(57)【要約】【課題】メディア上に配されるドット面積の測定を精度良く行うことで各ノズルの吐出量を良好に補正可能な、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】液滴を吐出する複数のノズルを有し、吐出パターンに対応するノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッド20と、複数の吐出パターンに基づく液滴吐出ヘッド20の吐出動作が繰り返され、各ノズルから吐出された同一数の液滴により各々が構成される複数のドットが少なくとも表面に設けられた受容層に配されるドット受け部と、ドット受け部に配置されたドットの各々の面積を測定する測定部と、測定部の測定結果に基づいて複数のノズル間における液滴の吐出量のばらつきを補正する補正手段と、ドット受け部に複数のドットを配する際において各ノズルにおける吐出動作の間隔が受容層への染み込みにより液滴の着弾径が変化する時間よりも短くなるように、液滴吐出ヘッドの吐出タイミングを制御する制御部10と、備えた液滴吐出装置ＩＪである。【選択図】図１
2010217643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する複数のノズルを有し、吐出パターンに対応する前記ノズルから前記液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
複数の前記吐出パターンに基づく前記液滴吐出ヘッドの吐出動作が繰り返され、前記各ノズルから吐出された同一数の前記液滴により各々が構成される複数のドットが少なくとも表面に設けられた受容層に配されるドット受け部と、
前記ドット受け部に配置された前記ドットの各々の面積を測定する測定部と、
前記測定部の測定結果に基づいて前記複数のノズル間における前記液滴の吐出量のばらつきを補正する補正手段と、
前記ドット受け部に前記複数のドットを配する際において前記各ノズルにおける吐出動作の間隔が前記受容層への染み込みにより前記液滴の着弾径が変化する時間よりも短くなるように、前記液滴吐出ヘッドの吐出タイミングを制御する制御部と、備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記制御部は、異なる前記吐出パターンを同一回数ずつ繰り返す際、同一種類の前記吐出パターンが連続状態となるように前記液滴吐出ヘッドを制御することを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記各ノズルにおける前記吐出動作の間隔が２００μｓｅｃ以内となるように前記液滴吐出ヘッドを駆動することを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
液滴を吐出する複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドを用いて吐出パターンに対応するノズルから前記液滴を基板に吐出する液滴吐出方法であって、
前記基板への前記液滴の吐出動作に先立ち、
複数の前記吐出パターンに基づいて前記液滴吐出ヘッドの吐出動作を繰り返し、同一数の前記液滴により各々が構成される複数のドットを少なくとも表面に受容層が設けられたドット受け部に配する配置工程と、
前記ドット受け部に配された前記ドットの各々の面積を測定する測定工程と、
前記測定部の測定結果に基づいて前記複数のノズル間における前記液滴の吐出量のばらつきを補正する補正工程と、を有し、
前記配置工程において、前記各ノズルにおける吐出動作の間隔が前記受容層への染み込みにより前記液滴の着弾径が変化する時間よりも短くなるように、前記液滴吐出ヘッドの吐出動作を行うことを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項５】
前記配置工程においては、異なる前記吐出パターンを同一回数ずつ繰り返す際に、同一種類の前記吐出パターンが互いに連続した状態とすることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記配置工程においては、前記各ノズルにおける前記吐出動作を２００μｓｅｃ以内の間隔で行うことを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出方法。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の液滴吐出装置、或いは請求項４〜６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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンター（液滴吐出装置）のインクジェットヘッド（液滴吐出ヘッド）は、微小なインク滴をドット状に吐出することが可能であり、インク滴の大きさやピッチの均一性の面で極めて精度が高い。この技術は、各種製品、例えば電気光学装置等の製造分野への応用がなされている。例えば、液晶装置のカラーフィルター層や有機ＥＬ表示装置の発光部等の膜を形成する場合に応用することができる。
【０００３】
インクジェット方式でカラーフィルター層を形成する場合、各ノズルからのインク量のばらつきが表示ムラとして現れる。その解決方法として、基板に描画した被着色媒体の着色部分の色濃度を測定して補正する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２６０３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、吸光度の測定誤差により正確な補正を行うことが難しかった。そこで、例えばインクジェットプリンター用紙等のメディア（ドット受け部）に複数のインク滴を吐出して構成されるドットの面積を測定し、各ノズルの吐出量を補正することが考えられる。しかしながら、メディア上に配されるドットの形状がばらつくと安定したドット面積が得られず、吐出量のばらつきを精度良く補正できない可能性がある。さらに、測定対象ノズルについて、インクの吐出時において生ずるノズル間の相互影響などによって吐出特性が異なる場合があり、このような場合も考慮することが望まれている。
【０００６】
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、メディア上に配されるドット面積の測定を精度良く行うことで各ノズルの吐出量を良好に補正可能な、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している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の液滴吐出装置は、液滴を吐出する複数のノズルを有し、吐出パターンに対応する前記ノズルから前記液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、複数の前記吐出パターンに基づく前記液滴吐出ヘッドの吐出動作が繰り返され、前記各ノズルから吐出された同一数の前記液滴により各々が構成される複数のドットが少なくとも表面に設けられた受容層に配されるドット受け部と、前記ドット受け部に配置された前記ドットの各々の面積を測定する測定部と、前記測定部の測定結果に基づいて前記複数のノズル間における前記液滴の吐出量のばらつきを補正する補正手段と、前記ドット受け部に前記複数のドットを配する際において前記各ノズルにおける吐出動作の間隔が前記受容層への染み込みにより前記液滴の着弾径が変化する時間よりも短くなるように、前記液滴吐出ヘッドの吐出タイミングを制御する制御部と、備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の液滴吐出装置によれば、複数の吐出パターンに基づいて液滴を重ね打ちする場合において、受容層上に着弾径が保持された状態で順次液滴が吐出されるので、受容層上に配されるドットを平面視略真円形状とすることができる。よって、測定部により各ドットの面積を精度良く測定することができ、補正手段により複数のノズル間における液滴の吐出量のばらつきを良好に補正できる。したがって、例えば基板上に配される各ドットによってムラの無い均一な膜を形成することができる。
【０００９】
また、上記液滴吐出装置においては、前記制御部は、異なる前記吐出パターンを同一回数ずつ繰り返す際、同一種類の前記吐出パターンが連続状態となるように前記液滴吐出ヘッドを制御するのが好ましい。
この場合、例えば吐出パターンによっては連続的に液滴が吐出されないノズルが生じるものの、本発明によれば液滴の着弾径が受容層への染み込みにより変化しないのでドット受け部上に配置されるドットの面積を確実に安定させることができる。
【００１０】
また、上記液滴吐出装置においては、前記制御部は、前記各ノズルにおける前記吐出動作の間隔が２００μｓｅｃ以内となるように前記液滴吐出ヘッドを駆動するのが好ましい。
このような間隔で液滴を吐出すれば着弾径が保持された状態の液滴を受容層上に重ねて配置できる。よって、ドット受け部上に配されるドット面積を確実に安定させることができ、液滴の吐出量のばらつきを精度良く補正できる。
【００１１】
本発明の液滴吐出方法は、液滴を吐出する複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドを用いて吐出パターンに対応するノズルから前記液滴を基板に吐出する液滴吐出方法であって、前記基板への前記液滴の吐出動作に先立ち、複数の前記吐出パターンに基づいて前記液滴吐出ヘッドの吐出動作を繰り返し、同一数の前記液滴により各々が構成される複数のドットを少なくとも表面に受容層が設けられたドット受け部に配する配置工程と、前記ドット受け部に配された前記ドットの各々の面積を測定する測定工程と、前記測定部の測定結果に基づいて前記複数のノズル間における前記液滴の吐出量のばらつきを補正する補正工程と、を有し、前記配置工程において、前記各ノズルにおける吐出動作の間隔が前記受容層への染み込みにより前記液滴の着弾径が変化する時間よりも短くなるように、前記液滴吐出ヘッドの吐出動作を行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明の液滴吐出方法によれば、複数の吐出パターンに基づいて液滴を重ね打ちする際、受容層上に着弾径が保持された状態で順次液滴が吐出されるので、受容層上に配されるドットを平面視略真円形状とすることができる。よって、各ドットの面積を精度良く測定することができ、複数のノズル間における液滴の吐出量のばらつきを良好に補正できる。したがって、例えば基板上に配される各ドットによってムラの無い均一な膜を形成することができる。
【００１３】
また、上記液滴吐出方法においては、前記配置工程においては、異なる前記吐出パターンを同一回数ずつ繰り返す際に、同一種類の前記吐出パターンが互いに連続した状態とするのが好ましい。
この場合、例えば連続的に液滴が吐出されないノズルが生じるものの、本発明によれば液滴の着弾径が受容層への染み込みにより変化しないのでドット受け部上に配置されるドットの面積を確実に安定させることができる。
【００１４】
また、上記液滴吐出方法においては、前記配置工程においては、前記各ノズルにおける前記吐出動作を２００μｓｅｃ以内の間隔で行うのが好ましい。
このような間隔で液滴を吐出すれば着弾径が保持された状態の液滴を受容層上に重ねて配置できる。よって、ドット受け部上に配されるドット面積を確実に安定させることができ、液滴の吐出量のばらつきを精度良く補正できる。
【００１５】
本発明のカラーフィルターの製造方法は、上記の液滴吐出装置、或い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。
【００１６】
本発明のカラーフィルターの製造方法によれば、液滴吐出ヘッドによって配置された各ドットは均一な膜を構成するため、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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】液滴吐出装置の概略構成図。
【図２】液滴吐出ヘッドの概略構成図。
【図３】ノズル検査部の概略構成を示す斜視図。
【図４】メディアの構成を示す図。
【図５】液滴吐出装置が吐出特性取得装置として機能するときの機能ブロック図。
【図６】液滴吐出装置における電気的構成の要部を示す図。
【図７】駆動信号および各制御信号のタイミング図。
【図８】吐出ノズルとその吐出タイミングとを示した説明図。
【図９】メディア上に配されるドットの状態を説明するための図。
【図１０】カラーフィルターの製造工程の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。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１０２に対して平行となるよう設定され、Ｚ軸がワークステージ１０２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。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る液滴吐出装置ＩＪの概略構成図である。液滴吐出装置ＩＪ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の所定領域上にカラーフィルター材料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り、本実施形態の液滴吐出方法を行うものでもある。
【００２０】
液滴吐出装置ＩＪは、装置架台１０１、ワークステージ１０２、ステージ移動装置１０３、キャリッジ１０４、液滴吐出ヘッド２０、キャリッジ移動装置１０６、チューブ１０７、第１タンク１０８、第２タンク１０９、第３タンク１１０及びコントロール装置１０を備えている。
【００２１】
装置架台１０１は、ワークステージ１０２及びステージ移動装置１０３の支持台である。ワークステージ１０２は、装置架台１０１上においてステージ移動装置１０３によってＸ軸方向に移動可能に設置されており、上流側の搬送装置（図示せず）から搬送されるカラーフィルター基板（基材）Ｐを、真空吸着機構によりＸＹ平面上に保持する。ステージ移動装置１０３は、ボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、コントロール装置１０から入力される、ワークステージ１０２のＸ座標を示すステージ位置制御信号に基づいて、ワークステージ１０２をＸ軸方向に移動させる。
【００２２】
キャリッジ１０４は、液滴吐出ヘッド２０を保持するものであり、キャリッジ移動装置１０６によってＹ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に設けられている。液滴吐出ヘッド２０は、図示略の複数のノズルを備えており、コントロール装置１０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。この液滴吐出ヘッド２０はキャリッジ１０４を介してチューブ１０７と連結されている。そして、液滴吐出ヘッド２０は、Ｒ（赤）に対応するノズルにチューブ１０７を介して第１タンク１０８からＲ（赤）用のカラーフィルター材料が供給され、Ｇ（緑）に対応するノズルにチューブ１０７を介して第２タンク１０９からＧ（緑）用のカラーフィルター材料が供給され、Ｂ（青）に対応するノズルにチューブ１０７を介して第３タンク１１０からＢ（青）用のカラーフィルター材料が供給されるようになっている。
【００２３】
ここで、本実施形態における液滴吐出ヘッド２０に形成されたノズルについて、図２を用いて説明する。図２は、液滴吐出ヘッド２０に穿設されたノズルの配列具合を示す模式図であり、図１においてキャリッジ１０４の下方向から見た状態を示したものである。なお、ここでは図面上下方向をＹ軸方向として図示している。
【００２４】
本実施形態では、図示するように、液滴吐出ヘッド２０はＲ、Ｇ、Ｂに対応したカラーフィルター材料を吐出するノズルブロック２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを備えている。具体的には、ノズルブロック２０Ｒには第１タンク１０８からチューブ１０７を介してＲ用のカラーフィルター材料が供給されている。また、ノズルブロック２０Ｇには第２タンク１０９からチューブ１０７を介してＧ用のカラーフィルター材料が供給されている。また、ノズルブロック２０Ｂには第３タンク１１０からチューブ１０７を介してＢ用のカラーフィルター材料が供給されている。そして、各ノズルブロック２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、それぞれ１２個のノズル２１〜３２が略一直線に配列され、その配列方向はＸ軸方向と一致している。
【００２５】
穿設された各ノズルには、液滴吐出ヘッド２０内において、前述したようにノズル毎に吐出機構がそれぞれ形成され、液滴吐出ヘッド２０内の各色液状体に圧力を発生させて、所定量の各色液状体をノズルから吐出するように構成されている。もとより、吐出機構は、総てのノズルについて同様な構造を有している。
【００２６】
吐出機構は、本実施形態では図２の吹出し部に示した構造を有し、圧電素子２を駆動体（アクチュエーター）とするものである。すなわち、圧電素子２は、その両端の電極２ｃとグランドライン（ＧＮＤ）との間に電圧波形が印加されると、電歪性によって収縮あるいは伸長変形し、振動板３を矢印方向に撓ませて液状体流路途中に形成された加圧室４に存在する各色液状体を加圧する。この結果、加圧された各色液状体は、液滴吐出ヘッド２０の底面部材８に穿設されたノズル３２（２１〜３１）から、液滴Ｌとして吐出されるのである。なお、吐出機構は、例えば、駆動体として加熱素子を用いた所謂サーマル方式などであってもよい。
【００２７】
ところで、本実施形態では、説明を簡略化するため各ノズルブロックには１２個のノズルが形成されているものとしているが、実際はそれぞれ所定のピッチで数十個〜数百個のノズルが形成されている。また、各ノズルブロックも２列など複数のノズル列数を有する場合もあり、例えば２列の場合は、ノズルの穿設位置が、ノズル列間で互いに半ピッチずれた千鳥配列をなす関係となる場合もある。
【００２８】
再び図１に戻り、キャリッジ移動装置１０６は、装置架台１０１を跨ぐ橋梁構造をしており、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に対してボールネジまたはリニアガイド等の軸受け機構を備え、コントロール装置１０から入力される、キャリッジ１０４のＹ座標及びＺ座標を示すキャリッジ位置制御信号に基づいて、キャリッジ１０４をＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させる。
【００２９】
コントロール装置（制御部）１１は、ステージ移動装置１０３にステージ位置制御信号を出力し、キャリッジ移動装置１０６にキャリッジ位置制御信号を出力すると共に、液滴吐出ヘッド２０に描画データ及び駆動制御信号を出力して、液滴吐出ヘッド２０による液滴吐出動作、ワークステージ１０２の移動によるカラーフィルター基板Ｐの位置決め動作、キャリッジ１０４の移動による液滴吐出ヘッド２０の位置決め動作の同期制御を行うことにより、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を吐出する。
【００３０】
ところで、一般に、液滴吐出ヘッド５には、各ノズルＮ間において液滴Ｌの吐出量のバラツキが生じている。この理由としては、例えばヘッド内部の流路の構造等が挙げられる。そこで、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド５によるカラーフィルター基板Ｐへの吐出動作に先立ち、液滴吐出ヘッド５の各ノズルＮにおける液滴Ｌの吐出状況を検出し、ノズルＮ間のバラツキを調整するようにしている。
【００３１】
また、液滴吐出ヘッド２０は両隣のノズルから液滴が吐出することによって各ノズルの吐出量が影響を受ける場合がある。そこで、本実施形態では詳細は後述するが、３つの吐出パターンに基づく吐出を行うことでノズル相互間における吐出特性への影響を防止した状態でノズルの吐出特性の取得するようにしている。さらに、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド２０は、１回の吐出動作に基づく液滴Ｌの量が微小であるため、各々のノズルから吐出した複数（本実施形態では、例えば６滴）の液滴により一つのドット（液溜り）を構成するようにしている。これにより、十分な大きさのドットを形成することができ、後述のように各ドットの面積に基づいてノズル間の吐出量のバラツキ補正を精度良く行うことが可能となっている。
【００３２】
具体的に液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド２０によるカラーフィルター基板Ｐへの吐出動作に先立ち、液滴吐出ヘッド２０の各ノズルにおける液滴Ｌの吐出状況を検出するノズル検出部５０をキャリッジ１０４の移動領域におけるワークステージ１０２の外側の領域に備えている。
【００３３】
図３はノズル検査部５０の概略構成を示す斜視図である。ノズル検査部５０は、図３に示されるように液滴吐出ヘッド２０から複数のドットが配置されるメディア（ドット受け部）５１と、例えばインクジェットプリンター用紙等からなるメディア５１に配置されたドットの各々の面積を測定する測定部５５と、を備えている。測定部５５はＣＣＤカメラ等の撮像手段から構成されるものである。メディア５１は巻き取り機構５１ａにより巻取り可能とされており、ノズル検査終了後、液滴吐出後のインクジェットプリンター用紙を巻き取ることで他のノズル検査を続けて行うことが可能となっている。
【００３４】
上記メディア５１は、図４に示すように、ベース紙５２上に受容層５３を設けてなるシート状基材５４からなり、受容層５３の表面がインクジェット記録適正のある記録面をなしている。各ノズルから吐出されたカラーフィルター材料の溶媒は受容層５３に染み込むようになっている。
【００３５】
続いて、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪが行うノズルの吐出特性の取得処理について、図３を用いて説明する。図５は液滴吐出装置ＩＪが吐出特性取得装置として機能するときの機能ブロック図である。
【００３６】
コントロール装置１０には、図５に示したように、バスラインで相互に接続されたＣＰＵ１１とメモリ１２、および駆動制御信号生成回路１３、吐出量計量回路１４が備えられている。
【００３７】
また、コントロール装置１０には、図示しないが、これ以外に、ステージ移動装置１０３の移動を制御する制御回路や、キャリッジ移動装置１０６の移動を制御する制御回路が備えられている。そしてＣＰＵ１１は、カラーフィルター基板Ｐに対して液滴を吐出する際、吐出開始位置や主走査及び副走査に関する演算を行い、制御回路を介してステージ移動装置１０３の駆動用リニアモーターおよびキャリッジ移動装置１０６の駆動用リニアモーターに、それぞれ所定の制御信号を出力して移動するように構成されている。この結果、ノズルとカラーフィルター基板Ｐとを相対移動し、カラーフィルター基板Ｐに所定の図柄や画像などを描画する液滴吐出装置ＩＪとして機能するようになっている。
【００３８】
コントロール装置１０では、ＣＰＵ１１は、メモリ１２に格納された吐出特性取得の処理プログラムにしたがってノズル区分演算と吐出制御演算とを行う。そして、演算した吐出制御データに基づいて駆動制御信号生成回路１３を制御して所定の駆動制御信号を生成し、液滴吐出ヘッド２０に出力する。液滴吐出ヘッド２０では、出力された駆動制御信号にしたがって生成された駆動信号が各ノズルの圧電素子２に印加され、各ノズルから液状体（カラーフィルター材料）を吐出する。吐出した液状体は後述するノズル検査部５０により、各ノズルから吐出された吐出量を表すデータを吐出量計量回路１４に出力する。ＣＰＵ１１は、吐出量計量回路１４を制御して吐出量を表すデータから各ノズルについての実際の吐出量を計量する。そして、出力された駆動制御信号にしたがって生成された駆動信号と実際の吐出量とを用いて吐出特性の取得演算を行い、演算データをメモリ１２に格納することによって各ノズルについての吐出特性を取得する。
【００３９】
次に、吐出制御データから各ノズルの圧電素子に印加する駆動信号がどのように生成されるかについて、図６及び図７を用いて説明する。図６は、液滴吐出装置ＩＪにおける電気的構成の要部を示す図である。また、図７は、駆動信号および各制御信号のタイミング図である。
【００４０】
図６に示すように、液滴吐出ヘッド２０は、ノズルブロック２０Ｒ（２０Ｇ，２０Ｂ）のノズル２１〜３２（図２参照）毎に設けられた圧電素子２と、各圧電素子２への駆動信号ＣＯＭの供給／非供給の切り替えを行うためのスイッチング回路１３６と、各圧電素子２への供給に係る駆動信号の供給ライン（以下、ＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）とする）を選択するための駆動信号選択回路１３５と、を備えている。液滴吐出ヘッド２０は、駆動制御信号生成回路１３と電気的に接続されている。
【００４１】
駆動制御信号生成回路１３は、それぞれ独立した駆動信号ＣＯＭを生成するＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）１３３Ａ，１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｄと、Ｄ／Ａコンバータ１３３Ａ〜１３３Ｄが生成する駆動信号ＣＯＭの波形データＷＤ１，ＷＤ２，ＷＤ３，ＷＤ４を格納するメモリを内部に有する波形データ選択回路１３２と、ＣＰＵ１１が演算した吐出制御データを格納するためのデータメモリ１３１と、を備えている。各ＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）には、Ｄ／Ａコンバータ１３３Ａ〜１３３Ｄで生成された駆動信号がそれぞれ出力されるようになっている。
【００４２】
液滴吐出ヘッド２０において、圧電素子２の一方のＧＮＤ電極は、Ｄ／Ａコンバータ１３３Ａ〜１３３Ｄのグランドライン（ＧＮＤ）に接続されている。また、圧電素子２の他方の電極２ｃは、スイッチング回路１３６、駆動信号選択回路１３５を介して、ＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）に接続されている。また、スイッチング回路１３６、駆動信号選択回路１３５、波形データ選択回路１３２には、クロック信号ＣＬＫや各吐出タイミングに対応したラッチ信号ＬＡＴが入力されるようになっている。
【００４３】
データメモリ１３１には、液滴吐出ヘッド２０からの液状体の吐出タイミング毎に、次のデータが格納されている。すなわち、各圧電素子２への駆動信号ＣＯＭの供給／非供給（ＯＮ／ＯＦＦ）の切り替えを規定する吐出データＳＩＡと、各圧電素子２に対応したＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）を規定する駆動信号選択データＳＩＢと、Ｄ／Ａコンバータ１３３Ａ〜１３３Ｄに入力される波形データＷＤ１〜ＷＤ４の種別を規定する波形番号データＷＮである。吐出データＳＩＡ、駆動信号選択データＳＩＢ、波形データＷＤ１〜ＷＤ４は、それぞれ所定のビット数で構成されたデータで出力される。ちなみに、本実施形態においては、吐出データＳＩＡは、１ノズルあたり１ビット（０，１）で、駆動信号選択データＳＩＢは、１ノズルあたり２ビット（０，１，２，３）で、波形番号データＷＮは、１Ｄ／Ａコンバータあたり７ビット（０〜１２７）で構成されている。もとより、これらのデータ構造については適宜変更が可能である。
【００４４】
次に、これらの各制御信号すなわち吐出データＳＩＡ、駆動信号選択データＳＩＢ、波形データＷＤ１〜ＷＤ４と、圧電素子に印加される駆動信号とについて、図７を用いて具体的な生成タイミングを説明する。
【００４５】
図示するように、時間ｔ０〜ｔ１のタイミング期間において、吐出データＳＩＡ、駆動信号選択データＳＩＢ、波形番号データＷＮが、それぞれシリアル信号化されて、スイッチング回路１３６、駆動信号選択回路１３５、波形データ選択回路１３２に出力される。そして、時間ｔ１のタイミングにおいて、ラッチ信号ＬＡＴによって各データがそれぞれの回路にラッチされることで、吐出（ＯＮ）に係る各圧電素子２の電極２ｃが、駆動信号選択データＳＩＢで指定された各ＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）に接続される状態となる。例えば、駆動信号選択データＳＩＢが０，１，２，３である場合、対応する圧電素子２の電極２ｃはそれぞれＣＯＭ１，ＣＯＭ２，ＣＯＭ３，ＣＯＭ４に接続される。また、Ｄ／Ａコンバータ１３３Ａ〜１３３Ｄの生成に係る駆動信号の波形データＷＤ１〜ＷＤ４が設定される。
【００４６】
続く時間ｔ１〜ｔ２のタイミング期間においては、時間ｔ１のタイミングで設定された波形データＷＤ１〜ＷＤ４に従い、それぞれ電位上昇、電位保持、電位降下の一連のステップでＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の駆動信号ＣＯＭが生成される。そして、ＣＯＭラインに接続された状態にある圧電素子２に、生成されたＣＯＭ１〜ＣＯＭ４のうちのいずれかの駆動信号ＣＯＭが供給され、圧電素子２が変形駆動される。
【００４７】
同様に、時間ｔ１〜ｔ２のタイミング期間において、吐出データＳＩＡ、駆動信号選択データＳＩＢ、波形番号データＷＮが、それぞれシリアル信号化されて、スイッチング回路１３６、駆動信号選択回路１３５、波形データ選択回路１３２に出力される。そして、時間ｔ２のタイミングにおいて各データがそれぞれの回路にラッチされることで、吐出（ＯＮ）に係る各圧電素子２の電極２ｃが、駆動信号選択データＳＩＢで指定された各ＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）に接続された状態となる。
【００４８】
そして、時間ｔ２〜ｔ３のタイミング期間において、時間ｔ２のタイミングで設定された波形データＷＤ１〜ＷＤ４に従い、ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の駆動信号ＣＯＭが生成され、ＣＯＭラインに接続された状態にある圧電素子２に、いずれかの駆動信号ＣＯＭが供給され、圧電素子２が変形駆動される。
【００４９】
このように、時間ｔ（ｎ−１）〜ｔ（ｎ）（ｎ＝１，２，３・・・）のタイミング期間の出力データに基づいて、時間ｔ（ｎ）〜ｔ（ｎ＋１）のタイミング期間において駆動信号ＣＯＭの生成と圧電素子２への供給が繰り返して行われ、各ノズルから液状体が吐出されるのである。
【００５０】
ここで、駆動信号ＣＯＭにおける電位上昇成分は加圧室４（図２参照）を膨張させ、液状体をノズル内方に引き込む役割を果たしている。また、電位降下成分は、加圧室４を収縮させ、液状体をノズル外に押し出して吐出させる役割を果たしている。
【００５１】
駆動信号ＣＯＭにおける電位上昇、電位保持、電位降下に係る時間成分、電圧成分は、その供給によって吐出される液状体の吐出量に密接に依存している。とりわけ、圧電方式のヘッドでは、電圧成分の変化に対して吐出量が良好な線形性を示すため、最大と最小の電位差を駆動電圧Ｖｈとして規定し、これを吐出特性を取得する際の駆動信号として使用する。
【００５２】
なお、生成する駆動信号ＣＯＭは、本実施形態で示すような単純な台形波に限られるものではなく、公知の様々な形状のものを適宜採用することも可能である。また、電位降下に係る時間成分など他の成分を吐出特性を取得する際の駆動信号として用いることも可能である。これは、異なる駆動方式（例えばサーマル方式）を採用する場合などにおいても有効である場合がある。
【００５３】
本実施形態では、駆動電圧Ｖｈが異なる複数の波形データを用意し、Ｄ／Ａコンバータ１３３Ａ〜１３３Ｄにそれぞれ独立した波形データＷＤ１〜ＷＤ４を入力することにより、図示するように、それぞれ異なる駆動電圧Ｖｈの電圧波形からなる駆動信号ＣＯＭを生成する。したがって、各ＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）にそれぞれ異なる駆動電圧Ｖｈの駆動信号ＣＯＭを出力することが可能である。用意できる波形データの種類は、波形番号データＷＮの情報量に相当する種類（ここでは７ビット、１２８種類）であり、吐出特性の取得に際して使用する電圧値の駆動電圧Ｖｈが生成されるようになっている。
【００５４】
かくして、液滴吐出装置ＩＪは、各圧電素子２（つまり各ノズル）とＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）との対応関係を規定する駆動信号選択データ（ＳＩＢ）と、各ＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）と駆動信号ＣＯＭの種類（駆動電圧Ｖｈ）との対応関係を規定する波形番号データ（ＷＮ）とを適切に設定することにより、各ノズルに適切な駆動信号ＣＯＭを供給して液状体を吐出することが可能である。
【００５５】
続いて、ノズル検査部５０が行う具体的な処理について説明する。この処理は、メモリ１２に格納された処理プログラム（図３参照）にその手順が規定され、ＣＰＵ１１は、この処理プログラムを読み出し、メモリ１２をワーキングメモリとして適宜使用して処理を実行する。
【００５６】
液滴吐出装置ＩＪは、ノズル検査部５０を用いる際、キャリッジ移動装置１０６によりキャリッジ１０４を移動させ、液滴吐出ヘッド２０とメディア５１（図４参照）とを対向させる。
【００５７】
はじめにノズルブロックとノズル数を取得処理する。本実施形態では、吐出特性の取得対象となる液滴吐出ヘッド２０に形成されたノズルブロックやノズル数は、予めメモリ１２に格納されているものとする。したがって、ＣＰＵ１１は、格納されたノズルブロックとノズル数を読み出し、各ノズルブロックとノズル数を取得する。なお、キャリッジ１０４に備えられた液滴吐出ヘッド２０に識別番号を付すとともに、予めコントロール装置１０のメモリ１２にこの識別番号とそれに対応したノズルブロックとノズル数とを格納しておくこととしてもよい。この場合、ＣＰＵ１１は、この識別番号を図示しない読み取り手段によって読み取り、メモリ１２に格納された識別番号に対応するノズルブロックとノズル数を読み出すこととすればよい。
【００５８】
次に、連続する３個以上の所定数毎にノズルを区分し、吐出するノズルと吐出タイミングを設定する。なお、本実施例では、３個以上の所定数が予めメモリ１２に格納されているものとする。したがって、ＣＰＵ１１は、格納されたこの所定数を読み出して、各ノズルブロックにおけるノズルを読み出した所定数毎にノズル群として区分する。
【００５９】
本実施例では、メモリ１２に格納された所定数が３個であり、３個毎に区分するものとする。そして、区分した総てのノズル群の各々において同じ配列順であり、総てのノズル群に渡ってノズルが３個連続しない条件で取り得る総ての組み合わせのノズルを、その吐出タイミングとともに液状体を吐出させる吐出ノズルとして設定する。
なお、本実施例では、ノズルブロック２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂについて、総て同様な処理が行われることから、以降代表してノズルブロック２０Ｂについて説明する。
【００６０】
図８は、ノズルブロック２０Ｂにおけるノズル２１〜３２をノズル群に区分し、区分した各ノズル群において、吐出ノズルとその吐出タイミングとを示した説明図である。なお、吐出タイミングは、前述した図７における時間ｔ（ｎ）〜ｔ（ｎ＋１）の各タイミング期間を示すものである。
【００６１】
図示するように、ノズルブロック２０Ｂは、３個のノズル毎に、ノズル２１〜２３、ノズル２４〜２６、ノズル２７〜２９、ノズル３０〜３２の４つのノズル群に区分される。そして図面右側に示したように、区分されたノズル群毎に同じ配列順で、総てのノズル群、つまりノズル２１から３２に渡って３つのノズルが連続しない条件で取り得る総ての吐出ノズル（図中網掛けした丸印）の組み合わせと、その吐出タイミングが設定される。
【００６２】
具体的に本実施形態では、３つの吐出パターンに基づく吐出が行われる。第１の吐出パターンＰ１は、ノズル２１，２２，２４，２５，２７，２８，３０，３１が吐出ノズルとなっている。また、第２の吐出パターンＰ２は、ノズル２１，２３，２４，２６，２７，２９，３０，３２が吐出ノズルとなっている。また、第３の吐出パターンＰ３は、ノズル２２，２３，２５，２６，２８，２９，３１，３２が吐出ノズルとなっている。
【００６３】
図８に示されるように、ｔ１〜ｔ２のタイミング期間、ｔ２〜ｔ３のタイミング期間、及びｔ３〜ｔ４のタイミング期間では、第１の吐出パターンＰ１に基づく吐出が行われる。ｔ４〜ｔ５のタイミング期間、ｔ５〜ｔ６のタイミング期間、及びｔ６〜ｔ７のタイミング期間では、第２の吐出パターンＰ２に基づく吐出が行われる。ｔ７〜ｔ８のタイミング期間、ｔ８〜ｔ９のタイミング期間、及びｔ９〜ｔ１０のタイミング期間では、第３の吐出パターンＰ３に基づく吐出が行われる。このように本実施形態では、異なる吐出パターンを同一数ずつ繰り返す際、同一種類の吐出パターンが連続した状態となるように液滴吐出ヘッド２０の制御が行われる。
【００６４】
各ノズル２１〜３２は、時間ｔ１〜ｔ１０のタイミング期間において、液状体を吐出するタイミング期間である吐出タイミングが６回、液状体が吐出しないタイミング期間である非吐出タイミングが３回、総てのノズルに対して設定される。そして、ノズルブロック２０Ｂの両端のノズル２１とノズル３２を除く総てのノズルは、各吐出タイミングにおいて、その配列順の前後のノズルが交互に吐出ノズルになるのみであって、それらが共に吐出ノズルになることはない。このように本実施形態に係る液滴吐出ヘッド２０は、各々のノズルからの吐出動作によりメディア５１上に配される各ドットが同一数（本実施形態では６個）の液滴により構成される。
【００６５】
続いて、吐出制御データの生成と出力処理を行う。ＣＰＵ１１は、圧電素子２に供給する駆動信号ＣＯＭとその供給タイミングとを決定する吐出制御データを生成し、駆動制御信号生成回路１３に出力処理をする。この吐出制御データの出力処理によって、具体的にＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の４つの駆動信号ＣＯＭがＤ／Ａコンバータ１３３Ａ〜１３３Ｄ（図４参照）によって生成され、液滴吐出ヘッド２０内の駆動信号選択回路１３５とスイッチング回路１３６によって、ＬＡＴ信号に基づくタイミング期間毎に、４つの駆動信号ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４のいずれかが、選択された吐出ノズルの圧電素子２に供給され、上述した３つの吐出パターンＰ１〜Ｐ３に基づく吐出動作が繰り返されることで同一数の液滴（本実施形態では６滴）から構成されるドットをメディア５１上に配することができる。
【００６６】
本実施形態では、上述のように各ノズルにおいて複数回（６回）の液滴の吐出動作に基づいて一つのドットを構成している。
ところで、このようにして構成されるドットの形状は、メディア５１上に連続的に吐出される液滴における受容層５３への染み込み具合の影響により、形状が安定せずばらつきが大きくなる。具体的に液滴Ｌは受容層５３に染み込むことで着弾形状が変化する。このような状態で液滴を重ねて構成されるドットは、その形状が安定化せずばらつきが生じるおそれがある。受容層５３上に配されるドットにばらつきが生じると、測定部５５により測定されるドット面積の測定値の信頼性が低下してしまい、吐出量計量回路１４に出力されるデータの信頼性が低下する。すると、後述のような各ノズル間の吐出量のばらつき補正を良好に行うことができなくなる可能性がある。
【００６７】
そこで、本実施形態では、コントロール装置１０がメディア５１へのドットの配置工程において、複数のノズルの各々から液滴Ｌを吐出するタイミングを制御するようにしている。具体的には、受容層５３への染み込みにより液滴Ｌの着弾径が変化しない間隔で、複数のノズルの各々から液滴Ｌを順次吐出するように液滴吐出ヘッド２０の吐出タイミングを制御している。
【００６８】
本実施形態では、上述のように同一の吐出パターンを３回ずつ繰り返すことで各ドットを構成するため、例えば、ノズル２２，２５，２８，３１においては、図８に示したように時間ｔ３において液滴を吐出した後、時間ｔ７まで液滴が吐出されることがない。そのため、本実施形態では、コントロール装置１０は、時間ｔ４〜ｔ７のタイミング期間が２００μｓｅｃ以下となるように液滴吐出ヘッド２０の駆動条件を設定する。
【００６９】
これにより、図９（ａ）に示されるように、時間ｔ１〜ｔ４のタイミング期間にノズル２２，２５，２８，３１から受容層５３に配された液滴Ｌ１は、僅かながら受容層５３に染み込むものの、液滴Ｌ１における着弾径が大きく変化することがない。よって、受容層５３上にて一定の着弾径Ａを保持する液滴Ｌ１に対して、時間ｔ７〜ｔ８のタイミング期間にて液滴Ｌ２を重ねて吐出することができる。これにより、先に吐出されている液滴Ｌ１と後に吐出された液滴Ｌ２とは安定した形状、具体的に平面視略真円形状を保持した状態で一体化する。したがって、最終的に形成されるドット６０は図９（ｂ）に示されるように安定した形状、すなわち平面視略真円状となる。
【００７０】
よって、ノズル検査部５０（測定部５５）によりメディア５１上に配された各ドット６０の面積を精度良く測定することができ、信頼性の高い測定結果を吐出量計量回路１４に出力することができる。これにより信頼性の高いデータに基づいて駆動電圧を補正することで吐出量バラツキを補正し、各ノズルからカラーフィルター基板Ｐに対してカラーフィルター材料を適切に吐出することができる。具体的には、駆動制御信号生成回路（補正手段）１３は、ドットの面積が相対的に大きい（液滴の吐出量が相対的に多い）ノズルに対応する圧電素子２に印加する駆動信号の電圧を低くする、或いは、ドットの面積が相対的に小さい（液滴Ｌの吐出量が相対的に少ない）ノズルに対応する圧電素子２に印加する駆動信号の電圧を高くすることでノズル間における吐出量のバラツキを補正することができる。
【００７１】
さらに、本実施例によれば、第１、第２、第３の吐出パターンＰ１，Ｐ２，Ｐ３に基づく吐出動作を行うため、隣接するノズル間において吐出が連続するノズルが２個以下になり、３個以上連続する吐出ノズルが存在しないように液状体を吐出させることができる。これにより、吐出するノズルが３個以上連続する場合に生じる吐出量の影響が排除されるので、吐出特性の取得対象ノズルの両隣のノズルから液滴が吐出することによる測定対象ノズルの吐出量への影響（ノズル間の相互影響による吐出特性への影響）が発生しない。よって、上述のようにメディア５１上に配される各ドットの面積をより安定させることができ、信頼性の高い面積測定を可能としている。
【００７２】
図１０は、液滴吐出装置ＩＪの液滴吐出ヘッド２０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を形成する方法の説明図である。図１０（ａ）は、機能液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１０（ｂ）は、カラーフィルター基板Ｐの部分拡大平面図である。
【００７３】
図１０（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１０（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。
【００７４】
本実施形態では、図１０（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２０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２０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２０の複数のノズルの各々からカラーフィルター材料の液滴Ｌを複数回（６回）吐出することで各ドットをカラーフィルター基板Ｐ上に配し、これにより各画素ＰＸにカラーフィルター層ＣＦを形成する。
【００７５】
液滴吐出ヘッド２０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２０を走査した後、副走査方向に液滴吐出ヘッド２０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。
【００７６】
なお、図１０（ｂ）において液滴吐出ヘッド２０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２０のノズルのピッチを画素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２０を斜めに傾ける必要はない。
【００７７】
カラーフィルター層ＣＦは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）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１０（ｂ）に示す機能液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上記液滴吐出ヘッド２０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。
【００７８】
本実施形態によれば、上述のように液滴吐出ヘッド２０によってカラーフィルター基板Ｐ上に配された各ドットはいずれも均一な量の液滴から構成されたものとなっているので、スジムラの無い高品質なカラーフィルター層ＣＦを製造することができる。
【００７９】
なお、上記実施形態では、ノズル間の吐出量のばらつきが調整された液滴吐出装置ＩＪを用いてカラーフィルターを製造する方法に用いる場合について説明したが、本発明の液滴吐出装置ＩＪ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。
【符号の説明】
【００８０】
ＩＪ…液滴吐出装置、Ｐ…カラーフィルター基板、ＰＸ…画素（所定領域）、Ｌ…液滴、１０…コントロール装置（制御部）、１３…駆動制御信号生成回路（補正手段）、２０…液滴吐出ヘッド、２１〜３２…ノズル、５１…メディア（ドット受け部）、５３…受容層、５５…測定部、６０…ドット
【図１】
2010217643.tif 000003
【図２】
2010217643.tif 000004
【図３】
2010217643.tif 000005
【図４】
2010217643.tif 000006
【図５】
2010217643.tif 000007
【図６】
2010217643.tif 000008
【図７】
2010217643.tif 000009
【図８】
2010217643.tif 000010
【図９】
2010217643.tif 000011
【図１０】
2010217643.tif 000012