JP2010204413A - 液滴吐出装置、液滴吐出方法、及びカラーフィルターの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スジムラを目立たなくして画質の低下を抑制することが可能な、さらに生産効率に優れる液滴吐出装置、液滴吐出方法、及びカラーフィルターの製造方法を提供する。
【解決手段】複数のノズルと、複数の駆動素子と、を有する液滴吐出ヘッド５と、シート部材１５を供給する供給リール１２と、巻取リール１３と、画像を撮影する撮像装置１４と、機能液の吐出量の分布を求める解析手段３２と、分布から複数のノズルにおける吐出量が所定の適正量に近づくように複数の駆動素子に印加する電圧を調整する制御手段３１と、を有し、制御手段３１は、液滴吐出ヘッド５を複数のノズルの配列方向と交差する主走査方向に走査しつつ、シート部材１５上に各ノズルから第１の間隔で機能液を複数滴吐出させ、その後、第１の間隔よりも広い第２の間隔で機能液を１滴もしくは複数滴吐出させ、さらにその後、第１の間隔よりも広い第３の間隔で機能液を複数滴吐出させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液滴吐出装置、液滴吐出方法、及びカラーフィルターの製造方法に関するものである。

近年、携帯電話機、携帯型コンピューターなどの電子機器の表示部に液晶装置、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ-Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）装置等の電気光学装置が用いられている。これらの電気光学装置は、一般にフルカラー表示が行われる。例えば、液晶装置によるフルカラー表示は、液晶層によって変調される光をカラーフィルターに通すことによって表示される。このようなカラーフィルターは、液滴吐出法を用いた成膜技術によって、基板表面にインクをドット状に吐出することで形成される。

ところで、液滴吐出法を用いた成膜技術においては、複数のノズルのインク吐出量に僅かながらばらつきが生じる。そして、インク吐出量にばらつきを有した状態で描画した場合には、カラーフィルターに筋状の濃淡ムラ（スジムラ）が発生する場合がある。このようなスジムラは視認されやすく、カラーフィルターを介して表示される画像の画質が低下してしまう惧れがある。

このような問題点を解決するための技術が検討されており、例えば特許文献1では、複数の異なるインク吐出密度で被着色媒体を着色し、この着色部分の色濃度を測定して、複数の異なるインク吐出密度で着色された着色部分の各々の色濃度と、それに対応するインク吐出密度と、の関係を算出している。この関係に基づいて、所望の色濃度が得られるインク吐出密度になるように補正することにより、表示画像の画質の低下を抑えている。

特開平１０−２６０３０６号公報

特許文献１では、複数の異なるインク吐出密度で着色された着色部分の各々の色濃度を、被着色媒体の着色部の吸光度により表している。この吸光度の測定の際に誤差が生じると、精度の高い補正ができず、画質の低下を抑制することが困難な場合がある。

一方、複数のノズルから吐出されたインクの重量を測定する方法が、従来用いられている。しかしながら、インクの重量を測定することは、測定が容易ではなく膨大な工数を要するので、生産効率に劣るため量産面で好ましくない。

また、液滴吐出法を用いた成膜技術においては、複数のノズルから吐出されるインクを用いて描画する場合、描画の開始からしばらくの間はインクの吐出量が不安定である。そして、インク吐出量が不安定な状態で描画した場合には、カラーフィルターにスジムラが発生し、カラーフィルターを介して表示される画像の画質が低下してしまう。

このような問題を解決するため、表示領域の近傍に表示に寄与しないダミー領域を設け、このダミー領域にインク吐出量が安定な状態になるまでインクを捨て打ちする技術がある。インクの吐出条件を揃える面で、ダミー領域には表示領域におけるインクの着弾間隔にならって所定の間隔でインクを捨て打ちすることが望ましい。しかしながら、所定の間隔でインクを捨て打ちするとダミー領域が大きくなってしまい、被記録体を有効的に利用できないため好ましくない。また、ダミー領域に所定の間隔を空けないで局所的にインクを捨て打ちする技術もある。この技術は、ダミー領域を小さくできる点においては好ましいが、捨て打ちされたインクが重なり合い、これに伴いインクが濡れ拡がって測定領域に侵入してしまう惧れがある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、スジムラを目立たなくして画質の低下を抑制することが可能であり、さらに生産効率に優れる液滴吐出装置、液滴吐出方法、及びカラーフィルターの製造方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の液滴吐出装置は、機能液を吐出させる複数のノズルと、前記複数のノズルに対応して設けられた複数の駆動素子と、を有する液滴吐出ヘッドと、前記複数のノズルから吐出された前記機能液を着弾させるシート部材を供給する供給リールと、前記供給リールから供給された前記シート部材を巻き取る巻取リールと、前記供給リールと前記巻取リールとの間の前記シート部材に対して前記複数のノズルから吐出された前記機能液の画像を撮影する撮像装置と、前記撮像装置によって撮影された前記画像を画像処理して前記機能液の前記シート部材上の着弾面積を測定し、前記複数のノズルから吐出された前記機能液の吐出量の分布を求める解析手段と、前記液滴吐出ヘッドと前記シート部材との相対移動及び、前記液滴吐出ヘッドの吐出動作を制御するとともに、前記分布から前記複数のノズルにおける前記吐出量が所定の適正量に近づくように前記複数の駆動素子に印加する電圧を調整する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記液滴吐出ヘッドを前記シート部材に対して前記複数のノズルの配列方向と交差する主走査方向に相対移動しつつ、前記シート部材上に各ノズルから第１の間隔で前記機能液を複数滴吐出させ、その後、前記第１の間隔よりも広い第２の間隔で前記機能液を１滴もしくは複数滴吐出させ、さらにその後、前記第１の間隔よりも広い第３の間隔で前記機能液を複数滴吐出させ、前記解析手段は、前記第３の間隔で吐出された複数滴の前記機能液の画像を画像処理し、前記各ノズルにおける前記機能液の着弾面積を測定し、その平均の面積を前記各ノズルから吐出された前記機能液の着弾面積とし、その着弾面積に基づいて前記各ノズルから吐出された前記機能液の吐出量の分布を求めることを特徴とする。
この構成によれば、撮像装置によりシート部材における有効領域に対して複数のノズルから吐出されるインク（機能液）の着弾した画像が撮影される。そして、解析手段により複数のノズルから吐出されるインクの着弾面積に基づいて、複数のノズルから吐出されるインクの吐出量の分布が求められる。すると、制御手段により駆動素子への印加電圧は、複数のノズルにおけるインク吐出量が所定の適正量に近づくように調整される。つまり、制御手段により複数のノズルにおけるインク吐出量のばらつきが補正されることになる。このため、液滴吐出ヘッドの全ノズルから均一な量のインクを吐出することが可能となる。また、制御手段は、液滴吐出ヘッドをシート部材に対して複数のノズルの配列方向と交差する主走査方向に相対移動しながら、シート部材上に複数のノズルの各ノズルからインクを第１捨て打ち間隔（第１の間隔）で複数滴吐出させ、その後、第１捨て打ち間隔よりも広い第２捨て打ち間隔（第２の間隔）でインクを１滴もしくは複数滴吐出させ、さらにその後、第１捨て打ち間隔よりも広い第１着弾間隔（第３の間隔）でインクを複数滴吐出させる機能を有している。ここで、シート部材は、インクが第１着弾間隔で複数滴吐出される測定領域と、インクが第１捨て打ち間隔で複数滴吐出される第１ダミー領域と、測定領域と第１ダミー領域との間に設けられインクが第２捨て打ち間隔で１滴もしくは複数滴吐出される第２ダミー領域と、に区画されているとする。すると、インク吐出量が不安定な描画開始からしばらくの間は、第１ダミー領域にインクを複数滴吐出して捨て打ちすることができる。このため、インク吐出量が安定な状態で測定領域にインクを着弾することが可能となる。また、第１ダミー領域と測定領域との間の第２ダミー領域に、第１捨て打ち間隔よりも広い第２捨て打ち間隔でインクが１滴もしくは複数滴吐出されるので、第１ダミー領域でインクが所定の間隔を空けないで局所的に吐出されても、吐出されたインクが濡れ拡がって測定領域に侵入してしまうことがない。このため、画像の表示に寄与する測定領域において、液滴吐出ヘッドの全ノズルにおけるインクの着弾面積を均一化することが可能となる。したがって、スジムラを目立たなくして画質の低下を抑制することができる。また、インク吐出量が安定になるまでダミー領域にインクを捨て打ちし、複数のノズルにおけるインクの着弾面積に基づいて、複数のノズルから吐出されるインクの吐出量の分布を求める方法は、従来の複数のノズルから吐出されたインクの重量を測定する方法に比べて、膨大な工数がかからないので生産効率に優れる。また、複数のノズルから吐出されたインクが着弾したシート部材が適宜搬送されるので、着弾面積の測定が効率よく行われる。

前記シート部材は、顔料をバインダーで結着させた多孔質のインク受容層を有していてもよい。
この構成によれば、液滴吐出ヘッドの全ノズルから格段に均一な量のインクが吐出されるとともに、全ノズルにおけるインクの着弾面積が格段に均一化される。特に、シート部材が多孔質のインク受容層を有している場合は、インクを所定の間隔を空けないで局所的に捨て打ちすると、インク受容層のインクに対する浸透性が低下し、インクが浸透せずに塗れ拡がり易くなるため、インク受容層の表面の浸透性は均一に制御されるべきものとされることから、格段の効果を奏する。

本発明の液滴吐出方法は、機能液を吐出させる複数のノズルと、前記複数のノズルに対応して設けられた複数の駆動素子と、を有する液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出方法であって、前記液滴吐出ヘッドをシート部材に対して前記複数のノズルの配列方向と交差する主走査方向に相対移動しつつ、前記シート部材上に各ノズルから第１の間隔で前記機能液を複数滴吐出させる第１吐出工程と、前記第１吐出工程の後に、前記第１の間隔よりも広い第２の間隔で前記機能液を１滴もしくは複数滴吐出させる第２吐出工程と、前記第２吐出工程の後に、前記第１の間隔よりも広い第３の間隔で前記機能液を複数滴吐出させる第３吐出工程と、前記第３吐出工程の後に、前記シート部材に前記第３の間隔で着弾された前記機能液の着弾面積を測定し、その平均の面積を前記各ノズルから吐出された前記機能液の着弾面積とし、その着弾面積に基づいて前記各ノズルから吐出された前記機能液の吐出量の分布を求める第１解析工程と、前記分布から前記複数のノズルにおける前記吐出量が所定の適正量に近づくように前記複数の駆動素子に印加する電圧を調整する第１制御工程と、を有することを特徴とする。
この製造方法によれば、第１捨て打ち工程（第１吐出工程）によってインク吐出量が安定になるまで第１ダミー領域にインクが第１捨て打ち間隔で複数滴吐出して捨て打ちされる。そして、第１捨て打ち工程の後の第２捨て打ち工程（第２吐出工程）において、第２ダミー領域にインクが第１捨て打ち間隔よりも広い第２捨て打ち間隔で１滴もしくは複数滴吐出される。すると、吐出されたインクが濡れ拡がって測定領域に侵入してしまうことがないため、第２捨て打ち工程の後の第１着弾工程（第３吐出工程）において、測定領域にインク吐出量が安定な状態でインクが着弾される。そして、第１着弾工程の後の第１解析工程により複数のノズルにおけるインク吐出量の分布が求められる。そして、第１制御工程により複数のノズルにおけるインク吐出量が所定の適正量に近づくように調整される。これにより、複数のノズルにおけるインク吐出量のばらつきが補正される。このため、液滴吐出ヘッドの全ノズルから均一な量のインクを吐出するとともに、全ノズルにおけるインクの着弾面積を均一化することが可能となる。したがって、スジムラを目立たなくして画質の低下を抑制することができる。

また、上記液滴吐出方法においては、前記第２吐出工程における前記第２の間隔を、前記第３吐出工程における前記第３の間隔と同じ間隔にしてもよい。
この製造方法によれば、第２ダミー領域へのインクの捨て打ちを測定領域へインクを着弾する場合と同じ条件で行うことができる。

また、上記液滴吐出方法においては、前記第２吐出工程における前記第２の間隔を、前記第３吐出工程における前記第３の間隔よりも狭くしてもよい。
この製造方法によれば、第２ダミー領域における第２捨て打ち間隔が測定領域における第１着弾間隔よりも狭くなるので、第２ダミー領域を広く設けずにすむ。これにより、ダミー領域を広く設けなくてもよくなる。したがって、シート部材を無駄なく効率的に利用することができる。

また、上記液滴吐出方法においては、前記第１制御工程の後に、前記液滴吐出ヘッドを前記シート部材に対して前記複数のノズルの配列方向と交差する主走査方向に相対移動しつつ、前記シート部材上に前記各ノズルから第４の間隔で前記機能液を複数滴吐出させる第４吐出工程と、前記第４吐出工程の後に、前記第４の間隔よりも広い第５の間隔で前記機能液を１滴もしくは複数滴吐出させる第５吐出工程と、前記第５吐出工程の後に、前記第１の間隔よりも広い第６の間隔で前記機能液を複数滴吐出させる第６吐出工程と、前記第６吐出工程の後に、前記シート部材に前記第６の間隔で着弾された前記機能液の着弾面積を測定し、その平均の面積を前記各ノズルから吐出された前記機能液の着弾面積とし、その着弾面積に基づいて前記各ノズルから吐出された前記機能液の吐出量の分布を求める第２解析工程と、前記分布から前記複数のノズルにおける前記吐出量が所定の適正量に近づくように前記複数の駆動素子に印加する電圧を調整する第２制御工程と、を少なくとも１回有することが望ましい。
この製造方法によれば、第１制御工程の後に、捨て打ち工程（第１捨て打ち工程と第２捨て打ち工程）と着弾工程と解析工程と制御工程とを複数回繰り返して行うことにより、複数のノズルにおけるインク吐出量のばらつきと、複数のノズルにおける着弾面積のばらつきと、が確実に調整される。このため、液滴吐出ヘッドの全ノズルから格段に均一な量のインクを吐出するとともに、全ノズルにおけるインクの着弾面積を格段に均一化することが可能となる。したがって、スジムラをより目立たなくして画質の低下を格段に抑制することができる。

本発明のカラーフィルターの製造方法は、上記の液滴吐出方法を用いて、基材上に設けられた所定領域に前記機能液を配置してカラーフィルターを形成することを特徴とする。
この製造方法によれば、上述したように液滴吐出ヘッドの全ノズルから均一な量のインクが吐出されるとともに、全ノズルにおけるインクの着弾面積が均一化されるので、スジムラの無い高品質なカラーフィルターを製造することができる。

第１実施形態の液滴吐出装置の概略構成を示す模式図である。 液滴吐出ヘッドの概略構成を示す模式図である。 カラーフィルター基板上にカラーフィルターを形成する方法の説明図である。 液滴吐出方法の工程を示すフローチャートである。 水分の浸透前後のシート部材表面のインク受容層の状態を示す図である。 補正前後のインク吐出数とインクの着弾面積との関係を示す図である。 本発明のダミー領域と測定領域におけるインクの配置状態を示す図である。 インク吐出量のばらつき補正前後の液滴吐出ヘッドの吐出特性を示す図である。 従来のダミー領域と測定領域におけるインクの配置状態を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。

以下の説明においては、図１中に示されたＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸及びＹ軸がワークステージ１６に対して平行な方向に設定され、Ｚ軸がワークステージ１６に対して直交する方向に設定されている。図１中のＸＹＺ座標系は、実際にはＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。

（液滴吐出装置）
図１は本発明に係る液滴吐出装置１の概略構成を示す模式図である。液滴吐出装置１は、例えばインクジェット方式によりカラーフィルター基板（基材）Ｐの所定領域にカラーフィルター材料（機能液）の液滴を吐出してカラーフィルター層を形成する装置である。また、液滴吐出装置１は、本発明の液滴吐出方法を行うものでもある。

液滴吐出装置１は、ワークステージ１６、液滴吐出ヘッド５、チューブ４４、タンク３３、シート部材搬送台１１、供給リール１２、巻取リール１３、面積計測用カメラ（撮像装置）１４、制御ユニット（制御手段）３１、解析ユニット（解析手段）３２、第１配線４１、第２配線４２、第３配線４３を備えている。

ワークステージ１６は、ステージ移動装置（図示略）によってＸ軸方向に移動可能に設置されている。また、ワークステージ１６は、搬送装置（図示略）から搬送されるカラーフィルター基板Ｐを、真空吸着機構（図示略）によりＸＹ平面上に保持する。

液滴吐出ヘッド５は、第１配線４１を介して制御ユニット３１に電気的に接続されている。液滴吐出ヘッド５は、複数のノズルＮ（図２参照）を有し、制御ユニット３１から入力される描画データや駆動制御信号に基づいて、カラーフィルター材料の液滴を吐出する。また、液滴吐出ヘッド５は、カラーフィルター材料のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応して設けられている。また、液滴吐出ヘッド５は、チューブ４４を介してタンク３３と連結されている。

液滴吐出ヘッド５は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に対してポールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構（図示略）を備えている。そして、液滴吐出ヘッド５は、制御ユニット３１から入力されるＹ座標及びＺ座標を示す位置制御信号に基づいて、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能になっている。

チューブ４４は、タンク３３と液滴吐出ヘッド５とを連結するカラーフィルター材料の供給用チューブである。タンク３３は、Ｒ（赤）用のカラーフィルター材料、Ｇ（緑）用のカラーフィルター材料、Ｂ（青）用のカラーフィルター材料、の３色のカラーフィルター材料を貯蔵している。タンク３３は、３色のカラーフィルター材料を貯蔵するとともに、チューブ４４を介して３色に対応する液滴吐出ヘッド５にカラーフィルター材料を供給する。

シート部材搬送台１１は、搬送台移動装置（図示略）によってＸ軸方向に移動可能になっている。シート部材搬送台１１は、供給リール１２から供給される帯状のシート部材１５を搬送するシート部材１５の搬送台である。供給リール１２から供給されたシート部材１５は、巻取リール１３によって巻き取られる。

シート部材１５は、液滴吐出ヘッド５の複数のノズルＮから吐出されたインク（機能液）のドット状の着弾面積が記録可能な記録媒体である。シート部材１５は、インクが所定の間隔で着弾される測定領域Ｔａと、測定領域Ｔａ外に設けられインクが所定の間隔で捨て打ちされるダミー領域Ｔｂと、に区画されている。ここで、測定領域Ｔａは、後述する画素ＰＸ毎のカラーフィルター層ＣＦに対応する領域であり、表示に寄与する領域である。また、ダミー領域Ｔｄは、測定領域Ｔａに隣接して設けられた表示に寄与しない領域である。このダミー領域Ｔｄは、インク吐出量が不安定な描画開始からインク吐出量が安定するまでのしばらくの間、インクを複数滴吐出して捨て打ちするための領域でもある。

また、ダミー領域Ｔｂは、第１ダミー領域Ｔｂ１と、第２ダミー領域Ｔｂ２と、に区画されている。第１ダミー領域Ｔｂ１は、インク吐出量が安定するまでのしばらくの間、インクが複数滴吐出される領域である。第２ダミー領域Ｔｂ２は、第１ダミー領域Ｔｂ１と測定領域Ｔａとの間に設けられている。第２ダミー領域Ｔｂ２は、インクが重ならないように所定の間隔を空けて吐出される領域である。

シート部材１５としては、例えばロール紙等の記録紙を用いることができる。なお、シート部材１５としては、ロール紙に代えて例えばガラス基板等の撥水性を有する基板を用いることもできる。また、その他のシート部材１５としては、例えば、紙やプラスチックフィルム等の基材にインク受容層を設けたシートを用いることができる。

本実施形態では、シート部材１５として、プラスチックフィルムにインク受容層を設けたシートを用いる。なお、インク受容層については後述する（図５参照）。

また、シート部材１５は、生産前、つまりカラーフィルター基板Ｐ上への描画前に、液滴吐出ヘッド５の複数のノズルＮの吐出状態（ノズル抜け、曲がり）を確認するために用いられるものでもある。

面積計測用カメラ１４は、シート部材搬送台１１上のシート部材１５の記録面（上面）に対向する位置に配置されている。面積計測用カメラ１４は、複数のノズルＮからシート部材１５の測定領域Ｔａに吐出されたインクの着弾面積を撮影するカメラである。面積計測用カメラ１４は、第２配線４２を介して解析ユニット３２に電気的に接続されている。面積計測用カメラ１４は、撮影したインクの着弾面積の画像データを解析ユニット３２に出力する。

解析ユニット３２は、面積計測用カメラ１４によって撮影されたインクの着弾面積の画像データを画像処置して着弾面積を測定し、得られた着弾面積の測定データに基づいて複数のノズルＮにおけるインク吐出量の分布を求める機能を有するものである。解析ユニット３２は、第３配線４３を介して制御ユニット３１に電気的に接続されている。解析ユニット３２は、複数のノズルＮにおけるインク吐出量の分布の測定データを制御ユニット３１に出力する。

制御ユニット３１は、解析ユニット３２から入力される複数のノズルＮにおけるインク吐出量の測定データに基づいて、駆動素子ＰＺ（図２参照）に印加する電圧を調整する。具体的には、制御ユニット３１は、複数のノズルＮにおけるインク吐出量が所定の適正量に近づくように、駆動素子ＰＺに印加する電圧を調整する。そして、駆動素子ＰＺにより複数のノズルＮにおけるインク吐出量のばらつきが調整される。つまり、複数のノズルＮにおけるインク吐出量のばらつきが補正される。

複数のノズルＮにおけるインク吐出量のばらつきが補正された後、液滴吐出ヘッド５の複数のノズルＮからカラーフィルター基板Ｐ上の所定の位置にカラーフィルター材料の液滴が吐出される。

図２は液滴吐出ヘッド５の概略構成を示す模式図である。図２（ａ）は液滴吐出ヘッド５をワークステージ１６から見た平面図、図２（ｂ）は、液滴吐出ヘッド５の部分斜視図、図２（ｃ）は液滴吐出ヘッド５の１ノズルの部分断面図である。

図２（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド５は、Ｙ軸方向に配列された複数（例えば１８０個）のノズルＮ_１〜Ｎ_１８０を備えている。ノズルＮ_１〜Ｎ_１８０によってノズル列ＮＡが形成されている。図２（ａ）では１列分のノズルを示しているが、液滴吐出ヘッド５に設けるノズル数及びノズル列数は任意に変更可能であり、Ｙ軸方向に配列した１列分ノズルをＸ軸方向に複数列設けても良い。

図２（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド５は、チューブ４４と連結される材料供給孔２０ａが設けられた振動板２０と、ノズルＮ_１〜Ｎ_１８０が設けられたノズルプレート２１と、振動板２０とノズルプレート２１との間に設けられた液溜まり２２と、複数の隔壁２３と、複数の収容室２４とを備えている。振動板２０上には、各ノズルＮ１〜Ｎ１８０に対応して駆動素子ＰＺ_１〜ＰＺ_１８０が配置されている。駆動素子ＰＺ_１〜ＰＺ_１８０は、例えばピエゾ素子である。

液溜まり２２には、材料供給孔２０ａを介して供給される液状のカラーフィルター材料が充填されるようになっている。収容室２４は、振動板２０と、ノズルプレート２１と、１対の隔壁２３とによって囲まれるようにして形成されている。また、収容室２４は、各ノズルＮ_１〜Ｎ_１８０に１対１に対応して設けられている。また、各収容室２４には、一対の隔壁２３の間に設けられた供給口２４ａを介して、液溜まり２２からカラーフィルター材料が導入されるようになっている。

図２（ｃ）に示すように、駆動素子ＰＺ_１は、圧電材料２５を一対の電極２６で挟持したものである。この駆動素子ＰＺ_１は、一対の電極２６に駆動信号を印加すると圧電材料２５が収縮するよう構成されたものである。そして、このような駆動素子ＰＺ_１が配置されている振動板２０は、一対の電極２６に駆動信号を印加すると駆動素子ＰＺ_１と一体になって同時に外側（収容室２４の反対側）へ撓曲するようになっており、これによって収容室２４の容積が増大するようになっている。

したがって、収容室２４内に増大した容積分に相当するカラーフィルター材料が、液溜まり２２から供給口２４ａを介して流入する。また、このような状態から駆動素子ＰＺ_１への駆動信号の印加を停止すると、駆動素子ＰＺ_１と振動板２０はともに元の形状に戻り、収容室２４も元の容積に戻る。これにより、収容室２４内のカラーフィルター材料の圧力が上昇し、ノズルＮ_１からカラーフィルター基板Ｐに向けてカラーフィルター材料の液滴Ｌが吐出される。また、駆動素子ＰＺ_１を用いることにより、収容室２４内に微振動を生じさせてインク吐出量を精度よく調整することができる。

図３は、液滴吐出ヘッド５を用いてカラーフィルター基板Ｐ上にカラーフィルター層（カラーフィルター）ＣＦを形成する方法の説明図である。図３（ａ）は、インクの吐出対象物であるカラーフィルター基板Ｐの概略平面図である。図３（ｂ）は、カラーフィルター基板Ｐの部分拡大平面図である。

図３（ａ）において、ガラス、プラスチック等によって形成された大面積のカラーフィルター基板Ｐの表面には複数のパネル領域ＣＡが設定されている。各パネル領域ＣＡは、互いに分離（切断）されて個々のカラーフィルター基板として提供される。各パネル領域ＣＡの内部には、図３（ｂ）に示すように、ドット状に配列された複数の画素ＰＸ（所定領域）が設けられている。画素ＰＸは各パネル領域ＣＡ内にマトリクス状に配列されており、それぞれの画素ＰＸ毎にカラーフィルター層（着色層）ＣＦが形成される。

図３（ｂ）の図示上下方向（矢印Ａ１及び矢印Ａ２で示す方向）を主走査方向とし、主走査方向と直交する方向（図示左右方向）を副走査方向として、液滴吐出ヘッド５をカラーフィルター基板Ｐ上に配置する。そして、カラーフィルター基板Ｐを液滴吐出ヘッド５に対して主走査方向及び副走査方向に相対的に移動（走査）させながら、液滴吐出ヘッド５の複数のノズルＮから着色材料を含むインク（カラーフィルター材料）を吐出させ、カラーフィルター基板Ｐ上の各画素ＰＸにカラーフィルター層ＣＦを形成する。

液滴吐出ヘッド５の走査は、１つのパネル領域ＣＡに関して複数回行う。例えば、主走査方向に液滴吐出ヘッド５を走査した後、副走査方向に液滴吐出ヘッド５を移動（走査）し、再度主走査方向に走査を行う。１つのパネル領域ＣＡの左端から右端まで移動（副走査）したら、再びパネル領域ＣＡの左端に戻り、既に吐出を行った位置とは若干異なる位置で主走査方向に走査を行う。そして、このような走査を複数回行うことによって、パネル領域ＣＡ内の全ての画素ＰＸに所望の膜厚のカラーフィルター層ＣＦを形成する。

なお、図３（ｂ）において液滴吐出ヘッド５が副走査方向に対して斜めに傾いているのは、液滴吐出ヘッド５のノズルＮのピッチを画素ＰＸのピッチに合わせるためである。ノズルＮのピッチと画素ＰＸのピッチとが所定の対応関係を満たして設定されていれば、液滴吐出ヘッド５を斜めに傾ける必要はない。

カラーフィルター層ＣＦは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色をいわゆるストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列等といった適宜の配列形態で配列することによって形成される。したがって、図３（ｂ）に示すインクの吐出工程においては、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルター材料を吐出する液滴吐出ヘッド５を、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色分だけ予め用意する。そして、これらの液滴吐出ヘッド５を順次に用いて１つのカラーフィルター基板Ｐ上にＲ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルター層ＣＦの配列を形成する。

ところで、一般的に液滴吐出ヘッドにおいては、描画の開始からしばらくの間（所定の描画数まで）複数のノズルＮにおいてインクの吐出特性（吐出量）が不安定である。描画の開始からしばらくの間、複数のノズルＮでインク吐出量が不安定でばらついていると、吐出されたインクの着弾面積もばらつきが生じることになる（図６参照）。複数のノズルＮでインク吐出量が不安定であると、これに起因してカラーフィルター基板Ｐ上へのインクの配置量（着弾面積）がばらついてしまい、カラーフィルターにスジムラを発生させる原因となってしまう。

図６は、複数のノズルＮにおけるインクの着弾面積のばらつきの補正前後のインク吐出数とインクの着弾面積との関係を示す図である。図６において、横軸は複数のノズルＮにおけるインク吐出数、縦軸はインク吐出数に対応するインクの着弾面積を示している。図６に示すように、描画の開始直後は、インク吐出量が不安定でばらついていることにより、着弾面積が小さくなっていることがわかる（補正前）。そして、描画の開始から所定の描画数までは、インク吐出量が次第に安定化していき、着弾面積が大きくなる傾向がある。そして、所定の描画数を超えると、インク吐出量が安定化し、着弾面積の大きさが一定になる傾向があることがわかる（補正後）。

そこで、本発明の液滴吐出方法では、補正前（生産前）となるカラーフィルター基板Ｐ上への描画前に、液滴吐出ヘッド５の駆動素子ＰＺに印加する電圧を調整し、複数のノズルＮにおけるインクの吐出特性を調整する工程を設けるとともに、インク吐出量が安定になるまでダミー領域Ｔｂにインクを複数滴吐出して捨て打ちし、複数のノズルＮにおけるインクの着弾面積を調整する工程を設けている。以下、本発明の液滴吐出方法について一例を挙げて説明する。

（液滴吐出方法）
図４は、本発明の液滴吐出方法の工程を示すフローチャートである。本発明の液滴吐出方法は、装置を所定の位置に配置して装置の位置合わせを行う「装置の位置合わせ工程」（ステップＳ１）と、シート部材１５の第１ダミー領域Ｔｂ１に第１捨て打ち間隔（第１の間隔）でインクを複数滴吐出して捨て打ちする「第１捨て打ち工程（第１吐出工程）」（ステップＳ２）と、第１捨て打ち工程の後にシート部材１５の第２ダミー領域Ｔｂ２に第１捨て打ち間隔よりも広い第２捨て打ち間隔（第２の間隔）でインクを１滴もしくは複数滴吐出して捨て打ちする「第２捨て打ち工程（第２吐出工程）」（ステップＳ３）と、第２捨て打ち工程の後にシート部材１５の測定領域Ｔａに第１捨て打ち間隔よりも広い第１着弾間隔（第３の間隔）でインクを複数滴吐出して着弾する「第１着弾工程（第３吐出工程）」（ステップＳ４）と、第１着弾工程の後にシート部材１５に着弾された第１着弾面積を測定し、複数のノズルＮにおけるインク吐出量の分布を求める「第１解析工程」（ステップＳ５）と、シート部材１５を巻き取る「シート部材巻取工程」（ステップＳ６）と、複数のノズルＮにおけるインク吐出量が所定の適正量に近づくように駆動素子ＰＺに印加する電圧を調整する「第１制御工程」（ステップＳ７）と、を有する。

先ず、装置を所定の位置に配置して装置の位置合わせを行う（図４のステップＳ１）。具体的には、シート部材搬送台１１をワークステージ１６に向かってＸ軸方向に移動させ、液滴吐出ヘッド５の直下に配置する。これにより、シート部材搬送台１１上のシート部材１５が液滴吐出ヘッド５の複数のノズルＮに対向するように配置される。このとき、シート部材１５の第１ダミー領域Ｔｂ１が液滴吐出ヘッド５の複数のノズルＮに対向するように配置する。

次に、駆動素子ＰＺに印加する電圧を一定にして、インクをシート部材１５のダミー領域Ｔｂに吐出して捨て打ちする。本実施形態では、従来の技術に対して、インクをシート部材１５の第１ダミー領域Ｔｂ１に第１捨て打ち間隔で複数滴吐出して捨て打ちする第１捨て打ち工程と、インクをシート部材１５の第２ダミー領域Ｔｂ２に第１捨て打ち間隔よりも広い第２捨て打ち間隔で１滴もしくは複数滴吐出して捨て打ちする第２捨て打ち工程と、の２段階の工程を設けている。ここで、従来の技術について説明する。

図９は、従来技術におけるダミー領域Ｔｂ’， Ｔｂ’’と測定領域Ｔａ’， Ｔａ’’におけるインクの配置状態を示す図である。図９（ａ）は、測定領域Ｔａ’に隣り合うダミー領域Ｔｂ’にインクを所定の間隔で吐出して捨て打ちした場合の図である。図９（ｂ）は、測定領域Ｔａ’’に隣り合うダミー領域Ｔｂ’’にインクを複数滴重なるように連続して吐出して捨て打ちした場合の図である。図９において、符号Ｗａ’，Ｗａ’’はインクの着弾間隔、符号Ｗｂ’， Ｗｂ’’はインクの捨て打ち間隔である。また、符号Ｖａ’は測定領域Ｔａ’におけるインクの着弾経路、符号Ｖａ’’は測定領域Ｔａ’’におけるインクの着弾経路、符号Ｖｂ’はダミー領域Ｔｂ’におけるインクの捨て打ち経路、符号Ｖｂ’’はダミー領域Ｔｂ’’におけるインクの捨て打ち経路である。なお、インクの着弾間隔Ｗａ’，Ｗａ’’及び捨て打ち間隔Ｗｂ’， Ｗｂ’’は、隣り合うインクの中心間の距離である。

図９（ａ）に示すように、測定領域Ｔａ’に隣り合うダミー領域Ｔｂ’には、インクが捨て打ち間隔Ｗｂ’を空けて吐出され捨て打ちされている。つまり、ダミー領域Ｔｂ’には、隣り合うインクが重なり合わないように所定の間隔を空けて捨て打ちされている。このように、ダミー領域Ｔｂ’にインクを捨て打ち間隔Ｗｂ’を空けて吐出することによって、隣り合うインクが重なり合って濡れ拡がり測定領域Ｔａ’にインクが侵入してしまうことが抑制される。しかしながら、ダミー領域Ｔｂ’にインクを捨て打ち間隔Ｗｂ’を空けて吐出すると、これに伴ってダミー領域Ｔｂ’におけるインクの捨て打ち経路Ｖｂ’が長くなり、ダミー領域Ｔｂ’が大きくなってしまう。ダミー領域Ｔｂ’が大きくなると、被記録体（シート部材）を有効的に利用できない場合がある。

図９（ｂ）に示すように、測定領域Ｔａ’’に隣り合うダミー領域Ｔｂ’’には、インクが所定の捨て打ち間隔Ｗｂ’’を空けて捨て打ちされている。この捨て打ち間隔Ｗｂ’’は、上述の捨て打ち間隔Ｗｂ’よりも狭くなっている。つまり、ダミー領域Ｔｂ’’には、インクが複数滴重なるように連続して捨て打ちされている。このように、インクが複数滴重なるように連続して捨て打ちされると、上述のダミー領域Ｔｂ’ におけるインクの捨て打ち経路Ｖｂ’に対して、ダミー領域Ｔｂ’’におけるインクの捨て打ち経路Ｖｂ’’を短くし、ダミー領域Ｔｂ’’を小さくすることができる。しかしながら、ダミー領域Ｔｂ’’にインクを複数滴重なるように連続して吐出すると、これに伴って吐出されたインクが重なり合ってしまい、インクが濡れ拡がって測定領域Ｔａ’’に侵入してしまう場合がある。

つまり、ダミー領域Ｔｂ’’にインクを所定の間隔を空けないで吐出すると、複数のインクが重なり合って１つの大きなインクになり、測定領域Ｔａ’’にインクが侵入してしまうのである。これは、ダミー領域Ｔｂ’’にインクを局所的に吐出すると、シート部材表面のインクに対する浸透性が低下し、インクが浸透せずに塗れ拡がり易くなることによる。以下、シート部材のインクに対する浸透性について、水分の吸湿前後のシート部材のインク受容層の状態を挙げて説明する。

図５は、水分の吸湿前後のシート部材のインク受容層の状態を示す図である。図５（ａ）は、水分の吸湿前のインク受容層５０ａの状態を示す図である。また、図５（ｂ）は、水分の吸湿後のインク受容層５０ｂの状態を示す図である。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、インク受容層５０ａ，５０ｂは、顔料５１とバインダー５２とを複数含んで構成される。顔料５１はバインダー５２に包含されている。また、インク受容層５０ａ，５０ｂは、複数のバインダー５２の間に、多数の空隙５３を有する多孔質構造となっている。インク受容層５０ｂは、インク受容層５０ａよりも空隙５３の大きさが小さくなっている。これは、インク受容層を構成する顔料５１及びバインダー５２が吸湿によって膨張したことによる。

多孔質のインク受容層に使用可能な顔料としては、例えば、軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン、タルク、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、炭酸亜鉛、サチンホワイト、珪酸アルミニウム、ケイソウ土、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、合成非晶質シリカ、コロイダルシリカ、アルミナ、アルミナ水和物、水酸化アルミニウム、リトポン、ゼオライト、加水ハロサイト、水酸化マグネシウム等の白色無機顔料、スチレン系プラスチックピグメント、アクリル系プラスチックピグメント、ポリエチレン、マイクロカプセル、尿素樹脂、メラミン樹脂等の有機顔料が挙げられる。インク受容層中には、これらのうち１種を単独で含有させてもよく、２種以上を併用してもよい。

また、上記顔料の結着材としてインク受容層に含有されるバインダーとしては、インクと親和性を有する水溶性あるいは非水溶性の高分子化合物を含有させることができる。水溶性高分子化合物としては、例えば、メチルセルロース、メチルヒドロキシエチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、及びヒドロキシエチルセルロース等のセルロース系接着剤、澱粉及びその変性物、ゼラチン及びその変性物、カゼイン、プルラン、アラビアゴム、及びアルブミン等の天然高分子樹脂またはこれらの誘導体、ポリビニルアルコール及びその変性物、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−アクリル共重合体、メチルメタクリレート−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等のラテックスやエマルジョン類、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等のビニルポリマー、ポリエチレンイミン、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、及び無水マレイン酸またはその共重合体が挙げられる。

非水溶性高分子化合物としては、例えば、エタノール、２−プロパノール等のアルコール類やこれらのアルコール類と水との混合溶媒に溶解する非水溶性接着剤が挙げられる。このような非水溶性接着剤としては、ビニルピロリドン／酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール等のアセタール樹脂が挙げられる。

ところで、インク受容層を構成する顔料５１及びバインダー５２が吸湿によって膨張すると、インク受容層にインクが浸透しにくくなる。つまり、ダミー領域にインクを吐出すると、インク受容層にインク溶媒が吸収される。このとき、ダミー領域にインクを所定の間隔を空けないで局所的に吐出すると、インク受容層にインク溶媒が吸収されにくくなる。すなわち、シート部材表面のインクに対する浸透性が低下する。シート部材表面のインクに対する浸透性が低下し、インクが浸透せずに塗れ拡がり易くなると、測定領域にインクが侵入してしまう不具合を生じさせる原因となる。

そこで、本発明の液滴吐出方法では、インク吐出量が不安定な描画開始からインク吐出量が安定化する所定の描画数まで、インクをシート部材１５の第１ダミー領域Ｔｂ１に第１捨て打ち間隔で複数滴吐出して捨て打ちする第１捨て打ち工程と、インクをシート部材１５の第２ダミー領域Ｔｂ２に第１捨て打ち間隔よりも広い第２捨て打ち間隔で１滴もしくは複数滴吐出して捨て打ちする第２捨て打ち工程と、の２段階の工程を設けている。

具体的には、液滴吐出ヘッド５をシート部材１５に対して複数のノズルＮの配列方向（Ｙ軸方向）と交差する主走査方向（Ｘ軸方向）に相対移動しながら、駆動素子ＰＺに印加する電圧を一定にして、シート部材１５の第１ダミー領域Ｔｂ１に複数のノズルＮの各ノズルから第１捨て打ち間隔でインクを複数滴吐出して捨て打ちする（図４のステップ２）。これにより、インク吐出量が不安定な描画開始からインク吐出量が安定化する所定の描画数（例えば、捨て打ち数４０ドット）まで第１ダミー領域Ｔｂ１にインクを吐出して捨て打ちできる。また、第１ダミー領域Ｔｂ１へのインクの捨て打ちは、実際の使用状況（測定領域Ｔａへのインクの着弾）にならって液滴吐出ヘッド５を移動（走査）しながら行われるため、測定領域Ｔａへインクを着弾する場合と同じ条件で行うことができる。なお、第１ダミー領域Ｔｂ１へのインクの捨て打ちは、シート部材１５を効率的に利用する点から、液滴吐出ヘッド５を停止した状態で、インクが複数滴重なるように連続して吐出して行ってもよい。

次に、駆動素子ＰＺに印加する電圧を一定にして、インクをシート部材１５の第２ダミー領域Ｔｂ２に第１捨て打ち間隔よりも広い第２捨て打ち間隔でインクを１滴もしくは複数滴吐出して捨て打ちする（図４のステップ３）。なお、第２ダミー領域Ｔｂ２へのインクの捨て打ちは、上述の第１捨て打ち工程と同様に、液滴吐出ヘッド５をシート部材１５に対して複数のノズルＮの配列方向（Ｙ軸方向）と交差する主走査方向（Ｘ軸方向）に相対移動しながら行う。

本実施形態では、従来の複数のノズルから吐出されたインクの重量を測定する方法に対して、インク吐出量が安定になるまでダミー領域Ｔｂにインクを吐出して捨て打ちし、複数のノズルＮにおけるインクの着弾面積に基づいて、複数のノズルＮから吐出されるインクの吐出量の分布を求める方法を用いている。これにより、従来のようにインクの重量を測定する必要が無くなり、膨大な工数がかからなくなる。

また、第１ダミー領域Ｔｂ１に第１捨て打ち間隔でインクを複数滴吐出して捨て打ちすることにより、描画の開始からしばらくの間不安定なインク吐出量を安定な状態にすることできる。また、第１ダミー領域Ｔｂ１と測定領域Ｔａとの間の第２ダミー領域Ｔｂ２に第１捨て打ち間隔よりも広い第２捨て打ち間隔でインクを１滴もしくは複数滴吐出して捨て打ちすることにより、第１ダミー領域Ｔｂ１に吐出されたインク同士が重なり合って濡れ拡がることを抑えることができる。つまり、第１ダミー領域Ｔｂ１において複数のインクが重なり合い１つの大きなインクになって濡れ拡がっても、第１ダミー領域Ｔｂ１と測定領域Ｔａとの間の第２ダミー領域Ｔｂ２においてインクの濡れ拡がりが抑制されるので、測定領域Ｔａにインクが侵入してしまうことがない。

図７は、本発明における第１ダミー領域Ｔｂ１と第２ダミー領域Ｔｂ２に区画されたダミー領域Ｔｂと測定領域Ｔａにおけるインクの配置状態を示す図である。本図は、第１ダミー領域Ｔｂ１に第１捨て打ち間隔でインクを複数滴吐出して捨て打ちし、その後、第１ダミー領域Ｔｂ１と測定領域Ｔａとの間の第２ダミー領域Ｔｂ２に第１捨て打ち間隔よりも広い第２捨て打ち間隔でインクを１滴もしくは複数滴吐出して捨て打ちし、さらにその後、測定領域Ｔａに第１着弾間隔でインクを吐出して着弾した場合の図である。図７において、符号Ｗａはインクの第１着弾間隔（第３の間隔）、符号Ｗｂ１はインクの第１捨て打ち間隔（第１の間隔）、符号Ｗｂ２はインクの第２捨て打ち間隔（第２の間隔）である。また、符号Ｖａは測定領域Ｔａにおけるインクの着弾経路、符号Ｖｂはダミー領域Ｔｂにおけるインクの捨て打ち経路、符号Ｖｂ１は第１ダミー領域Ｔｂ１におけるインクの捨て打ち経路、符号Ｖｂ２は第２ダミー領域Ｔｂ２におけるインクの捨て打ち経路である。なお、インクの着弾間隔Ｗａ及び捨て打ち間隔Ｗｂ１，Ｗｂ２は、隣り合うインクの中心間の距離である。

図７に示すように、第１ダミー領域Ｔｂ１に複数のノズルＮの各ノズルから第１捨て打ち間隔Ｗｂ１を空けてインクを複数滴吐出して捨て打ちする。本実施形態では、第１捨て打ち間隔Ｗｂ1を各ノズルから吐出されたインクが重なり合うように狭くしている。例えば、各ノズルからのインク吐出数（ショット数）を局所的に多く吐出して捨て打ちする。すると、上述した従来のダミー領域Ｔｂ’’ におけるインクの捨て打ち経路Ｖｂ’’と同様に、第１ダミー領域Ｔｂ１におけるインクの捨て打ち経路Ｖｂ１を短くし、ダミー領域Ｔｂを小さくすることができる。次に、第２ダミー領域Ｔｂ２に第１捨て打ち間隔Ｗｂ１よりも広い第２捨て打ち間隔Ｗｂ２を空けてインクを複数滴（例えば、捨て打ち数３ドット）吐出して捨て打ちする。つまり、第２ダミー領域Ｔｂ２に隣り合うインクが重なり合わないように所定の間隔を空けて捨て打ちする。このように、第２ダミー領域Ｔｂ２にインクを捨て打ち間隔Ｗｂ２を空けて吐出すると、各ノズルから吐出された隣り合うインクが重なり合って濡れ拡がり、測定領域Ｔａにインクが侵入してしまうことがない。そして、測定領域Ｔａに第１着弾間隔Ｗａでインクを吐出して着弾する。これにより、測定領域Ｔａにおいて、インク吐出量が安定な状態でインクを着弾できるようになる。

なお、本実施形態では、第２ダミー領域Ｔｂ２に捨て打ち数３ドットのインクを第２捨て打ち間隔Ｗｂ２を空けて捨て打ちしているが、これに限らない。例えば、インクの捨て打ち数を１〜５ドットとすることもできる。つまり、第１ダミー領域Ｔｂ１におけるインクの濡れ拡がり具合によって、第２ダミー領域Ｔｂ２におけるインクの捨て打ち数を適宜変更することができる。

したがって、測定領域Ｔａにおいて、液滴吐出ヘッド５の全ノズルにおけるインクの着弾面積を均一化することが可能となる。このため、シート部材１５におけるインクの着弾面積の測定を精度良く行うことが可能になる。つまり、図６の初期状態（補正前）において複数のノズルＮ間で生じていたインクの着弾面積のばらつきを、補正後に示すように安定化することができる。

また、本実施形態では、第２捨て打ち工程における第２ダミー領域Ｔｂ２へのインクの第２捨て打ち間隔Ｗｂ２を、後述する第１着弾工程における測定領域Ｔａへのインクの第１着弾間隔Ｗａと同じ大きさにしている（Ｗｂ２＝Ｗａ）。このため、第２ダミー領域Ｔｂ２へのインクの捨て打ちを測定領域Ｔａへインクを着弾する場合と同じ条件で行うことができる。

次に、上述の第１捨て打ち工程と同様に、駆動素子ＰＺに印加する電圧を一定にして、インクをシート部材１５の測定領域Ｔａに所定の着弾間隔Ｗａ（Ｗａ＝Ｗｂ２）で着弾させる（図４のステップＳ４）。具体的には、液滴吐出ヘッド５をシート部材搬送台１１に沿ってＹ軸方向に移動させる。これにより、シート部材１５の測定領域Ｔａが、液滴吐出ヘッド５の複数のノズルＮに対向するように配置される。そして、上述の第１捨て打ち工程によって、インク吐出量が不安定な状態から安定化されているので、インク吐出量が安定な状態で測定領域Ｔａに着弾される。

また、インクは、カラーフィルター層ＣＦにならって、ストライプ配列、デルタ配列、モザイク配列等といった適宜の配列形態で着弾するのがよい。これにより、液滴吐出ヘッド５の複数のノズルＮにおける補正前（シート部材１５への吐出時）のインクの吐出状態と、補正後（カラーフィルター基板Ｐへの吐出時）のインクの吐出状態と、が確実に整合するようになる。

また、インクをシート部材１５に着弾させる際は、複数回に分けて着弾させるのがよい。具体的には、先ず、第１のインクをシート部材１５上の所定の領域に着弾させる。次に、第２のインクを第１のインクの着弾されていない領域に着弾させる。これにより、インクをシート部材１５へ複数回繰り返して着弾できるので、シート部材１５を無駄なく有効に利用することができる。

次に、シート部材１５の測定領域Ｔａに第１着弾間隔Ｗａで着弾されたインクの着弾面積を測定し、その平均の面積を各ノズルＮから吐出されたインクの着弾面積とし、得られた着弾面積の測定データに基づいて複数のノズルＮにおけるインク吐出量の分布を求める（図４のステップＳ５）。具体的には、シート部材１５の測定領域Ｔａの上面に対向する位置に配置された面積計測用カメラ１４により、複数のノズルＮからシート部材１５の測定領域Ｔａに吐出されたインクの着弾面積を撮影する。このとき、面積計測用カメラ１４のレンズの倍率は、測定精度と測定時間の点から、例えば４〜１０倍に設定するのがよい。また、インクの着弾面積を測定する際のＮ数は、測定精度の点から、例えばＮ＝２０〜３０に設定するのがよい。

面積計測用カメラ１４によって撮影されたインクの着弾面積の画像データは、解析ユニット３２に出力される。そして、解析ユニット３２よって複数のノズルＮにおけるインクの着弾面積が測定されるとともに、着弾面積の測定データに基づいて複数のノズルＮにおけるインク吐出量の分布が求められる。複数のノズルＮにおけるインク吐出量の分布データは制御ユニット３１に出力される。

次に、シート部材１５を巻き取る（図４のステップＳ６）。具体的には、巻取リール１３によってインクが着弾されたシート部材１５が巻き取られる。つまり、供給リール１２からインクが着弾されていない新たなシート部材１５が供給される。

次に、駆動素子ＰＺに印加する電圧が調整される（図４のステップＳ７）。具体的には、複数のノズルＮにおけるインク吐出量が所定の適正量に近づくように制御ユニット３１によって複数のノズルＮ毎に備えられた駆動素子ＰＺに印加する電圧が調整される。

図８は、インク吐出量のばらつきの補正前後の液滴吐出ヘッドの吐出特性を示す図である。図８において、横軸はノズル列ＮＡのノズル番号１〜１８０、縦軸は各ノズル番号に対応するノズルの吐出量を示している。図８に示すように、インク吐出量のばらつきの補正前の実線を見ると、両端部と中央部のノズルにおけるインク吐出量が相対的に多くなる傾向があることがわかる。

例えば、初期状態（図８中の補正前の実線参照）におけるインク吐出量が相対的に少ない領域のノズルに対応する駆動素子ＰＺに対して所定の電圧を印加する。一方、初期状態におけるインク吐出量が相対的に多い領域のノズルに対応する駆動素子ＰＺに対しては電圧を印加しない。

このようにして、駆動素子ＰＺによって複数のノズルＮ間で生じている吐出量のばらつきが調整される。これにより、複数のノズルＮにおけるインクの吐出量のばらつきが補正される。つまり、初期状態（補正前の実線）において複数のノズルＮ間で生じていたインク吐出量のばらつきを、補正後の実線に示すように略平均化することができる。

本実施形態の液滴吐出装置１によれば、面積計測用カメラ１４によりシート部材１５における測定領域Ｔａに対して複数のノズルＮから吐出されるインクの着弾した画像が撮影される。そして、解析ユニット３２により複数のノズルＮから吐出されるインクの着弾面積に基づいて、複数のノズルＮから吐出されるインクの吐出量の分布が求められる。すると、制御ユニット３１により駆動素子ＰＺへの印加電圧は、複数のノズルＮにおけるインク吐出量が所定の適正量に近づくように調整される。つまり、制御ユニット３１により複数のノズルＮにおけるインク吐出量のばらつきが補正されることになる。このため、液滴吐出ヘッド５の全ノズルＮから均一な量のインクを吐出することが可能となる。また、制御ユニット３１は、液滴吐出ヘッド５をシート部材１５に対して複数のノズルＮの配列方向と交差する主走査方向に相対移動しながら、シート部材１５上に複数のノズルＮの各ノズルＮからインクを第１捨て打ち間隔Ｗｂ１で複数滴吐出させ、その後、第１捨て打ち間隔Ｗｂ１よりも広い第２捨て打ち間隔Ｗｂ２でインクを１滴もしくは複数滴吐出させ、さらにその後、第１捨て打ち間隔Ｗｂ１よりも広い第１着弾間隔Ｗａでインクを複数滴吐出させる機能を有している。ここで、シート部材は、インクが第１着弾間隔Ｗａで複数滴吐出される測定領域Ｔａと、インクが第１捨て打ち間隔Ｗｂ１で複数滴吐出される第１ダミー領域Ｔｂ１と、測定領域Ｔａと第１ダミー領域Ｔｂ１との間に設けられインクが第２捨て打ち間隔Ｗｂ２で１滴もしくは複数滴吐出される第２ダミー領域Ｔｂ２と、に区画されているとする。すると、インク吐出量が不安定な描画開始からしばらくの間は、第１ダミー領域Ｔｂ１にインクを複数滴吐出して捨て打ちすることができる。このため、インク吐出量が安定な状態で測定領域Ｔａにインクを着弾することが可能となる。また、第１ダミー領域Ｔｂ１と測定領域Ｔａとの間の第２ダミー領域Ｔｂ２に、第１捨て打ち間隔Ｗｂ１よりも広い第２捨て打ち間隔Ｗｂ２でインクが１滴もしくは複数滴吐出されるので、第１ダミー領域Ｔｂ１でインクが所定の間隔を空けないで局所的に吐出されても、吐出されたインクが濡れ拡がって測定領域Ｔａに侵入してしまうことがない。このため、画像の表示に寄与する測定領域Ｔａにおいて、液滴吐出ヘッド５の全ノズルＮにおけるインクの着弾面積を均一化することが可能となる。したがって、スジムラを目立たなくして画質の低下を抑制することができる。また、インク吐出量が安定になるまでダミー領域Ｔｂにインクを捨て打ちし、複数のノズルＮにおけるインクの着弾面積に基づいて、複数のノズルＮから吐出されるインクの吐出量の分布を求める方法は、従来の複数のノズルから吐出されたインクの重量を測定する方法に比べて、膨大な工数がかからないので生産効率に優れる。また、複数のノズルＮから吐出されたインクが着弾したシート部材１５が適宜搬送されるので、着弾面積の測定が効率よく行われる。

この構成によれば、シート部材１５が顔料５１をバインダー５２で結着させた多孔質のインク受容層を有しているので、液滴吐出ヘッド５の全ノズルＮから格段に均一な量のインクが吐出されるとともに、全ノズルＮにおけるインクの着弾面積が格段に均一化される。特に、シート部材１５が多孔質のインク受容層を有している場合は、インクを所定の間隔を空けないで局所的に捨て打ちすると、インク受容層のインクに対する浸透性が低下し、インクが浸透せずに塗れ拡がり易くなるため、インク受容層の表面の浸透性は均一に制御されるべきものとされることから、格段の効果を奏する。

本実施形態の液滴吐出方法によれば、第１捨て打ち工程によってインク吐出量が安定になるまで第１ダミー領域Ｔｂ１にインクが第１捨て打ち間隔Ｗｂ１で複数滴吐出して捨て打ちされる。そして、第１捨て打ち工程の後の第２捨て打ち工程において、第２ダミー領域Ｔｂ２にインクが第１捨て打ち間隔Ｗｂ１よりも広い第２捨て打ち間隔Ｗｂ２で１滴もしくは複数滴吐出される。すると、吐出されたインクが濡れ拡がって測定領域Ｔａに侵入してしまうことがないため、第２捨て打ち工程の後の第１着弾工程において、測定領域Ｔａにインク吐出量が安定な状態でインクが着弾される。そして、第１着弾工程の後の第１解析工程により複数のノズルＮにおけるインク吐出量の分布が求められる。そして、第１制御工程により複数のノズルＮにおけるインク吐出量が所定の適正量に近づくように調整される。これにより、複数のノズルＮにおけるインク吐出量のばらつきが補正される。このため、液滴吐出ヘッドの全ノズル５から均一な量のインクを吐出するとともに、全ノズル５におけるインクの着弾面積を均一化することが可能となる。したがって、スジムラを目立たなくして画質の低下を抑制することができる。

なお、上記液滴吐出方法においては、第２捨て打ち工程における第２ダミー領域Ｔｂ２へのインクの第２捨て打ち間隔Ｗｂ２を、第１着弾工程における測定領域Ｔａへのインクの着弾間隔Ｗａよりも小さくしてもよい（Ｗｂ２＜Ｗａ）。

この製造方法によれば、第２ダミー領域Ｔｂ２における第２捨て打ち間隔Ｗｂ２が測定領域Ｔａにおける着弾間隔Ｗａよりも小さくなるので、第２ダミー領域Ｔａ２を広く設けずにすむ。これにより、ダミー領域Ｔａを広く設けなくてもよくなる。したがって、シート部材１５を無駄なく効率的に利用することができる。

なお、上記液滴吐出方法においては、第１制御工程の後に、液滴吐出ヘッド５をシート部材１５に対して複数のノズルＮの配列方向と交差する主走査方向に相対移動しつつ、シート部材１５上に各ノズルＮから第４の間隔でインクを複数滴吐出させる第４吐出工程と、第４吐出工程の後に、第４の間隔よりも広い第５の間隔でインクを１滴もしくは複数滴吐出させる第５吐出工程と、第５吐出工程の後に、第４の間隔よりも広い第６の間隔でインクを複数滴吐出させる第６吐出工程と、第６吐出工程の後に、シート部材１５に第６の間隔で着弾されたインクの着弾面積を測定し、その平均の面積を各ノズルＮから吐出されたインクの着弾面積とし、その着弾面積に基づいて各ノズルＮから吐出されたインクの吐出量の分布を求める第２解析工程と、前記分布から複数のノズルＮにおけるインク吐出量が所定の適正量に近づくように複数の駆動素子ＰＺに印加する電圧を調整する第２制御工程と、を少なくとも１回有していてもよい。

この製造方法によれば、第１制御工程の後に、捨て打ち工程（第１捨て打ち工程と第２捨て打ち工程）と着弾工程と解析工程と制御工程とを複数回繰り返して行うことにより、複数のノズルＮにおけるインク吐出量のばらつきと、複数のノズルＮにおける着弾面積のばらつきと、が確実に調整される。このため、液滴吐出ヘッド５の全ノズルＮから格段に均一な量のインクを吐出するとともに、全ノズルＮにおけるインクの着弾面積を格段に均一化することが可能となる。したがって、スジムラをより目立たなくして画質の低下を格段に抑制することができる。

なお、上記液滴吐出方法においては、第２着弾工程で着弾するインクについても、カラーフィルター層ＣＦにならって、上述の第１着弾工程（図４のステップＳ４）と同様に適宜の配列形態で着弾するのがよい。これにより、液滴吐出ヘッド５の複数のノズルＮにおける補正前の吐出状態と、補正後の吐出状態と、が確実に整合するようになる。

また、本発明のカラーフィルターの製造方法によれば、上述したように液滴吐出ヘッドの全ノズルから均一な量のインクが吐出されるとともに、全ノズルにおけるインクの着弾面積が均一化されるので、スジムラの無い高品質なカラーフィルターを製造することができる。

なお、上記実施形態では、ノズル間のインクの着弾面積のばらつきが調整された液滴吐出装置を用いてカラーフィルターを製造する場合について説明したが、これに限らない。例えば、本発明の液滴吐出装置はカラーフィルターの製造だけでなく、均一な膜厚を必要とされ、スジムラの形成が問題となる成膜工程においても適用可能である。

１…液滴吐出装置、５…液滴吐出ヘッド、１２…供給リール、１３…巻取リール、１４…面積計測用カメラ（撮像装置）、１５…シート部材、３１…制御ユニット（制御手段）、３２…解析ユニット（解析手段）、５０ａ，５０ｂ…インク受容層、５１…顔料、５２…バインダー、ＣＦ…カラーフィルター層（カラーフィルター）、Ｎ…ノズル、Ｐ…カラーフィルター基板（基材）、ＰＺ…駆動素子、Ｗａ…着弾間隔（第３の間隔）、Ｗｂ１…第１捨て打ち間隔（第１の間隔）、Ｗｂ２…第２捨て打ち間隔（第２の間隔）

Claims (7)

1. 機能液を吐出させる複数のノズルと、前記複数のノズルに対応して設けられた複数の駆動素子と、を有する液滴吐出ヘッドと、
   前記複数のノズルから吐出された前記機能液を着弾させるシート部材を供給する供給リールと、
   前記供給リールから供給された前記シート部材を巻き取る巻取リールと、
   前記供給リールと前記巻取リールとの間の前記シート部材に対して前記複数のノズルから吐出された前記機能液の画像を撮影する撮像装置と、
   前記撮像装置によって撮影された前記画像を画像処理して前記機能液の前記シート部材上の着弾面積を測定し、前記複数のノズルから吐出された前記機能液の吐出量の分布を求める解析手段と、
   前記液滴吐出ヘッドと前記シート部材との相対移動及び、前記液滴吐出ヘッドの吐出動作を制御するとともに、前記分布から前記複数のノズルにおける前記吐出量が所定の適正量に近づくように前記複数の駆動素子に印加する電圧を調整する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記液滴吐出ヘッドを前記シート部材に対して前記複数のノズルの配列方向と交差する主走査方向に相対移動しつつ、前記シート部材上に各ノズルから第１の間隔で前記機能液を複数滴吐出させ、その後、前記第１の間隔よりも広い第２の間隔で前記機能液を１滴もしくは複数滴吐出させ、さらにその後、前記第１の間隔よりも広い第３の間隔で前記機能液を複数滴吐出させ、
   前記解析手段は、前記第３の間隔で吐出された複数滴の前記機能液の画像を画像処理し、前記各ノズルにおける前記機能液の着弾面積を測定し、その平均の面積を前記各ノズルから吐出された前記機能液の着弾面積とし、その着弾面積に基づいて前記各ノズルから吐出された前記機能液の吐出量の分布を求めることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記シート部材は、顔料をバインダーで結着させた多孔質のインク受容層を有することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 機能液を吐出させる複数のノズルと、前記複数のノズルに対応して設けられた複数の駆動素子と、を有する液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出方法であって、
   前記液滴吐出ヘッドをシート部材に対して前記複数のノズルの配列方向と交差する主走査方向に相対移動しつつ、前記シート部材上に各ノズルから第１の間隔で前記機能液を複数滴吐出させる第１吐出工程と、
   前記第１吐出工程の後に、前記第１の間隔よりも広い第２の間隔で前記機能液を１滴もしくは複数滴吐出させる第２吐出工程と、
   前記第２吐出工程の後に、前記第１の間隔よりも広い第３の間隔で前記機能液を複数滴吐出させる第３吐出工程と、
   前記第３吐出工程の後に、前記シート部材に前記第３の間隔で着弾された前記機能液の着弾面積を測定し、その平均の面積を前記各ノズルから吐出された前記機能液の着弾面積とし、その着弾面積に基づいて前記各ノズルから吐出された前記機能液の吐出量の分布を求める第１解析工程と、
   前記分布から前記複数のノズルにおける前記吐出量が所定の適正量に近づくように前記複数の駆動素子に印加する電圧を調整する第１制御工程と、を有することを特徴とする液滴吐出方法。
4. 前記第２吐出工程における前記第２の間隔を、前記第３吐出工程における前記第３の間隔と同じ間隔にすることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出方法。
5. 前記第２吐出工程における前記第２の間隔を、前記第３吐出工程における前記第３の間隔よりも狭くすることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出方法。
6. 前記第１制御工程の後に、前記液滴吐出ヘッドを前記シート部材に対して前記複数のノズルの配列方向と交差する主走査方向に相対移動しつつ、前記シート部材上に前記各ノズルから第４の間隔で前記機能液を複数滴吐出させる第４吐出工程と、
   前記第４吐出工程の後に、前記第４の間隔よりも広い第５の間隔で前記機能液を１滴もしくは複数滴吐出させる第５吐出工程と、
   前記第５吐出工程の後に、前記第４の間隔よりも広い第６の間隔で前記機能液を複数滴吐出させる第６吐出工程と、
   前記第６吐出工程の後に、前記シート部材に前記第６の間隔で着弾された前記機能液の着弾面積を測定し、その平均の面積を前記各ノズルから吐出された前記機能液の着弾面積とし、その着弾面積に基づいて前記各ノズルから吐出された前記機能液の吐出量の分布を求める第２解析工程と、
   前記分布から前記複数のノズルにおける前記吐出量が所定の適正量に近づくように前記複数の駆動素子に印加する電圧を調整する第２制御工程と、を少なくとも１回有することを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。
7. 請求項３〜６のいずれか一項に記載の液滴吐出方法を用いて、基材上に設けられた所定領域に前記機能液を配置してカラーフィルターを形成することを特徴とするカラーフィルターの製造方法。

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