(57)【要約】【課題】液滴吐出ヘッドから吐出され着弾ドットから吐出量を精度よく評価することが可能な吐出量評価方法を提供する。【解決手段】測定用ドット８１がマトリクス状に配置されたテストパターン７０を形成する吐出工程と、測定用ドット８１の面積を測定して液体の吐出量を評価する評価工程と、を有し、評価工程には、測定用ドット８１の着弾位置を評価する処理を含み、評価対象とする測定用ドット８１と隣接する測定用ドット８１との間隔と、対応する吐出ノズル間の間隔との間に所定の閾値を超える差があった場合に、着弾ドットの面積測定値補正する処理を含み、評価対象とする測定用ドット８１と、その両側に隣接する測定用ドット８１との間隔の、対応する吐出ノズルどうしの間隔に対する大小により、隣接するどちらの測定用ドット８１に対して前記補正する処理を行なうかを決定することを特徴とする吐出量評価方法。【選択図】図７
2014113691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔で複数並ぶ吐出ノズルを有した液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置において、
インク吸収層を有する記録媒体に前記液滴吐出ヘッドから液体を吐出して、前記吐出ノズルに対応する前記液体の着弾ドットがマトリクス状に配置されたテストパターンを形成する吐出工程と、
前記液体が前記インク吸収層に広がった前記着弾ドットの面積を評価し、この評価結果に基づいて前記吐出ノズルに対応する前記着弾ドット毎の前記液体の吐出量を評価する評価工程と、を有する吐出量評価方法であって、
前記評価工程には、前記着弾ドットの着弾位置を評価する処理を含み、
前記着弾位置を評価する処理において、評価対象とする前記着弾ドットと、該評価対象とする前記着弾ドットに隣接する前記着弾ドットとの物理量と、対応する前記吐出ノズル間の物理量との間に所定の閾値を超える差があった場合に、当該閾値を超える差があった着弾ドットの物理量測定値に所定の補正係数を掛けて補正する処理を含むことを特徴とする吐出量評価方法。
【請求項２】
請求項１に記載の吐出量評価方法において、
前記物理量が、間隔であることを特徴とする吐出量評価方法。
【請求項３】
請求項１に記載の吐出量評価方法において、
前記物理量が、面積であることを特徴とする吐出量評価方法。
【請求項４】
請求項２または３に記載の吐出量評価方法において、
前記評価対象とする前記着弾ドットと、その両側に隣接する前記着弾ドットとの間隔もしくは面積が、対応する前記吐出ノズルどうしの間隔に対して両方ともに大きい場合は、より間隔もしくは面積が大きく離れた方の着弾ドットに対してのみ前記補正する処理を実施することを特徴とする吐出量評価方法。
【請求項５】
請求項２または３に記載の吐出量評価方法において、
前記評価対象とする前記着弾ドットと、その両側に隣接する前記着弾ドットとの間隔もしくは面積が、対応する前記吐出ノズルどうしの間隔に対して、一方が離れ、他方が近い場合は、閾値に対して
絶対量がより大きい方の着弾ドットに対してのみ前記補正する処理を実施することを特徴とする吐出量評価方法。
【請求項６】
請求項２または３に記載の吐出量評価方法において、
前記評価対象とする前記着弾ドットと、その両側に隣接する前記着弾ドットとの間隔もしくは面積が、対応する前記吐出ノズルどうしの間隔に対して、一方が大きく、他方が小さい場合は、閾値に対して絶対量がより大きい方の着弾ドットに対して前記補正をする処理を実施することを特徴とする吐出量評価方法。
【請求項７】
請求項２または３に記載の吐出量評価方法において、
前記評価対象とする前記着弾ドットと、その両側に隣接する前記着弾ドットとの間隔もしくは面積が、対応する前記吐出ノズルどうしの間隔に対して、一方が大きく、他方が小さい場合は、閾値に対して絶対量がより大きい方の着弾ドットに対して前記補正を実施することを特徴とする吐出量評価方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の吐出量評価方法において、
前記評価工程では、前記着弾ドットの画像を撮像する撮像処理と、前記画像を解析する解析処理とを行なうことにより前記物理量及び前記着弾位置を評価することを特徴とする吐出量評価方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の吐出量評価方法において、
前記液体は、光透過性の高い透明な液体であることを特徴とする吐出量評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置における吐出量評価方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を液滴の状態で吐出可能な吐出ノズルを備えた液滴吐出ヘッドとして、プリンター等の画像記録装置（液体吐出装置）に用いられるインクジェット式記録ヘッドが実用化されている。そして、最近では、極く少量の液体を精度良く吐出できる特徴を生かして種々の装置への応用が考えられている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材吐出ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材吐出ヘッドなどが提案されている。
この種の液滴吐出ヘッドは、一般に、等間隔に配置されたノズル開口を複数備えており、個々のノズル開口から液滴を吐出する構成である。このため、液体はノズル開口で大気に晒されており、メニスカス（ノズル開口で露出している液体の自由表面）を通じて液体の溶媒成分が蒸発する。この溶媒成分の蒸発は液体を構成する他の成分の濃度上昇を招き、液滴の飛行曲がり等を引き起こしたり、ノズル開口の目詰まりを生じさせたりする。そして、ノズル開口が目詰まり状態になってしまうと、そのノズル開口からは液滴が吐出されないので、種々の問題の要因となり得る。例えば、記録ヘッドにおいては、記録媒体上の適正着弾位置にドットが着弾されずに画質低下の原因になってしまったり、液体の吐出量が本来の量からずれてしまったりすることにより、所望の特性が得られない虞がある。
【０００３】
所望の性能を得るためにドット抜けの有無を検出することが重要であるが、この検出は、視認可能なテストパターンを用いて行われていた。例えば、上記の画像記録装置では、記録紙にテストパターンを記録し、このテストパターンの濃度を光学的に読み取ることが行われていた（例えば、特許文献１）。
また、液滴吐出ヘッドの吐出量の評価方法の一つとして、液体吐出装置から液体を吐出して形成したテストパターンの各着弾ドットの面積を算出して、液滴吐出ヘッドの対応する吐出ノズルの所定の吐出面積（設計値）との差が閾値に対して許容範囲内であるか否かを評価する方法が知られている
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−４３３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、最近、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックなどといった色インクの他に、クリアインクと呼ばれる無色透明な液体をインクとして液滴吐出ヘッドから吐出し、画像の品質を調整することも考えられている。例えば、透明インクは画像の光沢を揃えるために用いられる。具体的には、顔料系の有色インクで普通紙（光沢処理をしていない用紙）に記録を行うと、有色インクで記録された部分と、普通紙の地色の部分とで光沢に差が生じてしまうことがある。この場合、非記録領域に顔料インクを着弾させると記録領域と非記録領域の光沢を揃えることができる。
また、使用するインクとして、固形分が溶媒に溶け込んだものや、固形分が無い溶媒のみが用いられることもある。
しかしながら、上記したような透明液体は、テストパターンを記録しても視認し難く、光学的に読み取ることや電気的に撮像して認識することが困難であるために、テストパターンの読み取り（認識）システムが複雑で高価なものとなり、そのうえ、テストパターンの着弾面積を精度よく検出することは難しいという問題があった。
また、固形分が非常に少ない、あるいは固形分のないインクを用いた場合には、記録媒体のインク吸収層への浸透性が高いために着弾ドットの形状がばらつきやすくなるとともに、着弾ドットの輪郭が不明確にぼやけて視認あるいは認識されるために、正確な面積測定ができない虞があるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る吐出量評価方法は、所定の間隔で複数並ぶ吐出ノズルを有した液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置において、インク吸収層を有する記録媒体に前記液滴吐出ヘッドから液体を吐出して、前記吐出ノズルに対応する前記液体の着弾ドットがマトリクス状に配置されたテストパターンを形成する吐出工程と、前記液体が前記インク吸収層に広がった前記着弾ドットの面積を評価し、この評価結果に基づいて前記吐出ノズルに対応する前記着弾ドット毎の前記液体の吐出量を評価する評価工程と、を有する吐出量評価方法であって、前記評価工程には、前記着弾ドットの着弾位置を評価する処理を含み、前記着弾位置を評価する処理において、評価対象とする前記着弾ドットと、該評価対象とする前記着弾ドットに隣接する前記着弾ドットとの物理量と、対応する前記吐出ノズル間の物理量との間に所定の閾値を超える差があった場合に、当該閾値を超える差があった着弾ドットの物理量測定値に所定の補正係数を掛けて補正する処理を含むことを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、記録媒体のインク吸収層上に、液体の着弾ドットがマトリクス状に配置されたテストパターンを形成し、このテストパターンの着弾ドットの面積を評価するので、例えば、光透過性の高い透明な液体を用いた場合でも、平面視での各着弾ドットの外周部のコントラストが均一となって認識しやすくなるとともに、着弾ドットの着弾位置がずれた場合にその着弾位置ずれを認識しやすくなる。また、テストパターンの各着弾ドットが略均等な間隔で配置されていることにより、例えば、隣接する着弾ドットどうしの液体の浸透がつり合うことによって安定した形状の着弾ドットが形成されるので、例えば、固形分が非常に少ない、または、固形分を含まない浸透性の高い液体を用いた場合でも、面積評価の精度を向上させることができる。
また、本適用例において、評価対象とする着弾ドットと、該評価対象とする着弾ドットに隣接する着弾ドットとの物理量と、対応する吐出ノズル間の物理量との間に所定の閾値を超える差があった場合に、当該閾値を超える差があった着弾ドットの物理量測定値に所定の補正係数を掛けて補正することが有効であることを発明者は見出した。
したがって、本適用例によれば、光透過性の高い透明な液体や、固形分が少なく浸透性の高い液体を用いた場合でも、着弾ドットの面積を正確に評価することが可能な吐出量評価方法を提供することができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に記載の吐出量評価方法において、前記物理量が、間隔であることを特徴とする。
【００１０】
上記適用例において、着弾ドットの着弾位置がずれて、隣接する着弾ドットどうしの間隔が、対応する吐出ノズルどうしの間隔に対して大きく離れたり、小さく近づいたりした場合の着弾ドットの物理量が、所定の間隔で配置された場合に比べて大きくなるため、評価対象とする着弾ドットと、該評価対象とする着弾ドットに隣接する着弾ドットとの物理量と、対応する吐出ノズル間の物理量との間に所定の閾値を超える差があった場合に、当該閾値を超える差があった着弾ドットの物理量測定値に所定の補正係数を掛けて補正することが有効であることを発明者は見出した。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に記載の吐出量評価方法において、前記物理量が、面積であることを特徴とする。
【００１２】
本適用例において、着弾ドットの着弾位置がずれて、隣接する着弾ドットどうしの間隔が、対応する吐出ノズルどうしの間隔に対して大きく離れたり、小さく近づいたりした場合の着弾ドットの面積が、所定の間隔で配置された場合に比べて大きくなるため、その面積を補正する処理が必要となる。ここで、評価対象とする着弾ドットと、該評価対象とする着弾ドットに隣接する着弾ドットとの物理量と、対応する吐出ノズル間の物理量との間に所定の閾値を超える差があった場合に、当該閾値を超える差があった着弾ドットの面積測定値に所定の補正係数を掛けて補正することが有効であることを発明者は見出した。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に記載の吐出量評価方法において、前記評価対象とする前記着弾ドットと、その両側に隣接する前記着弾ドットとの間隔もしくは面積が、対応する前記吐出ノズルどうしの間隔に対して両方ともに大きい場合は、より間隔もしくは面積が大きく離れた方の着弾ドットに対してのみ前記補正する処理を実施することを特徴とする。
【００１４】
本適用例により、着弾ドットの面積を正確に評価することができることを発明者は見出した。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に記載の吐出量評価方法において、前記評価対象とする前記着弾ドットと、その両側に隣接する前記着弾ドットとの間隔もしくは面積が、対応する前記吐出ノズルどうしの間隔に対して、一方が離れ、他方が近い場合は、閾値に対して絶対量がより大きい方の着弾ドットに対してのみ前記補正する処理を実施することを特徴とする。
【００１６】
本適用例により、着弾ドットの面積を正確に評価することができることを発明者は見出した。
【００１７】
［適用例６］上記適用例に記載の吐出量評価方法において、前記評価対象とする前記着弾ドットと、その両側に隣接する前記着弾ドットとの間隔もしくは面積が、対応する前記吐出ノズルどうしの間隔に対して、一方が大きく、他方が小さい場合は、閾値に対して絶対量がより大きい方の着弾ドットに対して前記補正をする処理を実施することを特徴とする。
【００１８】
本適用例により、着弾ドットの面積を正確に評価することができることを発明者は見出した。
【００１９】
本適用例によれば、記録媒体のインク吸収層上に、液体の着弾ドットがマトリクス状に配置されたテストパターンを形成し、このテストパターンの着弾ドットの面積を評価するので、例えば、光透過性の高い透明な液体を用いた場合でも、平面視での各着弾ドットの外周部のコントラストが均一となって認識しやすくなるとともに、着弾ドットの着弾位置がずれた場合にその着弾位置ずれを認識しやすくなる。また、テストパターンの各着弾ドットが略均等な間隔で配置されていることにより、例えば、隣接する着弾ドットどうしの液体の浸透がつり合うことによって安定した形状の着弾ドットが形成されるので、例えば、固形分が非常に少ない、または、固形分を含まない浸透性の高い液体を用いた場合でも、面積評価の精度を向上させることができる。
また、本適用例において、着弾ドットの着弾位置がずれて、隣接する着弾ドットどうしの間隔が、対応する吐出ノズルどうしの間隔に対して大きく離れたり、小さく近づいたりした場合の着弾ドットの面積は、所定の間隔で配置された場合に比べて大きくなるため、その面積を補正する処理が必要となる。ここで、評価対象とする着弾ドットと、その両側に隣接する着弾ドットとの間隔が、対応する吐出ノズルどうしの間隔に対して両方ともに大きい場合は、より間隔が大きく離れた方の着弾ドットに対して補正する処理を実施し、対応する吐出ノズルどうしの間隔に対して両方ともに小さい場合は、より間隔が小さい方の着弾ドットに対して補正する処理を実施し、対応する記吐出ノズルどうしの間隔に対して、一方が大きく離れ、他方が小さく近い場合は、間隔が小さく近い方の着弾ドットに対して補正する処理を実施するのが有効であることを発明者は見出した。
したがって、本適用例によれば、光透過性の高い透明な液体や、固形分が少なく浸透性の高い液体を用いた場合でも、着弾ドットの面積を正確に評価することが可能な吐出量評価方法を提供することができる。
【００２０】
［適用例７］上記適用例に記載の吐出量評価方法において、前記評価対象とする前記着弾ドットと、その両側に隣接する前記着弾ドットとの間隔もしくは面積が、対応する前記吐出ノズルどうしの間隔に対して、一方が大きく、他方が小さい場合は、閾値に対して絶対量がより大きい方の着弾ドットに対して前記補正を実施することを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、着弾ドットの面積を正確に評価することができることを発明者は見出した。
【００２２】
［適用例８］上記適用例に記載の吐出量評価方法において、前記評価工程では、前記着弾ドットの画像を撮像する撮像処理と、前記画像を解析する解析処理とを行なうことにより前記物理量及び前記着弾位置を評価することが好ましい。
【００２３】
本適用例によれば、撮像された画像により着弾ドットの面積を評価するので、目視により面積を評価する場合に比べて、微小な着弾ドットに対してもその面積を高精度かつ効率よく評価することができる。
【００２４】
［適用例９］上記適用例に記載の吐出量評価方法において、前記液体は、光透過性の高い透明な液体であることを特徴とする。
【００２５】
本適用例によれば、カラーインクなどの視認が容易な液体により形成されたテストパターンを光学的に認識する従来の吐出量評価方法では視認または撮像が困難であった透明インクを用いた場合でも、テストパターンの視認または撮像が可能となり、液体の着弾面積を精度よく検出して、ノズルの液体吐出特性の安定化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】液滴吐出ヘッドの概略構成をノズル面から見た平面図、吹出し部は、液滴吐出ヘッドのノズルの吐出機構を模式的に示す正断面図。
【図３】本実施形態の吐出量評価方法で用いる記録媒体の一例を説明する部分正断面図。
【図４】本実施形態の吐出量評価方法で用いる記録媒体の一例を説明する部分正断面図。
【図５】液滴吐出装置が吐出量評価装置として機能するときの機能ブロック図。
【図６】本実施形態の吐出量評価方法を示すフローチャート。
【図７】吐出量評価方法において、記録媒体に形成するテストパターンを模式的に示すものであり、（ａ）はテストパターンの全体を示す平面図、（ｂ）は測定用ドットとダミードットとの位置関係を拡大して示す部分平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせて示している。
【００２８】
（液滴吐出装置）
まず、記録媒体に液体を吐出して記録物（印刷物）を形成する液滴吐出装置ＩＪについて図１に従って説明する。液滴吐出装置に関しては様々な種類の装置があるが、インクジェット法を用いた装置が好ましい。インクジェット法は微小な液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適している。
【００２９】
図１は、本実施形態に係る液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。
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。
【００３０】
図１において、液滴吐出装置ＩＪは、例えばインクジェット方式により記録媒体上に機能性の液体を液滴として吐出することにより所望の記録（印刷）パターンを形成する装置であり、本実施形態の吐出量評価方法を行うものでもある。
【００３１】
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。
【００３２】
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）から搬送される記録媒体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。
【００３３】
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、所定の機能性の液体を液滴として吐出する。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。
これより、液滴吐出装置ＩＪにより、カラーフィルター基板を製造するために、液滴吐出ヘッド２０から液体としてのカラーフィルター材料を液滴として吐出する構成例について説明する。即ち、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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個の吐出ノズル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。
【００３６】
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内の各色液体に圧力を発生させて、所定量の各色液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。
【００３７】
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、駆動素子としての圧電素子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体流路途中に形成された加圧室４に存在する各色液体を加圧する。この結果、加圧された各色液体は、液滴吐出ヘッド２０の底面部材８に穿設された吐出ノズル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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
コントロール装置（制御部）１０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の移動による記録媒体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、記録媒体Ｐ上の所定の位置にカラーフィルター材料（液体）の液滴を吐出する。
【００４１】
ところで、一般に、液滴吐出ヘッド２０には、各吐出ノズル間において液滴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２０による記録媒体Ｐへの吐出動作に先立ち、液滴吐出ヘッド２０の各吐出ノズルにおける液滴Ｌの吐出状況を検出するノズル検査を実施し、そのノズル検査結果に基づいて吐出ノズル間のバラツキを調整するようにしている。
【００４２】
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、複数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を取得するようにしている。また、本実施形態に係る液滴吐出ヘッド２０において、１回の吐出動作に基づく液滴Ｌの量が微小である場合には、各々のノズルから吐出した複数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もよい。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る。
【００４３】
液滴吐出装置ＩＪは、液滴吐出ヘッド２０の各ノズルにおける液滴Ｌの吐出量を評価する吐出量評価部５０を備えている。吐出量評価部５０の構成について、次に図面を参照しながら述べる。
【００４４】
〔吐出検査部〕
図３は液滴吐出装置ＩＪの吐出量評価部５０の構成を示す模式図である。
図３に示すように、本実施形態では、テスト用の記録媒体Ｐ及び吐出量評価部５０を用いて液体吐出ヘッド（２０）の吐出ノズルの吐出量を評価する。吐出量評価部５０は、図１に示す液滴吐出装置ＩＪにおいて、例えばキャリッジ１０４に取り付けることができる。
吐出量評価部５０は、撮像部１７１、光学系１７２、照明部１７３、吐出量評価部制御回路１７４、及び記憶部１７５を備えている。照明部１７３から射出された照明光の一部は、記録媒体Ｐに形成されたテストパターン（後述する）の表面で反射して、光学系１７２を経て撮像部１７１に入射するようになっている。
【００４５】
撮像部１７１は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラなどが用いられ、受光した光を電荷に変換する受光素子や、この電荷を読み出す電荷結合素子等を有している。光学系１７２は、単数または複数のレンズ群により構成されている。撮像部１７１により撮像される画像は、光学系１７２により撮像対象物に対して例えば６〜１０倍程度に拡大される。照明部１７３は、撮像対象物と撮像部１７１との間の光軸を環状に囲んだリング照明などにより構成されている。
【００４６】
吐出量評価回路１４は、撮像部１７１のオンオフを制御するとともに、光学系１７２の焦点距離や絞りの制御を行う。また、吐出量評価回路１４は、撮像部１７１の撮像結果を解析する機能も有している。詳述すると、吐出量評価回路１４は、撮像部１７１の電荷結合素子により読み出された電荷を電気信号として受け取り、この電気信号を記憶部１７５に画像データとして記憶させる。また、吐出量評価回路１４は、記憶部１７５に記憶された画像データを読出して解析し、解析結果を記憶部１７５に記憶させる。
【００４７】
次に、本実施形態の吐出量評価方法に用いる記録媒体Ｐについて図面に沿って詳細に説明する。図４は、本実施形態で用いる記録媒体Ｐの一例を模式的に説明するものであり、（ａ）は部分正断面図、（ｂ）は、（ａ）をさらに拡大してインク吸収層を模式的に説明する部分断面図である。
図４において、記録媒体Ｐは、基材４２と、基材４２上に積層させたインク吸収層４３とを有している。
【００４８】
インク吸収層４３は、例えばＰＶＡなどの透明な接合剤（バインダー：ｂｉｎｄｅｒ）４４に、シリカやアルミナなどの粒子を分散させることにより多数の空隙セル４５が形成されている。このインク吸収層４３の接合剤４４の表面は極めて平滑であるが、分散させたシリカやアルミナの粒子により数μｍオーダー若しくはそれよりも小さい多数の空隙セル４５が形成されていることにより、液体などの水分を透過し得る。インク吸収層４３は略均一な厚みになっており、インク吸収層４３の厚みは、液体の吐出量に応じて適宜設定される。例えば、吐出量が微量であるほど、インク吸収層４３の厚みを薄くすることにより吐出量評価の評価精度を高くすることができる。例えば、吐出量が数ピコリットル程度であれば、インク吸収層４３の厚みは１０μｍ程度であればよい。
【００４９】
基材４２は、吐出される液体のうちのインク吸収層４３に吸収される吸収成分を吸収しない材質のものである。例えば、基材４２には、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）などを用いることができる。
【００５０】
続いて、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪが行う液滴吐出ヘッド２０の吐出ノズルの吐出量評価方法について、図面を参照して説明する。図５は液滴吐出装置ＩＪが吐出量評価装置として機能するときの機能ブロック図である。
【００５１】
コントロール装置１０には、図５に示すように、バスラインで相互に接続されたＣＰＵ１１とメモリー１２、および駆動制御信号生成回路１３、吐出量評価回路１４が備えられている。
【００５２】
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、記録媒体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、ノズルと記録媒体Ｐとを相対移動し、記録媒体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。
【００５３】
コントロール装置１０では、ＣＰＵ１１は、メモリー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吐出ノズルの圧電素子２に印加され、液体供給装置１５から供給される所定の機能性を有する液体を各吐出ノズルから記録媒体（Ｐ）のインク吸収層（４３）に向けて吐出する。
【００５４】
吐出して記録媒体（Ｐ）に着弾した液体は、吐出量評価部５０を用いた後述する吐出量評価方法により、各ノズルから吐出された吐出量が把握され、吐出量を表すデータは吐出量評価回路１４に出力される。ＣＰＵ１１は、吐出量評価回路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ー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。
【００５５】
続いて、吐出量評価部５０が行う吐出量評価方法の具体的な処理について説明する。この処理は、メモリー１２に格納された処理プログラム（図５参照）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、メモリー１２をワーキングメモリーとして適宜使用して処理を実行する。
【００５６】
図６は、本実施形態の吐出量評価方法を示すフローチャートである。また、図７は、本実施形態の吐出量評価方法において、記録媒体Ｐに形成するテストパターンを模式的に示すものであり、（ａ）はテストパターンの全体を示す平面図、（ｂ）は測定用ドットとダミードットとの位置関係を拡大して示す部分平面図である。
本実施形態の吐出量評価方法において、液滴吐出装置ＩＪは、まず、図６のステップＳ１に示すように、キャリッジ移動装置１０６によりキャリッジ１０４を移動させて、液滴吐出ヘッド２０と記録媒体Ｐとを対向させる。
【００５７】
次に、液滴吐出ヘッド２０の吐出量評価を行うために、ステップＳ２において、液滴吐出ヘッド２０から記録媒体Ｐのインク吸収層４３上に液体を吐出してテストパターン７０を形成する。液体は、例えば、光透過性の高い透明インクを用いることができる。
本実施形態の吐出量評価におけるテストパターン７０は、図７に示すように、略等間隔で複数の着弾ドット（ダミードット７１及び測定用ドット８１）が縦横にマトリクス状に並んだパターンである。このテストパターン７０において、隣接する着弾ドット（ダミードット７１及び測定用ドット８１）どうしの間隔は、図２に示す液滴吐出ヘッド２０のノズルブロック２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの吐出ノズル２１〜３２における隣接するノズル間の間隔に対応している。
また、テストパターン７０の着弾ドットには、略等間隔で縦横複数並んで形成され、本実施形態の吐出量評価方法の評価対象となる測定用ドット８１と、その周囲を囲むように略等間隔で縦横複数並んで形成されたダミードット７１とがある。なお、図７では、測定用ドット８１を黒丸で示し、ダミードット７１を白丸で示しているが、これは測定用ドット８１とダミードット７１とを判別しやすくする便宜上のことであり、実際の着弾ドットの色合いを限定するものではない。
ダミードット７１は、紙面上横方向に間隔Ｄ１にて等間隔に形成された測定用ドット８１の整列方向の延長線上に、隣接する測定用ドット８１と間隔Ｄ３を空けて複数形成され、紙面上縦方向に間隔Ｄ２にて等間隔に配置された測定用ドット８１の延長線上に、隣接する測定用ドット８１と間隔Ｄ４をあけて複数形成されている。ここで、縦横に等間隔で複数形成された測定用ドット８１の隣接する測定用ドット８１どうしの間隔Ｄ１，Ｄ２と、測定用ドット８１と隣接するダミードット７１との間隔Ｄ３，Ｄ４とは、Ｄ１＝Ｄ３、及び、Ｄ２＝Ｄ４の関係が成り立っている。なお、測定用ドット８１どうしの縦横の間隔Ｄ１，Ｄ２の間隔は、例えばＤ１≧Ｄ２の関係になっている。
なお、図７においては、等間隔に着弾させた縦横３個ずつの測定用ドット８１を形成した例を図示しているが、これは、限られた紙面にて本発明の最小限の構成を説明する便宜上のことであり、図２に示す液滴吐出ヘッド２０のノズル数との整合はとれていないことを了承されたい。
【００５８】
上記したように、記録媒体Ｐのインク吸収層４３上に形成するテストパターン７０として、略等間隔にてマトリクス状に配置された測定用ドット８１を形成することにより、この測定用ドット８１の着弾面積を評価して行なう後述する吐出量評価において、正確な評価を行なうことができる。即ち、規則正しいマトリクス状のパターン配置となっていることにより、例えば、光透過性の高い透明な液体を用いた場合でも、平面視での各測定用ドット８１の外周部のコントラストが均一となって認識しやすくなるとともに、測定用ドット８１の着弾位置がずれた場合にその着弾位置ずれを認識しやすくなる。
また、テストパターン７０形成時に、隣接する測定用ドット８１の液体のインク吸収層４３への浸透がつり合うことによって安定した形状の測定用ドット８１が形成されるので、例えば、固形分が非常に少ない、または、固形分を含まない浸透性の高い液体を用いた場合でも、面積評価の精度を向上させることができる。
しかも、測定用ドット８１の周囲を囲むように略等間隔で縦横複数並んだダミードット７１が設けられていることにより、測定用ドット８１形成領域の最外郭に配置された測定用ドット８１の形状が、その内側に形成された測定用ドット８１と同様に安定して形成されるので、どの測定用ドット８１によっても高精度な吐出量評価を行なうことができる。
【００５９】
次に、テストパターン７０を解析して吐出量評価を行なう。
吐出量評価では、まず、ステップＳ３に示すように、テストパターン７０の吐出量評価対象となる着弾ドットとしての所定の測定用ドット８１の着弾面積測定を行なう。この着弾面積測定では、測定する測定用ドット８１の着弾位置を評価する処理を含む。詳細には、吐出量評価部５０の照明部１７３から記録媒体Ｐのテストパターン７０形成領域に光を射出し、吐出量評価部制御回路１７４により光学系１７２を制御してピント等を調整しながら、撮像部１７１により評価対象とする測定用ドット８１を撮像する。このときの撮像部１７１による撮像範囲としては、一つの測定用ドット８１のみが含まれる範囲であってもよく、また、複数の測定用ドット８１が含まれる範囲であってもよい。
撮像された測定用ドット８１の画像の電気信号は記憶部１７５に画像データとして記憶させる。
【００６０】
吐出量評価において、次に、ステップＳ４において、吐出量評価回路１４は、記憶部１７５に記憶された画像データを読出して解析し、必要に応じて着弾面積測定値を補正するための補正値を算出する。詳述すると、読み出した画像データにおいて、評価対象とした測定用ドット８１と、該評価対象とした測定用ドット８１に隣接する測定用ドット８１との間隔と、液滴吐出ヘッド２０の対応する吐出ノズル（図２において吐出ノズル２１〜３２のいずれかの吐出ノズル）間の間隔との間に所定の閾値を超える差があった場合に、その閾値を超える差があった評価対象とした測定用ドット８１の面積測定値に所定の補正係数を掛けて補正する。これは、隣接する測定用ドット８１どうしの間隔が所定の間隔よりも小さく近づいた場合、測定用ドット８１の液体がインク吸収層４３に浸透してく過程の早い段階で接触して混ざり合って浸透が加速されたり、逆に、隣接する測定用ドット８１どうしの間隔が所定の間隔よりも大きく離れた場合、隣接する測定用ドット８１形成過程の液体が互いに干渉し合うことなくインク吸収層４３内に浸透していくために広範囲に濡れ広がったりすることにより、評価対象とした測定用ドット８１の見かけ上の着弾面積が大きくなってしまうため、これを補正して本来の測定用ドット８１の吐出量に近似な値を得るために行なうものである。
【００６１】
本実施形態では、隣接する測定用ドット８１間の間隔が、対応する吐出ノズル間の間隔に対して所定の閾値を超えた差が認められた場合に、評価対象とした測定用ドット８１の両側に隣接する測定用ドット８１のうちのどちらの測定用ドット８１に対して着弾面積測定値を補正するかを、評価対象とした測定用ドット８１に対する間隔の大小によって決定する。即ち、評価対象とした測定用ドット８１と、その両側に隣接する測定用ドット８１との間隔が、対応する吐出ノズルどうしの間隔に対して両方ともに大きい場合には、より間隔が大きく離れた方の測定用ドット８１に対して上記した補正する処理を実施する。また、評価対象とした測定用ドット８１と、その両側に隣接する測定用ドット８１との間隔が、対応する吐出ノズルどうしの間隔に対して両方ともに小さい場合には、より間隔が小さく近い方の測定用ドット８１に対して上記した補正する処理を実施する。また、評価対象とした測定用ドット８１と、その両側に隣接する測定用ドット８１との間隔が、対応する吐出ノズルどうしの間隔に対して、一方が大きく離れ、他方が小さく近い場合には、他方の間隔が小さく近い方の測定用ドット８１に対して上記した補正する処理を実施する。
【００６２】
隣接する測定用ドット８１どうしの間隔が、対応する吐出ノズルどうしの間隔に対して大きく離れたり、小さく近づいたりした場合の測定用ドット８１の見かけ上の面積は、設計された所定の間隔で測定用ドット８１が配置された場合に比べて大きくなる。即ち、測定対象とする測定用ドット８１が、隣接する測定用ドット８１に対して近い場合には、着弾した液体が測定用ドット８１間のインク吸収層４３の空隙セル４５を短時間で埋めて、その後周辺のインク吸収層４３に浸透して広がり易くなる。また、測定対象とする測定用ドット８１が、隣接する測定用ドット８１に対して遠く離れた場合には、着弾した液体が隣接する測定用ドット８１どうしで規制されることなくインク吸収層４３内に滲むように広がり易くなる。
このような現象により、適正な間隔を設けて配置された測定用ドット８１よりも見かけ上の着弾面積が大きくなった測定用ドット８１は、両側に隣接する測定用ドット８１との設計値に対する間隔のずれ方の大小によって、どちらの測定用ドット８１に対して補正するか決定する本実施形態の吐出量評価方法により、本来の液体の吐出量に対応した測定用ドット８１面積値が求められることを発明者は見出した。
【００６３】
上記補正する処理により補正した測定用ドット８１の着弾面積データは、再び記憶部１７５に記憶される。
【００６４】
以上、説明した一連の吐出量評価方法によれば、光透過性の高い透明な液体や、固形分が少なく浸透性の高い液体を用いた場合でも、液体の着弾ドットの面積を正確に評価することが可能となるので、液滴吐出装置ＩＪによる画像記録の安定した品質の保持に寄与することができる。
【００６５】
以上、発明者によってなされた本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。
【００６６】
例えば、本発明の液滴（液体）吐出装置、及び、それを用いた吐出量評価方法は、インクジェット法による液滴吐出ヘッドとしてのインクジェットヘッドに備わる吐出ノズルにおいて格別な効果を奏するが、インクジェットに限らず、例えば、ディスペンサーやマイクロピペットなどの、他の吐出ノズル、及び、それを備えた液体吐出装置における吐出検査にも適用することができる。
【００６７】
また、上記実施形態では、液滴吐出ヘッド２０において、加圧室（キャビティー）４を加圧する加圧手段に圧電素子２を用いたが、他の方法でも良い。例えば、コイルと磁石とを用いて振動板３を変形させて加圧しても良い。他に、加圧室４内にヒーター配線を配置して、ヒーター配線を加熱することにより、液体を気化させたり、液体に含む気体を膨張させたりして加圧しても良い。他にも、静電気の引力及び斥力を用いて振動板３を変形させて加圧しても良い。
【００６８】
また、上記実施形態では、ＣＣＤなどの撮像部１７１により吐出量評価を行なう例を説明したが、吐出量評価用のテストパターン７０は肉眼でも認識することが可能である。肉眼の認識によっても、液滴吐出ヘッド２０のノズル目詰まりなどによるドット抜けの有無の判定などの吐出検査は十分に可能である。
【００６９】
また、上記の実施形態は、主として吐出量評価部を備えた液体吐出装置と、それを用いた液体吐出方法における吐出量評価方法について記載されているが、その中には、印刷装置、記録装置、液体の吐出装置、印刷方法、記録方法、液体の吐出方法、印刷システム、記録システム、コンピューターシステム、プログラム、プログラムを記憶した記憶媒体等の開示が含まれていることは言うまでもない。
【００７０】
また、一実施形態としてのプリンター等について上記のとおり説明したが、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
【００７１】
また、上記実施の形態においては、液滴吐出装置ＩＪ（インクジェットプリンター）の一例として、吐出ノズルを備えた液滴吐出ヘッド２０が記録媒体Ｐに対して所定方向に移動して吐出ノズルから液体を吐出する所謂シリアルプリンターを挙げたが、これに限定されるものではなく、例えば、吐出ノズルを備えた移動しないラインヘッドに対して、所定方向に移動する記録媒体に吐出ノズルから液体を吐出するラインプリンターであってもよい。
【符号の説明】
【００７２】
ＩＪ…液滴吐出装置、Ｐ…記録媒体、２…圧電素子、３…振動板、４…加圧室、１０…コントロール装置、１１…ＣＰＵ、１２…メモリー、１３…駆動制御信号生成回路、１４…吐出量評価回路、１５…液体供給装置、２０…液滴吐出ヘッド、２０Ｂ…ノズルブロック、２０Ｇ…ノズルブロック、２０Ｒ…ノズルブロック、２１〜３２…吐出ノズル、３４…接合剤、４２…基材、４３…インク吸収層、４５…多数の空隙セル、５０…吐出量評価部、７０…テストパターン、８１…測定用ドット、１０１…装置架台、１０２…ワークステージ、１０３…ステージ移動装置、１０４…キャリッジ、１０６…キャリッジ移動装置、１０８…第１タンク、１０９…第２タンク、１１０…第３タンク、１７１…撮像部、１７２…光学系、１７３…照明部、１７４…吐出量評価部制御回路、１７５…記憶部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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