JP2010207765A - 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
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Abstract
【解決手段】複数のノズルと、複数の駆動素子と、振動板と、を有する複数の液滴吐出ヘッド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、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、各液滴吐出ヘッド5の各ノズルから第1の間隔で機能液を所定の吐出数だけ吐出した場合の温度上昇のデータに基づいて、各液滴吐出ヘッド5の各ノズルから第1の間隔で機能液を所定の吐出数だけ吐出した後の各液滴吐出ヘッド5の温度が全て等しくなるように、駆動電圧を駆動素子に印加し、振動板を振動させて発熱させる。
【選択図】図1
Description
この構成によれば、制御手段は、各液滴吐出ヘッドの各ノズルから第1捨て打ち間隔(第1の間隔)でインク(機能液)を所定の吐出数だけ吐出した場合の温度上昇のデータに基づいて、各液滴吐出ヘッドの各ノズルから第1捨て打ち間隔でインクを所定の吐出数だけ吐出した後の各液滴吐出ヘッドの温度が全て等しくなるように、液滴吐出ヘッド毎に調整された駆動電圧を複数の液滴吐出ヘッドの駆動素子に印加し、振動板を振動させて発熱させる機能を有している。また、制御手段は、各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、シート部材上に各液滴吐出ヘッドの各ノズルから第1捨て打ち間隔でインクを所定の吐出数だけ吐出させ、その後、第1捨て打ち間隔よりも広い第1着弾間隔(第2の間隔)でインクを複数滴吐出させる機能をも有している。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捨て打ち間隔で所定の吐出数だけ吐出されるダミー領域と、に区画されているとする。すると、各液滴吐出ヘッドのインク吐出量が不安定な描画開始からしばらくの間は、ダミー領域にインクを所定の吐出数だけ吐出して捨て打ちすることができる。このため、各液滴吐出ヘッドの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。そして、撮像装置によりシート部材における測定領域に対して、各液滴吐出ヘッドの複数のノズルから吐出されたインクの着弾した画像が撮影される。そして、解析手段により、各液滴吐出ヘッドの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、各液滴吐出ヘッドの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、各液滴吐出ヘッドの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駆動素子への印加電圧が調整され、各液滴吐出ヘッドの温度(発熱量)が調整される。よって、本願発明を用いない場合に対して、表示領域への描画前後で各液滴吐出ヘッドの発熱量の差異を解消し、各液滴吐出ヘッドの各ノズルから吐出されるインクの温度を安定化することができる。つまり、制御手段により各液滴吐出ヘッドの各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、各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、制御手段によって各液滴吐出ヘッドの温度を調整し、各液滴吐出ヘッドの複数のノズルにおけるインクの着弾面積に基づいて、各液滴吐出ヘッドの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、各液滴吐出ヘッドの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。
この構成によれば、第1捨て打ち間隔でインクを所定の吐出数だけ吐出させる前(描画前のヘッド待機状態)の各液滴吐出ヘッドの温度を効率良く調整することができる。例えば、インクの捨て打ち(インクを所定の吐出数だけ吐出させるとき)における温度上昇が小さい液滴吐出ヘッドについては、描画前のヘッド待機状態で駆動素子の振幅を大きくすることで振動板の振幅を大きくして、予め液滴吐出ヘッドの温度を高く調整しておく。すると、インクの捨て打ち後(インクを所定の吐出数だけ吐出させた後)、言い換えると測定領域へのインク吐出前には、各液滴吐出ヘッドの温度が全て等しくなる。これにより、各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、各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。
この構成によれば、描画前のヘッド待機状態で、各液滴吐出ヘッドの各ノズルからインクを吐出させることなく、各液滴吐出ヘッドの各ノズルにおけるインク吐出量のばらつきを補正することができる。よって、各液滴吐出ヘッドのインク吐出量の調整時にインクが無駄に使用されてしまうことを防止することができる。したがって、各液滴吐出ヘッドの各ノズルから吐出されるインクの温度調整を効率的に行うことが可能となる。
この製造方法によれば、第1温度測定工程によって、各液滴吐出ヘッドの各ノズルから第1捨て打ち間隔でインクを所定の吐出数だけ吐出した場合の温度上昇のデータが測定される。そして、第1温度測定工程の後の第1振動工程において、前記温度上昇のデータに基づいて、各液滴吐出ヘッドの各ノズルから第1捨て打ち間隔でインクを所定の吐出数だけ吐出した後の各液滴吐出ヘッドの温度が全て等しくなるように、液滴吐出ヘッド毎に調整された駆動電圧が複数の液滴吐出ヘッドの駆動素子に印加され、振動板が振動する。この振動板の振動により、液滴吐出ヘッドが加熱され、描画前の待機状態における液滴吐出ヘッドの温度(発熱量)が調整される。このとき、インクの捨て打ち(インクを所定の吐出数だけ吐出させるとき)における温度上昇が小さい液滴吐出ヘッドについては、予め液滴吐出ヘッドの温度が高く調整される。そして、第1振動工程の後の第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ダミー領域にインクが第1捨て打ち間隔で所定の吐出数だけ吐出して捨て打ちされる。すると、インクの捨て打ち後(インクを所定の吐出数だけ吐出させた後)には、各液滴吐出ヘッドの温度が全て等しくなる。そして、第1捨て打ち工程の後の第1着弾工程(第2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解析工程により各液滴吐出ヘッドの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制御工程により各液滴吐出ヘッドの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、各液滴吐出ヘッドの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、各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、各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。
この製造方法によれば、第1捨て打ち工程でインクを所定の吐出数だけ吐出させる前(描画前のヘッド待機状態)の各液滴吐出ヘッドの温度を効率良く調整することができる。例えば、インクの捨て打ち(インクを所定の吐出数だけ吐出させるとき)における温度上昇が小さい液滴吐出ヘッドについては、描画前のヘッド待機状態で駆動素子の振幅を大きくすることで振動板の振幅を大きくして、予め液滴吐出ヘッドの温度を高く調整しておく。すると、インクの捨て打ち後(インクを所定の吐出数だけ吐出させた後)、言い換えると第1着弾工程でのインク吐出前には、各液滴吐出ヘッドの温度が全て等しくなる。これにより、各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、各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。
この製造方法によれば、描画前のヘッド待機状態で、各液滴吐出ヘッドの各ノズルからインクを吐出させることなく、各液滴吐出ヘッドの各ノズルにおけるインク吐出量のばらつきを補正することができる。よって、各液滴吐出ヘッドのインク吐出量の調整時にインクが無駄に使用されてしまうことを防止することができる。したがって、各液滴吐出ヘッドの各ノズルから吐出されるインクの温度調整を効率的に行うことが可能となる。
この製造方法によれば、第1制御工程の後に、温度測定工程と振動工程と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、各液滴吐出ヘッドの複数のノズルにおけるインク吐出量のばらつきが確実に調整される。このため、各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。
この製造方法によれば、上述したように各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、各液滴吐出ヘッドの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。
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。
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、各液滴吐出ヘッド5の各ノズルNから第1捨て打ち間隔でインクを所定の吐出数だけ吐出した場合の温度上昇のデータを測定する「第1温度測定工程」(ステップS2)と、第1温度測定工程の後に、前記温度上昇のデータに基づいて、各液滴吐出ヘッド5の各ノズルNから第1捨て打ち間隔でインクを所定の吐出数だけ吐出した後の各液滴吐出ヘッド5の温度が全て等しくなるように、液滴吐出ヘッド5毎に調整された駆動電圧を複数の液滴吐出ヘッド5の駆動素子PZに印加し、振動板20を振動させて発熱させる「第1振動工程」(ステップS3)と、第1振動工程の後に、シート部材15のダミー領域Tbに第1捨て打ち間隔でインクを所定の吐出数だけ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S4)と、第1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着弾間隔でインクを複数滴吐出して着弾する「第1着弾工程(第2吐出工程)」(ステップS5)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、各液滴吐出ヘッド5の複数のノズル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S6)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S7)と、各液滴吐出ヘッド5の複数のノズル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S8)と、を有する。
Claims (8)
- 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、前記駆動素子によって振動し前記ノズルから前記機能液を吐出させる振動板と、を有する複数の液滴吐出ヘッドと、
各液滴吐出ヘッドの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各液滴吐出ヘッドの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、前記液滴吐出ヘッド毎に、前記各液滴吐出ヘッドの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、
前記各液滴吐出ヘッドと前記シート部材との相対移動及び、前記各液滴吐出ヘッドの吐出動作を制御するとともに、前記分布から前記液滴吐出ヘッド毎に前記各液滴吐出ヘッドの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各液滴吐出ヘッドの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、前記各液滴吐出ヘッドの前記各ノズルから第1の間隔で前記機能液を所定の吐出数だけ吐出した場合の温度上昇のデータに基づいて、前記各液滴吐出ヘッドの前記各ノズルから前記第1の間隔で前記機能液を前記所定の吐出数だけ吐出した後の前記各液滴吐出ヘッドの温度が全て等しくなるように、前記液滴吐出ヘッド毎に調整された駆動電圧を前記複数の液滴吐出ヘッドの前記駆動素子に印加し、前記振動板を振動させて発熱させ、その後、前記各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液滴吐出ヘッドの前記各ノズルから前記第1の間隔で前記機能液を前記所定の吐出数だけ吐出させ、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複数滴吐出させ、
前記解析手段は、前記第2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。 - 前記制御手段は、前記液滴吐出ヘッド毎に、前記駆動素子に印加する駆動電圧の大きさを調整することにより、前記振動板の振幅を調節し、それにより、前記第1の間隔で前記機能液を前記所定の吐出数だけ吐出させる前の前記各液滴吐出ヘッドの温度を調整することを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出装置。
- 前記制御手段は、前記液滴吐出ヘッド毎に、前記駆動素子に印加する駆動電圧の大きさを前記各ノズルから前記機能液を吐出させない程度の微小な電圧に調整することにより前記振動板を微振動させて発熱させ、前記第1の間隔で前記機能液を前記所定の吐出数だけ吐出させる前の前記各液滴吐出ヘッドの温度を調整することを特徴とする請求項2に記載の液滴吐出装置。
- 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、前記駆動素子によって振動し前記ノズルから前記機能液を吐出させる振動板と、を有する複数の液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出方法であって、
各液滴吐出ヘッドの各ノズルから第1の間隔で前記機能液を所定の吐出数だけ吐出した場合の温度上昇のデータを測定する第1温度測定工程と、
前記第1温度測定工程の後に、前記温度上昇のデータに基づいて、前記各液滴吐出ヘッドの前記各ノズルから前記第1の間隔で前記機能液を前記所定の吐出数だけ吐出した後の前記各液滴吐出ヘッドの温度が全て等しくなるように、前記液滴吐出ヘッド毎に調整された駆動電圧を前記複数の液滴吐出ヘッドの前記駆動素子に印加し、前記振動板を振動させ、これにより前記液滴吐出ヘッドを加熱する第1振動工程と、
前記第1振動工程の後に、前記各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前記各液滴吐出ヘッドの前記各ノズルから前記第1の間隔で前記機能液を前記所定の吐出数だけ吐出させる第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、前記シート部材に前記第2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。 - 前記第1振動工程では、前記駆動素子に印加する駆動電圧の大きさを調整することにより、前記振動板の振幅を調節し、それにより、前記第1の間隔で前記機能液を前記所定の吐出数だけ吐出させる前の前記各液滴吐出ヘッドの温度を調整することを特徴とする請求項4に記載の液滴吐出方法。
- 前記第1振動工程では、前記駆動素子に印加する駆動電圧の大きさを前記各ノズルから前記機能液を吐出させない程度の微小な電圧に調整することにより前記振動板を微振動させて発熱させ、前記第1の間隔で前記機能液を前記所定の吐出数だけ吐出させる前の前記各液滴吐出ヘッドの温度を調整することを特徴とする請求項5に記載の液滴吐出方法。
- 前記第1制御工程の後に、前記各液滴吐出ヘッドの前記各ノズルから第3の間隔で前記機能液を複数滴吐出した場合の温度上昇のデータを測定する第2温度測定工程と、
前記第2温度測定工程の後に、前記温度上昇のデータに基づいて、前記各液滴吐出ヘッドの前記各ノズルから前記第3の間隔で前記機能液を前記所定の吐出数だけ吐出した後の前記各液滴吐出ヘッドの温度が全て等しくなるように、前記液滴吐出ヘッド毎に調整された駆動電圧を前記複数の液滴吐出ヘッドの前記駆動素子に印加し、前記振動板を振動させ、これにより前記液滴吐出ヘッドを加熱する第2振動工程と、
前記第2振動工程の後に、前記各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液滴吐出ヘッドの前記各ノズルから前記第3の間隔で前記機能液を前記所定の吐出数だけ吐出させる第3吐出工程と、
前記第3吐出工程の後に、前記第3の間隔よりも広い第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、前記シート部材に前記第4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4〜6のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。 - 請求項4〜7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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