特許 7442128 インクジェット印刷方法、およびインクジェット印刷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-22

(45)【発行日】2024-03-04

(54)【発明の名称】インクジェット印刷方法、およびインクジェット印刷装置

(51)【国際特許分類】

   B05D 1/26 20060101AFI20240226BHJP

   B05D 7/24 20060101ALI20240226BHJP

   B05D 3/00 20060101ALI20240226BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20240226BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20240226BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20240226BHJP

【ＦＩ】

B05D1/26 Z

B05D7/24 301M

B05D3/00 D

B05C5/00 101

B05C11/10

B41J2/01 203

B41J2/01 451

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020030495

(22)【出願日】2020-02-26

(65)【公開番号】P2021133289

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2022-12-20

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井上 隆史

【審査官】河内 浩志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１８２９０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２６４０４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１５５６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０４０６３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｄ１／００ － ７／２６

Ｂ０５Ｃ５／００ － ５／０４

７／００ －２１／００

Ｂ４１Ｊ２／０１

２／１６５－ ２／２０

２／２１ － ２／２１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

インクジェットヘッドを塗布対象物に対して相対的に走査させながら、前記インクジェットヘッドから液滴を吐出させて、前記塗布対象物上にインクを塗布するインクジェット印刷方法であって、
前記インクジェットヘッドが互いに異なる第１及び第２の回転角度それぞれのときに、前記インクジェットヘッドから吐出された液滴の目標位置からの着弾位置ずれに基づいて求められた着弾位置ずれ特性を記憶する記憶手段から、前記着弾位置ずれ特性に係るデータを読み出す第１の工程と、
前記着弾位置ずれ特性と、前記インクジェットヘッドの液滴吐出ノズルの配列ピッチと、走査方向に直交する方向における前記塗布対象物の塗布目標ピッチと、に基づいて、前記インクジェットヘッドの目標回転角度を求めると共に、当該目標回転角度に対応する印刷パターンを生成する第２の工程と、
前記インクジェットヘッドが前記目標回転角度のときに、前記インクジェットヘッドを前記塗布目標部に位置合わせするための、前記インクジェットヘッドの走査方向に直交する方向へのオフセット量を算出する第３の工程と、
目標回転角度と前記印刷パターンと前記オフセット量とに基づいて、前記インクジェットヘッドを制御して、前記塗布対象物上の塗布目標部に液滴を吐出させる第４の工程と、
を有するインクジェット印刷方法。

【請求項2】

前記着弾位置ずれ特性は、以下のＡ～Ｅの工程によって求められ、前記記憶手段に記憶される、
Ａ）前記インクジェットヘッドを前記塗布対象物面の法線方向を回転軸として、前記第１の回転角度に位置決めし、第１の印刷パターンで液滴を吐出する工程、
Ｂ）前記Ａ）工程において吐出された液滴の前記第１の印刷パターンが示す目標位置からの着弾位置ずれを検出する工程、
Ｃ）前記インクジェットヘッドを前記第２の回転角度に位置決めし、第２の印刷パターンで液滴を吐出する工程、
Ｄ）前記Ｃ）工程において吐出された液滴の前記第２の印刷パターンが示す目標位置からの着弾位置ずれを検出する工程、
Ｅ）前記Ｂ）工程で検出された着弾位置ずれ、前記Ｄ）工程で検出された着弾位置ずれ、及び、前記インクジェットヘッドの前記回転軸の座標に基づいて、前記着弾位置ずれ特性を算出する工程、
請求項１に記載のインクジェット印刷方法。

【請求項3】

前記第４の工程では、前記インクジェットヘッドと前記塗布対象物との相対移動速度が、前記Ａ）工程における前記インクジェットヘッドと前記塗布対象物との相対移動速度、及び、前記Ｃ）工程における前記インクジェットヘッドと前記塗布対象物との相対移動速度と同一でなる条件下で、前記インクジェットヘッドから前記塗布目標部に液滴を吐出させる、
請求項２に記載のインクジェット印刷方法。

【請求項4】

インクジェットヘッドを塗布対象物に対して相対的に走査させながら、前記インクジェットヘッドから液滴を吐出させて、前記塗布対象物上にインクを塗布するインクジェット印刷装置であって、
前記インクジェットヘッドが互いに異なる第１及び第２の回転角度それぞれのときに、前記インクジェットヘッドから吐出された液滴の目標位置からの着弾位置ずれに基づいて求められた着弾位置ずれ特性を記憶する記憶手段と、
前記着弾位置ずれ特性と、前記インクジェットヘッドの液滴吐出ノズルの配列ピッチと、走査方向に直交する方向における前記塗布対象物の塗布目標ピッチと、に基づいて、前記インクジェットヘッドの目標回転角度を求めると共に、当該目標回転角度に対応する印刷パターンを生成する演算手段と、
前記インクジェットヘッドの液滴吐出ノズル毎に、吐出タイミングを制御する制御手段と、
を備え、
前記演算手段は、前記インクジェットヘッドが前記目標回転角度のときに、前記インクジェットヘッドを前記塗布目標部に位置合わせするための、前記インクジェットヘッドの走査方向に直交する方向へのオフセット量を算出し、
前記制御手段は、前記目標回転角度と前記印刷パターンと前記オフセット量とに基づいて、前記インクジェットヘッドを制御して、前記塗布対象物上の塗布目標部に液滴を吐出させる
インクジェット印刷装置。

【請求項5】

前記塗布対象物に相当する基板を載置する基板吸着テーブルと、
前記基板吸着テーブルの下部を回転可能に支持する基板回転機構と、
前記基板回転機構及び前記基板吸着テーブルを移載する基板搬送ステージと、
前記基板搬送ステージの基板搬送位置を検出する基板搬送位置検出手段と、
前記基板の上部に前記基板に対向するように配置した前記インクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドの上部に配置し、前記基板の平面に対する法線方向を軸として前記インクジェットヘッドを回転可能に支持するヘッド回転機構と、
前記インクジェットヘッド及び前記ヘッド回転機構を前記基板搬送ステージの移載方向および回転軸の方向と直交する方向に移載するヘッド移載ステージと、
を備える請求項４に記載のインクジェット印刷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、インクジェット印刷装置とそれを用いた印刷方法に関するもので、特にインクジェットヘッドの塗布ピッチの調整方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

近年、インクジェット印刷装置を用いてデバイスを製造する方法が注目されている。インクジェット印刷装置は、液滴を吐出する複数のノズルを有し、ノズルと印刷対象物の塗布目標部との位置関係を制御しながらノズルから液滴を吐出することで、印刷対象物の塗布目標部に液滴を塗布するものである。印刷対象物としては、表示デバイスに代表されるように印刷対象物の塗布目標部が一定のピッチで配列されているものがある。

【0003】

その場合に、複数のノズルを一定ピッチで配置したインクジェットヘッドを印刷対象物面の法線方向の回転軸を中心に回転させることによって着弾させた液滴のピッチを塗布対象物の塗布目標部のピッチに合わせ込んで塗布する方法が開示されている。（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００１―１０８８２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

この従来の方法について、図１４、図１５を用いて説明する。図１４は塗布対象部のピッチと、インクジェットヘッドの液滴吐出ノズルの位置関係を示す図で、図１５は従来の塗布対象部のピッチと、インクジェットヘッドから吐出され基板に着弾した液滴の着弾ピッチを調整する動作フローを示す図である。

【0006】

図１４で、１０８はインクジェットヘッド、１１７はインクジェットヘッド１０８の液滴吐出ノズル、１１９は基板、１０１は基板１１９上の塗布対象部、１１８は塗布対象部１０１へ着弾させた液滴を示している。

【0007】

図１４の（ａ）は、塗布対象部１０１のピッチＷ_１が液滴吐出ノズル１１７のピッチＬと等しい場合を表しており、図１４の（ｂ）は、塗布対象部１０１のピッチＷ_２が液滴吐出ノズル１１７のピッチＬより小さい場合を表している。

【0008】

図１４で、インクジェットヘッド１０８と基板１１９は、図中のＸ方向に相対移動しながら液滴吐出ノズル１１７より液滴を吐出して塗布対象部１０１へ液滴を塗布するように構成されている。そして図１４（ｂ）に示すように、塗布対象部１０１のピッチＷ_２が液滴吐出ノズル１１７のピッチＬより小さい場合は、インクジェットヘッド１０８をθ回転させて、液滴吐出ノズル１１７のＹ方向のピッチを塗布対象部１０１のピッチＷ_２に合せ込めるようになっている。

【0009】

この従来の方法において、液滴吐出ノズル１１７から吐出されて基板１１９に着弾した液滴１１８のＹ方向のピッチと、基板１１９の塗布対象部１０１のピッチを合わせ込む動作を図１５により説明する。

【0010】

図１５で、Ｓ１の「調整用パターン描画」は液滴ピッチ測定用のテストパターンを塗布する工程、Ｓ２の「描画されたパターンをセンサにより入力」はテストパターンをカメラ等で取り込む工程、Ｓ３の「ドット切り出し処理」はＳ２で取り込んだデータから液滴部分を切り出す処理を行う工程、Ｓ４の「ドット重心演算処理」はＳ３で抽出した液滴データから液滴の重心を算出する工程、Ｓ５の「Ｒピッチ算出、Ｇピッチ算出、Ｂピッチ算出」はＳ４で求めたＲ，Ｇ，Ｂ各着弾液滴の重心位置からＲ，Ｇ，Ｂ各着弾液滴の着弾ピッチを算出する工程、Ｓ６の「ＲＧ間ピッチ算出、ＧＢ間ピッチ算出」はＳ４で抽出したＲ着弾液滴、Ｇ着弾液滴、Ｂ着弾液滴のそれぞれの重心位置からＲＧ間の着弾ピッチと、ＧＢ間の着弾ピッチを算出工程、Ｓ７の「ＲＧＢ各ピッチが所定の距離になっているか？」はＳ５で算出したＲ、Ｇ、Ｂ各着弾液滴の着弾ピッチが目標の距離になっているかどうか判定する工程、Ｓ８の「ＲＧ間ピッチ、ＧＢ間ピッチが所定の距離になっているか？」はＳ６で算出したＲＧ間着弾ピッチおよびＧＢ間着弾ピッチが、目標の距離になっているかどうかを判定する工程、Ｓ９の「描画ヘッドのＹ軸を調整」はＳ８でＲＧ間着弾ピッチ、ＧＢ間着弾ピッチが目標の距離になっていない場合に、描画ヘッドをＹ方向に移動させて位置調整する工程、Ｓ１０の「描画ヘッドのθ軸を調整」はＳ７でＲＧＢ各着弾ピッチが目標の距離になっていない場合に描画ヘッドをθ回転調整する工程である。

【0011】

この従来の方法では、Ｓ１でテストパターンを印刷し、Ｓ２～Ｓ４でテストパターンの液滴の着弾位置を検出して、Ｓ５でＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの着弾ピッチを算出し、Ｓ７で着弾ピッチが目標値に合致しているかどうかを判定して、合致していない場合はＳ１０でヘッドのθ回転調整を実施した後、再度Ｓ１のテスト印刷からやり直すものである。そしてＲ、Ｇ、Ｂ全ての着弾ピッチが目標値に合致した後、更にＳ６で算出したＲＧ間着弾ピッチ、ＧＢ間着弾ピッチが目標値に合致しているかどうかをＳ８で判定して合致していない場合はＳ９でＹ軸調整を実施した後、再度Ｓ１のテスト印刷からやり直すものである。

【0012】

以上のように、従来の方法では、塗布目標部のピッチが変わる毎に、テスト印刷を実施して、その液滴の着弾ピッチを測定して、その結果に基づいて更に回転角度を微調整し、目標の閾値に入るまで回転角度の追い込みおよびＹ方向の追い込みを繰り返す必要があった。この方法の場合であっても、精細度が低く且つ目標の閾値が大きい場合であれば、１～２回の追い込みで調整ができて、あまり問題にはならなかった。

【0013】

しかしながら、近年表示デバイスの高精細化の要望が高まる中で、塗布目標部のピッチが小さくなり、ノズルから吐出された液滴の着弾ピッチを非常に精密に位置合わせする必要が出てきた。このような高精細な表示デバイスを塗布する際には、各ノズルから吐出される液滴の吐出角度癖による微小な着弾位置のずれや塗布対象物とインクジェットヘッドとの相対移動に伴う着弾位置のずれが、塗布位置精度に大きく影響を与えるようになってきている。

【0014】

そのため前記従来の方法で、高精細な表示デバイスに塗布しようとすると、塗布目標部のピッチが変わる度に、通常の印刷動作を止めて、上記の着弾ピッチを追込む作業を多数回実施する必要が有り、その結果インクジェット印刷装置の稼働率が上がらないという問題があった。また、着弾ピッチを追込むためにテスト用の専用基板を用意するか、生産用基板に広いテスト印刷エリアを設ける必要もあった。

【0015】

本発明の課題は、塗布対象物の塗布目標部分のピッチが変わっても、その度にテスト印刷を行うことなく、最適なヘッドの回転量を決めて、液滴の着弾ピッチと塗布目標部のピッチを精度よく合わせ込むインクジェット印刷方法と、それを使用したインクジェット印刷装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

前述した課題を解決する主たる本発明は、
インクジェットヘッドを塗布対象物に対して相対的に走査させながら、前記インクジェットヘッドから液滴を吐出させて、前記塗布対象物上にインクを塗布するインクジェット印刷方法であって、
前記インクジェットヘッドが互いに異なる第１及び第２の回転角度それぞれのときに、前記インクジェットヘッドから吐出された液滴の目標位置からの着弾位置ずれに基づいて求められた着弾位置ずれ特性を記憶する記憶手段から、前記着弾位置ずれ特性に係るデータを読み出す第１の工程と、
前記着弾位置ずれ特性と、前記インクジェットヘッドの液滴吐出ノズルの配列ピッチと、走査方向に直交する方向における前記塗布対象物の塗布目標ピッチと、に基づいて、前記インクジェットヘッドの目標回転角度を求めると共に、当該目標回転角度に対応する印刷パターンを生成する第２の工程と、
前記目標回転角度と前記印刷パターンとに基づいて、前記インクジェットヘッドを制御して、前記塗布対象物上の塗布目標部に液滴を吐出させる第３の工程と、
を有するインクジェット印刷方法である。

【0017】

又、他の局面では、
インクジェットヘッドを塗布対象物に対して相対的に走査させながら、前記インクジェットヘッドから液滴を吐出させて、前記塗布対象物上にインクを塗布するインクジェット印刷装置であって、
前記インクジェットヘッドが互いに異なる第１及び第２の回転角度それぞれのときに、前記インクジェットヘッドから吐出された液滴の目標位置からの着弾位置ずれに基づいて求められた着弾位置ずれ特性を記憶する記憶手段と、
前記着弾位置ずれ特性と、前記インクジェットヘッドの液滴吐出ノズルの配列ピッチと、走査方向に直交する方向における前記塗布対象物の塗布目標ピッチと、に基づいて、前記インクジェットヘッドの目標回転角度を求めると共に、当該目標回転角度に対応する印刷パターンを生成する演算手段と、
を備え、
前記目標回転角度と前記印刷パターンとに基づいて、前記インクジェットヘッドを制御して、前記塗布対象物上の塗布目標部に液滴を吐出させる
インクジェット印刷装置である。

【発明の効果】

【0018】

本発明の前記態様によれば、塗布対象物の塗布目標部のピッチが変わっても、その度毎にテスト印刷をしなくても、インクジェットヘッドから吐出される液滴の着弾ピッチを、塗布目標部のピッチに合わせ込むことができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】一実施の形態の、インクジェット印刷装置の斜視図

【図2】一実施の形態の、塗布対象物の基板を示す平面図

【図3a】インクジェットヘッドから吐出される液滴の吐出角度癖による着弾位置ずれを説明する平面図

【図3b】インクジェットヘッドから吐出される液滴の吐出角度癖による着弾位置ずれを説明する側面図

【図4a】インクジェットヘッドが回転角度0度の時の液滴の吐出角度癖による着弾位置ずれを説明する平面図

【図4b】インクジェットヘッドが回転角度φ度の時の液滴の吐出角度癖による着弾位置ずれを説明する平面図

【図5a】塗布対象物が停止している場合のインクジェットヘッドから吐出された液滴の着弾位置を説明する平面図

【図5b】塗布対象物が停止している場合のインクジェットヘッドから吐出された液滴の着弾位置を説明する側面図

【図6a】塗布対象物が走行している場合のインクジェットヘッドから吐出された液滴の着弾位置を説明する平面図

【図6b】塗布対象物が走行している場合のインクジェットヘッドから吐出された液滴の着弾位置を説明する側面図

【図7】塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度０度の時の吐出された液滴の着弾位置を説明する平面図

【図8a】塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度0度の時の吐出された液滴の着弾位置と塗布対象物の塗布目標部とのＹ方向位置ズレ量を説明する平面図

【図8b】塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度０度の時の吐出された液滴の着弾位置とＹ軸とのＸ方向距離を説明する平面図

【図8c】塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度０度の時の着弾位置がＹ軸上になるように吐出タイミングを補正した場合の着弾位置を説明する平面図

【図8d】インクジェットヘッドの回転角度０度で着弾位置がＹ軸上になるように吐出タイミングを補正した状態で塗布対象物に印刷した場合の液滴の着弾位置を説明する平面図

【図8e】図８ｄのＡ部の拡大図

【図9a】塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度がθの時の吐出された液滴の着弾位置と塗布対象物の塗布目標部とのＹ方向位置ズレ量を説明する平面図

【図9b】塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度がθの時の吐出された液滴の着弾位置とＹ軸とのＸ方向距離を説明する平面図

【図9c】塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度がθの時の着弾位置がＹ軸上になるように吐出タイミングを補正した場合の着弾位置を説明する平面図

【図9d】インクジェットヘッドの回転角度がθで着弾位置がＹ軸上になるように吐出タイミングを補正した状態で塗布対象物に印刷した場合の液滴の着弾位置を説明する平面図

【図9e】図９ｄのＡ部の拡大図

【図10a】塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度がφの時の吐出された液滴の着弾位置と塗布対象物の塗布目標部とのＹ方向位置ズレ量を説明する平面図

【図10b】塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度がφcの時の吐出された液滴の着弾位置とＹ軸とのＸ方向距離を説明する平面図

【図10c】塗布対象物が走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度がφcの時の着弾位置がＹ軸上になるように吐出タイミングを補正した場合の着弾位置を説明する平面図

【図10d】インクジェットヘッドの回転角度がφcで着弾位置がＹ軸上になるように吐出タイミングを補正した状態で塗布対象物に塗布した場合の液滴の着弾位置を説明する平面図

【図10e】図１０ｄのＡ部の拡大図

【図11】塗布対象物が速度Ｖで走査している場合におけるインクジェットヘッドのθ回転前後での着弾位置を説明する平面図

【図12】塗布対象物が速度Ｖで走査している場合におけるインクジェットヘッドをφ回転させた時の着弾位置を説明する平面図

【図13】塗布対象物が停止している場合におけるインクジェットヘッドのθ回転前後での着弾位置を説明する平面図

【図14】従来例において、塗布対象物の塗布目標部のピッチに合致するようにインクジェットヘッドを調整する場合を説明する図

【図15】従来例における塗布対象物の塗布目標部のピッチとインクジェットヘッドから吐出される液滴のピッチを調整するためのフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置４０について、図面を参照しながら説明する。

【0021】

［インクジェット印刷装置の構成］
図１は、一実施の形態の、インクジェット印刷装置の斜視図である。図１により、インクジェット印刷装置４０の全体像について説明する。

【0022】

図１に示すように、インクジェット印刷装置４０は、少なくとも装置を支える架台１８と、架台１８上に設置した定盤１７と、定盤１７の上に設置したＸ方向に基板を搬送する基板搬送ステージ３０と、ヘッドユニット３２と、ヘッドユニット３２を基板搬送ステージ３０と直交するＹ方向に搬送するヘッドユニット移載ステージ３３と、ヘッドユニット移載ステージ３３の両端を定盤１７上に支持する２本の支持部１６とを備えている。

【0023】

基板搬送ステージ３０は、基板用ガイドレール５と、基板用ガイドレール５にガイドされてＸ方向に摺動可能に支持された基板用スライダー４と、基板用スライダー４上に設置した基板回転機構３と、基板回転機構３の上に設置した基板吸着テーブル２とで構成されている。基板搬送スライダー４は、基板搬送用リニモータ６と、基板搬送位置検出手段７と、不図示の基板搬送ステージ制御手段とによってフィードバック制御されている。

【0024】

また基板回転機構３には不図示の基板回転角度検出手段と不図示の基板回転駆動手段とを備えており、不図示の基板回転機構制御手段によって目標の回転角度に精密に位置決め出来るように構成している。

【0025】

一方、ヘッドユニット移載ステージ３３は、ヘッドユニット移載用ガイドレール１３と、ヘッドユニット移載用ガイドレール１３にガイドされてＹ方向に摺動可能に支持されたヘッドユニット移載用スライダー１２で構成されており、ヘッドユニット移載用スライダー１２は、ヘッドユニット移載用リニアモータ１４と、ヘッドユニット移載用位置検出手段１５と、不図示のヘッドユニット移載ステージ制御手段とによってフィードバック制御されている。

【0026】

ヘッドユニット３２は、ヘッドユニット移載用スライダー１２に取り付けたヘッドユニットベース２２上に、インクジェットヘッド部２３と、アライメントカメラ２１を搭載して構成している。更にインクジェットヘッド部２３は、ヘッドユニットベース２２に、ブラケット１１を介してヘッド回転機構１０を搭載し、ヘッド回転機構１０の下にはヘッドブラケット９を介して、インクジェットヘッド８を搭載している。ヘッド回転機構１０は、内部に不図示のヘッド回転角度検出手段と不図示のヘッド回転駆動手段を備えており、不図示のヘッド回転機構制御手段によって目標の回転角度に精密に位置決め出来るように構成されている。

【0027】

更にインクジェットヘッド８には、複数の液滴吐出ノズルを設けており、インクジェットヘッド制御手段１００によって、基板搬送位置検出手段７による検出位置に基づいて、インクジェットヘッド８の各液滴吐出ノズル毎に、吐出タイミングを制御できるように構成している。尚、インクジェットヘッド８の複数の液滴吐出ノズルは、例えば、所定のピッチで一列に並んで配設されている。

【0028】

インクジェットヘッド制御手段１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入力ポート、及び出力ポート等を含んで構成され、インクジェットヘッド８の吐出動作を制御するマイコンである。

【0029】

インクジェットヘッド制御手段１００は、インクジェットヘッド８から液滴を吐出した際の着弾位置ずれ特性を記憶する記憶手段１１０と、当該着弾位置ずれ特性と、インクジェットヘッド８の液滴吐出ノズルの配列ピッチと、走査方向に直交する方向における塗布対象物の塗布目標ピッチと、に基づいて、インクジェットヘッド８の目標回転角度を求めると共に、当該目標回転角度に対応する印刷パターンを生成する演算手段１２０と、を有する。尚、着弾位置ずれ特性は、インクジェットヘッド８が互いに異なる第１及び第２の回転角度それぞれのときに、インクジェットヘッド８から吐出された液滴の目標位置からの着弾位置ずれに基づいて求められる（詳細は、後述する）。

【0030】

なお、実施の形態１において、基板搬送ステージ３０およびヘッドユニット移載ステージ３３では、ともに、高精度な位置決めを実現するためにエアー軸受け機構を採用した。

【0031】

［インクジェット印刷装置の動作］
次に、上記の構成のインクジェット印刷装置４０の動作について図２から図１３を用いて説明する。図２は実施の形態１の、塗布対象物の基板を示す平面図である。基板１は、機材１ａと機材１ａ上の４隅に形成されたアライメントマーク１ｂと、印刷したインクが溢れないように堤防の役割を果たすバンク１ｃと、バンク１ｃで囲われて一定ピッチに配列された塗布目標部１ｄと、液滴の着弾位置を測定するためのテスト印刷エリア１ｅによって構成され、テスト印刷エリア１ｅの中の着弾測定エリア１ｆは、塗布目標部１ｄと同じピッチで、１ｄの延長線上に形成されている。塗布目標部１ｄは、表示パネルの画素を構成するエリアで、着弾した液滴は濡れ広がるのに対して、着弾測定エリア１ｆは撥液性を持たせることで、着弾した液滴が円形に留まって、その位置をアライメントカメラ２１で撮像して不図示の画像処理手段で処理することにより着弾測定エリア１ｆの円の中心に対する位置を測定できるようになっている。

【0032】

塗布エリア１ｇは、着弾測定エリア１ｆと同様に撥液性を持たせエリアで、着弾測定エリア１ｆの円の中に液滴が入らない場合に、液滴の大まかな着弾位置を測定するためのエリアとして使用するために設けている。

【0033】

＜基板１とインクジェットヘッド８とが相対移動しない時＞
次に基板１とインクジェットヘッド８とが相対移動しない時の、インクジェットヘッド８の液滴吐出ノズルの位置と、液滴吐出ノズルから吐出された液滴が基板１上に到達する着弾位置の関係について図３ａ、図３ｂ、図４ａ、図４ｂで説明する。

【0034】

図３ａは、インクジェットヘッド８から吐出される液滴の吐出角度癖による着弾位置ずれを説明する平面図で、図３ｂは、側面図である。

【0035】

図４ａは、インクジェットヘッド８の回転角度が０度の時の液滴の吐出角度癖による着弾位置ずれを説明する平面図、図４ｂは、インクジェットヘッドの回転角度がφ度の時の液滴の吐出角度癖による着弾位置ずれを説明する平面図である。

【0036】

図３ａ中のインクジェットヘッド８には、点線の丸で示す液滴吐出ノズルが４個有り、その穴位置をｎ_１、ｎ_２、ｎ_３、ｎ_４とする。各液滴吐出ノズルには、それぞれ吐出する方向に癖が有り、図３ｂのようにインクジェットヘッド８のノズル面から距離Ｇだけ離れた基板１の表面に着弾する時には、その位置が実線の丸で示したＰ_１、Ｐ_２、Ｐ_３、Ｐ_４のようにｎ_１、ｎ_２、ｎ_３、ｎ_４の直下とは異なる位置に到達する。この位置ズレ量を吐出角度癖による着弾位置ずれと呼ぶことにする。

【0037】

そして各液滴吐出ノズルからの吐出角度癖による着弾位置ずれは、液滴吐出ノズルの穴の形状精度や液滴吐出ノズル周辺の表面状態等によって決まるもので、インクジェットヘッド８の中では固定された癖になる。そのため、図４ａに示すインクジェットヘッド８のように、インクジェットヘッド８の回転角度が０度の時に比べて、図４ｂのように回転角度をφ度回した場合であっても、ヘッドの液滴吐出ノズル位置ｎ_１，ｎ_２，ｎ_３，ｎ_４に対して着弾位置Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４はインクジェットヘッド８内で同じ方向にずれることになる。つまりインクジェットヘッド８をφ度回転させた場合の平面図である図４ｂは、図４ａをそのままφ度だけ回転させた位置になる。尚、図４ａ、図４ｂのＯ点は、回転軸である。

【0038】

＜基板１とインクジェットヘッド８とが相対移動する場合＞
次に、基板１がインクジェットヘッド８に対して一定速度Ｖで走行中に、インクジェットヘッド８の液滴吐出ノズルから基板に１向けて液滴を吐出した場合の着弾位置について図５ａ、図５ｂ、図６ａ、図６ｂで説明する。

【0039】

図５ａは塗布対象物が停止している場合のインクジェットヘッド８から吐出された液滴の着弾位置ずれを説明する平面図で、図５ｂはその側面図である。図６ａは塗布対象物が速度Ｖで走行している場合のインクジェットヘッドから吐出された液滴の着弾位置ずれを説明する平面図で、図６ｂはその側面図である。

【0040】

図５ａのように基板１が停止している状態でインクジェットヘッド８のｎ_１位置のノズルから吐出された液滴が基板１に着弾する位置をＰ_１とする。このｎ_１に対するＰ_１の位置ずれ量が図４で説明した吐出角度癖による着弾位置ずれである。それに対して基板１を一定速度Ｖで走行中にｎ_１位置のノズルから吐出された液滴は、速度を持って飛翔するため、液滴が基板１に到達するまでには時間が必要である。その時間をΔｔとすると、その間に基板はΔｔ×Ｖだけ走行するので、液滴の基板１上での着弾位置Ｑ_１は基板１を停止状態で着弾させた時の着弾位置Ｐ_１に対してずれることになる。

【0041】

実際には液滴は基板１へ向かって飛翔している間に、空気の抵抗を受けて減速する影響や、基板１の走行によって生じる風の影響で液滴が流されるので、更に複雑な位置ずれとなる。この基板１の走行によって生じる走行方向の着弾位置ずれΔＸ_1ｖを走行による着弾位置ずれと呼ぶことにする。この走行による着弾位置ずれは、基板１の走行に伴う着弾位置ずれであり、基本的には走行方向に生じる位置ずれで、インクジェットヘッド８の吐出角度癖による位置ずれとは違って、インクジェットヘッド８を回転させた場合でもインクジェットヘッド８の回転と一緒に回っては行かない。

【0042】

以上の説明のように基板１が停止している場合には、ノズル位置ｎ_１から吐出された液滴の基板１上での着弾位置は吐出角度癖による着弾位置ずれのみのＰ_１になるのに対して、基板が速度Ｖで走行している場合には、吐出角度癖によって着弾位置ずれしたＰ_１に対して、更に基板１の走行方向に走行による着弾位置ずれΔＸ1vを加えた位置に着弾する。

【0043】

次に、基板１の塗布目標部１ｄに液滴を印刷する方法について説明する。

【0044】

（１）まず基板１のアライメント方法について説明する。基板１を基板吸着テーブル２上で吸着固定し、基板搬送ステージ３０とヘッドユニッ移載ステージ３３を移動させて、基板１の４隅のアライメントマーク１ｂをヘッドユニット３２に搭載されたアライメントカメラ２１の下に移動させて、アライメントカメラ２１でアライメントマーク１ｂを撮像し、不図示の画像認識手段で、アライメントマーク１ｂの位置を計測する。一方その時の基板搬送位置検出手段７による検出位置と、ヘッドユニット移載用位置検出手段１５による検出位置とに基づいて、不図示の制御手段により基板搬送ステージ３０の走行方向と基板１の塗布目標部１ｄの方向が平行になるように基板回転機構３を駆動して調節する。

【0045】

（２）次に液滴吐出ノズルと基板１の塗布目標部１ｄとの位置調整方法について説明する。図７は塗布対象物が速度Ｖで走行する場合でインクジェットヘッドを第１の回転角度（ここでは、回転角度０度）の時の吐出された液滴の着弾位置を説明する平面図である。

【0046】

図７の中の点線の円ｎ_１，ｎ_２，ｎ_３，ｎ_４はインクジェットヘッド８の中の液滴吐出ノズルの位置で、実線の円Ｐ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４は液滴吐出ノズルから吐出された液滴の吐出角度癖によって基板１に到達する時の位置ずれした着弾位置を表し、二重実線の円Ｑ_１，Ｑ_２，Ｑ_３，Ｑ_４はＰ_１，Ｐ_２，Ｐ_３，Ｐ_４に対して更に基板１が走行することによって生じる走行による着弾位置ずれを加えた着弾位置を表している。図７ではインクジェットヘッド８のＹ方向の液滴ピッチが塗布目標部１ｄのピッチＷ_０に合致するようにインクジェットヘッド８は回転軸Ｏ点周りの回転角度０度に位置決めしている。

【0047】

＜着弾位置ずれ特性の算出＞
次に、インクジェット印刷装置４０がインクジェットヘッド８から液滴を吐出した際に生ずる着弾位置ずれの特性（以下、「着弾位置ずれ特性」と略称する）を算出する方法について、説明する。

【0048】

図８ａは、図７の状態、つまり、塗布対象物が速度Ｖで走行する場合でインクジェットヘッドの回転角度が０度の時に吐出された液滴の着弾位置と塗布対象物の塗布目標部１ｄとのＹ方向位置ズレ量を説明する平面図である。図８ａでは、液滴の着弾位置Ｑ_１，Ｑ_２，Ｑ_３，Ｑ_４のＹ方向位置と塗布目標部１ｄの中心軸とのＹ方向の距離をそれぞれΔＹ₁₀、ΔＹ₂₀、ΔＹ₃₀、ΔＹ₄₀で表している。インクジェットヘッド８と、基板１とのＹ方向の位置合わせについては、ΔＹ₁₀、ΔＹ₂₀、ΔＹ₃₀、ΔＹ₄₀のトータル誤差が最小になるように位置合わせする。

【0049】

図８ｂは、図７の状態、つまり、塗布対象物が速度Ｖで走行する場合でインクジェットヘッド８の回転角度が０度の時に吐出された液滴の着弾位置とＹ軸とのＸ方向距離を説明する平面図である。図８ｂでは、液滴の着弾位置Ｑ_１，Ｑ_２，Ｑ_３，Ｑ_４のＹ軸とのＸ方向の距離をＸ_1S0、Ｘ_2S0、Ｘ_3S0、Ｘ_4S0で表している。そして、このＸ方向の距離Ｘ_1S0、Ｘ_2S0、Ｘ_3S0、Ｘ_4S0に相当する吐出タイミングを補正した場合の着弾位置を図８ｃに示す。図８ｃのように吐出タイミングを調整することで、全ての液滴吐出ノズルから吐出されて基板１に到達した着弾位置を、ほぼＹ軸上に合せることができる。この印刷パターンを第１の印刷パターンとする。この状態で、基板１の着弾測定エリア１ｆおよび塗布目標部１ｄに印刷した場合の着弾位置を図８ｄに示す。この印刷を第１の印刷工程とする。図８ｄでは、塗布目標部１ｄの中の液滴についても二重丸で表示しているが、実際には塗布目標部１ｄは親水性のため、着弾した液滴は濡れ広がることになる。一方着弾測定エリア１ｆは撥液性のため着弾した液滴は、図８ｄで示した通りに着弾測定エリア１ｆを囲む丸の中で円形に着弾する。図８ｅは図８ｄの中のＡ部の拡大図である。この着弾測定エリア１ｆをアライメントカメラ２１で撮像して画像処理を行うことによって、ピッチＷ₀の着弾位置測定エリア１ｆの丸と、液滴の丸とのＹ方向位置ずれΔＹ_ｉ0およびＸ方向の位置ずれΔＸ_ｉ0（ｉ＝１，２，３，４）を検出することで、液滴の着弾位置ずれを正確に測定できる。この測定を第１の着弾位置ずれ検出工程とする。

【0050】

その結果、上記の着弾測定エリア１ｆでの着弾位置ずれ測定結果、ΔＸ_ｉ0と、ΔＹ_ｉ0と、図８ｃの吐出タイミング補正でシフトした補正量Ｘ_ｉS0から、吐出タイミング補正をしなかった場合の着弾位置を正確に算出することが出来る。この算出工程を第１の着弾位置算出工程とする。そしてこの着弾位置データを第１の着弾位置データとする。

【0051】

次に、塗布目標部１ｄのピッチがＷ_０より小さいＷ_１の場合に、液滴ピッチをＷ_１に合致するようにインクジェットヘッド８を回転軸Ｏ点周りにθ回転させて塗布する場合について説明する。

【0052】

図９ａは塗布対象物が速度Ｖで走行する場合でインクジェットヘッド８を第２の回転角度（ここでは、回転角度θ度）の時の吐出された液滴の着弾位置と塗布対象物の塗布目標部１ｄとのＹ方向位置ズレ量を説明する平面図である。液滴の着弾位置Ｑ_１，Ｑ_２，Ｑ_３，Ｑ_４のＹ方向位置と塗布目標部１ｄの中心軸とのＹ方向の距離をそれぞれΔＹ_1θ、ΔＹ_2θ、ΔＹ_3θ、ΔＹ_4θで表している。インクジェットヘッド８と、基板１とのＹ方向の位置合わせについては、ΔＹ_1θ、ΔＹ_2θ、ΔＹ_3θ、ΔＹ_4θのトータル誤差が最小になるように位置合わせする。

【0053】

図９ｂは、図９ａの状態、つまり塗布対象物が速度Ｖで走行する場合でインクジェットヘッド８の回転角度がθの時の吐出された液滴の着弾位置とＹ軸とのＸ方向距離を説明する平面図である。

【0054】

液滴の着弾位置Ｑ_１，Ｑ_２，Ｑ_３，Ｑ_４のＹ軸とのＸ方向の距離をＸ_1Sθ、Ｘ_2Sθ、Ｘ_3Sθ、Ｘ_4Sθで表している。そしてこのＸ方向の距離Ｘ_1Sθ、Ｘ_2Sθ、Ｘ_3Sθ、Ｘ_4Sθに相当する吐出タイミングを補正した場合の着弾位置を図９ｃに示す。図９ｃのように吐出タイミングを調整することで、全ての液滴吐出ノズルから吐出されて基板１に到達した着弾位置を、ほぼＹ軸上に合せることができる。この印刷パターンを第２の印刷パターンとする。この状態で、基板１の着弾測定エリア１ｆおよび塗布目標部１ｄに印刷した場合の着弾位置を図９ｄに示す。この印刷を第２の印刷工程とする。図９ｄでは、塗布目標部１ｄの中の液滴についても二重丸で表示しているが、実際には塗布目標部１ｄは親水性のため、着弾した液滴は濡れ広がることになる。一方着弾測定エリア１ｆは撥液性のため着弾した液滴は、図９ｄで示した通りに着弾測定エリア１ｆを囲む丸の中で円形に着弾する。図９ｅは図９ｄの中のＡ部の拡大図である。この着弾測定エリア１ｆをアライメントカメラ２１で撮像して画像処理を行うことによって、ピッチＷ₁の着弾位置測定エリア１ｆの丸と、液滴の丸とのＹ方向位置ずれΔＹ_ｉθおよびＸ方向の位置ずれΔＸ_ｉθ（ｉ＝１，２，３，４）を検出することで、液滴の着弾位置ずれを正確に測定できる。この測定を第２の着弾位置ずれ検出工程とする。

【0055】

その結果、上記の着弾測定エリア１ｆでの着弾位置測定結果、ΔＸ_ｉθと、ΔＹ_ｉθと、図９ｃの吐出タイミング補正でシフトした補正量Ｘ_ｉSθから、吐出タイミング補正をしなかった場合の着弾位置を正確に算出することが出来る。この算出工程を第２の着弾位置算出工程とする。そしてこの着弾位置データを第２の着弾位置データとする。

【0056】

尚、第１の印刷工程におけるインクジェットヘッド８と基板１との相対移動速度と、第２の印刷工程におけるインクジェットヘッド８と基板１との相対移動速度とは、同一に設定される。

【0057】

以上のように、塗布目標部１ｄのピッチがＷ_０の基板と、塗布目標部１ｄのピッチがＷ_１の基板について、インクジェットヘッド８をθ度回転させることにより液滴のピッチを塗布目標部のピッチに合せこんで印刷し、それぞれの着弾位置を正確に測定しておく。

【0058】

そして、上記２種類の基板１での着弾位置の測定結果に基づいて、任意の塗布目標部ピッチの基板に対して着弾ズレが最小になるインクジェットヘッド８の最適回転角度を算出し、テスト印刷せずに塗布することを可能にする。

【0059】

その方法について図１１、図１２で説明する。

【0060】

図１１は、インクジェットヘッド８内の１ノズルについて、ヘッド回転中心Ｏ点周りの回転角度０度の時と、そこからθ度回転させた場合のそれぞれの着弾位置の関係を示した図である。ここでヘッド回転中心Ｏ点のＸ座標をδｘ、Ｙ座標をδｙとする。また回転角度０度の時の着弾位置をＱ_０、Ｑ_０のＸ座標をＸａ、Ｙ座標をＹａとし、Ｑ_０（Ｘａ、Ｙａ）と表記する。一方回転角度θ度の時の着弾位置をＱ_θ、Ｑ_θのＸ座標をＸｂ、Ｙ座標をＹｂとし、Ｑ_θ（Ｘｂ、Ｙｂ）と表記する。更に基板１の走行による着弾位置のＸ方向の位置ズレをΔＸ_Ｖとする。

【0061】

基板１を走行させながら塗布する場合のインクジェットヘッド８から吐出されて基板１に着弾する液滴の着弾位置ずれは、前述の通り液滴吐出ノズルから液滴が吐出する時の吐出角度癖による着弾位置ずれに、基板１の走行による着弾位置ずれが加算されたものとなり、吐出角度癖による着弾位置ずれはインクジェットヘッド８の回転と共に回転し、基板１の走行による着弾位置ずれはインクジェットヘッド８の回転に依らず基板１の走行方向によって決まる。そのためインクジェットヘッド８の回転角度０度およびθ度のそれぞれについての吐出角度癖のみによる着弾位置Ｐ_０、Ｐ_θは、それぞれ、Ｐ_０のＸ座標がＸａ－ΔＸ_Ｖ、Ｙ座標がＹａ、Ｐ_θのＸ座標がＸｂ－ΔＸ_Ｖ、Ｙ座標がＹｂとなる。

【0062】

そしてＰ_θは、Ｐ_０をヘッド回転軸Ｏ点周りにθ度回転した位置に相当するので、Ｐ_θ点とＰ_０点の関係は座標の回転の式に従って式（１）、式（２）のように表すことができる。

【数1】

【0063】

そして式（１）、式（２）より、インクジェットヘッド８の回転軸のＹ座標δｙと、基板１の走行による位置ずれΔＸ_Ｖは、式（３）、式（４）のように求めることができる。ここで、インクジェットヘッド８の回転軸のＸ軸座標δｘについては、別途計測する必要がある。その計測方法について後で説明する。

【数2】

【0064】

以上のように事前にインクジェットヘッド８のヘッド回転中心ＯのＸ座標δｘを求めておけば、基板１を速度Ｖで走行させながら印刷する方式において、インクジェットヘッド８のヘッドの回転角度が０度（第１の回転角度）とθ度（第２の回転角度）の２種類の角度での着弾位置Ｑ_０（Ｘａ、Ｙａ）（第１の着弾位置データ）、Ｑ_θ（Ｘｂ，Ｙｂ）（第２の着弾位置データ）を計測することで、基板の走行による着弾位置ずれΔＸ_Ｖを求めることができ、ΔＸ_Ｖが求まれば、吐出角度癖による着弾位置ずれを求めることが出来る。この算出工程を着弾位置ずれ特性算出工程とする。

【0065】

このようにして算出された着弾位置ずれ特性に係るデータは、ここで用いられたインクジェットヘッド８の固有の特性を示すデータとして、記憶手段１１０に格納される。尚、着弾位置ずれ特性を算出するための液滴吐出動作は、例えば、塗布目標部１ｄを印刷する際に、一緒に着弾測定エリア１ｆに液滴を塗布して、着弾測定エリア１ｆ内での着弾位置ずれを計測することで実施することができる。

【0066】

＜印刷実行時の動作＞
インクジェット印刷装置４０（演算手段１２０）は、上記によって算出された着弾位置ずれ特性を利用して、印刷実行時のインクジェットヘッド８の目標回転角度を求めると共に、当該目標回転角度に対応する印刷パターンを生成する。尚、本実施形態では、インクジェットヘッド８の各液滴吐出ノズルから液滴を吐出した際に、塗布対象物の塗布目標部１ｄにおける位置ずれが最も小さくなる回転角度を、印刷実行時のインクジェットヘッド８の目標回転角度とする（以下、「最適回転角度」とも称する）。但し、インクジェットヘッド８の目標回転角度は、インクジェットヘッド８の各液滴吐出ノズルから液滴を吐出した際に、塗布対象物の塗布目標部１ｄにおける位置ずれが閾値以下となる回転角度に設定されてもよい。

【0067】

まず、上記で求まった着弾位置ずれ特性（即ち、基板１の走行による着弾位置ずれΔＸ_Ｖ、及び、吐出角度癖による着弾位置ずれ）、およびインクジェットヘッド８のヘッド回転中心Ｏ（δｘ、δｙ）から、基板１を速度Ｖで走行させながら印刷する方式において、インクジェットヘッド８の任意の第３の回転角度φにおける着弾位置の算出方法について図１２で説明する。

【0068】

図１２は、インクジェットヘッド８がヘッド回転角度０度の時と、φ度の時についての着弾位置ずれを説明する図である。

【0069】

まず、演算手段１２０は、記憶手段１１０に記憶された着弾位置ずれ特性に係るデータを読み出し、インクジェットヘッド８の回転角度０度での着弾位置Ｑ_０（Ｘａ、Ｙａ）のＸ座標から走行による着弾位置ずれΔＸ_Ｖを差し引いて、吐出角度癖のみがある場合の着弾位置Ｐ_０（Ｘａ―ΔＸ_Ｖ、Ｙａ）を求める。そして、演算手段１２０は、Ｐ_０点をヘッド回転中心Ｏ点周りにφ度回転させた吐出角度癖のみがある場合の着弾位置Ｐ_φ（Ｘｄ、Ｙｄ）を求め、このＰ_φ点のＸ座標に基板１の走行による着弾位置ずれΔＸ_Ｖを加えることで、回転角度φにおける着弾位置Ｑ_φ（Ｘｅ、Ｙｅ）を求める。これを式で表すと、Ｐ_φ点の座標は、式（５）、式（６）、Ｑ_φ点の座標は式（７）、式（８）で表すことができる。上記のインクジェットヘッド８の第３の回転角度φにおける着弾位置を計算する工程を着弾位置予測工程とする。

【数3】

【0070】

尚、演算手段１２０は、インクジェットヘッド８の第３の回転角度φを種々に変化させ、複数の第３の回転角度φそれぞれのときの着弾位置を計算する。

【0071】

次に、演算手段１２０は、インクジェットヘッド８の液滴吐出ノズルの配列ピッチと、走査方向に直交する方向における塗布対象物の塗布目標部１ｄの塗布目標ピッチと、に基づいて、塗布対象物の塗布目標部１ｄに対して、インクジェットヘッド８から液滴吐出を行う際のインクジェットヘッド８の最適回転角度φcを求める。演算手段１２０は、例えば、インクジェットヘッド８の複数の第３の回転角度φそれぞれのときの塗布目標部１ｄに対する液滴の着弾位置ずれに係る評価値を算出し、この評価値を基準として、最適回転角度φcを求める。

【0072】

インクジェットヘッド８の回転角度φでの１つの液滴吐出ノズルの着弾位置の計算式を式（７）、式（８）に示した。ここで、インクジェットヘッド８に複数の液滴吐出ノズルを設けた場合についてｉ番目の液滴吐出ノズルのインクジェットヘッド８の回転角度０度（第１の回転角度）での着弾位置座標を（Ｘ_ｉａ、Ｙ_ｉａ）、回転角度θ度（第２の回転角度）での着弾位置座標を（Ｘ_ｉｂ、Ｙ_ｉｂ）、ｉ番目のノズルの走行による位置ずれ量をΔＸ_ｉｖとすると、回転角度φ（第３の回転角度）での着弾位置座標を（Ｘ_ｉｅ、Ｙ_ｉｅ）とすると、その値は式（９）、式（１０）のように表すことができる。

【数4】

【0073】

ここでΔＸ_ｉｖは、式（１１）で表すことができる。そしてｉ番目の液滴吐出ノズルの塗布目標部のＹ座標をＹ_ｔｉ、ｉ番目の液滴吐出ノズルの着弾位置のＹ座標をＹ_ｉｅとすると、その差分ΔＹ_ｉφは、式（１２）で表すことができる。このΔＹ_ｉφ、ΔＸ_ｉｖを図１０ａに示す。各図のｉは１、２、３、４の４つの液滴吐出ノズルである。そして、演算手段１２０は、インクジェットヘッド８の最適回転角度φcを求めるために、式（１３）に示すように、全液滴吐出ノズルのＹ方向位置ずれΔＹ_ｉφの二乗和平均Δｔを評価値として算出する。そして、演算手段１２０は、φを変化させて、それぞれのφのときの二乗和平均Δｔを計算し、Δｔが最小になるφの値を求める。このΔｔが最小となるφがインクジェットヘッド８の最適回転角度φ_Ｃになる。

【数5】

【0074】

更に、演算手段１２０は、式（１４）によりＹ方向のオフセット量Δｙを算出する。このΔｙは、基板１とインクジェットヘッド８の位置合わせの際にオフセットさせることで印刷に反映させる。

【数6】

【0075】

そして、演算手段１２０は、Ｘ方向については、各ノズルのＸ方向の着弾位置座標Ｘ_ｉｅφcを式（１５）で算出し、―Ｘ_ｉｅφcに相当する量の吐出タイミングを補正する。この吐出タイミング補正した印刷パターンを最適印刷パターンと呼び、その生成工程を最適印刷パターン生成工程と呼ぶことにする。

【数7】

【0076】

尚、インクジェットヘッド８の回転角度を最適回転角度φ_Ｃに設定した場合における、各ノズルのＹ方向の着弾位置座標Ｙ_ｉｅφcは、式（１６）で算出され、目標座標からのＹ方向の位置ずれΔＹ_ｉｅφcは、式（１７）で算出される。そして、Ｙ方向のオフセットを考慮した場合の着弾位置のＹ座標は、Ｙ_ｉｅφc－Δｙとなる。

【数8】

【0077】

インクジェット印刷装置４０（インクジェットヘッド制御手段１００）は、インクジェットヘッド８を、上記で算出された最適回転角度φ_ｃ、及びＹ方向のオフセット量Δｙに位置決めし、上記の最適印刷パターンに従って印刷する。これによって、塗布目標部１ｄに対する位置ずれが最も小さくなるように、液滴吐出を行うことができる。

【0078】

尚、この印刷時には、インクジェット印刷装置４０は、インクジェットヘッド８と基板１との相対移動速度が、上記した第１の印刷工程及び第２の印刷工程における速度と同一となるように、基板搬送ステージ３０を制御する。

【0079】

以上の様子を図１０ｂから図１０ｅに示す。図１０ｂは、インクジェットヘッド８のヘッド回転角度を上記で求めた最適回転角度φ_ｃに設定した場合の１、２、３、４番各液滴吐出ノズルの着弾位置とＹ軸とのＸ方向距離を示す図である。図１０ｃは、図１０ｂの各液滴吐出ノズルの着弾位置とＹ軸とのＸ方向距離分吐出タイミングを補正した場合の着弾位置を示す図である。式（１５）で計算した量の反対方向―Ｘ_ｉｅΦcだけ吐出タイミングを補正すると、各液滴吐出ノズルの着弾位置はＹ軸上に重なる。そしてその状態で基板１に液滴を塗布した図を図１０ｄに示す。インクジェットヘッド８の回転角度を最適回転角度φｃに設定したことで、各ノズルの着弾位置と塗布目標位置との位置ずれは最小になっている。実際に塗布した際の着弾測定エリア１ｆでの着弾位置の拡大図を図１０ｅに示す。この図で、３番目および４番目の液滴吐出ノズルから吐出した液滴の着弾測定エリアでの着弾位置を示している。実際に着弾した液滴のＸ方向の目標位置との位置ずれ量ΔＸ_3φｃ、ΔＸ_4φcは、ほぼ目標位置になっているが、これを更に追込みたい場合は、この位置ずれ量分の吐出タイミングの補正を実施することで、更に小さくすることも可能である。

【0080】

＜インクジェットヘッドのヘッド回転中心の座標の求め方について＞
次に、インクジェットヘッド８のヘッド回転中心Ｏ（δｘ、δｙ）の座標の求め方について図１３で説明する。図１３は、塗布対象物が停止している場合におけるインクジェットヘッド８のθ回転前後での着弾位置を説明する平面図である。印刷対象物が停止しているので、走行による位置ずれは発生せず、液滴吐出ノズルからの吐出角度癖による位置ずれだけしか発生しないので、回転前の着弾位置をＰ_0V0（Ｘａ_V0、Yａ_V0）、θ回転後の着弾位置をP_θV0（Ｘｂ_V0、Ｙｂ_V0）とすると、P_θV0は、Ｐ_0V0をＯ点周りにθ回転した位置に相当するので、その座標の関係は式（１８）、式（１９）で表すことが出来る。

【数9】

【0081】

そして、式（１８）、式（１９）からＯ点の座標（δｘ、δｙ）を求めると、式（２０）、式（２１）のようになる。

【数10】

【0082】

このヘッド回転中心Ｏ点の座標を特定する作業は、インクジェットヘッド８をヘッド回転機構１０に取り付けた時に、最初に１度だけ実施すれば良い。この作業は、全ノズルを使う必要はなく、インクジェットヘッド８の両端付近の離れた２つの液滴吐出ノズルで、吐出再現性の高いノズルを選んで実施することが好ましい。

【0083】

以上のように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置４０によれば、インクジェットヘッド８が互いに異なる第１及び第２の回転角度それぞれのときに、インクジェットヘッド８から吐出された液滴の目標位置からの着弾位置ずれに基づいて算出された着弾位置ずれ特性に基づいて、任意のピッチの塗布目標部１ｄに対して、テスト印刷をせずに、インクジェットヘッド８の最適なヘッド回転量を設定して印刷することが可能になる。

【0084】

この方法は、実際の塗布目標部１ｄを印刷する際に、一緒に着弾測定エリア１ｆに液滴を塗布して、１ｆ内での着弾位置ずれを計測することで実施することが出来るので、塗布目標部ピッチＷ_０の基板１および塗布目標部ピッチＷ_１の基板１の生産中に着弾位置ずれを計測し、その計測結果に基づいて任意の塗布目標部ピッチの基板１に対して、着弾位置ずれが最小になるようにインクジェットヘッド８のヘッド回転角度を設定できる。その結果、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置４０によれば、液滴吐出ノズルの吐出角度癖による着弾位置ズレさえも考慮する必要が有る高精細な印刷であっても、テスト印刷等の稼動率を下げる工程を最小限に抑えながら、高精度の印刷が出来る。

【0085】

以上のように、本実施の形態に係るインクジェット印刷装置４０によれば、着弾癖を測定するための特別な基板を使うことなく、実生産基板で着弾癖の測定ができ、その結果に基づいて任意の塗布目標部ピッチの基板に対して、テスト印刷をしなくても正確に塗布することが出来る。その結果、稼働率が高く、高精細な表示パネルの印刷を可能にできる。

【産業上の利用可能性】

【0086】

本発明の前記態様にかかるインクジェット印刷装置は、高精細で一定ピッチの印刷対象物にインク等を塗布するのに有効であり、有機ＥＬの発光体、ホール輸送層、又は電子輸送層の印刷、又は、カラーフィルターの印刷等におけるインクジェット印刷装置に適用することができる。

【符号の説明】

【0087】

１ 基板（塗布対象物）
１ａ 機材
１ｂ アライメントマーク
１ｃ バンク
１ｄ 塗布目標部
１ｅ テスト印刷エリア
１ｆ 着弾測定エリア
１ｇ 塗布エリア
２ 基板吸着テーブル
３ 基板回転機構
４ 基板用スライダー
５ 基板用ガイドレール
６ 基板搬送用リニアモータ
７ 基板搬送位置検出手段
８ インクジェットヘッド
９ ブラケット
１０ ヘッド回転機構
１１ ブラケット
１２ ヘッドユニット移載用スライダー
１３ ヘッドユニット移載用ガイドレール
１４ ヘッドユニット移載用リニアモータ
１５ ヘッドユニット移載用位置検出手段
１６ 支持部
１７ 定盤
１８ 架台
２１ アライメントカメラ
２２ ヘッドユニットベース
２３ インクジェットヘッド部
３０ 基板搬送ステージ
３２ ヘッドユニット
３３ ヘッドユニット移載ステージ
４０ インクジェット印刷装置
１００ インクジェットヘッド制御手段
１１０ 記憶手段
１２０ 演算手段
ｎ_１ １番目のノズル位置
ｎ_２ ２番目のノズル位置
ｎ_３ ３番目のノズル位置
ｎ_４ ４番目のノズル位置
Ｏ インクジェットヘッドの回転中心
Ｐ_１ １番目のノズルの吐出角度癖によって位置ずれした着弾位置
Ｐ_２ ２番目のノズルの吐出角度癖によって位置ずれした着弾位置
Ｐ_３ ３番目のノズルの吐出角度癖によって位置ずれした着弾位置
Ｐ_４ ４番目のノズルの吐出角度癖によって位置ずれした着弾位置
Ｑ_１ １番目のノズルの吐出角度癖と走行によって位置ずれした着弾位置
Ｑ_２ ２番目のノズルの吐出角度癖と走行によって位置ずれした着弾位置
Ｑ_３ ３番目のノズルの吐出角度癖と走行によって位置ずれした着弾位置
Ｑ_４ ４番目のノズルの吐出角度癖と走行によって位置ずれした着弾位置
Ｗ_０ 塗布エリアピッチ
Ｗ_１ 塗布エリアピッチ
Ｗ_２ 塗布エリアピッチ

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4a】

【図4b】

【図5a】

【図5b】

【図6a】

【図6b】

【図7】

【図8a】

【図8b】

【図8c】

【図8d】

【図8e】

【図9a】

【図9b】

【図9c】

【図9d】

【図9e】

【図10a】

【図10b】

【図10c】

【図10d】

【図10e】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】