JP2010056522A - インクジェットプリンタ及びこれを用いた印刷方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の方向性を有するパターンを均一な品質で印刷することができるインクジェットプリンタ及びこれを用いた印刷方法を提供すること。
【解決手段】一方向に印刷する第１インクジェットヘッド１０と、一方向と交差する他方向に印刷する第２インクジェットヘッド２０と、を備えるインクジェットプリンタを提供する。また、印刷データをＸ軸成分及びＹ軸成分に分離するステップと、Ｙ軸方向に印刷する第１インクジェットヘッド１０を用いてＹ軸成分を印刷するステップと、Ｘ軸方向に印刷する第２インクジェットヘッド２０を用いてＸ軸成分を印刷するステップと、を含む印刷方法を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インクジェットプリンタ及びこれを用いた印刷方法に関する。

インクジェット工法は原価低減、環境に優しい技術、工程単純化などの様々な長所から新しい印刷技術として脚光を浴びている。特に、電子産業分野では、既存のフォト工程に代替して時間と費用を節減する方法として多様な適用が試みられている。

このようなインクジェット工法の電子産業分野への適用は、最初は適用しようとするインクをインクジェットヘッドから噴射する研究が主なものであったが、最近では配線を形成する工程の開発に注力されている。

インクジェット工法を用いた配線形成方法は、初めは１００μｍ以上の比較的大きい配線形成に利用されたが、最近は技術発展に伴って２０μｍ以下の微細配線の形成も試みられている。これにより、微細配線工程における印刷パターンの精度を確保することが、インクジェット工法を用いた配線形成方法の主要な課題となっている。

具体的に説明すると、一つのインクジェット用ヘッドには１２８〜５０８個の微細ノズルがある。そして、個別ヘッドの各ノズルからの印刷は、多様な原因（Ｄｒｏｐ ｓｉｚｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ，Ｊｅｔ Ｓｔｒａｉｇｈｔｎｅｓｓ，Ｄｒｏｐ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｖａｒｉａｔｉｏｎ，Ｃｒｏｓｓｔａｌｋなど）により、約５％程度の誤差が生じる。また、印刷速度を高めるために通常マルチヘッドが用いられるが、マルチヘッドにおいて、各ヘッド間のバラツキによる誤差も発生している。

特に、個別ヘッドの誤差及びマルチヘッドのバラツキは、横方向及び縦方向への印刷配線における品質の差を生む原因となる。これは、従来のインクジェット工法では印刷方向が一方向性を有するため、印刷方向と一致するように形成された配線と、そうではない配線には、印刷精度に差が発生するからである。

図８及び図９は、従来技術によるインクジェットプリンタで形成された縦配線及び横配線を示す平面図である。図１及び図２の従来技術によるインクジェットプリンタは、一方向（縦方向）にだけ印刷するものであって、縦方向に１列を印刷した後に横方向に移動して次の列を印刷する過程を繰り返し行うことにより配線を形成する。

このために、図８に示すように、縦配線は配線方向に沿ってノズルが連続的に噴射することによりパターンが形成されるので、ヘッドから発生する誤差による影響は受けない。しかしながら、図９に示すように、印刷方向と垂直に形成された横配線は、多数のノズルが縦方向を印刷するごとに間欠的に噴射することにより形成されるため、上述したヘッドから発生する誤差がそのまま配線パターンの誤差につながる。したがって、横配線と縦配線との品質に差が出てしまう。

特に、横配線に誤差が生じると、配線が厚くなり、隣接しているパッドとの接触などを引き起こして製品不良の原因となっている。

こうした従来技術の問題点に鑑み、本発明は、複数の方向性を有するパターンを均一な品質に印刷するインクジェットプリンタ及びこれを用いた印刷方法を提供することをその目的とする。

本発明の一実施形態によれば、一方向に印刷する第１インクジェットヘッド、一方向と交差する他方向に印刷する第２インクジェットヘッドと、を含むインクジェットプリンタが提供される。

ここで、第１インクジェットヘッドの印刷方向と第２インクジェットヘッドの印刷方向とは直交することができる。

また、第１インクジェットヘッド及び第２インクジェットヘッドはヘッド整列の基準となる位置基準点を有し、第２インクジェットヘッドの位置基準点は他方向に向かって、第１インクジェットヘッドの位置基準点を通過する直線上に位置することができる。

また、第１インクジェットヘッドの印刷方向に沿って第１インクジェットヘッドに並んで配列されるか、第２インクジェットヘッドの印刷方向に沿って第２インクジェットヘッドに並んで配列される第３インクジェットヘッドをさらに含むことができる。

本発明の他の実施形態によれば、印刷データをＸ軸成分及びＹ軸成分に分離するステップと、Ｙ軸方向に印刷する第１インクジェットヘッドを用いてＹ軸成分を印刷するステップと、Ｘ軸方向に印刷する第２インクジェットヘッドを用いてＸ軸成分を印刷するステップと、を含む印刷方法が提供される。

本発明によれば、複数の方向性を有するパターンを均一な品質で印刷することができる。

図１は、本発明の一実施の形態によるインクジェットプリンタのインクジェットヘッドを示す平面図である。 図２は、本発明の一実施の形態によるインクジェットプリンタの縦パターン印刷を示す平面図である。 図３は、本発明の一実施の形態によるインクジェットプリンタの横パターン印刷を示す平面図である。 図４は、本発明の一実施の形態によるインクジェットプリンタで形成された印刷パターンを示す平面図である。 図５は、本発明の一実施の形態によるインクジェットプリンタのマルチヘッドを示す平面図である。 図６は、本発明の一実施の形態によるインクジェットプリンタを用いた印刷方法の順序を示す図である。 図７は、本発明の一実施の形態による印刷方法のデータ分離段階を示す概念図である。 図８は、従来技術によるインクジェットプリンタで形成された縦配線を示す平面図である。 図９は、従来技術によるインクジェットプリンタで形成された横配線を示す平面図である。

本発明は多様な変換を加えることができ、様々な実施の形態を有することができるため、本明細書では特定の実施の形態を図面に示し、詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に限定するものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変換、均等物及び代替物を含むものとして理解されるべきである。本発明を説明するに当たって、係る公知技術に対する具体的な説明が本発明の要旨をかえって不明にすると判断される場合、その詳細な説明を省略する。

「第１」、「第２」などのような序数を含む用語は、多様な構成要素を説明するために用いられるに過ぎず、構成要素がそれらの用語により限定されるものではない。それらの用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的だけに用いられる。

本明細書で用いた用語は、特定の実施形態を説明するために用いたものであって、本発明を限定するものではない。単数の表現は、文の中で明らかに表現しない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書内に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組合せたものの存在を指定するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合せたものの存在または付加可能性を予め排除するものではないと理解しなくてはならない。

以下、本発明によるプリンタ及びこれを用いた印刷方法の好ましい実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。また、同一かつ対応する構成要素には、同一の符号を付し、これに対する重複する説明は省略する。

図１は、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタのインクジェットヘッドを示す平面図であり、図２は、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの縦パターン印刷を示す平面図であり、図３は、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの横パターン印刷を示す平面図である。図４は、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタにより形成された印刷パターンを示す平面図である。

図１を参照すると、第１インクジェットヘッド１０、第２インクジェットヘッド２０が示されている。第１インクジェットヘッド１０は、一方向に印刷可能なインクジェットプリンタの構成要素である。そして、第２インクジェットヘッド２０は、第１インクジェットヘッド１０の印刷方向と交差する他方向に印刷可能なインクジェットプリンタの構成要素である。ここで、第１インクジェットヘッド１０が一方向に印刷するということは、印刷対象物（例えば、基板）に対して、第１インクジェットヘッド１０が一方向に相対的に移動しながらインクを噴射して印刷を行うことを意味する。このために、第１インクジェットヘッド１０が一方向に移動するか、印刷対象物を支持するステージ（図示せず）が一方向と反対方向へ移動することができる。

特に、第１インクジェットヘッド１０の印刷方向と第２インクジェットヘッド２０の印刷方向とが、直交するように整列させることができる。これにより、横方向及び縦方向のパターンで形成された印刷パターン５０は、精密に印刷される。

図１〜４に示すように、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの第１インクジェットヘッド１０及び第２インクジェットヘッド２０は、各々縦パターン５２及び横パターン５４を形成するように整列されている。また、縦パターン５２を形成する第１インクジェットヘッド１０には、横方向に複数のノズルが一列に形成されているので、一度に複数の縦パターン５２を印刷することができ、横パターン５４を形成する第２インクジェットヘッド２０にも縦方向に複数のノズルが一列に形成されているので、一度に複数の横パターン５４を印刷することができる。

より詳細には、図２を参照すると、第１インクジェットヘッド１０により複数の縦パターン５２が形成される。このとき、各縦パターン５２は、対応する位置のノズルが縦方向に移動しながら連続的にインクを噴射することにより形成される。これにより、縦パターン５２と縦方向の同一線上に位置していない他のノズルは、縦パターン５２の線幅に影響を及ぼすことはない。また、第１インクジェットヘッド１０の縦方向への移動の誤差は縦方向の誤差だけを起こすので、縦パターン５２の線幅には影響を及ぼすことはない。したがって、縦パターン５２の線幅は、ノズル間の位置誤差や第１インクジェットヘッド１０の縦方向への移動誤差の影響を受けることなく、精密な線幅の縦パターン５２を得ることができる。

また、図３を参照すると、第２インクジェットヘッド２０により複数の横パターン５４が形成される。横パターン５４は、上述した縦パターン５２と同様に形成される。したがって、図４に示すように、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタは、複数の方向性を有した印刷パターン５０を均一な精度で形成することができる。

ここで、第１インクジェットヘッド１０及び第２インクジェットヘッド２０は、ヘッド整列の基準となる位置基準点を有し、第２インクジェットヘッドの位置基準点２２は他方向に向かって、第１インクジェットヘッドの位置基準点１２を通過する直線上に位置することができる。

上述したように、縦パターン５２及び横パターン５４は各ヘッドからそれぞれ形成される。したがって、全体的に印刷パターン５０を一致させるためには同じ基準を有しなければならない。このために、図２及び図３に示されたように、第１インクジェットヘッド１０及び第２インクジェットヘッド２０は、整列の基準となる位置基準点１２，２２を有し、各々縦パターン５２及び横パターン５４を形成する前に、原点に位置基準点１２，２２を合わせて整列する。

図１に示されたように、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの第１インクジェットヘッド１０及び第２インクジェットヘッド２０は、各ヘッドの一番目のノズルの中心を位置基準点１２，２２にして整列する。そして、第２インクジェットヘッド２０の一番目のノズルを第２インクジェットヘッド２０の印刷方向と平行な直線中の第１インクジェットヘッド１０の一番目のノズルを通過する直線上に位置させることにより、第２インクジェットヘッド２０の印刷時の第２インクジェットヘッド２０の整列を容易にする。これにより、第１インクジェットヘッド１０による印刷が終わった後、第２インクジェットヘッド２０を、原点が位置した横方向に所定の距離（ｄ）だけ移動させることにより位置基準点２２と原点とを容易に合わせることができる。したがって、第２インクジェットヘッド２０の印刷方向と、原点を一致させる移動方向とが同一になり、原点を合わせる整列が容易になる。

一方、図５に示すように、インクジェットプリンタは、第１インクジェットヘッド１０の印刷方向に沿って第１インクジェットヘッド１０に並んで配列されるか、第２インクジェットヘッド２０の印刷方向に沿って第２インクジェットヘッド２０に並んで配列される第３インクジェットヘッド３０をさらに含むことができる。本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタの第３インクジェットヘッド３０は、ヘッドの設置空間が大きくならないように、「Ｌ」字状で形成された第１インクジェットヘッド１０と第２インクジェットヘッド２０との内側に第１インクジェットヘッド１０に並んで設けられる。これによって、縦方向に印刷するノズル列が２列になる。そして、各ノズルは、縦方向に互いに重ならないように配列される。したがって、縦パターン５２を形成するための同時噴射可能なノズルの数が２倍になり、縦パターン５２を形成する印刷能力も２倍に向上する。

また、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタは、第２インクジェットヘッド２０の印刷方向に沿って第２インクジェットヘッド２０に並んで配列される第４インクジェットヘッド４０をさらに含む。したがって、横パターン５４を形成する印刷能力も２倍に向上する。

ここで、印刷能力向上のためにマルチヘッドが形成されても、各パターンはそれに対応する一つのノズルによってのみ連続的に形成されるので、複数のヘッドを整列するときに発生した誤差が印刷パターン５０に影響を及ぼすことはない。したがって、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタのマルチヘッドは、均一な線幅を有する精密な印刷パターン５０を形成することができる。

次に、上述したインクジェットプリンタを用いた印刷方法について説明する。図６は、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタを用いた印刷方法の順序を示す図である。

本発明の一実施形態による印刷方法では、先ず、ステップＳ１１０で、印刷データ６０をＸ軸成分６４及びＹ軸成分６２に分離する。

図７を参照すると、上述した第１インクジェットヘッド１０及び第２インクジェットヘッド２０を用いて印刷パターン５０を形成するために、印刷データ６０を第１インクジェットヘッド１０で印刷する部分と第２インクジェットヘッド２０で印刷する部分とに分ける。本発明の一実施形態による印刷方法では、直交する第１インクジェットヘッド１０と第２インクジェットヘッド２０とを用いて印刷を行う。したがって、印刷データ６０は、縦方向に印刷する第１インクジェットヘッド１０により印刷される縦成分（Ｙ軸成分）６２と、横方向に印刷する第２インクジェットヘッド２０により印刷される横成分（Ｘ軸成分）６４とに分離される。

次に、図６のステップＳ１２０においては、Ｙ軸方向に印刷する第１インクジェットヘッド１０を用いてＹ軸成分６２を印刷し、ステップＳ１３０において、Ｘ軸方向に印刷する第２インクジェットヘッド２０を用いてＸ軸成分６４を印刷する。このとき、第１インクジェットヘッド１０と第２インクジェットヘッド２０の印刷順序は制限されない。

図２及び図３を参照すると、上述したように、縦方向に印刷する第１インクジェットヘッド１０を整列した後に、各縦パターン５２に対応する各ノズルを用いて縦パターン５２が連続的に形成される。また、同様に、横方向に印刷する第２インクジェットヘッド２０により横パターン５４が形成される。

したがって、本発明の一実施形態による印刷方法で形成された印刷パターン５０は、縦パターン５２及び横パターン５４の印刷品質が均一に維持されるので、微細な印刷パターンの形成時にも製品の不良を最小化することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更させることができる。上述した実施形態の他、多くの実施形態が本発明の特許請求の範囲内に存在する。

１０ 第１インクジェットヘッド
１２ 第１インクジェットヘッドの位置基準点
２０ 第２インクジェットヘッド
２２ 第２インクジェットヘッドの位置基準点
３０ 第３インクジェットヘッド
４０ 第４インクジェットヘッド
５０ 印刷パターン
５２ 縦パターン
５４ 横パターン
６０ 印刷データ
６２ 印刷データのＹ軸成分
６４ 印刷データのＸ軸成分

Claims (5)

1. 一方向に印刷する第１インクジェットヘッドと、
   前記一方向と交差する他方向に印刷する第２インクジェットヘッドと、
   を備えることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記第１インクジェットヘッドの印刷方向と前記第２インクジェットヘッドの印刷方向とが直交することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記第１インクジェットヘッド及び前記第２インクジェットヘッドはヘッド整列の基準となる位置基準点を有し、
   前記第２インクジェットヘッドの位置基準点は、前記他方向に向かって、前記第１インクジェットヘッドの位置基準点を通過する直線上に位置することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記第１インクジェットヘッドの印刷方向に沿って前記第１インクジェットヘッドに並んで配列されるか、前記第２インクジェットヘッドの印刷方向に沿って前記第２インクジェットヘッドに並んで配列される、第３インクジェットヘッドをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
5. 印刷データをＸ軸成分及びＹ軸成分に分離するステップと、
   Ｙ軸方向に印刷する第１インクジェットヘッドを用いて前記Ｙ軸成分を印刷するステップと、
   Ｘ軸方向に印刷する第２インクジェットヘッドを用いて前記Ｘ軸成分を印刷するステップと、
   を含むことを特徴とする印刷方法。

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