JP2019198834A - インク塗布装置及びインク塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インク塗布時の処理時間を短縮することが可能なインク塗布装置を提供する。【解決手段】塗布対象物へのインクの着弾点が塗布対象物の表面上を移動するように、移動機構が、塗布対象物とインクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させる。制御装置が、インクジェットヘッド及び移動機構を制御する。塗布対象物とインクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させながら、塗布すべき領域の縁に沿ったエッジ領域にインクを着弾させてエッジ領域にインクからなるエッジ部を形成する。さらに、エッジ部を形成した後、塗布対象物とインクジェットヘッドとの一方を他方に対して、エッジ部を形成するときの移動速度より速い移動速度で移動させながら、エッジ部に囲まれた内部領域にインクを塗布する。【選択図】図３

Description

本発明は、インク塗布装置及びインク塗布方法に関する。

プリント基板製造時のエッチング用マスクに用いるレジストパターンの形成、プリント基板のソルダーレジストの形成等に、インクジェットヘッドを用いたインク塗布技術が注目されている。下記の特許文献１に、薄膜を形成すべ領域を、ベタ領域とエッジ領域とに分け、ベタ領域のピクセルを間引いてインクの着弾点を抽出する方法が開示されている。これにより、ベタ領域内の着弾点の分布密度が低くなるが、液滴の体積を大きくすることによりベタ領域の膜を所望の厚さにすることができる。

国際公開第２０１３／１１７７５号

ベタ領域の画素を間引いてインクの着弾点を抽出する方法では、画像データを構成する画素の個数が少なくなっているわけではない。従って、インクジェットヘッドの１つのノズル孔ではなく、全ノズル孔に着目すると、インクジェットヘッドを制御する吐出周波数が低下するわけではない。このため、走査速度を速くすることは困難である。

本発明の目的は、インク塗布の処理時間を短縮することが可能なインク塗布装置及びインク塗布方法を提供することである。

本発明の一観点によると、
テーブルに支持された塗布対象物に向けて、インクを吐出するインクジェットヘッドと、
前記塗布対象物へのインクの着弾点が前記塗布対象物の表面上を移動するように前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させる移動機構と、
前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御して、
前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させながら、塗布すべき領域の縁に沿ったエッジ領域にインクを着弾させて前記エッジ領域にインクからなるエッジ部を形成し、
前記エッジ部を形成した後、前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して、前記エッジ部を形成するときの移動速度より速い移動速度で移動させながら、前記エッジ部に囲まれた内部領域にインクを塗布するインク塗布装置が提供される。

本発明の他の観点によると、
塗布対象物の表面の、インクを塗布すべき領域の縁に沿ったエッジ領域に、インクの着弾点を移動させながらインクの液滴を着弾させてインクからなるエッジ部を形成し、
前記エッジ部を形成した後、前記エッジ部に囲まれた内部領域に、前記エッジ部を形成するときの着弾点の移動速度より速い移動速度で着弾点を移動させながらインクの液滴を着弾させて前記内部領域にインクを塗布するインク塗布方法が提供される。

本発明のさらに他の観点によると、
テーブルに支持された塗布対象物に向けて、インクを液滴化して吐出するインクジェットヘッドと、
前記塗布対象物へのインクの着弾点が前記塗布対象物の表面上を移動するように前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させる移動機構と、
前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御して、
前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させながら、インクを塗布すべき領域の縁に沿ったエッジ領域の複数の着弾点にインクを着弾させてインクからなるエッジ部を形成し、
前記エッジ部を形成した後、前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させながら、前記エッジ部に囲まれた内部領域の複数の着弾点にインクを着弾させることによって前記内部領域にインクを塗布し、
前記エッジ領域の複数の着弾点を、前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの相対的な移動方向に平行な第１方向、及び前記第１方向に直交する第２方向に周期的に配置させ、前記内部領域の複数の着弾点を、全体として、前記エッジ領域の着弾点のピッチより広いピッチで、前記第１方向及び前記第２方向に周期的に配置させるインク塗布装置が提供される。

本発明のさらに他の観点によると、
塗布対象物の表面の、インクを塗布すべき領域の縁に沿ったエッジ領域に、インクの着弾点を移動させながらインクの液滴を着弾させてインクからなるエッジ部を形成し、
前記エッジ部を形成した後、前記エッジ部に囲まれた内部領域に、インクの着弾点を移動させながらインクの液滴を着弾させて前記内部領域にインクを塗布し、
前記エッジ領域の複数の着弾点を、相互に直交する第１方向及び第２方向に周期的に配置させ、前記内部領域の複数の着弾点を、全体として、前記エッジ領域の着弾点のピッチより広いピッチで、前記第１方向及び前記第２方向に周期的に配置させるインク塗布方法が提供される。

エッジ領域と内部領域とに、別々の工程でインクを塗布するため、それぞれの領域に適した条件でインクを塗布することができる。例えば、エッジ領域に、相対的に高解像度でインクを塗布し、内部領域に、相対的に速い走査速度でインクを塗布することが可能になる。

図１Ａは、実施例によるインク塗布装置の概略図であり、図１Ｂは、実施例によるインク塗布装置のテーブルの平面図である。 図２Ａは、インクを塗布すべき領域を示す平面図であり、図２Ｂは、インクを塗布すべき領域が長方形であるときのエッジ領域の画素の配置を示す図であり、図２Ｃは、インクを塗布すべき領域が長方形であるときの内部領域の画素の配置を示す図である。 図３は、実施例によるインク塗布方法のフローチャートである。 図４Ａは、エッジ部が形成された塗布対象物の、エッジ部を幅方向に切断した断面図であり、図４Ｂは、内部領域にインクを塗布した後の塗布対象物の断面図であり、図４Ｃは、内部領域に塗布されたインクを硬化させた後の塗布対象物の断面図である。 図５は、比較例による方法で内部領域（図２Ａ）にインクを塗布するときの着弾点の分布を示す図である。 図６Ａは、エッジ領域の複数の画素の配置を示す図であり、図６Ｂは、エッジ領域に塗布されたインクの平面形状を示す図であり、図６Ｃは、内部領域の複数の画素の配置を示す図であり、図６Ｄは、内部領域に塗布された液状の広がりを示す平面図であり、図６Ｅは、塗布漏れの発生を防止することができる実施例による方法でインクを塗布するときのインクの広がり領域を示す平面図である。 図７Ａは、内部領域の着弾点に着弾したインクの広がり領域の一例を示す図であり、図７Ｂは、実施例によるインク塗布装置及びインク塗布方法を採用した場合のインクの広がり領域を示す図である。 図８Ａは、図１Ａ〜図４、及び図６Ｅに示した実施例で用いる画像データの画素及び着弾点の分布を示す図であり、図８Ｂは、他の実施例で用いる画像データの画素及び着弾点の分布を示す図である。 図９Ａは、実施例で用いる画像データの画素の分布を示す図であり、図９Ｂは、ノズル孔からのインクの吐出タイミングを示すタイミングチャートである。 図１０Ａは、実施例で用いられるエッジ領域の画素の分布を示す図であり、図１０Ｂは、図１０Ａの一点鎖線１０Ｂ−１０Ｂにおける塗布対象物の断面図であり、エッジ領域の最も外側の着弾点にインクを着弾させたとき状態を示しており、図１０Ｃは、エッジ領域の外側から２番目の着弾点にインクを着弾させたときの状態を示す断面図であり、図１０Ｄは、エッジ領域の最も内側の着弾点にインクを着弾させたときの状態を示す断面図である。 図１１Ａは、エッジ領域用のインクジェットヘッドの底面図であり、図１１Ｂは、内部領域用のインクジェットヘッドの底面図である。

図１Ａ〜図３を参照して、実施例によるインク塗布装置について説明する。
図１Ａは、実施例によるインク塗布装置の概略図である。架台１０にＸＹステージ１１及びθステージ１２を介してテーブル１５が支持されている。テーブル１５の支持面に塗布対象物５０が支持される。塗布対象物５０は、例えばプリント基板等の基板である。例えば、テーブル１５が真空チャック機構を含み、塗布対象物５０は支持面の上に真空吸着されて固定される。支持面は、例えば水平面に対して平行であり、鉛直上方を向く。

ＸＹステージ１１は、テーブル１５を架台１０に対して支持面に平行で、相互に直交する二方向に並進移動させる。θステージ１２は、支持面に対して垂直な回転軸を中心としたテーブル１５の回転方向の姿勢を変化させる。

テーブル１５の上方に、フレーム１７によってインクジェットヘッド１６が支持されている。インクジェットヘッド１６の、テーブル１５を向く面に、複数のノズル孔が設けられている。循環系１８が、インクジェットヘッド１６と共にインクの循環経路１９を構成し、この循環経路１９にインクを循環させる。

インクジェットヘッド１６は、テーブル１５に支持された塗布対象物５０に向かって、インクを液滴化して吐出させる。制御装置４０が、形成すべき膜パターンの平面形状を定義する画像データを記憶している。この画像データは、例えば複数の画素が行方向と列方向とに並んだラスタスキャン形式のデータである。制御装置４０は、この画像データに基づいて、ＸＹステージ１１及びインクジェットヘッド１６を制御することにより、塗布対象物５０の上面にインクからなる膜パターンを形成する。さらに、制御装置４０は、循環系１８及びθステージ１２を制御する。

図１Ｂは、実施例によるインク塗布装置のテーブル１５の平面図である。テーブル１５の支持面に塗布対象物５０が支持されている。塗布対象物５０の上方に、インクジェットヘッド１６が支持されている。インクジェットヘッド１６の各々の下方を向く面に複数のノズル孔２０が設けられている。インクジェットヘッド１６は、ノズル孔２０から、テーブル１５に支持された塗布対象物５０に向けて、インクを液滴化して吐出させる。

さらに、インクジェットヘッド１６の両側（図１Ｂにおいて、上側と下側）に、インクを硬化させるための硬化用光源２１が取り付けられている。例えば、インクが紫外線硬化型であり、硬化用光源２１は紫外線を放射するＬＥＤである。

テーブル１５の支持面に平行で、相互に直交する二方向をｘ方向及びｙ方向とし、支持面の法線方向をｚ方向とするｘｙｚ直交座標系を定義する。複数のノズル孔２０はｘ方向に等間隔に並んでいる。制御装置４０（図１Ａ）は、テーブル１５をｙ方向（走査方向）に移動させながら、画像データに応じたタイミングでノズル孔２０からインクを吐出させる。これにより、テーブル１５に支持された塗布対象物５０の表面の所定の位置（着弾点）にインクを着弾させることができる。

画像データのｙ方向の画素ピッチによって、テーブル１５の走査速度と、ノズル孔２０からインクを吐出する時間間隔とが決まる。インクを吐出する時間間隔（インク吐出間隔）の最小値は、インクジェットヘッド１６の定格値として決まっている。テーブル１５の走査速度は、ｙ方向の画素ピッチと、インクジェットヘッド１６のインク吐出間隔の定格値とにより設定される。

ｘ方向の画素ピッチは、ノズル孔２０のｘ方向のピッチに依存する。所望の画素ピッチがノズル孔２０のピッチより狭い場合、インクジェットヘッド１６をｘ方向に画素ピッチ分ずらして複数回の走査を行う。これにより、ｘ方向に関して、画像データで設定された画素ピッチでインクを塗布することができる。

図１Ａでは、ＸＹステージ１１からなる移動機構が、インクジェットヘッド１６に対して塗布対象物５０を移動させることにより、塗布対象物５０の表面上で着弾点を移動させた。その逆に、移動機構が、塗布対象物５０に対してインクジェットヘッド１６を移動させることにより、着弾点を移動させてもよい。すなわち、着弾点が塗布対象物５０の表面上を移動するように、塗布対象物５０とインクジェットヘッド１６との一方を他方に対して移動させればよい。塗布対象物５０とインクジェットヘッド１６との相対的な移動方向が、走査方向（ｙ方向）に相当する。

図２Ａは、インクを塗布すべき領域５１を示す平面図である。塗布対象物５０の表面に、インクを塗布すべき領域５１が定義されている。図２Ａでは、インクを塗布すべき領域５１にハッチングを付している。本実施例において、インクを塗布すべき領域５１を、縁に沿ったエッジ領域５２と、エッジ領域５２に取り囲まれた内部領域５３とに区分し、エッジ領域５２にインクを塗布した後に、内部領域５３にインクを塗布する。エッジ領域５２のインクの塗布条件と、内部領域５３のインクの塗布条件とは異なる。

図２Ｂは、インクを塗布すべき領域５１が長方形であるときのエッジ領域５２の画素３０の配置を示す図である。図２Ｂに示した例では、エッジ領域５２の幅は、１つの画素３０の大きさに相当する。画素３０の各々の中心点が、インクの着弾点ＣＥに相当する。着弾点ＣＥは、ｘ方向及びｙ方向に等ピッチで周期的に配置されている。エッジ領域５２の着弾点ＣＥのｘ方向のピッチをＰＥｘで表し、ｙ方向のピッチをＰＥｙで表す。ピッチＰＥｘとピッチＰＥｙとは等しい。なお、エッジ領域５２の幅方向に複数の画素３０を配置し、エッジ領域５２の幅を拡大してもよい。

図２Ｃは、インクを塗布すべき領域５１が長方形であるときの内部領域５３の画素３１の配置を示す図である。内部領域５３の画素３１は、エッジ領域５２の画素３０より大きい。一例として、内部領域５３の１つの画素３１の大きさは、エッジ領域５２の４個分の画素３０の大きさに相当する。画素３１の各々の中心点が、インクの着弾点ＣＩに相当する。着弾点ＣＩはｘ方向及びｙ方向に等ピッチで周期的に配置されている。内部領域５３の着弾点ＣＩのｘ方向のピッチをＰＩｘで表し、ｙ方向のピッチをＰＩｙで表す。ピッチＰＩｘとピッチＰＩｙとは等しい。また、ピッチＰＩｘ及びピッチＰＩｙは、ピッチＰＥｘ及びピッチＰＥｙより広い。

次に、図３〜図４Ｃを参照して、実施例によるインク塗布方法について説明する。
図３は、実施例によるインク塗布方法のフローチャートである。まず、塗布対象物５０をテーブル１５に支持させる（ステップＳ１）。その後、制御装置４０が、ＸＹステージ１１（図１Ａ）を制御して塗布対象物５０をｙ方向に移動させながら、インクジェットヘッド１６を制御してエッジ領域５２（図２Ａ）の着弾点ＣＥ（図２Ｂ）にインクを着弾させる（ステップＳ２）。このとき、硬化用光源２１から硬化用の光を塗布対象物５０に照射しておく。このため、塗布対象物５０に着弾したインクは、着弾後、直ちに硬化する。

図４Ａは、エッジ領域５２に着弾したインクが硬化してエッジ部５５が形成された塗布対象物５０の、エッジ部５５を幅方向に切断した断面図である。塗布対象物５０のエッジ領域５２にエッジ部５５が形成されている。内部領域５３にはインクが塗布されていない。

エッジ部５５を形成した後、制御装置４０が、ＸＹステージ１１（図１Ａ）を制御して塗布対象物５０をｙ方向に移動させながら、インクジェットヘッド１６を制御して内部領域５３（図２Ａ）の着弾点ＣＩ（図２Ｃ）にインクを着弾させる（ステップＳ３）。このとき、エッジ部５５を形成するときの塗布対象物５０の移動速度（走査速度）よりも速い速度で塗布対象物５０をｙ方向に移動させる。内部領域５３の着弾点ＣＩのｙ方向のピッチＰＩｙ（図２Ｃ）が、エッジ領域５２の着弾点ＣＥのｙ方向のピッチＰＥｙ（図２Ｂ）より広いため、走査速度を速くしても着弾点ＣＩにインクを着弾させることができる。内部領域５３にインクを塗布するときは、硬化用光源２１から硬化用の光の照射を行わない。

図４Ｂは、内部領域５３にインクを塗布した後の塗布対象物５０の断面図である。硬化用の光の照射を行わないため、内部領域５３に着弾したインクは面内方向に広がり、インクの複数の液滴同士が一体化する。その結果、内部領域５３に塗布されたインクの表面が平坦になり、液状のインクの膜５６が形成される。このとき、エッジ部５５が液状のインクの流出を堰き止める役割を果たす。

内部領域５３にインクを塗布した後、塗布対象物５０を移動させながら、硬化用光源２１（図１Ｂ）から硬化用の光を液状のインクの膜５６に照射することにより、内部領域５３のインクを硬化させる（ステップＳ４）。

図４Ｃは、内部領域５３に塗布されたインクを硬化させた後の塗布対象物５０の断面図である。内部領域５３に、表面の平坦な膜５７が形成される。

次に、図２Ｃ及び図５を参照して、本実施例の優れた効果について説明する。
図５は、比較例による方法で内部領域５３（図２Ａ）にインクを塗布するときの着弾点ＣＩの分布を示す図である。内部領域５３のｙ方向の画素３１のピッチは、エッジ領域５２の画素３０のｙ方向のピッチＰＥｙ（図２Ｂ）と等しい。比較例では、４個の画素３１から抽出した１つの画素３１の中心点を着弾点ＣＩとする。

着弾点ＣＩの分布密度は、実施例（図２Ｃ）の場合と比較例（図５）の場合とで同一である。ところが、図５に示した比較例の場合には、着弾点ＣＩのｙ方向のピッチの最小値は、エッジ領域５２の着弾点ＣＥのｙ方向のピッチＰＥｙと同一である。このため、内部領域５３にインクを塗布するときの走査速度を、エッジ領域５２にインクを塗布するときの走査速度より速くすることは困難である。

例えば、図５に示した例では、１つの列に着目すると、着弾点ＣＩの走査方向のピッチは、ピッチＰＥｙの２倍になる。ところが、内部領域５３全体としては、着弾点ＣＩの走査方向のピッチはピッチＰＥｙに等しくなる。これに対し、本実施例では、内部領域５３の着弾点ＣＩのｙ方向のピッチＰＩｙ（図２Ｃ）が、全体として、エッジ領域５２の着弾点ＣＥのｙ方向のピッチＰＥｙより広く、例えば２倍である。ここで、「全体として」とは、着弾点ＣＩの一つの列のみではなく、全ての列を対象とすることを意味する。

このため、内部領域５３にインクを塗布するときの走査速度を、エッジ領域５２にインクを塗布するときの走査速度より速くすることができる。内部領域５３にインクを塗布するときの走査速度を速くすることにより、インクの塗布に必要な時間を短縮することができる。

また、本実施例では、図４Ｂ及び図４Ｃに示したように、内部領域に形成されるインクの膜の表面を平坦化することができる。このため、膜の意匠性を高めることができる。この膜をエッチングマスクとして使用する場合には、膜の厚さが均一であるため、表面に凹凸が形成された膜と比較して、エッチング耐性の観点で信頼性の向上を図ることができる。

次に、図６Ａ〜図６Ｅを参照して、他の実施例について説明する。以下、図１Ａ〜図４Ｃに示した実施例と共通の構成については説明を省略する。

図６Ａは、エッジ領域５２の一部分の複数の画素３０の配置を示す図である。複数の画素３０が並んで配置されており、画素３０の各々の中心が着弾点ＣＥに相当する。図６Ｂは、エッジ領域５２に塗布されたインクの平面形状を示す図である。塗布対象物５０に着弾したインクがほぼ円形に広がり、隣接する２つの着弾点ＣＥに着弾したインク同士が連続してエッジ部５５が形成される。

図６Ｃは、内部領域５３の一部分の複数の画素３１の配置を示す図である。複数の画素３１がｘ方向及びｙ方向に二次元的に分布している。画素３１は、エッジ領域５２の画素３０（図６Ａ）より大きい。このため、内部領域５３の着弾点ＣＩのピッチは、エッジ領域５２の着弾点ＣＥのピッチより広くなる。

図６Ｄは、内部領域５３に塗布された液状の広がりを示す平面図である。塗布対象物５０に着弾したインクがほぼ円形に広がる。インクが広がる領域を広がり領域５８ということとする。着弾点ＣＩのピッチと、インクの液滴の体積とによっては、インクの広がり領域５８が内部領域５３の全域を隈なく覆わず、塗布漏れが生じる場合がある。

図６Ｅは、塗布漏れの発生を防止することができる本実施例による方法でインクを塗布するときのインクの広がり領域を示す平面図である。本実施例では、内部領域５３の着弾点ＣＩに着弾させるインクの液滴の体積を、エッジ領域５２の着弾点ＣＥ（図６Ａ）に着弾させるインクの液滴の体積より大きくする。液滴の体積は、インクの広がり領域５８が、内部領域５３の全域を隈なく覆う大きさに設定される。

次に、本実施例の優れた効果について説明する。本実施例では、内部領域５３の着弾点ＣＩに着弾させるインクの液滴の体積を、エッジ領域５２の着弾点ＣＥに着弾させるインクの液滴の体積より大きくすることにより、内部領域５３にインクの塗布漏れが発生することを抑制することができる。着弾点ＣＩに着弾させるインクの液滴の体積を大きくする手法として、１つの液滴の体積を大きくしてもよいし、１つの着弾点ＣＩに着弾させる液滴の個数を増やして液滴の総体積を大きくしてもよい。

次に、図７Ａ〜図８Ｂを参照して、さらに他の実施例について説明する。以下、図１Ａ〜図４、及び図６Ｅに示した実施例と共通の構成については説明を省略する。

図７Ａは、内部領域５３の着弾点ＣＩに着弾したインクの広がり領域５８の一例を示す図である。着弾点ＣＩに着弾させるインクの液滴の体積を大きくすると、広がり領域５８も大きくなり、エッジ部５５を超えて外側まで広がってしまう場合がある。

図７Ｂは、本実施例によるインク塗布装置及びインク塗布方法を採用した場合のインクの広がり領域５８を示す図である。本実施例では、内部領域５３の着弾点ＣＩに着弾したインクの広がり領域５８がエッジ部５５を越えて外側まで広がることを防止するために、図７Ａの構成と比べて、内部領域５３の最も外側の着弾点ＣＩをエッジ部５５から遠ざけている。

図８Ａは、図１Ａ〜図４、及び図６Ｅに示した実施例で用いる画像データの画素及び着弾点の分布を示す図である。エッジ領域５２の着弾点ＣＥは、ｘ方向及びｙ方向にピッチＰＥで配置されている。内部領域５３の着弾点ＣＩは、ｘ方向及びｙ方向にピッチＰＩで配置されている。内部領域５３の最外周の着弾点ＣＩと、当該着弾点ＣＩに対してｘ方向に隣り合うエッジ領域５２の着弾点ＣＥとのｘ方向の間隔をＧｘで表す。内部領域５３の最外周に位置する画素３１は、エッジ領域５２の画素３０に接しているため、間隔Ｇｘは、ピッチＰＥの１／２とピッチＰＩの１／２との和に等しい。ｙ方向に関しても同様である。

図８Ｂは、本実施例で用いる画像データの画素及び着弾点の分布を示す図である。本実施例では、内部領域５３を構成する複数の画素３１で占められる領域を、ｘ方向及びｙ方向に縮めている。このため、内部領域５３の最外周に位置する画素３１とエッジ領域５２の画素３０との間に間隙３２が形成される。このため、間隔Ｇｘは、ピッチＰＥの１／２とピッチＰＩの１／２との和よりも広い。最外周以外の内側の画素３１の位置は、最外周の画素３１の変位に応じて画素３１が均一に分布するように調整する。ｙ方向に関しても同様である。制御装置４０は、調整後の画素３１の位置に基づいて、インクの吐出タイミング、及びインクを吐出すべきノズル孔２０の制御を行う。

本実施例では、内部領域５３の画像データを構成する複数の画素３１を、ｘ方向及びｙ方向に縮めることにより、内部領域５３の最外周に位置する着弾点ＣＩの位置をエッジ領域５２から遠ざかる方向に変位させている。これにより、図７Ｂに示したように、内部領域５３に着弾したインクがエッジ部５５の外側まで広がってしまうことを抑制することができる。

エッジ部５５の外側までインクが広がってしまうことを抑制するために、間隔Ｇｘを、内部領域５３に着弾させるインクの１つの液滴が広がる円形領域の半径以上にすることが好ましい。また、間隔Ｇｘを広げすぎると、エッジ領域５２と内部領域５３との境界に、インクが塗布されない領域が発生してしまう。間隔Ｇｘの上限値は、インクが塗布されない領域が発生しない程度とすることが好ましい。

次に、図９Ａ及び図９Ｂを参照して、さらに他の実施例について説明する。以下、図８Ｂに示した実施例と共通の構成については説明を省略する。

図９Ａは、本実施例で用いる画像データの画素の分布を示す図である。図８Ｂに示した実施例では、内部領域５３を構成する複数の画素３１で占められる領域を、ｘ方向及びｙ方向の両方向に縮めた。本実施例では、内部領域５３を構成する複数の画素３１で占められる領域を、ｘ方向（走査方向に対して直交する方向）に縮めるが、ｙ方向（走査方向）には縮めない。このため、内部領域５３の最外周に位置する画素３１と、当該画素に対してｙ方向に隣り合うエッジ領域５２の画素３０とが接する。

図９Ｂは、ノズル孔２０（図１Ｂ）からのインクの吐出タイミングを示すタイミングチャートである。以下、着弾点が図９Ａのｙ軸の正の方向に向かって移動し、ｙ方向に一列に並ぶ７個の画素３１にインクを着弾させるときの走査の例について説明する。７個の画素３１の両端の画素３１が、内部領域５３の最外周に位置する。一列に並ぶ７個の画素３１にｙ軸の正の方向に向かって１から７までの通し番号を付す。ｉ番目の画素３１の中心位置をＣ（ｉ）で表し、ｉ番目の画素３１に対応する着弾点をＣＩ（ｉ）で表す。

図９Ｂの上段のタイミングチャートは、画像データに対応した吐出タイミングを示し、下段のタイミングチャートは、実際の吐出タイミングを示す。着弾点ＣＩ（１）の吐出タイミングを、画素３１の中心位置Ｃ（１）に対応する吐出タイミングより遅らせる。また、着弾点ＣＩ（７）の吐出タイミングを、画素３１の中心位置Ｃ（７）に対応する吐出タイミングより早める。両端の着弾点ＣＩ（１）及びＣＩ（７）以外の内側の着弾点ＣＩ（２）〜ＣＩ（６）の吐出タイミングについては、実際の吐出タイミングの時間間隔が一定になるように、中心位置Ｃ（２）〜Ｃ（６）に対応した吐出タイミングからずらす。

このように、実際の吐出タイミングをずらすことにより、内部領域５３の最外周に位置する着弾点ＣＩ（１）、ＣＩ（７）をエッジ領域５２から遠ざけることができる。その結果、図８Ｂに示した実施例と同様に、内部領域５３に着弾したインクがエッジ部５５の外側まで広がってしまうことを抑制することができる。

次に、図１０Ａ〜図１０Ｄを参照して、さらに他の実施例について説明する。以下、図１Ａ〜図４Ｃに示した実施例と共通の構成については説明を省略する。

図１０Ａは、本実施例で用いられるエッジ領域５２の画素３０の分布を示す図である。図２Ｂに示した実施例では、エッジ領域５２の各辺の幅は、画素３０の１つ分であった。本実施例においては、エッジ領域５２の各辺の幅方向に、複数の画素３０、例えば３個の画素３０が並んでいる。すなわち、エッジ領域５２の各辺の幅方向に、複数の着弾点ＣＥが並んでいる。幅方向に並ぶ３個の着弾点ＣＥに、外側から内側に向かって通し番号を付す。内部領域５３がエッジ領域５２によって囲まれている。

次に、図１０Ｂ〜図１０Ｄを参照して、エッジ領域５２の各辺の幅方向に並ぶ複数の着弾点ＣＥにインクを着弾させる順序について説明する。

図１０Ｂは、図１０Ａの一点鎖線１０Ｂ−１０Ｂにおける塗布対象物５０の断面図であり、エッジ領域５２の最も外側の着弾点ＣＥ（１）にインクを着弾させた状態を示している。着弾点ＣＥ（１）に着弾したインク６１は、硬化されるまでの間に面内方向に広がり、隣の着弾点ＣＥ（２）を越える位置まで達する。このため、着弾点ＣＥ（１）の位置を中心とするインクの凸部が形成される。隣の着弾点ＣＥ（２）は、インク６１からなる凸部の斜面に対応する箇所に位置することになる。

図１０Ｃは、エッジ領域５２の外側から２番目の着弾点ＣＥ（２）にインク６２を着弾させたときの状態を示している。着弾点ＣＥ（２）に着弾したインクは、直前に吐出されたインク６１からなる凸部の斜面に沿って内部領域５３に向かって流れ、隣の着弾点ＣＥ（３）を越える位置まで達する。

図１０Ｄは、エッジ領域５２の最も内側の着弾点ＣＥ（３）にインク６３を着弾させたときの状態を示している。着弾点ＣＥ（３）に着弾したインクは、直前に吐出されて硬化されたインク６２の斜面に沿って内部領域５３に向かって流れる。着弾点ＣＥ（１）〜ＣＥ（３）に着弾したインク６１、６２、６３が硬化することによってエッジ部５５が形成される。

次に、本実施例の優れた効果について説明する。本実施例では、エッジ領域５２の各辺の幅方向に関して、外側の着弾点ＣＥ（１）から内側の着弾点ＣＥ（３）に向かって順番にインクを着弾させる。後から着弾したインクは、先に着弾して硬化されたインクの斜面に沿って、内部領域５３（図１０Ａ）に向かって流れるため、エッジ部５５（図１０Ｄ）の内部領域５３側の斜面の傾斜が、外側の斜面の傾斜より緩やかになる。言い換えると、エッジ部５５の外側の斜面の傾斜を急峻にすることができる。

図１０Ｂ〜図１０Ｄでは、ｘ方向に平行な辺（走査方向に対して直交する辺）について説明した。ｙ方向（走査方向）に平行な辺についても、幅方向に並ぶ複数の着弾点ＣＥに、外側から内側に向かって順番にインクを着弾させるとよい。例えば、複数回の走査によってエッジ領域５２の着弾点ＣＥにインクを着弾させる場合には、１回目の走査で最も外側の着弾点ＣＥにインクを着弾させ、その後の走査によって、内側の着弾点ＣＥに順番にインクを着弾させるとよい。

次に、図１１Ａ及び図１１Ｂを参照して、さらに他の実施例について説明する。以下、図１Ａ〜図４Ｃに示した実施例と共通の構成については説明を省略する。図１Ａ〜図４Ｃに示した実施例では、エッジ領域５２及び内部領域５３（図２Ａ）にインクを塗布するために、共通のインクジェットヘッド１６（図１Ｂ）を用いた。本実施例では、エッジ領域にインクを塗布するためのインクジェットヘッドと、内部領域にインクを塗布するためのインクジェットヘッドとを設けている。

図１１Ａは、エッジ領域用のインクジェットヘッド１６Ｅの底面図であり、図１１Ｂは、内部領域用のインクジェットヘッド１６Ｉの底面図である。エッジ領域用のインクジェットヘッド１６Ｅの底面に、ｘ方向に並ぶ複数のノズル孔２０Ｅが設けられており、内部領域用のインクジェットヘッド１６Ｉの底面に、ｘ方向に並ぶ複数のノズル孔２０Ｉが設けられている。ノズル孔２０Ｉのｘ方向のピッチは、ノズル孔２０Ｅのｘ方向のピッチより広い。また、内部領域用のインクジェットヘッド１６Ｉが吐出するインクの液滴の体積は、エッジ領域用のインクジェットヘッド１６Ｅが吐出するインクの液滴の体積より大きい。

エッジ領域用のインクジェットヘッド１６Ｅの両側に、それぞれ硬化用光源２１Ｅが配置されている。内部領域用のインクジェットヘッド１６Ｉの両側に、それぞれ硬化用光源２１Ｉが配置されている。硬化用光源２１Ｅ、２１Ｉは、塗布対象物５０に向けてインクを硬化させる硬化用の光を照射する。

内部領域用のインクジェットヘッド１６Ｉのノズル孔２０Ｉと硬化用光源２１Ｉとのｙ方向の間隔ＷＩｙは、エッジ領域用のインクジェットヘッド１６Ｅのノズル孔２０Ｅと硬化用光源２１Ｅとのｙ方向の間隔ＷＥｙより広い。

図３に示した実施例では、ステップＳ３で内部領域５３にインクを塗布する走査を行った後に、ステップＳ４で内部領域５３のインクを硬化させた。本実施例では、内部領域用のインクジェットヘッド１６Ｉを用いて内部領域５３にインクを塗布する走査を行っているときに、硬化用光源２１Ｉから硬化用の光を塗布対象物５０に照射する。

次に、本実施例の優れた効果について説明する。
間隔ＷＩｙが間隔ＷＥｙより広いため、内部領域５３へのインクの着弾から硬化までの時間が、エッジ領域５２へのインクの着弾から硬化までの時間より長くなる。これにより、内部領域５３に着弾したインクが広がってインクの膜の上面がほぼ平坦になり、その後インクを硬化させることができる。その結果、図４Ａ〜図４Ｃに示した実施例と同様に、内部領域５３のインクの膜５７の表面を平坦化することができる。本実施例では、インクの硬化のための処理を別途行う必要がないため、処理時間を短縮することができる。

内部領域用のインクジェットヘッド１６Ｉから吐出されるインクの液滴の体積が、エッジ領域用のインクジェットヘッド１６Ｅから吐出されるインクの液滴の体積より大きいため、内部領域５３（図２Ａ）の塗り残しを防止することができる。

上述の各実施例は例示であり、異なる実施例で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。複数の実施例の同様の構成による同様の作用効果については実施例ごとには逐次言及しない。さらに、本発明は上述の実施例に制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。

１０ 架台
１１ ＸＹステージ
１２ θテーブル
１５ テーブル
１６ インクジェットヘッド
１６Ｅ エッジ領域用のインクジェットヘッド
１６Ｉ 内部領域用のインクジェットヘッド
１７ フレーム
１８ 循環系
１９ 循環経路
２０、２０Ｅ、２０Ｉ ノズル孔
２１、２１Ｅ、２１Ｉ 硬化用光源
３０ エッジ領域の画素
３１ 内部領域の画素
３２ 間隙
４０ 制御装置
５０ 塗布対象物
５１ インクを塗布すべき領域
５２ エッジ領域
５３ 内部領域
５５ エッジ部
５６ 内部領域に塗布された液状のインクの膜
５７ 硬化したインクの膜
５８ インクの広がり領域
６１、６２、６３ エッジ領域に着弾したインク

Claims (8)

1. テーブルに支持された塗布対象物に向けて、インクを吐出するインクジェットヘッドと、
   前記塗布対象物へのインクの着弾点が前記塗布対象物の表面上を移動するように前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させる移動機構と、
   前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御する制御装置と
   を有し、
   前記制御装置は、前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御して、
   前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させながら、塗布すべき領域の縁に沿ったエッジ領域にインクを着弾させて前記エッジ領域にインクからなるエッジ部を形成し、
   前記エッジ部を形成した後、前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して、前記エッジ部を形成するときの移動速度より速い移動速度で移動させながら、前記エッジ部に囲まれた内部領域にインクを塗布するインク塗布装置。
2. 前記制御装置は、前記エッジ領域の複数の着弾点を、前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの相対的な移動方向に平行な第１方向、及び前記第１方向に直交する第２方向に周期的に配置し、前記内部領域の複数の着弾点を、前記エッジ領域の着弾点のピッチより広いピッチで、前記第１方向及び前記第２方向に周期的に配置する請求項１に記載のインク塗布装置。
3. 前記制御装置は、前記内部領域の前記第１方向に並ぶ着弾点のピッチと、前記エッジ領域の前記第１方向に並ぶ着弾点のピッチとの和の１／２よりも、前記内部領域の最外周の着弾点と、当該着弾点に最も近い前記エッジ領域の着弾点との前記第１方向の間隔を広くする請求項２に記載のインク塗布装置。
4. 前記制御装置は、前記内部領域の形状を定義する複数の画素からなる画像データの最外周の画素の位置を、前記エッジ領域から遠ざかる方向に変位するように調整し、内側の複数の画素の位置を、最外周の画素の変位に応じて調整し、調整後の画素の位置に基づいてインクの吐出タイミングを制御する請求項３に記載のインク塗布装置。
5. 前記制御装置は、前記内部領域の形状を定義する画像データに基づいたインクの吐出タイミングから実際の吐出タイミングをずらすことにより、前記第１方向に並ぶ前記内部領域の着弾点の両端の着弾点と、前記エッジ領域との間隔を、前記画像データに基づいた着弾点と前記エッジ領域との間隔より広くする請求項３に記載のインク塗布装置。
6. 塗布対象物の表面の、インクを塗布すべき領域の縁に沿ったエッジ領域に、インクの着弾点を移動させながらインクの液滴を着弾させてインクからなるエッジ部を形成し、
   前記エッジ部を形成した後、前記エッジ部に囲まれた内部領域に、前記エッジ部を形成するときの着弾点の移動速度より速い移動速度で着弾点を移動させながらインクの液滴を着弾させて前記内部領域にインクを塗布するインク塗布方法。
7. テーブルに支持された塗布対象物に向けて、インクを液滴化して吐出するインクジェットヘッドと、
   前記塗布対象物へのインクの着弾点が前記塗布対象物の表面上を移動するように前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させる移動機構と、
   前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御する制御装置と
   を有し、
   前記制御装置は、前記インクジェットヘッド及び前記移動機構を制御して、
   前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させながら、インクを塗布すべき領域の縁に沿ったエッジ領域の複数の着弾点にインクを着弾させてインクからなるエッジ部を形成し、
   前記エッジ部を形成した後、前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの一方を他方に対して移動させながら、前記エッジ部に囲まれた内部領域の複数の着弾点にインクを着弾させることによって前記内部領域にインクを塗布し、
   前記エッジ領域の複数の着弾点を、前記塗布対象物と前記インクジェットヘッドとの相対的な移動方向に平行な第１方向、及び前記第１方向に直交する第２方向に周期的に配置させ、前記内部領域の複数の着弾点を、全体として、前記エッジ領域の着弾点のピッチより広いピッチで、前記第１方向及び前記第２方向に周期的に配置させるインク塗布装置。
8. 塗布対象物の表面の、インクを塗布すべき領域の縁に沿ったエッジ領域に、インクの着弾点を移動させながらインクの液滴を着弾させてインクからなるエッジ部を形成し、
   前記エッジ部を形成した後、前記エッジ部に囲まれた内部領域に、インクの着弾点を移動させながらインクの液滴を着弾させて前記内部領域にインクを塗布し、
   前記エッジ領域の複数の着弾点を、相互に直交する第１方向及び第２方向に周期的に配置させ、前記内部領域の複数の着弾点を、全体として、前記エッジ領域の着弾点のピッチより広いピッチで、前記第１方向及び前記第２方向に周期的に配置させるインク塗布方法。

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