JP2024039944A - Liquid ejection device, liquid ejection device control method, substrate processing device, and article manufacturing method - Google Patents

Liquid ejection device, liquid ejection device control method, substrate processing device, and article manufacturing method Download PDF

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Abstract

【課題】吐出不良ノズルの回復処理に要する時間および液体使用量の低減に有利な技術を提供する。【解決手段】液体吐出装置は、液体を吐出する吐出素子と、前記吐出素子を駆動するドライバと、前記ドライバを制御する制御部とを備える。前記ドライバは、所定長の時間セグメントごとに段階的に周波数が低くなるパルスパターンをもつデータセットを複数種類用意するように構成される。ここで、前記複数種類のデータセット間で、パルスパターンの周波数は互いに異なる。前記制御部は、前記複数種類のデータセットのそれぞれをパルスパターンの最高周波数が高いものから順に前記吐出素子に供給して予備吐を行うよう前記ドライバを制御する。【選択図】 図7[Problem] To provide a technology that is advantageous in reducing the time and amount of liquid used required for recovery processing of a nozzle with a discharge defect. [Solution] A liquid discharge device includes discharge elements that discharge liquid, a driver that drives the discharge elements, and a control unit that controls the driver. The driver is configured to prepare multiple types of data sets having pulse patterns in which the frequency decreases stepwise for each time segment of a predetermined length. Here, the frequencies of the pulse patterns differ among the multiple types of data sets. The control unit controls the driver to supply each of the multiple types of data sets to the discharge elements in order of the highest pulse pattern frequency to perform preliminary discharge. [Selected Figure] Figure 7

Description

本発明は、液体吐出装置、液体吐出装置の制御方法、基板処理装置、および物品製造方法に関する。 The present invention relates to a liquid ejection device, a method of controlling a liquid ejection device, a substrate processing device, and an article manufacturing method.

近年、種々の機能素子を製造する際に、インクジェット装置を用いて機能素子の材料を基板上に付与してパターンや膜を形成すること(パターニング)が試みられている。インクジェット装置を用いたパターニングは、オンデマンドパターニングが可能であるため材料の使用効率が高いこと、非真空プロセスであり製造装置が比較的小型になること、大面積を高速に塗布できることなどのメリットを有している。 BACKGROUND ART In recent years, when manufacturing various functional elements, attempts have been made to apply material for the functional element onto a substrate to form a pattern or film (patterning) using an inkjet apparatus. Patterning using an inkjet device has the following advantages: on-demand patterning allows for high material usage efficiency, it is a non-vacuum process and the manufacturing equipment is relatively compact, and large areas can be coated at high speed. have.

ところで、上記したインクジェット装置では、ドットパターン形成中や待機中に、流路内やノズル開口部近傍に付着した異物、インクの増粘やインク成分の沈降、電気泳動現象等により、吐出不良や品位の乱れといったトラブルが発生することがある。 By the way, in the above-mentioned inkjet apparatus, during dot pattern formation or during standby, ejection failure or quality problems may occur due to foreign matter adhering to the flow path or near the nozzle opening, thickening of ink, sedimentation of ink components, electrophoresis, etc. Problems such as disturbances may occur.

特許文献1には、少量の予備吐から始めて、回復が確認できるまで、中量の予備吐、大量の予備吐を行う技術が開示されている。特許文献2には、記録ヘッド内の気泡を除去するために、記録ヘッドの駆動周波数を増減させながらインク排出を行うことが開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique that starts with a small amount of preliminary ejection, and then performs a medium amount of preliminary ejection and a large amount of preliminary ejection until recovery is confirmed. Patent Document 2 discloses that, in order to remove air bubbles within the print head, ink is discharged while increasing or decreasing the drive frequency of the print head.

特開2012-201076号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-201076 特許第2659954号公報Patent No. 2659954

しかし、特許文献1に記載の回復方法では、予備吐量を変えながら回復させているだけで、回復できないノズルが発生する場合がある。また、特許文献2に記載の構成においては、全てのノズルに対して連続的に駆動周波数を変えながら予備吐を行うため、回復処理に長時間を要し、かつインク(液体)の消費量も多くなる。 However, in the recovery method described in Patent Document 1, recovery is performed while changing the preliminary ejection amount, and some nozzles may not be recovered. In addition, in the configuration described in Patent Document 2, preliminary ejection is performed for all nozzles while continuously changing the drive frequency, so the recovery process takes a long time and the amount of ink (liquid) consumed is also reduced. There will be more.

本発明は、例えば、吐出不良ノズルの回復処理に要する時間および液体使用量の低減に有利な技術を提供する。 The present invention provides a technique that is advantageous in reducing, for example, the time required for recovery processing of a defective ejection nozzle and the amount of liquid used.

本発明の一側面によれば、液体を吐出する吐出素子と、前記吐出素子を駆動するドライバと、前記ドライバを制御する制御部と、を備え、前記ドライバは、所定長の時間セグメントごとに段階的に周波数が低くなるパルスパターンをもつデータセットを複数種類用意するように構成され、ここで、前記複数種類のデータセット間で、パルスパターンの周波数は互いに異なり、前記制御部は、前記複数種類のデータセットのそれぞれをパルスパターンの最高周波数が高いものから順に前記吐出素子に供給して予備吐を行うよう前記ドライバを制御する、ことを特徴とする液体吐出装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, the invention includes an ejection element that ejects a liquid, a driver that drives the ejection element, and a control unit that controls the driver, and the driver performs a step every time segment of a predetermined length. The controller is configured to prepare a plurality of types of data sets having pulse patterns whose frequencies are lower than each other, wherein the frequencies of the pulse patterns are different among the plurality of types of data sets, and the control unit is configured to There is provided a liquid ejecting apparatus characterized in that the driver is controlled to perform preliminary ejection by supplying each of the data sets of the pulse pattern to the ejecting element in order from the highest frequency to the highest frequency of the pulse pattern.

本発明によれば、例えば、吐出不良ノズルの回復処理に要する時間および液体使用量の低減に有利な技術を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a technique that is advantageous in reducing, for example, the time required for recovery processing of a defective ejection nozzle and the amount of liquid used.

インクジェット装置の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an inkjet device. 1つの吐出ヘッドの制御構成の例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a control configuration for one ejection head. 残留信号波形と吐出不良状態との関係を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between a residual signal waveform and an ejection failure state. 残留信号波形を用いてノズルの吐出不良状態の判定する方法を説明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating a method of determining whether a nozzle is in an ejection failure state using a residual signal waveform. 予備吐による回復処理を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating recovery processing using preliminary ejection. ノズルに供給するパルスパターンの例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a pulse pattern supplied to a nozzle. 複数種類のデータセットの例を示す図。A diagram showing an example of multiple types of data sets. インクジェット装置の動作シーケンスを示すフローチャート。1 is a flowchart showing an operation sequence of an inkjet device. 機能素子の材料の塗布の例を示す模式図。FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of applying a material for a functional element.

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the following embodiments do not limit the claimed invention. Although a plurality of features are described in the embodiments, not all of these features are essential to the invention, and the plurality of features may be arbitrarily combined. Furthermore, in the accompanying drawings, the same or similar components are designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

図1を参照して、インクジェット装置1(基板処理装置)の構成と動作原理を説明する。ディスプレイ用パネルや半導体用といった基板を処理する基板処理装置として機能することができるインクジェット装置1は、機能素子の材料を基板上に付与してパターンや膜を形成する。明細書および図面では、図1に示されるように、基板2が配置される面と平行な面をXY平面とするXYZ座標系において方向を示す。インクジェット装置1は、例えば表示パネルの基板2を保持して移動する基板ステージ3を備える。基板2は、製造しようとする対象製品により、ガラス基板あるいはプラスチック基板等から適宜選択されたものでありうる。基板2は、典型的には板状の部材であるが、基板として機能し得うるものである限りにおいて、特定の形状に限定されるものではない。例えば、基板2は、変形可能なフィルムであってもよいし、円形状の基板であってもよい。基板ステージ3上の基板2は、インクを塗布して多数の表示画素を配列形成するための画素エリア201を有する。基板ステージ3の上には、インクの状態を評価するためにインクが試験的に吐出される評価エリア202が配置されている。あるいは、評価エリア202は基板2の特定の領域に設けられてもよい。なお、本明細書において、「インク」とは、基板2の上にパターンや膜を形成するために用いられる液体をいう。本明細書ではインクの成分については特に限定はないが、例えば有機膜を形成するための溶質と溶媒とを含む液体を用いることができる。 The configuration and operating principle of an inkjet apparatus 1 (substrate processing apparatus) will be described with reference to FIG. 1. The inkjet apparatus 1, which can function as a substrate processing apparatus for processing substrates such as display panels and semiconductors, applies material for functional elements onto a substrate to form a pattern or a film. In the specification and drawings, directions are shown in an XYZ coordinate system in which the XY plane is a plane parallel to the plane on which the substrate 2 is arranged, as shown in FIG. The inkjet apparatus 1 includes, for example, a substrate stage 3 that holds and moves a substrate 2 of a display panel. The substrate 2 may be appropriately selected from glass substrates, plastic substrates, etc., depending on the target product to be manufactured. Although the substrate 2 is typically a plate-like member, it is not limited to a specific shape as long as it can function as a substrate. For example, the substrate 2 may be a deformable film or a circular substrate. The substrate 2 on the substrate stage 3 has a pixel area 201 for forming a large number of display pixels by applying ink. An evaluation area 202 is arranged above the substrate stage 3 where ink is ejected on a trial basis to evaluate the state of the ink. Alternatively, the evaluation area 202 may be provided in a specific area of the substrate 2. Note that in this specification, "ink" refers to a liquid used to form a pattern or a film on the substrate 2. In this specification, there are no particular limitations on the components of the ink, but for example, a liquid containing a solute and a solvent for forming an organic film can be used.

インクジェット装置1は、インク液滴4を基板2の所定位置に向けて吐出可能な吐出ヘッド5(液体吐出装置)と、インクを貯蔵するインクタンク7から吐出ヘッド5へインクを供給するインク供給系6と、を備える。吐出ヘッド5は、インクの吐出を行うために複数のノズル19(吐出素子)を備えている。インクタンク7は、インクジェット装置1の内部に配置されていてもよいし、インクジェット装置1の外部に配置されていてもよい。また、インクジェット装置1は、吐出ヘッド5の吐出ノズルに対してクリーニング処理等を行って吐出特性を回復させる回復ユニット8も備えうる。 The inkjet device 1 includes an ejection head 5 (liquid ejection device) capable of ejecting ink droplets 4 toward a predetermined position on a substrate 2, and an ink supply system that supplies ink to the ejection head 5 from an ink tank 7 that stores ink. 6. The ejection head 5 includes a plurality of nozzles 19 (ejection elements) for ejecting ink. The ink tank 7 may be placed inside the inkjet device 1 or outside the inkjet device 1. The inkjet apparatus 1 may also include a recovery unit 8 that performs a cleaning process or the like on the ejection nozzles of the ejection head 5 to restore ejection characteristics.

基板2が基板ステージ3に搭載されるときに、置き誤差が発生しうる。また、基板2が様々な製造プロセスを経ることで、基板2にはXY方向に形状歪みが発生しうる。そのため、インクジェット装置1は、基板2の位置と基板2の歪み量を計測するアライメントスコープ9を備えうる。基板2の全面に対してアライメント計測を行うために、アライメントスコープ9と基板ステージ3とがXY方向に相対駆動される。すなわち、アライメントスコープ9および/または基板ステージ3がXY方向に駆動される。また、基板ステージ3に搭載される基板には厚みのばらつきがある。そのため、基板ステージ3をY方向に走査しながら吐出ヘッド5でインクを吐出すると、基板2の厚みばらつきに起因してインク液滴の基板2への着弾位置にばらつきが発生しうる。そこで、インクジェット装置1は、基板2のZ方向の位置(高さ)を計測する高さセンサ10も備えうる。基板2の全面に対して高さ計測を行うために、高さセンサ10と基板ステージ3とがXY方向に相対駆動される。すなわち、高さセンサ10および/または基板ステージ3がXY方向に駆動される。 When the substrate 2 is mounted on the substrate stage 3, a placement error may occur. Further, as the substrate 2 undergoes various manufacturing processes, shape distortions may occur in the substrate 2 in the X and Y directions. Therefore, the inkjet apparatus 1 can include an alignment scope 9 that measures the position of the substrate 2 and the amount of distortion of the substrate 2. In order to perform alignment measurement on the entire surface of the substrate 2, the alignment scope 9 and the substrate stage 3 are relatively driven in the XY directions. That is, the alignment scope 9 and/or the substrate stage 3 are driven in the XY directions. Further, the substrates mounted on the substrate stage 3 have variations in thickness. Therefore, when the ejection head 5 ejects ink while scanning the substrate stage 3 in the Y direction, variations in the landing positions of ink droplets on the substrate 2 may occur due to variations in the thickness of the substrate 2. Therefore, the inkjet apparatus 1 may also include a height sensor 10 that measures the position (height) of the substrate 2 in the Z direction. In order to measure the height of the entire surface of the substrate 2, the height sensor 10 and the substrate stage 3 are relatively driven in the XY directions. That is, the height sensor 10 and/or the substrate stage 3 are driven in the XY directions.

主制御部11は、インクジェット装置1の各部を制御して基板2の上へのパターニングを統括する。主制御部11は、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Arrayの略。)などのPLD(Programmable Logic Deviceの略。)、又は、ASIC(Application Specific Integrated Circuitの略。)、又は、プログラムが組み込まれた汎用コンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。 The main control unit 11 controls each part of the inkjet apparatus 1 and oversees patterning on the substrate 2. The main control unit 11 is, for example, a PLD (Programmable Logic Device) such as an FPGA (Field Programmable Gate Array), or an ASIC (Application Specific Integrated Cipher). (abbreviation for rcuit), or the program is installed It may be configured by a general-purpose computer or a combination of all or part of these.

一例において、吐出ヘッド5は、X方向及びY方向にそれぞれ複数配列されており、各吐出ヘッドにおけるインク液滴の吐出を個別に制御することにより、基板2上の画素エリア201に所望の分布のインクを塗布することができる。図2には、1つの吐出ヘッド5の制御構成の例が示されている。吐出ヘッド5は複数のノズル19を含みうる。複数のノズル19のそれぞれは、圧電素子(吐出エネルギー発生素子)を含む吐出素子を構成する。複数のノズル19のそれぞれは、フレキシブルケーブルFを介して、圧電素子を駆動するドライバDと接続されている。ドライバDは吐出制御部C(制御部)に接続されている。吐出制御部Cは、複数のノズル19のうちの異常ノズルを回復させるための指令(回復処理指令)をドライバDに送出する。ドライバDは、受け取った指令に応じて異常ノズルの圧電素子に駆動信号を印加し回復処理を実行する。なお、吐出制御部Cの機能は主制御部11によって実現されてもよい。 In one example, a plurality of ejection heads 5 are arranged in the X direction and the Y direction, and by individually controlling the ejection of ink droplets in each ejection head, a desired distribution can be created in the pixel area 201 on the substrate 2. Ink can be applied. FIG. 2 shows an example of a control configuration for one ejection head 5. As shown in FIG. The ejection head 5 may include a plurality of nozzles 19. Each of the plurality of nozzles 19 constitutes an ejection element including a piezoelectric element (ejection energy generating element). Each of the plurality of nozzles 19 is connected via a flexible cable F to a driver D that drives a piezoelectric element. The driver D is connected to a discharge control section C (control section). The discharge control unit C sends to the driver D a command (recovery processing command) for restoring an abnormal nozzle among the plurality of nozzles 19. The driver D applies a drive signal to the piezoelectric element of the abnormal nozzle in accordance with the received command and executes the recovery process. Note that the function of the discharge control section C may be realized by the main control section 11.

複数のノズル19を用いたドットパターンの形成中あるいは待機中に、流路内やノズル開口部近傍に付着した異物、インクの増粘やインク成分の沈降、電気泳動現象等により、吐出不良や品位の乱れといったトラブルが発生しうる。このトラブルは、吐出時間、流路形状、電極からの距離、未吐出の待機時間など、様々な要因の総合的な作用によって生じる。トラブルの度合いはノズル毎に異なりうる。 During the formation of a dot pattern using multiple nozzles 19 or during standby, ejection failure or poor quality may occur due to foreign matter adhering to the flow path or near the nozzle opening, thickening of ink, sedimentation of ink components, electrophoresis, etc. Problems such as disturbance may occur. This trouble occurs due to the comprehensive effects of various factors such as ejection time, flow path shape, distance from the electrode, and waiting time during which ejection has not occurred. The degree of trouble may vary from nozzle to nozzle.

泡噛みや、予備吐では回復できないレベルの強いノズル詰まりからの回復処理には、回復ユニット8が用いられる。しかし、回復ユニット8を用いた回復処理は長時間を必要とし、かつ、回復処理で使用されるインクの量が非常に多くなる。そのため、回復ユニット8を用いた回復処理は、定期メンテナンスとして設定されたタイミングでのみ実施される。通常運用においては、複数のノズル19からの予備吐を予備吐エリア20で適宜実施し、吐出不良ノズルを正常状態に回復させる。 The recovery unit 8 is used to recover from bubble clogging or severe nozzle clogging that cannot be recovered by preliminary ejection. However, the recovery process using the recovery unit 8 requires a long time, and the amount of ink used in the recovery process is extremely large. Therefore, recovery processing using the recovery unit 8 is performed only at the timing set as regular maintenance. In normal operation, preliminary ejection from the plurality of nozzles 19 is appropriately performed in the preliminary ejection area 20 to restore the defective ejection nozzle to a normal state.

ノズル毎の吐出不良状態は、特定の圧力波の発生後に測定される関連信号(残留信号波形)を用いて確認することができる。具体的には、吐出制御部Cは、ドライバDを介して圧電素子に特定のパルス信号を与えて圧電素子を作動させる。圧電素子の作動に伴って該圧電素子に特定の圧力波が発生する。この圧電素子が正常であれば、この圧力波によってインクがノズルから滴下されることになる。このとき、圧電素子で発生した圧力波によって圧電素子に歪みが生じ、その歪みに応じた電気信号が発生する。この電気信号を「残留信号」と呼ぶ。吐出制御部Cは、この電気信号を検出し、検出された電気信号に基づいて圧電素子の吐出不良状態を判定する。 The discharge failure state of each nozzle can be confirmed using a related signal (residual signal waveform) measured after the generation of a specific pressure wave. Specifically, the discharge control section C applies a specific pulse signal to the piezoelectric element via the driver D to operate the piezoelectric element. As the piezoelectric element is actuated, specific pressure waves are generated in the piezoelectric element. If this piezoelectric element is normal, ink will drop from the nozzle due to this pressure wave. At this time, the pressure waves generated by the piezoelectric element cause distortion in the piezoelectric element, and an electrical signal corresponding to the distortion is generated. This electrical signal is called a "residual signal." The ejection control unit C detects this electrical signal and determines the ejection failure state of the piezoelectric element based on the detected electrical signal.

図3(a)に、残留信号波形の例を示す。横軸は時間、縦軸は電位を示している。図3(a)に示す残留信号波形は、安定吐出可能なノズルの状態を示す基準の信号波形であり、これと同等の信号波形が得られれば、当該ノズルは正常状態であると判断される。ノズルの吐出不良状態が進むと、この波形が下記のように変わって行く。 FIG. 3(a) shows an example of the residual signal waveform. The horizontal axis shows time and the vertical axis shows potential. The residual signal waveform shown in FIG. 3(a) is a reference signal waveform that indicates the state of a nozzle that can stably discharge, and if a signal waveform equivalent to this is obtained, the nozzle is determined to be in a normal state. . As the discharge failure state of the nozzle progresses, this waveform changes as shown below.

ノズルの吐出不良状態が進むと、図3(b)に示すように、残留信号波形は実線の状態から破線で示す状態に変化する。具体的には、最初のピーク位置がTからT、Tへとシフトして行き、かつ信号の周期も長くなる。吐出不良状態が進行するにつれ、残留信号波形は破線1から破線2へと遷移していく。この吐出不良状態のノズルに、適した周波数で予備吐を行い正常状態に戻ると、残留信号波形は元の図3(a)の基準波形(実線波形)に戻る。 As the discharge failure state of the nozzle progresses, the residual signal waveform changes from the state shown by the solid line to the state shown by the broken line, as shown in FIG. 3(b). Specifically, the first peak position shifts from T 0 to T 1 and T 2 , and the signal period also becomes longer. As the ejection failure state progresses, the residual signal waveform transitions from broken line 1 to broken line 2. When preliminary ejection is performed on the nozzle in the ejection failure state at an appropriate frequency and the nozzle returns to a normal state, the residual signal waveform returns to the original reference waveform (solid line waveform) in FIG. 3(a).

図4(a)~(d)を参照して、予備吐による回復処理について説明する。図4(a)は、ノズルA~Eの5つのノズルそれぞれについて吐出不良状態を示す残留信号波形を示している。吐出不良状態はノズル毎に異なり、図4(a)に示すように残留信号波形もそれぞれ異なっている。図4(a)に示すようなノズル毎に異なる吐出不良状態から、予備吐によって、図3(a)に示すような正常状態(基準波形)に回復させるための処理が、以下の手順に従って実行される。
(1)ノズルの不良状態に適合した予備吐周波数を決定し、該周波数のパルス信号を当該ノズルに印加する。
(2)ノズルの不良状態の最も悪いノズルに適合した予備吐周波数から順に印加する。
The recovery process using preliminary ejection will be described with reference to FIGS. 4(a) to 4(d). FIG. 4(a) shows residual signal waveforms indicating an ejection failure state for each of the five nozzles A to E. The ejection failure state differs from nozzle to nozzle, and the residual signal waveform also differs from one another, as shown in FIG. 4(a). The process for recovering from the ejection failure state, which differs for each nozzle as shown in Fig. 4(a), to the normal state (reference waveform) shown in Fig. 3(a) through preliminary ejection is performed according to the following steps. be done.
(1) Determine a preliminary ejection frequency suitable for the defective state of the nozzle, and apply a pulse signal of this frequency to the nozzle.
(2) Apply the preliminary ejection frequency in the order starting from the one that is suitable for the nozzle with the worst nozzle condition.

上記、2つの手順を実施することにより、吐出不良のノズルを回復させることができる。一例において、図4(a)に示すように吐出不良状態が異なるノズルが複数存在する場合、吐出制御部Cは、図4(b)、(c)、(d)に示すように吐出不良状態を複数(3つ)のグループに分類する。その後、吐出制御部Cは、ドライバDを介してグループ毎に吐出不良状態に適合した周波数で予備吐を行う。例えば、吐出制御部Cは、図4(d)に示すように最初のピークがTを含むエリアI内にある場合、ノズルEは重度の吐出不良状態であると判定する。吐出制御部Cは、図4(c)に示すように最初のピークがTを含むエリアII内にある場合、ノズルDは中度の吐出不良状態であると判定する。また、吐出制御部Cは、図4(b)に示すように最初のピークがTを含むエリアIII内にある場合、ノズルA、B、Cは軽度の吐出不良状態であると判定する。なお、ノズルAは正常状態であるため、図4(b)におけるノズルAの波形は図4(a)の基準波形と同じになっている。 By performing the above two procedures, a nozzle with ejection failure can be recovered. In one example, when there are multiple nozzles in different ejection failure states as shown in FIG. 4(a), the ejection control unit C controls the ejection failure states as shown in FIGS. are classified into multiple (3) groups. Thereafter, the ejection control section C performs preliminary ejection via the driver D at a frequency suitable for the ejection failure state for each group. For example, if the first peak is within area I including T2 as shown in FIG. 4(d), the ejection control unit C determines that the nozzle E is in a severe ejection failure state. The ejection control unit C determines that the nozzle D is in a moderate ejection failure state when the first peak is within the area II including T1 as shown in FIG. 4(c). Further, the ejection control unit C determines that the nozzles A, B, and C are in a mild ejection failure state when the first peak is within the area III including T0 as shown in FIG. 4(b). Note that since nozzle A is in a normal state, the waveform of nozzle A in FIG. 4(b) is the same as the reference waveform in FIG. 4(a).

このように、吐出制御部Cは、残留信号波形における最初のピークの位置に基づいて吐出不良状態を判定し、吐出不良状態に適した周波数のパルス信号をノズルに与えて予備吐を行うようドライバDを制御する。残留信号波形の最初のピークがエリアIにある重度の吐出不良ノズルには、高周波の予備吐が適する。残留信号波形の最初のピークがエリアIIにある中度の吐出不良ノズルには、中周波の予備吐が適する。残留信号波形の最初のピークがエリアIIIにある軽度の吐出不良ノズルには、低周波の予備吐が適する。一例において、高周波とは10kHz~50kHzの範囲内の周波数である。中周波とは1kHz~10kHzの範囲内の周波数である。低周波とは100Hz~1kHzの範囲内の周波数である。 In this way, the ejection control unit C determines the ejection failure state based on the position of the first peak in the residual signal waveform, and controls the driver to apply a pulse signal with a frequency suitable for the ejection failure state to the nozzle to perform preliminary ejection. Control D. High-frequency preliminary ejection is suitable for a nozzle with severe ejection failure where the first peak of the residual signal waveform is in area I. Medium-frequency preliminary ejection is suitable for a nozzle with moderate ejection failure where the first peak of the residual signal waveform is in area II. Low-frequency preliminary ejection is suitable for a nozzle with mild ejection failure where the first peak of the residual signal waveform is in area III. In one example, radio frequency is a frequency within the range of 10 kHz to 50 kHz. Medium frequencies are frequencies within the range of 1 kHz to 10 kHz. Low frequencies are frequencies within the range of 100Hz to 1kHz.

図5(a)~(d)を参照して、図4(d)に示す重度の吐出不良状態であるノズルEを回復させる手順を説明する。図5(a)は、図4(d)と同じ信号波形を示している。図5(a)に示すように、ノズルEの不良状態を示す信号波形の最初のピーク位置はエリアIにあるので、まず、高周波予備吐を実施する。この高周波予備吐の実施により、残留信号波形は、図5(b)に示すように、信号の周期が短くなり、かつ、最初のピーク位置が早まり、エリアIIに遷移する。最初のピーク位置がエリアIIに遷移したことに応じて、中周波予備吐を実施する。この中周波予備吐の実施により、残留信号波形は、図5(c)に示すように、信号の周期が更に短くなり、かつ、最初のピーク位置が更に早まり、エリアIIIに遷移する。最初のピーク位置がエリアIIIに遷移したことに応じて、低周波予備吐を実施する。この低周波予備吐の実施により、残留信号波形は、図5(d)に示すような基準波形に戻り、回復処理が完了する。 With reference to FIGS. 5(a) to 5(d), a procedure for recovering the nozzle E shown in FIG. 4(d) which is in a severe ejection failure state will be described. FIG. 5(a) shows the same signal waveform as FIG. 4(d). As shown in FIG. 5A, the first peak position of the signal waveform indicating a defective state of the nozzle E is in area I, so high-frequency preliminary ejection is performed first. By performing this high-frequency preliminary ejection, the residual signal waveform has a shortened signal period and an earlier initial peak position, as shown in FIG. 5(b), and transitions to area II. In response to the transition of the first peak position to area II, medium frequency preliminary ejection is performed. By performing this medium-frequency preliminary ejection, the residual signal waveform has a signal period further shortened and the first peak position further advances, as shown in FIG. 5(c), and transitions to area III. Low frequency preliminary ejection is performed in response to the transition of the first peak position to area III. By performing this low-frequency preliminary ejection, the residual signal waveform returns to the reference waveform as shown in FIG. 5(d), and the recovery process is completed.

上記の図5(a)~(d)に示した回復処理によれば、それぞれの回復処理による回復度合いは、残留信号波形を確認しなくても予想することができる。例えば、ドライバDは、図6に示すような、所定長の時間セグメントごとに段階的に周波数が低くなるパルスパターンをもつデータセット(高周波、中周波、低周波の吐出周波数の組み合わせ)を使用して予備吐を行うようにしてもよい。図6の例では、パルスパターンは、以下のパルス列を含みうる。
(1)第1時間セグメントにおける、ノズルの重度の吐出不良に対応する高周波数(例えば50kHz)の第1パルス列、
(2)第1時間セグメントに続く第2時間セグメントにおける、ノズルの中度の吐出不良に対応する中周波数(例えば、5kHz)の第2パルス列、
(3)第2時間セグメントに続く第3時間セグメントにおける、ノズルの軽度の吐出不良に対応する低周波数(例えば、500Hz)の第3パルス列。
According to the recovery processes shown in FIGS. 5(a) to 5(d) above, the degree of recovery due to each recovery process can be predicted without checking the residual signal waveform. For example, driver D uses a data set (a combination of high, medium, and low ejection frequencies) that has a pulse pattern in which the frequency decreases step by step for each time segment of a predetermined length, as shown in Figure 6. Preliminary ejection may also be performed. In the example of FIG. 6, the pulse pattern may include the following pulse train.
(1) a first pulse train of high frequency (e.g., 50 kHz) corresponding to severe nozzle discharge failure in the first time segment;
(2) a second pulse train of medium frequency (e.g., 5 kHz) corresponding to a moderate discharge failure of the nozzle in a second time segment following the first time segment;
(3) A third pulse train at a low frequency (eg, 500 Hz) in a third time segment following the second time segment, corresponding to a minor discharge failure of the nozzle.

ただし、それぞれ吐出不良状態が異なる複数のノズルに対して図6に示したデータセットを同じものを適用する場合には、特に吐出不良状態と予備吐周波数とが合っていないノズルに対しては、回復能力が低い。吐出不良状態が異なる複数のノズルに対しても同じ回復効果が得られるように、図7に示すように、ドライバDは、互いに周波数の異なるデータセットを予め複数種類用意しておく。すなわち、複数種類のデータセット間で、パルスパターンの周波数は互いに異なる。各データセットは、ドライバDの内部または外部のメモリに格納しておき読み出して使用するようにしてもよいし、随時、各データセットの生成するようにしてもよい。吐出制御部Cは、複数種類のデータセットのそれぞれをパルスパターンの最高周波数が高いものから順にノズルに供給して予備吐を行うようドライバDを制御する。図7の例では、セット1は、第1時間セグメントにおける50kHzパルス列と、第2時間セグメントにおける5kHzパルス列と、第3時間セグメントにおける500Hzパルス列とを含む。セット2は、第1時間セグメントにおける30kHzパルス列と、第2時間セグメントにおける3kHzパルス列と、第3時間セグメントにおける300Hzパルス列とを含む。セット3は、第1時間セグメントにおける10kHzパルス列と、第2時間セグメントにおける1kHzパルス列と、第3時間セグメントにおける100Hzパルス列とを含む。パルスパターンの最高周波数が高いものから順に、すなわち、セット1、セット2、セット3の順に、ノズルに供給して予備吐を行うことにより、短い時間で確実にノズルを回復させることができる。 However, when applying the same data set shown in FIG. 6 to multiple nozzles with different ejection failure states, especially for nozzles whose ejection failure states and preliminary ejection frequencies do not match, Recovery ability is low. As shown in FIG. 7, the driver D prepares in advance a plurality of types of data sets having different frequencies so that the same recovery effect can be obtained for a plurality of nozzles with different ejection failure states. That is, the frequencies of the pulse patterns are different between multiple types of data sets. Each data set may be stored in a memory inside or outside the driver D and read out for use, or each data set may be generated as needed. The ejection control unit C controls the driver D to perform preliminary ejection by supplying each of the plurality of types of data sets to the nozzle in order from the one with the highest pulse pattern frequency. In the example of FIG. 7, Set 1 includes a 50 kHz pulse train in a first time segment, a 5 kHz pulse train in a second time segment, and a 500 Hz pulse train in a third time segment. Set 2 includes a 30 kHz pulse train in a first time segment, a 3 kHz pulse train in a second time segment, and a 300 Hz pulse train in a third time segment. Set 3 includes a 10 kHz pulse train in a first time segment, a 1 kHz pulse train in a second time segment, and a 100 Hz pulse train in a third time segment. By supplying to the nozzle and performing preliminary ejection in the order of the pulse pattern with the highest frequency, that is, in the order of set 1, set 2, and set 3, the nozzle can be reliably recovered in a short time.

なお、図6、図7の例では、各セットを構成する信号の周波数は3種類としたが、それに限定されない。各セットを構成する信号の周波数は2種類でもよいし、4種類以上にしてもよい。ノズルの回復の状態を確認し、未回復ノズルが複数発生する場合に、各セットを構成する信号の周波数の種類を増やすようにしてもよい。 Note that in the examples of FIGS. 6 and 7, the frequencies of the signals forming each set are three types, but the frequency is not limited thereto. The frequency of the signals constituting each set may be two types, or may be four or more types. The recovery state of the nozzles may be checked, and if a plurality of unrecovered nozzles occur, the number of frequency types of signals forming each set may be increased.

図8を参照して、インクジェット装置1の動作シーケンスを説明する。S801で、主制御部11は、不図示の基板搬送装置を制御して、基板2をインクジェット装置1に搬入する。S802で、吐出制御部Cは、吐出ヘッド5の複数のノズル19の回復判定を行う。回復判定は、残留信号波形の最初のピーク位置が基準波形のそれと同等になっているか否かを判定することにより行われる。具体的には、吐出制御部Cは、ドライバDを介してノズルに特定のパルス信号を与えて該ノズルを作動させ、該ノズルの作動に伴って発生した圧力波によって生じる該ノズルの歪みに応じた電気信号を残留信号として検出する。その後、吐出制御部Cは、残留信号波形の最初のピーク位置と基準波形のピーク位置との比較に基づいてノズルの吐出不良状態を判定する。なお、複数のノズル19の回復判定はインク吐出前に行ってもよい。この回復判定において吐出不良と判定されたノズルがある場合、S803で、吐出制御部Cは、当該ノズルに対して上述のノズル回復処理を実行する。すなわち、ノズル回復処理において、吐出制御部Cは、所定長の時間セグメントごとに段階的に周波数が低くなるパルスパターンをもつデータセットを複数種類取得する。ここで、複数種類のデータセット間で、パルスパターンの周波数は互いに異なっている。その後、吐出制御部Cは、複数種類のデータセットのそれぞれをパルスパターンの最高周波数が高いものから順に当該ノズルに供給して予備吐を行う。なお、上記のノズルの回復判定および回復処理は、主制御部11により行われてもよい。 Referring to FIG. 8, the operation sequence of the inkjet device 1 will be described. In S<b>801 , the main control unit 11 controls a substrate transport device (not shown) to transport the substrate 2 into the inkjet apparatus 1 . In S802, the ejection control unit C performs recovery determination of the plurality of nozzles 19 of the ejection head 5. Recovery determination is performed by determining whether the first peak position of the residual signal waveform is equal to that of the reference waveform. Specifically, the discharge control unit C applies a specific pulse signal to the nozzle via the driver D to operate the nozzle, and responds to the distortion of the nozzle caused by the pressure wave generated with the operation of the nozzle. The residual electrical signal is detected as a residual signal. Thereafter, the ejection control unit C determines the ejection failure state of the nozzle based on a comparison between the first peak position of the residual signal waveform and the peak position of the reference waveform. Note that the recovery determination for the plurality of nozzles 19 may be performed before ink is ejected. If there is a nozzle determined to be defective in ejection in this recovery determination, in S803, the ejection control unit C executes the above-described nozzle recovery process for the nozzle. That is, in the nozzle recovery process, the ejection control unit C acquires a plurality of types of data sets having pulse patterns whose frequency decreases stepwise for each time segment of a predetermined length. Here, the frequencies of the pulse patterns are different among the plurality of types of data sets. After that, the ejection control unit C supplies each of the plurality of types of data sets to the nozzle in order from the one with the highest pulse pattern frequency to perform preliminary ejection. Note that the above nozzle recovery determination and recovery processing may be performed by the main control unit 11.

S804で、主制御部11は、基板ステージ3およびアライメントスコープ9を制御して、基板2のアライメント計測を行う。S805で、主制御部11は、基板ステージ3および高さセンサ10を制御して、基板2の高さ計測を行う。なお、S804のアライメント計測とS805の高さ計測の順序は逆でもよい。アライメント計測および高さ計測により得られた基板2の位置、歪み量、高さに関する情報は、例えば主制御部11内のメモリに格納される。主制御部11は、基板2上に形成される画素配置や画素の大きさ等の情報が含まれる画素データに基づいて、吐出制御情報を求める。吐出制御情報には、基板2上の画素エリア201や評価エリア202におけるインクの目標塗布分布を示す情報が含まれる。 In S804, the main control unit 11 controls the substrate stage 3 and the alignment scope 9 to measure the alignment of the substrate 2. In S805, the main control unit 11 controls the substrate stage 3 and the height sensor 10 to measure the height of the substrate 2. Note that the order of the alignment measurement in S804 and the height measurement in S805 may be reversed. Information regarding the position, amount of distortion, and height of the substrate 2 obtained by alignment measurement and height measurement is stored in a memory within the main control unit 11, for example. The main control unit 11 obtains ejection control information based on pixel data formed on the substrate 2 that includes information such as pixel arrangement and pixel size. The ejection control information includes information indicating the target application distribution of ink in the pixel area 201 and the evaluation area 202 on the substrate 2.

S806で、吐出制御部Cは、吐出ヘッド5の複数のノズル19の回復判定を行う。回復判定は、上記のとおり残留信号波形の最初のピーク位置が基準波形のそれと同等になっているか否かを判定することにより行われる。この回復判定において吐出不良と判定されたノズルがある場合、S807で、吐出制御部Cは、当該ノズルに対して上述のノズル回復処理を実行する。 In S806, the ejection control unit C performs recovery determination of the plurality of nozzles 19 of the ejection head 5. The recovery determination is performed by determining whether the first peak position of the residual signal waveform is equal to that of the reference waveform as described above. If there is a nozzle determined to be defective in ejection in this recovery determination, in S807, the ejection control unit C executes the above-described nozzle recovery process for the nozzle.

S808で、主制御部11は、吐出ヘッド5及び基板ステージ3を同期して駆動させながら、吐出制御部Cを介して目標塗布分布に基づいて吐出ヘッド5によりインク液滴の吐出制御を行う。インクジェット装置1を用いて基板上に多数の機能素子を形成するために、インクを塗布する塗布領域と吐出ヘッド5とを相対的に走査して機能素子の材料を塗布していく。図9には、そのような機能素子の材料の塗布を説明する模式図が示されている。図9において、基板表面101は、基板2の表面のうちの、機能素子102が形成される面である。矢印線103、104、105、106は、走査方向を示す。図9は模式図であるため、7×5個の機能素子102が示されているにすぎないが、実際には非常に多数の機能素子が形成されうる。 In S808, the main control unit 11 controls the ejection of ink droplets by the ejection head 5 based on the target application distribution via the ejection control unit C while driving the ejection head 5 and the substrate stage 3 synchronously. In order to form a large number of functional elements on a substrate using the inkjet apparatus 1, the material for the functional elements is applied by relatively scanning the application area where ink is applied and the ejection head 5. FIG. 9 shows a schematic diagram illustrating the application of materials for such a functional element. In FIG. 9, a substrate surface 101 is the surface of the substrate 2 on which the functional element 102 is formed. Arrow lines 103, 104, 105, and 106 indicate the scanning direction. Since FIG. 9 is a schematic diagram, only 7×5 functional elements 102 are shown, but in reality, a very large number of functional elements can be formed.

S809で、主制御部11は、吐出制御情報に基づき目標塗布分布への吐出が完了したか否かを判定する。吐出が完了していなければ処理はS806へ戻り、吐出が完了した場合には、処理はS810に進む。S810では、主制御部11は、不図示の基板搬送装置を制御して、基板2をインクジェット装置1から搬出する。 In S809, the main control unit 11 determines whether or not ejection to the target coating distribution is complete based on the ejection control information. If ejection is not complete, the process returns to S806, and if ejection is complete, the process proceeds to S810. In S810, the main control unit 11 controls a substrate transport device (not shown) to transport the substrate 2 out of the inkjet device 1.

<物品製造方法の実施形態>
本発明の実施形態における物品製造方法は、例えば、有機EL等のディスプレイ用パネルや半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品製造方法は、基板の上に上記のインクジェット装置を用いて液体を吐出して吐出液膜を形成する工程と、吐出液膜が形成された基板を乾燥させ、乾燥膜が形成された基板を得る工程と、乾燥膜が形成された基板から物品を製造する工程とを含む。更に、かかる物品製造方法は、他の周知の工程(焼成、冷却、洗浄、酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含む。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
<Embodiment of article manufacturing method>
The article manufacturing method according to the embodiment of the present invention is suitable for manufacturing articles such as display panels such as organic EL, microdevices such as semiconductor devices, and elements having fine structures. The article manufacturing method of the present embodiment includes a step of discharging a liquid onto a substrate using the inkjet device described above to form a discharged liquid film, and drying the substrate on which the discharged liquid film is formed to form a dry film. and manufacturing an article from the substrate on which the dry film is formed. Additionally, such article manufacturing methods include other well-known steps such as baking, cooling, cleaning, oxidation, deposition, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, etc. The article manufacturing method of this embodiment is advantageous in at least one of article performance, quality, productivity, and production cost compared to conventional methods.

本明細書の開示は、少なくとも以下の液体吐出装置、液体吐出装置の制御方法、基板処理装置、および物品製造方法を含む。
(項目1)
液体を吐出する吐出素子と、
前記吐出素子を駆動するドライバと、
前記ドライバを制御する制御部と、
を備え、
前記ドライバは、所定長の時間セグメントごとに段階的に周波数が低くなるパルスパターンをもつデータセットを複数種類用意するように構成され、ここで、前記複数種類のデータセット間で、パルスパターンの周波数は互いに異なり、
前記制御部は、前記複数種類のデータセットのそれぞれをパルスパターンの最高周波数が高いものから順に前記吐出素子に供給して予備吐を行うよう前記ドライバを制御する、
ことを特徴とする液体吐出装置。
(項目2)
前記複数種類のデータセットは、
前記所定長の時間セグメントごとに段階的に周波数が低くなるパルスパターンをもつ第1データセットと、
前記所定長の時間セグメントごとに段階的に周波数が低くなるパルスパターンをもつ第2データセットであって、各時間セグメントにおいて周波数が前記第1データセットの周波数より低い、第2データセットと、
前記所定長の時間セグメントごとに段階的に周波数が低くなるパルスパターンをもつ第3データセットであって、各時間セグメントにおいて周波数が前記第2データセットの周波数より低い、第3データセットと、
を含むことを特徴とする項目1に記載の液体吐出装置。
(項目3)
前記パルスパターンは、
第1時間セグメントにおける、前記吐出素子の重度の吐出不良に対応する高周波数の第1パルス列と、
前記第1時間セグメントに続く第2時間セグメントにおける、前記吐出素子の中度の吐出不良に対応する中周波数の第2パルス列と、
前記第2時間セグメントに続く第3時間セグメントにおける、前記吐出素子の軽度の吐出不良に対応する低周波数の第3パルス列と、
を含む、ことを特徴とする項目1または2に記載の液体吐出装置。
(項目4)
前記高周波数は10kHz~50kHzの範囲内の周波数であり、前記中周波数は1kHz~10kHzの範囲内の周波数であり、前記低周波数は100Hz~1kHzの範囲内の周波数である、ことを特徴とする項目3に記載の液体吐出装置。
(項目5)
前記吐出素子は、圧電素子を含み、
前記制御部は、
前記ドライバを介して前記圧電素子に特定のパルス信号を与えて前記圧電素子を作動させ、前記圧電素子の作動に伴って発生した圧力波によって生じる前記圧電素子の歪みに応じた電気信号を検出し、
前記検出された電気信号に基づいて前記吐出素子が吐出不良であると判定される場合に、前記複数種類のデータセットを用いた予備吐を行うよう前記ドライバを制御する、
ことを特徴とする項目1から4のいずれか1項目に記載の液体吐出装置。
(項目6)
液体を吐出する吐出素子を備える液体吐出装置の制御方法であって、
所定長の時間セグメントごとに段階的に周波数が低くなるパルスパターンをもつデータセットを複数種類取得する工程と、ここで、前記複数種類のデータセット間で、パルスパターンの周波数は互いに異なり、
前記複数種類のデータセットのそれぞれをパルスパターンの最高周波数が高いものから順に前記吐出素子に供給して予備吐を行う工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
(項目7)
基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を保持して移動するステージと、
前記ステージにより保持された前記基板の上に液体を吐出する項目1から5のいずれか1項目に記載の液体吐出装置と、
を含むことを特徴とする基板処理装置。
(項目8)
項目7に記載の基板処理装置を用いて基板の上に液体を吐出する工程と、
前記液体が吐出された前記基板を加工する工程と、
を含み、前記加工された基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。
The disclosure of this specification includes at least the following liquid ejection apparatus, liquid ejection apparatus control method, substrate processing apparatus, and article manufacturing method.
(Item 1)
a discharge element that discharges liquid;
a driver that drives the ejection element;
a control unit that controls the driver;
Equipped with
The driver is configured to prepare multiple types of data sets having pulse patterns whose frequency decreases stepwise for each time segment of a predetermined length, and here, the frequency of the pulse pattern is adjusted between the multiple types of data sets. are different from each other,
The control unit controls the driver to perform preliminary ejection by supplying each of the plurality of types of data sets to the ejection element in order from the one with the highest pulse pattern frequency.
A liquid ejection device characterized by:
(Item 2)
The plurality of types of data sets are
a first data set having a pulse pattern whose frequency decreases stepwise for each time segment of the predetermined length;
a second data set having a pulse pattern whose frequency is lowered stepwise in each time segment of the predetermined length, the second data set having a frequency lower than the frequency of the first data set in each time segment;
a third data set having a pulse pattern in which the frequency decreases stepwise in each time segment of the predetermined length, the third data set having a frequency lower than the frequency of the second data set in each time segment;
The liquid ejection device according to item 1, characterized in that the liquid ejection device includes:
(Item 3)
The pulse pattern is
a high-frequency first pulse train corresponding to severe ejection failure of the ejection element in a first time segment;
a second pulse train of a medium frequency corresponding to a moderate ejection failure of the ejection element in a second time segment following the first time segment;
a low-frequency third pulse train corresponding to a mild ejection failure of the ejection element in a third time segment following the second time segment;
3. The liquid ejection device according to item 1 or 2, comprising:
(Item 4)
The high frequency is a frequency within the range of 10kHz to 50kHz, the medium frequency is a frequency within the range of 1kHz to 10kHz, and the low frequency is a frequency within the range of 100Hz to 1kHz. The liquid ejection device according to item 3.
(Item 5)
The ejection element includes a piezoelectric element,
The control unit includes:
Applying a specific pulse signal to the piezoelectric element via the driver to actuate the piezoelectric element, and detecting an electric signal corresponding to distortion of the piezoelectric element caused by a pressure wave generated with the operation of the piezoelectric element. ,
controlling the driver to perform preliminary ejection using the plurality of types of data sets when it is determined that the ejection element is defective in ejection based on the detected electrical signal;
The liquid ejection device according to any one of items 1 to 4, characterized in that:
(Item 6)
A method for controlling a liquid ejection device including an ejection element that ejects a liquid, the method comprising:
obtaining a plurality of types of data sets having pulse patterns whose frequency decreases stepwise for each time segment of a predetermined length;
performing preliminary ejection by supplying each of the plurality of types of data sets to the ejection element in order from the one with the highest pulse pattern frequency;
A control method characterized by having the following.
(Item 7)
A substrate processing apparatus that processes a substrate,
a stage that holds and moves the substrate;
The liquid ejection device according to any one of items 1 to 5, which ejects a liquid onto the substrate held by the stage;
A substrate processing apparatus comprising:
(Item 8)
a step of discharging a liquid onto the substrate using the substrate processing apparatus according to item 7;
processing the substrate onto which the liquid has been discharged;
A method for manufacturing an article, comprising: manufacturing an article from the processed substrate.

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the embodiments described above, and various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following claims are hereby appended to disclose the scope of the invention.

1:インクジェット装置(基板処理装置)、2:基板、3:基板ステージ、5:吐出ヘッド(液体吐出装置)、9:アライメントスコープ、10:高さセンサ、11:主制御部、19:ノズル(吐出素子) 1: Inkjet device (substrate processing device), 2: Substrate, 3: Substrate stage, 5: Ejection head (liquid ejection device), 9: Alignment scope, 10: Height sensor, 11: Main control unit, 19: Nozzle ( discharge element)

Claims (8)

液体を吐出する吐出素子と、
前記吐出素子を駆動するドライバと、
前記ドライバを制御する制御部と、
を備え、
前記ドライバは、所定長の時間セグメントごとに段階的に周波数が低くなるパルスパターンをもつデータセットを複数種類用意するように構成され、ここで、前記複数種類のデータセット間で、パルスパターンの周波数は互いに異なり、
前記制御部は、前記複数種類のデータセットのそれぞれをパルスパターンの最高周波数が高いものから順に前記吐出素子に供給して予備吐を行うよう前記ドライバを制御する、
ことを特徴とする液体吐出装置。
a discharge element that discharges liquid;
a driver that drives the ejection element;
a control unit that controls the driver;
Equipped with
The driver is configured to prepare multiple types of data sets having pulse patterns whose frequency decreases stepwise for each time segment of a predetermined length, and here, the frequency of the pulse pattern is adjusted between the multiple types of data sets. are different from each other,
The control unit controls the driver to perform preliminary ejection by supplying each of the plurality of types of data sets to the ejection element in order from the one with the highest pulse pattern frequency.
A liquid ejection device characterized by:
前記複数種類のデータセットは、
前記所定長の時間セグメントごとに段階的に周波数が低くなるパルスパターンをもつ第1データセットと、
前記所定長の時間セグメントごとに段階的に周波数が低くなるパルスパターンをもつ第2データセットであって、各時間セグメントにおいて周波数が前記第1データセットの周波数より低い、第2データセットと、
前記所定長の時間セグメントごとに段階的に周波数が低くなるパルスパターンをもつ第3データセットであって、各時間セグメントにおいて周波数が前記第2データセットの周波数より低い、第3データセットと、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。
The plurality of types of data sets are
a first data set having a pulse pattern whose frequency decreases stepwise for each time segment of the predetermined length;
a second data set having a pulse pattern whose frequency is lowered stepwise in each time segment of the predetermined length, the second data set having a frequency lower than the frequency of the first data set in each time segment;
a third data set having a pulse pattern in which the frequency decreases stepwise in each time segment of the predetermined length, the third data set having a frequency lower than the frequency of the second data set in each time segment;
The liquid ejection device according to claim 1, characterized in that the liquid ejection device includes:
前記パルスパターンは、
第1時間セグメントにおける、前記吐出素子の重度の吐出不良に対応する高周波数の第1パルス列と、
前記第1時間セグメントに続く第2時間セグメントにおける、前記吐出素子の中度の吐出不良に対応する中周波数の第2パルス列と、
前記第2時間セグメントに続く第3時間セグメントにおける、前記吐出素子の軽度の吐出不良に対応する低周波数の第3パルス列と、
を含む、ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。
The pulse pattern is
a high-frequency first pulse train corresponding to severe ejection failure of the ejection element in a first time segment;
a second pulse train of a medium frequency corresponding to a moderate ejection failure of the ejection element in a second time segment following the first time segment;
a low-frequency third pulse train corresponding to a mild ejection failure of the ejection element in a third time segment following the second time segment;
The liquid ejection device according to claim 1, further comprising:
前記高周波数は10kHz~50kHzの範囲内の周波数であり、前記中周波数は1kHz~10kHzの範囲内の周波数であり、前記低周波数は100Hz~1kHzの範囲内の周波数である、ことを特徴とする請求項3に記載の液体吐出装置。 The high frequency is a frequency within the range of 10kHz to 50kHz, the medium frequency is a frequency within the range of 1kHz to 10kHz, and the low frequency is a frequency within the range of 100Hz to 1kHz. The liquid ejection device according to claim 3. 前記吐出素子は、圧電素子を含み、
前記制御部は、
前記ドライバを介して前記圧電素子に特定のパルス信号を与えて前記圧電素子を作動させ、前記圧電素子の作動に伴って発生した圧力波によって生じる前記圧電素子の歪みに応じた電気信号を検出し、
前記検出された電気信号に基づいて前記吐出素子が吐出不良であると判定される場合に、前記複数種類のデータセットを用いた予備吐を行うよう前記ドライバを制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の液体吐出装置。
The ejection element includes a piezoelectric element,
The control unit includes:
Applying a specific pulse signal to the piezoelectric element via the driver to actuate the piezoelectric element, and detecting an electric signal corresponding to distortion of the piezoelectric element caused by a pressure wave generated with the operation of the piezoelectric element. ,
controlling the driver to perform preliminary ejection using the plurality of types of data sets when it is determined that the ejection element is defective in ejection based on the detected electrical signal;
The liquid ejection device according to claim 1, characterized in that:
液体を吐出する吐出素子を備える液体吐出装置の制御方法であって、
所定長の時間セグメントごとに段階的に周波数が低くなるパルスパターンをもつデータセットを複数種類取得する工程と、ここで、前記複数種類のデータセット間で、パルスパターンの周波数は互いに異なり、
前記複数種類のデータセットのそれぞれをパルスパターンの最高周波数が高いものから順に前記吐出素子に供給して予備吐を行う工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
A method for controlling a liquid ejection device including an ejection element that ejects a liquid, the method comprising:
obtaining a plurality of types of data sets having pulse patterns whose frequency decreases stepwise for each time segment of a predetermined length;
performing preliminary ejection by supplying each of the plurality of types of data sets to the ejection element in order from the one with the highest pulse pattern frequency;
A control method characterized by having the following.
基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板を保持して移動するステージと、
前記ステージにより保持された前記基板の上に液体を吐出する請求項1から5のいずれか1項に記載の液体吐出装置と、
を含むことを特徴とする基板処理装置。
A substrate processing apparatus that processes a substrate,
a stage that holds and moves the substrate;
The liquid ejection device according to any one of claims 1 to 5, which ejects a liquid onto the substrate held by the stage;
A substrate processing apparatus comprising:
請求項7に記載の基板処理装置を用いて基板の上に液体を吐出する工程と、
前記液体が吐出された前記基板を加工する工程と、
を含み、前記加工された基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。
A step of discharging a liquid onto the substrate using the substrate processing apparatus according to claim 7;
processing the substrate onto which the liquid has been discharged;
A method for manufacturing an article, comprising: manufacturing an article from the processed substrate.
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