JP2003127361A - Pattern forming method and ink jet apparatus by ink jet system - Google Patents

Pattern forming method and ink jet apparatus by ink jet system

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JP2003127361A
JP2003127361A JP2001326909A JP2001326909A JP2003127361A JP 2003127361 A JP2003127361 A JP 2003127361A JP 2001326909 A JP2001326909 A JP 2001326909A JP 2001326909 A JP2001326909 A JP 2001326909A JP 2003127361 A JP2003127361 A JP 2003127361A
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JP
Japan
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slope
drive pulse
bending point
drive
type head
Prior art date
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Application number
JP2001326909A
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Tazaki
貴之 田崎
Manabu Yamamoto
学 山本
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ヘッドから吐出する液滴を少量とし、かつ液滴
の吐出速度を速くする。 【解決手段】インクジェット装置は、ピエゾ駆動型ヘッ
ドと、駆動パルスAを発生させる駆動パルス発生回路
と、制御回路とを備える。駆動パルスAの立ち下がりの
途中には屈曲点Yがある。立ち下がり波形は、立ち下が
り開始点Xから屈曲点Yまでの第1スロープAF1と、
屈曲点Yから立ち下がり終了点Zまでの第2スロープA
F2とを含み、第1スロープAF1の傾きが第2スロー
プAF2の傾きより急峻となっている。
(57) [Summary] To reduce the number of droplets ejected from a head and increase the ejection speed of the droplets. An ink jet apparatus includes a piezo drive type head, a drive pulse generation circuit for generating a drive pulse A, and a control circuit. There is a bending point Y in the middle of the fall of the drive pulse A. The falling waveform includes a first slope AF1 from a falling start point X to a bending point Y,
The second slope A from the bending point Y to the falling end point Z
F2, the slope of the first slope AF1 is steeper than the slope of the second slope AF2.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高精細なパターン
の形成を行うことが可能なインクジェット方式によるパ
ターン形成方法およびインクジェット装置に関するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern forming method and an inkjet apparatus by an inkjet method capable of forming a highly precise pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】カラー液晶表示装置は、各画素毎に表示
すべき色に対応したカラーフィルタを備えている。カラ
ーフィルタの製造方法としては、従来より、フォトリソ
グラフィー工程を複数回繰り返す顔料分散法等が用いら
れてきたが、近年、コストダウンを主たる目的として、
インクジェット装置を用いる方法が注目されている。
2. Description of the Related Art A color liquid crystal display device has a color filter corresponding to a color to be displayed for each pixel. As a method for manufacturing a color filter, a pigment dispersion method in which a photolithography process is repeated a plurality of times has been conventionally used, but in recent years, mainly for cost reduction,
A method using an inkjet device has been attracting attention.

【0003】カラーフィルタのパターンピッチは、カラ
ー液晶表示装置の高精細化に伴って、益々微細化する傾
向にある。高精細なパターンをインクジェット方式によ
り形成しようとすると、インクジェット装置のヘッドか
らのインクの吐出量を、少量でかつ均一となるように高
い精度で制御する必要がある。カラーフィルタを構成す
る着色層等の極めて細い線幅のライン等を形成するため
には、各液滴のインクの量が小さいことが好ましいから
である。
The pattern pitch of the color filter tends to become finer as the color liquid crystal display device becomes finer. When a high-definition pattern is to be formed by an inkjet method, it is necessary to control the amount of ink ejected from the head of an inkjet device with high accuracy so that the amount of ink is small and uniform. This is because it is preferable that the amount of ink in each droplet is small in order to form a line having an extremely narrow line width such as a colored layer that constitutes a color filter.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、インクジェ
ット装置のヘッドとしてピエゾ素子を用いたものを使用
することがある。ピエゾ駆動型ヘッドにおいてはノズル
の吐出面からインクを押し出す押出力が小さいほど、液
滴を微小にすることができる一方、液滴の吐出速度は低
下する。一般に、液滴の吐出速度が低下すると、吐出動
作が不安定になり、例えば、ノズルでのインク漏れの僅
かな不均一さが液滴の吐出方向を曲げるといった問題が
ある。つまり、液滴の微小化と液滴の安定した吐出動作
とはトレードオフの関係にある。
By the way, there is a case where an inkjet head using a piezo element is used as the head. In the piezo drive type head, the smaller the pushing force for pushing the ink out of the ejection surface of the nozzle, the smaller the droplet can be made, but the ejection speed of the droplet is lowered. Generally, when the discharge speed of the liquid droplets decreases, the discharge operation becomes unstable, and there is a problem that a slight nonuniformity of ink leakage at the nozzles bends the liquid droplet discharging direction. That is, there is a trade-off relationship between miniaturization of droplets and stable ejection operation of droplets.

【0005】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、ヘッドから吐出する液滴の量を
少量化すると同時に吐出動作を安定化させ、さらに液滴
量を制御可能とするインクジェット方式によるパターン
形成方法およびインクジェット装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to reduce the amount of liquid droplets ejected from a head and at the same time stabilize the ejection operation, and further control the liquid droplet amount. An object of the present invention is to provide a pattern forming method and an inkjet device using the inkjet method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項1に記載するように、ピエゾ駆動
型ヘッドに対して駆動パルスを印加して液滴を吐出する
インクジェット方式によるパターン形成方法において、
前記駆動パルスを、前記ピエゾ駆動型ヘッドの通常状態
における駆動電圧強度を基準電圧強度として正極性のパ
ルスとして生成し、前記駆動パルスの立ち下がりの途中
に屈曲点を設け、立ち下がり波形は、前記立ち下がり開
始点から前記屈曲点までの第1スロープと、前記屈曲点
から立ち下がり終了点までの第2スロープとを含み、前
記第1スロープの傾きが前記第2スロープの傾きより急
峻であることを特徴とするインクジェット方式によるパ
ターン形成方法を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides an ink jet system for applying a driving pulse to a piezo drive type head to eject a liquid droplet, as described in claim 1. In the pattern forming method by
The drive pulse is generated as a positive pulse with the drive voltage intensity in the normal state of the piezo drive type head as the reference voltage intensity, a bending point is provided in the middle of the fall of the drive pulse, and the falling waveform is A first slope from a falling start point to the bending point and a second slope from the bending point to the falling end point, wherein the slope of the first slope is steeper than the slope of the second slope And a method for forming a pattern by an inkjet method.

【0007】ピエゾ駆動型ヘッドの通常状態における駆
動電圧強度を基準として駆動パルスを正極性のパルスと
して生成する場合、駆動パルスの立ち上がりに同期して
インクがノズル内に吸引される一方、駆動パルスの立ち
下がりに同期してインクがノズルから吐出される。本発
明によれば、立ち下がり波形は、第1スロープと第2ス
ロープとを含み、第1スロープの傾きが第2スロープの
傾きより急峻となる。インクを吐出面から押し出す力
は、立ち下がり波形の傾きが急峻なほど大きくなるか
ら、吐出開始から第1スロープの終了までの期間にあっ
ては、大きな押出力をインクに付与する一方、第2スロ
ープの開始から吐出終了までの期間にあっては、小さな
押出力をインクに付与することになる。これにより、大
きな押出力によって液滴の元になる核に対して分離可能
な運動量を短時間で付与した後、核を不用意に成長させ
ることがないように押出力を小さくすることができる。
この結果、液滴を微小化すると同時に、液滴の吐出速度
を速して吐出を安定させることが可能となる。
When the drive pulse is generated as a positive polarity pulse with reference to the drive voltage intensity in the normal state of the piezo drive type head, ink is sucked into the nozzle in synchronization with the rise of the drive pulse and Ink is ejected from the nozzles in synchronization with the fall. According to the present invention, the falling waveform includes the first slope and the second slope, and the slope of the first slope is steeper than the slope of the second slope. The force that pushes the ink out of the ejection surface becomes larger as the slope of the falling waveform becomes steeper. Therefore, in the period from the start of ejection to the end of the first slope, a large pushing force is applied to the ink while the second force is applied. In the period from the start of the slope to the end of the ejection, a small pressing force is applied to the ink. This makes it possible to reduce the pushing force so as not to inadvertently grow the nuclei after giving a large amount of pushing force to the nucleus that is the source of the droplets in a short time so that the nuclei can be separated.
As a result, it becomes possible to miniaturize the liquid droplets and, at the same time, to speed up the liquid droplet ejection speed and stabilize the ejection.

【0008】また、請求項2に記載された発明は、ピエ
ゾ駆動型ヘッドに対して駆動パルスを印加して液滴を吐
出するインクジェット方式によるパターン形成方法にお
いて、前記駆動パルスを、前記ピエゾ駆動型ヘッドの通
常状態における駆動電圧強度を基準電圧強度として負極
性のパルスとして生成し、前記駆動パルスの立ち上がり
の途中に屈曲点を設け、立ち上がり波形は、前記立ち上
がり開始点から前記屈曲点までの第1スロープと、前記
屈曲点から立ち上がり終了点までの第2スロープとを含
み、前記第1スロープの傾きが前記第2スロープの傾き
より急峻であることを特徴とするインクジェット方式に
よるパターン形成方法を提供する。
According to a second aspect of the present invention, in a pattern forming method by an ink jet system in which a drive pulse is applied to a piezo drive type head to eject droplets, the drive pulse is applied to the piezo drive type head. The drive voltage intensity in the normal state of the head is generated as a negative voltage pulse with reference voltage intensity, a bending point is provided in the middle of the rising of the driving pulse, and the rising waveform has a first waveform from the rising start point to the bending point. Provided is a pattern forming method by an inkjet method, which includes a slope and a second slope from the bending point to the rising end point, wherein the slope of the first slope is steeper than the slope of the second slope. .

【0009】ピエゾ駆動型ヘッドの通常状態における駆
動電圧強度を基準として正極性のパルスとして生成する
場合、駆動パルスの立ち下がりに同期してインクがノズ
ル内に吸引される一方、駆動パルスの立ち上がりに同期
してインクがノズルから吐出される。本発明によれば、
立ち上がり波形は、第1スロープと第2スロープとを含
み、第1スロープの傾きが第2スロープの傾きより急峻
となる。インクを吐出面から押し出す力は、立ち上がり
波形の傾きが急峻なほど大きくなるから、吐出開始から
第1スロープの終了までの期間にあっては、大きな押出
力をインクに付与する一方、第2スロープの開始から吐
出終了までの期間にあっては、小さな押出力をインクに
付与することになる。これにより、大きな押出力によっ
て液滴の元になる核に対して分離可能な運動量を短時間
で付与した後、核を不用意に成長させることがないよう
に押出力を小さくすることができる。この結果、液滴を
微小化すると同時に、液滴の吐出速度を速して吐出を安
定させることが可能となる。
When a positive polarity pulse is generated with the drive voltage intensity in the normal state of the piezo drive type head as a reference, ink is sucked into the nozzle in synchronization with the fall of the drive pulse, and at the rise of the drive pulse. Ink is ejected from the nozzles in synchronization. According to the invention,
The rising waveform includes the first slope and the second slope, and the slope of the first slope is steeper than the slope of the second slope. The force that pushes the ink out of the ejection surface increases as the slope of the rising waveform becomes steeper. Therefore, during the period from the start of ejection to the end of the first slope, a large pushing force is applied to the ink while the second slope is applied. In the period from the start to the end of ejection, a small pressing force is applied to the ink. This makes it possible to reduce the pushing force so as not to inadvertently grow the nuclei after giving a large amount of pushing force to the nucleus that is the source of the droplets in a short time so that the nuclei can be separated. As a result, it becomes possible to miniaturize the liquid droplets and, at the same time, to speed up the liquid droplet ejection speed and stabilize the ejection.

【0010】また、請求項1または請求項2に記載の発
明においては、請求項3に記載したように前記屈曲点は
前記駆動パルスの最大電圧強度の4/5以下、かつ、最
大電圧強度の1/60以上であることが好ましい。この
範囲内に屈曲点を定めることによって、液滴の微小化と
液滴の吐出動作の安定とを、より一層、バランスさせる
ことが可能となる。
Further, in the invention described in claim 1 or 2, as described in claim 3, the inflection point is 4/5 or less of the maximum voltage intensity of the drive pulse and the maximum voltage intensity of the drive pulse. It is preferably 1/60 or more. By defining the bending point within this range, it is possible to further balance the miniaturization of the droplet and the stability of the droplet ejection operation.

【0011】さらに、請求項1または請求項2に記載の
発明においては、請求項4に記載したように前記ピエゾ
駆動型ヘッドの固有振動周波数をλとしたとき、前記駆
動パルスの立ち上がりから立ち下がりまでの期間は、λ
/2以下の時間であることが好ましい。ピエゾ駆動型ヘ
ッドに印加する駆動パルスに固有振動周波数付近の周波
数成分が含まれると、正常に動作させることができなく
なり、異常吐出の原因となるが、この発明によれば、駆
動パルスの立ち上がりから立ち下がりまでの期間はλ/
2以下の時間となるので、ピエゾ駆動型ヘッドを安定し
て動作させることが可能となる。
Further, in the invention described in claim 1 or 2, when the natural vibration frequency of the piezoelectric drive type head is set to λ as described in claim 4, the drive pulse rises and falls. Up to λ
The time is preferably / 2 or less. If the drive pulse applied to the piezo drive type head contains a frequency component in the vicinity of the natural vibration frequency, normal operation cannot be performed and abnormal ejection may be caused. However, according to the present invention, from the rising of the drive pulse. The period until the fall is λ /
Since the time is 2 or less, it becomes possible to stably operate the piezo drive type head.

【0012】次に、請求項5に記載の発明にあっては、
駆動パルスの立ち上がりでインクを吸引し、前記駆動パ
ルスの立ち下がりでインクを吐出するピエゾ駆動型ヘッ
ドと、立ち下がりの途中に屈曲点を設け、立ち下がり波
形は、前記立ち下がり開始点から前記屈曲点までの第1
スロープと、前記屈曲点から立ち下がり終了点までの第
2スロープとを含み、前記第1スロープの傾きが前記第
2スロープの傾きより急峻である駆動パルスを発生する
駆動パルス発生手段とを備えるインクジェット装置を提
供する。また、請求項6に記載の発明にあっては、駆動
パルスの立ち下がりでインクを吸引し、前記駆動パルス
の立ち上がりでインクを吐出するピエゾ駆動型ヘッド
と、立ち上がりの途中に屈曲点を設け、立ち上がり波形
は、前記立ち上がり開始点から前記屈曲点までの第1ス
ロープと、前記屈曲点から立ち上がり終了点までの第2
スロープとを含み、前記第1スロープの傾きが前記第2
スロープの傾きより急峻である駆動パルスを発生する駆
動パルス発生手段とを備えるインクジェット装置を提供
する。
Next, in the invention described in claim 5,
A piezo drive type head that sucks ink at the rising edge of the driving pulse and discharges ink at the falling edge of the driving pulse, and a bending point is provided in the middle of the falling edge. First to the point
An inkjet including a slope and a second slope from the bending point to the trailing end point, the drive pulse generating unit generating a drive pulse in which the slope of the first slope is steeper than the slope of the second slope. Provide a device. Further, in the invention according to claim 6, a piezo drive type head that sucks ink at the trailing edge of the driving pulse and ejects ink at the leading edge of the driving pulse, and a bending point is provided in the middle of the leading edge. The rising waveform has a first slope from the rising start point to the bending point and a second slope from the bending point to the rising end point.
And a slope, wherein the slope of the first slope is the second slope.
Provided is an inkjet device including a drive pulse generating unit that generates a drive pulse that is steeper than the slope of a slope.

【0013】請求項5または請求項6に記載した発明よ
れば、屈曲点の前後で波形の傾きを異ならせることがで
き、しかも先行するスロープと比較して後行するスロー
プの傾きを緩やかにするから、大きな押出力によって液
滴の元になる核に対して分離可能な運動量を短時間で付
与した後、核を不用意に成長させることがないように押
出力を小さくすることができる。この結果、液滴を微小
化すると同時に、液滴の吐出速度を速して吐出を安定さ
せることが可能となる。
According to the fifth or sixth aspect of the invention, the slope of the waveform can be made different before and after the bending point, and the slope of the trailing slope can be made gentle as compared with the preceding slope. Therefore, after giving a large amount of momentum to the nucleus that is the source of the droplets to give a separable momentum in a short time, the momentum can be reduced so that the nucleus does not grow carelessly. As a result, it becomes possible to miniaturize the liquid droplets and, at the same time, to speed up the liquid droplet ejection speed and stabilize the ejection.

【0014】また、請求項5または請求項6に記載の発
明においては、請求項7に記載したように前記屈曲点は
前記駆動パルスの最大電圧強度の4/5以下、かつ、最
大電圧強度の1/60以上であることが好ましい。この
範囲内に屈曲点を定めることによって、液滴の微小化と
液滴の吐出動作の安定とを、より一層、バランスさせる
ことが可能となる。さらに、請求項5または請求項6に
記載の発明においては、請求項8に記載したように前記
ピエゾ駆動型ヘッドの固有振動周波数をλとしたとき、
前記駆動パルスの立ち上がりから立ち下がりまでの期間
は、λ/2以下の時間であることが好ましい。ピエゾ駆
動型ヘッドに印加する駆動パルスに固有振動周波数付近
の周波数成分が含まれると、正常に動作させることがで
きなくなり、異常吐出の原因となるが、この発明によれ
ば、駆動パルスの立ち上がりから立ち下がりまでの期間
はλ/2以下の時間となるので、ピエゾ駆動型ヘッドを
安定して動作させることが可能となる。
Further, in the invention of claim 5 or 6, the bending point is 4/5 or less of the maximum voltage intensity of the drive pulse and the maximum voltage intensity of the maximum voltage intensity of the drive pulse as described in claim 7. It is preferably 1/60 or more. By defining the bending point within this range, it is possible to further balance the miniaturization of the droplet and the stability of the droplet ejection operation. Further, in the invention described in claim 5 or 6, when the natural vibration frequency of the piezo drive type head is λ as described in claim 8,
The period from the rise to the fall of the drive pulse is preferably λ / 2 or less. If the drive pulse applied to the piezo drive type head contains a frequency component in the vicinity of the natural vibration frequency, normal operation cannot be performed and abnormal ejection may be caused. However, according to the present invention, from the rising of the drive pulse. Since the period until the fall is λ / 2 or less, it becomes possible to stably operate the piezo drive type head.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わるインクジェ
ット装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明す
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of an inkjet device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】A.インクジェット装置の構成 まず、インクジェット装置の構成について説明する。こ
のインクジェット装置は、一つの液滴を吐出するために
1回のパルスを加えるシングルパルス法を適用したイン
クジェット方式を採用する。
A. Configuration of Inkjet Device First, the configuration of the inkjet device will be described. This ink jet device adopts an ink jet method to which a single pulse method is applied in which a pulse is applied once to eject one droplet.

【0017】図1はインクジェット装置の構成を示すブ
ロック図であり、図2は、インクジェット装置の動作を
示すタイミングチャートである。図1に示すようにイン
クジェット装置は、制御回路100、駆動パルス発生回
路200、およびピエゾ駆動型ヘッド300を備える。
FIG. 1 is a block diagram showing the structure of the ink jet device, and FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the ink jet device. As shown in FIG. 1, the inkjet apparatus includes a control circuit 100, a drive pulse generation circuit 200, and a piezo drive type head 300.

【0018】制御回路100は、第1制御信号CTL
1、第2制御信号CTL2、第3制御信号CTL3を生
成して駆動パルス発生回路200に供給する。駆動パル
ス発生回路200は、図2に示す駆動パルスAを発生す
る。駆動パルスAの波形は大略台形波の形状をしてお
り、立ち上がりエッジARと立ち下がりエッジAFとを
有する。さらに、立ち下がりエッジAFは、屈曲点Yを
備える。以下の説明では、立ち下がり開始点Xから屈曲
点Xまでを第1スロープAF1、屈曲点Yから立ち下が
り終了点Zまでを第2スロープAF2と称することにす
る。
The control circuit 100 uses the first control signal CTL.
The first, second control signal CTL2, and third control signal CTL3 are generated and supplied to the drive pulse generation circuit 200. The drive pulse generation circuit 200 generates the drive pulse A shown in FIG. The drive pulse A has a substantially trapezoidal waveform, and has a rising edge AR and a falling edge AF. Further, the falling edge AF has a bending point Y. In the following description, a portion from the falling start point X to the bending point X will be referred to as a first slope AF1 and a portion from the bending point Y to the falling end point Z will be referred to as a second slope AF2.

【0019】制御回路100において生成する第1〜第
3制御信号CTL1〜CTL3の詳細は必要に応じて説
明するが、それらの概略は、以下の通りである。まず、
第1制御信号CTL1は駆動パルスAの立ち上がり期間
を指定する。次に、第2制御信号CTL2は駆動パルス
Aの立ち下がり期間を指定する。次に、第3制御信号C
TL3は、そのレベルがハイレベルからローレベルに遷
移する時点で屈曲点Yの発生時点を指定する。
Details of the first to third control signals CTL1 to CTL3 generated in the control circuit 100 will be described as needed, but the outline thereof is as follows. First,
The first control signal CTL1 specifies the rising period of the drive pulse A. Next, the second control signal CTL2 specifies the falling period of the drive pulse A. Next, the third control signal C
TL3 designates the time of occurrence of the inflection point Y at the time when the level changes from the high level to the low level.

【0020】駆動パルス発生回路200は、図1に示す
通り、第1定電流源210、第2定電流源220、キャ
パシタ230、およびオペアンプ240を備える。第1
定電流源210は、電流i1をキャパシタ230へ流し
込む一方、第2定電流源220は、キャパシタ230か
ら電流i2を吸い出す。キャパシタ230の一端は接地
されており、その他端は接続点Wにおいてオペアンプ2
40の正入力端子に接続されている。オペアンプ240
はボルテージフォロアを構成しており、入力インピーダ
ンスはハイインピーダンスである一方、出力インピーダ
ンスはローインピーダンスである。したがって、キャパ
シタ230に蓄積された電荷がオペアンプ240に流れ
込むことはなく、接続点Wの電位は、第1定電流源21
0から流れ込む電流i1と、第2定電流源220に流れ
出す電流i2によってのみ定まる。接続点Wの電位は、
オペアンプ240によって駆動パルスAの電位として取
り出されることになる。
The drive pulse generating circuit 200 includes a first constant current source 210, a second constant current source 220, a capacitor 230, and an operational amplifier 240, as shown in FIG. First
The constant current source 210 flows the current i1 into the capacitor 230, while the second constant current source 220 draws the current i2 from the capacitor 230. One end of the capacitor 230 is grounded, and the other end is at the connection point W at the operational amplifier 2
It is connected to 40 positive input terminals. Operational amplifier 240
Constitutes a voltage follower, and the input impedance is high impedance, while the output impedance is low impedance. Therefore, the electric charge accumulated in the capacitor 230 does not flow into the operational amplifier 240, and the potential of the connection point W is the same as that of the first constant current source 21.
It is determined only by the current i1 flowing from 0 and the current i2 flowing into the second constant current source 220. The potential of the connection point W is
The potential of the drive pulse A is taken out by the operational amplifier 240.

【0021】第1定電流源210は、PNPトランジス
タ211〜213と、抵抗214〜216を有する。P
NPトランジスタ211,212および抵抗214〜2
16はカレントミラー回路を構成する。ここで、抵抗2
15の値と抵抗214の値は等しくなるように定める。
この場合、PNPトランジスタ212を流れる電流の値
とPNPトランジスタ211を流れる電流の値は等しく
なる。抵抗215の抵抗値をR1、抵抗216の抵抗値
をR2とすれば、第1定電流源210から流れ出す電流
i1は、i1=(Vcc−Vss−0.7)/(R1+
R2)で与えられる。
The first constant current source 210 has PNP transistors 211 to 213 and resistors 214 to 216. P
NP transistors 211, 212 and resistors 214-2
Reference numeral 16 constitutes a current mirror circuit. Where resistor 2
The value of 15 and the value of the resistor 214 are set to be equal.
In this case, the value of the current flowing through the PNP transistor 212 and the value of the current flowing through the PNP transistor 211 become equal. If the resistance value of the resistor 215 is R1 and the resistance value of the resistor 216 is R2, the current i1 flowing out from the first constant current source 210 is i1 = (Vcc-Vss-0.7) / (R1 +
Given in R2).

【0022】また、PNPトランジスタ213は、第1
制御信号CTL1に基づいてオン・オフが制御される。
第1制御信号CTL1がローレベルのとき、PNPトラ
ンジスタ213はオン状態となる一方、第1制御信号C
TL1がハイレベルのとき、PNPトランジスタ213
はオフ状態になる。PNPトランジスタ213がオン状
態となると、PNPトランジスタ211および212の
ベース電圧は電源電圧Vccから0.3V降下した電圧
となるので、PNPトランジスタ211および212は
オフ状態となり、カレントミラー回路は定電流動作を停
止する。一方、PNPトランジスタ213がオフ状態で
あれば、PNPトランジスタ211および212はオン
状態となり、カレントミラー回路は定電流を出力する。
したがって、第1定電流源210は、第1制御信号CT
L1がハイレベルのときに定電流i1を出力する一方、
第1制御信号CTL1がローレベルのときに動作を停止
する。
The PNP transistor 213 has a first
On / off is controlled based on the control signal CTL1.
When the first control signal CTL1 is at low level, the PNP transistor 213 is turned on, while the first control signal C
When TL1 is high level, PNP transistor 213
Turns off. When the PNP transistor 213 is turned on, the base voltage of the PNP transistors 211 and 212 is 0.3 V lower than the power supply voltage Vcc, so the PNP transistors 211 and 212 are turned off and the current mirror circuit operates in constant current. Stop. On the other hand, when the PNP transistor 213 is off, the PNP transistors 211 and 212 are on, and the current mirror circuit outputs a constant current.
Therefore, the first constant current source 210 operates the first control signal CT.
While the constant current i1 is output when L1 is at the high level,
The operation is stopped when the first control signal CTL1 is at the low level.

【0023】ここで、キャパシタ230の容量値をC、
第1制御信号CTL1がハイレベルとなってからの経過
時間をtとすれば、接地電位を基準としたキャパシタ2
30の接続点Wの電圧Vは、V=i1・t/Cとなる。
つまり、電圧Vは、時間の経過に従って高くなり、その
傾きは、dV/dt=i1/Cで与えられる。電流値i
1は固定であるから、傾きは一定となる。
Here, the capacitance value of the capacitor 230 is C,
Letting t be an elapsed time after the first control signal CTL1 becomes high level, the capacitor 2 with the ground potential as a reference is used.
The voltage V at the connection point W of 30 is V = i1 · t / C.
That is, the voltage V increases with the passage of time, and its slope is given by dV / dt = i1 / C. Current value i
Since 1 is fixed, the inclination is constant.

【0024】したがって、図2に示すように時刻t1に
おいて、第1制御信号CTL1がローレベルからハイレ
ベルに遷移すると、キャパシタ230への充電が開始さ
れ、駆動パルスAの電圧は一定の傾きで増加する。そし
て、時刻t2において第1制御信号CTL1がハイレベ
ルからローレベルに遷移すると、キャパシタ230への
充電が終了する。これにより、立ち上がりエッジARが
発生する。
Therefore, as shown in FIG. 2, when the first control signal CTL1 transitions from the low level to the high level at time t1, the charging of the capacitor 230 is started and the voltage of the drive pulse A increases at a constant slope. To do. Then, at time t2, when the first control signal CTL1 transitions from the high level to the low level, the charging of the capacitor 230 ends. As a result, the rising edge AR is generated.

【0025】次に、第2定電流源220は、図1に示す
ように、NPNトランジスタ221〜223、抵抗22
4〜227、およびスイッチ228を備える。
Next, as shown in FIG. 1, the second constant current source 220 includes NPN transistors 221-223 and a resistor 22.
4 to 227, and a switch 228.

【0026】NPNトランジスタ221,222および
抵抗224〜226はカレントミラー回路を構成する。
ここで、抵抗225の値と抵抗224の値とは等しくな
るように定める。この場合、NPNトランジスタ222
を流れる電流の値とNPNトランジスタ221を流れる
電流の値とは等しくなる。スイッチ228によって抵抗
226と抵抗227とのうちいずれか一方がNPNトラ
ンジスタ222のコレクタ抵抗として選択される。した
がって、第2定電流源220がキャパシタ230から吸
い込む電流i2は、抵抗226と抵抗227との選択に
応じて変更される。ここで、抵抗225の抵抗値をR
3、抵抗226の抵抗値をRa、抵抗227の抵抗値を
Rbとし、抵抗226を選択したときの電流i2の値を
i2a、抵抗227を選択したときの電流i2の値をi
2bとすれば、i2aおよびi2bは以下の式で与えら
れる。
NPN transistors 221 and 222 and resistors 224 to 226 form a current mirror circuit.
Here, the value of the resistor 225 is set to be equal to the value of the resistor 224. In this case, the NPN transistor 222
And the value of the current flowing through the NPN transistor 221 become equal. The switch 228 selects one of the resistors 226 and 227 as the collector resistor of the NPN transistor 222. Therefore, the current i2 absorbed by the second constant current source 220 from the capacitor 230 is changed according to the selection of the resistor 226 and the resistor 227. Here, the resistance value of the resistor 225 is set to R
3, the resistance value of the resistor 226 is Ra, the resistance value of the resistor 227 is Rb, the value of the current i2 when the resistor 226 is selected is i2a, and the value of the current i2 when the resistor 227 is selected is i.
2b, i2a and i2b are given by the following equations.

【0027】i2a=(Vcc−Vss−0.7)/
(Ra+R3) i2b=(Vcc−Vss−0.7)/(Rb+R3) また、抵抗226および抵抗227はRa<Rbとなる
ように定める。このため、i2a>i2bとなる。くわ
えて、スイッチ228は、第3制御信号CTL1がハイ
レベルの期間にあっては抵抗226を選択する一方、第
3制御信号CTL1がローレベルの期間にあっては抵抗
227を選択するように構成されている。NPNトラン
ジスタ223は、第2制御信号CTL2に基づいてオン
・オフが制御される。第2制御信号CTL2がローレベ
ルのとき、NPNトランジスタ223はオフ状態となる
一方、第2制御信号CTL2がハイレベルのとき、NP
Nトランジスタ223はオン状態になる。NPNトラン
ジスタ223がオン状態になると、NPNトランジスタ
221および222のベース電圧は電源電圧Vssから
0.3V上昇した電圧となるので、NPNトランジスタ
221および222はオフ状態となり、カレントミラー
回路は定電流動作を停止する。一方、NPNトランジス
タ223がオフ状態であれば、NPNトランジスタ22
1および222はオン状態となり、カレントミラー回路
は定電流を出力する。
I2a = (Vcc-Vss-0.7) /
(Ra + R3) i2b = (Vcc-Vss-0.7) / (Rb + R3) Further, the resistors 226 and 227 are set so that Ra <Rb. Therefore, i2a> i2b. In addition, the switch 228 is configured to select the resistor 226 when the third control signal CTL1 is at the high level, and to select the resistor 227 when the third control signal CTL1 is at the low level. Has been done. The NPN transistor 223 is on / off controlled based on the second control signal CTL2. When the second control signal CTL2 is low level, the NPN transistor 223 is turned off, while when the second control signal CTL2 is high level, NP
The N transistor 223 is turned on. When the NPN transistor 223 is turned on, the base voltage of the NPN transistors 221 and 222 becomes 0.3 V higher than the power supply voltage Vss, so the NPN transistors 221 and 222 are turned off and the current mirror circuit operates in constant current. Stop. On the other hand, if the NPN transistor 223 is off, the NPN transistor 22
1 and 222 are turned on, and the current mirror circuit outputs a constant current.

【0028】したがって、第2定電流源220は、第2
制御信号CTL2がローレベルのときに定電流i2を吸
い込む一方、第2制御信号CTL2がハイレベルのとき
に動作を停止する。
Therefore, the second constant current source 220 is
When the control signal CTL2 is low level, the constant current i2 is absorbed, while when the second control signal CTL2 is high level, the operation is stopped.

【0029】図2に示すように、時刻t3において第2
制御信号CTL2がハイレベルからローレベルに遷移す
ると、第2定電流源220は動作を開始する。時刻t3
では、第3制御信号CTL3がハイレベルとなっている
から、スイッチ228は上述したように抵抗226を選
択する。したがって、第2定電流源220がキャパシタ
230から吸い込む電流i2の値はi2aとなる。
As shown in FIG. 2, at time t3, the second
When the control signal CTL2 transitions from the high level to the low level, the second constant current source 220 starts operating. Time t3
Then, since the third control signal CTL3 is at the high level, the switch 228 selects the resistor 226 as described above. Therefore, the value of the current i2 absorbed by the second constant current source 220 from the capacitor 230 is i2a.

【0030】時刻t4に至ると、第3制御信号CTL3
がハイレベルからローレベルに遷移し、スイッチ228
は抵抗227を選択する。すると、電流i2の値はi2
aからi2bに変化する。上述したようにi2a>i2
bであり、また、接続点Wの単位時間あたりの電位変化
dV/dtはi2/Cで与えられる。したがって、i2
bに応じて定まる第2スロープAF2は、i2aに応じ
て定まる第1スロープAF2よりも傾きが緩やかなもの
となる。
At time t4, the third control signal CTL3
Switch from high level to low level, and switch 228
Selects resistor 227. Then, the value of the current i2 is i2
Change from a to i2b. As described above, i2a> i2
b, and the potential change dV / dt of the connection point W per unit time is given by i2 / C. Therefore, i2
The second slope AF2 determined according to b has a gentler slope than the first slope AF2 determined according to i2a.

【0031】時刻t5に至り、第2制御信号CTL2が
ローレベルからハイレベルに遷移すると、第2定電流源
220は動作を停止する。このようにして、駆動パルス
発生回路200は、1個の駆動パルスAを発生する。
When the second control signal CTL2 transitions from the low level to the high level at time t5, the second constant current source 220 stops its operation. In this way, the drive pulse generation circuit 200 generates one drive pulse A.

【0032】図3はピエゾ駆動型ヘッド300の機械的
構成を示す断面図である。この図に示すようにピエゾ駆
動型ヘッド300は、ピエゾ素子(圧電素子)310が
インク室320の上部に張り合わせて構成されており、
インク室320には図示せぬインク供給部からインクK
が供給されるようになっている。また、ピエゾ素子31
0に対応するインク室320の壁は、他の部分に比較し
て厚さが薄くなっており、板バネのように作用する。ピ
エゾ素子310は通常状態では図示するように変形が無
いが、駆動パルスAの電圧強度が大きくなると図中矢印
の方向に変形するようになっている。そして、駆動パル
スAによってピエゾ素子310が屈曲し、インク室32
0のインクKが、ノズル330の吐出面340から吐出
する。
FIG. 3 is a sectional view showing the mechanical structure of the piezo drive type head 300. As shown in this figure, the piezo drive type head 300 has a piezo element (piezoelectric element) 310 bonded to the upper part of an ink chamber 320.
Ink K is supplied to the ink chamber 320 from an ink supply unit (not shown).
Are being supplied. In addition, the piezo element 31
The wall of the ink chamber 320 corresponding to 0 has a smaller thickness than other portions, and acts like a leaf spring. The piezo element 310 is not deformed in the normal state as shown in the figure, but is deformed in the direction of the arrow in the figure when the voltage intensity of the drive pulse A is increased. Then, the piezo element 310 is bent by the drive pulse A, and the ink chamber 32
The ink K of 0 is ejected from the ejection surface 340 of the nozzle 330.

【0033】なお、上述したインクジェット装置におい
ては、説明を簡略化するために単一のピエゾ駆動型ヘッ
ド300を用いるものとしたが、実際のインクジェット
装置にあっては、複数のピエゾ駆動型ヘッド300を用
いることが多い。そのような場合には、駆動パルス発生
回路200を各ピエゾ駆動型ヘッド300毎に設ければ
よい。さらに、各ピエゾ駆動型ヘッド300の一つの液
滴量には、バラツキがあることが多い。そのような場合
には、制御回路100からの各種制御信号を用いて、駆
動パルスAの波形を変更することによって、各液滴量を
調整して、各液滴量を均一にすることが好ましい。
In the above-mentioned ink jet device, a single piezo drive type head 300 is used for simplification of the description, but in an actual ink jet device, a plurality of piezo drive type heads 300 are used. Is often used. In such a case, the drive pulse generation circuit 200 may be provided for each piezo drive type head 300. Further, the amount of one droplet of each piezo drive type head 300 often varies. In such a case, it is preferable to adjust the droplet amount by changing the waveform of the drive pulse A using various control signals from the control circuit 100 to make the droplet amount uniform. .

【0034】B.液滴吐出動作 次に、インクジェット装置を用いた液滴の吐出動作につ
いて図2および図4を参照して詳細に説明する。図4
は、ピエゾ駆動型ヘッド300の状態を示す模式図であ
る。
B. Droplet Discharging Operation Next, a droplet discharging operation using the inkjet device will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 4. Figure 4
FIG. 6 is a schematic diagram showing a state of the piezo drive type head 300.

【0035】まず、駆動パルスAの電圧強度が0Vとな
っている時刻t1以前にあっては、図4(A)に示すよ
うにピエゾ素子310の上面と下面は並行である。この
とき、インク室320のインクKは吐出面340まで満
たされている。
First, before the time t1 when the voltage intensity of the drive pulse A is 0 V, the upper surface and the lower surface of the piezo element 310 are parallel to each other as shown in FIG. 4 (A). At this time, the ink K in the ink chamber 320 is filled up to the ejection surface 340.

【0036】次に、時刻t1から時刻t2までの期間に
おいて、駆動パルスAが立ち上がると、これに同期して
ピエゾ素子310は上方向に膨らむ。これにより、イン
ク室320の内圧が下がると、ピエゾ駆動型ヘッド30
0の状態は、図4(B)に示すようにインクKがノズル
330の内部に吸引される。
Next, when the drive pulse A rises in the period from time t1 to time t2, the piezo element 310 swells upward in synchronization with this. As a result, when the internal pressure of the ink chamber 320 drops, the piezo drive type head 30
In the state of 0, the ink K is sucked into the nozzle 330 as shown in FIG.

【0037】次に、時刻t3から時刻t5までの期間に
おいて、駆動パルスAが立ち下がると、これに同期して
ピエゾ素子310は元の状態に戻る。この時、インク室
320の内圧が上がり、ピエゾ駆動型ヘッド300の状
態は、図4(C)に示すようになって、インクKが吐出
面340から吐出される。
Next, when the drive pulse A falls during the period from time t3 to time t5, the piezo element 310 returns to its original state in synchronization with this. At this time, the internal pressure of the ink chamber 320 rises, the state of the piezo drive type head 300 becomes as shown in FIG. 4C, and the ink K is ejected from the ejection surface 340.

【0038】ここで、吐出面340から押し出されたイ
ンクKが液滴Gを形成するまでの過程を図5を参照して
説明する。まず、図5(A)に示すように、インクKが
吐出面340から凸状に膨らむ(第1ステップ)。次
に、図5(B)に示すように、この膨らみが吐出方向に
伸びて最終的な液滴Gの核gとなる部分が形成される
(第2ステップ)。次に、図5(C)に示すように、吐
出面340から押し出されたインクKと核gとの間に括
れが形成される(第3ステップ)。最後に、図5(D)
に示すように液滴GがインクKから分離される(第4ス
テップ)。
Here, the process until the ink K extruded from the ejection surface 340 forms the droplet G will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 5A, the ink K swells in a convex shape from the ejection surface 340 (first step). Next, as shown in FIG. 5B, a portion is formed in which this bulge extends in the ejection direction and becomes the nucleus g of the final droplet G (second step). Next, as shown in FIG. 5C, a constriction is formed between the ink K extruded from the ejection surface 340 and the nucleus g (third step). Finally, Fig. 5 (D)
The droplet G is separated from the ink K as shown in (4th step).

【0039】このような液滴Gの生成過程において、液
滴Gの吐出速度を決定づけているのは、第2ステップと
第3ステップとの中間過程までである。つまり、液滴G
の元になる核gに分離可能な運動量が与えられた後とに
は、吐出方向に大きな押出力を作用させる必要はない。
逆に、いつまでも大きな押出力を作用させると、核gを
成長させることになり、液滴Gのインク量が増加してし
まう。
In the process of generating the droplet G, the discharge speed of the droplet G is determined only up to the intermediate process between the second step and the third step. That is, the droplet G
It is not necessary to apply a large pushing force in the ejection direction after the separable momentum has been given to the nucleus g which is the source of.
On the contrary, if a large pushing force is applied forever, the nucleus g is grown, and the ink amount of the droplet G increases.

【0040】本実施形態において、図2に示すように駆
動パルスAの立ち下がりエッジAFに屈曲点Yを設け
て、立ち下がりエッジAFを第1スロープAF1と第2
スロープAF2とから構成したのは、液滴Gの吐出速度
を速くするとともに、液滴Gのインク量を少なくするた
めである。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, a bending point Y is provided at the trailing edge AF of the drive pulse A, and the trailing edge AF is divided into the first slope AF1 and the second slope AF1.
The slope AF2 and the slope AF2 are provided to increase the ejection speed of the droplet G and reduce the ink amount of the droplet G.

【0041】第1スロープAF1の傾きは、第2スロー
プAF2の傾きより急峻である。各スロープの傾きはピ
エゾ素子310が変形する速度を決める。インク室32
0の内圧はピエゾ素子310の運動速度に応じて変化す
るから、インクKを吐出面340から押し出す押出力
は、各スロープAF1,AF2の傾きに応じて定まり、
傾きが急峻なほど、力の大きさは大きくなる。よって、
第1スロープAF1の期間中、押出力は、比較的大きい
ものとなる。この期間は、図5参照して説明した第2ス
テップと第3ステップの中間過程までに相当する。一
方、第2スロープAF2の期間中、押出力は、比較的小
さいものとなる。この期間は、上記中間過程以降に相当
する。
The slope of the first slope AF1 is steeper than the slope of the second slope AF2. The slope of each slope determines the speed at which the piezo element 310 deforms. Ink chamber 32
Since the internal pressure of 0 changes according to the movement speed of the piezo element 310, the pushing force that pushes the ink K from the ejection surface 340 is determined according to the slopes of the slopes AF1 and AF2.
The steeper the slope, the greater the magnitude of the force. Therefore,
During the period of the first slope AF1, the push output is relatively large. This period corresponds to the intermediate process between the second step and the third step described with reference to FIG. On the other hand, during the period of the second slope AF2, the pushing force is relatively small. This period corresponds to the intermediate process and after.

【0042】したがって、大きな押出力によって液滴G
の元になる核gに対して分離可能な運動量を短時間で付
与した後、核gを不用意に成長させることがないように
押出力を小さくすることができ、液滴Gの吐出速度を速
くすると同時に、液滴Gを微小化することが可能とな
る。
Therefore, the droplet G
After imparting a separable momentum to the nucleus g, which is the source of, in a short time, the pushing force can be reduced so that the nucleus g does not grow carelessly, and the ejection speed of the droplet G At the same time, it is possible to reduce the size of the droplet G at the same time.

【0043】上述した駆動パルスAの立ち下がりエッジ
AFにおいて、屈曲点Yは押出力の変更点となるから、
屈曲点Yの最適化は吐出動作において重要な要素とな
る。そこで、本発明者らは、屈曲点Yの電圧強度につい
て各種の実験を行なった。以下の説明では、屈曲点Yの
電圧強度をVy、駆動パルスAの最大電圧強度をVmと
する。
In the falling edge AF of the drive pulse A described above, the bending point Y becomes a change point of the pushing output,
Optimization of the bending point Y is an important factor in the ejection operation. Therefore, the present inventors conducted various experiments on the voltage intensity at the bending point Y. In the following description, the voltage intensity at the bending point Y is Vy, and the maximum voltage intensity of the drive pulse A is Vm.

【0044】まず、電圧強度Vyの上限値については、
Vy≦(4/5)・Vmであることが望ましい。電圧強
度Vyが最大電圧強度Vmの4/5倍を超えると、終点
Zをどのように位置に配置しても液滴Gを微小化する効
果が少ないからである。さらに、Vy≦(3/4)・V
mであることがより好ましい。電圧強度Vyを最大電圧
強度Vmの3/4以下にすると、液滴Gの大きさが一様
となり、バラツキが少なくなるからである。
First, regarding the upper limit value of the voltage intensity Vy,
It is desirable that Vy ≦ (4/5) · Vm. This is because when the voltage intensity Vy exceeds 4/5 times the maximum voltage intensity Vm, the effect of micronizing the droplet G is small regardless of the position of the end point Z. Furthermore, Vy ≦ (3/4) · V
More preferably m. This is because when the voltage intensity Vy is set to 3/4 or less of the maximum voltage intensity Vm, the size of the droplet G becomes uniform and the variation is reduced.

【0045】次に、電圧強度Vyの下限値については、
Vy≧(1/60)・Vmであることが望ましい。電圧
強度Vyが最大電圧強度Vmの1/60未満であると、
液滴Gの大きさを制御できなくなるからである。さらに
Vy≧(1/12)・Vmであることがより好ましい。
電圧強度Vyが最大電圧強度Vmの1/12以上であれ
ば、液滴Gの大きさを微小化する効果が大きいからであ
る。
Next, regarding the lower limit value of the voltage intensity Vy,
It is desirable that Vy ≧ (1/60) · Vm. When the voltage intensity Vy is less than 1/60 of the maximum voltage intensity Vm,
This is because the size of the droplet G cannot be controlled. Furthermore, it is more preferable that Vy ≧ (1/12) · Vm.
This is because if the voltage intensity Vy is 1/12 or more of the maximum voltage intensity Vm, the effect of miniaturizing the size of the droplet G is great.

【0046】また、ピエゾ駆動型ヘッド300は、いわ
ゆる固有振動数が存在する。固有振動数の付近でピエゾ
駆動型ヘッド300を駆動させると、ヘッド自体が共振
してしまうので、正常にインクKを吐出することができ
なくなる。ここで、固有振動周期をλとしたとき、時刻
t1から時刻t5までの時間Tは、T<λ/2に設定す
ることが好ましい。このように駆動パルスAの全期間を
λ/2よりも短くなるように第2スロープAF2の終点
Zを設定したのは、ヘッドの共振による吐出異常を回避
するためである。
The piezo drive type head 300 has a so-called natural frequency. When the piezo drive type head 300 is driven in the vicinity of the natural frequency, the head itself resonates, so that the ink K cannot be ejected normally. Here, when the natural vibration period is λ, the time T from time t1 to time t5 is preferably set to T <λ / 2. The reason for setting the end point Z of the second slope AF2 so that the entire period of the drive pulse A is shorter than λ / 2 is to avoid ejection abnormality due to resonance of the head.

【0047】以上、説明したように本実施形態のインク
ジェット装置によれば、駆動パルスAの立ち下がりエッ
ジAFに屈曲点Yを設け、比較的傾きが急峻な第1スロ
ープAF1と比較的傾きが緩やかな第2スロープAF2
とから構成したので、インクKの押出力を変更して、液
滴Gの吐出速度を低下させることなく液滴Gを微小化す
ることができる。これにより、微小な液滴Gを安定して
吐出することが可能となり、高精細なパターンの形成が
必要とされるカラーフィルタを、インクジェット装置を
用いて容易に製造することができ、コストダウンを図り
つつカラーフィルタの品質を飛躍的に向上させることが
できる。
As described above, according to the ink jet device of this embodiment, the bending point Y is provided at the trailing edge AF of the drive pulse A, and the first slope AF1 having a relatively steep slope and the relatively gentle slope are provided. Na second slope AF2
Since it is configured by, it is possible to change the pushing force of the ink K and to make the droplet G minute without reducing the ejection speed of the droplet G. As a result, it becomes possible to stably eject the minute liquid droplets G, and a color filter that requires the formation of a high-definition pattern can be easily manufactured by using an inkjet device, and the cost can be reduced. It is possible to dramatically improve the quality of the color filter while aiming.

【0048】くわえて、本実施形態のインクジェット装
置によれば、小さな液滴Gを安定して吐出させることが
できるので、液滴Gのインク量を精度よく制御すること
が可能となる。この結果、複数のピエゾ駆動型ヘッド3
00を用いて、パターンを形成する場合に各ヘッド間の
液滴Gのインク量を均一にすることができ、パターンの
ムラを無くすことが可能となる。
In addition, according to the ink jet device of this embodiment, the small droplet G can be stably ejected, so that the ink amount of the droplet G can be accurately controlled. As a result, a plurality of piezoelectric drive type heads 3
00, it is possible to make the ink amount of the droplet G between the heads uniform when forming a pattern, and it is possible to eliminate the unevenness of the pattern.

【0049】C.変形例 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、
上記実施形態は例示であり、例えば、以下に述べる変形
が可能である。また、本発明の特許請求の範囲に記載さ
れた技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作
用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明
の技術的範囲に包含される。
C. Modifications The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment,
The above-described embodiment is an exemplification, and for example, the modifications described below are possible. In addition, anything having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibiting the same operational effect is included in the technical scope of the present invention. To be done.

【0050】(1)上述した実施形態のインクジェット
装置は、カラーフィルタの製造装置の一部として説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、紙等の
記録媒体にインクを吐出して印刷を行うプリンタ装置に
適用可能であることは勿論である。
(1) The ink jet apparatus of the above-described embodiment has been described as a part of a color filter manufacturing apparatus, but the present invention is not limited to this, and ink is ejected onto a recording medium such as paper. It is needless to say that the present invention can be applied to a printer device that performs printing by printing.

【0051】(2)上述した実施形態にあっては、駆動
パルスAは、ピエゾ駆動型ヘッド300の通常状態にお
ける駆動電圧強度を基準として正極性のパルスを生成し
た。これは、ピエゾ駆動型ヘッド300が駆動パルスA
の立ち上がりエッジでインクを吸引し、駆動パルスAの
立ち下がりエッジでインクを吐出するタイプのものだか
らである。これに対して、本発明は、このようなピエゾ
駆動型ヘッド300に限定されるものではなく、駆動パ
ルスAの立ち下がりエッジでインクを吸引し、駆動パル
スAの立ち上がりエッジでインクを吐出するタイプのも
のに適用してもよい。図6は変形例に係わるピエゾ駆動
型ヘッド300’の断面図であり、同図(A)は、通常
の状態におけるピエゾ駆動型ヘッド300’の挙動を示
すものである一方、同図(B)は、インクKの吸引時に
おけるピエゾ駆動型ヘッド300’の挙動を示すもので
ある。
(2) In the above-described embodiment, the drive pulse A is a positive pulse with reference to the drive voltage intensity of the piezo drive type head 300 in the normal state. This is because the piezo drive type head 300 drives the drive pulse A.
This is because the ink is sucked at the rising edge of and the ink is ejected at the falling edge of the drive pulse A. On the other hand, the present invention is not limited to such a piezo drive type head 300, and is a type that sucks ink at the falling edge of the drive pulse A and ejects ink at the rising edge of the drive pulse A. May be applied to FIG. 6 is a cross-sectional view of a piezo drive type head 300 ′ according to a modification, and FIG. 6 (A) shows the behavior of the piezo drive type head 300 ′ in a normal state, while FIG. 6 (B). Shows the behavior of the piezo drive type head 300 ′ when the ink K is sucked.

【0052】この変形例にあっては、通常状態でピエゾ
素子310が変形しているので、変形時に駆動パルスA
の電圧強度は大きくなる。このため、駆動パルスAは、
図7に示すものとなり、駆動パルスAの立ち上がりエッ
ジARにおいて、屈曲点Yを設け、立ち上がりエッジA
Rを第1スロープAR1と第2スロープAR2とで構成
すればよい。
In this modification, since the piezo element 310 is deformed in the normal state, the drive pulse A is deformed at the time of deformation.
The voltage intensity of is large. Therefore, the drive pulse A is
As shown in FIG. 7, a bending point Y is provided at the rising edge AR of the drive pulse A, and the rising edge A
R may be configured by the first slope AR1 and the second slope AR2.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、ヘッドから吐出する液滴の量を少量とし、かつ液滴
の吐出速度を速くしてインクを安定して吐出することが
できる。したがって、高精細なパターンを高品質で安定
して形成することが可能となり、さらに、液滴量を精度
良く制御することが可能となる。
As described above, according to the present invention, the amount of droplets ejected from the head can be reduced and the ejection speed of the droplets can be increased to stably eject ink. . Therefore, a high-definition pattern can be formed with high quality and stability, and the amount of droplets can be controlled with high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係わるインクジェット装
置の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an inkjet device according to an embodiment of the present invention.

【図2】同装置の動作を示すタイミングチャートであ
る。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the device.

【図3】ピエゾ駆動型ヘッドの機械的構成を示す断面図
である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a mechanical configuration of a piezo drive type head.

【図4】同装置に用いるピエゾ駆動型ヘッドの状態を示
す模式図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a state of a piezo drive type head used in the apparatus.

【図5】液滴とインクとの分離過程を示す模式図であ
る。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a process of separating droplets and ink.

【図6】変形例に係わるピエゾ駆動型ヘッドの断面図で
ある。
FIG. 6 is a sectional view of a piezo drive type head according to a modification.

【図7】変形例に係わる駆動パルスの波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram of drive pulses according to a modification.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

K … インク G … 液滴 A … 駆動パルス AF1 … 第1スロープ AF2 … 第2スロープ 100 … 制御回路 200 … 駆動パルス発生回路 300 … ピエゾ駆動型ヘッド K ... Ink G ... Droplet A ... Drive pulse AF1 ... 1st slope AF2 ... 2nd slope 100 ... Control circuit 200 ... Drive pulse generation circuit 300 ... Piezo drive type head

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ピエゾ駆動型ヘッドに対して駆動パルス
を印加して液滴を吐出するインクジェット方式によるパ
ターン形成方法において、 前記駆動パルスを、前記ピエゾ駆動型ヘッドの通常状態
における駆動電圧強度を基準電圧強度として正極性のパ
ルスとして生成し、 前記駆動パルスの立ち下がりの途中に屈曲点を設け、立
ち下がり波形は、前記立ち下がり開始点から前記屈曲点
までの第1スロープと、前記屈曲点から立ち下がり終了
点までの第2スロープとを含み、前記第1スロープの傾
きが前記第2スロープの傾きより急峻であることを特徴
とするインクジェット方式によるパターン形成方法。
1. A pattern forming method using an ink jet method, wherein a drive pulse is applied to a piezo drive type head to eject droplets, wherein the drive pulse is based on a drive voltage intensity in a normal state of the piezo drive type head. Generated as a positive polarity pulse as the voltage intensity, a bending point is provided in the middle of the fall of the drive pulse, and the falling waveform has a first slope from the falling start point to the bending point and from the bending point. A second slope up to the end point of fall, wherein the slope of the first slope is steeper than the slope of the second slope.
【請求項2】 ピエゾ駆動型ヘッドに対して駆動パルス
を印加して液滴を吐出するインクジェット方式によるパ
ターン形成方法において、 前記駆動パルスを、前記ピエゾ駆動型ヘッドの通常状態
における駆動電圧強度を基準電圧強度として負極性のパ
ルスとして生成し、 前記駆動パルスの立ち上がりの途中に屈曲点を設け、立
ち上がり波形は、前記立ち上がり開始点から前記屈曲点
までの第1スロープと、前記屈曲点から立ち上がり終了
点までの第2スロープとを含み、前記第1スロープの傾
きが前記第2スロープの傾きより急峻であることを特徴
とするインクジェット方式によるパターン形成方法。
2. A pattern forming method using an ink jet method, wherein a drive pulse is applied to a piezo drive type head to eject droplets, wherein the drive pulse is based on a drive voltage intensity in a normal state of the piezo drive type head. Generated as a negative polarity pulse as the voltage intensity, a bending point is provided in the middle of the rising of the drive pulse, and the rising waveform has a first slope from the rising start point to the bending point and a rising end point from the bending point. And a second slope, wherein the slope of the first slope is steeper than the slope of the second slope.
【請求項3】 前記屈曲点は前記駆動パルスの最大電圧
強度の4/5以下、かつ、最大電圧強度の1/60以上
であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
のインクジェット方式によるパターン形成方法。
3. The inkjet according to claim 1, wherein the bending point is 4/5 or less of the maximum voltage intensity of the drive pulse and 1/60 or more of the maximum voltage intensity of the drive pulse. Pattern formation method by method.
【請求項4】 前記ピエゾ駆動型ヘッドの固有振動周波
数をλとしたとき、前記駆動パルスの立ち上がりから立
ち下がりまでの期間は、λ/2以下の時間であることを
特徴とする請求項1または請求項2に記載のインクジェ
ット方式によるパターン形成方法。
4. The period from the rise to the fall of the drive pulse is a time of λ / 2 or less, where λ is the natural vibration frequency of the piezoelectric drive type head. The pattern forming method by the inkjet method according to claim 2.
【請求項5】 駆動パルスの立ち上がりでインクを吸引
し、前記駆動パルスの立ち下がりでインクを吐出するピ
エゾ駆動型ヘッドと、 立ち下がりの途中に屈曲点を設け、立ち下がり波形は、
前記立ち下がり開始点から前記屈曲点までの第1スロー
プと、前記屈曲点から立ち下がり終了点までの第2スロ
ープとを含み、前記第1スロープの傾きが前記第2スロ
ープの傾きより急峻である駆動パルスを発生する駆動パ
ルス発生手段とを備えることを特徴とするインクジェッ
ト装置。
5. A piezo drive type head that sucks ink at the rise of a drive pulse and discharges ink at the fall of the drive pulse, and a bending point is provided in the middle of the fall, and the fall waveform is
A first slope from the falling start point to the bending point and a second slope from the bending point to the falling end point are included, and the slope of the first slope is steeper than the slope of the second slope. An inkjet device, comprising: a drive pulse generating unit that generates a drive pulse.
【請求項6】 駆動パルスの立ち下がりでインクを吸引
し、前記駆動パルスの立ち上がりでインクを吐出するピ
エゾ駆動型ヘッドと、 立ち上がりの途中に屈曲点を設け、立ち上がり波形は、
前記立ち上がり開始点から前記屈曲点までの第1スロー
プと、前記屈曲点から立ち上がり終了点までの第2スロ
ープとを含み、前記第1スロープの傾きが前記第2スロ
ープの傾きより急峻である駆動パルスを発生する駆動パ
ルス発生手段とを備えることを特徴とするインクジェッ
ト装置。
6. A piezo drive type head that sucks ink at the trailing edge of a drive pulse and ejects ink at the leading edge of the drive pulse, and a bending point is provided on the way of the leading edge, and the leading edge waveform is
A drive pulse including a first slope from the rising start point to the bending point and a second slope from the bending point to the rising end point, and the slope of the first slope is steeper than the slope of the second slope. And a drive pulse generating means for generating
【請求項7】 前記屈曲点は前記駆動パルスの最大電圧
強度の4/5以下、かつ、最大電圧強度の1/60以上
であることを特徴とする請求項5または請求項6に載の
インクジェット装置。
7. The inkjet according to claim 5, wherein the bending point is 4/5 or less of the maximum voltage intensity of the drive pulse and 1/60 or more of the maximum voltage intensity of the drive pulse. apparatus.
【請求項8】 前記ピエゾ駆動型ヘッドの固有振動周波
数をλとしたとき、前記駆動パルスの立ち上がりから立
ち下がりまでの期間は、λ/2以下の時間であることを
特徴とする請求項5または請求項6に記載のインクジェ
ット装置。
8. The period from the rise to the fall of the drive pulse is λ / 2 or less, where λ is the natural vibration frequency of the piezoelectric drive type head. The inkjet device according to claim 6.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007301954A (en) * 2006-05-15 2007-11-22 Fuji Xerox Co Ltd Droplet discharge device

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