれば、簡単な構成により、互いに近接する複数個のインク吐出対象に対して、インク吐出手段の同一の走査移動でインクを吐出することができる。

本発明に係るインク吐出装置では、前記インク吐出対象情報格納手段には、前記媒体上に配置された各インク吐出対象の位置及び方向が格納されており、前記インク吐出対象グループ化手段は、前記インク吐出対象情報格納手段に格納された各インク吐出対象の位置及び方向と、前記インク吐出手段の主走査方向とに基づいて前記インク吐出対象をグループ化することが好ましい。

上記構成によれば、簡単な構成により、互いに近接する複数個のインク吐出対象をグループ化して、グループ毎に同一の走査移動によってインクを吐出することができる。

本発明に係るインク吐出装置では、前記ノズル割当て手段は、前記インク吐出対象グループ化手段によってグループ化された吐出対象グループに属するインク吐出対象の配列に基づいて、前記吐出対象ノズルを割当てることが好ましい。

上記構成によれば、インク吐出対象の配列に基づいて、インク吐出対象のコーナー部にもインクが十分に濡れ広がるように位置する吐出対象ノズルを割当てることができる。

本発明に係るインク吐出装置では、前記吐出パターン生成手段は、前記インク吐出対象グループ化手段によってグループ化された吐出対象グループに属するインク吐出対象の配列及びサイズに基づいて、前記割当てられた各ノズルに対して前記吐出タイミング信号を生成することが好ましい。

上記構成によれば、インク吐出対象の配列及びサイズに基づいて、インク吐出対象のコーナー部にもインクが十分に濡れ広がるように、ノズルへの吐出タイミング信号を生成することができる。

本発明に係るインク吐出装置では、前記吐出パターン生成手段は、各ノズルの吐出周波数に応じて、前記吐出タイミング信号を変化させて各ノズルから吐出される液滴量を補正することが好ましい。

上記構成によれば、ノズルの吐出周波数に応じて、ノズルから吐出する１滴当りの液量が変化することに対して、所定の膜厚を実現するために必要な液滴量を確保するため、各ノズルから吐出される液滴数を補正することができる。

本発明に係るインク吐出装置では、前記媒体は、液晶表示装置用ＣＦパネルであり、前記インク吐出対象は、前記ＣＦパネル上に発生した欠陥画素であることが好ましい。

上記構成によれば、互いに近接する複数個の欠陥画素に対して、インク吐出手段の同一の走査移動によりインクが吐出される。このため、個々の欠陥画素毎にインクを吐出する従来の構成よりも、欠陥画素へのインク吐出手段の移動回数を削減できる。この結果、全ての欠陥画素にインクを吐出する処理時間を短縮することができる。

本発明に係るインク吐出方法は、上記課題を解決するために、媒体上に点在する複数個のインク吐出対象に対してインクを吐出するために、前記媒体に対して相対移動可能に設けられたインク吐出手段を用いたインク吐出方法であって、前記複数個のインク吐出対象のうち互いに近接する複数個のインク吐出対象に向かって、前記互いに近接する複数個のインク吐出対象に対する前記インク吐出手段の同一の走査移動によって前記インクを吐出することを特徴とする。

この特徴により、互いに近接する複数個のインク吐出対象に対して、インク吐出手段の同一の走査移動によりインクが吐出される。このため、個々のインク吐出対象毎にインクを吐出する従来の構成よりも、インク吐出対象へのインク吐出手段の移動回数を削減できる。この結果、全てのインク吐出対象にインクを吐出する処理時間を短縮することができる。

本発明に係るインク吐出装置は、以上のように、前記インク吐出手段は、複数個のインク吐出対象のうち互いに近接する複数個のインク吐出対象に向かって、互いに近接する複数個のインク吐出対象に対する同一の走査移動によってインクを吐出するので、個々のインク吐出対象毎にインクを吐出する従来の構成よりも、インク吐出対象へのインク吐出手段の移動回数を削減できる。この結果、全てのインク吐出対象にインクを吐出する処理時間を短縮することができるという効果を奏する。

本発明に係るインク吐出方法は、以上のように、複数個のインク吐出対象のうち互いに近接する複数個のインク吐出対象に向かって、互いに近接する複数個のインク吐出対象に対するインク吐出手段の同一の走査移動によって前記インクを吐出するので、個々のインク吐出対象毎にインクを吐出する従来の構成よりも、インク吐出対象へのインク吐出手段の移動回数を削減できる。この結果、全てのインク吐出対象にインクを吐出する処理時間を短縮することができる。

本発明の一実施形態について図１ないし図１１に基づいて説明すると以下の通りである。本発明の実施の形態では、媒体である基板上に形成したＣＦパネル上に点在して生じた各欠陥画素をインクジェットによって吐出穴埋めして修復するＣＦ画素の欠陥修復を例として説明する。

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。インク吐出装置１は、欠陥画素情報格納部５を備えている。欠陥画素情報格納部５には、ＣＦパネル上に点在して生じた各欠陥画素を特定する情報が格納されている。インク吐出装置１には、欠陥画素グループ化部６が設けられている。欠陥画素グループ化部６は、欠陥画素情報格納部５に格納された各欠陥画素を特定する情報に基づいて、互いに近接する複数個の欠陥画素をグループ化した欠陥画素グループを生成する。

インク吐出装置１は、ノズル割当て部７を備えている。ノズル割当て部７は、欠陥画素グループに属する各欠陥画素に対して、インク吐出部４に設けられたノズルを割当てる。インク吐出装置１には、吐出パターン生成部８が設けられている。吐出パターン生成部８は、ノズル割当て部７によって割当てられた各ノズルに対して、インク吐出パターンを表す吐出タイミング信号を生成して供給する。インク吐出部４は、ＣＦパネル上に点在する複数個の欠陥画素に対してインクを吐出するために、ＣＦパネルに対して相対移動可能に設けられている。インク吐出部４の各ノズルは、吐出パターン生成部８により生成された吐出タイミング信号に基づいて、欠陥画素グループに属する複数個の欠陥画素に向かって、複数個の欠陥画素に対するインク吐出部４の同一の走査移動によってインクを吐出する。

図２は、インク吐出装置１がインクを吐出する対象である基板１３に形成されたＣＦパネル２ａ・２ｂ・２ｃの概略構成を示す図である。基板１３には、複数個のＣＦパネルが形成されており、２個のＣＦパネル２ａと１個のＣＦパネル２ｂと１個のＣＦパネル２ｃとが形成されている。ＣＦパネル２ａの画素は、基板１３上でインク吐出部４が主走査する方向である主走査方向Ｓ１との関係で、横長の長方形状をしており、ＣＦパネル２ｂの画素及びＣＦパネル２ｃの画素は、主走査方向Ｓ１との関係で、縦長の長方形状をしている。ＣＦパネル２ａ・２ｂとＣＦパネル２ｃとのように、異なる大きさの画素サイズをＣＦパネルが、同一基板１３上に混在している。

図３は、ＣＦパネル２ｂに発生した欠陥画素を示す図である。修復対象画素となる欠陥画素３Ｒ・３Ｇ・３Ｂは、基板１３上に面付けされた各ＣＦパネル２ａ・２ｂ・２ｃ上に広く点在する。一方、図３で示すように、基板１３上に付着したダストなどが起因で発生するインク混色により隣接した２個から３個程度の画素に跨って集中して発生する場合も多い。図３中において、一例として、欠陥画素３Ｒは赤色の画素欠陥を示し、欠陥画素３Ｇは緑色の画素欠陥を示し、欠陥画素３Ｂは青色の画素欠陥を示している。

使用するインクとしてはＣＦパネル２ａ・２ｂ・２ｃ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４に設けられたヘッドは、各インクが内部で其々混じりあわないように、互いに分離して設けられており、互いに独立に吐出制御できる構成とする。修復箇所である画素部（欠陥画素３Ｒ・３Ｇ・３Ｂ）は、図３に示すように、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。

インク吐出装置１は、各欠陥画素の大きさとその向き、欠陥画素の指定色、更には基板上での座標情報などの情報に基づいて、欠陥画素を特定する情報を生成し、欠陥画素情報格納部５に格納する。

欠陥画素グループ化部６では、主走査方向Ｓ１にインク吐出部４が移動する間に複数の欠陥画素を同時に修復処理できるように、前述のインク混色などで生じた近接した欠陥画素の配列を認識した上で、欠陥画素情報格納部５に格納された各欠陥画素３Ｒ・３Ｇ・３Ｂを選択してグループ化を行う。

図４は、欠陥画素３Ｒ・３Ｇ・３Ｂをグループ化した欠陥画素グループ９ａ・９ｂ・９ｃ・９ｄ・９ｅ・９ｆを説明するための図である。図４で示すように、図３で示した各近接したインク吐出対象３Ｒ・３Ｇ・３Ｂを破線円弧で囲ったようにグループ化して欠陥画素グループ９ａ・９ｂ・９ｃ・９ｄ・９ｅ・９ｆを生成する。図３・４に示す例では１６個の欠陥画素３Ｒ・３Ｇ・３Ｂを互いに近接する欠陥画素同士でグループ化し、６個の欠陥画素グループ９ａ・９ｂ・９ｃ・９ｄ・９ｅ・９ｆに分けた例である。欠陥画素グループ９ａ・９ｂ・９ｃ・９ｄ・９ｅ・９ｆは１つの欠陥画素から最大５つの欠陥画素をグループ化している。即ち、図３・４に示すように、欠陥画素グループ９ａは、欠陥画素３Ｂと、欠陥画素３Ｂに隣接する欠陥画素３Ｒと、欠陥画素３Ｒに隣接する欠陥画素３Ｇとからなっている。欠陥画素グループ９ｂは、欠陥画素３Ｇと、欠陥画素３Ｇに隣接する欠陥画素３Ｂと、欠陥画素３Ｂに隣接する欠陥画素３Ｒとからなっている。欠陥画素グループ９ｃは、１個の欠陥画素３Ｇからなる。

欠陥画素グループ９ｄは、欠陥画素３Ｂと、欠陥画素３Ｂに隣接する欠陥画素３Ｒと、欠陥画素３Ｒに隣接する欠陥画素３Ｇと、欠陥画素３Ｇの短辺に面して隣接する他の欠陥画素３Ｇと、欠陥画素３Ｒの短辺に面して隣接して他の欠陥画素３Ｇの長辺に面して隣接する他の欠陥画素３Ｒとからなる。欠陥画素グループ９ｅは、互いの短辺に面して隣接する２個の欠陥画素３Ｂ・３Ｂからなる。欠陥画素グループ９ｆは、互いに隣接する２個の欠陥画素３Ｂ・３Ｒからなる。

図５は、互いに隣接する３個の欠陥画素３Ｒ・３Ｇ・３Ｂにインクを吐出するインク吐出部４を説明するための図である。インク吐出部４は、ヘッド１０Ｒ・１０Ｇ・１０Ｂを有している。ヘッド１０Ｒ・１０Ｂ・１０Ｇは、この順番に並んで互いに隣接して設けられている。ヘッド１０Ｒには、その長手方向に沿って６個の選択ノズル１１Ｒが約１００μｍの間隔を空けて設けられている。ヘッド１０Ｂには６個の選択ノズル１１Ｂが約１００μｍの間隔を空けて設けられており、ヘッド１０Ｇには６個の選択ノズル１１Ｂが約１００μｍの間隔を空けて設けられている。

ノズル特定部４では、欠陥画素グループ化部６によってグループ化された欠陥画素グループに属する欠陥画素の配列に対して、欠陥画素情報格納部５に格納された各欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの大きさや欠陥画素の指定色に基づいて、選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇを割当てる。図５に示す例では、欠陥画素グループ９ｂに属する欠陥画素３Ｒに対してヘッド１０Ｒの右側の２個の選択ノズル１１Ｒが割当てられている。欠陥画素グループ９ｂに属する欠陥画素３Ｂに対してはヘッド１０Ｂの中央の２個の選択ノズル１１Ｂが割当てられており、欠陥画素３Ｇに対してはヘッド１０Ｇの左側の２個の選択ノズル１１Ｇが割当てられている。

選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇを割当てる際、吐出可能ノズルであるか不吐出ノズルであるかを判断し、インク吐出対象７が十分に所定液適を満たすことが出来るように考慮して選択ノズルを選択する。

上記吐出可能ノズルとは、インクを吐出することができる状態にあるノズルであり、かつその着弾精度も指定された範囲内で安定しているノズルである。一方、不吐出ノズルとは、ノズル中への異物混入などによって、インクを吐出することができない状態に陥ったノズル、また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である。

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、不吐出ノズルになる場合が発生する。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場合が多い。一方、生産装置などでは装置に許される生産時間が厳重に管理されるため、時間を要する前記不吐回復処理は、極力少なくすることが必要となる。本実施の形態では、不吐出ノズルを特定する情報が予めノズル割当て部７に登録されており、不吐回復処理を不吐発生時に毎回実施しなくても、ノズル割当て部７により吐出可能なノズルを有効に選択して欠陥部を修復することができる。

図６(ａ)は互いに隣接する２個の欠陥画素３Ｂにインクを吐出するインク吐出部４を説明するための図であり、図６（ｂ）は互いに隣接する４個の欠陥画素３Ｒ・３Ｇ・３Ｂ・３Ｒにインクを吐出するインク吐出部４を説明するための図である。

図６（ａ）（ｂ）で示すように、グループ化する各欠陥画素は、その配列や大きさによって、主走査方向Ｓ１に垂直な方向に沿った全ての選択ノズルによる印字幅でも、すべての欠陥画素に選択ノズルを割り当てることが出来ない場合が生じる。すべての欠陥画素に選択ノズルを割当てることの出来ない場合は、いったんグループ化した欠陥画素を分割し、選択ノズルを割当てられる単位で欠陥画素をグループ化する。

図６（ａ）の場合は、図の左右２つの欠陥画素３Ｂを別の欠陥画素グループ９ｇ・９ｈとすることが必要となり、青色画素欠陥として表現した青色の欠陥画素３Ｂを別々のグループとする。図６(ａ)に示す例では、黒丸で示すヘッド１０Ｂの左側の４個の選択ノズル１１Ｂが選択されており、選択された左側の４個の選択ノズル１１Ｂが、欠陥画素グループ９ｇに属する欠陥画素３Ｂにインクを吐出する。

一方、図６（ｂ）の場合は、図の左右２個ずつの欠陥画素の組み合わせ、または３個と１個の欠陥画素の組合せで、別の欠陥画素グループとすることが必要である。従って、図６（ｂ）に示すように、左右２個での場合、赤色画素欠陥の赤色の欠陥画素３Ｒと緑色画素欠陥の緑色の欠陥画素３Ｇとを一つの欠陥画素グループ９ｉにし、青色画素欠陥の青色の欠陥画素３Ｂと赤色画素欠陥の赤色の欠陥画素３Ｒとをもう一つの欠陥画素グループ９ｊにするなど、選択ノズル１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂによる印字幅に応じてグループ化を決定する。図６（ｂ）に示す例では、ヘッド１０Ｒの左端の黒丸で示す選択ノズル１１Ｒと、ヘッド１０Ｇの中央の黒丸で示す選択ノズル１１Ｇとが選択されており、選択された選択ノズル１１Ｒは、欠陥画素グループ９ｉに属する欠陥画素３Ｒにインクを吐出し、選択された選択ノズル１１Ｇは、欠陥画素グループ９ｉに属する欠陥画素３Ｇにインクを吐出する。

以上のように、グループ化するための必要条件としては、選択ノズル１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂを割当てることの出来る範囲に主走査方向Ｓ１に垂直な副走査方向に沿って並んだ欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇがグループ化の対象となる。一方、主走査方向Ｓ１に並んだ欠陥画素のグループ化について考察すると、主走査方向Ｓ１に沿って大きく離れた位置にある欠陥画素をグループ化すると、そのグループ化した全ての欠陥画素を修復するまで主走査方向Ｓ１に沿ってインク吐出部４は移動し続けることが必要になる。このようにインク吐出部４の移動距離が、あまりに長くなるグループ化を行うと、インク吐出部４が移動している間は欠陥画素を修復できないこととなる。従って、グループ化した欠陥画素間をインク吐出部４が移動することを考慮すると、欠陥画素の大きさにもよるが、主走査方向Ｓ１に沿って１０個程度までの画素並びの範囲内に存在する欠陥画素をグループ化の対象とすることが望ましい。

図７は、インク吐出部４の吐出周波数と吐出体積との間の関係を示すグラフである。吐出パターン生成部８は、ノズル割当て部７によって割当てられた、各グループ化された欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇに対応した各選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇに供給する吐出タイミング信号のための吐出パターンを生成する。吐出パターンは、欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの大きさに応じて異なる所定吐出液滴量に対して、各選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇでの吐出周波数に応じた液滴数補正を与えて、各選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇからの吐出数を算出し、吐出タイミング信号のための吐出パターンを生成する。液滴数補正では、予め設定された吐出周波数によって測定された各選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇでの１滴当りでの吐出液滴量に対して、図７で示す吐出周波数と吐出体積との関係に基づき、補正係数を与えて吐出数を再算出するものである。

具体的には、まず、図９に示すグラフに対応した吐出周波数に対する液滴量の補正係数に関する変換テーブルを用意する。次に、欠陥画素の大きさや、インクの残膜率などに基づいて、指定された欠陥画素に対して、吐出に必要な液滴総量を算出する。そして、欠陥画素に割当てられた選択ノズル数とその選択ノズルの１滴当りの吐出量に基づいて、指定された欠陥画素に対して、各選択ノズルは何滴の吐出が必要であるかを算出する。

その後、対象の欠陥画素の印字長さ（着弾吐出ドット１２Ｒ・１２Ｂ・１２Ｇの長さ）と各選択ノズルの吐出数に基づいて、吐出周波数を算出する。そして、算出した吐出周波数に対して、用意した変換テーブルの値を割り当て、算出した吐出周波数における対象欠陥画素の総液滴量を算出し直し、割当てられた各選択ノズルに対して液滴数の補正を行う。次に、再度、吐出周波数の算出と、液滴数の補正とを繰り返し、収束させて吐出周波数に応じた液滴数を算出する。尚、収束については補正後の値が指定された許容値内に入っていたら収束と見なし、繰り返しのループで発散しないように制御する。

インク吐出部４では、グループ化された各欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの位置とそれに対応したヘッド１０Ｒ・１０Ｂ・１０Ｇ中の選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇの位置を、副走査方向に対して合わせた後、主走査方向Ｓ１に沿ってヘッド移動を行い、グループ化した全ての欠陥画素を同一の走査移動によって修復するようにインクを吐出させて欠陥画素の修復を行う。これを全ての欠陥画素グループに対して実行し、最終的に全ての欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの修復を完了する。図４に示す例では、計１６個の欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇに対して、６個の欠陥画素グループ９ａ・９ｂ・９ｃ・９ｄ・９ｅ・９ｆへのインク吐出部４の移動により、全ての欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの修復を実行することになる。

インク吐出部４による欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇへのインクの吐出には、図５に示すように、インク吐出部４の主走査方向Ｓ１が欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの長辺方向に並行であり、欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの長辺方向方向に沿ってインクを吐出する場合と、図８に示すように、インク吐出部４の主走査方向Ｓ１が欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの短辺方向に並行であり、欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの短辺方向に沿ってインクを吐出する場合とがある。

各々の場合では、欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの配列とその指定色に応じて、異なる選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇを選択することが必要となる。選択した選択ノズルによって欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの内部に所定量のインク滴を着弾させるべく吐出パターンを生成し、ヘッド１０Ｒ・１０Ｇ・１０Ｂを設けたインク吐出部４をＣＦパネル２ａに対して相対移動させて欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの修復を実行する。

図５と図８とでは、インク吐出部４を主走査方向Ｓ１に対して傾けた例を示している。これは、インク吐出部４を傾けることにより、隣接した選択ノズル間の間隔（印字幅）が狭くなることを利用して、各欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇに多くの選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇを割当てることを目的としたものである。多くの選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇをそれぞれ欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇに割当てることが出来ると、各選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇからの液滴数を少なくすることができる。主走査方向Ｓ１に沿ったインク吐出部４の相対移動速度をより速く設定しても、多くの選択ノズルからの吐出により所定の液量を確保することができる吐出タイミングで吐出パターンを生成することができるからである。

欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの基板１３上での配置の態様は、例えば図２に示すＣＦパネル２ｂ・２ｃのように縦長に配置されている場合があり、ＣＦパネル２ａのように横長に配置されている場合もある。また、ＣＦパネル２ａ・２ｂとＣＦパネル２ｃとのように、異なるサイズの画素を形成したＣＦパネルが同一基板上に混在する場合がある。このような場合についても、各ＣＦパネル２ａ・２ｂ・２ｃに含まれる欠陥画素に対して、それぞれ独立に上記構成により対応することによって、基板１３上のＣＦパネル２ａ・２ｂ・２ｃの配置向きが様々な場合、及びＣＦパネルの大きさが様々な場合においても、それぞれの欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇを修復できるものである。

本実施の形態では、同じヘッドを用いて、同じ向きで異なる大きさの欠陥画素（図２のＣＦパネル２ｂの欠陥画素とＣＦパネル２ｃの欠陥画素）に対応することができる。同じ向きで異なる大きさの欠陥画素（図２のＣＦパネル２ｂとＣＦパネル２ｃ）に対しては割当てるノズルをそれぞれ変えて、ＣＦパネル２ｃのより大きい欠陥画素には、より多くのノズルが割当てられ、ＣＦパネル２ｂのより小さい欠陥画素には、より少ないノズルを割当てることによって、同じヘッドを適用する。

異なる向きのＣＦパネル２ａの欠陥画素とＣＦパネル２ｂの欠陥画素とについても、基本的には同様であり、同じヘッドの割当てるノズル数を変えて対応する。同じ大きさの画素サイズを有するＣＦパネル２ａの欠陥画素とＣＦパネル２ｂの欠陥画素との場合でも、割当てるノズルの数を変え、また主走査方向Ｓ１に対して印字する長さが異なる吐出パターンの吐出タイミング信号によりそれぞれインクを吐出する。

図９は、インク吐出装置１の動作を示すフローチャートである。まず、インク吐出装置１の中に、媒体である基板１３を搬入する（ステップＳ１）。次に、基板１３上のアライメントマーク位置を認識するアライメント処理を実行後、搬入された基板１３に対する基板座標系を構築する（ステップＳ２）。

その後、インク吐出装置１に設けられた欠陥画素情報格納部５に格納された欠陥画素特定情報に基づいて、互いに近接した位置に配置された欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇを、各欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの位置及び向きに応じてグループ化する（ステップＳ３）。

そして、グループ化された各欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇに対して、ヘッド１０Ｒ・１０Ｂ・１０Ｇにそれぞれ設けられた選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇを割当てる（ステップＳ４）。複数の欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇに対して、その配列に基づき、使用するインクを吐出するヘッド１０Ｒ・１０Ｂ・１０Ｇの選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇを割当て、隣接画素に跨る局所欠陥に対しては、同時に修復できるように選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇを割当てることができる。この際、インク吐出装置１に搬入された基板１３のＣＦパネル上の欠陥画素へのインク着弾位置精度を考慮して、選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇを選択することが必要となる。

インク吐出装置１上では、必ず位置誤差が生じるものであり、その位置精度を考慮した上で選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇを選択する必要がある。選択した選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇを、欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの端ぎりぎりになる位置に割当てると、着弾精度によって、実際の修復動作時でのインク滴の着弾位置は欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇからはみ出してしまう危険性が発生する。一方、欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの端から遠ざかった位置に選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇを割当てると、着弾したインク滴の濡れ広がりの問題となり、特に矩形形状の欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇのコーナー部へインクが十分に濡れ広がらない場合が発生し、この場合、画素の輝点となって、ＣＦパネルによって表示される画像の画質を落とす原因に繋がる。従って、選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇを選択する場合はインク吐出装置１上でのインク着弾精度を考慮し、欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの内部を十分に着弾インクで埋めることが可能な選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇを選択することが必要である。

更に、選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇから噴射されたインク滴の吐出位置についても、着弾位置精度を考慮して欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの内側に対しての吐出となるように制御することが上記と同様に必要である。インク滴が欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの内部からはみ出さず、かつコーナー部に至るまでインクが濡れ広がるようにインク滴の吐出位置を制御することが必要である。

次に、使用する選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇが割当てられたら、画素の大きさと、割当てられた各選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇからの１滴当りの吐出量と、画素の特性を維持するために欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇとなった画素中にインクを着弾させる総液滴量とに基づき、各選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇから吐出する液滴量をその吐出周波数を考慮した上で決定する（ステップＳ５）。そして、決定した液滴量に応じて、指定された選択ノズル１１Ｒ・１１Ｂ・１１Ｇからインクを吐出着弾させて欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇを埋めるための吐出タイミング信号から成る吐出パターンを生成する。（ステップＳ６）
次に、欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの修復順を決定する（ステップＳ７）。修復順は、グループ化した欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇ単位に、その修復処理時間の最短化を目指して、修復画素順を決定する。修復順は、移動するインク吐出部４の移動量を最短化し、また、インク吐出部４の停止回数が少なくなるように決定する。また、次の欠陥画素標的位置に移動する際に移動速度が低下しないような順番で欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇを選択し、修復する欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの順番を決定するものとする。

そして、上記により決定した、グループ化した欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの修復順に従って、各欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇにインクを吐出して順次修復する（ステップＳ８）。全ての欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇの修復が完了したら、対象基板１３の修復処理を完了し、基板１３をインク吐出装置１の外に搬出し（ステップＳ９）、次の基板１３をインク吐出装置１に搬入するものとする。

図１０は近接する２個の欠陥画素３Ｒ・３Ｂにインクを吐出するインク吐出部４を説明するための図であり、図１１は近接する他の２個の欠陥画素３Ｒ・３Ｂにインクを吐出するインク吐出部４を説明するための図である。

前述した実施の形態では、互いに隣り合って配置されている欠陥画素の例を示したが、本発明はこれに限定されない。複数個の欠陥画素３Ｒ・３Ｂ・３Ｇは、必ずしも隣り合っている必要は無く、例えば、図１０及び図１１に示すように、欠陥画素３Ｒ・３Ｂは、前記ＣＦパネルの表面に垂直な方向から見て、インク吐出部４の主走査方向Ｓ１に垂直な方向に沿ったインク吐出部４の幅の範囲内に配置されていればよく、互いに隣り合ってはいないが画素欠陥ではない画素を挟んで近接した欠陥画素３Ｒ・３Ｂに対しても、本発明を適用することができる。

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。マトリクス状またはストライプ状に並んだ複数の被吐出部を有するエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置の製造に対し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対し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、および配線の製造に対しても本発明を適用することができる。

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。

本発明は、ＣＦパネルに生じた欠陥画素の修復に適用することができる。また、本発明は、マトリクス状またはストライプ状に並んだ複数の被吐出部を有するエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置の製造に対しても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対し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、および配線の製造に対しても本発明を適用することができる。

本発明の実施形態を示すものであり、インク吐出装置の要部構成を示すブロック図である。 上記インク吐出装置がインクを吐出する対象である基板に形成されたＣＦパネルの概略構成を示す図である。 上記ＣＦパネルに発生した欠陥画素を示す図である。 上記欠陥画素をグループ化した欠陥画素グループを説明するための図である。 互いに隣接する３個の欠陥画素にインクを吐出するインク吐出装置のインク吐出部を説明するための図である。 (ａ)は互いに隣接する２個の欠陥画素にインクを吐出するインク吐出部を説明するための図であり、（ｂ）は互いに隣接する４個の欠陥画素にインクを吐出するインク吐出部を説明するための図である。 上記インク吐出部の吐出周波数と吐出体積との間の関係を示すグラフである。 互いに隣接する他の３個の欠陥画素にインクを吐出するインク吐出部を説明するための図である。 本実施形態に係るインク吐出装置の動作を示すフローチャートである。 近接する２個の欠陥画素にインクを吐出するインク吐出装置のインク吐出部を説明するための図である。 近接する他の２個の欠陥画素にインクを吐出するインク吐出装置のインク吐出部を説明するための図である。

符号の説明

１ インク吐出装置
２ａ、２ｂ、２ｃ ＣＦパネル（媒体）
３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ 欠陥画素
４ インク吐出部
５ 欠陥画素情報格納部
６ 欠陥画素グループ化部
７ ノズル割当て
８ 吐出パターン生成部
９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ 欠陥画素グループ
９ｇ、９ｈ、９ｉ、９ｊ 欠陥画素グループ
１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂ ヘッド
１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ 選択ノズル（ノズル）

Claims (18)

1. 媒体上に点在する複数個のインク吐出対象に対してインクを吐出するために、前記媒体に対して相対移動可能に設けられたインク吐出手段を備えたインク吐出装置であって、
   前記インク吐出手段は、前記複数個のインク吐出対象のうち互いに近接する複数個のインク吐出対象に向かって、前記互いに近接する複数個のインク吐出対象に対する同一の走査移動によって前記インクを吐出することを特徴とするインク吐出装置。
2. 前記互いに近接する複数個のインク吐出対象は、前記媒体の表面に垂直な方向から見て、前記インク吐出手段の主走査方向に垂直な方向に沿った前記インク吐出手段の幅の範囲内に配置されている請求項１記載のインク吐出装置。
3. 媒体上における各インク吐出対象を特定する情報を格納したインク吐出対象情報格納手段と、
   前記互いに近接する複数個のインク吐出対象をグループ化した吐出対象グループを生成するインク吐出対象グループ化手段とをさらに備え、
   前記インク吐出手段は、前記吐出対象グループに対する同一の走査移動によって、前記吐出対象グループに属する各インク吐出対象に前記インクを吐出する請求項１記載のインク吐出装置。
4. 前記吐出対象グループに属する各インク吐出対象に対して、前記インク吐出手段に設けられたノズルを割当てるノズル割当て手段と、
   前記割当てられた各ノズルに対して、インク吐出パターンを表す吐出タイミング信号を生成して供給する吐出パターン生成手段とをさらに備え、
   各ノズルは、前記吐出パターン生成手段により生成された吐出タイミング信号に基づいて前記インクを吐出する請求項３記載のインク吐出装置。
5. 前記インク吐出対象情報格納手段には、前記媒体上に配置された各インク吐出対象の位置及び方向が格納されており、
   前記インク吐出対象グループ化手段は、前記インク吐出対象情報格納手段に格納された各インク吐出対象の位置及び方向と、前記インク吐出手段の主走査方向とに基づいて前記インク吐出対象をグループ化する請求項３記載のインク吐出装置。
6. 前記ノズル割当て手段は、前記インク吐出対象グループ化手段によってグループ化された吐出対象グループに属するインク吐出対象の配列に基づいて、前記吐出対象ノズルを割当てる請求項３記載のインク吐出装置。
7. 前記吐出パターン生成手段は、前記インク吐出対象グループ化手段によってグループ化された吐出対象グループに属するインク吐出対象の配列及びサイズに基づいて、前記割当てられた各ノズルに対して前記吐出タイミング信号を生成する請求項４記載のインク吐出装置。
8. 前記吐出パターン生成手段は、各ノズルの吐出周波数に応じて、前記吐出タイミング信号を変化させて各ノズルから吐出される液滴量を補正する請求項４記載のインク吐出装置。
9. 前記媒体は、液晶表示装置用ＣＦパネルであり、
   前記インク吐出対象は、前記ＣＦパネル上に発生した欠陥画素である請求項１記載のインク吐出装置。
10. 媒体上に点在する複数個のインク吐出対象に対してインクを吐出するために、前記媒体に対して相対移動可能に設けられたインク吐出手段を用いたインク吐出方法であって、
    前記複数個のインク吐出対象のうち互いに近接する複数個のインク吐出対象に向かって、前記互いに近接する複数個のインク吐出対象に対する前記インク吐出手段の同一の走査移動によって前記インクを吐出することを特徴とするインク吐出方法。
11. 前記互いに近接する複数個のインク吐出対象は、前記媒体の表面に垂直な方向から見て、前記インク吐出手段の主走査方向に垂直な方向に沿った前記インク吐出手段の幅の範囲内に配置されている請求項１０記載のインク吐出方法。
12. 媒体上における各インク吐出対象を特定する情報に基づいて、前記互いに近接する複数個のインク吐出対象をグループ化した吐出対象グループを生成し、
    前記吐出対象グループに対する同一の走査移動によって、前記吐出対象グループに属する各インク吐出対象に前記インクを吐出する請求項１０記載のインク吐出方法。
13. 前記吐出対象グループに属する各インク吐出対象に対して、ノズルを割当て、
    前記割当てられた各ノズルに対して、インク吐出パターンを表す吐出タイミング信号を生成して供給し、
    各ノズルは、前記吐出タイミング信号に基づいて前記インクを吐出する請求項１２記載のインク吐出方法。
14. 各インク吐出対象を特定する情報は、前記媒体上に配置された各インク吐出対象の位置及び方向を示す情報を含み、
    各インク吐出対象の位置及び方向を示す情報と、前記インク吐出手段の主走査方向とに基づいて前記インク吐出対象をグループ化する請求項１２記載のインク吐出方法。
15. 前記グループ化された吐出対象グループに属するインク吐出対象の配列に基づいて、前記吐出対象ノズルを割当てる請求項１２記載のインク吐出方法。
16. 前記グループ化された吐出対象グループに属するインク吐出対象の配列及びサイズに基づいて、前記割当てられた各ノズルに対して前記吐出タイミング信号を生成する請求項１３記載のインク吐出方法。
17. 各ノズルの吐出周波数に応じて、前記吐出タイミング信号を変化させて各ノズルから吐出される液滴量を補正する請求項１３記載のインク吐出方法。
18. 前記媒体は、液晶表示装置用ＣＦパネルであり、
    前記インク吐出対象は、前記ＣＦパネル上に発生した欠陥画素である請求項１０記載のインク吐出方法。

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