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発明の名称 画像形成方法及び画像形成装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−65321(P2007−65321A)
公開日 平成19年3月15日(2007.3.15)
出願番号 特願2005−251617(P2005−251617)
出願日 平成17年8月31日(2005.8.31)
代理人 【識別番号】100062225
【弁理士】
【氏名又は名称】秋元 輝雄
発明者 安藤 富雄 / 増田 勝
要約 課題
二つの塗工ユニットそれぞれの位置変更に係る時間を短くするとともに、一つの駆動手段で二つの塗工ユニットを移動制御できるようにし、塗工に要する時間を短縮化し、画像形成装置の構成を簡易なものとする。

解決手段
二つの塗工ユニット6、7それぞれが吐出するインキの色彩を互いに異ならせ、二つの塗工ユニット6、7を一体の連結状態にし、この連結状態で走査動作を行なわせて、画像を基板に形成する。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数のインクジェットヘッドを備える塗工ユニットを、カラーフィルタ用ガラス板などの基板に対して塗工方向である第一の方向に相対移動させるとともに、第一の方向に直交する第二の方向に移動可能にし、塗工ユニットを第一の方向の相対移動と第二の方向の移動とを組み合わせてなる走査動作をさせながら、塗工ユニットのインクジェットヘッドから前記基板にインキを吐出して精細パターンなどの画像を形成する方法であって、
前記塗工ユニットを二つとして、この二つの塗工ユニットそれぞれが吐出するインキの色彩を互いに異ならせ、二つの塗工ユニットを一体の連結状態にし、この連結状態で前記走査動作を行なわせて、画像を基板に形成することを特徴とする画像形成方法。
【請求項2】
上記二つの塗工ユニットは第一の方向と第二の方向との何れか一方の方向に沿った方向に連結されている請求項1に記載の画像形成方法。
【請求項3】
上記二つの塗工ユニットの内、一方の塗工ユニットのインクジェットヘッドからはRGB系で設定されたR、G、Bの三色のインキが吐出され、他方の塗工ユニットのインクジェットヘッドからはYMC系で設定されたY、M、Cの三色のインキが吐出される請求項1または2に記載の画像形成方法。
【請求項4】
複数のインクジェットヘッドを備える塗工ユニットを、カラーフィルタ用ガラス板などの基板に対して塗工方向である第一の方向に相対移動させるとともに、第一の方向に直交する第二の方向に移動可能にし、塗工ユニットを第一の方向の相対移動と第二の方向の移動とを組み合わせてなる走査動作をさせながら、塗工ユニットのインクジェットヘッドから前記基板にインキを吐出して精細パターンなどの画像を形成する画像形成装置であって、
前記塗工ユニットを二つ有し、この二つの塗工ユニットそれぞれは吐出するインキの色彩が互いに異なり、この二つの塗工ユニットが一体の連結状態で前記走査動作して画像を基板に形成する構成を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項5】
上記二つの塗工ユニットは第一の方向と第二の方向との何れか一方の方向に沿った方向に連結されている請求項4に記載の画像形成装置。
【請求項6】
上記二つの塗工ユニットの内、一方の塗工ユニットのインクジェットヘッドからはRGB系で設定されたR、G、Bの三色のインキが吐出され、他方の塗工ユニットのインクジェットヘッドからはYMC系で設定されたY、M、Cの三色のインキが吐出される請求項4または5に記載の画像形成装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明はカラー液晶表示装置のカラーフィルタなどの画像を形成する方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、カラー液晶表示装置のカラーフィルタを製造する場合、フォトレジスト材を用いたフォトリソ手法が採用されているが、画素材料である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った。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ており、これによってコストを引き下げることができないという問題もある。
【0003】
そのため、近年においてはインクジェット手法の印刷によりカラーフィルタを得ようとする試みがある。例えば黒(ブラックマトリックス)がパターン状にして施されたカラーフィルタ用ガラス板などの基板に、R(赤)、G(緑)、B(青)の各パターン構成色としたインキを施してカラーフィルタの精細なパターンである画像を得ることができるようにするために、前記各パターン構成色のインキを吐出するインクジェットヘッドにてインキの塗工を行なう画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような画像形成装置では、通常、塗工方向である第一の方向に移動する搬送テーブルに基板を保持させてこの基板を第一の方向に移動できるようにするとともに、第一の方向に直交する方向である第二の方向に塗工ユニットを移動可能に設けていて、前記塗工ユニットに、基板に対する第一の方向への相対移動と第二の方向の移動とを組み合わせてなる走査動作をさせながらインクジェットヘッドからインキを吐出して精細パターンなどの画像を形成するようにしている。
【特許文献1】特開2005−049897号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
精細パターンである上記カラーフィルタにおいて、光が画素の部分を二回通過する反射型とするタイプのものがあり、この場合、二回通過部分での明るさを優先するため、色の再現範囲が広くて有利なYMC系で設定されたインキが用いられる。そして、このタイプのカラーフィルタの製造に上記インクジェット方式の画像形成装置を用いる際には、Y(イエロー)、M(マゼンダ)、C(シアン)の色をカラーフィルタの構成色とし、この構成色のインキを吐出して画像の形成を行なっている。
また、上記RGB系の色座標で設定された色を用いる部分とYMC系の色座標で設定された色を用いる部分との両者を有するカラーフィルタがある。例えば、RGB系で設定された色の画素とYMC系で設定された色の画素とを共に有したり、一画素中にRGB系で設定された色の部分とYMC系で設定された色の部分とを配置するものがある。
【0005】
そして、RGB系で設定された色の部分とYMC系で設定された色の部分とを有するカラーフィルタを、上記インクジェット方式による画像形成装置にて製造することが試みられている。図4はその画像形成装置1を示していて、画像形成装置1では、架台2の上に搬送テーブル3を塗工方向である第一の方向Xに移動可能にして、前記搬送テーブル3の上に配置されたカラーフィルタ用ガラス板などの基板4が搬送テーブル3によって第一の方向Xに制御された状態で移動させるようにしている。また、前記第一の方向Xに直交する方向である第二の方向Yにして基板4の移動空間の上方を横切るように対の水平部5aを渡してなるガントリー5が設置されていて、このガントリー5に二つの塗工ユニット6、7が第二の方向Yに沿って移動できるように支持する。
【0006】
塗工ユニット6、7それぞれは複数のインクジェットヘッドを備え、図示しないインキ供給部から送り込まれるインキを、前記インクジェットヘッドそれぞれが制御された動作の下で吐出する。また、塗工ユニット6、7それぞれは駆動手段8を備え、この駆動手段8によって塗工ユニット6、7が上記ガントリー5の水平部5aに沿って第二の方向Yに移動制御されるとともに、所定の基準、例えば搬送テーブル3に配置固定された基板4などを基準として第一の方向における位置、向き、そして高さなどが調整されるようにしている。
【0007】
この画像形成装置1は上述したようにRGB系の色のインキによる吐出とYMC系の色のインキによる吐出との両方が行なえるようになっているものであって、一方の塗工ユニット6のインクジェットヘッドにYMC系の色のインキのインキが供給され、また、他方の塗工ユニット7のインクジェットヘッドにRGB系の色のインキが供給される。そして、塗工ユニット6、7は、基板4に対する第一の方向Xでの相対移動、即ち、移動しない塗工ユニット6、7に対する基板4の第一の方向Xに沿った移動と、塗工ユニット6、7の第二の方向Yの移動とを組み合わせてなる走査動作をするように制御され、この走査動作中の第一の方向Xでの相対移動時にインキを基板4に吐出して、カラーフィルタのフィルタパターンである画像をその基板4に形成する。
【0008】
塗工ユニット6、7でのインクジェットヘッドからのインキの吐出状態を良好に維持するため、画像形成装置1においてはインクジェットヘッドの吐出ノズルを清浄するメンテナンス機構9を備えている。このメンテナンス機構9は上記架台2の両側に設置されていて、二つの塗工ユニット6、7の各一ユニットに対して一つのメンテナンス機構9があり、インクジェットヘッドの吐出ノズル側のインキ汚れを拭き取る拭き取り部10、吐出ノズルに対して加圧、吸引を行なって吐出ノズルのインキ通りの適正化をする加圧吸引部11、吐出ノズルに接触して塗工ユニット待機時でのインキの乾燥を防ぐキャッピング部12、インキ充填時や洗浄時に吐出ノズルから流れ出る排出液を受けるドレイン部13から構成され、これらが一体となって架台2の両側それぞれで架台2と同方向である第一の方向Xに沿って移動可能に設けられている。そして、塗工ユニット6、7それぞれは一サイクルの塗工が終了する時点などにおいて架台2の上方領域から外れたメンテナンス機構9の上方位置となるようにガントリー5の最端部側に移動し、このメンテナンス機構9の上方位置で停止した塗工ユニット6、7に対してメンテナンス機構9が移動して清浄作業を行なうようにしている。
【0009】
しかしながら、この画像形成装置1では二つの塗工ユニット6、7が単独で動作するものであるため、塗工動作の時間が長くなるという問題がある。即ち、基板を第一の方向Xに移動させて塗工する時点において、一方の塗工ユニットがインキの塗工を終えてその位置から待機位置に移動してから、その位置に他方の塗工ユニットが進み出てインキの塗工を基板に対して行なうため、両者の位置変更の動作に時間を要するものとなっている。
また、塗工ユニット6、7それぞれに上述した駆動手段8を設けているが、この駆動手段8が複雑な機構であって重量も大きく、ガントリー5に支持された状態でこの二つの重量物が独立して移動動作するため、ガントリー5を剛性の高いものとする必要がある。これに加えて、メンテナンス機構9も二つ備えているために画像形成装置全体の構成が複雑になるという問題があった。
そこで本発明は上記事情に鑑み、二つの塗工ユニットそれぞれの位置変更に係る時間を短くするとともに、一つの駆動手段で二つの塗工ユニットを移動制御できるようにすることを課題とし、塗工に要する時間を短縮化し、画像形成装置の構成を簡易なものとすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
(請求項1の発明)
請求項1の発明は上記課題を考慮してなされたもので、複数のインクジェットヘッドを備える塗工ユニットを、カラーフィルタ用ガラス板などの基板に対して塗工方向である第一の方向に相対移動させるとともに、第一の方向に直交する第二の方向に移動可能にし、塗工ユニットを第一の方向の相対移動と第二の方向の移動とを組み合わせてなる走査動作をさせながら、塗工ユニットのインクジェットヘッドから前記基板にインキを吐出して精細パターンなどの画像を形成する方法であって、前記塗工ユニットを二つとして、この二つの塗工ユニットそれぞれが吐出するインキの色彩を互いに異ならせ、二つの塗工ユニットを一体の連結状態にし、この連結状態で前記走査動作を行なわせて、画像を基板に形成することを特徴とする画像形成方法であり、この画像形成方法を提供して、上記課題を解消するものである。
【0011】
(請求項2の発明)
上記発明において、上記二つの塗工ユニットは第一の方向と第二の方向との何れか一方の方向に沿った方向に連結されているものとすることが可能である。
【0012】
(請求項3の発明)
また、上記発明において、上記二つの塗工ユニットの内、一方の塗工ユニットのインクジェットヘッドからはRGB系で設定されたR、G、Bの三色のインキが吐出され、他方の塗工ユニットのインクジェットヘッドからはYMC系で設定されたY、M、Cの三色のインキが吐出されるものとすることが可能である。
【0013】
(請求項4の発明)
もう一つの発明は、複数のインクジェットヘッドを備える塗工ユニットを、カラーフィルタ用ガラス板などの基板に対して塗工方向である第一の方向に相対移動させるとともに、第一の方向に直交する第二の方向に移動可能にし、塗工ユニットを第一の方向の相対移動と第二の方向の移動とを組み合わせてなる走査動作をさせながら、塗工ユニットのインクジェットヘッドから前記基板にインキを吐出して精細パターンなどの画像を形成する画像形成装置であって、前記塗工ユニットを二つ有し、この二つの塗工ユニットそれぞれは吐出するインキの色彩が互いに異なり、この二つの塗工ユニットが一体の連結状態で前記走査動作して画像を基板に形成する構成を有することを特徴とする画像形成装置であり、この画像形成装置を提供して上記課題を解消するものである。
【0014】
(請求項5の発明)
また、上記発明において、上記二つの塗工ユニットは第一の方向と第二の方向との何れか一方の方向に沿った方向に連結されているものとすることが可能である。
【0015】
(請求項6の発明)
また、上記発明において、上記二つの塗工ユニットの内、一方の塗工ユニットのインクジェットヘッドからはRGB系で設定されたR、G、Bの三色のインキが吐出され、他方の塗工ユニットのインクジェットヘッドからはYMC系で設定されたY、M、Cの三色のインキが吐出されるものとすることが可能である。
【発明の効果】
【0016】
(請求項1の効果)
請求項1の発明によれば、二つの塗工ユニットが一体となって動作するため、基板の同じ領域に塗工する際の両者の位置変更に要する時間が短くなり、全体としての塗工時間が短くなる。そして、一体となった二つの塗工ユニットを一つの駆動手段を移動制御できるので、装置構成を簡易なものとすることができる。また、駆動手段が一つであるため、二つの駆動手段が独立して第二の方向に沿って移動するものとして設計されたガントリーに比べてガントリー自体の剛性を高いものとする必要がなくなる。さらに、二つの塗工ユニットをガントリーでの同一端側で待機状態とすることが可能となり、その位置で一つのメンテナンス機構による清浄作業を二つの塗工ユニットに対して行なうように構成とすることができ、この点でも装置全体の構成を簡易なものとすることができる。
【0017】
(請求項2の効果)
請求項2の発明において、二つの塗工ユニットを第一の方向に並べて一体とすれば、二つの塗工ユニットそれぞれが同時に基板に対してインキの塗工を行なえるようになり、また、二つの塗工ユニットを第二の方向に並べて一体とすれば、一方の塗工ユニットがインキ塗工終了したときの他方の塗工ユニットへの位置変更が短時間で行なわれるものとなり、いずれも全体の塗工作業に要する時間を短くすることができる。
【0018】
(請求項3の効果)
請求項3の発明によれば、RGB系で設定されたR、G、Bの色彩の部分とYMC系で設定されたY、M、Cの色彩の部分とを共に有した画像が得られる。
【0019】
(請求項4の効果)
請求項4の発明によれば、二つの塗工ユニットが一体であるため、この二つの塗工ユニットが一体状態で塗工動作することで、基板の同じ領域に塗工する際の両者の位置変更に要する時間が短くなり、全体としての塗工時間が短くなる。そして、一体となった二つの塗工ユニットを一つの駆動手段を移動制御できるようになるので、装置構成が簡易なものとなる。また、駆動手段が一つであるため、二つの駆動手段が独立して第二の方向に沿って移動するものとして設計されたガントリーに比べてガントリー自体の剛性を高いものとする必要がなくなる。さらに、二つの塗工ユニットをガントリーでの同一端側で待機状態とすることが可能となり、その位置で一つのメンテナンス機構による清浄作業を二つの塗工ユニットに対して行なうように構成とすることができ、この点でも装置全体の構成を簡易なものとすることができる。
【0020】
(請求項5の効果)
請求項5の発明において、二つの塗工ユニットを第一の方向に並べて一体とすれば、二つの塗工ユニットそれぞれが同時に基板に対してインキの塗工を行なえるようになり、また、二つの塗工ユニットを第二の方向に並べて一体とすれば、一方の塗工ユニットがインキ塗工終了したときの他方の塗工ユニットへの位置変更が短時間で行なわれるものとなり、いずれも全体の塗工作業に要する時間を短くすることができる。
【0021】
(請求項6の効果)
請求項6の発明によれば、RGB系で設定されたR、G、Bの色彩の部分とYMC系で設定されたY、M、Cの色彩の部分とを共に有した画像が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
つぎに本発明を図示に基づいて説明する。なお、図4に示す従来例と構成が重複する部分は同符号を付してその説明を省略する。
即ち、本発明の実施の形態である画像形成装置1は図1に示すように、YMC系の色彩であるYMCの三色のインキをインクジェットヘッドから吐出できるようにした一方の塗工ユニット6と、RGB系の色彩であるRGBの三色のインキをインクジェットヘッドから吐出できるようにした他方の塗工ユニット7とが一体に連結され、この連結状態で上記走査動作が行なえるようにしているものである。
【0023】
上記二つの塗工ユニット6、7は図示されているように第一の方向Xに並設されて一体化され、一つの駆動手段8によりガントリー5の水平部5a上での第二の方向Yの移動制御が行なわれるように設けられていて、例えば、基板4が第一の方向Xに沿って移動する時に塗工ユニット6、7が移動することなく停止し、基板4との相対移動状態の下でインキの吐出が二つの塗工ユニット6、7から行ない、第一の方向Xにおける基板4の一方向の移動が終了してから逆方向に移動を開始する前に、塗工ユニット6、7が第二の方向Yに必要量で移動し、その後、塗工ユニット6、7が停止した状態で基板4が移動し、前記塗工ユニット6、7からインキが吐出され、この繰り返しとなる走査動作を行なって基板4にカラーフィルタのパターンである画像を形成する。なお、カラーフィルタ用ガラス板とする基板4には予めブラックマスクとする画像が設けられている。
なお、上記実施の形態において塗工ユニット6、7とを共に動作させているが、必要に応じて何れか一つの塗工ユニットを動作させてインキを吐出させるようにしてもよい。
【0024】
また、上記画像形成装置1では架台2に対して第二の方向Yでの一方側に上記メンテナンス機構9が配置されており、塗工ユニット6、7が走査動作を行なわないときにガントリー5の前記メンテナンス機構9側の端部に移動し、この位置で塗工ユニット6、7それぞれに対してメンテナンス機構9により清浄化を行なえるように設けられている。
【0025】
このように画像形成装置1において二つの塗工ユニット6、7が第一の方向Xに沿った方向で並設されて一体化されていて、上述したように塗工に際して二つの塗工ユニット6、7からともにインキの吐出を行なうようにしている。この場合において、二つの塗工ユニット6、7でのインクジェットヘッド14の全体の並びの一例を図2に示していて、塗工ユニット6では、Y、M、Cのインキを吐出するインクジェットヘッド14が、第一の方向Xに移動する基板4の前記Y、M、Cの色に定められた位置にインキを吐出することができるように配置されている。また、同様に塗工ユニット7では、R、G、Bのインキを吐出するインクジェットヘッド14が、第一の方向Xに移動する基板4の前記R、G、Bの色に定められた位置にインキを吐出することができるように配置されている。
【0026】
そして、複数のインクジェットヘッド14を上述の並びとした二つの塗工ユニット6、7を有する画像形成装置1により、前記二つの塗工ユニット6、7の両者からインキの吐出を行ないながら、YMC系で設定された色の部分とRGB系で設定された色の部分とを共に有するカラーフィルタのパターンである画像を形成する場合の走査例を図3に示されていて、基板4が第一の方向Xでの一方に移動するときに塗工ユニット6、7からインキの吐出が行なわれて画像の一部が形成され(図3(イ)の丸1矢印)、その後、塗工ユニット6、7が連結状態でつぎの塗工位置となるように第二の方向Yに移動して(図3(イ)の丸2矢印)停止することになる。
移動後の塗工ユニット6、7の吐出準備が整ってから基板4が第一の方向Xでの逆方向に移動し(図3(ロ)の丸3矢印)、この時に塗工ユニット6、7から共にインキを吐出する。この走査を行なってカラーフィルタの画像が形成される。
【0027】
上記説明で明らかなように従来のように基板の同じ領域を塗工する場合、二つの塗工ユニットの位置変更に要する時間を必要としなくなり、全体の塗工時間を短くすることができる。また、二つの塗工ユニット6、7を一つの駆動手段8で移動制御するため、それぞれ重量物で独立して移動する二つの駆動手段をガントリー5が支持する必要がなくなり、ガントリー5自体の剛性を極めて高く設定しなくともよい。
さらに、二つの塗工ユニット6、7をガントリー5の一方側にのみ移動させ、その位置に対応する一つのメンテナンス機構9で清浄化するため、そのメンテナンス機構9が一つで済み、画像形成装置1全体の構成が簡単なものとなる。
【0028】
上記実施の形態において二つの塗工ユニット6、7を第一の方向Xに沿った方向で並設状態となるように連結一体化したものを示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第二の方向Yの方向に沿った方向で並設状態となるように二つの塗工ユニット6、7を連結一体化してもよい。
この二つの塗工ユニット6、7を第二の方向Yに沿った方向で一体化した場合、例えば、一方の塗工ユニット6で、第一の方向Xにおける一方向に移動する基板4に対してインキの吐出を行ない、ガントリー5の水平部5aで塗工ユニット6、7を移動させて一方の塗工ユニット6と他方の塗工ユニット7との位置を変え、第一の方向Xにおける逆方向に移動する基板4に対して他方の塗工ユニット7からインキの吐出を行ない、この後、塗工ユニット6、7がつぎの塗工領域に対応するように第二の方向Yに移動させる。これを繰り返して画像を形成する。インクジェットヘッドの清浄化もメンテナンス機構9に対する塗工ユニット6、7の位置を変えることで、それぞれの清浄化が実施できる。
【0029】
また、実施の形態においては、一方の塗工ユニット6からYMC系で設定される色を吐出し、他方の塗工ユニット7からRGB系で設定される色を吐出するものを説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、二つの塗工ユニット6、7から吐出するインキを共にRGB系で設定される色としながらも、二つの塗工ユニット6、7でのインキの色が互いに異なるように、赤色であっても色彩が異なる赤色のR1、R2のインキ、緑色であっても色彩が異なる緑色のG1、G2のインキ、青色であっても色彩が異なる青色のB1、B2のインキを用意し、一方の塗工ユニット6からはR1、G1、B1の色彩のインキを吐出し、他方の塗工ユニット7からR2、G2、B2の色彩のインキを吐出するようにしてもよい。
さらに、実施の形態において、吐出されるインキをカラー液晶表示装置のカラーフィルタを得るための塗材として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、インキがEL発光材となるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明に係る実施の形態を示す説明図である。
【図2】実施の形態における二つの塗工ユニットのインクジェットヘッドの配列を示す説明図である。
【図3】実施の形態における走査動作の例を示す説明図である。
【図4】二つの塗工ユニットを有する従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
【0031】
1…画像形成装置
3…搬送テーブル
4…基板
5…ガントリー
5a…水平部
6…塗工ユニット
7…塗工ユニット
8…駆動手段
9…メンテナンス機構
14…インクジェットヘッド
X…第一の方向
Y…第二の方向




 

 


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