JP2008197513A

JP2008197513A - Method for setting drive signal

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Publication number: JP2008197513A
Application number: JP2007034398A
Authority: JP
Inventors: Toru Igarashi; 透五十嵐
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2007-02-15
Filing date: 2007-02-15
Publication date: 2008-08-28

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for setting a drive signal, which is used for setting the drive signal suitably corresponding to characteristics of a nozzle. <P>SOLUTION: D/A converters 31A to 31D selectively supply one of drive signals generated respectively for each nozzle, measure the discharge amount and set the drive signal of a suitable condition on the basis of the measured discharge amount. When the discharge amount is measured, the number of nozzles to which the drive signal is supplied from one of the D/A converters 31A to 31D becomes almost equal to that of nozzles, so that current capacity in supply lines of the generated drive signals is equalized to one another. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、液状体吐出ヘッドにおける駆動信号設定方法に関する。 The present invention relates to a drive signal setting method in a liquid material discharge head.

近年、機能性材料を含む液状体を微小ノズルから基板に対して吐出し、基板上に配置された液状体を固化して薄膜を形成する方法が提案されている。その薄膜の代表的な例として、例えば、カラーフィルタや有機ＥＬパネルの発光層、金属配線などが挙げられる。 In recent years, a method has been proposed in which a liquid material containing a functional material is discharged from a minute nozzle onto a substrate, and the liquid material disposed on the substrate is solidified to form a thin film. Typical examples of the thin film include a color filter, a light emitting layer of an organic EL panel, a metal wiring, and the like.

このような方法では、良質な薄膜形成のために、吐出される液状体の量（以下、吐出量）が、多数存在するノズル間で均一であることが要求される。吐出量のバラツキは、液状体の配置量のムラの原因となり、均質な薄膜形成を阻害することになるからである。 In such a method, in order to form a high-quality thin film, the amount of liquid discharged (hereinafter referred to as discharge amount) is required to be uniform among a large number of nozzles. This is because the variation in the discharge amount causes unevenness in the arrangement amount of the liquid material and hinders the formation of a uniform thin film.

そこで、吐出量の段階変化に対応する複数種の駆動信号をノズル（駆動素子）毎に適宜選択して供給することにより、ノズル間の吐出量バラツキを補償する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。 Therefore, a technique has been proposed that compensates for variations in the discharge amount between nozzles by appropriately selecting and supplying a plurality of types of drive signals corresponding to the step change in the discharge amount for each nozzle (drive element) (for example, Patent Document 1).

特開平９−１７４８８３号公報JP-A-9-17483

特許文献１に係る技術では、ノズル間の吐出量バラツキを適切に補償するために、当該吐出量バラツキに関する情報を精度よく測定して、そのバラツキに見合った駆動信号を設定することが重要である。しかしながら、各ノズルの吐出量は、測定時の駆動条件によって変動することがあり、必ずしも適切に測定できるとは限らない。 In the technique according to Patent Document 1, in order to appropriately compensate for the discharge amount variation between the nozzles, it is important to accurately measure information regarding the discharge amount variation and set a drive signal corresponding to the variation. . However, the discharge amount of each nozzle may fluctuate depending on the driving conditions at the time of measurement, and cannot always be measured appropriately.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、ノズルの特性に適切に対応した駆動信号を設定するための駆動信号設定方法を提供することを目的としている。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a driving signal setting method for setting a driving signal appropriately corresponding to the characteristics of a nozzle.

本発明は、複数のノズルで構成されるノズルアレイと、前記ノズル毎に設けられた駆動素子とを備える液状体吐出ヘッドにおいて、前記ノズルから液状体を吐出する際に前記駆動素子に供給する駆動信号を設定するための駆動信号設定方法であって、複数の駆動信号生成手段がそれぞれ生成する駆動信号の一を前記ノズル毎に選択供給して、吐出量を測定するＡ工程と、適正な吐出量で吐出するための適正条件の前記駆動信号を、前記Ａ工程で測定した吐出量に基づいて設定するＢ工程と、を有し、前記Ａ工程において、前記駆動信号生成手段の選択に係る前記ノズルの数を、前記複数の駆動信号生成手段間で略均等にすることを特徴とする。 The present invention provides a liquid material discharge head comprising a nozzle array composed of a plurality of nozzles and a drive element provided for each of the nozzles, and a drive supplied to the drive element when discharging the liquid material from the nozzle A drive signal setting method for setting a signal, wherein a process A for selectively supplying one of the drive signals generated by each of a plurality of drive signal generation means for each nozzle and measuring a discharge amount, and an appropriate discharge A step B for setting the drive signal under appropriate conditions for discharging in a quantity based on the discharge amount measured in the step A, and in the step A, the drive signal generating means related to the selection The number of nozzles is substantially equal among the plurality of drive signal generating means.

吐出量の測定（Ａ工程）の際に特定の駆動信号生成手段ばかりを用いて駆動を行うと、その駆動信号生成手段に係る電流量が著しく大きくなって、駆動信号の歪みをもたらすことになる。このような状況は、実機で駆動する際の駆動信号の歪みの条件から乖離したものであり、高精度な吐出量の測定を阻害する原因となる。
この発明の駆動信号設定方法によれば、駆動信号生成手段の選択に係るノズルの数を複数の駆動信号生成手段間で略均等にしているので、上述のような問題が回避され、ノズルの特性に適切に対応した駆動信号を設定することができる。 If driving is performed using only a specific drive signal generating means during the measurement of the ejection amount (step A), the amount of current related to the drive signal generating means becomes remarkably large, resulting in distortion of the drive signal. . Such a situation deviates from the condition of distortion of the drive signal when driving with an actual machine, and becomes a cause of hindering measurement of the discharge amount with high accuracy.
According to the drive signal setting method of the present invention, the number of nozzles related to the selection of the drive signal generation means is made substantially uniform among the plurality of drive signal generation means, so that the above-described problem can be avoided and the nozzle characteristics can be avoided. It is possible to set a drive signal appropriately corresponding to the above.

また好ましくは、前記Ａ工程において、各前記駆動信号生成手段の選択に係る前記ノズルが、前記ノズルアレイ内の並び順に関して離散的な順序となっていることを特徴とする。
さらに好ましくは、前記Ａ工程において、各前記駆動信号生成手段の選択に係る前記ノズルが、前記ノズルアレイ内の並び順に関して規則的な順序となっていることを特徴とする。
あるいは、前記Ａ工程において、各前記駆動信号生成手段の選択に係る前記ノズルが、前記ノズルアレイ内の並び順に関してランダムな順序となっていることを特徴とする。 Preferably, in the step A, the nozzles related to the selection of the drive signal generating means are in a discrete order with respect to the arrangement order in the nozzle array.
More preferably, in the step A, the nozzles related to selection of the drive signal generation means are in a regular order with respect to the arrangement order in the nozzle array.
Alternatively, in the step A, the nozzles related to the selection of the drive signal generation means are in a random order with respect to the order of arrangement in the nozzle array.

吐出量の測定（Ａ工程）の際にノズルアレイ内のある範囲のノズルに特定の駆動信号生成手段を対応させるようにすると、その駆動信号生成手段の特性精度が当該範囲に係る吐出量に一様に影響してしまうことになる。そして、吐出量の特性がノズルアレイの並び順にほぼ連続的に変化するというヘッドの一般的な性質に鑑みると、各駆動信号生成手段の特性精度の影響が局所範囲のノズルに集中することは好ましくないと言える。
この発明の駆動信号設定方法によれば、各駆動信号生成手段の選択に係るノズルが、ノズルアレイ内における並び順に関して離散的な順序となっているので、上述のような問題が回避され、ノズルの特性に適切に対応した駆動信号を設定することができる。 When the specific drive signal generation unit is made to correspond to a certain range of nozzles in the nozzle array during the measurement of the discharge amount (step A), the characteristic accuracy of the drive signal generation unit is equal to the discharge amount related to the range. Will be affected. In view of the general characteristic of the head that the characteristics of the ejection amount change substantially continuously in the order of arrangement of the nozzle array, it is preferable that the influence of the characteristic accuracy of each drive signal generating unit is concentrated on the nozzles in the local range. I can say no.
According to the drive signal setting method of the present invention, since the nozzles related to the selection of each drive signal generation means are in a discrete order with respect to the order of arrangement in the nozzle array, the above-described problems are avoided, and the nozzles It is possible to set a drive signal appropriately corresponding to the characteristics of

また好ましくは、前記Ｂ工程は、一の前記ノズルと当該一のノズルに近接するノズルとにおける前記Ａ工程で測定した吐出量の平均を当該一のノズルの第２吐出量として、前記ノズル毎に当該第２吐出量を算出する工程と、適正な吐出量で吐出するための適正条件の前記駆動信号を、前記第２吐出量に基づいて設定する工程と、を有することを特徴とする。 Preferably, the step B includes, for each nozzle, an average of the discharge amounts measured in the step A at one nozzle and a nozzle adjacent to the one nozzle as the second discharge amount of the one nozzle. The method includes a step of calculating the second discharge amount, and a step of setting the drive signal under an appropriate condition for discharging with an appropriate discharge amount based on the second discharge amount.

ノズル間の吐出量のバラツキをノズルアレイの並び方向での空間分布として捉えた場合、ノズルピッチに近い空間周期で急激な変動を示す高周波成分と、より長い空間周期で緩やかな変動を示す中・低周波成分とが存在する。そして、高周波成分はノズルデューティの影響を大きく受けて変動する成分や測定誤差を含む成分であり、中・低周波成分はノズルデューティの影響をあまり受けない固有性の強い成分であることがわかっている。
この発明の駆動信号設定方法では、着目するノズルとそれに近接するノズルとにおける第１吐出量の平均を第２吐出量として算出することで、測定した吐出量から固有性の強い中・低周波成分が抽出される。加えて、各駆動信号生成手段の選択に係るノズルがノズルアレイ内の並び順に関して離散的な順序となっている場合、測定した吐出量に含まれる駆動信号生成手段毎の特性精度の影響も好適に分散化されることになる。そして、この第２吐出量に基づいて適正条件の駆動信号を設定することにより、ノズルの特性に適切に対応した駆動信号を設定することができる。 When the variation in discharge volume between nozzles is regarded as a spatial distribution in the direction of the nozzle array, high-frequency components that show rapid fluctuations in the spatial period close to the nozzle pitch and moderate fluctuations in longer spatial periods There are low frequency components. The high-frequency component is a component that fluctuates greatly due to the influence of the nozzle duty and the component that includes a measurement error, and the middle / low-frequency component is a highly unique component that is not significantly affected by the nozzle duty. Yes.
In the drive signal setting method according to the present invention, the average of the first discharge amount of the nozzle of interest and the nozzle adjacent thereto is calculated as the second discharge amount, so that the medium and low frequency components having strong uniqueness from the measured discharge amount Is extracted. In addition, when the nozzles related to the selection of each drive signal generation means are in a discrete order with respect to the arrangement order in the nozzle array, the influence of the characteristic accuracy of each drive signal generation means included in the measured discharge amount is also preferable. Will be distributed. Then, by setting a drive signal under an appropriate condition based on the second discharge amount, a drive signal appropriately corresponding to the nozzle characteristics can be set.

また好ましくは、前記駆動信号の電圧成分をパラメータとして、前記適正条件の駆動信号を設定することを特徴とする。
駆動信号の電圧成分と吐出量との相関性は非常に優れているため、この発明の駆動信号設定方法によれば、簡易な処理で適切な駆動信号の設定を行うことができる。 Preferably, the drive signal of the appropriate condition is set using the voltage component of the drive signal as a parameter.
Since the correlation between the voltage component of the drive signal and the discharge amount is very excellent, according to the drive signal setting method of the present invention, an appropriate drive signal can be set by a simple process.

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。また、以下の説明で参照する図では、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺を実際のものとは異なるように表す場合がある。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Note that the embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and thus various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these forms. In the drawings referred to in the following description, the vertical and horizontal scales of members or portions may be represented differently from actual ones for convenience of illustration.

（液状体吐出装置の機械的構成および機械的動作）
まず、図１、図２、図３を参照して、本発明に係る液状体吐出装置の機械的な構成および動作について説明する。
図１は、液状体吐出装置の要部構成を示す斜視図である。図２は、ヘッドユニットにおけるヘッドの配置構成を示す平面図である。図３は、ノズルの走査軌跡と吐出対象物との関係を示す平面図である。 (Mechanical configuration and mechanical operation of liquid material discharge device)
First, the mechanical configuration and operation of the liquid material discharge apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a main part of the liquid material discharge apparatus. FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of the heads in the head unit. FIG. 3 is a plan view showing the relationship between the scanning trajectory of the nozzle and the discharge target.

図１に示す液状体吐出装置２００は、直線的に設けられた１対のガイドレール２０１と、ガイドレール２０１の内部に設けられたエアスライダとリニアモータ（図示せず）により主走査方向に移動する主走査移動台２０３を備えている。また、ガイドレール２０１の上方においてガイドレール２０１に直交するように直線的に設けられた１対のガイドレール２０２と、ガイドレール２０２の内部に設けられたエアスライダとリニアモータ（図示せず）により副走査方向に沿って移動する副走査移動台２０４を備えている。 1 moves in the main scanning direction by a pair of linearly provided guide rails 201, an air slider and a linear motor (not shown) provided inside the guide rails 201. The main scanning moving table 203 is provided. Further, a pair of guide rails 202 linearly provided so as to be orthogonal to the guide rail 201 above the guide rail 201, an air slider and a linear motor (not shown) provided inside the guide rail 202, and A sub-scanning moving table 204 that moves in the sub-scanning direction is provided.

主走査移動台２０３上には、吐出対象物としての基板Ｐを載置するためのステージ２０５が設けられている。ステージ２０５は基板Ｐを吸着固定できる構成となっており、また、回転機構２０７によって基板Ｐ内の基準軸を主走査方向、副走査方向に正確に合わせることができるようになっている。 On the main scanning moving table 203, a stage 205 for placing a substrate P as an ejection target is provided. The stage 205 is configured to suck and fix the substrate P, and the rotation mechanism 207 can accurately align the reference axis in the substrate P with the main scanning direction and the sub-scanning direction.

副走査移動台２０４は、回転機構２０８を介して吊り下げ式に取り付けられたキャリッジ２０９を備えている。また、キャリッジ２０９は、液状体吐出ヘッドとしてのヘッド１１，１２（図２参照）を備えるヘッドユニット１０と、ヘッド１１，１２に液状体を供給するための液状体供給機構（図示せず）と、ヘッド１１，１２の駆動制御を行うための制御回路基板３０（図４参照）とを備えている。 The sub-scanning moving table 204 includes a carriage 209 that is attached in a suspended manner via a rotation mechanism 208. The carriage 209 includes a head unit 10 including heads 11 and 12 (see FIG. 2) as liquid discharge heads, and a liquid supply mechanism (not shown) for supplying a liquid to the heads 11 and 12. And a control circuit board 30 (see FIG. 4) for controlling the driving of the heads 11 and 12.

図２に示すように、ヘッドユニット１０は、液状体をノズルｎから吐出するヘッド１１，１２を備えている。本実施形態に係るヘッドユニット１０は、表示パネルのカラーフィルタ形成に用いられるものであり、ヘッド１１，１２は、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色要素に対応する液状体を吐出するものが用意されている。また、ヘッド１１とヘッド１２とは互いに副走査方向に位置をずらして配置されており、互いに吐出可能範囲を補完する関係にある。 As shown in FIG. 2, the head unit 10 includes heads 11 and 12 for discharging a liquid material from a nozzle n. The head unit 10 according to this embodiment is used for forming a color filter of a display panel, and the heads 11 and 12 correspond to red (R), green (G), and blue (B) color elements, respectively. A device for discharging a liquid material is prepared. In addition, the head 11 and the head 12 are arranged so as to be displaced from each other in the sub-scanning direction, and have a relationship of complementing the dischargeable range.

ヘッド１１，１２における複数（本実施形態では６０個）のノズルｎは、所定のピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）でライン状に配設されており、ノズルアレイ２１Ａ，２１Ｂを構成している。ノズルアレイ２１Ａ，２１Ｂ内におけるノズルｎの並びの方向は副走査方向に一致するようにされており、また、ノズルアレイ２１Ａ，２１Ｂのノズルｎは互いに千鳥配列をなす関係にある。 A plurality (60 in this embodiment) of nozzles n in the heads 11 and 12 are arranged in a line at a predetermined pitch (for example, 180 dpi), and constitute nozzle arrays 21A and 21B. The direction of arrangement of the nozzles n in the nozzle arrays 21A and 21B is made to coincide with the sub-scanning direction, and the nozzles n of the nozzle arrays 21A and 21B are in a staggered arrangement with each other.

ヘッド１１，１２内には、各ノズルｎにそれぞれ連通する液室（以下、キャビティとする）が形成されており、各キャビティには、その可動壁を駆動して容積を可変するための駆動素子としての圧電素子１６（図４参照）が配設されている。そして、圧電素子１６に電気信号（以下、駆動信号とする）を供給してキャビティ内の液圧を制御することにより、ノズルｎから液滴（液状体）を吐出させることが可能となっている。 In the heads 11 and 12, liquid chambers (hereinafter referred to as cavities) communicating with the respective nozzles n are formed, and in each of the cavities, drive elements for driving the movable walls to vary the volume. A piezoelectric element 16 (see FIG. 4) is disposed. Then, by supplying an electric signal (hereinafter referred to as a drive signal) to the piezoelectric element 16 and controlling the liquid pressure in the cavity, it is possible to discharge a droplet (liquid material) from the nozzle n. .

以上の構成において、ヘッド１１，１２を基板Ｐに対して主走査方向に走査させると、ノズルｎは、図３に示すように、基板Ｐに対して連続した所定ピッチ（例えば３６０ｄｐｉ）の走査軌跡を描く。この際、ノズルアレイ２１Ａ，２１Ｂの端部の数個分（本実施形態は３個）のノズルｎは、その特性の特異性に鑑みて使用しないダミーノズル（塗り潰して図示）とされており、ヘッド１１のダミーノズルに掛かる走査領域はヘッド１２のノズルｎで、ヘッド１２のダミーノズルに掛かる走査領域はヘッド１１のノズルｎで補完される関係となっている。 In the above configuration, when the heads 11 and 12 are scanned with respect to the substrate P in the main scanning direction, the nozzle n scans the substrate P with a predetermined pitch (for example, 360 dpi) as shown in FIG. Draw. At this time, several nozzles n (three in the present embodiment) of the end portions of the nozzle arrays 21A and 21B are dummy nozzles that are not used in view of the peculiarities of the characteristics (illustrated and illustrated). The scanning area applied to the dummy nozzle of the head 11 is complemented by the nozzle n of the head 12, and the scanning area applied to the dummy nozzle of the head 12 is complemented by the nozzle n of the head 11.

カラーフィルタ形成に供される基板Ｐには、各画素領域に対応する区画領域５０を規定するバンク５１が、感光性樹脂等を用いてあらかじめ形成されている。この場合、走査軌跡に関して、区画領域５０に掛かり得るノズルｎと掛かり得ないノズルｎとが存在するが、区画領域５０への液状体の配置は、区画領域５０に掛かり得るノズルｎからの液状体の吐出によって行われることになる。 On the substrate P to be used for color filter formation, a bank 51 that defines a partition area 50 corresponding to each pixel area is formed in advance using a photosensitive resin or the like. In this case, with respect to the scanning trajectory, there are nozzles n that can be applied to the partition region 50 and nozzles n that cannot be applied, but the liquid material is arranged in the partition region 50 according to the liquid material from the nozzle n that can be applied to the partition region 50. It will be performed by discharging.

図３の各ノズルｎに付されているＡ１〜Ａ５、Ｂ１〜Ｂ５、Ｃ４９〜Ｃ５４、Ｄ４９〜Ｄ５４は、それぞれ、ヘッド１１のノズルアレイ２１Ａ、ヘッド１１のノズルアレイ２１Ｂ、ヘッド１２のノズルアレイ２１Ａ、ヘッド１２のノズルアレイ２１Ｂのノズル番号を示している。ここで、ノズル番号とは、各ノズルアレイ２１Ａ，２１Ｂの並び方向におけるノズルｎの配列順を示した通し番号のことであり、本実施形態では、１ノズルアレイにつき、ダミーノズルを除いた１〜５４のノズル番号で示すことができる。 A1 to A5, B1 to B5, C49 to C54, and D49 to D54 attached to each nozzle n in FIG. 3 are a nozzle array 21A of the head 11, a nozzle array 21B of the head 11, and a nozzle array 21A of the head 12, respectively. The nozzle numbers of the nozzle array 21B of the head 12 are shown. Here, the nozzle number is a serial number indicating the arrangement order of the nozzles n in the arrangement direction of the nozzle arrays 21A and 21B. In this embodiment, 1 to 54 excluding dummy nozzles per nozzle array. The nozzle number can be indicated.

図３において、ノズル番号Ｄ５３，Ｃ５４，Ｄ５４，Ａ１，Ｂ１のノズルｎは、当該走査中のそれぞれ適切な期間において、同一の区画領域５０に対して液状体を吐出することができる。また、ノズル番号Ｃ５０，Ｃ５３，Ａ２，Ａ５のノズルｎは、走査軌跡がバンク５１に掛かっているため、当該走査中の全期間において液状体の吐出を行わない。このような各ノズルｎごとの吐出／非吐出の制御は、対応する圧電素子１６への駆動信号の供給のスイッチングによって行われるものである（詳しくは後述する）。 In FIG. 3, the nozzles n having nozzle numbers D53, C54, D54, A1, and B1 can discharge the liquid material to the same partition region 50 in appropriate periods during the scanning. Further, since the nozzle n of nozzle numbers C50, C53, A2 and A5 has a scanning locus on the bank 51, the liquid material is not discharged during the entire scanning period. Such ejection / non-ejection control for each nozzle n is performed by switching the supply of the drive signal to the corresponding piezoelectric element 16 (details will be described later).

尚、液状体吐出装置の構成は上述の態様に限定されるものではない。例えば、ノズルアレイ２１Ａ，２１Ｂの配列方向を副走査方向から傾けて、ノズルｎの走査軌跡のピッチがノズルアレイ２１Ａ，２１Ｂ内におけるノズルｎ間のピッチに対して狭くなるように構成することもできる。また、ヘッドユニット１０におけるヘッド１１，１２の数やその配置構成なども適宜変更することができる。また、ヘッド１１，１２の駆動方式として、例えば、キャビティに加熱素子を備えたいわゆるサーマル方式などを採用することもできる。 Note that the configuration of the liquid material discharge device is not limited to the above-described embodiment. For example, the arrangement direction of the nozzle arrays 21A and 21B can be tilted from the sub-scanning direction so that the pitch of the scanning trajectory of the nozzles n is narrower than the pitch between the nozzles n in the nozzle arrays 21A and 21B. . Further, the number of heads 11 and 12 in the head unit 10 and the arrangement configuration thereof can be changed as appropriate. Further, as a driving method of the heads 11 and 12, for example, a so-called thermal method in which a heating element is provided in the cavity can be adopted.

（液状体吐出装置の電気的構成および電気的動作）
次に、図４、図５を参照して、本発明に係る液状体吐出装置の電気的な構成および動作について説明する。
図４は、ヘッド駆動に係る液状体吐出装置の電気的構成を示す図である。図５は、駆動信号および制御信号のタイミング図である。 (Electrical configuration and electrical operation of liquid material discharge device)
Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the electrical configuration and operation of the liquid material discharge apparatus according to the present invention will be described.
FIG. 4 is a diagram showing an electrical configuration of the liquid material discharge apparatus according to head driving. FIG. 5 is a timing diagram of the drive signal and the control signal.

図４に示すように、ヘッド１１（１２）は、ノズルアレイ２１Ａ（２１Ｂ）のノズルｎ（図２参照）毎に設けられた圧電素子１６と、各圧電素子１６への駆動信号（ＣＯＭ）の供給／非供給の切り替えを行うためのスイッチング回路１７と、各圧電素子１６への供給に係る駆動信号の供給ライン（以下、ＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）とする）を選択するための駆動信号選択回路１８と、を備えている。ヘッド１１（１２）は、制御回路基板３０と電気的に接続されている。 As shown in FIG. 4, the head 11 (12) includes a piezoelectric element 16 provided for each nozzle n (see FIG. 2) of the nozzle array 21A (21B) and a drive signal (COM) to each piezoelectric element 16. A switching circuit 17 for switching between supply / non-supply and a drive signal selection for selecting a drive signal supply line (hereinafter referred to as COM lines (COM1 to COM4)) related to the supply to each piezoelectric element 16 And a circuit 18. The head 11 (12) is electrically connected to the control circuit board 30.

制御回路基板３０は、それぞれ独立した駆動信号（ＣＯＭ）を生成する駆動信号生成手段としてのＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）３１Ａ〜３１Ｄと、Ｄ／Ａコンバータ３１Ａ〜３１Ｄが生成する駆動信号（ＣＯＭ）のスルーレートデータ（以下、波形データ（ＷＤ１〜ＷＤ４）とする）の格納メモリを内部に有する波形データ選択回路３２と、外部から受信される吐出制御データを格納するためのデータメモリ３３と、を備えている。制御回路基板３０における各ＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）には、Ｄ／Ａコンバータ３１Ａ〜３１Ｄで生成された駆動信号がそれぞれ出力されるようになっている。 The control circuit board 30 includes D / A converters (DAC) 31A to 31D as drive signal generation means for generating independent drive signals (COM), and drive signals (COM) generated by the D / A converters 31A to 31D. Waveform data selection circuit 32 having an internal storage memory for slew rate data (hereinafter referred to as waveform data (WD1 to WD4)), and a data memory 33 for storing ejection control data received from outside I have. The drive signals generated by the D / A converters 31A to 31D are output to the COM lines (COM1 to COM4) on the control circuit board 30, respectively.

ノズルアレイ２１Ａ（２１Ｂ）において、圧電素子１６の一方の電極１６ｃは、Ｄ／Ａコンバータ３１Ａ〜３１Ｄのグランドライン（ＧＮＤ）に接続されている。また、圧電素子１６の他方の電極（以下、セグメント電極１６ｓとする）は、スイッチング回路１７、駆動信号選択回路１８を介して、ＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）に接続されている。また、スイッチング回路１７、駆動信号選択回路１８、波形データ選択回路３２には、クロック信号（ＣＬＫ）や各吐出タイミングに対応したラッチ信号（ＬＡＴ）が入力されるようになっている。 In the nozzle array 21A (21B), one electrode 16c of the piezoelectric element 16 is connected to a ground line (GND) of the D / A converters 31A to 31D. The other electrode of the piezoelectric element 16 (hereinafter referred to as segment electrode 16s) is connected to the COM lines (COM1 to COM4) via the switching circuit 17 and the drive signal selection circuit 18. The switching circuit 17, the drive signal selection circuit 18, and the waveform data selection circuit 32 are inputted with a clock signal (CLK) and a latch signal (LAT) corresponding to each ejection timing.

データメモリには、ヘッド１１（１２）の走査位置に応じて周期的に設定される吐出タイミング毎に、次のデータが格納されている。すなわち、各圧電素子１６への駆動信号（ＣＯＭ）の供給／非供給（ＯＮ／ＯＦＦ）の切り替えを規定する吐出データ（ＳＩＡ）と、各圧電素子１６に対応したＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）を規定する駆動信号選択データ（ＳＩＢ）と、Ｄ／Ａコンバータ３１Ａ〜３１Ｄに入力される波形データ（ＷＤ１〜ＷＤ４）の種別を規定する波形番号データ（ＷＮ）である。本実施形態においては、吐出データ（ＳＩＡ）は、１ノズルあたり１ビット（０，１）で、駆動信号選択データ（ＳＩＢ）は、１ノズルあたり２ビット（０，１，２，３）で、波形番号データ（ＷＮ）は、１Ｄ／Ａコンバータあたり７ビット（０〜１２７）で構成されている。尚、データ構造は適宜変更可能である。 The data memory stores the following data for each ejection timing set periodically according to the scanning position of the head 11 (12). That is, discharge data (SIA) that regulates switching of supply / non-supply (ON / OFF) of a drive signal (COM) to each piezoelectric element 16 and COM lines (COM1 to COM4) corresponding to each piezoelectric element 16 are displayed. Drive signal selection data (SIB) to be defined and waveform number data (WN) to define the types of waveform data (WD1 to WD4) input to the D / A converters 31A to 31D. In this embodiment, the discharge data (SIA) is 1 bit (0, 1) per nozzle, and the drive signal selection data (SIB) is 2 bits (0, 1, 2, 3) per nozzle. The waveform number data (WN) is composed of 7 bits (0 to 127) per 1D / A converter. The data structure can be changed as appropriate.

上述の構成において、各吐出タイミングに係る駆動制御は次のように行われる。すなわち、図５に示すタイミングｔ１〜ｔ２の期間において、吐出データ（ＳＩＡ）、駆動信号選択データ（ＳＩＢ）、波形番号データ（ＷＮ）が、それぞれシリアル信号化されて、スイッチング回路１７、駆動信号選択回路１８、波形データ選択回路３２に送信される。そして、タイミングｔ２において各データがラッチされることで、吐出（ＯＮ）に係る各圧電素子１６のセグメント電極１６ｓが、駆動信号選択データ（ＳＩＢ）で指定された各ＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）に接続された状態となる。例えば、駆動信号選択データ（ＳＩＢ）が０，１，２，３である場合、対応する圧電素子１６のセグメント電極１６ｓはそれぞれＣＯＭ１，ＣＯＭ２，ＣＯＭ３，ＣＯＭ４に接続される。また、Ｄ／Ａコンバータ３１Ａ〜３１Ｄの生成に係る駆動信号の波形データ（ＷＤ１〜ＷＤ４）が設定される。 In the above-described configuration, drive control related to each ejection timing is performed as follows. That is, during the period from timing t1 to t2 shown in FIG. 5, the ejection data (SIA), drive signal selection data (SIB), and waveform number data (WN) are converted into serial signals, respectively, and the switching circuit 17 and drive signal selection are performed. The data is transmitted to the circuit 18 and the waveform data selection circuit 32. Then, each data is latched at timing t2, so that the segment electrode 16s of each piezoelectric element 16 related to ejection (ON) is applied to each COM line (COM1 to COM4) designated by the drive signal selection data (SIB). Connected. For example, when the drive signal selection data (SIB) is 0, 1, 2, 3, the segment electrodes 16s of the corresponding piezoelectric element 16 are connected to COM1, COM2, COM3, COM4, respectively. Further, waveform data (WD1 to WD4) of drive signals related to the generation of the D / A converters 31A to 31D are set.

タイミングｔ３〜ｔ４、ｔ４〜ｔ５、ｔ５〜ｔ６の各期間においては、タイミングｔ２で設定された波形データに従い、それぞれ電位上昇、電位保持、電位降下の一連のステップで駆動信号（ＣＯＭ）が生成される。そして、ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４とそれぞれ接続された状態にある圧電素子１６に、生成された駆動信号が供給され、ノズルに連通するキャビティの容積（圧力）制御が行われる。 In each period of timing t3 to t4, t4 to t5, and t5 to t6, a drive signal (COM) is generated in a series of steps of increasing potential, maintaining potential, and decreasing potential according to the waveform data set at timing t2. The Then, the generated drive signal is supplied to the piezoelectric elements 16 connected to COM1 to COM4, respectively, so that the volume (pressure) of the cavity communicating with the nozzle is controlled.

ここで、タイミングｔ３〜ｔ４における電位上昇成分はキャビティを膨張させ、液状体をノズル内方に引き込む役割を果たしている。また、タイミングｔ５〜ｔ６における電位降下成分は、キャビティを収縮させ、液状体をノズル外に押し出して吐出させる役割を果たしている。 Here, the potential increasing component at the timings t3 to t4 expands the cavity and plays a role of drawing the liquid material inward of the nozzle. Further, the potential drop component at the timings t5 to t6 plays a role of contracting the cavity and pushing the liquid material out of the nozzle to be discharged.

駆動信号（ＣＯＭ）における電位上昇、電位保持、電位降下に係る時間成分、電圧成分は、その供給によって吐出される液状体の吐出量に密接に依存している。とりわけ、圧電方式のヘッドでは、電圧成分の変化に対して吐出量が良好な線形性を示すため、タイミングｔ３〜ｔ６における電圧差を駆動電圧として規定し、これを吐出量制御のパラメータとして利用することができる。尚、生成する駆動信号（ＣＯＭ）は、本実施形態で示すような単純な台形波に限られるものではなく、公知の様々な形状のものを適宜採用することができる。 The time component and the voltage component related to the potential increase, potential retention, and potential decrease in the drive signal (COM) are closely dependent on the discharge amount of the liquid material discharged by the supply. In particular, in a piezoelectric head, since the discharge amount exhibits a good linearity with respect to a change in voltage component, the voltage difference at timings t3 to t6 is defined as a drive voltage, and this is used as a discharge amount control parameter. be able to. The generated drive signal (COM) is not limited to a simple trapezoidal wave as shown in this embodiment, and various known shapes can be adopted as appropriate.

本実施形態では、駆動電圧を段階的に違えた複数種の波形データを用意し、Ｄ／Ａコンバータ３１Ａ〜３１Ｄにそれぞれ独立した波形データ（ＷＤ１〜ＷＤ４）を入力することにより、各ＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）にそれぞれ異なる駆動電圧の駆動信号（ＣＯＭ）を出力することが可能である。用意できる波形データの種類は、波形番号データ（ＷＮ）の情報量（７ビット）に相当する１２８種類であり、例えばこれを０．１Ｖ刻みの駆動電圧に対応させている。 In the present embodiment, a plurality of types of waveform data having different drive voltages in stages are prepared, and independent waveform data (WD1 to WD4) are input to the D / A converters 31A to 31D, respectively. It is possible to output drive signals (COM) having different drive voltages to COM1 to COM4). The types of waveform data that can be prepared are 128 types corresponding to the information amount (7 bits) of the waveform number data (WN). For example, this corresponds to the drive voltage in increments of 0.1V.

かくして、本実施形態の液状体吐出装置２００は、各圧電素子１６（ノズル）とＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）との対応関係を規定する駆動信号選択データ（ＳＩＢ）と、各ＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）と駆動信号の種類（駆動電圧）との対応関係を規定する波形番号データ（ＷＮ）とを適切に設定することにより、適切な吐出量で液状体を吐出することが可能である。逆の言い方をすれば、駆動信号選択データ（ＳＩＢ）と波形番号データ（ＷＮ）との関係で定まるノズル毎の駆動信号の設定を適切に行うことが、吐出量を管理するための重要事項であると言える。尚、本実施形態の液状体吐出装置２００では、各吐出タイミングごとに駆動信号選択データ（ＳＩＢ）と波形番号データ（ＷＮ）を更新可能な構成となっているため、吐出データ（ＳＩＡ）の変化に対応させて駆動信号を精細に設定することも可能である。 Thus, the liquid material ejection device 200 of the present embodiment includes the drive signal selection data (SIB) that defines the correspondence between the piezoelectric elements 16 (nozzles) and the COM lines (COM1 to COM4), and the COM lines (COM1 to COM1). By appropriately setting the waveform number data (WN) that defines the correspondence between COM4) and the type of drive signal (drive voltage), it is possible to discharge the liquid material with an appropriate discharge amount. In other words, it is an important matter for managing the discharge amount to appropriately set the drive signal for each nozzle determined by the relationship between the drive signal selection data (SIB) and the waveform number data (WN). It can be said that there is. In the liquid material discharge device 200 of the present embodiment, the drive signal selection data (SIB) and the waveform number data (WN) can be updated at each discharge timing. It is also possible to finely set the drive signal corresponding to the above.

（駆動信号の設定方法）
次に、図４、図６、図７、図８、図９、図１０を参照して、適正条件の駆動信号（駆動信号選択データおよび波形番号データ）を設定するための方法について説明する。
図６は、駆動信号の設定を行うための装置構成を示すブロック図である。図７は、駆動信号の設定に係る処理フローを示すフローチャートである。図８は、駆動信号選択データの構成を示す図である。図９は、波形番号データの構成を示す図である。図１０は、ノズルアレイにおける吐出量の分布を示す図である。 (Drive signal setting method)
Next, a method for setting drive signals (drive signal selection data and waveform number data) under appropriate conditions will be described with reference to FIGS. 4, 6, 7, 8, 9, and 10.
FIG. 6 is a block diagram showing an apparatus configuration for setting a drive signal. FIG. 7 is a flowchart showing a processing flow relating to setting of the drive signal. FIG. 8 is a diagram showing a configuration of drive signal selection data. FIG. 9 is a diagram showing a configuration of waveform number data. FIG. 10 is a diagram showing the distribution of the discharge amount in the nozzle array.

図６において、駆動信号の設定を行うための設定装置３００は、ヘッド１１（１２）に液状体を供給するための液状体供給装置３０１と、ヘッド１１を駆動するための制御回路基板３０２とを備えている。また、ヘッド１１から吐出された液状体を受けてこれを収容するための液状体受容容器３０３と、液状体受容容器３０３の重量を計量するための重量計量装置３０４とを備えている。また、ヘッド１１から吐出された液状体を受ける液状体受容基板３０５と、液状体受容基板３０５を基板面方向に移動させるための基板移動装置３０６と、液状体受容基板３０５上に配置された液状体の体積を測定するための体積測定装置３０７とを備えている。また、制御回路基板３０２を介してヘッド１１の駆動を制御し、基板移動装置３０６の駆動を制御し、重量計量装置３０４および体積測定装置３０７の計量動作を制御し、計量結果を基に演算を行うためのパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３０８を備えている。 In FIG. 6, a setting device 300 for setting a drive signal includes a liquid material supply device 301 for supplying a liquid material to the head 11 (12) and a control circuit board 302 for driving the head 11. I have. Further, a liquid material receiving container 303 for receiving and storing the liquid material discharged from the head 11 and a weight measuring device 304 for measuring the weight of the liquid material receiving container 303 are provided. Further, a liquid receiving substrate 305 that receives the liquid discharged from the head 11, a substrate moving device 306 for moving the liquid receiving substrate 305 in the substrate surface direction, and a liquid disposed on the liquid receiving substrate 305. And a volume measuring device 307 for measuring the volume of the body. Further, the driving of the head 11 is controlled via the control circuit board 302, the driving of the substrate moving device 306 is controlled, the weighing operation of the weight measuring device 304 and the volume measuring device 307 is controlled, and the calculation is performed based on the measurement result. A personal computer (PC) 308 is provided.

制御回路基板３０２は、制御回路基板３０（図４参照）と同じ構成のものである。また、液状体受容容器３０３は、液状体に侵食されない材質のものであれば何でも良いが、開口部にスポンジ等の多孔質部材を配設するなどして、液状体の揮発を抑える構成となっていることが好ましい。また、重量計量装置３０４には、一般的な電子天秤を用いることができる。また、体積測定装置３０７には、白色干渉法を用いた三次元形状測定装置などを用いることができる。 The control circuit board 302 has the same configuration as the control circuit board 30 (see FIG. 4). Further, the liquid material receiving container 303 may be any material as long as it is not eroded by the liquid material. However, the liquid material receiving container 303 is configured to suppress the volatilization of the liquid material by disposing a porous member such as a sponge in the opening. It is preferable. In addition, a general electronic balance can be used for the weight weighing device 304. As the volume measuring device 307, a three-dimensional shape measuring device using a white interference method can be used.

このように、設定装置３００は、重量計量装置３０４と体積測定装置３０７の二種類の計測装置を用い、吐出量を重量または体積として測定することができる。重量計量装置３０４は、ノズルアレイ全体における平均的な吐出量を高速且つ高精度に測定するのに適しており、また体積測定装置３０７は、ノズル個々の吐出量を測定するのに適している。 As described above, the setting device 300 can measure the discharge amount as a weight or a volume by using two types of measuring devices, the weight measuring device 304 and the volume measuring device 307. The weight measuring device 304 is suitable for measuring the average discharge amount in the entire nozzle array with high speed and high accuracy, and the volume measuring device 307 is suitable for measuring the discharge amount of each nozzle.

ヘッド１１を設定装置３００に取り付けた状態において、先ずは、ノズルアレイ内の全ノズル（ダミーノズルを除く）における吐出量平均を測定する（本発明のＡ工程としての工程Ｓ１（図７参照））。具体的には、各ノズルについてまとまった回数（例えば１０万回）の吐出を行い、その総重量を重量計量装置３０４で計量し、計量結果を除算して測定する。この測定は、駆動電圧を違えた２条件でそれぞれ行う。 In a state where the head 11 is attached to the setting device 300, first, the average discharge amount of all nozzles (excluding dummy nozzles) in the nozzle array is measured (step S1 as step A of the present invention (see FIG. 7)). . Specifically, ejection is performed for a number of times (for example, 100,000 times) for each nozzle, the total weight is measured by the weight weighing device 304, and the measurement result is divided and measured. This measurement is performed under two conditions with different driving voltages.

工程Ｓ１における波形番号データ（ＷＮ）の設定条件は、図９に示すとおりである。すなわち、Ｄ／Ａコンバータ３１Ａ〜３１Ｄ（図４参照）から各ＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）に出力される駆動信号は、全て同じ種類（駆動電圧）のものであり、条件（１）では駆動電圧を比較的低電圧（ＷＮ＝３０）に、条件（２）では駆動電圧を比較的高電圧（ＷＮ＝９０）に設定している。 The setting conditions of the waveform number data (WN) in step S1 are as shown in FIG. That is, the drive signals output from the D / A converters 31A to 31D (see FIG. 4) to the COM lines (COM1 to COM4) are all of the same type (drive voltage). Under the condition (1), the drive voltage Is set to a relatively low voltage (WN = 30), and in the condition (2), the drive voltage is set to a relatively high voltage (WN = 90).

また、工程Ｓ１における駆動信号選択データ（ＳＩＢ）の設定条件は、図８に示すとおりである。すなわち、ノズルアレイの並び順に、ＣＯＭ１（ＳＩＢ＝０）、ＣＯＭ２（ＳＩＢ＝１）、ＣＯＭ３（ＳＩＢ＝２）、ＣＯＭ４（ＳＩＢ＝３）…（以下、繰り返し）という規則的な順序で、各ノズルに対応するＣＯＭラインの設定を行っている。 Further, the setting conditions of the drive signal selection data (SIB) in the step S1 are as shown in FIG. That is, the nozzle arrays are arranged in a regular order of COM1 (SIB = 0), COM2 (SIB = 1), COM3 (SIB = 2), COM4 (SIB = 3)... The COM line corresponding to is set.

駆動信号選択データ（ＳＩＢ）をこのように設定するのには、二つの理由がある。一つ目の理由は、特定のＣＯＭラインばかりを用いて駆動を行うようにすると、そのＣＯＭライン（Ｄ／Ａコンバータ）に係る電流量が著しく大きくなって、駆動信号の歪みをもたらすことになるためである。すなわち、駆動信号の設定を正確に行うためには、吐出量の測定時におけるＣＯＭラインの電流量を実機（液状体吐出装置２００（図４参照））に近い条件とすることが好ましいため、平均的な電流量を考慮して各ＣＯＭラインを略均等に用いるようにしたものである。 There are two reasons for setting the drive signal selection data (SIB) in this way. The first reason is that if the drive is performed using only a specific COM line, the amount of current related to the COM line (D / A converter) is significantly increased, resulting in distortion of the drive signal. Because. That is, in order to set the drive signal accurately, it is preferable that the current amount of the COM line at the time of measuring the discharge amount is set to a condition close to that of the actual machine (liquid discharge device 200 (see FIG. 4)). In consideration of the amount of current, each COM line is used approximately equally.

また、二つ目の理由は、ノズルアレイ内のある範囲のノズルに特定のＣＯＭラインを対応させるようにすると、そのＣＯＭライン（Ｄ／Ａコンバータ）に係る特性精度が当該範囲に係る吐出量に一様に影響してしまうことになるからである。すなわち、吐出量の特性がノズルアレイの並び順にほぼ連続的に変化するというヘッドの一般的な性質（図１０参照）に鑑みると、各ＣＯＭライン（Ｄ／Ａコンバータ３１Ａ〜３１Ｄ）の特性精度の影響が局所範囲のノズルに集中することは好ましくないため、各ＣＯＭライン（Ｄ／Ａコンバータ３１Ａ〜３１Ｄ）に対応するノズルを、ノズルアレイ内の並び順に関して離散的な順序となるようにしたものである。 The second reason is that if a specific COM line is made to correspond to a certain range of nozzles in the nozzle array, the characteristic accuracy of the COM line (D / A converter) becomes the discharge amount related to the range. This is because it will affect uniformly. That is, in view of the general property of the head (see FIG. 10) that the discharge amount characteristic changes almost continuously in the order of arrangement of the nozzle array, the characteristic accuracy of each COM line (D / A converters 31A to 31D) is improved. Since it is not preferable that the influence is concentrated on the nozzles in the local range, the nozzles corresponding to the COM lines (D / A converters 31A to 31D) are arranged in a discrete order with respect to the arrangement order in the nozzle array. It is.

工程Ｓ１を終えたら、測定した２条件における駆動電圧と吐出量平均との関係を線形補完して、基準量ｑ_s（仕様に応じた設計値）の吐出量平均を得るための基準駆動電圧Ｖｓを算出（設定）する（本発明のＢ工程としての工程Ｓ２（図７参照））。また、駆動電圧に対する吐出量平均の変化率を、吐出量を駆動電圧によって補正する際の補正係数αとして算出する（工程Ｓ３（図７参照））。すなわち、補正係数αは、単位吐出量あたりの補正に必要な駆動電圧の変化量を示す係数である。 When step S1 is completed, the reference drive voltage Vs for obtaining the discharge amount average of the reference amount q _s (design value according to the specification) by linearly complementing the relationship between the drive voltage and the discharge amount average under the two measured conditions. Is calculated (set) (step S2 (see FIG. 7) as step B of the present invention). Further, the change rate of the average discharge amount with respect to the drive voltage is calculated as a correction coefficient α when the discharge amount is corrected by the drive voltage (step S3 (see FIG. 7)). That is, the correction coefficient α is a coefficient indicating the amount of change in drive voltage necessary for correction per unit discharge amount.

次に、各ノズルの吐出量を測定して、第１吐出量として取得する（本発明のＡ工程としての工程Ｓ４（図７参照））。具体的には、液状体受容基板３０５に対して液状体の吐出を行い、液状体受容基板３０５の表面に着弾した液状体の三次元形状から体積を測定する。液状体受容基板３０５の表面は撥液処理がされているため、各ノズルから吐出された液状体は適度に盛り上がった形状となり、体積測定を容易にしている。また、１回あたりの吐出量は極めて小さいため、測定する液状体は複数回（例えば３回）の吐出によって形成されるものとし、測定誤差の低減を図っている。 Next, the discharge amount of each nozzle is measured and acquired as the first discharge amount (step S4 as step A of the present invention (see FIG. 7)). Specifically, the liquid material is discharged onto the liquid material receiving substrate 305, and the volume is measured from the three-dimensional shape of the liquid material that has landed on the surface of the liquid material receiving substrate 305. Since the surface of the liquid material receiving substrate 305 has been subjected to a liquid repellent treatment, the liquid material discharged from each nozzle has a moderately raised shape, facilitating volume measurement. In addition, since the discharge amount per one time is extremely small, the liquid to be measured is formed by a plurality of discharges (for example, three times) to reduce measurement errors.

工程Ｓ４における駆動信号選択データ（ＳＩＢ）、波形番号データ（ＷＮ）の設定条件はそれぞれ図８、図９に示すとおりである。すなわち、駆動信号選択データ（ＳＩＢ）は、工程Ｓ１のときと同じに設定されており、各ＣＯＭライン（Ｄ／Ａコンバータ３１Ａ〜３１Ｄ）の電流量の均等化と、特性精度の非集中化が図られている。また、各ＣＯＭラインに対応する波形番号データ（ＷＮ）は、工程Ｓ２で算出された基準駆動電圧Ｖｓの相当値（本実施形態ではＷＮ＝６７）である。すなわち、各ノズルの第１吐出量は、ノズルアレイ全体の吐出量平均が基準量ｑ_sとなる条件（仮条件）の下で測定された吐出量を示すものである。 The setting conditions of the drive signal selection data (SIB) and the waveform number data (WN) in step S4 are as shown in FIGS. That is, the drive signal selection data (SIB) is set to be the same as in step S1, and the current amount of each COM line (D / A converters 31A to 31D) is equalized and the characteristic accuracy is decentralized. It is illustrated. Further, the waveform number data (WN) corresponding to each COM line is an equivalent value of the reference drive voltage Vs calculated in step S2 (WN = 67 in this embodiment). That is, the first discharge amount of each nozzle indicates a discharge amount measured under a condition (provisional condition) where the average discharge amount of the entire nozzle array is the reference amount q _s .

ノズル間の第１吐出量のバラツキをノズルアレイの並び方向での空間分布として示すと図１０のようになる。これによれば、ノズルピッチに近い空間周期で急激な変動を示す高周波成分と、より長い空間周期で緩やかな変動を示す中・低周波成分とが存在することがわかる。そして、高周波成分はノズルデューティの影響を大きく受けて変動する成分や測定誤差を含む成分であり、中・低周波成分はノズルデューティの影響をあまり受けない固有性の強い成分であることがわかっている。 FIG. 10 shows the variation in the first discharge amount between the nozzles as a spatial distribution in the arrangement direction of the nozzle array. According to this, it can be seen that there are a high-frequency component that shows rapid fluctuations in a spatial period close to the nozzle pitch, and a middle / low-frequency component that shows gentle fluctuations in a longer spatial period. The high-frequency component is a component that fluctuates greatly due to the influence of the nozzle duty and the component that includes a measurement error, and the middle / low-frequency component is a highly unique component that is not significantly affected by the nozzle duty. Yes.

高周波成分を含んだ第１吐出量は、実機（液状体吐出装置２００（図４参照））の駆動における平均的な吐出量を適切に表しているとは言い難い。そこで次に、第１吐出量から固有性の強い中・低周波成分を抽出する処理として、第２吐出量の算出を行う（本発明のＢ工程を構成する工程Ｓ５（図７参照））。具体的には、ノズル番号ｎのノズルの第１吐出量および第２吐出量をそれぞれｑ₁（ｎ）、ｑ₂（ｎ）と表現するとき、次の式（１）によって第２吐出量を算出する。
ｑ₂（ｎ）＝｛ｑ₁（ｎ−１）＋ｑ₁（ｎ）＋ｑ₁（ｎ＋１）｝／３ …式（１） It is difficult to say that the first discharge amount including the high-frequency component appropriately represents the average discharge amount in the drive of the actual device (liquid discharge device 200 (see FIG. 4)). Therefore, the second discharge amount is calculated as a process for extracting the middle / low frequency components having high uniqueness from the first discharge amount (step S5 (see FIG. 7) constituting the B step of the present invention). Specifically, when the first discharge amount and the second discharge amount of the nozzle of nozzle number n are expressed as q ₁ (n) and q ₂ (n), respectively, the second discharge amount is expressed by the following equation (1). calculate.
q ₂ (n) = {q ₁ (n−1) + q ₁ (n) + q ₁ (n + 1)} / 3 Equation (1)

すなわち、一のノズルの第２吐出量は、当該一のノズルとそれに隣接するノズル（第１隣接ノズル）とにおける第１吐出量の平均として規定されている。尚、ノズルアレイの端部のノズルについて第２吐出量を算出する場合は、隣接するダミーノズルの第１吐出量を用いて式（１）を適用したり、次に示す変形式（１ａ）〜（１ｃ）を用いたりすることができる。
ｑ₂（ｎ）＝｛ｑ₁（ｎ−１）＋ｑ₁（ｎ）｝／２ …式（１ａ）
ｑ₂（ｎ）＝｛ｑ₁（ｎ）＋ｑ₁（ｎ＋１）｝／２ …式（１ａ）
ｑ₂（ｎ）＝｛ｑ₁（ｎ−１）＋ｑ₁（ｎ−１）＋ｑ₁（ｎ）｝／３ …式（１ｂ）
ｑ₂（ｎ）＝｛ｑ₁（ｎ）＋ｑ₁（ｎ＋１）＋ｑ₁（ｎ＋１）｝／３ …式（１ｂ）
ｑ₂（ｎ）＝｛ｑ₁（ｎ−１）＋ｑ₁（ｎ）＋ｑ₁（ｎ）｝／３ …式（１ｃ）
ｑ₂（ｎ）＝｛ｑ₁（ｎ）＋ｑ₁（ｎ）＋ｑ₁（ｎ＋１）｝／３ …式（１ｃ） That is, the second discharge amount of one nozzle is defined as an average of the first discharge amounts of the one nozzle and the nozzles adjacent to the one nozzle (first adjacent nozzle). In addition, when calculating the 2nd discharge amount about the nozzle of the edge part of a nozzle array, Formula (1) is applied using the 1st discharge amount of an adjacent dummy nozzle, or following deformation | transformation formula (1a)- (1c) can be used.
q ₂ (n) = {q ₁ (n−1) + q ₁ (n)} / 2 Formula (1a)
q ₂ (n) = {q ₁ (n) + q ₁ (n + 1)} / 2 Formula (1a)
q ₂ (n) = {q ₁ (n−1) + q ₁ (n−1) + q ₁ (n)} / 3 Equation (1b)
q ₂ (n) = {q ₁ (n) + q ₁ (n + 1) + q ₁ (n + 1)} / 3 Equation (1b)
q ₂ (n) = {q ₁ (n−1) + q ₁ (n) + q ₁ (n)} / 3 Equation (1c)
q ₂ (n) = {q ₁ (n) + q ₁ (n) + q ₁ (n + 1)} / 3 Equation (1c)

ノズル間の第２吐出量のバラツキをノズルアレイの並び方向での空間分布として示すと図１０のようになる。この図が示すように、本実施形態に係る第２吐出量の算出は、第１吐出量の空間分布に係る中・低周波数成分を好適に抽出するのに適した方法であると言える。また、上述したように、吐出量の測定の際（工程Ｓ４）に各ノズルを規則的な順序でＣＯＭ１〜ＣＯＭ４に対応させるように設定した場合（図８参照）、第１吐出量に含まれる各ＣＯＭライン（Ｄ／Ａコンバータ３１Ａ〜３１Ｄ）毎の特性精度の影響も好適に分散化されることになる。 FIG. 10 shows the variation in the second discharge amount between the nozzles as a spatial distribution in the arrangement direction of the nozzle array. As shown in this figure, it can be said that the calculation of the second discharge amount according to the present embodiment is a method suitable for suitably extracting the middle / low frequency components related to the spatial distribution of the first discharge amount. Further, as described above, when each nozzle is set to correspond to COM1 to COM4 in a regular order during the measurement of the discharge amount (step S4), it is included in the first discharge amount. The influence of the characteristic accuracy for each COM line (D / A converters 31A to 31D) is also preferably dispersed.

尚、変形例として、一のノズルの第２吐出量を、当該一のノズルとそれに隣接するノズル（第１隣接ノズル）と第１隣接ノズルに隣接するノズル（第２隣接ノズル）とにおける第１吐出量の平均として算出するようにしてもよい。第１吐出量の空間分布に係る中・低周波数成分を好適に抽出する方法としては、このような算出方法でも同様の結果を得ることができる。 As a modification, the second discharge amount of one nozzle is set to be the first in the one nozzle, the nozzle adjacent to the nozzle (first adjacent nozzle), and the nozzle adjacent to the first adjacent nozzle (second adjacent nozzle). You may make it calculate as an average of discharge amount. As a method for suitably extracting the middle / low frequency components related to the spatial distribution of the first discharge amount, similar results can be obtained even with such a calculation method.

次に、先の工程Ｓ５で取得された第２吐出量に基づいて、各ノズルのグループ設定を行う（本発明のＢ工程を構成する工程Ｓ６（図７参照））。具体的には、例えば、ノズルアレイにおける第２の吐出量の分布範囲（図１０参照）を均等な４つのゾーン（区域）に分けて第１〜第４ゾーンとし、第１〜第４ゾーンに含まれるノズルをそれぞれ第１〜第４グループに設定する。 Next, group setting of each nozzle is performed based on the second discharge amount acquired in the previous step S5 (step S6 constituting the B step of the present invention (see FIG. 7)). Specifically, for example, the distribution range of the second discharge amount (see FIG. 10) in the nozzle array is divided into four equal zones (zones) to be the first to fourth zones, and the first to fourth zones are divided. The included nozzles are set in the first to fourth groups, respectively.

次に、第１〜第４グループについて、適正な吐出量で吐出するための補正パラメータβをそれぞれ決定する（本発明のＢ工程を構成する工程Ｓ７〜Ｓ１０（図７参照））。すなわち、グループごとに第２吐出量の平均値ｑ_aおよび中央値ｑ_cを算出し（工程Ｓ７）、さらに平均値ｑ_aと中央値ｑ_cとの差｜ｑ_a−ｑ_c｜があらかじめ定められている許容限界値ｑ_l以下であるか否かを判定する（工程Ｓ８）。工程Ｓ８において｜ｑ_a−ｑ_c｜がｑ_l以下と判定（Ｙｅｓの判定）される場合は、式（２）を用いて補正パラメータβを算出する（工程Ｓ９）。また、工程Ｓ８において｜ｑ_a−ｑ_c｜がｑ_lより大きいと判定（Ｎｏの判定）される場合は、式（３）を用いて補正パラメータβを算出する（工程Ｓ１０）。
β＝α（ｑ_s−ｑ_a）／Ｖｓ …式（２）
β＝α（ｑ_s−ｑ_c）／Ｖｓ …式（３） Next, for the first to fourth groups, correction parameters β for discharging with an appropriate discharge amount are determined (steps S7 to S10 constituting the step B of the present invention (see FIG. 7)). That is, the average value q _a and the median value q _c of the second discharge amount are calculated for each group (step S7), and the difference | q _a −q _c | between the average value q _a and the median value q _c is determined in advance. It is determined whether or not it is equal to or less than the allowable limit value q _l (step S8). If it is determined in step S8 that | q _a −q _c | is equal to or less than q _l (Yes determination), the correction parameter β is calculated using equation (2) (step S9). If it is determined in step S8 that | q _a −q _c | is greater than q _l (No determination), the correction parameter β is calculated using equation (3) (step S10).
β = α (q _s −q _a ) / Vs (2)
β = α (q _s −q _c ) / Vs Equation (3)

式（２）、式（３）において、ｑ_sは基準量、Ｖｓは第２吐出量（第１吐出量）の測定条件として設定された基準駆動電圧Ｖｓであり、補正係数αは単位吐出量あたりの補正に必要な駆動電圧の変化量を規定する係数である。すなわち、式（２）で算出される補正パラメータβは、当該グループにおける第２吐出量の平均値ｑ_aを基準量ｑ_sに合わせるための駆動電圧の補正比率を、また、式（３）で算出される補正パラメータβは、当該グループにおける第２吐出量の中央値ｑ_cを基準量ｑ_sに合わせるための駆動電圧の補正比率を表している。 In equations (2) and (3), q _s is a reference amount, Vs is a reference drive voltage Vs set as a measurement condition for the second discharge amount (first discharge amount), and a correction coefficient α is a unit discharge amount. It is a coefficient that defines the amount of change in the drive voltage necessary for correction. That is, the correction parameter β calculated by the equation (2) is a drive voltage correction ratio for adjusting the average value q _a of the second discharge amount in the group to the reference amount q _s , and the equation (3). The calculated correction parameter β represents a drive voltage correction ratio for adjusting the median value q _c of the second discharge amount in the group to the reference amount q _s .

グループ内における複数のノズルの吐出量の分布を統計的に捉えた場合、式（２）で算出される補正パラメータβは、吐出量を平均的に基準量ｑ_sに合わせるという考え方を体現したものであると言える。一方、式（３）で算出される補正パラメータβは、基準量ｑ_sからの最大偏差を極力小さく抑えるという考え方を体現したものであると言える。どちらの式を用いるべきかは、実機（液状体吐出装置２００（図４参照））における液状体の配置ムラの低減効果に鑑みて定められるべきであるが、吐出量の分布が正規分布に近い場合は式（２）を用いるのが好ましいと言える。 When the distribution of the discharge amounts of a plurality of nozzles in a group is statistically captured, the correction parameter β calculated by the equation (2) embodies the concept of adjusting the discharge amount to the reference amount q _s on average. It can be said that. On the other hand, it can be said that the correction parameter β calculated by the equation (3) embodies the idea of minimizing the maximum deviation from the reference amount q _s as much as possible. Which formula should be used should be determined in view of the effect of reducing the unevenness of the arrangement of the liquid material in the actual machine (liquid material discharge device 200 (see FIG. 4)), but the distribution of the discharge amount is close to the normal distribution. In this case, it can be said that it is preferable to use the formula (2).

しかしながら、グループ内における平均値ｑ_aと中央値ｑ_cとの差｜ｑ_a−ｑ_c｜がある程度大きくなるような場合、例えば、グループ内のノズルが、吐出量のほぼ均一な大多数のノズルと吐出量の著しく異なる少数のノズルとで構成されているような場合は、最大偏差による配置ムラへの影響が支配的となってくるため、式（３）を用いるのが好ましいと言える。すなわち、工程Ｓ８の判定は、配置ムラの低減に適した方法（式）を選択するためのものであり、その分岐条件を規定する許容限界値ｑ_lは、例えば、基準量ｑ_sの１％程度に設定される。 However, when the difference | q _a −q _c | between the average value q _a and the median value q _c in the group becomes large to some extent, for example, the nozzles in the group have a large number of nozzles with a substantially uniform discharge amount. And a small number of nozzles with significantly different discharge amounts, it can be said that the expression (3) is preferably used because the influence of the maximum deviation on the arrangement unevenness becomes dominant. That is, the determination in step S8 is for selecting a method (formula) suitable for reducing the placement unevenness, and the allowable limit value q _l that defines the branching condition is, for example, 1% of the reference amount q _s Set to degree.

かくして、グループごとの補正パラメータβが決定したら、各ノズルとＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）との対応関係を規定する駆動信号選択データ（ＳＩＢ）と、各ＣＯＭライン（ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４）と駆動信号の種類（駆動電圧）との関係を規定する波形番号データ（ＷＮ）とを設定する（本発明のＢ工程を構成する工程Ｓ１１（図７参照））。これにより、各ノズルについて、グループ単位で適正条件の駆動信号が設定されることになる。 Thus, when the correction parameter β for each group is determined, the drive signal selection data (SIB) that defines the correspondence between each nozzle and the COM line (COM1 to COM4), the COM line (COM1 to COM4), and the drive signal Waveform number data (WN) that defines the relationship with the type (drive voltage) is set (step S11 (see FIG. 7) constituting the B step of the present invention). As a result, a drive signal with an appropriate condition is set for each nozzle for each group.

具体的には、第１〜第４グループのノズルがそれぞれＣＯＭ１〜ＣＯＭ４に対応するように駆動信号選択データ（ＳＩＢ）を設定する。また、基準駆動電圧Ｖｓと補正パラメータβを用いて適正条件の駆動電圧Ｖｃを式（４）により算出し、ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４の供給に係る駆動電圧がそれぞれ第１〜第４グループにおける適正条件の駆動電圧Ｖｃとなるように、波形番号データ（ＷＮ）を設定する。このようにして設定された駆動信号選択データ（ＳＩＢ）、波形番号データ（ＷＮ）は、それぞれ図８、図９に示すとおりである。尚、式（４）における基準駆動電圧Ｖｓについては、ヘッドを実機（液状体吐出装置２００（図４参照））に搭載した後に、工程Ｓ１と同様の方法により再測定したものを採用するようにしてもよい。
Ｖｃ＝Ｖｓ（１＋β） …式（４） Specifically, the drive signal selection data (SIB) is set so that the nozzles of the first to fourth groups correspond to COM1 to COM4, respectively. In addition, the drive voltage Vc under the appropriate condition is calculated by the equation (4) using the reference drive voltage Vs and the correction parameter β, and the drive voltages related to the supply of COM1 to COM4 are driven under the appropriate conditions in the first to fourth groups, respectively. Waveform number data (WN) is set so as to be the voltage Vc. The drive signal selection data (SIB) and waveform number data (WN) set in this way are as shown in FIGS. 8 and 9, respectively. As the reference drive voltage Vs in the equation (4), a value measured again by the same method as in step S1 after the head is mounted on the actual machine (liquid discharge device 200 (see FIG. 4)) is adopted. May be.
Vc = Vs (1 + β) Formula (4)

（変形例）
次に、図１１を参照して、本発明の変形例について、先の実施形態との相違点を中心に説明する。
図１１は、駆動信号選択データの設定の例を示す図である。 (Modification)
Next, with reference to FIG. 11, the modification of this invention is demonstrated centering on difference with previous embodiment.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of setting drive signal selection data.

この変形例における駆動信号選択データ（ＳＩＢ）の設定条件は、図１１に示すとおりである。すなわち、工程Ｓ１，Ｓ４では、ノズルアレイの並び順に全くランダムな順序で、対応するＣＯＭラインの設定を行っている。このような設定であっても、先の実施形態と同様に、各ＣＯＭライン（Ｄ／Ａコンバータ３１Ａ〜３１Ｄ（図４参照））の電流量の略均等化と、特性精度の非集中化を図ることが可能である。尚、この変形例では、工程Ｓ１，Ｓ４間で駆動信号選択データ（ＳＩＢ）の内容を違えているが、両者を同じとしてもよい。 The setting conditions of the drive signal selection data (SIB) in this modification are as shown in FIG. That is, in steps S1 and S4, the corresponding COM lines are set in a completely random order in the nozzle array arrangement order. Even with this setting, as in the previous embodiment, the current amount of each COM line (D / A converters 31A to 31D (see FIG. 4)) is substantially equalized and the characteristic accuracy is decentralized. It is possible to plan. In this modification, the contents of the drive signal selection data (SIB) are different between the steps S1 and S4, but both may be the same.

本発明は上述の実施形態に限定されない。
例えば、上述の液状体配置方法を用いた別の例として、例えば、プラズマディスプレイ装置における蛍光膜の形成、有機ＥＬディスプレイにおける素子膜の形成、あるいは、電気回路における導電配線や抵抗素子の形成などが挙げられる。
また、実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略したり、図示しない他の構成と組み合わせたりすることができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment.
For example, as another example using the above-described liquid material arrangement method, for example, formation of a fluorescent film in a plasma display device, formation of an element film in an organic EL display, or formation of conductive wiring or a resistance element in an electric circuit, etc. Can be mentioned.
Moreover, each structure of embodiment can combine these suitably, can be abbreviate | omitted, or can combine with the other structure which is not shown in figure.

液状体吐出装置の要部構成を示す斜視図。The perspective view which shows the principal part structure of a liquid discharger. ヘッドユニットにおけるヘッドの配置構成を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing the arrangement of heads in the head unit. ノズルの走査軌跡と吐出対象物との関係を示す平面図。The top view which shows the relationship between the scanning locus | trajectory of a nozzle, and a discharge target object. ヘッド駆動に係る液状体吐出装置の電気的構成を示す図。The figure which shows the electrical structure of the liquid discharge apparatus concerning a head drive. 駆動信号および制御信号のタイミング図。The timing diagram of a drive signal and a control signal. 駆動信号の設定を行うための装置構成を示すブロック図。The block diagram which shows the apparatus structure for performing the setting of a drive signal. 駆動信号の設定に係る処理フローを示すフローチャート。The flowchart which shows the processing flow which concerns on the setting of a drive signal. 駆動信号選択データの構成を示す図。The figure which shows the structure of drive signal selection data. 波形番号データの構成を示す図。The figure which shows the structure of waveform number data. ノズルアレイにおける吐出量の分布を示す図。The figure which shows distribution of the discharge amount in a nozzle array. 駆動信号選択データの設定の例を示す図。The figure which shows the example of the setting of drive signal selection data.

Explanation of symbols

１１，１２…ヘッド、１６…駆動素子としての圧電素子、１７…スイッチング回路、１８…駆動信号選択回路、２１Ａ，２１Ｂ…ノズルアレイ、３１Ａ〜３１Ｄ…駆動信号生成手段としてのＤ／Ａコンバータ、３２…波形データ選択回路、５０…区画領域、２００…液状体吐出装置、３００…設定装置、３０１…液状体供給装置、３０２…制御回路基板、３０３…液状体受容容器、３０４…重量計量装置、３０５…液状体受容基板、３０６…基板移動装置、３０７…体積測定装置、ｎ…ノズル、ＣＯＭ１〜ＣＯＭ４…ＣＯＭライン（駆動信号の供給ライン）。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 12 ... Head, 16 ... Piezoelectric element as a drive element, 17 ... Switching circuit, 18 ... Drive signal selection circuit, 21A, 21B ... Nozzle array, 31A-31D ... D / A converter as drive signal generation means, 32 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Waveform data selection circuit, 50 ... Partition area | region, 200 ... Liquid body discharge apparatus, 300 ... Setting apparatus, 301 ... Liquid body supply apparatus, 302 ... Control circuit board, 303 ... Liquid body receiving container, 304 ... Weight measuring apparatus, 305 DESCRIPTION OF SYMBOLS Liquid receiving substrate, 306 ... Substrate moving device, 307 ... Volume measuring device, n ... Nozzle, COM1 to COM4 ... COM line (drive signal supply line).

Claims

In a liquid discharge head including a nozzle array composed of a plurality of nozzles and a drive element provided for each nozzle, a drive signal to be supplied to the drive element when the liquid is discharged from the nozzle is set. A drive signal setting method for
A step of selectively supplying one of the drive signals generated by each of the plurality of drive signal generating means for each nozzle and measuring the discharge amount;
B step for setting the drive signal under proper conditions for discharging with an appropriate discharge amount based on the discharge amount measured in the A step,
In the step A, the drive signal setting method is characterized in that the number of the nozzles related to the selection of the drive signal generation means is substantially equal among the plurality of drive signal generation means.

2. The drive signal setting method according to claim 1, wherein, in the step A, the nozzles related to selection of each of the drive signal generation units are in a discrete order with respect to the arrangement order in the nozzle array. .

3. The drive signal setting method according to claim 2, wherein in the step A, the nozzles related to the selection of the drive signal generation means are in a regular order with respect to the order of arrangement in the nozzle array. .

3. The drive signal setting method according to claim 2, wherein in the step A, the nozzles related to the selection of the drive signal generation means are in a random order with respect to the arrangement order in the nozzle array.

In the step B, the second discharge amount is determined for each nozzle, with the average discharge amount measured in the step A at one nozzle and the nozzle adjacent to the one nozzle as the second discharge amount of the one nozzle. Calculating the amount;
The method according to claim 2, further comprising: setting the drive signal under an appropriate condition for discharging with an appropriate discharge amount based on the second discharge amount. Driving signal setting method.

6. The drive signal setting method according to claim 1, wherein the drive signal under the appropriate condition is set using a voltage component of the drive signal as a parameter.