JP6857807B2 - インクジェット印刷方法 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット印刷方法に関する。

ドロップオンデマンド型のインクジェットヘッド（以下「ヘッド」と表現する場合がある）は、入力信号に応じて必要なときに必要な量のインクを塗布することができる。インクジェットの技術は、有機ＥＬディスプレイや液晶パネルなどの電子デバイスの製造技術としても期待されている（例えば特許文献１）。

インクジェット装置において、印刷時におけるインクの着弾位置のズレは、印刷品位に大きく関わる。着弾位置のズレは、印刷対象の位置ズレ、ノズルの位置ズレ、ノズルごとのインクの飛翔速度のズレ、ノズル毎の吐出角度、往復印刷におけるヘッドの位置のズレ、印刷対象とヘッドとの間の距離の変化によって発生する。

従来技術として、インクの飛翔速度、キャリッジの移動速度、ヘッドと印刷対象との間の距離に対する補正値を予め保持し、この補正値で駆動信号テーブルデータを補正して駆動信号を生成し、ヘッドに供給することにより、ズレを改善する技術が知られている（例えば特許文献２）。

特開２００１−１２１６９３号公報 特開平６−１４３７２４号公報

従来技術は、印刷対象の厚みが変化した場合における、インクの飛翔速度の減速を考慮していない。

人間が肉眼で鑑賞するための印刷であれば、要求される着弾精度は３σで±１５μｍ程度であり、厚みの変化は、大きな問題とならない。

しかし、ディスプレイ製造工程等で使用する場合、ディスプレイが年々高精細化しているため、例えば、３００ｐｐｉのディスプレイではおよそ３０μｍのセルに液滴を着弾させる必要がある。つまり、数μｍ以内の着弾精度が要求される。

本発明の目的は、印刷対象の厚みにバラツキがある場合であっても高精度な印刷が可能なインクジェット印刷方法を提供することにある。

本発明の一実施の形態に係るインクジェット印刷方法は、印刷対象とノズルとの距離を測定する距離測定工程と、前記ノズルから吐出するインクの飛翔速度及び飛翔角度を測定する速度角度測定工程と、テスト基板にインクを印刷し、前記インクの着弾位置を求め、前記距離測定工程の結果からの前記印刷対象と前記テスト基板との間の厚み差と、前記速度角度測定工程の結果の前記インクの飛翔速度及び飛翔角度と、に基づいて前記着弾位置からの位置ずれである厚み位置ズレを算出するテスト印刷工程と、前記厚み位置ズレを調整して前記ノズルから前記インクを吐出して前記印刷対象に印刷を実行する実印刷工程と、を備える。

本発明によれば、印刷対象の厚みにバラツキがある場合であっても、高精度な印刷が可能となる。

第１の実施の形態に関するインクジェット吐出時の側面図 液滴の減速を示す図 ノズル面から飛翔しているインクまでの距離と飛翔速度との関係を示す図 第２の実施の形態に関わるインクジェット吐出時の側面図 飛翔角度の算出方法の側面図 第３の実施の形態に関するインクジェット吐出時の側面図 第４の実施の形態に関するインクジェット吐出時の側面図 第４の実施の形態に関するインクジェット吐出装置の平面図 端部と中央部とにおいて不均一な風が着弾に与える影響を補正するための補正表を示す図 第５の実施の形態に関するインクジェット吐出時の波形図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
インクジェットによる印刷において、印刷対象に着弾するインクの着弾位置が狙いの位置からずれる位置ズレが発生する。この位置ズレを、以下の工程で補正する。すなわち、距離測定工程と、飛翔速度角度測定工程と、テスト印刷工程と、実印刷工程とによって補正する。図１の側面図で説明する。

なお、以下の説明における「工程」は、所定の制御チップとしてインクジェット装置に備えられても良い。又は、「工程」は、インクジェット装置が備えるプロセッサ及びメモリによって実行されるプログラムであってもよい。又は、「工程」は、インクジェット装置を制御する他のコンピュータによって実行されるプログラムであってもよい。したがって、「工程」を「部」と表現してもよい。
＜距離測定工程＞
距離測定工程では、製品である実印刷対象１０５の厚みを厚み測定部１１７で測定し、ノズル１０２の面と実印刷対象１０５の表面との間隔距離を算出する。テスト基板１０４の厚みが不明な場合、テスト基板１０４の厚みも測定する。

実印刷対象１０５は、実印刷工程で使用する基板である。

テスト基板１０４は、テスト印刷工程で使用する基板である。
なお、実印刷工程以外で使用する基板を、テスト基板としている。
＜ 飛翔速度角度測定工程＞
飛翔速度角度測定工程では、角度速度測定部１２０が、複数のノズル１０２から吐出されるインクの飛翔角度及び飛翔速度をそれぞれ測定する。
＜テスト印刷工程＞
テスト印刷工程１３２では、テスト基板１０４にテスト印刷を実施する。図１に示すように、インクジェットヘッド１０１の下を、テスト基板１０４が左から右へ通り抜ける。この時に、インクジェットヘッド１０１は、テスト基板１０４が真下を通過するときに、インクを吐出する。インクジェットヘッド１０１の各ノズル１０２から吐出されるインクは、ノズル１０２毎に異なる飛翔角度及び飛翔速度で、テスト基板１０４に着弾する。

なお、テスト基板１０４とノズルの距離、インクの飛翔角度及び飛翔速度、テスト基板１０４とノズルとの相対移動速度から、タイミングを計算し、目的の着弾位置へインクを印刷する。

テスト基板１０４上のインクの着弾位置を測定する。目的のインク着弾位置とテスト基板１０４上のインク着弾位置との初期位置ズレを求める。

そして、距離測定工程の結果から、テスト基板１０４と実印刷対象１０５との厚みの差を計算する。この厚み差に起因するインクの着弾位置の厚み位置ズレを、飛翔速度角度測定工程で求めたインクの飛翔角度と飛翔速度とから計算する。厚み位置ズレは、テスト印刷工程でのインクの着弾位置と、以下の実印刷工程でのインクの着弾位置とのズレの距離である。厚み位置ズレは、例えば、後述の図１における速度位置ズレ１１６と角度位置ズレ１１５との合計である。

なお、初期位置ズレが無い場合は、その補正不要である。たとえば、テスト基板１０４とノズル間距離が短い場合などは、初期位置ズレがほとんど無く、この場合は、初期位置ズレの補正は不要である。
＜実印刷工程＞
実印刷工程１３３では、実際の生産基板である実印刷対象１０５に印刷を行う工程である。実印刷工程１３３では、テスト印刷工程１３２での初期位置ズレと厚み位置ズレとを、テスト印刷工程１３２でのインク着弾位置に対して補正し、製品である実印刷対象１０５に実際に印刷する。
なお、初期位置ズレがなく、テスト印刷工程１３２でのインク着弾位置が、目的の着弾位置の場合、目的の着弾位置に対して補正する。

図１では、テスト印刷工程１３２と、実印刷工程１３３とにおいて吐出されたインクがどのように印刷対象（テスト基板１０４、実印刷対象１０５）に着弾するかを示す。

図１において、テスト印刷工程１３２と実印刷工程１３３とが縦方向に分かれて描かれているのは、テスト印刷工程１３２の時と、実印刷工程１３３の時とでは、テスト基板１０４と実印刷対象１０５との厚みが異なり得ることを示している。

ここで、テスト基板１０４から法線方向にノズル１０２が存在し、インクの吐出の角度曲がりが無く、かつ、飛翔時間無しでインクが着弾する位置を、理想のインク着弾位置１０９と定義する。ノズル１０２は、１つに限らず、複数あってよい。この場合、各ノズル１０２に対して、各工程を実行する。
＜現象＞
（１）インクの角度曲がりが生ずる場合
この場合、テスト印刷工程１３２において、角度曲がりが生ずるインク着弾位置１１０は、理想のインク着弾位置１０９に対して、ズレが生じる。

（２）テスト基板１０４と実印刷対象１０５との間に厚みの差ΔＧがある場合
この場合、テスト印刷工程１３２におけるインク着弾位置１１０と、実印刷工程１３３におけるインク着弾位置１１３との間には、角度位置ズレ１１５が生じる。この角度位置ズレ１１５は、インクの飛翔角度及び印刷対象の厚みの差ΔＧによって変化する。したがって、この角度位置ズレ１１５を補正するためには、インクの飛翔角度を記憶し、印刷対象の厚みの差ΔＧを考慮する必要がある。

（３）インクの角度曲がりに加えて、インクの飛翔速度の低下が生ずる場合
この場合、上記（２）の場合のテスト印刷工程１３２におけるインク着弾位置１１０よりも、さらにズレ、インク着弾位置１１１となる。

同様に、実印刷工程１３３では、インク着弾位置１１４となる。テスト印刷工程１３２におけるインク着弾位置１１１との間の速度位置ズレ１１６は、インクの飛翔速度の低下によってさらに大きくなる。インクの飛翔速度が低下すると、その分、インクが着弾するまでに時間がかかり、その間に印刷対象が図１の左から右に移動してしまうからである。

＜解決策＞
前述のように、順に、距離測定工程、飛翔速度角度測定、テスト印刷工程１３２、実印刷工程１３３を実施して補正する。

以下（１）距離測定工程、（２）飛翔速度角度測定、（３）テスト印刷工程１３２について、より詳しく説明する。
（１）距離測定工程
距離測定工程において、厚み測定部１１７は、レーザー１１８をテスト基板１０４、実印刷対象１０５に照射し、表面複数点でテスト基板１０４、実印刷対象１０５の厚みを測定する。例えば、表面を縦横均等に５点ずつ合計２５点で測定する。なお、テスト基板１０４、実印刷対象１０５の厚みが事前にわかっていれば、その厚みを使用できる。特に、テスト基板１０４は共通のものを使用する場合は、以前のデータを使用して省略できる。

距離測定工程では、テスト基板１０４または実印刷対象１０５の表面の高さを測定し、ステージ１２３の高さとの差から、厚みを算出する。距離測定工程は、接触式の方法を用いて印刷部位の近傍を測定しても良い。また、生産効率向上の観点から、印刷待機ステージを設け、そのポジションでテスト基板１０４または実印刷対象１０５の距離測定工程を実施しても良い。

印刷において、ノズル１０２の表面とテスト基板１０４、実印刷対象１０５の表面との間の距離は、着弾位置を決定する要因であり、重要である。この距離は、ノズル１０２の表面からステージ１２３までの距離から、測定したテスト基板１０４、実印刷対象１０５の厚み分を引くことにより、算出される。ノズル１０２の表面からステージ１２３の表面までの距離は、あらかじめ印刷制御システム１２４の厚み記憶部１１９に記憶しておく。算出したノズル１０２の表面とテスト基板１０４、実印刷対象１０５の表面との間の距離は、厚み記憶部１１９に記憶される。
（２）飛翔速度角度測定
次に飛翔速度角度測定について述べる。飛翔速度と飛翔角度は、例えば、下記の方法で測定可能である。

飛翔角度は、ある時間間隔でインクの飛翔位置を２枚以上の写真に記憶し、移動した印刷対象に対する法線方向の距離と、水平方向の距離とから算出することができる。

飛翔速度は、ある時間間隔でインクの飛翔位置を２枚以上の写真に記憶し、時間と、移動した距離とから算出することができる。測定した飛翔角度と飛翔速度は、角度速度記憶部１２１に記憶される。

（３）テスト印刷工程１３２
テスト印刷工程１３２は上記で説明した。ここでは、インクの角度位置ズレ１１５とインクの飛翔速度による速度位置ズレ１１６の計算を以下で説明する。なお、以下の計算は、補正値算出部１２２よって実行される。
＜角度位置ズレ１１５＞
実印刷工程１３３における飛翔角度によってずれる角度位置ずれ１１５の着弾位置ｘ_ａは、次の（式１−１）よって算出される。

（式１−１）
ここで、ｘ_０はテスト印刷工程１３２の着弾位置を、Δｘ_ａはテスト印刷工程１３２と実印刷工程１３３における飛翔角度による角度位置ズレ１１５を、Ｇはテスト印刷工程１３２のヘッドとテスト基板１０４との間の距離を、ΔＧはテスト基板１０４と実印刷対象１０５との厚みの差を示す。θはインクの角度曲がりがある場合の飛翔角度であり、テスト基板１０４からノズル１０２の面に向けた法線と、インクの飛翔方向とによって形成される角度である。

例えば、飛翔角度θ＝５０ｍｒａｄ、距離Ｇ＝１ｍｍ、厚みのバラツキΔＧ＝０．１ｍｍの場合、（式１−１）により、ｘ_ａ＝５５μｍと算出される。
＜速度位置ズレ１１６＞
実印刷工程１３３における飛翔速度によりズレた着弾位置ｘ_ｖは、次の（式１−２）によって算出される。

（式１−２）
ここで、Δｘ_ｖはテスト印刷工程１３２と実印刷工程１３３とにおける飛翔速度による速度位置ズレ１１６を、ｖ_ｆはインクの飛翔速度を、ｖ_ｓは印刷対象（テスト基板１０４、実印刷対象１０５）の移動速度を示す。ＧとΔＧは、上記（式１−１）と同じである。

ｖ_ｆ＝５ｍ／ｓ、ｖ_ｓ＝１００ｍｍ／ｓ、距離Ｇ＝１ｍｍ、厚みのバラツキΔＧ＝０．１ｍｍの場合、（式１−２）により、ｘ_ｖ＝２０μｍと算出される。

図２に、飛翔中のインクが受ける力を示す。図２を参照しながら、インクの飛翔速度の減速を考慮する場合について説明する。

インクは、飛翔中、重力による加速と空気抵抗による減速を受ける。インクが受ける力は、次の（式１−３）によって表わされる。

（式１−３）
ここで、ｍは液滴の質量、ａは加速度、ｇは重力加速度、Ｄは空気から受ける抗力を示す。

抗力Ｄは、次の（式１−４）によって表わされる。

（式１−４）
ここで、ρは空気の密度、ｖ_ｆはインクの飛翔速度、Ｓはインク（液滴）の断面積、Ｃｄは抵抗係数を示す。

レイノルズ数Ｒｅは、次の（式１−５）で示される。

（式１−５）
ここで、ｒはインクの半径を示す。空気中をインクが飛翔する場合のレイノルズ数は１０００を大きく下回る。この場合の抵抗係数Ｃｄは、レイノルズ数より次の（式１−６）にて表される。

（式１−６）
空気から受ける抗力Ｄは、（式１−４）に（式１−５）及び（式１−６）を代入し、次の（式１−７）のように算出される。つまり、抗力Ｄは、インクの飛翔速度ｖ_ｆの関数である。

（式１−７）
そして、（式１−７）を（式１−３）に代入して、次の（式１−８）を得る。

（式１−８）
そして、加速度ａをｄｖ／ｄｔと書き換えて、次の（式１−９）を得る。

（式１−９）
そして、（式１−９）をｖ_ｆについて解くと、次の（式１−１０）を得る。

（式１−１０）
ここで、ｖ_ｆ０はインクの飛翔速度の初速を示す。そして、（式１−１０）を時間積分することにより、ノズル１０２の面から飛翔しているインクまでの距離Ｚについて、次の式（式１−１１）を得る。

（式１−１１）
図３に、ノズル１０２の面から飛翔しているインクまでの距離Ｚと、飛翔速度ｖ_ｆとの関係を測定した実験結果のグラフを示す。この関係は、（式１−１０）、（式１−１１）によって得られる。

この実験結果から、ノズル１０２の面から吐出されたインクの飛翔速度ｖ_ｆは、ノズル１０２の面からの距離Ｚにほぼ比例して減速することが判明した。

そこで、この関係に基づき、飛翔速度ｖ_ｆは、次の（式１−１２）で表すことができる。

（式１−１２）
ここで、ｖ_ｆ０は、インクの飛翔速度の初速、Ａはインクの密度と体積によって決定する係数、Ｚはノズル１０２の面から飛翔中のインクまでの距離を示す。

インクの飛翔開始から印刷対象に着弾するまでの飛翔速度の平均ｖ_ｆａｖｅは、次の（式１−１３）で算出される。

（式１−１３）
ここで、分子は実印刷工程１３３でのノズル１０２の面から印刷対象までの距離を示し、分母はインクの飛翔開始から着弾するまでの時間を示す。（式１−１３）を、次の（式１−１４）に変形する。

（式１−１４）
そして、（式１−１４）のｖ_ｆａｖｅを、（式１−２）のｖ_ｆに代入し、次の（式１−１５）を得る。

（式１−１５）
ｖ_ｆ０＝５ｍ／ｓ、ｖ_ｓ＝１００ｍｍ／ｓ、Ｇ＝１ｍｍ、ΔＧ＝０．１ｍｍ、Ａ＝−２６００（実験で求めた値）の場合、ｘ_ｖ＝２２．１μｍと算出される。

ディスプレイパネルのように高精度印刷が必要な場合は、ズレの差２μｍが大きな影響を与えるため、この減速を考慮した（式１−１５）によって算出する必要となる。

実印刷工程１３３において、着弾位置ｘは、次の（式１−１６）が示すように、飛翔角度による角度位置ズレ１１５のΔｘ_ａと飛翔速度による速度位置ズレ１１６のΔｘ_ｖとの合計となる。

（式１−１６）
ここで補正係数Ｃ_ｆを、次の（式１−１７）のように定義する。

（式１−１７）
補正係数Ｃ_ｆ（角度位置ズレ１１５Δｘ_ａと速度位置ズレ１１６Δｘ_ｖ）を実印刷工程１３３で使用する。
（第２の実施の形態）（角度測定）
図４に、第２の実施の形態に関するインクジェット吐出時の側面図を示す。

第１の実施形態で述べたように、インクの飛翔画像をカメラで撮影してインクの飛翔角度を算出する方法がある。しかし、この方法は、多数のノズル１０２を測定するのに時間がかかる上、インクの飛翔画像を撮影するカメラと照明を、印刷機に設置する必要がある。そこで、着弾位置の測定からインクの飛翔角度を算出する。これにより、設備コストの削減及び生産タクトの向上を図る。以下、説明する。

可動ステージ又は厚み違いの印刷対象を用いて、インクジェットヘッド１０１のノズル１０２の面から印刷対象までの距離を変え、ステージを停止させた状態で着弾を実施する。採取した着弾結果と、ノズル１０２からテスト基板１０４までの間の距離とを、次の（式２−１）に代入することにより、インクの飛翔角度θ_ｘを算出する。

（式２−１）
ここで、Ｇ_１はノズル１０２から印刷対象Ａまでの距離、Ｇ_２はノズル１０２から印刷対象Ｂまで距離、ｘ_１は印刷対象Ａにおける位置ズレ量、ｘ_２は印刷対象Ｂにおける位置ズレ量を示す。

しかし、可動ステージ又は厚み違いの印刷対象を用いてインクジェットヘッド１０１のノズル１０２の面から印刷対象までの距離を変えることが困難な場合がある。次に、その場合の対策方法を、図５を参照しながら説明する。

図５において、ノズルのズレΔｘ_ｎは、ノズル１０２が、ノズルの設計位置２０８からどれだけズレしているかを示す。ノズルのズレΔｘ_ｎと、着弾位置の測定によって得られたインクの飛翔角度に基づく着弾位置ズレΔｘ_ａと、ノズルから印刷対象２０７までの距離Ｇとを、次の（式２−２）に代入することにより、インクの飛翔角度θ_ｘを算出する。
なお、着弾位置ズレΔｘ_ａは、複数のノズル１０２からの平均インクの着弾位置を基準に、上記基準とインク１０２の着弾位置との距離をズレ量とする。このズレ量から、ノズル１０２から吐出されるインクの飛翔角度を算出できる。ここで、複数のノズル１０２は、同じインクジェットヘッド１０１のノズルであり、図５の図面に垂直方向に配置されたノズルである。図５と同じ、配置関係である別のノズルである。

（式２−２）
着弾位置の再現性の高い印刷機において、（式２−２）によって算出したインクの飛翔角度は、式（２−１）によって算出したインクの飛翔角度とほぼ一致することを確認した。例えば、Δｘ_ｎ＝３μｍ、Δｘ_ａ＝１０μｍ、Ｇ＝０．５ｍｍの場合、インクの飛翔角度θ_ｘは、１４ｍｒａｄと算出される。
この実施の形態は、実施の形態１の工程の一部として実施される。また、この実施の形態は、テスト印刷工程での塗布結果により実施することができる。テスト印刷工程とは、別に行なってもよい。
（第３の実施の形態）（速度測定）
図６に、第３の実施の形態に関するインクジェット吐出時の側面図を示す。

第１の実施形態で述べたように、インクの飛翔画像をカメラで撮影してインクの飛翔角度を算出する方法がある。しかし、この方法は、多数のノズル１０２を測定するのに時間がかかる上、インクの飛翔画像を撮影するカメラと照明を、印刷機に設置する必要がある。そこで、着弾位置の測定からインクの飛翔速度を算出する。これにより、設備コストの削減及び生産タクトの向上を図る。以下、説明する。

印刷対象３０１が低速のスピードｖ_ｓ１で移動している場合、インクは、インク着弾位置３０５に着弾する。位置ズレΔｘ_１は、印刷対象が低速時のインク着弾位置３０５と、印刷対象が停止中のインク着弾位置３０２との間の距離である。位置ズレΔｘ_２は、印刷対象が高速時のインク着弾位置３０６と、印刷対象が停止中のインク着弾位置３０２との間の距離である。

インクの飛翔速度をｖ_ｆ０、ノズル１０２面から印刷対象までの距離をＧとすると、インクの飛翔時間ｔ_ｆ０は、次の式（３−１）で算出できる。

（式３−１）
図６の右図において、印刷対象の移動スピードが低速時の位置ズレをΔｘ_１、印刷対象の低速時の移動スピードをｖ_ｓ１と表すと、Δｘ_１は、次の（式３−２）で算出できる。

（式３−２）
印刷対象の移動スピードが高速時の位置ズレをΔｘ_２、印刷対象の高速時の移動スピードをｖ_ｓ２と表すと、Δｘ_２は、次の（式３−３）で算出できる。

（式３−３）
（式３−３）と（式３―２）との差分は、次の（式３−４）で算出できる。

（式３−４）
（式３−４）に、（式３−１）を代入することにより、次の（式３−５）が得られる。

（式３−５）
そして、（式３−５）を液滴の飛翔時間ｖ_ｆ０の算出式に変形すると、次の（式３−６）となる。

（式３−６）
これにより、異なる印刷対象に着弾したインクのズレ量からインクの飛翔速度ｖ_ｆ０を求めることができる。

例えば、Ｇ＝０．５ｍｍ、印刷対象の高速時のスピードｖ_ｓ２＝２００ｍｍ／ｓ、印刷対象の低速時のスピードｖ_ｓ１＝１００ｍｍ／ｓ、高速時の位置ズレ量Δｘ_２＝４０μｍ、低速時の位置ズレ量Δｘ_１＝３０μｍの場合、飛翔速度ｖ_ｆ０＝５ｍ／ｓとなる。

この実施の形態は、実施の形態１の工程の一部として実施される。また、この実施の形態は、テスト印刷工程での塗布結果により実施することができる。テスト印刷工程とは、別に行なってもよい。

（第４の実施の形態）（風の影響）
第４の実施形態では、風の影響対策について説明する。

図７に、第４の実施の形態に関わるインクジェット吐出時の側面図を示す。

インクジェットヘッド１０１のノズル１０２から吐出されたインク４０１は、印刷対象の移動によって発生する風の影響で、印刷対称の移動方向４０４にズレた位置に着弾する。

風の影響による厚みズレ量は、印刷対象４０３とインクジェットヘッド１０１との相対位置、つまり、場所によって決まる。なぜなら、印刷対象４０３がインクジェットヘッド１０１の下部に侵入する時に、乱流風４０６が発生し、インクジェットヘッド１０１の下部を印刷対象４０３が連続的に移動するときに層流風４０５が発生するからである。

また、印刷対象４０３に水平な方向にも風の偏りが発生する。図８に、第４の実施の形態に関わるインクジェット装置の平面図を示す。図８に示すように、印刷対象４０３の端部と中央部とにおける不均一な圧力と、インクジェットヘッド１０１とによって、端部において乱流風４０７が発生する。ここで、端部とは、平面視において、印刷対象４０３とインクジェットヘッド１０１との相対移動する方向に垂直方向の端部である。図８では、左右端である。

図９に、端部と中央部とにおいて不均一な風が着弾に与える影響を補正するための補正表を示す。

この補正表は、インクジェットヘッド１０１の各位置と、印刷対象４０３の水平方向における各位置とによって特定される位置ごとの場所ズレ量を表す。この場所ズレ量は、シミュレーション解析によって算出できる。

実印刷初期は、手前に相当し、実印刷後期は、奥に相当する。よって、実印刷初期の場所ズレ量は、実印刷後期の場所ズレ量より大きい。

また、この場所ズレ量は、複数並んだ前記ノズルの端部は、インクジェットヘッドの端に相当し、複数並んだ前記ノズルの中央部は、インクジェットヘッドの中央に相当する。よって、この場所ズレ量は、複数並んだ前記ノズルの端部は、複数並んだ前記ノズルの中央部はより大きい。

基板厚みの測定結果と、図９の補正表とに基づいて、各印刷位置における補正量を決定することにより、風によるズレを補正することができる。インクジェットヘッド１０１、印刷対象４０３の形状、又は、移動速度が変更される度に、補正表は更新される必要がある。

この補正は、実施の形態１の実印刷工程での補正で使用される。

（第５の実施の形態）（波形）
図１０に、第５の実施の形態に関するインクジェット吐出時の波形図を示す。
縦軸が、ノズルにかけられる印加電圧Ｖで横軸が、時間ｔである。
実施の形態１で、インクの速度を考慮するが、過度に速度が遅いノズルの場合、十分でない。過度に速度が遅いとは、平均速度の半分より小さい速度である。この場合、単純に入力する波形の形状を変更する方法がある。しかし、ノズル１０２毎の体積が不均一になる可能性が高い。

そこで、波形の面積を変えず、波形の立ち上がり及び立ち下りの時間を、図１０に示すように、飛翔速度小波形５０２から飛翔速度大波形５０１までの間で調整することにより、この問題を解決する。
なお、飛翔速度小波形５０２と飛翔速度大波形５０１とは、印加電圧が一定のラインから下の凹部の面積が等しい。面積が等しいことで、インク量が変えない。

具体的にはまず、同一波形及び同一電圧で各ノズル１０２の飛翔速度を測定する。

飛翔速度が他のノズル１０２と比較して遅いノズル１０２については、振幅が比較的小さく且つ立ち上がり及び立下りが比較的速い飛翔速度大波形５０１を使用する。一方、
飛翔速度が相対的に速いノズル１０２については、振幅が比較的大きく且つ立ち上がり及び立ち下がりが比較的遅い飛翔速度小波形５０２を適用する。なお、飛翔速度が相対的に速いノズル１０２とは、平均速度の２倍より速いノズルである。

なお、実施の形態１の実印刷工程で、このように、インクジェット吐出時の波形を変更する。

これにより、全ノズル１０２の飛翔速度を均一化することができる。飛翔速度大波形５０１から飛翔速度小波形５０２までの間は、例えば、２５５段階に切り替えることが可能である。
＜注記＞
上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲を実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

本願のインクジェットヘッドは、産業用インクジェットヘッドへの適用に好適である。

１０１ インクジェットヘッド
１０２ ノズル
１０４ テスト基板
１０５ 実印刷対象
１０９ インク着弾位置
１１０ インク着弾位置
１１１ インク着弾位置
１１３ インク着弾位置
１１４ インク着弾位置
１１５ 角度位置ズレ
１１６ 速度位置ズレ
１１７ 厚み測定部
１１８ レーザー
１１９ 厚み記憶部
１２０ 角度速度測定部
１２１ 角度速度記憶部
１２２ 補正値算出部
１２３ ステージ
１２４ 印刷制御システム
１３２ テスト印刷工程
１３３ 実印刷工程
２０７ 印刷対象
２０８ 設計位置
３０１ 印刷対象
３０２ インク着弾位置
３０５ インク着弾位置
３０６ インク着弾位置
４０１ インク
４０３ 印刷対象
４０４ 移動方向
４０５ 層流風
４０６ 乱流風
４０７ 乱流風
５０１ 飛翔速度大波形
５０２ 飛翔速度小波形

Claims (12)

1. 印刷対象とノズルとの距離を測定する距離測定工程と、
   前記ノズルから吐出するインクの飛翔速度及び飛翔角度を測定する速度角度測定工程と、
   テスト基板にインクを印刷し前記インクの着弾位置を求め、前記距離測定工程の結果からの前記印刷対象と前記テスト基板との間の厚み差と、前記速度角度測定工程の結果の前記インクの飛翔速度及び飛翔角度と、に基づいて前記着弾位置からの位置ずれである厚み位置ズレを算出するテスト印刷工程と、
   前記着弾位置に対して前記厚み位置ズレを調整して前記ノズルから前記インクを吐出して前記印刷対象に印刷を実行する実印刷工程と、
   を備えるインクジェット印刷方法。
2. 前記実印刷工程は、前記テスト印刷工程での前記インクの着弾位置に対して、前記厚み位置ズレを調整する、
   請求項１に記載のインクジェット印刷方法。
3. 前記テスト印刷工程での前記インクの着弾位置が、前記テスト印刷工程での目的のインクの着弾位置から位置ズレしている場合は、初期位置ズレとして、前記実印刷工程でさらに調整する、
   請求項１または２に記載のインクジェット印刷方法。
4. 前記厚み位置ズレは、前記インクの飛翔角度により発生する角度位置ズレと、前記インクの飛翔速度により発生する速度位置ズレとの合計である、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット印刷方法。
5. 前記速度角度測定工程は、前記インクの着弾位置に基づいて、前記ノズルから吐出されるインクの飛翔角度を算出する、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット印刷方法。
6. 複数の前記ノズルからの平均インクの着弾位置を基準に、前記基準からの前記インクの着弾位置のズレ量から、前記ノズルから吐出されるインクの飛翔角度を算出する、
   請求項５に記載のインクジェット印刷方法。
7. 前記速度角度測定工程は、前記インク着弾位置に基づいて、前記ノズルから吐出されるインクの飛翔速度を算出する、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のインクジェット印刷方法。
8. 印刷対象とノズルとの相対速度を変化させた、２つのインク着弾位置に基づいて、前記ノズルから吐出されるインクの飛翔速度を算出する、
   請求項７に記載のインクジェット印刷方法。
9. 前記実印刷工程では、さらに、印刷対象の位置に対するインクの着弾位置ごとの場所ズレ量に基づいて、インクの着弾位置を補正し、
   前記場所ズレ量は、１つの前記印刷対象の１つの前記実印刷に対して、前記実印刷の初期は、前記実印刷の後期より大きい請求項１〜８のいずれか１項に記載のインクジェット印刷方法。
10. 前記実印刷工程では、さらに、印刷対象の位置に対するインクの着弾位置ごとの場所ズレ量に基づいて、インクの着弾位置を補正し、
    前記場所ズレ量は、１つの前記印刷対象の１つの前記実印刷に対して、前記印刷対象の端部と中央部での風の影響を考慮する請求項１〜８のいずれか１項に記載のインクジェット印刷方法。
11. 前記場所ズレ量は、複数並んだ前記ノズルの端部は、複数並んだ前記ノズルの中央部より大きい請求項９または１０に記載のインクジェット印刷方法。
12. 前記実印刷工程で、さらに、吐出波形の面積を変えず、前記吐出波形の立ち上がり及び立ち下がりの時間を調整する、
    請求項１〜１１のいずれか１項に記載のインクジェット印刷方法。

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