KR100967566B1 - 액적 토출 헤드의 구동 방법, 액적 토출 장치 및 전기 광학장치 - Google Patents

액적 토출 헤드의 구동 방법, 액적 토출 장치 및 전기 광학장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액적(液滴)을 토출하여 형성하는 막 패턴의 막 두께 균일성을 향상시킨 액적 토출 헤드의 구동 방법, 액적 토출 장치, 및 전기 광학 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
복수의 노즐 각각에 대해서 토출되는 액적의 중량에 따른 「1」∼「4」의 랭크를 대응시켰다. 또한, 토출되는 액적의 실제 중량이 미리 규정한 소정의 기준 중량이 되도록, 각 랭크의 노즐에 대응하는 구동 파형 신호(COM)(제 1 구동 파형 신호(COMA), 제 2 구동 파형 신호(COMB), 제 3 구동 파형 신호(COMC), 제 4 구동 파형 신호(COMD))를 생성했다. 그리고, 묘화 데이터에 의거하여 선택되는 각 압전 소자에, 노즐의 랭크에 대응하는 구동 파형 신호(COM)를 공급하여, 선택된 노즐로부터 기준 중량의 액적을 토출시켰다.
묘화 데이터, 코먼 선택 제어 신호, 액적 토출 헤드, 압전 소자

Description

액적 토출 헤드의 구동 방법, 액적 토출 장치 및 전기 광학 장치{DROPLET EJECTION HEAD DRIVE METHOD, DROPLET EJECTION DEVICE AND ELECTROOPTIC APPARATUS}
본 발명은 액적(液滴) 토출 헤드의 구동 방법, 액적 토출 장치 및 전기 광학 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 액정 디스플레이는 다수의 화소를 가진 컬러 필터 기판을 탑재하고 있다. 컬러 필터 기판의 각 화소는 광원으로부터의 광을 받아 특정 파장의 광을 투과시켜서, 액정 디스플레이에 풀 컬러의 화상을 표시시킨다. 컬러 필터의 제조 공정에서는, 생산성의 향상이나 생산 비용의 저감을 도모하기 위해서, 액적 토출 헤드를 이용한 잉크젯법이 채용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1).
액적 토출 헤드는 액상체를 저장하는 복수의 캐비티와, 그 캐비티에 연통하여 일방향으로 배열된 복수의 노즐과, 각 캐비티 내의 액상체를 가압하는 복수의 액추에이터(예를 들면, 피에조 소자나 저항 가열 소자 등)를 갖는다. 액적 토출 헤드는 묘화(描畵) 데이터에 의거하여 선택된 액추에이터에 공통되는 구동 파형 신호를 입력하고, 각 액추에이터에 대응하는 노즐로부터 액상체의 액적을 토출시킨 다. 잉크젯법은 필터 재료를 액적 토출 헤드에 공급하고, 필터 재료의 액적을 컬러 필터 기판을 향해서 토출시켜서, 기판 위에 착탄(着彈)된 액적을 건조시킴으로써 화소를 형성시킨다.
잉크젯법은 묘화 대상의 고정채화(高精彩化)에 따라서, 계조(階調) 표현이 우수한 묘화가 요망되고 있다. 특허문헌 2는 잉크의 토출량에 대응한 복수의 구동 전압 파형을 생성하는 공통 파형 발생 수단을 설치하고, 공통 파형 발생 수단이 생성한 구동 전압 파형 중 어느 하나를 계조 데이터 신호에 의해 선택시켜서 액추에이터에 공급한다. 이것에 의하면, 다른 구동 전압 파형에 의해 액적의 사이즈를 변경시킬 수 있어, 노즐의 내경(內徑)이나 노즐의 형성 피치 등에 설계 변경을 가하지 않고 우수한 계조 표현이 가능하게 된다.
[특허문헌 1] 일본국 특허공개 평 8-146214호 공보
[특허문헌 2] 일본국 특허공개 평 9-11457호 공보
상기 잉크젯법은 컬러 필터 기판과 액적 토출 헤드를 소정의 주사(走査) 방향으로 상대 이동시켜서, 각 액추에이터에 상기 구동 전압 파형을 소정의 토출 주파수로 입력한다. 이에 따라, 배열된 노즐분의 액적이 소정의 토출 주파수로 순차적으로 토출되어, 액상체의 패턴이 컬러 필터 기판의 주사 방향을 따라 순차적으로 묘화된다.
그러나, 배열된 노즐의 열(列) 내에서 액적의 중량에 편차가 생기면, 중량이 큰 액적, 또는, 중량이 작은 액적이 컬러 필터 기판의 주사 방향을 따라 연속된다. 이 결과, 막 두께의 단차가 컬러 필터 기판의 주사 방향을 따라서 형성되어, 액정 디스플레이의 표시 화질을 현저히 저하시킨다.
그래서, 액적의 중량을 노즐마다 교정시킬 수 있으면, 막 두께의 균일성을 향상시킬 수 있고, 나아가서는, 액정 디스플레이의 표시 화질을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은 액적을 토출하여 형성하는 막 패턴의 막 두께 균일성을 향상시킨 액적 토출 헤드의 구동 방법, 액적 토출 장치, 및 전기 광학 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 액적 토출 헤드의 구동 방법은, 복수 노즐의 각각에 대해서 토출되는 액적의 중량에 따른 랭크를 대응시키는 랭크 설정 공정과, 상기 노즐의 액추에이터를 구동하여 상기 액적의 중량을 미리 규정한 소정 중량으로 교정(較正)하는 구동 파형을 상기 랭크마다 생성하는 구동 파형 생성 공정과, 묘화 데이터에 의거하여 선택되는 상기 노즐의 액추에이터에 상기 선택되는 노즐의 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 공급하여, 선택되는 상기 노즐로부터 대상물을 향하여 상기 소정 중량의 액적을 토출시키는 액적 토출 공정을 구비했다.
본 발명의 액적 토출 헤드의 구동 방법에 의하면, 묘화 데이터에 의거하여 선택되는 노즐은, 설정된 랭크에 대응하는 구동 파형을 받아, 미리 규정된 소정 중량의 액적을 토출시킨다. 따라서, 복수 노즐 각각은 랭크마다 생성되는 구동 파형에 의해, 토출되는 액적의 중량을 소정 중량으로 규격화시킨다. 이 결과, 액적의 중량이 노즐마다 교정되기 때문에, 액적으로 이루어지는 박막의 막 두께 균일성을 향상시킬 수 있다.
이 액적 토출 헤드의 구동 방법으로서, 상기 액적 토출 공정은 모든 상기 노즐에 대해서 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 대응시키고, 모든 상기 노즐에 대해서 상기 액적의 토출·비토출을 설정하는 구성이라도 좋다.
이 액적 토출 헤드의 구동 방법에 의하면, 액적의 토출·비토출에 상관없이, 모든 노즐에 대해서, 랭크에 대응하는 구동 파형이 대응된다. 따라서, 묘화 데이터에 의거하여 선택되는 노즐이 보다 확실하게 대응하는 구동 파형에 의해 구동된다.
이 액적 토출 헤드의 구동 방법으로서, 상기 액적 토출 공정은 모든 상기 노즐에 대해서 상기 액적의 토출·비토출을 설정할 때마다, 모든 상기 노즐에 대해서 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 대응시키는 구성이라도 좋다.
이 액적 토출 헤드의 구동 방법에 의하면, 액적의 토출 동작을 설정할 때마다, 각 노즐에 대해서 구동 파형이 대응된다. 따라서, 액적을 토출하는 모든 노즐이 보다 확실하게 대응하는 구동 파형에 의해 구동된다.
이 액적 토출 헤드의 구동 방법으로서, 상기 액적 토출 공정은 모든 상기 노즐에 대해서 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 대응시킨 후, 모든 상기 노즐에 대해서 상기 액적의 토출·비토출의 설정을 반복하는 구성이라도 좋다.
이 액적 토출 헤드의 구동 방법에 의하면, 액적의 토출·비토출에 상관없이, 모든 노즐에 대해서 구동 파형을 1회만 대응시키고, 그 후, 액적의 토출 동작을 반복시킬 수 있다. 따라서, 단일 노즐에 대해서 공통되는 구동 파형을 계속 대응시킬 수 있어, 액적을 토출하는 모든 노즐이 보다 확실하게 대응하는 구동 파형에 의해 구동된다.
본 발명의 액적 토출 장치는, 액적 토출 헤드에 설치된 복수 액추에이터의 각각에 대응하는 노즐로부터 액적을 토출시키는 액적 토출 장치로서, 묘화 데이터에 의거하여 상기 복수 노즐 각각에 대해서 상기 액적의 토출·비토출을 대응시킨 출력 제어 신호를 생성하는 출력 제어 신호 생성 수단과, 상기 복수 노즐 각각에 대해서 상기 액적의 중량에 따라 설정되는 랭크를 대응시킨 정보를 기억하는 기억 수단과, 상기 랭크에 대응되어 상기 액적의 중량을 미리 규정한 소정 중량으로 교정하는 구동 파형을 상기 랭크마다 생성하는 구동 파형 생성 수단과, 상기 기억 수단이 기억하는 상기 정보를 이용하여 상기 복수 노즐의 각각에 대해서 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 대응시킨 코먼(common) 선택 제어 신호를 생성하는 코 먼 선택 제어 신호 생성 수단과, 상기 코먼 선택 제어 신호와 상기 출력 제어 신호에 의거하여, 상기 액적을 토출시키는 상기 노즐의 상기 액추에이터에 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 출력하는 출력 수단을 구비했다.
본 발명의 액적 토출 장치에 의하면, 묘화 데이터에 의거하여 선택되는 노즐은 설정된 랭크에 대응하는 구동 파형을 받아, 미리 규정된 소정 중량의 액적을 토출시킨다. 따라서, 복수 노즐 각각은 랭크마다 구동 파형에 의해, 토출되는 액적의 중량이 소정 중량으로 규격화된다. 이 결과, 액적의 중량이 노즐마다 교정되기 때문에, 액적으로 이루어지는 박막의 막 두께 균일성을 향상시킬 수 있다.
이 액적 토출 장치로서, 상기 코먼 선택 제어 신호 생성 수단은 상기 출력 제어 신호와 동기(同期)한 상기 코먼 선택 제어 신호를 생성하고, 상기 출력 수단은 상기 출력 제어 신호와, 상기 출력 제어 신호와 동기한 상기 코먼 선택 제어 신호에 의거하여, 상기 액적을 토출시키는 상기 노즐의 상기 액추에이터에 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 출력하는 구성이라도 좋다.
이 액적 토출 장치에 의하면, 액적의 토출 동작을 실행할 때마다, 각 노즐에 대해서 구동 파형이 대응된다. 따라서, 액적을 토출하는 모든 노즐이 보다 확실하게 대응하는 구동 파형에 의해 구동된다.
이 액적 토출 장치로서, 상기 코먼 선택 제어 신호 생성 수단은 상기 출력 제어 신호에 선행하여 상기 코먼 선택 제어 신호를 생성하고, 상기 출력 수단은 상기 출력 제어 신호를 받을 때마다, 상기 선행하여 생성된 코먼 선택 제어 신호를 이용하여, 상기 액적을 토출시키는 상기 노즐의 상기 액추에이터에 대해서 상기 랭 크에 대응하는 상기 구동 파형을 출력하는 구성이라도 좋다.
이 액적 토출 헤드의 구동 방법에 의하면, 모든 노즐에 대해서 구동 파형을 1회만 대응시키고, 그 후, 액적의 토출 동작을 반복시킬 수 있다. 따라서, 단일 노즐에 대해서 공통되는 구동 파형을 계속해서 대응시킬 수 있어, 모든 노즐이 보다 확실하게 대응하는 구동 파형에 의해 구동된다.
이 액적 토출 장치로서, 상기 액적의 중량을 계측하는 액적 중량 장치를 구비하는 구성이라도 좋다.
이 액적 토출 장치에 의하면, 액적의 중량을 계측시킬 수 있어, 별도의 외부 장치로 액적의 중량을 계측시키는 경우와 비교하여, 보다 정확한 중량을 얻을 수 있다. 나아가서는, 액적의 중량을 보다 정확하게 규격화시킬 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치는, 기판에 토출된 액적을 건조시켜서 형성한 박막을 갖는 전기 광학 장치로서, 상기 박막은 상기의 액적 토출 장치에 의해 형성되었다.
본 발명의 전기 광학 장치에 의하면, 각종 박막의 막 두께 균일성을 향상시킬 수 있다. 나아가서는, 전기 광학 장치의 광학 특성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 구체화한 일실시예를 도 1∼도 18을 따라서 설명한다. 우선, 전기 광학 장치로서의 액정 표시 장치(1)에 관하여 설명한다. 도 1은 액정 표시 장치의 전체를 나타낸 사시도이고, 도 2는 액정 표시 장치에 구비된 컬러 필터 기판을 나타낸 사시도이다.
도 1에서, 액정 표시 장치(1)는 백라이트(2)와 액정 패널(3)을 갖는다. 백라이트(2)는 광원(4)으로부터 출사된 광을 액정 패널(3)의 전체면에 조사(照射)시킨다. 액정 패널(3)은 소자 기판(5)과 컬러 필터 기판(6)을 가지며, 이들 소자 기판(5)과 컬러 필터 기판(6)이 사각 프레임 형상의 밀봉재(7)에 의해 접합되고, 그 간극에 액정(LC)을 봉입한다. 액정(LC)은 백라이트(2)로부터의 광을 변조하여 원하는 화상을 컬러 필터 기판(6)의 상면에 표시시킨다.
도 2에서, 컬러 필터 기판(6)의 상면(도 1의 하면 : 소자 기판(5)과 서로 대향하는 측면)에는, 격자 형상의 차광층(8)과, 그 차광층(8)에 의해 둘러싸인 다수의 공간(화소(9))이 형성되어 있다. 차광층(8)은 크롬이나 카본 블랙 등의 차광성 재료를 포함하는 수지로 형성되어, 액정(LC)의 투과된 광을 차광한다. 각 화소(9) 내에는, 특정 파장의 광을 투과하는 박막으로서의 컬러 필터(CF)가 형성되어 있다. 컬러 필터(CF)는, 예를 들면, 적색의 광을 투과하는 적색 필터(CFR)와, 녹색의 광을 투과하는 녹색 필터(CFG)와, 청색의 광을 투과하는 청색 필터(CFB)를 갖는다. 컬러 필터(CF)는 본 발명의 액적 토출 장치를 이용하여 형성되어 있다. 즉, 컬러 필터(CF)는 각 필터 재료의 액적을 대응하는 화소(9) 내에 토출하여, 각 화소(9) 내에 착탄된 액적을 건조함으로써 형성되어 있다.
여기서, 컬러 필터 기판(6)의 상면(도 1의 하면)을 토출면(6a)이라고 한다.
다음에, 상기 컬러 필터(CF)를 형성하기 위한 액적 토출 장치에 관하여 설명한다. 도 3은 액적 토출 장치를 나타낸 전체 사시도이다.
도 3에서, 액적 토출 장치(10)는 직방체형 형상으로 형성된 베이스(11)를 갖 는다. 베이스(11)의 상면에는, 그 길이 방향(Y방향)을 따라 연장되는 한 쌍의 안내홈(12)이 형성되고, 한 쌍의 안내홈(12)에는, 기판 스테이지(13)가 부착되어 있다. 기판 스테이지(13)는 베이스(11)에 설치된 스테이지 모터의 출력축에 연결되어 있다. 기판 스테이지(13)는 토출면(6a)을 상측으로 한 상태에서 컬러 필터 기판(6)을 탑재 배치하고, 그 컬러 필터 기판(6)을 위치 결정하여 고정한다. 기판 스테이지(13)는 스테이지 모터가 정회전 또는 역회전할 때, 안내홈(12)을 따라 소정 속도로 주사되어, 컬러 필터 기판(6)을 Y방향을 따라 주사시킨다.
베이스(11)의 상측에는, 문형(門型)으로 형성된 가이드 부재(14)가 Y방향과 직교하는 X방향을 따라 가설(架設)되어 있다. 가이드 부재(14)의 상측에는, 잉크 탱크(15)가 배열 설치되어 있다. 잉크 탱크(15)는 필터 재료를 포함하는 액상체(필터용 잉크(Ik))를 저장하고, 필터용 잉크(Ik)를 소정 압력으로 도출한다.
가이드 부재(14)에는, X방향으로 연장되는 상하 한 쌍의 가이드 레일(16)이 형성되고, 상하 한 쌍의 가이드 레일(16)에는, 캐리지(17)가 부착되어 있다. 캐리지(17)는 가이드 부재(14)에 설치된 캐리지 모터의 출력축에 연결되어 있다. 캐리지(17)의 하측에는, X방향으로 배열된 복수의 액적 토출 헤드(18)(이하 간단히, 토출 헤드(18)라고 함.)가 탑재되어 있다. 캐리지(17)는 캐리지 모터가 정회전 또는 역회전할 때, 가이드 레일(16)을 따라 주사되어, 각 토출 헤드(18)를 X방향을 따라서 주사시킨다.
도 4는 토출 헤드(18)를 하측(기판 스테이지(13))에서 본 도면이고, 도 5는 도 4의 A-A선 단면도이다.
도 4에서, 토출 헤드(18)의 상측(도 3에서의 하측)에는, 노즐 플레이트(19)가 구비되어 있다. 노즐 플레이트(19)의 상면(도 3에서의 하면)에는, 컬러 필터 기판(6)과 평행한 노즐 형성면(19a)이 형성되고, 그 노즐 형성면(19a)에는, 노즐 형성면(19a)의 법선(法線) 방향으로 관통하는 180개의 관통 구멍(노즐(N))이 X방향을 따라 등간격으로 배열되어 있다. 토출 헤드(18)의 하측(도 3에서의 상측)에는, 헤드 기판(20)이 설치되고, 그 헤드 기판(20)의 일측단에는, 입력 단자(20a)가 설치되어 있다. 입력 단자(20a)에는, 토출 헤드(18)를 구동하기 위한 각종 신호가 입력된다.
도 5에서, 각 노즐(N)의 상측에는, 각각 잉크 탱크(15)에 연통하는 캐비티(21)가 형성되어 있다. 각 캐비티(21)는 각각 잉크 탱크(15)가 도출된 필터용 잉크(Ik)를 저장하여 대응하는 노즐(N)에 공급한다. 각 캐비티(21)의 상측에는, 상하 방향으로 진동 가능한 진동판(22)이 부착되어, 대응하는 캐비티(21)의 용적을 확대 및 축소 가능하게 한다. 진동판(22)의 상측에는, 각각 액추에이터로서의 압전 소자(PZ)가 배열 설치되어 있다. 각 압전 소자(PZ)는 각각 압전 소자(PZ)를 구동하기 위한 신호(구동 파형 신호(COM))가 입력될 때, 상하 방향으로 수축 및 신장하여 대응하는 진동판(22)을 진동시킨다.
각 캐비티(21)는 각각 대응하는 진동판(22)이 진동할 때, 대응하는 노즐(N)의 메니스커스를 상하 방향으로 진동시켜서, 구동 파형 신호(COM)(구동 전압)에 따른 소정 중량의 필터용 잉크(Ik)를 대응하는 노즐(N)로부터 액적(D)으로서 토출시킨다. 토출된 액적(D)은 컬러 필터 기판(6)의 대략 법선을 따라서 비행하여, 노 즐(N)과 서로 대향하는 토출면(6a) 위의 위치에 착탄된다.
도 4에서, 베이스(11)의 좌측에는, 액적 중량 장치(23)가 배열 설치되어 있다. 액적 중량 장치(23)는 액적(D)의 중량(실제 중량(Iw))을 노즐(N)마다 계측하는 것으로서, 공지의 중량 계측 장치를 사용할 수 있다. 액적 중량 장치(23)에는, 예를 들면, 토출된 액적(D)을 받침 접시로 받아서 액적(D)을 칭량하는 전자 저울을 사용할 수 있다. 또한, 액적 중량 장치(23)에는, 전극을 가진 압전 진동자를 이용하여, 그 전극을 향해서 액적(D)을 토출시키고, 액적(D)의 착탄에 의해 변화되는 압전 진동자의 공진 주파수에 의거하여 액적(D)의 실제 중량(Iw)을 검출하는 것을 사용할 수 있다.
여기서, 열(列) 내의 모든 노즐(N)로부터 토출된 각 액적(D)의 실제 중량(Iw)의 평균값을, 평균 실제 중량(Iwcen)이라고 한다. 또한, 평균 실제 중량(Iwcen)은 토출된 액적(D) 중에서 최대가 되는 실제 중량(Iw)을 Iwmax라고 하고, 최소가 되는 실제 중량(Iw)을 Iwmin이라고 할 때에, Iwcen= (Iwmax+Iwmin)/2에 의해 규정된다. 평균 실제 중량(Iwcen)은, 캐리지(17)에 탑재된 복수의 토출 헤드(18) 각각에 대해서 규정된다.
다음에, 상기 액적 토출 장치(10)의 전기적 구성을 도 6∼도 18을 따라서 설명한다.
도 6은 액적 토출 장치(10)의 전기적 구성을 나타낸 블록 회로도이다.
도 6에서, 제어 장치(30)는 액적 토출 장치(10)에 각종 처리 동작을 실행시키는 것이다. 제어 장치(30)는 외부 I/F(31)와, CPU 등으로 이루어지는 제어 부(32)와, DRAM 및 SRAM으로 이루어져 각종 데이터를 저장하는 기억 수단으로서의 RAM(33)과, 각종 제어 프로그램을 저장하는 ROM(34)을 갖는다. 또한, 제어 장치(30)는 클록 신호를 생성하는 발진 회로(35)와, 구동 파형 신호(COM)를 생성하는 구동 파형 생성 수단으로서의 구동 파형 생성 회로(36)와, 액적 중량 장치(23)를 구동하기 위한 중량 장치 구동 회로(37)와, 기판 스테이지(13)나 캐리지(17)를 주사하기 위한 모터 구동 회로(38)와, 각종 신호를 송신하는 내부 I/F(39)를 갖는다. 제어 장치(30)는 외부 I/F(31)를 통하여 입출력 장치(40)에 접속되어 있다. 또한, 제어 장치(30)는 내부 I/F(39)를 통하여 기판 스테이지(13), 캐리지(17), 액적 중량 장치(23), 및 토출 헤드(18)의 각각에 대응하는 복수의 헤드 구동 회로(41)에 접속되어 있다.
입출력 장치(40)는, 예를 들면, CPU, RAM, ROM, 하드디스크, 액정 디스플레이 등을 가진 외부 컴퓨터이다. 입출력 장치(40)는 ROM 또는 하드디스크에 기억된 제어 프로그램을 따라서 액적 토출 장치(10)를 구동시키기 위한 각종 제어 신호를 외부 I/F(31)에 출력한다. 외부 I/F(31)는 입출력 장치(40)로부터 묘화 데이터(Ip), 기준 구동 전압 데이터(Iv) 및 헤드 데이터(Ih)를 수신한다.
여기서, 묘화 데이터(Ip)란, 컬러 필터(CF)의 위치나 막 두께에 관한 정보, 액적(D)의 토출 위치에 관한 정보, 기판 스테이지(13)의 주사 속도에 관한 정보 등, 토출면(6a)의 각 화소(9)에 액적(D)을 토출시키기 위한 각종 데이터이다.
기준 구동 전압 데이터(Iv)란, 평균 실제 중량(Iwcen)을 미리 규정된 소정 중량(기준 중량)으로 교정하기 위한 구동 전압(기준 구동 전압(Vh0))에 관한 데이 터이다. 기준 구동 전압 데이터(Iv)는 각 토출 헤드(18)의 평균 실제 중량(Iwcen)이 다르기 때문에, 토출 헤드(18)마다 규정된다. 즉, 기준 구동 전압 데이터(Iv)란, 각 토출 헤드(18)의 평균 실제 중량(Iwcen)을 공통되는 기준 중량으로 교정하기 위한 데이터이다.
헤드 데이터(Ih)란, 노즐(N)(압전 소자(PZ)) 각각을 4종류의 「랭크」로 분류한 데이터로서, 노즐(N) 각각에 대해서 액적(D)의 중량에 의거하는 랭크를 대응시킨 데이터이다. 헤드 데이터(Ih)에서는, 예를 들면, 도 7에 나타낸 바와 같이, 토출된 액적(D)의 실제 중량(Iw)이 Iwcen×1.02>Iw≥Iwcen×1.01을 만족시키는 노즐(N)에 대해서, 랭크 「1」이 설정되어 있다. 또한, 토출된 액적(D)의 실제 중량(Iw)이 Iwcen×1.01>Iw≥Iwcen을 만족시키는 노즐(N)에 대해서, 랭크 「2」가 설정되고, 토출된 액적(D)의 실제 중량(Iw)이 Iwcen>Iw≥Iwcen×0.99를 만족시키는 노즐(N)에 대해서, 랭크 「3」이 설정되어 있다. 또한, 토출된 액적(D)의 실제 중량(Iw)이 Iwcen×0.99>Iw≥Iwcen×0.98을 만족시키는 노즐(N)에 대해서, 랭크 「4」로 설정되어 있다.
도 6에서, RAM(33)은 수신 버퍼(33a), 중간 버퍼(33b), 출력 버퍼(33c)로서 이용된다.
ROM(34)은 제어부(32)가 실행하는 각종 제어 루틴과, 그 제어 루틴을 실행하기 위한 각종 데이터를 저장한다. ROM(34)은, 예를 들면, 각 도트에 계조를 대응시키기 위한 계조 데이터와, 그 때마다의 각 노즐(N)에 랭크에 따른 구동 파형 신호(COM)를 대응시키기 위한 랭크 데이터를 저장한다.
계조 데이터란, 1개의 도트를 복수의 액적(D)에 의해 형성시켜서, 액적(D)을 토출할지의 여부(즉, 토출·비토출)라는 2계조에 의해 의사적(擬似的)으로 다계조를 표현시키기 위한 데이터이다. 랭크 데이터란, 도 7에 나타낸 바와 같이, 각 랭크(「1」∼「4」)를 각각 4종류의 다른 구동 파형 신호(COM)(제 1 구동 파형 신호(COMA), 제 2 구동 파형 신호(COMB), 제 3 구동 파형 신호(COMC), 제 4 구동 파형 신호(COMD)) 중 어느 하나에 대응시키기 위한 데이터이다. 즉, 랭크 데이터란, 모든 노즐(N) 각각에 대해서 랭크에 따른 구동 파형 신호(COM)를 대응시키기 위한 데이터이다.
도 6에서, 발진 회로(35)는 각종 데이터나 각종 구동 신호를 동기시키기 위한 클록 신호를 생성한다. 발진 회로(35)는, 예를 들면, 각종 데이터의 시리얼 전송시에 이용되는 전송 클록(SCLK)을 생성한다. 발진 회로(35)는 시리얼 전송된 각종 데이터의 패러렐 변환시에 이용되는 래치 신호(패턴 데이터용 래치 신호(LATA)나 코먼 선택 데이터용 래치 신호(LATB))를 생성한다. 또한, 발진 회로(35)는 액적(D)의 토출 타이밍을 규정하기 위한 스테이트 전환 신호(CHA)를 생성한다.
구동 파형 생성 회로(36)는 파형 메모리(36a), 래치 회로(36b), D/A 변환기(36c), 증폭기(36d)를 갖는다. 파형 메모리(36a)는 각 구동 파형 신호(COM)를 생성하기 위한 파형 데이터를 소정의 어드레스에 대응시켜서 저장한다. 래치 회로(36b)는 제어부(32)가 파형 메모리로부터 판독한 파형 데이터를 소정의 클록 신호로 래치한다. D/A 변환기(36c)는 래치 회로(36b)가 래치된 파형 데이터를 아날로그 신호로 변환하고, 증폭기(36d)는 D/A 변환기(36c)가 변환된 아날로그 신호를 증폭하여 구동 파형 신호(COM)를 동시에 생성한다.
제어부(32)는 입출력 장치(40)가 기준 구동 전압 데이터(Iv)를 입력할 때, 구동 파형 생성 회로(36)를 통해서, 기준 구동 전압 데이터(Iv)를 참조하여 파형 메모리(36a)의 파형 데이터를 판독한다. 그리고, 제어부(32)는 구동 파형 생성 회로(36)를 통하여, 토출 주파수에 동기한 4종류의 구동 파형 신호(COM)(제 1 구동 파형 신호(COMA), 제 2 구동 파형 신호(COMB), 제 3 구동 파형 신호(COMC), 제 4 구동 파형 신호(COMD))를 생성시킨다.
제어부(32)는 구동 파형 생성 회로(36)를 통하여, 제 1∼제 4 구동 파형 신호(COMA, COMB, COMC, COMD)를 각각 랭크 「1」∼「4」에 따른 다른 구동 전압으로 이루어지는 신호로서 생성시킨다. 예를 들면, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 제어부(32)는 제 1 구동 파형 신호(COMA)를 랭크「1」의 노즐(N)에 따른 구동 전압(제 1 구동 전압(Vha))으로 이루어지는 신호로서 생성시킨다. 제 1 구동 전압(Vha)은 기준 구동 전압(Vh0)보다도 낮은 레벨의 전압(예를 들면, Vha=Vh0×0.985)이다. 이에 따라, 랭크「1」의 노즐(N)은 대응하는 압전 소자(PZ)에 제 1 구동 파형 신호(COMA)가 입력될 때, 제 1 구동 전압(Vha)만큼, 대응하는 압전 소자(PZ)의 구동량(신축량)을 작게 하여 액적(D)의 실제 중량(Iw)을 교정하고, 그 액적(D)의 실제 중량(Iw)을 평균 실제 중량(Iwcen)(기준 중량)으로 한다.
마찬가지로, 제어부(32)는 구동 파형 생성 회로(36)를 통하여, 제 2 구동 파형 신호(COMB), 제 3 구동 파형 신호(COMC), 제 4 구동 파형 신호(COMD)를 각각 랭크「2」, 랭크「3」, 랭크「4」에 따른 구동 전압(제 2 구동 전압(Vhb), 제 3 구동 전압(Vhc), 제 4 구동 전압(Vhd))으로 이루어지는 신호로서 생성시킨다. 제 2 구동 전압(Vhb), 제 3 구동 전압(Vhc), 제 4 구동 전압(Vhd)은 각각 Vhb=Vh0×0.995, Vhc=Vh0×1.005, Vhd=Vh0×1.015이다. 랭크「2」, 랭크「3」, 랭크「4」의 노즐(N)은 각각 대응하는 압전 소자(PZ)에 제 2 구동 파형 신호(COMB), 제 3 구동 파형 신호(COMC), 제 4 구동 파형 신호(COMD)가 입력될 때, 랭크에 따른 구동 전압에 의해 액적(D)의 실제 중량(Iw)을 교정하고, 그 액적(D)의 실제 중량(Iw)을 기준 중량으로 한다.
이에 따라, 모든 노즐(N)(압전 소자(PZ))은 각각 랭크에 대응하는 구동 파형 신호(COM)가 입력될 때, 각 액적(D)의 실제 중량(Iw)을 각각 공통되는 기준 중량으로 규격화시킬 수 있다.
도 6에서, 제어부(32)는 중량 장치 구동 회로(37)에 대응하는 구동 제어 신호를 출력한다. 중량 장치 구동 회로(37)는 제어부(32)로부터의 구동 제어 신호에 응답하여, 내부 I/F(39)를 통하여 액적 중량 장치(23)를 구동시킨다.
제어부(32)는 모터 구동 회로(38)에 대응하는 구동 제어 신호를 출력한다. 모터 구동 회로(38)는 제어부(32)로부터의 구동 제어 신호에 응답하여, 내부 I/F(39)를 통하여 기판 스테이지(13), 캐리지(17)를 주사시킨다.
제어부(32)는 외부 I/F(31)가 수신한 묘화 데이터(Ip)를 수신 버퍼(33a)에 일시적으로 저장시킨다. 제어부(32)는 묘화 데이터(Ip)를 중간 코드로 변환하여 중간 코드 데이터로서 중간 버퍼(33b)에 저장시킨다. 제어부(32)는 중간 버퍼(33b)로부터 중간 코드 데이터를 판독하여, ROM(34) 내의 계조 데이터를 참조해 서 도트 패턴 데이터에 전개하고, 그 도트 패턴 데이터를 출력 버퍼(33c)에 저장시킨다.
도트 패턴 데이터는, 도트 패턴 격자의 각 격자점에 각각 도트의 계조(구동 펄스의 패턴)를 대응시키기 위한 데이터이다. 도트 패턴 데이터는 2차원 묘화 평면(토출면(6a))의 각 위치(도트 패턴 격자의 각 격자점)에 각각 2비트의 값(“00”,“01”, “10”, 또는, "11”)을 대응시킨 데이터이다. 또한, 도트 패턴 격자는 도트의 계조를 규정한 최소 간격의 격자이다.
제어부(32)는 기판 스테이지(13)의 1스캔분에 상당하는 도트 패턴 데이터를 전개하면, 그 도트 패턴 데이터를 이용하여 전송 클록(SCLK)에 동기한 시리얼 데이터를 생성하고, 내부 I/F(39)를 통하여, 그 시리얼 데이터를 헤드 구동 회로(41)에 시리얼 전송시킨다. 제어부(32)는 1스캔분의 도트 패턴 데이터를 시리얼 전송시키면, 중간 버퍼(33b)의 내용을 소거하고, 다음 중간 코드 데이터에 대해서 전개 처리를 실행한다.
여기서, 도트 패턴 데이터를 이용하여 생성되는 시리얼 데이터를, 시리얼 패턴 데이터(SIA)라고 한다. 시리얼 패턴 데이터(SIA)는 주사 방향을 따르는 도트 패턴 격자의 격자 단위로 생성된다.
도 9에서, 시리얼 패턴 데이터(SIA)는 도트의 계조를 선택하기 위한 2비트의 값을 노즐(N)의 수량(180개)만큼 갖는다. 시리얼 패턴 데이터(SIA)는 도트의 계조를 선택하기 위한 2비트의 값 중 상위 비트로 구성되는 180비트의 상위 선택 데이터(SIH)와, 하위 비트로 구성되는 180비트의 하위 선택 데이터(SIL)를 갖는다. 또 한, 시리얼 패턴 데이터(SIA)는 상위 선택 데이터(SIH) 및 하위 선택 데이터(SIL) 외에, 패턴 데이터(SP)를 갖는다.
패턴 데이터(SP)는 상위 선택 데이터(SIH)와, 하위 선택 데이터(SIL)에 의해 규정되는 4값의 각각에 8비트의 데이터(각 스위치 데이터 Pnm(nm=00∼03, 10∼13, …, 70∼73))를 대응시킨 32비트로 이루어지는 데이터이다. 각 스위치 데이터 Pnm(nm=00∼03, 10∼13, …, 70∼73)는 각각 압전 소자(PZ)의 온·오프를 규정하기 위한 데이터이다.
도 10에서, 스테이트 전환 신호(CHA)는 액적(D)의 토출 주파수로 생성되는 펄스 신호이다. 여기서, 스테이트 전환 신호(CHA)의 펄스마다 규정되는 상태를, 「스테이트」라고 한다. 스테이트 전환 신호(CHA)는 선행하는 패턴 데이터용 래치 신호(LATA)가 생성되어 후속하는 패턴 데이터용 래치 신호(LATA)가 생성될 때까지 사이의 상태를 복수의 스테이트(예를 들면, 「0」∼「7」의 각 스테이트)로 구분한다. 또한, 선행하는 패턴 데이터용 래치 신호(LATA)가 생성되어 후속하는 패턴 데이터용 래치 신호(LATA)가 생성될 때까지 사이의 기간은, 각 노즐(N)이 각각 도트 패턴 격자의 단위 격자와 서로 대향하는 기간에 상당한다.
제어부(32)는 헤드 구동 회로(41)를 통하여, 도 10에 나타낸 진리값 표에 따라서, 패턴 데이터(SP)의 각 데이터(각 스위치 데이터(Pnm))를 각각 각 스테이트에 대응시킨다. 예를 들면, 제어부(32)는 헤드 구동 회로(41)를 통하여, 상위 선택 데이터(SIH)가 “0”, 하위 선택 데이터(SIL)가 “0”인 노즐(N)(압전 소자(PZ))에 대해서, 스위치 데이터(P00, P10, …, P70)를 대응시킨다. 제어부(32)는 스위치 데이터(P00, P10, …, P70)를 각각 「0」∼「7」의 각 스테이트에 대응시킨다. 그리고, 제어부(32)는 헤드 구동 회로(41)를 통하여, “1”로 설정된 스위치 데이터(P00∼P70)의 스테이트에서 그 압전 소자(PZ)에 구동 파형 신호(COM)를 공급한다. 예를 들면, P00∼P60이 “0”이고, P70이 “1”일 때, 제어부(32)는 스테이트가 「0」∼「6」인 동안에, 압전 소자(PZ)를 오프하고, 스테이트가 「7」이 되는 타이밍에서 그 압전 소자(PZ)를 온 한다.
마찬가지로, 제어부(32)는 상위 선택 데이터(SIH)와 하위 선택 데이터(SIL)가, 각각 “01”, “10”, “11”의 노즐(N)(압전 소자(PZ))에 대해서, 각각 스위치 데이터(P01∼P71, P02∼P72, P03∼P73)를 대응시킨다. 제어부(32)는 스위치 데이터(P01∼P71, P02∼P72, P03∼P73)를 각각 「0」∼「7」의 각 스테이트에 대응시킨다. 그리고, 제어부(32)는 헤드 구동 회로(41)를 통하여, “1”로 설정된 스위치 데이터(P01∼P71, P02∼P72, P03∼P73)의 스테이트에서 대응하는 압전 소자(PZ)에 구동 파형 신호(COM)를 공급한다.
이에 따라, 모든 노즐(N)은 각각 시리얼 패턴 데이터(SIA)가 생성될 때마다, 그때 그때, 대응하는 상위 선택 데이터(SIH)와 하위 선택 데이터(SIL)로 선택되는 도트 계조(즉, 구동 펄스의 패턴)를 대응하는 격자에 대해서 실현한다.
도 6에서, 제어부(32)는 외부 I/F(31)가 수신한 헤드 데이터(Ih)를 수신 버퍼(33a)에 일시적으로 저장시킨다. 제어부(32)는 헤드 데이터(Ih)를 중간 코드로 변환하여 중간 코드 데이터로서 중간 버퍼(33b)에 저장시킨다. 제어부(32)는 중간 버퍼(33b)로부터 중간 코드 데이터를 판독하여, ROM(34) 내의 랭크 데이터를 참조 해서 코먼 선택 데이터에 전개하고, 그 코먼 선택 데이터를 출력 버퍼(33c)에 저장시킨다.
코먼 선택 데이터는 상기 도트 패턴 격자의 각 격자점에 각각 2비트의 값(“00”, “01”, “10”, “11”)을 대응시킨 데이터로서, 4값의 각각에 대해서 상기 제 1∼제 4 구동 파형 신호(COMA, COMB, COMC, COMD) 중 어느 하나를 대응시키기 위한 데이터이다.
제어부(32)는 기판 스테이지(13)의 1스캔분에 상당하는 코먼 선택 데이터가 얻어지면, 코먼 선택 데이터를 이용하여 전송 클록(SCLK)에 동기한 시리얼 데이터를 생성하고, 내부 I/F(39)를 통하여 그 시리얼 데이터를 헤드 구동 회로(41)에 시리얼 전송시킨다. 제어부(32)는 1스캔분의 코먼 선택 데이터를 시리얼 전송시키면, 중간 버퍼(33b)의 내용을 소거하고, 다음 중간 코드 데이터에 대해서 전개 처리를 실행한다.
여기서, 코먼 선택 데이터를 이용하여 생성된 시리얼 데이터를, 시리얼 코먼 선택 데이터(SIB)라고 한다. 시리얼 코먼 선택 데이터(SIB)는 시리얼 패턴 데이터(SIA)와 같이, 주사 방향을 따르는 도트 패턴 격자의 격자 단위로 생성된다.
도 11에서, 시리얼 코먼 선택 데이터(SIB)는 구동 파형 신호(COM)의 종별을 규정하는 2비트의 값 중 상위 비트로 구성되는 180비트의 상위 선택 데이터(SXH)와, 하위 비트로 구성되는 180비트의 하위 선택 데이터(SXL)와, 제어 데이터(CR)를 갖는다.
상위 선택 데이터(SXH) 및 하위 선택 데이터(SXL)는 도 12에 나타낸 진리값 표에 따라서, 각 노즐(N)의 각각에 구동 파형 신호(COM)의 종별을 대응시키기 위한 데이터이다.
제어부(32)는 헤드 구동 회로(41)를 통하여, 상위 선택 데이터(SXH) 및 하위 선택 데이터(SXL)를 사용하여, 도 12에 나타낸 진리값 표에 따라서, 180개의 각 노즐(N)(압전 소자(PZ))에 각각 구동 파형 신호(COM)의 종별을 대응시킨다. 예를 들면, 제어부(32)는 헤드 구동 회로(41)를 통하여, 상위 선택 데이터(SXH)가 “0”, 하위 선택 데이터(SXL)가 “0”인 노즐(N)(압전 소자(PZ))에 각각 제 1 구동 파형 신호(COMA)를 대응시킨다. 제어부(32)는 상위 선택 데이터(SXH)와 하위 선택 데이터(SXL)가 “01”, “10”, “11”의 노즐(N)(압전 소자(PZ))에, 각각 제 2 구동 파형 신호(COMB), 제 3 구동 파형 신호(COMC), 제 4 구동 파형 신호(COMD)를 대응시킨다.
제어 데이터(CR)는 헤드 구동 회로(41)에 설치된 온도 검출 회로를 구동시키기 위한 데이터 등, 헤드 구동 회로(41)에 각종 제어를 실행시키기 위한 데이터이다. 제어부(32)는 헤드 구동 회로(41)를 통하여, 제어 데이터(CR)에 의거하여 토출 헤드(18)의 온도를 검출한다.
다음에, 헤드 구동 회로(41)에 대해서 이하에 설명한다.
도 13에서, 헤드 구동 회로(41)는 출력 제어 신호 생성 수단으로서의 출력 제어 신호 생성 회로(50)와, 코먼 선택 제어 신호 생성 수단으로서의 코먼 선택 제어 신호 생성 회로(60)를 갖는다. 또한, 헤드 구동 회로(41)는 출력 합성 회로(70)(제 1∼제 4 코먼 출력 합성 회로(70A, 70B, 70C, 70D))와, 로직계의 신호를 승압하여 아날로그 스위치의 구동 전압 레벨로 승압하는 레벨 시프터(71)(제 1∼제 4 코먼용 레벨 시프터(71A, 71B, 71C, 71D))를 갖는다. 또한, 헤드 구동 회로(41)는 압전 소자(PZ)에 각 구동 파형 신호(COM)를 공급하기 위한 아날로그 스위치를 구비한 4계통의 스위치 회로(72)(제 1∼제 4 코먼용 스위치 회로(72A, 72B, 72C, 72D)를 갖는다. 상기 출력 합성 회로(70), 레벨 시프터(71), 및 스위치 회로(72)에 의해, 출력 수단이 구성된다.
우선, 출력 제어 신호(PI)를 생성하기 위한 출력 제어 신호 생성 회로(50)에 관하여 이하에 설명한다.
도 14에서, 출력 제어 신호 생성 회로(50)는 시프트 레지스터(51)와, 래치(52)와, 스테이트 카운터(53)와, 실렉터(54)와, 패턴 데이터 합성 회로(55)를 갖는다.
시프트 레지스터(51)는 패턴 데이터 레지스터(51A)와, 하위 선택 데이터 레지스터(51B)와, 상위 선택 데이터 레지스터(51C)를 가지며, 제어 장치(30)로부터 시리얼 패턴 데이터(SIA)와 전송 클록(SCLK)이 입력된다.
패턴 데이터 레지스터(51A)는 시리얼 패턴 데이터(SIA) 중 패턴 데이터(SP)가 시리얼 전송되고, 전송 클록(SCLK)에 의해 순차적으로 시프트하여 32비트의 패턴 데이터(SP)를 저장한다. 하위 선택 데이터 레지스터(51B)는 시리얼 패턴 데이터(SIA) 중 하위 선택 데이터(SIL)가 시리얼 전송되고, 전송 클록(SCLK)에 의해 순차적으로 시프트하여 180비트의 하위 선택 데이터(SIL)를 저장한다. 상위 선택 데이터 레지스터(51C)는 시리얼 패턴 데이터(SIA) 중 상위 선택 데이터(SIH)가 시리 얼 전송되고, 전송 클록(SCLK)에 의해 순차적으로 시프트하여 180비트의 상위 선택 데이터(SIH)를 저장한다.
래치(52)는 패턴 데이터 래치(52A)와, 하위 선택 데이터 래치(52B)와, 상위 선택 데이터 래치(52C)를 가지며, 제어 장치(30)로부터 패턴 데이터용 래치 신호(LATA)가 입력된다.
패턴 데이터 래치(52A)는 패턴 데이터용 래치 신호(LATA)가 입력될 때, 패턴 데이터 레지스터(51A)의 데이터, 즉, 패턴 데이터(SP)를 래치한다. 하위 선택 데이터 래치(52B)는 패턴 데이터용 래치 신호(LATA)가 입력될 때, 하위 선택 데이터 레지스터(51B)의 데이터, 즉, 하위 선택 데이터(SIL)를 래치한다. 상위 선택 데이터 래치(52C)는 패턴 데이터용 래치 신호(LATA)가 입력될 때, 상위 선택 데이터 레지스터(51C)의 데이터, 즉, 상위 선택 데이터(SIH)를 래치한다.
스테이트 카운터(53)는 3비트의 카운터 회로이며, 스테이트 전환 신호(CHA)의 상승 에지에 의해 카운트되어, 스테이트를 변화시킨다. 스테이트 카운터(53)는 스테이트를 「0」부터 「7」까지 카운트한 후, 스테이트 전환 신호(CHA)가 입력됨으로써 스테이트를 「0」으로 복귀시킨다. 또한, 스테이트 카운터(53)는 LATA 신호가 “H”레벨(높은 전위의 레벨)이 될 때에 리셋되어, 스테이트를 「0」으로 복귀시킨다. 스테이트 카운터(53)는 제어 장치(30)로부터 스테이트 전환 신호(CHA)와 패턴 데이터용 래치 신호(LATA)가 입력될 때, 스테이트의 값을 카운트하여 실렉터(54)에 출력한다.
실렉터(54)는 스테이트 카운터(53)가 출력하는 스테이트의 값과, 패턴 데이 터 래치(52A)가 래치된 패턴 데이터(SP)에 의거하여, 그때 그때, 스테이트의 값에 대응하는 스위치 데이터(Pn0∼Pn3)를 선택하고, 선택한 스위치 데이터(Pn0∼Pn3)를 패턴 데이터 합성 회로(55)에 출력한다. 즉, 실렉터(54)는 패턴 데이터용 래치 신호(LATA)가 패턴 데이터 래치(52A)에 입력될 때, 패턴 데이터 래치(52A)에 래치된 패턴 데이터(SP)를 판독하여, 도 10에 나타낸 진리값 표에 따라서, 스테이트의 값 「n」에 따른 스위치 데이터(Pn0∼Pn3)를 선택한다. 예를 들면, 실렉터(54)는 스테이트 카운터(53)의 스테이트가 「0」일 때, 스테이트 「0」에 따른 패턴 데이터(SP), 즉, 도 10에 나타낸 스위치 데이터(P00∼P03)를 패턴 데이터 합성 회로(55)에 출력한다.
패턴 데이터 합성 회로(55)는 실렉터(54)로부터 각 스위치 데이터(Pn0∼Pn3)가 입력되고, 하위 선택 데이터 래치(52B)가 래치된 하위 선택 데이터(SIL)와, 상위 선택 데이터 래치(52C)가 래치된 상위 선택 데이터(SIH)를 판독한다. 패턴 데이터 합성 회로(55)는 각 스위치 데이터(Pn0∼Pn3)와, 하위 선택 데이터(SIL)와, 상위 선택 데이터(SIH)를 사용하여, 도 10에 나타낸 진리값 표에 따라서, 180개의 노즐(N)에 대해서 액적(D)의 토출·비토출(각 비트의 값 : “0” 또는 “1”)을 규정한 180비트의 데이터(출력 제어 신호(PI))를 스테이트마다 생성한다.
패턴 데이터 합성 회로(55)는, 예를 들면, 도 15에 나타낸 바와 같이, 1개의 노즐(N)에 대응하는 4개의 AND 게이트(55a, 55b, 55c, 55d)와, 이들 AND 게이트(55a, 55b, 55c, 55d)의 출력이 입력되는 OR 게이트(55e)에 의해 구성된다. AND 게이트(55a, 55b, 55c, 55d)에는, 각각 상위 선택 데이터(SIH)와, 하위 선택 데이 터(SIL)와, 대응하는 스위치 데이터(Pn0∼Pn3)가 입력된다. 상위 선택 데이터(SIH)와 하위 선택 데이터(SIL)가 “00”인 경우, AND 게이트(55a)만이 유효가 되어, 스위치 데이터(Pn0)(“0” 또는 “1”)가 대응하는 노즐(N)의 출력 제어 신호(PI)로서 출력된다. 또한, 상위 선택 데이터(SIH)와 하위 선택 데이터(SIL)가 “01”, “10” “11”인 경우, 각각 AND 게이트(55b, 55c, 55d)만이 유효가 되어, 스위치 데이터(Pn1, Pn2, Pn3)(“0” 또는 “1”)가 대응하는 노즐(N)의 출력 제어 신호(PI)로서 출력된다. 이에 따라, 도 10에 나타낸 진리값 표에 대응하는 스위치 데이터(Pnm)가 출력 제어 신호(PI)로서 출력된다.
이어서, 각 코먼 선택 제어 신호(PXA, PXB, PXC, PXD)를 생성하기 위한 코먼 선택 제어 신호 생성 회로(60)에 관하여 이하에 설명한다.
도 16에서, 코먼 선택 제어 신호 생성 회로(60)는 시프트 레지스터(61)와, 래치(62)와, 코먼 선택 데이터 디코드 회로(63)를 갖는다.
시프트 레지스터(61)는 제어 데이터 레지스터(61A)와, 하위 선택 데이터 레지스터(61B)와, 상위 선택 데이터 레지스터(61C)를 가지며, 제어 장치(30)로부터 시리얼 코먼 선택 데이터(SIB)와 전송 클록(SCLK)이 입력된다.
제어 데이터 레지스터(61A)는 시리얼 코먼 선택 데이터(SIB) 중 제어 데이터(CR)가 시리얼 전송되어, 전송 클록(SCLK)에 의해 순차적으로 시프트하여 32비트의 제어 데이터(CR)를 저장한다. 하위 선택 데이터 레지스터(61B)는 시리얼 코먼 선택 데이터(SIB) 중 하위 선택 데이터(SXL)가 시리얼 전송되어, 전송 클록(SCLK)에 의해 순차적으로 시프트하여 180비트의 하위 선택 데이터(SXL)를 저장한다. 상 위 선택 데이터 레지스터(61C)는 시리얼 코먼 선택 데이터(SIB) 중 상위 선택 데이터(SXH)가 시리얼 전송되어, 전송 클록(SCLK)에 의해 순차적으로 시프트하여 180비트의 상위 선택 데이터(SXH)를 저장한다.
래치(62)는 제어 데이터 래치(62A)와, 하위 선택 데이터 래치(62B)와, 상위 선택 데이터 래치(62C)를 가지며, 제어 장치(30)로부터 코먼 선택 데이터용 래치 신호(LATB)가 입력된다.
제어 데이터 래치(62A)는 코먼 선택 데이터용 래치 신호(LATB)가 입력될 때, 제어 데이터 레지스터(61A)의 데이터, 즉, 제어 데이터(CR)를 래치하고, 래치된 데이터를 소정 제어 회로(예를 들면, 온도 검출 회로 등)에 출력한다. 하위 선택 데이터 래치(62B)는 코먼 선택 데이터용 래치 신호(LATB)가 입력될 때, 하위 선택 데이터 레지스터(61B)의 데이터, 즉, 하위 선택 데이터(SXL)를 래치한다. 상위 선택 데이터 래치(62C)는 코먼 선택 데이터용 래치 신호(LATB)가 입력될 때, 상위 선택 데이터 레지스터(61C)의 데이터, 즉, 상위 선택 데이터(SXH)를 래치한다.
코먼 선택 데이터 디코드 회로(63)는 하위 선택 데이터 래치(62B)가 래치된 하위 선택 데이터(SXL)와, 상위 선택 데이터 래치(62C)가 래치된 상위 선택 데이터(SXH)를 판독한다. 코먼 선택 데이터 디코드 회로(63)는 하위 선택 데이터(SXL) 및 상위 선택 데이터(SXH)를 사용하여, 도 12에 나타낸 진리값 표에 따라서, 4개의 다른 구동 파형 신호(COM) 각각에 대해서 사용할지의 여부(선택·비선택)를 규정한다. 코먼 선택 데이터 디코드 회로(63)는 180개의 노즐(N) 각각에 대해서, 각 구동 파형 신호(COM)의 선택·비선택을 규정한 데이터를 생성한다.
여기서, 제 1 구동 파형 신호(COMA)의 선택·비선택에 대해서 규정한 데이터를, 제 1 코먼 선택 제어 신호(PXA)라고 한다. 또한, 제 2 구동 파형 신호(COMB), 제 3 구동 파형 신호(COMC), 제 4 구동 파형 신호(COMD)의 선택·비선택에 대해서 규정한 데이터를, 각각 제 2 코먼 선택 제어 신호(PXB), 제 3 코먼 선택 제어 신호(PXC), 제 4 코먼 선택 제어 신호(PXD)라고 한다.
코먼 선택 데이터 디코드 회로(63)는, 예를 들면, 1개의 노즐(N)에 대응하는 4개의 AND 게이트(63a, 63b, 63c, 63d)에 의해 구성된다. AND 게이트(63a, 63b, 63c, 63d)에는, 각각 상위 선택 데이터(SXH)와, 하위 선택 데이터(SXL)가 입력된다. 상위 선택 데이터(SXH)와 하위 선택 데이터(SXL)가 “00”인 경우, AND 게이트(63a)만이 유효가 되어, 대응하는 노즐(N)의 제 1 코먼 선택 제어 신호(PXA)가 “1”로서 출력되고, 다른 제 2∼제 4 코먼 선택 제어 신호(PXB, PXC, PXD)가 “0”으로서 출력된다. 또한, 상위 선택 데이터(SXH)와 하위 선택 데이터(SXL)가 “01”, “10”, “00”인 경우, 각각 AND 게이트(63b, 63c, 63d)만이 유효가 되어, 대응하는 노즐(N)의 제 2 코먼 선택 제어 신호(PXB), 제 3 코먼 선택 제어 신호(PXC), 제 4 코먼 선택 제어 신호(PXD)가 “1”로서 출력된다. 이에 따라, 도 12에 나타낸 진리값 표에 대응하는 제 1∼제 4 코먼 선택 제어 신호(PXA, PXB, PXC, PXD)가 출력된다.
도 13에서, 출력 합성 회로(70)는 제 1 코먼 출력 합성 회로(70A)와, 제 2 코먼 출력 합성 회로(70B)와, 제 3 코먼 출력 합성 회로(70C)와, 제 4 코먼 출력 합성 회로(70D)를 갖는다. 각 출력 합성 회로(70A, 70B, 70C, 70D)에는, 각각 출 력 제어 신호 생성 회로(50)로부터 180비트의 출력 제어 신호(PI)가 공통으로 입력된다. 또한, 각 출력 합성 회로(70A, 70B, 70C, 70D)에는, 각각 코먼 선택 제어 신호 생성 회로(60)로부터 제 1 코먼 선택 제어 신호(PXA), 제 2 코먼 선택 제어 신호(PXB), 제 3 코먼 선택 제어 신호(PXC), 제 4 코먼 선택 제어 신호(PXD)가 입력된다.
제 1∼제 4 코먼 출력 합성 회로(70A, 70B, 70C, 70D)는, 각각 1개의 노즐(N)에 대응하는 AND 게이트에 의해 구성된다. 제 1 코먼 출력 합성 회로(70A)의 각 AND 게이트에는, 각각 대응하는 출력 제어 신호(PI)와, 대응하는 제 1 코먼 선택 제어 신호(PXA)가 입력된다. 제 1 코먼 출력 합성 회로(70A)의 각 AND 게이트는 각각 대응하는 압전 소자(PZ)에 제 1 구동 파형 신호(COMA)를 공급할지의 여부(공급·비공급)를 규정한 신호(제 1 선택 코먼 출력 제어 신호(CPA))를 출력한다. 제 2 코먼 출력 합성 회로(70B)의 각 AND 게이트에는, 각각 대응하는 출력 제어 신호(PI)와, 대응하는 제 2 코먼 선택 제어 신호(PXB)가 입력된다. 제 2 코먼 출력 합성 회로(70B)의 각 AND 게이트는 각각 대응하는 압전 소자(PZ)에 대해서 제 2 구동 파형 신호(COMB)의 공급·비공급을 규정한 신호(제 2 선택 코먼 출력 제어 신호(CPB))를 출력한다. 제 3 코먼 출력 합성 회로(70C)의 각 AND 게이트에는, 각각 대응하는 출력 제어 신호(PI)와, 대응하는 제 3 코먼 선택 제어 신호(PXC)가 입력된다. 제 3 코먼 출력 합성 회로(70C)의 각 AND 게이트는 각각 대응하는 압전 소자(PZ)에 대해서 제 3 구동 파형 신호(COMC)의 공급·비공급을 규정한 신호(제 3 선택 코먼 출력 제어 신호(CPC))를 출력한다. 또한, 제 4 코먼 출력 합성 회 로(70D)의 각 AND 게이트에는, 각각 대응하는 출력 제어 신호(PI)와, 대응하는 제 4 코먼 선택 제어 신호(PXD)가 입력된다. 제 4 코먼 출력 합성 회로(70D)의 각 AND 게이트는 대응하는 압전 소자(PZ)에 대해서 제 4 구동 파형 신호(COMD)의 공급·비공급을 규정한 신호(제 3 선택 코먼 출력 제어 신호(CPC))를 출력한다.
제 1 코먼 출력 합성 회로(70A)는, 예를 들면, 출력 제어 신호(PI)가 “1”이고, 또한, 제 1 코먼 선택 제어 신호(PXA)가 “1”인 경우, 대응하는 압전 소자(PZ)에 제 1 구동 파형 신호(COMA)를 공급하기 위한 제 1 선택 코먼 출력 제어 신호(CPA)(비트값이 “1”인 신호)를 출력한다. 반대로, 제 1 코먼 출력 합성 회로(70A)는 출력 제어 신호(PI)가 “0”, 또는, 제 1 코먼 선택 제어 신호(PXA)가 “0”인 경우, 그 압전 소자(PZ)에 대해서 제 1 구동 파형 신호(COMA)를 공급하지 않기 위한 제 1 선택 코먼 출력 제어 신호(CPA)(비트값이 “0”인 신호)를 출력한다.
이에 따라, 180개의 각 노즐(N)(압전 소자(PZ))은, 각각 출력 제어 신호(PI)에 의해 액적(D)의 토출·비토출이 결정되고, 제 1∼제 4 코먼 선택 제어 신호(PXA, PXB, PXC, PXD)에 의해 각 구동 파형 신호(COM)의 공급·비공급이 결정된다.
레벨 시프터(71)는 제 1∼제 4 구동 파형 신호(COMA, COMB, COMC, COMD)용의 4계통의 레벨 시프터(제 1 코먼용 레벨 시프터(71A), 제 2 코먼용 레벨 시프터(71B), 제 3 코먼용 레벨 시프터(71C), 제 4 코먼용 레벨 시프터(71D))를 갖는다. 제 1∼제 4 코먼용 레벨 시프터(71A, 71B, 71C, 71D)에는, 각각 대응하는 출 력 합성 회로(70)로부터 제 1∼제 4 선택 코먼 출력 제어 신호(CPA, CPB, CPC, CPD)가 입력된다. 제 1∼제 4 코먼용 레벨 시프터(71A, 71B, 71C, 71D)는 각각 제1∼제 4 선택 코먼 출력 제어 신호(CPA, CPB, CPC, CPD)를 아날로그 스위치의 구동 전압 레벨로 승압하여, 180개의 압전 소자(PZ)에 대응하는 개폐 신호를 출력한다.
스위치 회로(72)는 제 1∼제 4 구동 파형 신호(COMA, COMB, COMC, COMD)용의 4계통의 스위치 회로(제 1 코먼용 스위치 회로(72A), 제 2 코먼용 스위치 회로(72B), 제 3 코먼용 스위치 회로(72C), 제 4 코먼용 스위치 회로(72D))를 갖는다. 제 1∼제 4 코먼용 스위치 회로(72A, 72B, 72C, 72D)는 각각 압전 소자(PZ)에 대응하는 180개의 아날로그 스위치를 갖는다. 제 1∼제 4 코먼용 스위치 회로(72A, 72B, 72C, 72D)에는, 각각 대응하는 레벨 시프터(71)로부터 개폐 신호가 입력된다. 4계통의 각 아날로그 스위치의 입력단에는, 각각 대응하는 구동 파형 신호(COM)가 입력되고, 4계통의 각 아날로그 스위치의 출력단에는, 각각 대응하는 압전 소자(PZ)가 공통 접속되어 있다. 각 아날로그 스위치는 각각 대응하는 레벨 시프터(71)로부터 개폐 신호가 입력되고, 개폐 신호가 “H”레벨일 때, 대응하는 압전 소자(PZ)에 대응하는 구동 파형 신호(COM)를 출력한다.
이에 따라, 180개의 각 노즐(N)(압전 소자(PZ))은 각각 출력 제어 신호(PI)에 의해 액적(D)의 토출 동작을 선택할 때, 제 1∼제 4 선택 코먼 출력 제어 신호(CPA, CPB, CPC, CPD)에 의해 제 1∼제 4 구동 파형 신호(COMA, COMB, COMC, COMD) 중 어느 하나를 공급한다. 즉, 180개의 각 노즐(N)(압전 소자(PZ))은 액적(D)의 토출 동작을 선택할 때, 랭크에 따른 구동 파형 신호(COM)를 공급한다.
다음에, 액적 토출 장치(10)에 탑재한 액적 토출 헤드(18)의 구동 방법에 대해서 이하에 설명한다. 도 18은 각 압전 소자(PZ)에 공급되는 구동 파형 신호(COM)를 설명하기 위한 타이밍 차트이다.
우선, 도 3에 나타낸 바와 같이, 컬러 필터 기판(6)이 그 토출면(6a)을 상측으로 하여 기판 스테이지(13)에 탑재 배치된다. 이 때, 기판 스테이지(13)는 컬러 필터 기판(6)을 캐리지(17)의 반 Y화살표 방향으로 배치한다. 이 상태에서, 입출력 장치(40)는 묘화 데이터(Ip)와, 기준 구동 전압 데이터(Iv)와, 헤드 데이터(Ih)를 제어 장치(30)에 입력한다. 기준 구동 전압 데이터(Iv) 및 헤드 데이터(Ih)는 각각 액적 중량 장치(23)에 의해 계측된 각 액적(D)의 실제 중량(Iw)에 의거하여 생성된 것이다.
이 때, 헤드 데이터(Ih)는 가장 X화살표 방향에 위치하는 노즐(N)(제 1 압전 소자(PZ1))을 「1」의 랭크로 분류하고, X화살표 방향으로부터 세서 10번째의 노즐(N)(제 10 압전 소자(PZ10))을 「4」의 랭크로 분류하고, X화살표 방향으로부터 세서 20번째의 노즐(N)(제 20 압전 소자(PZ20))을 「2」의 랭크로 분류한다.
제어 장치(30)는 모터 구동 회로(38)를 통하여 캐리지(17)를 주사하고, 컬러 필터 기판(6)이 Y화살표 방향으로 주사될 때에 각 토출 헤드(18)가 컬러 필터 기판(6) 위를 통과하도록 캐리지(17)를 배치한다. 제어 장치(30)는 캐리지(17)를 배치하면 모터 구동 회로(38)를 통하여 기판 스테이지(13)의 주사를 개시한다.
제어 장치(30)는 입출력 장치(40)로부터 입력된 묘화 데이터(Ip)를 도트 패턴 데이터에 전개한다. 제어 장치(30)는 기판 스테이지(13)의 1스캔분에 상당하는 도트 패턴 데이터를 전개하면, 도 18에 나타낸 바와 같이, 도트 패턴 데이터를 이용하여 시리얼 패턴 데이터(SIA)를 생성하고, 그 시리얼 패턴 데이터(SIA)를 전송 클록(SCLK)에 동기시켜서 헤드 구동 회로(41)에 시리얼 전송한다. 또한, 제어 장치(30)는 입출력 장치(40)로부터 입력된 헤드 데이터(Ih)를 코먼 선택 데이터에 전개한다. 제어 장치(30)는 기판 스테이지(13)의 1스캔분에 상당하는 코먼 선택 데이터를 전개하면, 도 18에 나타낸 바와 같이, 코먼 선택 데이터를 이용하여 시리얼 코먼 선택 데이터(SIB)를 생성하고, 그 시리얼 코먼 선택 데이터(SIB)를 전송 클록(SCLK)에 동기시켜서 헤드 구동 회로(41)에 시리얼 전송한다.
제어 장치(30)는 기판 스테이지(13)가 소정의 묘화 개시 위치에 도달할 때, 도 18에 나타낸 바와 같이, 패턴 데이터용 래치 신호(LATA) 및 코먼 선택 데이터용 래치 신호(LATB)를 헤드 구동 회로(41)에 출력하고, 헤드 구동 회로(41)에 시리얼 패턴 데이터(SIA) 및 시리얼 코먼 선택 데이터(SIB)를 래치시킨다.
제어 장치(30)는 시리얼 패턴 데이터(SIA)와 시리얼 코먼 선택 데이터(SIB)를 래치시키면, 스테이트 전환 신호(CHA)를 헤드 구동 회로(41)에 출력하여 스테이트를 「0」부터 「1」, 「2」, 「3」,…의 순으로 전환시킨다. 이 때, 제어 장치(30)는 기준 구동 전압 데이터(Iv)를 참조하여 구동 파형 생성 회로(36)에 4종류의 구동 파형 신호(COM)(제 1 구동 파형 신호(COMA), 제 2 구동 파형 신호(COMB), 제 3 구동 파형 신호(COMC), 제 4 구동 파형 신호(COMD))를 생성시킨다. 제어 장치(30)는 제 1∼제 4 구동 파형 신호(COMA, COMB, COMC, COMD)를 각각 패턴 데이터용 래치 신호(LATA)와 스테이트 전환 신호(CHA)에 동기시켜서 헤드 구동 회로(41) 에 차례로 출력한다.
헤드 구동 회로(41)는 시리얼 패턴 데이터(SIA)를 래치하면, 상위 선택 데이터(SIH) 및 하위 선택 데이터(SIL)와, 도 10에 나타낸 진리값 표에 따라서, 패턴 데이터(SP)의 각 데이터를 각각 각 스테이트에 대응시켜서, 180개의 각 노즐(N)(압전 소자(PZ))에 대해서 각 스테이트에서의 토출·비토출을 규정한다. 예를 들면, 도 18에 나타낸 바와 같이, 제 1 압전 소자(PZ1) 및 제 10 압전 소자(PZ10)에는, 「2」, 「3」, 「4」, 「5」의 각 스테이트에서 액적(D)의 토출을 선택시킨다. 제 20 압전 소자(PZ20)에는, 「1」, 「3」, 「5」, 「7」의 각 스테이트에서 액적(D)의 토출을 선택시킨다.
이 결과, 각 노즐(N)은 각각 소망하는 구동 펄스의 패턴을 따라서 구동하여, 소망하는 계조의 도트를 형성한다.
또한, 헤드 구동 회로(41)는 시리얼 코먼 선택 데이터(SIB)를 래치하면, 상위 선택 데이터(SXH) 및 하위 선택 데이터(SXL)와, 도 12에 나타낸 진리값 표에 따라서, 180개의 각 노즐(N)(압전 소자(PZ))에 각각 구동 파형 신호(COM)의 종별을 규정한다.
예를 들면, 랭크 「1」로 규정된 제 1 압전 소자(PZ1)는 대응하는 상위 선택 데이터(SXH) 및 하위 선택 데이터(SXL)가 “00”이기 때문에, 도 12에 나타낸 진리값 표에 따라서, 제 1 구동 파형 신호(COMA)가 규정된다. 즉, 「1」의 랭크로 분류된 제 1 압전 소자(PZ1)에는, 동(同) 랭크에 대응하는 제 1 구동 파형 신호(COMA)가 공급된다. 또한, 랭크「4」로 규정된 제 10 압전 소자(PZ10)는 대응하 는 상위 선택 데이터(SXH) 및 하위 선택 데이터(SXL)가 “11”이기 때문에, 도 12에 나타낸 진리값 표에 따라서, 제 4 구동 파형 신호(COMD)가 규정된다. 즉, 「4」의 랭크로 분류된 제 10 압전 소자(PZ10)에는, 동 랭크에 대응하는 제 4 구동 파형 신호(COMD)가 공급된다. 또한, 랭크「2」로 규정된 제 20 압전 소자(PZ20)는 대응하는 상위 선택 데이터(SXH) 및 하위 선택 데이터(SXL)가 “01”이기 때문에, 도 12에 나타낸 진리값 표에 따라서, 제 2 구동 파형 신호(COMB)가 규정된다. 즉, 「2」의 랭크로 분류된 제 20 압전 소자(PZ20)에는, 그 랭크에 대응하는 제 2 구동 파형 신호(COMB)가 공급된다.
이 결과, 액적(D)을 토출하는 모든 노즐(N)은 각각 랭크에 따른 구동 파형 신호(COM)를 받아, 공통되는 기준 중량의 액적(D)을 토출시킨다.
다음에, 상기한 바와 같이 구성된 본 실시예의 효과를 이하에 기재한다.
(1) 상기 실시예에 의하면, 복수의 노즐(N) 각각에 대해서 토출되는 액적(D)의 중량에 따른 「1」∼「4」의 랭크를 대응시켰다. 또한, 토출되는 액적(D)의 실제 중량(Iw)이 미리 규정한 소정의 기준 중량이 되도록, 랭크에 대응하는 구동 파형 신호(COM)(제 1 구동 파형 신호(COMA), 제 2 구동 파형 신호(COMB), 제 3 구동 파형 신호(COMC), 제 4 구동 파형 신호(COMD))를 생성했다. 그리고, 묘화 데이터 에 의거하여 선택되는 각 압전 소자(PZ)에 대해서 동 노즐(N)의 랭크에 대응하는 구동 파형 신호(COM)를 공급하고, 선택된 노즐(N)로부터 토출면을 향해서 기준 중량의 액적(D)을 토출시켰다.
따라서, 묘화 데이터(Ip)에 의거하여 선택되는 노즐(N)은, 설정된 랭크에 대 응하는 구동 파형 신호(COM)를 받아, 미리 규정된 기준 중량의 액적(D)을 토출시킨다. 이 결과, 복수의 노즐(N) 각각은, 랭크마다의 구동 파형 신호(COM)에 의해, 토출되는 액적(D)의 중량이 소정의 기준 중량으로 규격화된다. 따라서, 액적(D)의 중량이 노즐(N)마다 교정되기 때문에, 컬러 필터(CF)의 막 두께 균일성을 향상시킬 수 있다.
(2) 상기 실시예에 의하면, 코먼 선택 데이터(시리얼 코먼 선택 데이터(SIB))를 생성하고, 스테이트마다 180개의 모든 노즐(N)에 대해서 랭크에 대응하는 구동 파형 신호(COM)를 대응시켰다. 또한, 패턴 데이터(시리얼 패턴 데이터(SIA))를 생성하고, 스테이트마다 180개의 모든 노즐(N)에 대해서 액적(D)의 토출·비토출을 설정했다. 따라서, 모든 노즐(N)에 대해서, 각각 액적(D)의 토출·비토출이 규정되고, 또한, 랭크에 대응하는 구동 파형 신호(COM)가 대응된다. 이 결과, 액적(D)을 토출하는 노즐(N)은 보다 확실하게 랭크에 대응하는 구동 파형 신호(COM)에 의해 구동된다.
(3) 게다가, 모든 노즐(N)에 대해서, 스테이트마다 각각 액적(D)의 토출·비토출이 규정되고, 또한, 랭크에 대응하는 구동 파형 신호(COM)가 대응된다. 따라서, 액적(D)의 토출 동작마다 각 노즐(N)에 대해서, 랭크에 대응하는 구동 파형 신호(COM)가 대응된다. 이 결과, 토출되는 액적(D) 전체를, 보다 확실하게 기준 중량으로 규격화시킬 수 있다.
(4) 상기 실시예에서는 액적 토출 장치(10)에 액적(D)의 중량을 계측하는 액적 중량 장치(23)를 탑재했다. 따라서, 액적의 중량을 액적의 토출 환경에서 계측 시킬 수 있어, 별도의 외부 장치로 액적의 중량을 계측시키는 경우에 비하여, 보다 정확한 실제 중량(Iw)을 얻을 수 있다. 나아가서는, 액적(D)의 실제 중량(Iw)을 보다 정확하게 기준 중량으로 규격화시킬 수 있다.
또한, 상기 실시예는 이하와 같이 변경해도 좋다.
· 상기 실시예에서는 제어 장치(30)가 시리얼 패턴 데이터(SIA)를 전송할 때마다, 시리얼 코먼 선택 데이터(SIB)를 전송하는 구성으로 했다. 그리고, 액적(D)의 토출·비토출을 규정하기 위한 출력 제어 신호(PI)를 생성할 때마다, 구동 파형 신호(COM)의 선택·비선택을 규정하기 위한 제 1∼제 4 코먼 선택 제어 신호(PXA, PXB, PXC, PXD)를 생성시키는 구성으로 했다.
이에 한정되지 않고, 예를 들면, 도 19에 나타낸 바와 같이, 시리얼 코먼 선택 데이터(SIB)만을 선행하여 전송하고, 코먼 선택 제어 신호 생성 회로(60)(하위 선택 데이터 래치(62B)나 상위 선택 데이터 래치(62C))에 상위 선택 데이터(SXH)와, 하위 선택 데이터(SXL)와, 제어 데이터(CR)를 저장시키는 구성으로 해도 좋다. 그리고, 헤드 구동 회로(41)가 시리얼 패턴 데이터(SIA)를 래치하여 출력 제어 신호(PI)를 생성할 때마다, 선행하여 저장한 상위 선택 데이터(SXH)와 하위 선택 데이터(SXL)를 이용하여, 제 1∼제 4 코먼 선택 제어 신호(PXA, PXB, PXC, PXD)를 생성하는 구성으로 해도 좋다.
이것에 의하면, 단일 노즐(N)에 대해서, 각 스테이트에 공통되는 구동 파형 신호(COM)를 대응시킬 수 있다. 따라서, 액적(D)을 토출하는 모든 노즐(N)을, 보다 확실하게 랭크에 대응한 구동 파형 신호(COM)에 의해 구동시킬 수 있다.
· 상기 실시예에서는, 제어부(32)가 묘화 데이터(Ip)를 도트 패턴 데이터로 전개 처리하는 구성으로 했다. 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 입출력 장치(40)가 묘화 데이터(Ip)를 도트 패턴 데이터로 전개하고, 입출력 장치(40)가 도트 패턴 데이터를 제어 장치(30)에 입력하는 구성으로 해도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 액추에이터를 압전 소자(PZ)로 구체화했다. 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 액추에이터를 저항 가열 소자로 구체화해도 좋고, 소정의 구동 파형 신호(COM)를 받아서 액적(D)을 토출시키는 것이면 좋다.
· 상기 실시예에서는, 각 토출 헤드(18)가 180개의 노즐(N)을 1열만 구비하는 구성으로 했다. 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 각 토출 헤드(18)가 180개의 노즐(N)을 2열 이상 구비하는 구성으로 해도 좋고, 게다가, 열 내의 노즐 수를 180개 보다도 많은 수량으로 구체화해도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 전기 광학 장치를 액정 표시 장치(1)로 구체화하여, 액적(D)에 의해 컬러 필터(CF)를 제조하는 구성으로 했다. 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 액적(D)에 의해 액정 표시 장치(1)의 배향막을 제조하는 구성으로 해도 좋다. 또는, 전기 광학 장치를 일렉트로루미네선스 표시 장치로서 구체화하여, 발광 소자 형성 재료를 포함하는 액적(D)을 토출하여 발광 소자를 제조하는 구성으로 해도 좋다.
도 1은 액정 표시 장치를 설명하는 사시도.
도 2는 컬러 필터 기판을 설명하는 사시도.
도 3은 액적 토출 장치를 설명하는 사시도.
도 4는 액적 토출 헤드를 설명하는 사시도.
도 5는 액적 토출 헤드를 설명하는 요부 단면도.
도 6은 액적 토출 장치의 전기적 구성을 설명하는 전기 블록 회로도.
도 7은 노즐의 랭크를 설명하는 도면.
도 8은 구동 파형 신호를 설명하는 도면.
도 9는 시리얼 패턴 데이터를 설명하는 도면.
도 10은 패턴 데이터를 설명하는 타이밍 차트.
도 11은 시리얼 코먼 선택 데이터를 설명하는 도면.
도 12는 랭크와 구동 파형 신호의 관련을 설명하는 도면.
도 13은 헤드 구동 회로를 설명하는 전기 블록 회로도.
도 14는 출력 제어 신호 생성 회로를 설명하는 전기 블록 회로도.
도 15는 패턴 데이터 합성 회로를 설명하는 회로도.
도 16은 코먼 선택 제어 신호 생성 회로를 설명하는 회로도.
도 17은 코먼 선택 데이터 디코드 회로를 설명하는 회로도.
도 18은 헤드 구동 회로의 구동 타이밍을 설명하는 타이밍 차트.
도 19는 변경예의 헤드 구동 회로의 구동 타이밍을 설명하는 타이밍 차트.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
CF : 박막으로서의 컬러 필터
D : 액적
N : 노즐
Ip : 묘화 데이터
PI : 출력 제어 신호
PXA, PXB, PXC, PXD : 코먼 선택 제어 신호
PZ : 액추에이터로서의 압전 소자
10 : 액적 토출 장치
18 : 액적 토출 헤드
23 : 액적 중량 장치
33 : 기억 수단으로서의 RAM
36 : 구동 파형 생성 수단으로서의 구동 파형 생성 회로
50 : 출력 제어 신호 생성 수단으로서의 출력 제어 신호 생성 회로
60 : 코먼 선택 제어 신호 생성 수단으로서의 코먼 선택 제어 신호 생성 회로
70 : 출력 수단을 구성하는 출력 합성 회로

Claims (9)

  1. 복수의 노즐의 각각에 대해서 토출되는 액적(液滴)의 중량에 따른 랭크를 대응시키는 랭크 설정 공정과,
    상기 노즐의 액추에이터를 구동하여 상기 액적의 중량을 미리 규정한 소정 중량으로 교정(較正)하는 구동 파형을 상기 랭크마다 생성하는 구동 파형 생성 공정과,
    묘화 데이터에 의거하여 선택되는 상기 노즐의 액추에이터에 대해서 상기 선택되는 노즐의 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 공급하여, 상기 선택되는 노즐로부터 대상물을 향해서 상기 소정 중량의 액적을 토출시키는 액적 토출 공정을 구비하고,
    상기 액적 토출 공정에 있어서, 서로 다른 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형이 동일 타이밍에서 상기 노즐의 액추에이터에 공급되는 것을 특징으로 하는 액적 토출 헤드의 구동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액적 토출 공정은,
    모든 상기 노즐에 대해서 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 대응시키고,
    모든 상기 노즐에 대해서 상기 액적의 토출·비토출을 설정하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 헤드의 구동 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 액적 토출 공정은,
    모든 상기 노즐에 대해서 상기 액적의 토출·비토출을 설정할 때마다, 모든 상기 노즐에 대해서 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 대응시키는 것을 특징으로 하는 액적 토출 헤드의 구동 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 액적 토출 공정은,
    모든 상기 노즐에 대해서 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 대응시킨 후,
    모든 상기 노즐에 대해서 상기 액적의 토출·비토출의 설정을 반복하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 헤드의 구동 방법.
  5. 액적 토출 헤드에 설치된 복수 액추에이터의 각각에 구동 파형을 공급하여 상기 액추에이터에 대응하는 노즐로부터 액적을 토출시키는 액적 토출 장치로서,
    묘화 데이터에 의거하여 상기 복수 노즐의 각각에 대해서 상기 액적의 토출·비토출을 대응시킨 출력 제어 신호를 생성하는 출력 제어 신호 생성 수단과,
    상기 복수 노즐의 각각에 대해서 상기 액적의 중량에 따라 설정되는 랭크를 대응시킨 정보를 기억하는 기억 수단과,
    상기 랭크에 대응되어 상기 액적의 중량을 미리 규정한 소정 중량으로 교정하는 구동 파형을 상기 랭크마다 생성하는 구동 파형 생성 수단과,
    상기 기억 수단이 기억하는 상기 정보를 이용하여 상기 복수 노즐의 각각에 대해서 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 대응시킨 코먼(common) 선택 제어 신호를 생성하는 코먼 선택 제어 신호 생성 수단과,
    상기 코먼 선택 제어 신호와 상기 출력 제어 신호에 의거하여, 상기 액적을 토출시키는 상기 노즐의 상기 액추에이터에 대해서 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 출력하는 출력 수단을 구비하고,
    상기 출력 수단은, 서로 다른 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 동일 타이밍에서 상기 노즐의 상기 액추에이터에 대해 공급하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 코먼 선택 제어 신호 생성 수단은,
    상기 출력 제어 신호와 동기(同期)한 상기 코먼 선택 제어 신호를 생성하고,
    상기 출력 수단은,
    상기 출력 제어 신호와, 상기 출력 제어 신호와 동기한 상기 코먼 선택 제어 신호에 의거하여, 상기 액적을 토출시키는 상기 노즐의 상기 액추에이터에 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 출력하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 코먼 선택 제어 신호 생성 수단은,
    상기 출력 제어 신호에 선행하여 상기 코먼 선택 제어 신호를 생성하고,
    상기 출력 수단은,
    상기 출력 제어 신호를 받을 때마다, 상기 선행하여 생성된 코먼 선택 제어 신호를 이용하여, 상기 액적을 토출시키는 상기 노즐의 상기 액추에이터에 대해서 상기 랭크에 대응하는 상기 구동 파형을 출력하는 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액적의 중량을 계측하는 액적 중량 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 액적 토출 장치.
  9. 기판에 토출된 액적을 건조시켜서 형성한 박막을 갖는 전기 광학 장치로서,
    상기 박막은,
    제 5 항에 기재된 액적 토출 장치에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
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