(57)【要約】【課題】  印刷物の色ムラを防止し、かつ、生産性を向上できるインキ吐出印刷装置を提供すること。【解決手段】  ポンプ５とインキジェットヘッド４との間にインキ圧力を検出する圧力センサ３を設け、印字時における前記圧力センサ３からの検出出力に基づいてインキ吐出量を調節するインキ吐出印刷装置において、印刷中の前記インキ圧力の幅が基準値以上に変化したことをアラーム発生手段１１により報知し、印刷物の不良発生を事前に防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インキ供給タンクと、ポンプと、複数のインキ吐出ノズルを含むインキジェットヘッドと、前記インキ供給タンクと前記インキジェットヘッドとを前記ポンプを介して接続するインキ通路と、前記インキ通路の内部に設けられた圧電素子とを備えたインキ吐出印刷装置において、
前記ポンプと前記インキジェットヘッドとの間に設けられインキ送出側のインキ圧力を検出する圧力センサと、
前記圧力センサにより検出した前記インキ圧力をもとに、印刷物を印刷中に変化する前記インキ圧力の幅が基準値を超えるとアラームにより報知するアラーム発生手段と、
を備えたことを特徴とするインキ吐出印刷装置。
【請求項２】
前記ポンプが、ダイヤフラムポンプであることを特徴とする請求項１記載のインキ吐出印刷装置。
【請求項３】
前記ポンプが、プランジャーポンプであることを特徴とする請求項１記載のインキ吐出印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインキ吐出印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
印刷物はインキジェット印刷装置を用いてパターン形成するものである。この印刷物としては、例えば、有機エレクトロルミネセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）が例示でき、この有機ＥＬ素子の有機発光層をインキジェット印刷装置等により形成する。また、カラーフィルターも例示でき、この着色層をインキジェット印刷装置により形成する。また、この他に回路基板、薄膜トランジスタ、マイクロレンズ、バイオチップ等を印刷物として例示することができる。
ここでは印刷物としてカラーフィルターを例に説明する。カラー表示装置用のカラーフィルターは様々なものがあるが、ここではカラー液晶、ディスプレイ用カラーフィルターを代表例として説明する。
カラー液晶ディスプレイは、時計・カメラ等の小面積のものから、コンピューター端末表示装置・テレビ画像表示装置などの大面積のものまで広く使用されており、近年では大面積の用途を中心としてカラー表示化が急速に進んでいる。カラーフィルターは液晶ディスプレイのカラー表示化には必要不可欠で、カラー液晶ディスプレイの性能を決める重要な部品であり、高精細な画像を表示するために様々な形に細かくパターンニングされたものが用いられている。
【０００３】
従来、例えば液晶表示装置用のカラーフィルターの製造には、フォトレジスト材を用いたフォトリソグラフィー法が採用されているが、画素材料である前記フォトレジスト材の大部分をスピンコートの時点で捨てることとなり、このフォトレジスト材の経済的な使用が図れないという問題がある。また、色ごとに露光・現像などの工程を経ることから全体としての作業効率が低いとともに、露光装置、現像装置などの高価な光学機器を要し、これによってコストを引き下げることが出来ないという問題もある。
【０００４】
そのため、近年では着色層をインキジェット方式で形成することが提案されている。インキジェット方式によりカラーフィルターを形成する際、一般にＲＧＢの３色のインキを吐出することで着色を行なってカラーフィルターを形成する。このインキジェット方式では、通常、各ノズルより数ピコリットルの着色液滴を画素内に射出することで画素の色を形成する。この着色液滴の量により画素内の色度は決定するため、着色液滴の射出量に差があればカラーフィルター基板に色ムラを生じることになる。こうした色ムラの大きいカラーフィルターを用いて、例えば液晶パネルを製造した場合、著しく画像品位が低下するという問題があった。
そこで、インキジェット方式を用いたカラーフィルターの製造においては、画像品位の高い液晶パネルを提供するため、色ムラの少ない優れたカラーフィルターを提供することが不可欠であった。
【０００５】
このインキジェット方式によりカラーフィルターを製造する場合、ピエゾ型マルチノズルヘッドで顔料インキを長時間連続吐出する方法が一般的である。しかし、従来提案されてきたインキ供給タンクからインキを供給する方式では、インキ供給タンクからインキを通じてノズルに付加されるインキ圧力にばらつきが生じ、このばらつきによってインキ吐出量、速度、タイミング等が変化し、色ムラの発生原因となっていた。この問題を解決するため、ピエゾ素子の吐出圧力や吐出体積を制御し色ムラを低減しようとする方法が知られている（特許文献１、２、３参照）。
【特許文献１】特開平１０−３６７２９号公報
【特許文献２】特開平１０−３９１３０号公報
【特許文献３】特開２００４−５８３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、従来のカラーフィルターの製造方法においては、いずれの方法を用いてもインキ供給タンクからインキを通じてノズルに負荷されるインキ圧力のばらつきを完全に制御できるものではなく、またこのインキ圧力のばらつきを一様に制御しようとすると生産性が低下するという課題があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、印刷物の色ムラを防止し、かつ、生産性を向上できるインキ吐出印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明のインキ吐出印刷装置は、インキ供給タンクと、ポンプと、複数のインキ吐出ノズルを含むインキジェットヘッドと、前記インキ供給タンクと前記インキジェットヘッドとを前記ポンプを介して接続するインキ通路と、前記インキ通路の内部に設けられた圧電素子とを備えたインキ吐出印刷装置において、前記ポンプと前記インキジェットヘッドとの間に設けられインキ送出側のインキ圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサにより検出した前記インキ圧力をもとに、印刷物を印刷中に変化する前記インキ圧力の幅が基準値を超えるとアラームにより報知するアラーム発生手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の印刷物の製造方法およびパターン形成方法によれば、インキ供給タンクからインキを介してノズルに負荷されるインキ圧力のばらつきから生じる印刷物の色ムラを防止し、かつ、生産性の工場を図れる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明者らの検討によると、インキジェット法を用いてカラーフィルターを製造する際にノズルに負荷されるインキ圧力を測定しそのばらつき（幅）を求め、このインキ圧力のばらつき（幅）と色ムラの発生の頻度を対比した。するとインキ圧力のばらつきが特定の値を超えると色ムラの発生が特に増加することを見出した。本発明はこのような知見をもとになされたものであり、以下、本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態における印刷物は、表示ディスプレイの表示画面を構成する光学部品として好適に利用できる。光学部品としては、例えば、カラー液晶ディスプレイの表示画面を構成するカラーフィルターが例示でき、インキ皮膜は透過光を着色する着色層を構成し、この着色層は前記領域ごとに異なる色彩を有する複数色のものである。
また、光学部品として、有機エレクトロルミネセンス素子を例示することもでき、この場合には、インキ皮膜は有機発光材料層を構成する。また、前記領域ごとに異なる色彩を有する複数色の有機発光材料層である。なお、この他の印刷物としては、回路基板、薄膜トランジスタ、マイクロレンズ、バイオチップ等を例示することができる。
【００１１】
以下の説明では、カラーフィルターの製造を例にし、またインキ吐出印刷装置の実施の形態としてインキジェット印刷装置について説明する。
図１は、本実施の形態のインキジェット印刷装置の構成を示す概略図である。図１に示すは、少なくともインキ供給タンク１と、ポンプ５と、複数のインキ吐出ノズルを含むインキジェットヘッド４とを備えている。インキ供給タンク１とインキジェットヘッド４はインキ通路７により接続されている。インキジェットのインキ２は供給タンク１に供給されており、インキ通路７を通ってポンプ５の供給源側へと通じる。ポンプ５は、インキ通路７側であるインキ供給源側をインキを強制吸引する吸引側とし、インキ通路８側であるインキジェットヘッド４側をインキを強制送出する送出側とする。
インキ送出手段にはポンプ５を駆動させるサーボモータ６が接続されていて、このサーボモータ６の動作によってインキの吐出を正確に行うためのポンプ５が駆動制御されている。ポンプ５の一例として、ダイヤフラムポンプまたはプランジャーポンプを挙げることができる。
【００１２】
また、インキジェットヘッド４内部において、インキ通路が分流し、インキ吐出ノズルに均等にインキが供給される構造となっている。インキ吐出ノズル部分のインキ通路の内に圧電素子が設けられ、この圧電素子に電圧が印加されることによりインキが吐出される。さらに前記インキを強制送出する送出側のインキ吐出ノズルとポンプと間にインキ圧力を検出する圧力センサ３が備えられており、インキ吐出ノズル（圧電素子部分）にかかるインキ圧力の負荷が常に測定され出力される。この圧力センサ３の出力は、通信ケーブル９によりサーボモータ６とアラーム発生手段１１に送られる。そして特定の圧力を圧力センサ３またはアラーム発生手段１１に事前にプロット（設定）しておくと、この圧力範囲外のインキ圧力が圧力センサ３にて検知された場合にはアラーム発生手段１１がこれをエラーとして感知し、アラームを発生させる。
なお、このインキジェット印刷装置では、ポンプ５とインキジェットヘッド４との間に設けられたインキ圧力を検出する圧力センサ３により、印字時における前記圧力センサ３からの検出出力に基づいてサーボモータ６が制御され、サーボモータ６により駆動されるポンプ５によりインキ吐出量を調節している。
【００１３】
さらに詳しく説明すると、前記プロットする圧力の上限をＰ１とし、下限をＰ２としたときに、ΔＰ＝Ｐ１［Ｐａ］−Ｐ２［Ｐａ］で定義されるΔＰが２５０Ｐａを超えると色ムラの発生が急増するため好ましくない。
そこで、本実施の形態では、インキジェット印刷装置で印刷する際に、許容するインキ圧力の幅を管理し、印刷物の印刷中に変化する圧力の幅が２５０Ｐａ以上であることを圧力センサ３が感知するとアラーム発生手段１１がアラームを発生させる。これにより、印刷した基板が不良であることが瞬時に明確となり、色ムラ発生の防止と生産性の向上とを両立させることが可能になる。
【００１４】
なお、圧力センサ３の取り付ける位置は、インキ吐出ノズルとポンプ５の間であればどこでも設置可能である。この際、設置位置によりインキ圧力の絶対値は変化するが、インキ圧力のばらつきは変化しないため、上記の範囲に於いていずれの場所に圧力センサ３を取り付けた場合であっても同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態のインキジェット印刷装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００１６】
１……インキ供給タンク、２……インキ、３……圧力センサ、４……インキジェットヘッド、５……ポンプ、６……サーボモータ、７，８……インキ通路、１１……アラーム発生手段。
【図１】
2007260583.tif 000003