(57)【要約】【課題】被描画材上に複数種の液体が配置されたドッドアレイの製造において、吐出液体の消費を最小限に抑え、且つ、ドットアレイの歩留まりを向上させるインクジェット式アレイ描画装置を提供する。【解決手段】ドットアレイ１７を描画する描画ヘッドであるマトリクスヘッド２は、通常の描画を行う通常描画ノズル群１９と予備ノズル列２０とを有する。通常描画ノズル群１９に不吐出ノズルが発生すると、予備ノズル列２０の予備ノズルに液体を充填して不吐出ノズルの代わりに吐出してドットアレイ１７を完成する。【選択図】図３
2005193510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吐出口を有し、前記各吐出口からそれぞれ異なる複数種の液体を吐出可能で、且つ、前記複数の吐出口のうち選択的に１つの前記吐出口のみからの吐出が可能である描画ヘッドと、前記描画ヘッドと被描画材を相対的に移動させる移動手段と、前記描画ヘッドと前記被描画材との相対位置に応じて液体吐出動作を制御する吐出制御手段とを備えたインクジェット式アレイ描画装置において、
前記描画ヘッド上の前記複数の吐出口は、通常時に描画を行うＭ行列の通常描画吐出口群と、前記通常描画吐出口群に隣接して配置された複数の予備吐出口から成る予備吐出口群とから構成され、前記吐出口群に不吐出口が発生した際に、何れかの前記予備吐出口に液体を充填して吐出する手段と、不吐出ノズルの分布に応じて複数の異なる不吐出対応手段から最適な手段を自動的に選択するシーケンスとを有することを特徴とするインクジェット式アレイ描画装置。
【請求項２】
前記予備吐出口群は、前記通常描画吐出口群の行方向及び列方向の少なくとも一方向に隣接して少なくとも１個の前記予備吐出口が並んだ列状であることを特徴とする請求項１記載のインクジェット式アレイ描画装置。
【請求項３】
前記描画ヘッドを前記被描画材に対して９０°任意回転する手段を更に有し、前記描画ヘッドの向きを回転させ描画可能であることを特徴とする請求項１又は２記載のインクジェット式アレイ描画装置。
【請求項４】
前記予備吐出口への液体の充填は、前記通常描画吐出口群に不吐出口が発生した後に充填可能であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のインクジェット式アレイ描画装置。
【請求項５】
前記描画ヘッド上の列状の前記予備吐出口群は、前記通常描画吐出口群の側部に配置されていることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載のインクジット式アレイ描画装置。
【請求項６】
前記描画ヘッド上の列状の前記予備吐出口列は、前記通常描画吐出口群を分断するように配置されていることを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載のインクジェット式アレイ描画装置。
【請求項７】
前記描画ヘッドを前記被描画材に対して４５°回転する手段を更に有し、前記描画ヘッドの向きを回転させ描画可能であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のインクジェット式アレイ描画装置。
【請求項８】
前記描画ヘッドを前記被描画材に対して９０°回転する手段を更に有し、前記描画ヘッドの向きを回転させ描画可能であることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のインクジェット式アレイ描画装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の吐出部をマトリクス状に配設し、且つ、その吐出部に異なる液体を充填可能な描画ヘッドを用いて被描画材に液体を吐出してドットアレイを描画するインクジェット式アレイ描画装置に関する。本発明は複数の吐出部をマトリクス状に配設し、且つ、各吐出部に異なる液滴を充填可能な記録ヘッドを用いて記録媒体に液滴を吐出して記録を行う描画装置であって、より具体的には多数の異なる液滴で構成されたアレイの描画装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコンやデジタルカメラ、インターネット等の普及により、カラー画像や文書をハードコピーとして出力する需要が急速に高まってきている。又、特殊インクが必要とされる産業分野においても安価にそして手軽に出力ができる記録装置としてインクジェット式プリンタの普及が進んでいる。
【０００３】
そして、このインクジェット式プリンタのインク吐出技術を利用して、核酸の塩基配列の決定する際に用いられ、又、サンプル中の標的核酸の検出試験に供される核酸のサンプルが２次元アレイ状に配列されたプローブアレイと呼ばれる試料を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
同文献によれば、例えば被験者から採取した血液等のサンプルを解析用に調整したプローブ溶液を、インクジェット式プリンタのノズルにインクの代わりとして充填して、被描画材であるガラスチップ上に高密度のアレイ状配列のドットとして描画して、プローブアレイを製造することができる。このようなプローブアレイは、ＤＮＡマイクロチップとも呼ばれ、一般的に数１０〜数１０００程度の異なる複数のプローブ溶液が配置されている。
【０００５】
又、同文献では最大で４種類のプローブ溶液をノズルに供給して、プローブアレイを描画した例が示されていたが、プローブアレイとしてより多種のプローブ溶液を効率的に描画するために、例えば図１１に示すようなＭ行Ｎ列の複数のノズル５１５をマトリクス状に有するマトリックスヘッド５０２を使用して、各ノズルに異なるプローブ溶液６１６を充填し吐出することにより、歩留まりを向上させたプローブアレイ６１７を製造する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
近年、パソコンやデジタルカメラ、インターネット等の普及により、カラー画像や文書をハードコピーとして出力する需要が急速に高まってきている。又、特殊インクが必要とされる産業分野においても安価にそして手軽に出力ができる記録装置としてインクジェット方式のプリンタの普及が進んでいる。
【０００７】
一般的なシリアルスキャン方式インクジェット記録装置は、インク滴を吐出させるノズルを複数配列したヘッド及びインクタンクを搭載したキャリッジを有し、該キャリッジ若しくは記録媒体を、記録媒体に水平な主走査方向に走査させる手段と、主走査方向と垂直な副走査方向に走査する手段と、それらを制御する手段を有する装置である。これは、記録媒体の幅だけシリアルスキャンをさせながらデータで定められた位置にインクを吐出させ、記録媒体をノズル間隔と形成される画像に見合った距離副走査方向に搬送した後、再び走査をさせることにより、インク滴を記録媒体に敷き詰めて画像を形成するシリアルスキャンプリンタである。
【０００８】
インクジェット記録装置に用いられるインク吐出方法は、主にノズル内に設けられたヒータを加熱することによりノズル内に気泡を発生させその力によりインクを吐出させるサーマル方式と、圧電素子を用いてインク圧力室を収縮させることによりインクを吐出させて記録を行うピエゾ方式がある。これらの方式はノンインパクトであることから低騒音であり、安価で小型化に有利であり、記録走査方向に異なる色のノズル列を配置することにより容易にカラー画像が形成できるといった利点を有する。
【０００９】
現在、サーマル方式のインクジェット記録装置が急増している。しかし、この方式の記録装置では、インク吐出ノズル内に時間の経過に応じて気泡が徐々に生成され、その気泡が原因となってノズルからインクを吐出できない状態が発生し、その結果、記録不良が起きることが知られている。又、ノズル内に滞在するインクが、時間の経過とともにノズル内に固着し、画像記録時のインク不吐出が生じることが知られている。これらの従来より知られている問題点に対し、この種のインクジェット記録装置では、ヘッド交換する方法があるが、残存のインクを捨ててしまうことになり、インクのコストが増えてしまう問題がある。そこで、外部からノズル内のインクを強制的に吸出して（吸引し）、インクの吐出不良を解消する、回復動作を行うことが知られている。
【００１０】
【特許文献１】特開平１１−１８７９００号公報
【特許文献２】特開２００２−２８６７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述のマトリクスヘッドによる描画の際に、マトリクスヘッド上の複数のノズルのうちの１つが何らかの原因により不吐出になると、描画を続行できないため、不吐出対応としてヘッドの交換やノズル内の液体を強制的に吸引してクリーニングするといった回復作業をしなければならなかった。しかし、マトリクスヘッドは複数の異なる液体を保有しているため、その回復作業は大掛かりである上、回復作業による余計な液体消費にも繋がる恐れがある。特に、プローブ溶液は高価であるため、こうした回復作業は極力避ける必要がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、異なる液体を吐出できるマトリクスヘッドにおいて不吐出ノズルが発生した際に、ヘッドの交換や大掛かりな回復作業を不要にして、無駄な液適消費を低減するインクジェット式アレイ描画装置を提供することである。
【００１３】
しかし、マトリックスヘッドは全て異なるインクが充填されているため、マトリックスヘッドにおいて、不吐ノズルが発生した場合、インクジェット記録装置のヘッドと同じように回復、ワイピングといった回復作業を行うと、不吐不良を解消するのに大掛かりな回復動作が必要となってしまう問題がある。
【００１４】
本発明は上記問題点を改良するためのものであって、不吐ノズルが発生した場合、回復、ワイピングといった大掛かりな回復作業、ヘッド交換を不要にし、無駄なインクを低減できる、マトリックスヘッドの全ノズルの不吐時の対応方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の第１のインクジェット式アレイ描画装置は、複数の吐出口を有し、各吐出口からそれぞれ異なる複数種の液体を吐出可能で、且つ、複数の吐出口のうち選択的に１つの吐出口のみからの吐出が可能である描画ヘッドと、描画ヘッドと被描画材を相対的に移動させる移動手段と、描画ヘッドと被描画材との相対位置に応じて液体吐出動作を制御する吐出制御手段とを備えたインクジェット式アレイ描画装置において、前記描画ヘッド上の前記複数の吐出口は、通常時に描画を行うＭ行Ｎ列の通常描画吐出口群と、前記通常描画吐出口群に隣接して配置された予備吐出口から成る予備吐出口群とから構成され、前記吐出口群に不吐出口が発生した際に、前記予備吐出口に液体を充填して吐出する手段と、不吐出ノズルの分布に応じて複数の異なる不吐出対応手段から最適な手段を自動的に選択するシーケンスとを有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の第２のインクジェット式アレイ描画装置の前記予備吐出口群は、前記通常描画吐出口群の行方向及び列方向の少なくとも一方向に前記予備吐出口が並んだ列状であることを特徴とする。  
本発明の第３のインクジェット式アレイ描画装置は、前記描画ヘッドを前記被描画材に対して任意回転する手段を更に有し、前記描画ヘッドの向きを回転させ描画可能であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第４のインクジェット式アレイ描画装置の前記予備吐出口への液体の充填は、前記通常描画吐出口群に不吐出口が発生した後に充填可能であることを特徴とする。
【００１８】
本発明の第５のインクジェット式アレイ描画装置の前記描画ヘッド上の列状の前記予備吐出口群は、前記通常描画吐出口群の側部に配置されている。
【００１９】
本発明の第６のインクジェット式アレイ描画装置の前記描画ヘッド上の列状の前記予備吐出口列は、前記通常描画吐出口群を分断するように配置されている。
【００２０】
本発明の第７のインクジェット式アレイ描画装置の前記描画ヘッドを前記被描画材に対して４５°回転する手段を更に有し、前記描画ヘッドの向きを回転させ描画可能であることを特徴とする。
【００２１】
本発明の第８のインクジェット式アレイ描画装置の前記描画ヘッドを前記被描画材に対して９０°回転する手段を更に有し、前記描画ヘッドの向きを回転させ描画可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、通常描画吐出口群に不吐出の吐出口が発生した場合でも、予備吐出口群の予備吐出口によって代用吐出することで目的の描画物を完成することができる。即ち、不吐出となった吐出口の状態に応じて、複数の手段の中から最適な手段を選び出し、不吐出となった吐出口に対応する予備吐出口に、不吐出となった吐出口が保有していた液体を事後的に充填する。そして、描画ヘッドを必要であれば所定角度回転し、所定距離移動して不吐出のため描画されなかった欠落箇所に予備吐出口を対面させて、予備吐出口から液体を吐出することで目的の描画物を完成することができる。こうして、通常描画吐出口群に不吐出が発生しても、描画ヘッドの交換や大掛かりな回復作業をすることなく比較的容易に不吐出対応でき、液体の消費も最小限に抑えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２４】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の一実施形態であるアレイ描画装置の模式的斜視図である。
【００２５】
本実施形態のアレイ描画装置１は、種類の異なる液体を複数のノズルから吐出するマトリクスヘッド２をキャリッジ６に搭載して、被描画材であるガラスチップ３に液体を吐出して、ドットアレイを製造する装置である。
【００２６】
キャリッジ６は、マトリクスヘッド２を保持する保持体として機能するものであり、ＣＲリニアモータ７のスライダー部分（不図示）に固定されてスライダーの移動方向を主走査方向として移動できるように支持されている。ＣＲリニアモータ７は、定盤８上に設けられた左右２つのベース９，１０によってしっかり固定されている。
【００２７】
一方、キャリッジ６の下側、即ち、マトリクスヘッド２の吐出口面と対向する位置には、不図示の真空吸着手段を備えたステージ１１が配置されていて、ステージ１１の上面にガラスチップ３を吸着して取付けることができる。ステージ１１は、定盤８に固定されたＬＦリニアモータ１２によってキャリッジ６の移動方向（主走査方向）に対して定盤８の上面と平行な平面内で実質的に直交する副走査方向に移動可能に支持されている。
【００２８】
又、アレイ描画装置１は、マトリクスヘッド２とガラスチップ３の相対的位置を検出する不図示の手段を備え、所望の位置で液体を吐出する動作を制御する吐出制御手段（不図示）を有している。
【００２９】
アレイ描画装置１は、マトリクスヘッド２をＣＲリニアモータ７によって主走査方向に移動させ、ガラスチップ３を保持したステージ１１をＬＦリニアモータ１２によって副走査方向に移動させることによって、ガラスチップ３とマトリクスヘッド２の相対位置を任意に変え、ガラスチップ３上の任意の位置にマトリクスヘッド２から液体を吐出してドットアレイを描画できる。
【００３０】
図２に示すように、マトリクスヘッド２は、液体の吐出口である複数のノズル１５を有する。それらの複数のノズル１５は、通常の描画を行うＭ行Ｎ列（本実施形態では６行６列）の通常描画ノズル１５ａがマトリクス状に配列された通常描画ノズル群１９と、通常描画ノズル群１９とは別に、通常の描画には使用せず、通常ノズル群１９に不吐出ノズルが発生した際に不吐出対応として使用する予備ノズル群列２０とで構成されている。即ち、マトリクスヘッド２は、通常描画ノズル１５ａが６行６列に配置された通常描画ノズル群１９と、列方向に設けられた予備ノズル列２０（予備ノズル１５ｂ：１Ｓ番〜６Ｓ番）と、行方向に設けられた予備ノズル列２１（予備ノズル１５ｂ：Ｓ１番〜Ｓ６番）と、予備ノズル列２０及び２１の交差部に配置されるＳＳ番の予備ノズル１５ｂとを有する。予備ノズル列２０は、予備ノズル１５ｂが列方向に６個並んだものであり、群は通常描画ノズル群１９の側部に配置されている。通常描画ノズル１５ａ及び予備ノズル１５ｂの何れのノズル１５も、個別に液体を保有可能な構造（不図示）であり、又、不図示の手段により複数のノズル１５のうち選択的に１つのノズル１５から液体を吐出できるように構成されている。
【００３１】
図２（ｂ）に示す描画物は、マトリクスヘッド２でガラスチップ３に液体を吐出して描画したものであり、ノズル１５から吐出されたドット１６が６×６個集合したドットアレイ１７である。
【００３２】
以下、本明細書中では、マトリクスヘッドに配置される各ノズルに番号を付して称呼するものとし、ノズル番号を、図２（ａ）のように２桁の数字で表示する。又、図２（ｂ）に示すようにドット中の番号は液体を吐出したノズル番号を示す。ノズル番号は、左の数字が行番号を示し、右の数字は列番号を示す。通常描画ノズル群の行又は列番号を数字で示し、予備ノズル列の行又は列番号はＳ，Ｔといったアルファベットで示す。
【００３３】
又、マトリクスヘッド上のノズルの配置ピッチは行方向及び列方向共にＬとし、両方向ともに同ピッチで配置されている。又、ガラスチップ上のドットアレイの配置ピッチはＤであり、主走査方向及び副走査方向に同ピッチで描画される。
【００３４】
上述のノズル及びドットの呼称方法と、マトリクスヘッド状のノズルピッチ及びドットアレイの配置ピッチは後述する実施形態においても共通とし、説明を省略する。
【００３５】
以上のように構成されたアレイ描画装置１による、正常時（通常描画ノズルに不吐出ノズルが発生していない時）の描画動作を参照して以下に説明する。
【００３６】
先ず、ドットアレイ１７を描画するために、マトリクスヘッド２の通常描画ノズル群１９の６行６列の通常描画ノズル１５ａに吐出する液体をそれぞれ充填する。マトリクスヘッド２をキャリッジ６に搭載して、キャリッジ６の可動範囲の一端を初期位置として描画動作を開始する。尚、このとき予備ノズル列２０の何れの予備ノズル１５ｂも液体を保有していない状態である。
【００３７】
ガラスチップ３上に、１つ目のドットアレイ１７を描画するために、ＣＲリニアモータ７を駆動して主走査方向にキャリッジ６を１つ目のドットアレイ１７の描画位置に移動させて、通常描画ノズル１５ａから一斉に液体を吐出してドットアレイ１７を描画する。その後、キャリッジ６をドットアレイ１７の間隔で或るＤだけ主走査方向に走査して、次のドットアレイ１７を描画すべき位置で停止して再び液体を吐出して２つ目のドットアレイ１７を描画する。この動作を繰り返し、主走査方向への描画を終えたらキャリッジ６を初期位置に戻し、ＬＦリニアモータ１２を駆動してステージ１１を副走査方向にステージ１１をドットアレイの副走査方向の配置間隔であるＤだけ移動させ再び描画を開始する。
【００３８】
以上の一連の描画動作を繰り返して、ガラスチップ３上に、主走査方向及び副走査方向にピッチをＤとして等間隔に配置されたドットアレイ１７を描画する。
【００３９】
更に、不吐出ノズルへの対応手段を４種類有している。１つ目は、主走査方向に走査する手段により不吐出対応する。２つ目は、副走査方向に走査して主走査方向に走査する手段により不吐出対応する。３つ目は、ヘッドを被描画物に対して９０°回転して主走査方向に走査する手段により不吐出対応する。４つ目は、ヘッドを被描画物に対して４５°回転して主走査方向に走査する手段により不吐出対応する。それらの不吐出対応手段から図４のようなシーケンスにより最適な不吐出対応手段を自動的に選択する。
【００４０】
本発明のインクジェット式アレイ描画装置１による不吐出対応を以下に例示して説明する。
【００４１】
例えば、図３（ａ）に示すように通常描画ノズル群１９のうち、３２番ノズルが不吐出となった場合、描画されるドットアレイ１７( 図３（ｂ）参照) は３２番ドットが抜けた状態となる。図４の不吐出対応シーケンスにより、主走査方向の同じ列において発生した不吐ノズルは予備ノズル数より多くないので、主走査方向に走査する手段により不吐出対応できる。
【００４２】
そこで、マトリクスヘッド２の第３行に配置された３Ｓ番の予備ノズルを代用として使用する。即ち、３Ｓ番の予備ノズルに３２番ノズルが保有していたものと同じ液体を供給する。そして、マトリクスヘッド２における３２番ノズルと３Ｓ番ノズルの主走査方向の間隔は２Ｌであるので、通常描画ノズル群１９で描画した位置から、マトリクスヘッド２を主走査方向に更にに２Ｌだけ走査して、３Ｓ番の予備ノズルを欠落した３２番ドットの位置に対向させる。そして、欠落箇所を補完するように３Ｓ番の予備ノズルから液体を吐出してドットアレイ１７を完成することができる。
【００４３】
尚、上述の液体吐出のタイミングは、予め不図示の吐出制御手段を操作することで、不吐出対応可能に変更されている。
【００４４】
このように、通常描画ノズル群１９に不吐出の通常描画ノズル１５ａが発生しても、主走査方向と平行な１列の同一行状に配置された予備ノズル１５ｂに、不吐出となった通常描画ノズル１５ａが保有していたものと同じ液体を供給して代用吐出できるので、主走査方向の同一行上に、配置した予備ノズル列と同数の不吐出ノズル１６が発生しても不吐出対応することができる。
【００４５】
尚、上述の実施形態では、予備ノズル列が１列のみ配置されたマトリクスヘッドによる不吐出対応を説明したが、マトリクスヘッド上に配置される予備ノズル列数は１本に限らず２本以上であっても良い。
【００４６】
例えば、図４（ａ）に示す２本の予備ノズル列１２０ａ及び１２０ｂを有するマトリクスヘッド１０２を上述のアレイ描画装置１に取り付けて、より効率的に不吐出対応が可能である。
【００４７】
マトリクスヘッド１０２は、６行６列の通常描画ノズル１１５ａから成る通常描画ノズル群１１９と、通常描画ノズル群１１９の左端に配置された２列の予備ノズル群１２０ａ，１２０ｂとを有している。
【００４８】
このようなマトリクスヘッド１０２では、図４（ａ）に示すように、例えば、３２番、３４番、５４番の通常描画ノズル１１５ａが不吐出となった場合でも不吐出対応できる。即ち、３２番ノズルの欠落部を３Ｓ番の予備ノズルで補完し、３４番、５４番ノズルの欠落部をそれぞれ３Ｔ番、５Ｔ番の予備ノズルで補完すれば良い。
【００４９】
先ず、３Ｓ番の予備ノズルには３２番の液体を、３Ｔ番、５Ｔ番の予備ノズルにはそれぞれ３４番、５４番の液体を充填する。そして、通常描画ノズル群１１９による描画の後、マトリクスヘッド１０２を主走査方向に３２番ノズルと３Ｓ番の予備ノズルとの距離である２Ｌだけ移動して、３Ｓ番の予備ノズルを３２番ドットの位置に対向させ、３Ｓ番の予備ノズルからインクを吐出して３２番ドットを補完する。続いて、マトリクスヘッド１０２を、主走査方向に更に３Ｌだけ移動させると３Ｔ番、５Ｔ番の予備ノズルが３４番、５４番のドットの位置と対向するので、この状態で充填した液体を吐出してドットアレイ１１７を完成することができる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態のアレイ描画装置では、マトリクスヘッド上に通常の描画を行うＭ行Ｎ列の通常描画ノズル群の他に予備ノズル列を配置し、不吐出ノズルが発生した際に、不吐出対応シーケンスで通常描画ノズル群に発生した不吐出ノズルの分布に応じて最適な不吐出対応手段を選択して、不吐出ノズルの代用として適宜使用する予備ノズルに液体を充填し、不吐出対応するための吐出タイミングを吐出制御手段上で変更して不吐出対応することで、不吐出ノズルが発生した際に事後的に液体を充填し、予備ノズルを不吐出ノズルの代用として吐出することで、不吐出発生時の大がかりな回復作業が不要で、液体も有効に利用できる。
【００５１】
尚、予備ノズル列の配置は、通常描画ノズル群の左側と上側に配置するだけに限らず右側と下側に配置しても良く、通常描画ノズル群を縦断する形態で配置しても良い。又、これら予備ノズル列は隣接している必要はなく独立して配置しても良く、予備ノズル列数は１本に限らず２本以上であっても良い。
【００５２】
＜実施の形態２＞
本実施形態では、実施形態１のマトリックスヘッドと不吐出対応シーケンスで実施形態１とは別の不吐出対応手段が選択される場合の説明をする。
【００５３】
図１の描画装置１と実質的に同様であるので説明は省略し、同一部分は図１と同じ符号で示す。
【００５４】
実施形態１のマトリクスヘッドでは、列方向、即ち、副走査方向に並んだ予備ノズルによって形成される予備ノズル列を配置したが、行方向に予備ノズル列を配置したマトリクスヘッドを使用しても上述の実施形態同様の不吐出対応が実現できる。
【００５５】
図５（ａ）に示すマトリクスヘッド２０２は、通常の描画を行う通常描画ノズル２１５ａが６行６列に配置された通常描画ノズル群２１９と、予備ノズル１５ｂが行方向に６個並んだ予備ノズル列２２１とを有する。マトリクスヘッド２０２を上述の描画装置１に取付け、ガラスチップ３上にドット２１６が６行６列に並んだドットアレイ２１７を描画する際の不吐出対応を以下に説明する。尚、マトリクスヘッド２０２への予備ノズル列の配置形態以外は、実施形態１と同様であるので説明は省略する。
【００５６】
図５（ａ）に示すように通常描画ノズル群２１９のうち、例えば、３２番、５２番、５４番のノズルが不吐出となった場合、描画されるドットアレイ２１７は３２番、５２番、５４番ドットが抜けた状態となる。ここで、図４の不吐出対応シーケンスにより、主走査方向の同じ列において発生した不吐ノズルは予備ノズル数より多く、副走査方向の同じ列において発生した不吐ノズルは予備ノズル数より多く、ヘッドを被描画物に対して４５°回転させた後の主走査方向の同じ列において発生した不吐ノズルは予備ノズル数より多いが、発生した不吐ノズルの総数は予備ノズルの総数より多くないので、副走査方向に走査して主走査方向に走査する手段により不吐出対応する。予備ノズル列２２１は主走査方向と同方向であるため、実施形態１のようにマトリクスヘッド２０２を主走査方向に走査しても、予備ノズル２１５ｂを使用することはできないが、副走査方向へマトリクスヘッド２０２を走査して不吐出対応することができる。
【００５７】
従って、副走査方向へステージ１１を移動させるＬＦリニアモータ１２の位置決め精度は、ノズル２１５の配置ピッチであるＤＬずつ移動可能であることが必要となる。
【００５８】
不吐出対応動作としては、先ず、３Ｓ番、５Ｓ番の予備ノズルにそれぞれ３２番、５２番ノズルが保有していたものと同じ液体を供給して、それぞれ３２番、５２番ノズルの代わりに液体を吐出して３２番、５２番ドットを描画すれば良い。
【００５９】
次に、Ｓ４番の予備ノズルに５４番ノズルが保有していたものと同じ液体を供給して５４番ノズルの代わりに液体を吐出して５４番ドットを描画すれば良い。Ｓ２番の予備ノズルに３２番ノズルが保有していたものと同じ液体を供給して３２番ノズルの代わりに液体を吐出して３２番ドットを描画すれば良い。即ち、通常描画ノズル群２１９での描画が終了した段階では、３２、５２、５４３２番ドットが欠けているので、先ず、通常描画ノズル群１９での描画が終了した位置から２Ｌだけ走査して３Ｓ番、５Ｓ番ノズルを欠落した３２、５２番ドットの位置に対向させて液体を吐出する、次に、ＬＦリニアモータ１２を作動させ、マトリクスヘッド２０２を副走査方向に５３Ｌだけ移動し、Ｓ４２番ノズルを欠落した３２番ドット５４番ドットの位置に対向させて液体を吐出するように吐出制御手段を変更して吐出を行うことでドットアレイ２１７の欠落箇所を補完できる。
【００６０】
尚、ＳＳ番の予備ノズルによっても不吐出ノズルの代用吐出を実施できる。即ち、通常描画ノズル群に発生した不吐出ノズルが描画すべきドットの位置に対向するように、所定の距離だけ移動し液体を吐出するように吐出制御手段を変更することでＳＳ番の予備ノズルも有効に使用することができる。同様に、吐出制御手段を操作し、予備ノズルによる代用吐出を細かく設定すれば、不吐出ノズルに対して同行上又は同列上に配置されていない予備ノズルを用いた代用吐出が可能となり、配置した予備ノズルを無駄なく使用することができる。但し、制御が複雑になるとともに、動作時間が長くなるので、予備ノズルの選定は発生した不吐出ノズルの分布に応じて適宜行うことが好ましい。
【００６１】
以上のように、副走査方向にマトリクスヘッドを走査して不吐出対応しても実施形態１同様の効果を得ることができる。
【００６２】
＜実施の形態３＞
本実施形態では、実施形態１のマトリックスヘッドと不吐出対応シーケンスで実施形態１とは別の不吐出対応手段が選択される場合の説明をする。
【００６３】
図１の描画装置１と実質的に同様であるので説明は省略し、同一部分は図１と同じ符号で示す。本発明による不吐出対応の実施形態としては、実施形態１と実施形態２とによる不吐出対応を組み合わせても良い。即ち、マトリクスヘッドの行方向（主走査方向）及び列方向（副走査方向）の何れにも予備ノズル列を配置して、通常描画ノズル群に発生した不吐出ノズルの分布に応じて、適宜使用する予備ノズルを選択して、不吐出対応するための吐出タイミングを吐出制御手段上で変更して不吐出対応する。この場合、ノズルからの吐出タイミングの制御を変更する作業は複雑になるが、マトリクスヘッド上に配置した予備ノズルを最大限に活用することができる。
【００６４】
図６（ａ）に示すような、行方向（主走査方向）及び列方向（副走査方向）の何れにも予備ノズル列を配置したマトリクスヘッド３０２を、図１のアレイ描画装置１に取り付けガラスチップ３上にドット３１６が６行６列に並んだドットアレイ３１７を描画する際の不吐出対応を以下に説明する。
【００６５】
マトリクスヘッド３０２は、列方向に設けられた予備ノズル列３２０（予備ノズル３１５ｂ：１Ｓ番〜６Ｓ番）と、行方向に設けられた予備ノズル列３２１（予備ノズル３１５ｂ：Ｓ１番〜Ｓ６番）と、通常描画ノズル３１５ａが６行６列に配置された通常描画ノズル群３１９と、予備ノズル列３２０及び３２１の交差部に配置されるＳＳ番の予備ノズル１１５ｂとを有する。
【００６６】
以下、マトリクスヘッド３０２を使用した不吐出対応の一例を説明する。
【００６７】
図６（ａ）に示すように、通常描画ノズル群３１９に２２番、２４番、２５番、３２番の４つの不吐出ノズルが発生しているような場合でも、マトリクスヘッド３０２を使用して図４の不吐出対応シーケンスにより、主走査方向の同じ列において発生した不吐ノズルは予備ノズル数より多く、副走査方向の同じ列において発生した不吐ノズルは予備ノズル数より多く、ヘッドを被描画物に対して４５°回転させた後の主走査方向の同じ列において発生した不吐ノズルは予備ノズル数より多いが、発生した不吐ノズルの総数は予備ノズルの総数より多くないので、副走査方向に走査して主走査方向に走査する手段で不吐出対応することができる。即ち、例えば、４つの不吐出ノズルのうち２２番、３２番の不吐出ノズルは２Ｓ番、３Ｓ番の予備ノズルでそれぞれ代用し、２４番、２５番の不吐出ノズルはＳ４番、Ｓ５番の予備ノズルでそれぞれ代用してドットアレイ３１７を完成することができる。
【００６８】
先ず、描画できなかった２２番、３２番のドットを補完するために、通常描画ノズル群３１９で描画した位置（このときのマトリクスヘッド３０２の位置を初期位置とする）。よりマトリクスヘッド３０２を主走査方向に２Ｌだけ移動して予備ノズル列３２０の２Ｓ番、３Ｓ番の予備ノズルで２２番、３２番のドットを描画すると、マトリクスヘッド３０２を２Ｌだけ戻して初期位置の状態にする。そして、今度は副走査方向に２Ｌだけ移動して予備ノズル列３２１のＳ４番、Ｓ５番の予備ノズルで２４番、２５番のドットを描画することでドットアレイ３１７を完成することができる。
【００６９】
尚、ＳＳ番の予備ノズルによっても不吐出ノズルの代用吐出を実施できる。即ち、通常描画ノズル群に発生した不吐出ノズルが描画すべきドットの位置に対向するように、所定の距離だけ移動し液体を吐出するように吐出制御手段を変更することでＳＳ番の予備ノズルも有効に使用することができる。同様に、吐出制御手段を操作し、予備ノズルによる代用吐出を細かく設定すれば、不吐出ノズルに対して同行上又は同列上に配置されていない予備ノズルを用いた代用吐出が可能となり、配置した予備ノズルを無駄なく使用することができる。但し、制御が複雑になるとともに、動作時間が長くなるので、予備ノズルの選定は発生した不吐出ノズルの分布に応じて適宜行うことが好ましい。
【００７０】
以上のように、副走査方向にマトリクスヘッドを走査して不吐出対応しても実施形態１同様の効果を得ることができる。
【００７１】
＜実施の形態４＞
本実施形態では、実施形態１のマトリックスヘッドと不吐出対応シーケンスで実施形態１とは別の不吐出対応手段が選択される場合の説明をする。
【００７２】
図１の描画装置１と実質的に同様であるので説明は省略し、同一部分は図１と同じ符号で示す。
【００７３】
実施形態３では、行方向と列方向にそれぞれ１列の予備ノズル列を備えたマトリクスヘッドを用いた不吐出対応を説明したが、本実施形態では、マトリクスヘッドを９０°回転させる機構を更に備えた描画装置での不吐出対応を説明する。  
本実施形態の描画装置は、上述した図６（ａ）に示すマトリクスヘッド３０２を使用して描画する装置であり、マトリクスヘッド３０２を、図７（ａ）に示す回転中心３１８を中心として反時計方向に９０°回転させる不図示の回転手段を有している。尚、その他の構造については本実施形態の描画装置は、上述した図６（ａ）に示すマトリクスヘッド２を使用して描画する装置であり、マトリクスヘッド２を、図７（ａ）に示す回転中心１８を中心として反時計方向に９０°回転させる不図示の回転手段を有している。
【００７４】
尚、その他の構造については図１の描画装置１と実質的に同様であるので説明は省略し、同一部分は図１と同じ符号で示す。
【００７５】
以下、本実施形態の描画装置による不吐出対応の一例を説明する。
【００７６】
図７（ａ）に示すように、例えば、マトリクスヘッド３０２の２２番、２４番、２５番５２番のノズル３１５が不吐出となっているような場合たとき、図４の不吐出対応シーケンスにより、主走査方向の同じ列において発生した不吐ノズルは予備ノズル数より多く、副走査方向の同じ列において発生した不吐ノズルは予備ノズル数より多いが、ヘッドを被描画物に対して４５°回転させた後の主走査方向の同じ列において発生した不吐ノズルは予備ノズル数より多くないので、ヘッドを被描画物に対して４５°回転して主走査方向に走査する手段で不吐出対応できる。マトリクスヘッド３０２を実施形態２で説明したように副走査方向へ移動させて予備ノズル列３２１の予備ノズルで代用吐出することができるが、不図示の回転手段によりマトリクスヘッド３０２を９０°回転させて、主走査方向に走査して予備ノズル列３２１の予備ノズルを用いて不吐出対応ができる。
【００７７】
具体的には、不図示の回転手段を駆動して図７（ｂ）のように、マトリクスヘッド３０２を９０°４５°（ａｒｃｔａｎ（Ｌ／Ｌ）度）回転させる。こうすることで、不吐ノズルと予備ノズル列３２１１５ｂが主走査方向に直交する並ぶので、通常描画ノズル群３１９にて不完全なドットアレイ３１７を描画して、その後、予備ノズル３１５ｂで代用吐出するためにマトリクスヘッド３０２を主走査方向に２Ｌ分だけ移動させる。そして、Ｓ２番ＳＳ番、Ｓ４番Ｓ２番、Ｓ５番３Ｓ番の予備ノズルでそれぞれ２２番、２４番、２５番、５２番のドットを代用吐出して図４（ｃ）に示すドットアレイ４１７を完成することができる。尚、こうして描画されるドットアレイ４１７はマトリクスヘッド３０２の回転方向に９０°４５°回転したものとなる。
【００７８】
本実施形態の、マトリクスヘッドを回転させる不吐出対応では、主走査方向にマトリクスヘッドを走査して予備ノズルによる代用吐出をするので、副走査方向に移動させるＬＦリニアモータの位置決め精度が低い場合であっても不吐出対応できる。又、走査方向を変更しないで予備ノズルによる代用吐出するので、吐出タイミングの設定等、吐出制御手段の変更を比較的簡単に行える。
【００７９】
以上のように、マトリクスヘッドを被描画物に対して４５°回転して主走査方向に走査して不吐出対応しても実施形態１同様の効果を得ることができる。
【００８０】
尚、本実施形態では、行方向及び列方向に予備ノズル列を有するマトリクスヘッドを使用し、マトリクスヘッドを９０°回転させて不吐出対応する例を説明したが、マトリクスヘッドは列方向又は行方向のみに予備ノズル列を有するものであっても適用可能である。
【００８１】
又、第１〜４の何れの実施形態においても予備ノズルへの液体の供給時期は、不吐出が生じてから事後的に供給するので、効率的に不吐出対応することができる。
【００８２】
以上、第１〜４の実施形態で本発明を説明したが、本発明においてマトリックスヘッドへの予備ノズル列の配置は、図６（ａ）に示したL 字型の他に、図８（ａ）のような通常使用するＭ行Ｎ列の通常描画ノズル群を囲む配置でも良く、図８（ｂ）のような通常使用するＭ行列の通常描画ノズル群を分断する配置でも良い。又、通常描画ノズル群に配列されるノズル数も６行６列に限らず、必要に応じて行数及び列数を増減可能である。
【００８３】
更には、図９に示すように、予備ノズル列に配置される予備ノズルの数は、通常使用するＭ行Ｎ列の通常描画ノズル群の行数及び列数と不一致となるもの等、種々の配置形態が可能である。
【００８４】
＜実施の形態５＞
本実施形態では、実施形態１のマトリックスヘッドと不吐出対応シーケンスで実施形態１とは別の不吐出対応手段が選択される場合の説明をする。
【００８５】
図１の描画装置１と実質的に同様であるので説明は省略し、同一部分は図１と同じ符号で示す。実施形態３では、行方向と列方向にそれぞれ１列の予備ノズル列を備えたマトリクスヘッドを用いた不吐出対応を説明したが、本実施形態では、マトリクスヘッドを９０°回転させる機構を更に備えた描画装置での不吐出対応を説明する。  
本実施形態の描画装置は、上述した図２（ａ）に示すマトリクスヘッド２を使用して描画する装置であり、マトリクスヘッド２を、図８（ａ）に示す回転中心１８を中心として反時計方向に９０°回転させる不図示の回転手段を有している。尚、その他の構造については図１の描画装置１と実質的に同様であるので説明は省略し、同一部分は図１と同じ符号で示す。
【００８６】
以下、本実施形態の描画装置による不吐出対応の一例を説明する。
【００８７】
図８（ａ）に示すように、例えば、マトリクスヘッド２の２２番、２４番、２５番のノズル１５が不吐出となっているような場合、図４の不吐出対応シーケンスにより、主走査方向の同じ列において発生した不吐ノズルは予備ノズル数より多いが、副走査方向の同じ列において発生した不吐ノズルは予備ノズル数より多いので、ヘッドを被描画物に対して９０°回転して主走査方向に走査する手段で不吐出対応できる。
【００８８】
具体的には、不図示の回転手段を駆動して図８（ｂ）のように、マトリクスヘッド２を９０°回転させる。こうすることで、予備ノズル列２１が主走査方向に直交するので、通常描画ノズル群１９にて不完全なドットアレイ１７を描画して、その後、予備ノズル１５b で代用吐出するためにマトリクスヘッド２を主走査方向に２Ｌ分だけ移動させる。そして、Ｓ２番、Ｓ４番、Ｓ５番の予備ノズルでそれぞれ２２番、２４番、２５番のドットを代用吐出して図８（ｃ）に示すドットアレイ１７を完成することができる。尚、こうして描画されるドットアレイ１７はマトリクスヘッド２の回転方向に９０°回転したものとなる。
【００８９】
本実施形態の、マトリクスヘッドを回転させる不吐出対応では、主走査方向にマトリクスヘッドを走査して予備ノズルによる代用吐出をするので、副走査方向に移動させるＬＦリニアモータの位置決め精度が低い場合であっても不吐出対応できる。又、走査方向を変更せずに予備ノズルによる代用吐出するので、吐出タイミングの設定等、吐出制御手段の変更を比較的簡単に行える。
【００９０】
以上のように、マトリクスヘッドを被描画物に対して９０°回転して主走査方向に走査して不吐出対応しても実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【００９１】
又、第１〜５の何れの実施形態においても予備ノズルへの液体の供給時期は、不吐出が生じてから事後的に供給するので、効率的に不吐出対応することができる。
【００９２】
以上、第１〜５の実施形態で本発明を説明したが、本発明においてマトリックスヘッドへの予備ノズル列の配置は、図２（ａ）に示したＬ字型の他に、図９（ａ）のような通常使用するＭ行Ｎ列の通常描画ノズル群を囲む配置でも良く、図９（ｂ）のような通常使用するＭ行Ｎ列の通常描画ノズル群を分断する配置でも良い。又、通常描画ノズル群及び予備ノズル群に配列されるノズル数も必要に応じて行数及び列数を増減可能である。
【００９３】
更には、図１０に示すように、予備ノズル列に配置される予備ノズルの数は、通常使用するＭ行列の通常描画ノズル群の行数及び列数と不一致となるもの等、種々の配置形態が可能である。本実施形態の描画装置は、上述した図６（ａ）に示すマトリクスヘッド３０２を使用して描画する装置であり、マトリクスヘッド３０２を、図７（ａ）に示す回転中心３１８を中心として反時計方向に９０°回転させる不図示の回転手段を有している。尚、その他の構造については図１の描画装置１と実質的に同様であるので説明は省略し、同一部分は図１と同じ符号で示す。
【００９４】
以下、本実施形態の描画装置による不吐出対応の一例を説明する。
【００９５】
図７（ａ）に示すように、例えば、マトリクスヘッド３０２の２２番、２４番、２５番のノズル３１５が不吐出となったとき、マトリクスヘッド３０２を実施形態２で説明したように副走査方向へ移動させて予備ノズル列３２１の予備ノズルで代用吐出することができるが、不図示の回転手段によりマトリクスヘッド３０２を９０°回転させて、主走査方向に走査して予備ノズル列３２１の予備ノズルを用いて不吐出対応ができる。
【００９６】
具体的には、不図示の回転手段を駆動して図７（ｂ）のように、マトリクスヘッド３０２を９０°任意□回転させる。こうすることで、予備ノズル列３２１が主走査方向に直交するので、通常描画ノズル群３１９にて不完全なドットアレイ３１７を描画して、その後、予備ノズル３１５ｂで代用吐出するためにマトリクスヘッド３０２を主走査方向に２Ｌ分だけ移動させる。そして、Ｓ２番、Ｓ４番、Ｓ５番の予備ノズルでそれぞれ２２番、２４番、２５番のドットを代用吐出して図４（ｃ）に示すドットアレイ４１７を完成することができる。尚、こうして描画されるドットアレイ４１７はマトリクスヘッド３０２の回転方向に９０°任意□回転したものとなる。
【００９７】
本実施形態の、マトリクスヘッドを回転させる不吐出対応では、主走査方向にマトリクスヘッドを走査して予備ノズルによる代用吐出をするので、副走査方向に移動させるＬＦリニアモータの位置決め精度が低い場合であっても不吐出対応できる。又、走査方向を変更しないで予備ノズルによる代用吐出するので、吐出タイミングの設定等、吐出制御手段の変更を比較的簡単に行うことができる。
【００９８】
尚、本実施形態では、行方向及び列方向に予備ノズル列を有するマトリクスヘッドを使用し、マトリクスヘッドを９０°回転させて不吐出対応する例を説明したが、マトリクスヘッドは列方向又は行方向のみに予備ノズル列を有するものであっても適用可能である。
【００９９】
又、第１〜５の何れの実施形態においても予備ノズルへの液体の供給時期は、不吐出が生じてから事後的に供給するので、効率的に不吐出対応することができる。
【０１００】
以上、第１〜５の実施形態で本発明を説明したが、本発明においてマトリックスヘッドへの予備ノズル列の配置は、図６（ａ）に示したＬ字型の他に、図８（ａ）のような通常使用するＭ行Ｎ列の通常描画ノズル群を囲む配置でも良く、図８（ｂ）のような通常使用するＭ行Ｎ列の通常描画ノズル群を分断する配置でも良い。又、通常描画ノズル群に配列されるノズル数も６行６列に限らず、必要に応じて行数及び列数を増減可能である。
【０１０１】
更には、図９に示すように、予備ノズル列に配置される予備ノズルの数は、通常使用するＭ行Ｎ列の通常描画ノズル群の行数及び列数と不一致となるもの等、種々の配置形態が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、複数の吐出部をマトリクス状に配設し、且つ、その吐出部に異なる液体を充填可能な描画ヘッドを用いて被描画材に液体を吐出してドットアレイを描画するインクジェット式アレイ描画装置に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の一実施形態であるアレイ描画装置の模式的斜視図である。
【図２】予備ノズル列及び描画されるドットアレイを説明する図であり、（ａ）はノズルの配置を、（ｂ）は描画されるドットアレイをそれぞれ示す。
【図３】本発明の実施形態１による不吐出対応を説明する図であり、（ａ）はノズルの配置を、（ｂ）は描画されるドットアレイをそれぞれ示す。
【図４】本発明の実施形態１に不吐出対応シーケンスを説明するフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態２による不吐出対応を説明する図であり、（ａ）はノズルの配置を、（ｂ）は描画されるドットアレイをそれぞれ示す。
【図６】本発明の実施形態３による他の不吐出対応を説明する図であり、（ａ）はノズルの配置を、（ｂ）は描画されるドットアレイをそれぞれ示す。
【図７】本発明の実施形態４による不吐出対応を説明する図であり、（ａ）は回転前マトリクスヘッドを、（ｂ）は回転後のマトリクスヘッドを、（ｃ）は描画されるドットアレイをそれぞれ示す。
【図８】本発明の実施形態５による不吐出対応を説明する図であり、（ａ）は回転前マトリクスヘッドを、（ｂ）は回転後のマトリクスヘッドを、（ｃ）は描画されるドットアレイをそれぞれ示す。
【図９】マトリクスヘッドへの予備ノズル列の配置を示す図である。
【図１０】予備ノズル列を構成する予備ノズルの配置を示す図である。
【図１１】従来のマトリクスヘッドによる描画を説明する図であり、（ａ）はノズルの配置を、（ｂ）は描画されるドットアレイをそれぞれ示す。
【符号の説明】
【０１０４】
１      描画装置
２      マトリクスヘッド
３      ガラスチップ
６      キャリッジ
７      ＣＲリニアモータ
８      定盤
９，１０  ベース
１１      ステージ
１２      ＬＦリニアモータ
１５    ノズル
１５ａ   通常描画ノズル
１５ｂ    予備ノズル
１６     ドット
１７     ドットアレイ
３１８    回転中心
１９     通常描画ノズル群
２０     予備ノズル列（列方向）
２２１    予備ノズル列（行方向）
【図１】
2005193510.tif 000003
【図２】
2005193510.tif 000004
【図３】
2005193510.tif 000005
【図４】
2005193510.tif 000006
【図５】
2005193510.tif 000007
【図６】
2005193510.tif 000008
【図７】
2005193510.tif 000009
【図８】
2005193510.tif 000010
【図９】
2005193510.tif 000011
【図１０】
2005193510.tif 000012
【図１１】
2005193510.tif 000013