(57)【要約】【課題】基板の厚みにばらつきがあっても、液滴が着弾する位置の精度を改善する。【解決手段】  吐出口２２と基板４０の着弾位置との間の距離が信号出力距離になるときに吐出信号を圧力発生部に入力し、液滴を吐出させる印刷方法であって、信号出力距離を、圧力発生部に吐出信号が入力されてから、液滴が基準高さの位置に到達するまでの基準飛行時間に、基準遅延時間が加算された移動時間と、相対移動速度との積の値に設定し、基板の高さを測定して基準高さとの差である誤差距離を吐出液が飛行する誤差飛行時間を求め、測定値が基準高さの位置よりも高い場合は、基準遅延時間に誤差飛行時間を加算して実際遅延時間とし、測定値が基準高さの位置よりも低い場合は、基準遅延時間から誤差飛行時間を差し引いて実際遅延時間とし、吐出信号を実際遅延時間遅らせて圧力発生部に入力する。【選択図】図２
2014151263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に吐出液が配置される吐出室と、前記吐出室に接続された吐出口と、前記吐出室内の前記吐出液に圧力を印加して前記吐出液の液滴を前記吐出口から吐出させる圧力発生部とをそれぞれ有する複数の単位吐出部を含む吐出部と、
前記吐出部の下方に配置され、上方を向いた載置面に基板が配置される基板配置台と、
前記吐出部と前記基板配置台とを前記載置面と平行な移動方向に、予め設定された相対移動速度で相対移動させる相対移動部と、
一の前記単位吐出部の前記吐出口と、前記載置面に配置された前記基板の着弾位置との間の前記移動方向に沿った距離を測定する距離測定部と、
前記距離測定部で測定された前記距離を、予め設定された信号出力距離と比較して、その誤差がゼロと判断されると吐出信号を出力する制御部とを有し、
各前記単位吐出部の前記圧力発生部は、前記吐出信号が入力されると、前記液滴を吐出するように構成された印刷装置であって、
前記載置面と平行な基準面からの、前記載置面に配置された前記基板の表面の高さを測定する高さ測定部と、
基準遅延時間が設定された少なくとも一つの遅延回路とを有し、
少なくとも一つの前記遅延回路は前記一の単位吐出部に設けられ、
前記信号出力距離は、前記単位吐出部の前記圧力発生部に前記吐出信号が入力されてから、当該前記単位吐出部の前記吐出口から吐出された液滴が、予め設定された前記基準面からの基準高さの位置に到達するまでの基準飛行時間に、前記一の単位吐出部の前記遅延回路に設定された前記基準遅延時間が加算された移動時間と、前記相対移動速度との積の値に設定され、
前記一の単位吐出部の前記遅延回路は、前記高さ測定部の測定値と、前記基準高さの位置との差である誤差距離を前記吐出液が飛行する誤差飛行時間を求め、前記測定値が前記基準高さの位置よりも高い場合は、前記基準遅延時間に前記誤差飛行時間を加算して実際遅延時間とし、前記測定値が前記基準高さの位置よりも低い場合は、前記基準遅延時間から前記誤差飛行時間を差し引いて実際遅延時間とし、前記制御部から出力された前記吐出信号を前記実際遅延時間遅らせて、前記一の単位吐出部の前記圧力発生部に入力するように構成された印刷装置。
【請求項２】
前記遅延回路を複数有し、
各前記遅延回路は、それぞれ異なる前記単位吐出部に設けられ、
各前記単位吐出部の前記遅延回路は、それぞれ別個に前記実際遅延時間を算出し、前記制御部から出力された前記吐出信号をそれぞれ別個に算出した前記実際遅延時間遅らせて、当該前記単位吐出部の前記圧力発生部に入力するように構成された請求項１記載の印刷装置。
【請求項３】
各前記遅延回路の前記基準遅延時間には、前記吐出口が配置された直線と、前記載置面と平行で前記移動方向に対して直角な方向との間の傾斜角度に応じた傾斜遅れ時間が含まれる請求項２記載の印刷装置。
【請求項４】
内部に吐出液が配置される吐出室と、前記吐出室に接続された吐出口と、吐出信号が入力されると前記吐出室内の前記吐出液に圧力を印加して前記吐出液の液滴を前記吐出口から吐出させる圧力発生部とをそれぞれ有する複数の単位吐出部を含む吐出部と、
前記吐出部の下方に配置され、上方を向いた載置面に基板が配置される基板配置台と、
を有する印刷装置を用いて、
予め前記吐出部と前記基板配置台との間の相対移動速度と、信号出力距離とを設定しておき、
前記吐出部と前記基板配置台とを前記載置面と平行な移動方向に、前記相対移動速度で相対移動させながら、一の前記単位吐出部の前記吐出口と前記載置面に配置された前記基板の着弾位置との間の前記移動方向に沿った距離を測定し、測定された前記距離を、前記信号出力距離と比較して、その誤差をゼロと判断すると前記吐出信号を各前記単位吐出部の前記圧力発生部に入力して前記液滴を吐出させ、前記基板の前記着弾位置に着弾させる印刷方法であって、
前記吐出部と前記基板配置台とを相対移動させる前に、
少なくとも前記一の単位吐出部に基準遅延時間を設定し、前記載置面と平行な基準面からの基準高さを設定し、
前記信号出力距離を、前記単位吐出部の前記圧力発生部に前記吐出信号が入力されてから、当該前記単位吐出部の前記吐出口から吐出された液滴が、前記基準高さの位置に到達するまでの基準飛行時間に、前記一の単位吐出部に設定された前記基準遅延時間が加算された移動時間と、前記相対移動速度との積の値に設定し、
前記載置面と平行な基準面からの、前記載置面に配置された基板の表面の高さを測定して測定値を求めておき、
前記吐出部と前記基板配置台とを相対移動させるときには、前記誤差をゼロと判断した後、前記吐出信号を前記一の単位吐出部の前記圧力発生部に入力する前に、測定した前記基板の表面の高さの値と前記基準高さの位置との差である誤差距離を前記吐出液が飛行する誤差飛行時間を求め、前記測定値が前記基準高さの位置よりも高い場合は、前記基準遅延時間に前記誤差飛行時間を加算して実際遅延時間とし、前記測定値が前記基準高さの位置よりも低い場合は、前記基準遅延時間から前記誤差飛行時間を差し引いて実際遅延時間とし、前記吐出信号を前記実際遅延時間遅らせる印刷方法。
【請求項５】
前記吐出部と前記基板配置台とを相対移動させる前に、
各前記単位吐出部毎に、前記基準遅延時間をそれぞれ設定し、前記実際遅延時間をそれぞれ算出しておき、
前記吐出部と前記基板配置台とを相対移動させるときには、前記誤差をゼロと判断した後、前記吐出信号を各前記単位吐出部の前記圧力発生部に入力する前に、それぞれ別個に算出した前記実際遅延時間、前記吐出信号を遅らせる請求項４記載の印刷方法。
【請求項６】
各前記単位吐出部毎に設定する前記基準遅延時間には、前記吐出口が配置された直線と、前記載置面と平行で前記移動方向に対して直角な方向との間の傾斜角度に応じた傾斜遅れ時間を含ませる請求項５記載の印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置、印刷方法に係り、特に産業用インクジェット印刷技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、インクジェット方式の印刷装置は、真空装置などを使わずに安価に成膜する技術として注目されており、液晶表示装置のカラーフィルタや有機ＥＬ発光装置の発光層、ナノメタルインクによる微細配線の形成工程などに使用されている。
【０００３】
しかし、従来の印刷装置では、吐出部と基板配置台とを相対移動させながら、吐出部から液滴を吐出させると、基板間で基板の厚みが異なるときには、吐出口と基板表面との間の間隔が異なるため、液滴が異なる位置に着弾してしまうという問題があった。
【０００４】
基板の厚みの基板間のばらつきは±１０％程度と言われており、例えば０．５ｍｍ厚の基板では最大０．１ｍｍの差がある。吐出速度（液滴の飛行速度）が４ｍ／ｓとすると、液滴が０．１ｍｍの距離を移動する時間は２５μｓである。従って、基板配置台の移動速度が１ｍ／ｓのときには、液滴が着弾する位置のずれは２５μｍとなってしまう。
特にＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）の作成工程では、液滴が着弾する位置の数μｍの誤差は許容できない問題である。
【０００５】
特許文献１では、吐出部を上下移動させて吐出口と基板表面との相対位置を補正する技術が開示されているが、上下移動機構を追加すると装置構成が複雑になるという不都合があった。また、基板の大型化に伴って吐出部が大型になると、大型の吐出部を基板の厚みの誤差量だけ微小移動させることは困難であった。
特許文献２では、吐出部製作時の誤差補正技術が開示されているが、基板の厚みの誤差を補正することはできなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１５２８５６号公報
【特許文献２】特開平８−１１８６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、基板間で基板の厚みにばらつきがあっても、液滴が着弾する位置の精度を改善できる印刷装置と印刷方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、内部に吐出液が配置される吐出室と、前記吐出室に接続された吐出口と、前記吐出室内の前記吐出液に圧力を印加して前記吐出液の液滴を前記吐出口から吐出させる圧力発生部とをそれぞれ有する複数の単位吐出部を含む吐出部と、前記吐出部の下方に配置され、上方を向いた載置面に基板が配置される基板配置台と、前記吐出部と前記基板配置台とを前記載置面と平行な移動方向に、予め設定された相対移動速度で相対移動させる相対移動部と、一の前記単位吐出部の前記吐出口と、前記載置面に配置された前記基板の着弾位置との間の前記移動方向に沿った距離を測定する距離測定部と、前記距離測定部で測定された前記距離を、予め設定された信号出力距離と比較して、その誤差がゼロと判断されると吐出信号を出力する制御部とを有し、各前記単位吐出部の前記圧力発生部は、前記吐出信号が入力されると、前記液滴を吐出するように構成された印刷装置であって、前記載置面と平行な基準面からの、前記載置面に配置された前記基板の表面の高さを測定する高さ測定部と、基準遅延時間が設定された少なくとも一つの遅延回路とを有し、少なくとも一つの前記遅延回路は前記一の単位吐出部に設けられ、前記信号出力距離は、前記単位吐出部の前記圧力発生部に前記吐出信号が入力されてから、当該前記単位吐出部の前記吐出口から吐出された液滴が、予め設定された前記基準面からの基準高さの位置に到達するまでの基準飛行時間に、前記一の単位吐出部の前記遅延回路に設定された前記基準遅延時間が加算された移動時間と、前記相対移動速度との積の値に設定され、前記一の単位吐出部の前記遅延回路は、前記高さ測定部の測定値と、前記基準高さの位置との差である誤差距離を前記吐出液が飛行する誤差飛行時間を求め、前記測定値が前記基準高さの位置よりも高い場合は、前記基準遅延時間に前記誤差飛行時間を加算して実際遅延時間とし、前記測定値が前記基準高さの位置よりも低い場合は、前記基準遅延時間から前記誤差飛行時間を差し引いて実際遅延時間とし、前記制御部から出力された前記吐出信号を前記実際遅延時間遅らせて、前記一の単位吐出部の前記圧力発生部に入力するように構成された印刷装置である。
本発明は印刷装置であって、前記遅延回路を複数有し、各前記遅延回路は、それぞれ異なる前記単位吐出部に設けられ、各前記単位吐出部の前記遅延回路は、それぞれ別個に前記実際遅延時間を算出し、前記制御部から出力された前記吐出信号をそれぞれ別個に算出した前記実際遅延時間遅らせて、当該前記単位吐出部の前記圧力発生部に入力するように構成された印刷装置である。
本発明は印刷装置であって、各前記遅延回路の前記基準遅延時間には、前記吐出口が配置された直線と、前記載置面と平行で前記移動方向に対して直角な方向との間の傾斜角度に応じた傾斜遅れ時間が含まれる印刷装置である。
本発明は、内部に吐出液が配置される吐出室と、前記吐出室に接続された吐出口と、吐出信号が入力されると前記吐出室内の前記吐出液に圧力を印加して前記吐出液の液滴を前記吐出口から吐出させる圧力発生部とをそれぞれ有する複数の単位吐出部を含む吐出部と、前記吐出部の下方に配置され、上方を向いた載置面に基板が配置される基板配置台と、を有する印刷装置を用いて、予め前記吐出部と前記基板配置台との間の相対移動速度と、信号出力距離とを設定しておき、前記吐出部と前記基板配置台とを前記載置面と平行な移動方向に、前記相対移動速度で相対移動させながら、一の前記単位吐出部の前記吐出口と前記載置面に配置された前記基板の着弾位置との間の前記移動方向に沿った距離を測定し、測定された前記距離を、前記信号出力距離と比較して、その誤差をゼロと判断すると前記吐出信号を各前記単位吐出部の前記圧力発生部に入力して前記液滴を吐出させ、前記基板の前記着弾位置に着弾させる印刷方法であって、前記吐出部と前記基板配置台とを相対移動させる前に、少なくとも前記一の単位吐出部に基準遅延時間を設定し、前記載置面と平行な基準面からの基準高さを設定し、前記信号出力距離を、前記単位吐出部の前記圧力発生部に前記吐出信号が入力されてから、当該前記単位吐出部の前記吐出口から吐出された液滴が、前記基準高さの位置に到達するまでの基準飛行時間に、前記一の単位吐出部に設定された前記基準遅延時間が加算された移動時間と、前記相対移動速度との積の値に設定し、前記載置面と平行な基準面からの、前記載置面に配置された基板の表面の高さを測定して測定値を求めておき、前記吐出部と前記基板配置台とを相対移動させるときには、前記誤差をゼロと判断した後、前記吐出信号を前記一の単位吐出部の前記圧力発生部に入力する前に、測定した前記基板の表面の高さの値と前記基準高さの位置との差である誤差距離を前記吐出液が飛行する誤差飛行時間を求め、前記測定値が前記基準高さの位置よりも高い場合は、前記基準遅延時間に前記誤差飛行時間を加算して実際遅延時間とし、前記測定値が前記基準高さの位置よりも低い場合は、前記基準遅延時間から前記誤差飛行時間を差し引いて実際遅延時間とし、前記吐出信号を前記実際遅延時間遅らせる印刷方法である。
本発明は印刷方法であって、前記吐出部と前記基板配置台とを相対移動させる前に、各前記単位吐出部毎に、前記基準遅延時間をそれぞれ設定し、前記実際遅延時間をそれぞれ算出しておき、前記吐出部と前記基板配置台とを相対移動させるときには、前記誤差をゼロと判断した後、前記吐出信号を各前記単位吐出部の前記圧力発生部に入力する前に、それぞれ別個に算出した前記実際遅延時間、前記吐出信号を遅らせる印刷方法である。
本発明は印刷方法であって、各前記単位吐出部毎に設定する前記基準遅延時間には、前記吐出口が配置された直線と、前記載置面と平行で前記移動方向に対して直角な方向との間の傾斜角度に応じた傾斜遅れ時間を含ませる印刷方法である。
【発明の効果】
【０００９】
基板の厚みに応じて液滴を吐出させるタイミングを変更できるので、基板表面の着弾位置に液滴を正確に着弾させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の印刷装置の一例の平面図
【図２】本発明の印刷装置の一例の側面図
【図３】吐出部の内部構成図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜印刷装置の構造＞
本発明の印刷装置の構造を説明する。
図１は本発明の印刷装置１０の一例の平面図、図２は同側面図である。
印刷装置１０は、台座１１と、台座１１上に配置され、上方を向いた載置面４４に基板４０が配置される基板配置台１２と、基板配置台１２の上方に配置された一乃至複数の吐出部２０1〜２０4と、吐出部２０1〜２０4と基板配置台１２とを載置面４４と平行な移動方向４２に、予め設定された相対移動速度で相対移動させる相対移動部１４とを有している。
【００１２】
相対移動部１４は、ここではリニアモータであり、直線状のレール１４ａと、レール１４ａに移動可能に取り付けられた移動部材１４ｂとを有している。レール１４ａには複数の固定電磁石（不図示）が長手方向に沿って並んで設けられ、移動部材１４ｂには可動磁石（不図示）が設けられている。
【００１３】
レール１４ａは台座１１の上方を向いた面に水平に固定されている。レール１４ａに設けられた固定電磁石の磁極が長手方向に沿って交互に変化されると、固定電磁石から可動磁石にかかる磁力により、移動部材１４ｂはレール１４ａの長手方向に沿って移動されるようになっている。
【００１４】
基板配置台１２は、載置面４４が水平にされた状態で、移動部材１４ｂに固定されている。移動部材１４ｂがレール１４ａの長手方向に沿って移動されると、基板配置台１２も移動部材１４ｂと一緒にレール１４ａの長手方向に沿って移動される。すなわち、ここでは移動方向４２はレール１４ａの長手方向と平行な方向である。
【００１５】
各吐出部２０1〜２０4の構造は互いに同じであり、符号２０1の吐出部で代表して説明する。
図３は一の吐出部２０1の内部構成図である。
【００１６】
一の吐出部２０1は、筐体２８と、筐体２８の内側に配置された複数の単位吐出部２９1〜２９nとを有している。各単位吐出部２９1〜２９nの構造は互いに同じであり、符号２９1の単位吐出部で代表して説明する。なお、図３の図面上では、符号２９1の単位吐出部の構成部材に符号を付し、他の単位吐出部２９2〜２９nの構成部材には符号の表記を省略する。
【００１７】
単位吐出部２９1は、内部に吐出液が配置される吐出室２１と、吐出室２１に接続された吐出口２２と、吐出室２１内の吐出液に圧力を印加して吐出液の液滴を吐出口２２から吐出させる圧力発生部２３とを有している。
【００１８】
吐出室２１には吐出液が蓄液されたインクタンク２５が接続され、インクタンク２５から吐出室２１内に吐出液が供給されると、吐出室２１内は吐出液で充満されるようになっている。図３の符号４１は吐出室２１内に供給され、充満される途中の吐出液を示している。
【００１９】
本実施形態では、圧力発生部２３は、吐出室２１の壁面の一部に設けられた弾性部材２３ａと、吐出室２１の外側に弾性部材２３ａに接触して配置された圧電素子２３ｂとを有している。
圧電素子２３ｂにパルス状の電気信号である吐出信号が入力されると、圧電素子２３ｂは膨張して、弾性部材２３ａを吐出室２１の内側に向かって押圧し、弾性部材２３ａは変形して吐出室２１内の圧力を増大させ、吐出室２１内に充満された吐出液４１は吐出口２２から液滴となって吐出されるようになっている。
【００２０】
なお、圧力発生部２３は、吐出信号が入力されると吐出液４１に圧力をかけて吐出口２２から液滴を吐出できるならば上記構成に限定されず、吐出信号が入力されると発熱して吐出液４１に気泡を発生させ、気泡の圧力で吐出液４１の液滴を吐出口２２から吐出させるように構成してもよい。
【００２１】
図２を参照し、台座１１上の二本のレール１４ａで挟まれた範囲の外側には、支柱１６ａが立設されている。図１では支柱１６ａの図示を省略している。支柱１６ａの上端は基板配置台１２の載置面４４の高さに基板４０の厚みを見込んだ高さより高く延ばされており、支柱１６ａの上端には細長のヘッド保持部材１６ｂが水平に固定されている。
【００２２】
各吐出部２０1〜２０4は、吐出口２２が設けられた面を下方に向けて、ヘッド保持部材１６ｂに固定されており、各吐出部２０1〜２０4の下方を向いた面は、基板配置台１２の載置面４４の高さに基板４０の厚みを見込んだ高さより高くされている。
【００２３】
そのため、基板配置台１２を基板４０と一緒にレール１４ａに沿って移動させても、基板４０は吐出部２０1〜２０4と衝突せずに、吐出部２０1〜２０4の下方を通過できるようになっており、吐出口２２から吐出された液滴は吐出口２２と基板４０表面との間の空間を飛行して、基板４０の表面に着弾できるようになっている。
【００２４】
基板４０の表面には、液滴が着弾すべき着弾位置が予め定められており、各着弾位置は、基板４０の基準点を基準にして表すことができる。例えば、基準点を原点とし、互いに直交する二直線のうち、一方をＸ軸、他方をＹ軸とすると、各着弾地点の位置は、基板４０の表面上で、Ｘ−Ｙ座標系のＸ座標とＹ座標とで表すことができる。
【００２５】
基板配置台１２の載置面４４にも、基板配置台１２の基準点を原点として座標が設定されており、基板４０が載置面４４に載せられると、基板４０表面の座標と、載置面４４の座標とが関連づけられる。
【００２６】
また、台座１１上にも基準点が設定され、台座１１上の位置にも座標が定められている。以下では、台座１１の基準点を原点とし、基板４０の台座１１に対する相対的な移動方向４２に沿った方向をＹ軸方向とし、載置面４４と平行でそのＹ軸方向と直交する方向をＸ軸方向とする。
図１を参照し、各吐出部２０1〜２０4の吐出口２２が配置された直線は台座１１のＸ軸方向に対して所定角度（ゼロを含む）傾斜されている。
【００２７】
印刷装置１０は、一の単位吐出部（ここでは符号２９1の単位吐出部）の吐出口２２と載置面４４に配置された基板４０の先頭（移動方向４２の最も終点側）の着弾位置との間の移動方向４２に沿った距離を測定する距離測定部１５と、距離測定部１５で測定された距離を、予め設定された信号出力距離と比較して、その誤差がゼロと判断されると吐出信号を出力する制御部１７とを有している。
【００２８】
なお、距離測定部１５で測定された距離は符号付きの距離であり、例えば基板４０の先頭の着弾位置が一の単位吐出部２９1の吐出口２２より移動方向４２の始点側に位置する場合には正の符号を付し、終点側に位置する場合には負の符号を付して区別する。
【００２９】
本実施形態では、距離測定部１５は、符号表示装置１５ａと符号読取装置１５ｂとを有している。
符号表示装置１５ａは、細長の表示板１５ａ1と、表示板１５ａ1の表面に長手方向に沿って等間隔に設けられた複数の符号線１５ａ2とを有しており、符号線１５ａ2の表面の光反射率と、隣り合う二本の符号線１５ａ2の間の部分の光反射率とは異なるようにされている。
【００３０】
符号読取装置１５ｂは、ここでは入射する光の光量を測定する受光素子である。符号線１５ａ2と対面するときと、隣り合う二本の符号線１５ａ2の間の部分と対面するときとでは、符号読取装置１５ｂが測定する光量は異なるようになっている。
【００３１】
符号表示装置１５ａと符号読取装置１５ｂのいずれか一方は吐出部２０1〜２０4に対して静止され、他方は基板配置台１２に対して静止されており、吐出部２０1〜２０4と基板配置台１２との間の移動方向４２に沿った相対移動距離は、符号表示装置１５ａと符号読取装置１５ｂとの間の移動方向４２に沿った相対移動距離と等しくされている。
【００３２】
ここでは、符号表示装置１５ａの表示板１５ａ1は長手方向を移動方向４２と平行にされて台座１１上に固定され、符号読取装置１５ｂは表示板１５ａ1の表面と対向して基板配置台１２に固定されている。
【００３３】
基板配置台１２を、移動方向４２に沿って相対移動させると、符号読取装置１５ｂは複数の符号線１５ａ2上を通過し、通過個数に応じた光量の大小を検出して、通過した符号線１５ａ2の個数が求められ、求められた個数から移動方向４２に沿った相対移動距離が求められる。
【００３４】
なお、距離測定部１５の構造は上述の構成に限定されず、例えば符号線１５ａ2は磁石であり、符号読取装置１５ｂは磁気検出素子であり、符号読取装置１５ｂが磁気強度の大小を検出して相対移動距離を求めるように構成してもよい。
【００３５】
台座１１上には移動開始位置が設けられ、基板配置台１２が移動開始位置に配置されたときの、載置面４４の座標と台座１１上の座標とは関係づけられており、吐出部２０1〜２０4と基板配置台１２とが相対移動するとき、符号読取装置１５ｂで求められた相対移動距離から、一の単位吐出部２９1の吐出口２２と載置面４４に配置された基板４０の先頭の着弾位置との間の距離が測定されるようになっている。
【００３６】
制御部１７は、符号読取装置１５ｂに接続され、符号読取装置１５ｂで測定された距離の値が入力されるようになっており、測定された距離の値を予め設定された信号出力距離と比較して、その誤差の絶対値が所定の値よりも小さくなると、ゼロと判断して、吐出信号を出力するようになっている。
【００３７】
本発明の印刷装置１０は、載置面４４と平行な基準面からの、載置面４４に配置された基板４０の表面の高さを測定する高さ測定部１８と、基準遅延時間Ｔdが設定された少なくとも一つの遅延回路２７とを有している。ここでは基準面は載置面４４である。
【００３８】
高さ測定部１８は、ここでは接触式変位センサであり、同軸状に配置された一次コイルと第一、第二の二次コイルと、これらのコイルの中心軸線に沿って挿入された磁芯とを有している。
高さ測定部１８は、コイルの中心軸線が鉛直に向く向きで、基板配置台１２の載置面４４より高い位置に配置され、磁芯の下端は載置面４４に配置された基板４０の表面に直角に接触できるようにされている。
【００３９】
高さ測定部１８の一次コイルに交流電流が流されながら、磁芯の下端が基板４０の表面と接触すると、磁芯の変位量に応じて、第一、第二の二次コイルに誘起される電圧に電圧差が生じ、この電圧差から磁芯の変位量、すなわち基板４０の表面の高さが求まるようになっている。
【００４０】
なお、本発明の印刷装置１０の高さ測定部１８は、基板４０の表面の高さを測定できるならば、上記構成に限定されず、光や磁界を基板４０に照射して基板４０の表面の高さを測定する非接触式変位センサであってもよいが、接触式変位センサの方が基板４０の材質に依らずに測定できるため好ましい。
【００４１】
本実施形態では、印刷装置１０は遅延回路２７を複数有しており、各遅延回路２７はそれぞれ異なる単位吐出部２９1〜２９nに設けられている。
各単位吐出部２９1〜２９nの遅延回路２７は、ここでは基準遅延時間Ｔdが記憶された記憶部２７ｂと、入力された電気信号を遅延させる回路部２７ａとをそれぞれ有している。
各単位吐出部２９1〜２９nの記憶部２７ｂに記憶された基準遅延時間Ｔdには、吐出口２２が配置された直線と、台座１１のＸ軸方向との間の傾斜角度θ（ゼロを含む）に応じた傾斜遅れ時間が含まれている。
【００４２】
すなわち、各吐出部２０1〜２０4では、互いに隣り合う二つの吐出口２２のうち移動方向４２の終点側の吐出口２２の基準遅延時間は、始点側の吐出口２２の基準遅延時間に比べて、互いに隣り合う二つの吐出口２２の中心間距離にｓｉｎθを積算した距離と、予め設定された相対移動速度との積の値だけ長くされている。
【００４３】
本発明では、上述の信号出力位置は、各単位吐出部２９1〜２９nの圧力発生部２３に吐出信号が入力されてから、その単位吐出部２９1〜２９nの吐出口２２から吐出された液滴が、予め設定された基準面からの基準高さの位置に到達するまでの基準飛行時間Ｔfに、一の単位吐出部２９1の遅延回路２７に設定された基準遅延時間Ｔdが加算された移動時間（Ｔf＋Ｔd）と、予め設定された相対移動速度との積の値に設定されている。
【００４４】
従って、仮に制御部１７から出力された吐出信号が基準遅延時間Ｔdだけ遅延して一の単位吐出部２９1の圧力発生部２３に入力されると、一の単位吐出部２９1の吐出口２２から吐出された液滴は、基板４０上の先頭の着弾位置がその吐出口２２の真下に到達する時刻に、基準高さの位置に到達することになり、従って、基板４０表面の高さが基準高さの位置よりも高い場合は、液滴は先頭の着弾位置より前方（移動方向４２の終点側）に着弾し、基板４０表面の高さが基準高さの位置よりも低い場合は、液滴は先頭の着弾位置より後方（移動方向４２の始点側）に着弾してしまう。
【００４５】
各単位吐出部２９1〜２９nの回路部２７ａは、制御部１７と高さ測定部１８とにそれぞれ接続され、制御部１７で出力された吐出信号と、高さ測定部１８で測定された基板４０の厚みの値とがそれぞれ入力されるようになっている。
また、回路部２７ａには、上述の基準高さの位置と、吐出速度（液滴の飛行時間）とが予め設定されている。
【００４６】
各単位吐出部２９1〜２９nの回路部２７ａはそれぞれ別個に、記憶部２７ｂに記憶された基準遅延時間Ｔdをそれぞれ読み出し、高さ測定部１８の測定値と基準高さの位置との差である誤差距離を、液滴が飛行する誤差飛行時間ΔＴfを求め、高さ測定部１８の測定値が基準高さの位置よりも高い場合は、基準遅延時間Ｔdに誤差飛行時間ΔＴfを加算して実際遅延時間（Ｔd＋ΔＴf）とし、測定値が基準高さの位置よりも低い場合は、基準遅延時間Ｔdから誤差飛行時間ΔＴfを差し引いて実際遅延時間（Ｔd−ΔＴf）とし、制御部１７から出力された吐出信号をそれぞれ別個に算出した実際遅延時間だけ遅らせて、当該単位吐出部２９1〜２９nの圧力発生部２３に入力するように構成されている。
【００４７】
なお、本実施形態では、印刷装置１０には、誤差飛行時間ΔＴfが基準遅延時間Ｔdより長くなり、実際遅延時間が負になる場合（Ｔd−ΔＴf＜０）には、警報を出して印刷装置１０の動作を停止させる警報装置（不図示）が設けられている。
【００４８】
＜印刷方法＞
本発明の印刷方法を上述の印刷装置１０を用いて説明する。
ここでは第一の実施例として厚みが０．５５ｍｍの基板４０を使用し、第二の実施例として厚みが０．４５ｍｍの基板を使用する。
【００４９】
（準備工程）
ここでは、基板４０の表面には液滴が着弾すべき着弾位置が行列状に互いに等間隔に配置されている。すなわち、各着弾位置は、基板４０の表面上で、互いに平行な複数の第一の直線と、第一の直線に対して直角で互いに平行な第二の直線とが交差する位置に配置されている。
基板４０を、第一の直線が台座１１のＹ軸と平行になり、第二の直線が台座１１のＸ軸と平行になるように、基板配置台１２の載置面４４上に配置する。
【００５０】
図１を参照し、各吐出部２０1〜２０4の吐出口２２が配置された直線は台座１１のＸ軸に対して所定角度（ゼロを含む）傾斜され、隣り合う二つの吐出口２２のＸ軸方向の中心間距離は、基板４０の着弾位置のＸ軸方向の中心間距離と同じにされている。第一、第二の実施例では、各吐出部２０1〜２０4の吐出口２２が配置された直線の台座１１のＸ軸に対する傾斜角度をゼロとする。
【００５１】
基板４０の各着弾位置の中心を、吐出口２２の中心を通り移動方向４２（Ｙ軸方向）と平行な直線上にそれぞれ位置させる。
基板４０を載置面４４上に配置した後、基板配置台１２を台座１１上の移動開始位置に移動させ、静止させる。なお、基板配置台１２を移動開始位置に静止させた後、基板４０を載置面４４上に配置してもよい。
【００５２】
吐出部２０1〜２０4と基板配置台１２との間の相対移動速度を予め設定しておく。第一、第二の実施例では、相対移動速度を１ｍ／ｓに設定する。
【００５３】
また、各単位吐出部２９1〜２９nの回路部２７ａに基準高さの位置と液滴の飛行速度とを設定し、記憶部２７ｂに基準遅延時間Ｔdを設定しておく。基準高さの位置は、載置面４４と吐出口２２との間の高さに設定する。基準遅延時間Ｔdは誤差飛行時間ΔＴfを見込んだ値に設定する。第一、第二の実施例では、載置面４４の高さをゼロ、吐出口２２の高さを４０．５ｍｍとし、基準高さの位置を０．５ｍｍに設定する。また、液滴の飛行速度を４ｍ／ｓ、基準遅延時間Ｔdを０．１ｍｓに設定する。
【００５４】
また、信号出力距離を、圧力発生部２３に吐出信号が入力されてから、吐出口２２から吐出された液滴が、予め設定された基準高さの位置に到達するまでの基準飛行時間Ｔfに、一の単位吐出部２９1の遅延回路２７に設定された基準遅延時間Ｔdが加算された移動時間（Ｔf＋Ｔd）と、予め設定した相対移動速度との積の値に設定しておく。第一、第二の実施例では、基準飛行時間Ｔfを１０ｍｓとし、信号出力距離を１０．１ｍｍに設定する。
【００５５】
高さ測定部１８を動作させ、載置面４４に配置された基板４０の表面の高さを測定する。第一の実施例では、高さ測定部１８の測定値は０．５５ｍｍであり、第二の基板の実施例では、０．４５ｍｍである。
【００５６】
なお、ここでは基板４０を載置面４４に配置した状態で基板４０の表面の高さを測定したが、載置面４４に配置する前に基板４０の厚みを測定し、載置面４４の高さに測定した基板４０の厚みを加算して、基板４０の表面の高さを求めてもよい。
【００５７】
（印刷工程）
基板配置台１２を基板４０と一緒に移動方向４２の終点側に向かって相対移動を開始させ、遅くとも、一の単位吐出部２９1の吐出口２２と基板４０の先頭の着弾位置との間の距離が信号出力距離になるまでに、予め設定した相対移動速度で等速度の相対移動をさせる。以後、予め設定した相対移動速度での相対移動を継続する。
【００５８】
一の単位吐出部２９1の吐出口２２と基板４０の先頭の着弾位置との間の距離は距離測定部１５により測定されており、その測定値が信号出力距離（第一、第二の実施例では１０．１ｍｍ）に到達する時刻に、制御部１７から吐出信号を出力させる。
【００５９】
各単位吐出部２９1〜２９nの遅延回路２７はそれぞれ別個に、予め記憶された基準遅延時間Ｔdを読み出し、高さ測定部１８の測定値と基準高さの位置との差である誤差距離を、液滴が飛行する誤差飛行時間ΔＴfを求める。第一、第二の実施例では、どちらも誤差距離が０．０５ｍｍであり、誤差飛行時間ΔＴfは０．０１２５ｍｓである。
【００６０】
遅延回路２７は、高さ測定部１８の測定値が基準高さの位置よりも高い場合は、基準遅延時間Ｔdに誤差飛行時間ΔＴfを加算して実際遅延時間（Ｔd＋ΔＴf）とし、測定値が基準高さの位置よりも低い場合は、基準遅延時間Ｔdから誤差飛行時間ΔＴfを差し引いて実際遅延時間（Ｔd−ΔＴf）とする。第一の実施例では、実際遅延時間は０．１１２５ｍｓであり、第二の実施例では、０．０８７５ｍｓである。
【００６１】
遅延回路２７は、制御部１７から出力された吐出信号を実際遅延時間だけ遅らせて当該単位吐出部２９1〜２９nの圧力発生部２３にそれぞれ入力する。
制御部１７から吐出信号が出力されてから、吐出信号が圧力発生部２３に入力されるまでに、吐出部２０1〜２０4と基板配置台１２とは、実際遅延時間に予め設定された相対移動速度を積算した相対移動距離（以下、第一の距離という）だけ相対移動している。すなわち、第一の実施例では基板配置台１２は０．１１２５ｍｍだけ吐出部２０1〜２０4に向かって相対移動し、第二の実施例では０．０８７５ｍｍだけ相対移動している。
【００６２】
従って、吐出信号が各単位吐出部２９1〜２９nの圧力発生部２３に入力される時刻には、基板４０の先頭の着弾位置は、信号出力距離から第一の距離を差し引いた第二の距離だけ当該単位吐出部２９1〜２９nの吐出口２２より手前に位置する。すなわち、第一の実施例では、吐出信号が各単位吐出部２９1〜２９nの圧力発生部２３に入力される時刻に、基板４０の先頭の着弾位置と当該単位吐出部２９1〜２９nの吐出口２２との間の距離は、１０．１−０．１１２５＝９．９８７５ｍｍであり、第二の実施例では、１０．１−０．０８７５＝１０．０１２５ｍｍである。
【００６３】
そして、各単位吐出部２９1〜２９nの圧力発生部２３に吐出信号が入力されてから、第二の距離を相対移動速度で除した移動時間だけ経過した時刻に、基板４０の先頭の着弾位置は当該単位吐出部２９1〜２９nの吐出口２２の真下に到達する。すなわち、第一の実施例では、各単位吐出部２９1〜２９nの圧力発生部２３に吐出信号が入力されてから、９．９８７５ｍｓだけ経過した時刻に基板４０の先頭の着弾位置は当該単位吐出部２９1〜２９nの吐出口２２の真下に到達し、第二の実施例では、１０．０１２５ｍｓだけ経過した時刻に当該単位吐出部２９1〜２９nの吐出口２２の真下に到達する。
【００６４】
一方、各単位吐出部２９1〜２９nの圧力発生部２３に吐出信号が入力されると、当該単位吐出部２９1〜２９nの吐出口２２から吐出液４１の液滴が吐出される。
ここで、基板４０の表面の高さが基準高さの位置よりも高い場合は、各単位吐出部２９1〜２９nの圧力発生部２３に吐出信号が入力されてから、基準飛行時間Ｔfから誤差飛行時間ΔＴfを差し引いた実際飛行時間（Ｔf−ΔＴf）だけ経過した時刻に液滴は基板４０表面の高さに到達し、基板４０の表面の高さが基準高さの位置よりも低い場合は、各単位吐出部２９1〜２９nの圧力発生部２３に吐出信号が入力されてから、基準飛行時間Ｔfから誤差飛行時間ΔＴfを加算した実際飛行時間（Ｔf＋ΔＴf）だけ経過した時刻に液滴は基板４０表面の高さに到達する。
【００６５】
すなわち、第一の実施例では、各単位吐出部２９1〜２９nの圧力発生部２３に吐出信号が入力されてから、１０−０．０１２５＝９．９８７５ｍｓだけ経過した時刻に液滴は基板４０表面の高さに到達し、第二の実施例では、１０＋０．０１２５＝１０．０１２５ｍｓだけ経過した時刻に液滴は基板４０表面の高さに到達する。
【００６６】
従って、基板４０の表面の高さが基準高さの位置より高い場合も低い場合も、各単位吐出部２９1〜２９nの吐出口２２から吐出された液滴は基板４０の先頭の着弾位置にそれぞれ正確に着弾する。
【００６７】
本実施形態では、各単位吐出部２９1〜２９nの遅延回路２７は、移動方向４２に隣り合う二つの着弾位置２２の中心間距離に、予め設定された相対移動速度を積算した時間間隔毎に、移動方向４２に並んだ着弾位置の数と同じ回数だけ繰り返し、当該単位吐出部２９1〜２９nの圧力発生部２３に吐出信号を入力するように構成されている。
【００６８】
基板４０の先頭の着弾位置に液滴を着弾させた後、吐出部２０1〜２０4と基板配置台１２との相対移動を継続させると、吐出口２２から液滴が上述の時間間隔毎に繰り返し吐出され、基板４０の各着弾位置にそれぞれ正確に着弾する。
基板４０の各着弾位置にそれぞれ液滴を着弾させた後、台座１１上に定められた移動終了位置に基板配置台１２を移動させて静止させ、印刷済みの基板４０を回収する。
【００６９】
なお、上述の説明では相対移動部１４は、吐出部２０1〜２０4が台座１１に対して静止され、基板配置台１２が台座１１上を移動方向４２に沿って移動するように構成されていたが、基板配置台１２が台座１１に対して静止され、吐出部２０1〜２０4が台座１１上を移動方向４２に沿って移動するように構成されていてもよいし、基板配置台１２と吐出部２０1〜２０4とがそれぞれ台座１１上を移動方向４２に沿って移動するように構成されていてもよい。
【００７０】
また、吐出口２２が配置された直線が台座１１のＸ軸と平行な場合には、遅延回路２７を少なくとも一の単位吐出部２９1に設け、他の単位吐出部２９2〜２９nには当該遅延回路２７で遅延された吐出信号を入力するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０……印刷装置
１２……基板配置台
１４……相対移動部
１５……距離測定部
１７……制御部
１８……高さ測定部
２０1〜２０4……吐出部
２１……吐出室
２２……吐出口
２３……圧力発生部
２７……遅延回路
２９1〜２９n……単位吐出部
４０……基板 
【図１】
2014151263.tif 000003
【図２】
2014151263.tif 000004
【図３】
2014151263.tif 000005