JP5462306B2 - Light guide plate creation method - Google Patents
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Description
本発明は側面から入れた光を拡散させ、表面に均一の光を出すバックライト用などの導光板の作成方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a light guide plate for a backlight or the like that diffuses light entered from a side surface and emits uniform light on the surface.
表面を照明光照射面とし、裏面にインクジェットプリンタで白インク一色だけで多数個の印刷ドットにより反射印刷面を形成して導光板を製作する方法が従来知られている(例えば特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a method of manufacturing a light guide plate by forming a reflection printing surface with a large number of printing dots with only one color of white ink using an inkjet printer on the front surface with an illumination light irradiation surface (see, for example, Patent Document 1). .
インクジェットプリンタで白インク一色だけで印字して導光板を作成するのに同じ白インクで印刷した場合、導光板の表面から発光される光の色温度は同じになるが、色温度の違う導光板が欲しい場合にはインクを変更する必要が生じてくる。そのような場合、一つの白インクだけで印字を行うインクジェットプリンタでは対応ができなくなり、インクの入れ替えが必要になる。また、スクリーン印刷で対応している場合もインクを替えるのは非常に手間がかかり、印刷パターンの変更なども手間がかかるという問題点があった。尚、ここで色温度とは、ある色を放つ光源に含まれる、青紫光と赤色光の相対的な強さを表す数値のことである。
本発明は上記問題点を解決することを目的とするものである。
When the same white ink is used to create a light guide plate by printing only one color of white ink with an ink jet printer, the color temperature of the light emitted from the surface of the light guide plate is the same, but the light guide plates have different color temperatures. If you want it, you will need to change the ink. In such a case, an ink jet printer that performs printing with only one white ink cannot be used, and the ink needs to be replaced. Further, even when screen printing is used, there is a problem that changing the ink is very troublesome and changing the printing pattern is troublesome. Here, the color temperature is a numerical value representing the relative intensity of blue-violet light and red light included in a light source emitting a certain color.
The present invention aims to solve the above problems.
上記目的を達成するため、本発明は、コンピュータに格納された光反射パターンの印字データをインクジェットプリンタに転送し、該インクジェットプリンタによって導光板の印刷面に、光源から導光板の内部に出射された光を乱射させるための反射印刷を施し導光板を作成する方法であって、前記インクジェットプリンタに、白インクをインクタンクに収納した白インク供給部を設け、前記インクジェットプリンタの記録ヘッドに前記インクタンクを接続して、記録ヘッドが白インクを吐出できるように成し、前記記録ヘッドから吐出される白インクは、その中に含まれる酸化チタンの粒子径の分布状態が所望の導光板の色温度に応じて調整され、該酸化チタンの粒子径の分布状態が調整されたインクを用いて、前記インクジェットプリンタが前記導光板に反射印刷を形成して、該白インクに対応する色温度を備えた導光板を作成するようにし、前記記録ヘッドから吐出されるインクの酸化チタンの粒子径の分布状態を、予め用意した、酸化チタンの粒子径の分布が異なった複数の白インクを用いて調整するようにしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, print data of a light reflection pattern stored in a computer is transferred to an ink jet printer, and emitted from the light source to the inside of the light guide plate on the printing surface of the light guide plate by the ink jet printer. A method for producing a light guide plate by performing reflection printing for scattering light, wherein the ink jet printer is provided with a white ink supply unit storing white ink in an ink tank, and the ink tank is provided in a recording head of the ink jet printer Are connected so that the recording head can discharge white ink, and the white ink discharged from the recording head has a desired distribution of the particle diameter of titanium oxide contained therein and the desired color temperature of the light guide plate. depending been adjusted, by using the ink distribution state of the particle diameter of the titanium oxide is adjusted to, the inkjet purine There is formed a reflective printed on the light guide plate, so as to create a light guide plate having a color temperature corresponding to the white ink, the distribution of particle size of the titanium oxide of ink ejected from the recording head, It is characterized in that it is adjusted using a plurality of white inks prepared in advance and having different particle size distributions of titanium oxide .
本発明は、簡単に所望の色温度の導光板を作成することができる。 The present invention can easily produce a light guide plate having a desired color temperature.
以下に本発明の構成を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図1及び3は、インクジェットプリンタ2と、該プリンタ2のコントローラに入出力インターフェイスを介して接続するパーソナルコンピュータなどのコンピュータ4とからなる導光板印字装置の概略図を示している。導光板6は図8に示すように、発光面6aに対して裏側の印刷面6bを上にしてボード状の搬送補助部材8の嵌合凹部50に保持された状態でメディア駆動機構58により、図10に示すように、搬送テーブル48側からプラテン10上に搬送される。このプラテン10上の導光板6に対して、その搬送方向とは直角な主走査方向にインクジェット記録ヘッドを備えた印字部50がノズルからインクを吐出しながら移動し、コンピュータ4からインクジェットプリンタ2のコントローラに転送される印字データが、該コントローラに格納されたソフトウェアの制御により導光板6の印刷面6b上に印字される。印字の終わった導光板6はガイド11の上に配置された搬送テーブル46上に搬送される。
Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 and 3 are schematic views of a light guide plate printing apparatus including an
プラテン10上には、横レール52が架設され、該横レール52にキャリッジ12が移動自在に連結している。このキャリッジ12には図5に示すように、複数個のインクジェット記録ヘッド14,16,18,20が保持されている。各記録ヘッド14,16,18,20は、インクを吐出する多数個のノズル22を備えている。各ヘッド14,16,18,20は、図5(A)に示すように、それぞれプリンタ2の機体24に配設されたインクタンク26,28,30,32を備えた白インク供給部56の各インクタンクにチューブなどのインク供給手段を介して連通している。
A
複数個の記録ヘッド14,16,18,20は、図5(B)に示すように横レール52に沿った主走査方向Mに互いの印字領域が重なるように並列配置されている。コンピュータ4の記憶装置には、光反射パターンの印字データ作成用のソフトウエア(印字プログラム)が格納されるとともに、図2に示す、データテーブル34が設けられている。このデータテーブル34は複数種類そろえた白インクを、個々または組み合わせて導光板に印字を行うことにより、多種の色温度の導光板の作成ができるようにするために、色温度とインクとの組み合わせをあらかじめ設定したものであり、このデータテーブル34を使用することにより、簡単に多種の色温度の導光板を作成することができるものである。コンピュータに格納された印字制御用のソフトウエアではデータテーブル34の作成、修正などを行うことができる。
作成された導光板6は、図8に示すように、透明なアクリル板の印刷面6bの平面部分に反射ドットまたは反射グラデュエーション(曇りガラスのような細かいドット)を印刷したものであり、導光板6の厚み部分に冷陰極管やLEDなどの発光体から成る光源54を配置することにより、発光面6aの平面全体が発光しているように見せるものである。
The plurality of
As shown in FIG. 8, the created
データテーブル34は、3種類の色温度の違う白インク1,2,3を用意した場合の例を示している。酸化チタンを用いたインクを使用する場合にはインク中の酸化チタンの粒子径の分布により、色温度の違う白インクを用意し、粒子径の分布のばらつきを変更すると反射光に差が出て色温度に差が出る。
The data table 34 shows an example when three types of
[白インクと色温度について]
白インクは酸化チタンをインクの顔料としている。酸化チタンの粒子は粒子径の2倍の波長の光をもっとも強く反射する性質があり、白インクとしての理想は酸化チタンの粒子径の分布が、図11に示すように、200nm−400nmで均一に存在することである。その場合、粒子径200nm−400nmの2倍の波長の光400nm−800nm(可視光)を均一に反射する白色になる。しかし実際の白インクでは、粒子径の分布が、200nm−400nmで均一に存在することは稀であり、
(1)粒子径200nmに多く存在する場合(図12参照)、400nmの光(短波長)を強く反射する白インク、色温度が高く青みがかった白色のインクになる。
(2)粒子径400nmに多く存在する場合(図13参照)、800nmの光(長波長)を強く反射する白インク、色温度が低く赤くまたは、黄、緑色かかった白インクになる。
色温度の調整においては、これらの色温度の異なる(酸化チタンの分布が異なる)白インクの組み合わせによって、所望の色温度=所望の酸化チタン分布=所望の光の波長域、の導光板を作成する。しかしながら、酸化チタンの粒子径のみでの色温度の調整が難しい場合は、その他の粒子、銅フタロシアニンなどを加えることにより所望の光の波長域を得ることもある。
[About white ink and color temperature]
White ink uses titanium oxide as an ink pigment. Titanium oxide particles have the property of reflecting light with a wavelength twice as large as the particle diameter. The ideal white ink has a uniform titanium oxide particle size distribution of 200 nm to 400 nm as shown in FIG. Is to exist. In that case, it becomes white which uniformly reflects
(1) When there are many particles having a particle diameter of 200 nm (see FIG. 12), white ink that strongly reflects 400 nm light (short wavelength), and white ink that has a high color temperature and bluish.
(2) When there are many particles having a particle diameter of 400 nm (see FIG. 13), white ink that strongly reflects light (long wavelength) at 800 nm, white ink with a low color temperature, red, yellow, or green is obtained.
In adjusting the color temperature, a light guide plate having a desired color temperature = desired titanium oxide distribution = desired wavelength range of light is created by combining the white inks having different color temperatures (different titanium oxide distributions). To do. However, when it is difficult to adjust the color temperature only with the particle diameter of titanium oxide, a desired light wavelength region may be obtained by adding other particles, copper phthalocyanine, or the like.
図11−図13はインク中の酸化チタンの粒子径の分布イメージ図であり、横軸は粒径を示し、縦軸は分布の度合いを示している。図11は、理想的な白インク中の酸化チタン粒子の分布を示し、図12−図13は、実際の白インク中の酸化チタン粒子の分布を示している。図2において、光源は同じ場合で、図2に示すAの印字条件で印字した場合の導光板の色温度が4500Kだとすると、Bの条件で印字した場合は、5000K、Cの条件で印字した場合は5500K、であるが、組み合わせれば、Dの条件だと4500K〜5000Kの間、Eの条件だと5000K〜5500Kの間の色温度が得られるようになる。
図4は導光板の光反射パターンを示したものであり、均一に反射させるために光反射パターンは光源から遠くなるにつれて面積が大きくなるようにしている。パターンは面積を大きくする以外に同じ面積のものの密度を濃くして印字しても良く、必要に応じて組み合わせても良い。
11 to 13 are distribution image diagrams of the particle diameter of titanium oxide in the ink, the horizontal axis indicates the particle diameter, and the vertical axis indicates the degree of distribution. FIG. 11 shows an ideal distribution of titanium oxide particles in white ink, and FIGS. 12 to 13 show an actual distribution of titanium oxide particles in white ink. In FIG. 2, when the light source is the same, and the color temperature of the light guide plate is 4500K when printing is performed under the printing condition A shown in FIG. 2, when printing is performed under the condition B, printing is performed under the conditions of 5000K and C. When combined, a color temperature between 4500K and 5000K can be obtained under the condition D, and between 5000K and 5500K under the condition E.
FIG. 4 shows the light reflection pattern of the light guide plate. In order to uniformly reflect the light reflection pattern, the area of the light reflection pattern increases with increasing distance from the light source. In addition to increasing the area, the pattern may be printed by increasing the density of the same area, or may be combined as necessary.
図6,7は、インクジェット記録ヘッドの印字動作の説明図であり、記録ヘッド14は、データテーブル34に記載された白インク1の入ったインクタンク26に連通し、記録ヘッド16は、白インク2の入ったインクタンク28に連通し、記録ヘッド18は白インク3の入ったインクタンク30に連通している。白インク1,2,3は互いにインク中の酸化チタンの粒子径の分布を異にし、それによってインクの色温度を異にしている。
図6(A)(B)は、図2のデータテーブル34に示す、条件Bの印字動作を示している。図6(A)において、記録ヘッド16のノズルから白インク2の、通常の量のインクドット36が吐出され、導光板6に、白インク2が100%のインクドット36が1ドット分形成された状態を示している。即ち白インク2だけ使用して全面を印字していることになる。
6 and 7 are explanatory diagrams of the printing operation of the ink jet recording head. The
6A and 6B show the printing operation for condition B shown in the data table 34 of FIG. In FIG. 6A, a normal amount of
図7(A)(B)(C)は、図2のデータテーブル34に示す印字条件Eの印字動作を示している。図7において、記録ヘッド16のノズルから、白インク2の、通常の量の半分のインクドット38が吐出され、導光板6に印字される。次に、記録ヘッド18から、白インク3の、通常の量の半分のインクドット38が先に印字された白インク2のインクドット38上に吐出され、2つのインクドット38,38が重ねて1ドット分印字される。この重ねて印字された1ドット分の印字40は、白インク2が50%、白インク3が50%となる。即ち白インク2、白インク3を組合わせて全面を印字している。このインクの吐出制御はヘッド駆動用の印字用波形や駆動電圧を複数用意し、必要な駆動波形や駆動電圧を選択して使用することにより印字される。
7A, 7B, and 7C show the printing operation under the printing condition E shown in the data table 34 of FIG. In FIG. 7, the
次に図14のフローチャートを参照して導光板の印刷面に反射印刷を施す工程を説明する。
まず、オペレータは、ステップ1で、導光板の反射パターンを作成するためのソフトウエアを用いて、コンピュータ4上に反射面用印字データ42を作成する。この印字データ42は、コンピュータ4のディスプレイ44に表示される。また、このディスプレイ44には、白インクの使用条件A,B,C,D,E,Fを示すデータ入力用の表示48が表示される。この表示48の使用条件A,B,C,D,E,Fはデータテーブル34に対応している。
Next, with reference to the flowchart of FIG. 14, the process of performing reflective printing on the printing surface of the light guide plate will be described.
First, in
次にオペレータは、ステップ2でコンピュータ4のディスプレイ44の表示48を参照して、使用条件を選択し、マウスなどの入力手段を用いて、条件選択ボタン表示46をクリックしてコンピュータ4に使用条件即ち印字条件を入力する。コンピュータは選択された条件によりデータテーブル34を参照して、ステップ3で、使用するインク1,2,3を決定する。コンピュータ4は、ステップ4で1つの白インクを使用するモードを選択し、あるいはステップ5で複数の白インクを使用するモードを選択する。ステップ6で、コンピュータ4の画面から印刷ボタン50を実行するとコンピュータ4からプリンタ2に印字データが転送され(ステップ7)、その後プリンタ2にてデータの処理がされた後に(ステップ8)、記録ヘッドが主走査方向に駆動されて導光板6に選択された印字条件の白インクにて印字がされる(ステップ9)。
Next, the operator refers to the
実施例では、違う色温度の白インクを50%で同じ位置に印字する技術で説明をしたが、それに限らず100%+50%の印字を行ってもよく、また同じ色温度の白インクをもう1つ用意して(白1,白1,白2,白3)、必要に応じて同じ場所に印字を行えば100%+100%=200%の印字もできるようになるので、色温度をさらに変更する事も可能になる。なお同じ色温度の白インクを複数用意しない場合には、同じ場所に二度打ちを行う印字制御を行っても良い。
インクジェットプリンタの特徴として場所ごとに違うインクでの印字が可能であるので、複数ある光源を使用する場合にはその輝度にばらつきがあっても、場所ごとにあわせた違う色温度で印字を行うようにすれば簡単に補正する事もできる。
In the embodiment, the technique has been described in which white ink having a different color temperature is printed at the same position at 50%. However, the present invention is not limited to this, and 100% + 50% printing may be performed. If one is prepared (white 1, white 1, white 2, white 3) and printing is performed in the same place as necessary, 100% + 100% = 200% can be printed. It can also be changed. If a plurality of white inks having the same color temperature are not prepared, print control may be performed in which the same location is printed twice.
Inkjet printers can print with different inks at different locations, so when using multiple light sources, print at different color temperatures depending on the location, even if the brightness varies. You can easily correct it.
また、データテーブル34はプリンタ2のコントローラに搭載されたメモリに設けても良く、その場合には印字条件をプリンタ2側にて最初に設定しておき、コンピュータ4から印字データだけ転送するようにすれば良い。
図13は、データテーブル34をプリンタ2のコントローラに搭載されたメモリに設けた構成を示している。
この場合の動作を図16に示すフローチャートを参照して以下に説明する。
The data table 34 may be provided in a memory mounted on the controller of the
FIG. 13 shows a configuration in which the data table 34 is provided in a memory mounted on the controller of the
The operation in this case will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、オペレータは、ステップ1で、導光板の反射パターンを作成するためのソフトウエアを用いて、コンピュータ4上に反射面用印字データ42を作成する。この印字データ42は、コンピュータ4のディスプレイ44に表示される。一方、プリンタ2のコントローラのディスプレイには、白インクの使用条件A,B,C,D,E,Fを示すデータ入力用の表示が表示される。この表示の使用条件A,B,C,D,E,Fはデータテーブル34に対応している。
First, in
オペレータは、ステップ4でコントローラのディスプレイの表示を参照して、使用条件を選択し、キーボードなどの入力手段を用いて、プリンタ2のコントローラに使用条件即ち印字条件を設定する。コントローラは選択された条件によりデータテーブル34を参照して、ステップ5で、使用するインク1,2,3を決定する。コントローラは、ステップ6で1つの白インクを使用するモードを選択し、あるいはステップ7で複数の白インクを使用するモードを選択する。
In step 4, the operator refers to the display on the controller display, selects a use condition, and sets the use condition, that is, the print condition, in the controller of the
一方、オペレータはステップ2で、コンピュータ4の画面から印刷ボタンを実行するとコンピュータ4からプリンタ2に印字データが転送され(ステップ3)、その後プリンタ2にてデータの処理がされた後に(ステップ8)、記録ヘッドが駆動されて導光板6に、選択された印字条件の白インクにて印字がされる(ステップ9)。
尚、上記実施形態では、記録ヘッドが主走査方向に移動するシリアルプリンタにて記録ヘッドを並列配置した構造で説明をしているが、記録ヘッドをノズル列の縦方向に並べても良く、また導光板の幅よりも長いラインヘッドを用いて導光板の搬送方向に対して直角方向に並べる構造にしても良い。またプリンタは導光板をプラテン上に固定しておき、記録ヘッドが移動する構造を用いても良い。
On the other hand, when the operator executes a print button from the screen of the computer 4 in
In the above-described embodiment, the structure is described in which the recording heads are arranged in parallel in the serial printer in which the recording heads move in the main scanning direction. A line head longer than the width of the optical plate may be used to arrange the light guide plate in a direction perpendicular to the conveyance direction. The printer may use a structure in which the light guide plate is fixed on the platen and the recording head moves.
2 インクジェットプリンタ
4 コンピュータ
6 導光板
8 搬送補助部材
10 プラテン
12 キャリッジ
14 記録ヘッド
16 記録ヘッド
18 記録ヘッド
20 記録ヘッド
22 ノズル
24 機体
26 インクタンク
28 インクタンク
30 インクタンク
32 インクタンク
34 データテーブル
36 インクドット
38 インクドット
40 インクドット
42 印字データ
44 ディスプレイ
46 搬送テーブル
48 搬送テーブル
50 印字部
52 横レール
54 光源
56 白インク供給部
58 メディア駆動機構
2 Inkjet printer 4
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