液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法、適正電圧決定方法および液滴吐出装置
【課題】同時駆動個数に応じた吐出量変化に対応して、吐出量の取得や適正駆動電圧の決定を精度良く行うことができる液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法、適正電圧決定方法及び液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】ヘッドドライバーからの標準駆動電圧によって、１以上の吐出ノズル２１を同時に駆動する吐出工程と、吐出工程により吐出された１以上の吐出ノズル２１の各吐出量を測定する吐出量測定工程と、測定した１以上の吐出ノズル２１の各吐出量を、吐出工程において同時に駆動した吐出ノズル２１の同時駆動個数に応じた補正値によって、補正する吐出量補正工程と、補正した１以上の吐出ノズル２１の各吐出量を取得する吐出量取得工程と、を備えた。
【解決手段】ヘッドドライバーからの標準駆動電圧によって、１以上の吐出ノズル２１を同時に駆動する吐出工程と、吐出工程により吐出された１以上の吐出ノズル２１の各吐出量を測定する吐出量測定工程と、測定した１以上の吐出ノズル２１の各吐出量を、吐出工程において同時に駆動した吐出ノズル２１の同時駆動個数に応じた補正値によって、補正する吐出量補正工程と、補正した１以上の吐出ノズル２１の各吐出量を取得する吐出量取得工程と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１のヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを対象とした液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法、適正電圧決定方法および液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法として、複数の吐出ノズルうちの１以上の吐出ノズルから液滴を吐出する吐出工程と、吐出された1以上の吐出ノズルの各吐出量を測定する測定工程と、測定した１以上の吐出ノズルの各吐出量に基づいて、残余の吐出ノズルの各吐出量を補完する補完工程と、を備えたものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５１２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような吐出量取得方法では、吐出工程において１以上の吐出ノズルを同時に駆動することになるが、この吐出ノズルの同時駆動個数に応じて各吐出ノズルの吐出量が変化してしまう。厳密には、同時駆動個数が変わると、ヘッドドライバーにかかる電気的負荷が変動してしまうため、ヘッドドライバーからの駆動波形が歪み、その結果、各吐出ノズルからの吐出量が変化してしまうという現象が起る。そのため、ヘッドドライバーからの共通の駆動電圧によって、各吐出ノズルを駆動したとしても、同時駆動個数によって各吐出量が変化してしまい、駆動電圧に対する各吐出量が一定とならないという問題があった。これによって、標準駆動電圧に対する吐出量の取得や、適正駆動電圧の決定を精度良く行うことができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、同時駆動個数に応じた吐出量変化に対応して、吐出量の取得や適正駆動電圧の決定を精度良く行うことができる液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法、適正電圧決定方法および液滴吐出装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法は、１のヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを対象とし、標準駆動電圧に対する１以上の吐出ノズルの各吐出量を取得する液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法であって、ヘッドドライバーからの標準駆動電圧によって、１以上の吐出ノズルを同時に駆動する吐出工程と、吐出工程により吐出された１以上の吐出ノズルの各吐出量を測定する吐出量測定工程と、測定した１以上の吐出ノズルの各吐出量を、吐出工程において同時に駆動した吐出ノズルの同時駆動個数に応じた補正値によって、補正する吐出量補正工程と、補正した１以上の吐出ノズルの各吐出量を取得する吐出量取得工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法は、２以上のヘッドドライバーにより駆動される複数の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを対象とし、標準駆動電圧に対する複数の吐出ノズルの各吐出量を取得する液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法であって、複数の吐出ノズルを、各ヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出ノズルとして割り付けるノズル割付工程と、上記の液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法によって取得した、２以上のヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出ノズルの各吐出量を合わせ、複数の吐出ノズルの各吐出量として取得する全吐出量取得工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
これらの構成によれば、測定した吐出量を、吐出工程（検査吐出時）における同時駆動個数に応じた補正値によって補正して取得することで、同時駆動個数に応じた吐出量変化をキャンセルすることができる。そのため、当該吐出量変化に対応することができ、吐出量を精度良く取得することができる。
【０００９】
本発明の液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法は、上記の液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法によって取得した複数の吐出ノズルの吐出量に基づいて、各ヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出のノズルの平均吐出量を算出する平均吐出量算出工程と、算出したヘッドドライバーごとの平均吐出量と標準駆動電圧に基づいて、ヘッドドライバーごとの、適正吐出量に対する適正駆動電圧を算出する適正電圧算出工程と、ヘッドドライバーごとに、算出した適正駆動電圧を、描画処理において同時に駆動する吐出ノズルの同時駆動個数に応じた補正値によって、補正する適正電圧補正工程と、補正したヘッドドライバーごとの適正駆動電圧を、複数の吐出ノズルの適正駆動電圧に決定する適正電圧決定工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法は、１のヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを対象とし、１以上の吐出ノズルの適正駆動電圧を決定する液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法であって、標準駆動電圧に対する１以上の吐出ノズルの平均吐出量に基づいて、適正吐出量に対する適正駆動電圧を算出する適正電圧算出工程と、算出した適正駆動電圧を、描画処理において同時に駆動する吐出ノズルの同時駆動個数に応じた補正値によって、補正する適正電圧補正工程と、補正した適正駆動電圧を、１以上の吐出ノズルの適正駆動電圧に決定する適正電圧決定工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
これらの構成によれば、算出した適正駆動電圧を、描画処理時における同時駆動個数に応じた補正値によって補正することにより、同時駆動個数に応じた吐出量変化を駆動電圧側でキャンセルすることができる。そのため、当該吐出量変化に対応することができ、適正駆動電圧を精度良く決定することができる。
【００１２】
本発明の液滴吐出装置は、ワークに対し液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、液滴吐出ヘッドを駆動して、ワークに対し描画処理を実施する液滴吐出装置であって、上記の液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法により決定した、適正駆動電圧に基づいて、液滴吐出ヘッドの駆動を制御することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、適正駆動電圧を精度良く決定することができる適正電圧決定方法を用いて、液滴吐出ヘッドの適正駆動電圧を決定することで、ワークに対する描画処理を精度良く実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】液滴吐出ヘッドの表裏外観斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの断面図である。
【図３】ポンプ部の部分分解斜視図である。
【図４】吐出検査装置を模式的に示した平面図である。
【図５】吐出検査装置の主制御系のブロック図である。
【図６】吐出検査装置における吐出検査動作および適正電圧決定動作を示したフローチャートである。
【図７】同時駆動個数と第１駆動数補正値との対応データ（ａ）、および同時駆動個数と第２駆動数補正値との対応データ（ｂ）を示した図である。
【図８】液滴吐出装置を模式的に示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法を適用した液滴吐出ヘッドの吐出検査装置について説明する。この吐出検査装置は、後述する液滴吐出装置に搭載する前の液滴吐出ヘッドの単体検査を行うものであり、１の液滴吐出ヘッドに対し、吐出の有無を判定する吐出検査をはじめ、飛行検査、飛行速度、吐出量測定等を実施する。また、検査シート上に液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して、複数の着弾ドットを形成すると共に、その各着弾ドットを撮像して、各吐出ノズルの吐出量を測定する。そこで先ず、吐出検査装置の説明に先立ち、検査対象となる液滴吐出ヘッドについて説明する。
【００１６】
図１ないし図３に示すように、液滴吐出ヘッド１は、いわゆるピエゾ方式を採用したいわゆる２連のインクジェットヘッド（インクジェット方式の液滴吐出ヘッド１）であり、２連の接続針５を有する機能液導入部２と、機能液導入部２に連なる２連のヘッド基板３と、ヘッド基板３の下方に連なり機能液を吐出するヘッド本体４と、を備えている（図１（ａ）参照）。
【００１７】
機能液導入部２は、一対の接続針５を有しており、配管アダプタ（図示省略）を介して機能液供給ユニット５６（図４参照）から機能液の供給を受けるようになっている。ヘッド基板３には、２連のコネクタ６，６が設けられており、各コネクタ６はフレキシブルフラットケーブル（図示省略）を介して吐出検査装置３１の制御装置３６（図５参照）に接続されている。そして、この制御装置３６（後述するヘッドドライバー８８）から出力された駆動電圧（駆動波形）が各コネクタ６を介して各圧電素子（ピエゾ素子）１７に印加されることで、各吐出ノズル２１から機能液が吐出される。なお、当該液滴吐出ヘッド１は、機能液として特殊なインクや発光性の樹脂液を吐出し、液晶表示装置のカラーフィルターや有機ＥＬ装置の各画素となる発光素子等を形成するのに用いられる。
【００１８】
図２および図３に示すように、ヘッド本体４は、圧電素子１７等で構成される２連のポンプ部１１と、複数の吐出ノズル２１が形成されたノズル面２５を有するノズルプレート１２と、を有している。各ポンプ部１１は、吐出ノズル２１の数に対応する圧電素子１７を収容した機構部１３と、機能液を貯留する貯留部１４と、から構成されている。貯留部１４は、圧電素子１７の数に対応し、機能液を一時的に貯めるキャビティ１５と、各キャビティ１５に供給する機能液を溜めると共に上記の機能液導入部２に連通する共通室１６と、から構成されている。機能液供給ユニット５６から供給された機能液は、機能液導入部２を介して共通室１６に流れ込む。そして、圧電素子１７に電圧を印加して変形させることで、キャビティ１５の体積変化を利用して共通室１６からキャビティ１５に機能液を導入すると共に、吐出ノズル２１から機能液を吐出する。
【００１９】
ノズルプレート１２は、キャビティ１５に貯留された機能液を吐出する吐出ノズル２１が多数形成されている。多数の吐出ノズル２１は、相互に平行、且つ半ピッチ位置ズレして列設された２列のノズル列２２を構成しており、各ノズル列２２は、等ピッチで並べた１８０個の吐出ノズル２１で構成されている（図１（ｂ）参照）。この場合、１８０個の吐出ノズル２１のうち、両外端に位置する各１０個の吐出ノズル２１は、無効吐出ノズル２３であり、実際の描画には使用しない。そのため、吐出検査では、無効吐出ノズル２３（計２０個）を除く有効吐出ノズル２４（計１６０個）について吐出検査を実施する。
【００２０】
次に、図４を参照して、上記した液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査する吐出検査装置３１について説明する。吐出検査装置３１は、機台３２と、機台３２上に載置され、液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査するヘッド検査装置３３と、同様に機台３２上に載置され、液滴吐出ヘッド１の機能維持および回復を行うメンテナンス装置３４と、を有しており、これら各部はチャンバー３５内に収容されている。また、チャンバー３５外には、制御装置３６（図５参照）が備えられており、液滴吐出ヘッド１、ヘッド検査装置３３およびメンテナンス装置３４を統括的に制御する。吐出検査装置３１は、液滴吐出ヘッド１を１つずつ検査すべく、メンテナンス装置３４により液滴吐出ヘッド１の機能維持・回復を行いながら、ヘッド検査装置３３により機能液を吐出して、液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査する。
【００２１】
メンテナンス装置３４は、吐出ノズル２１における機能液の増粘や目詰まりによる吐出不良を解消する吸引装置３７と、吸引装置３７と並ぶように配設され、液滴吐出ヘッド１のノズル面２５を払拭するワイピング装置３８と、を有している。
【００２２】
吸引装置３７は、液滴吐出ヘッド１のノズル面２５に密接すると共に、Ｒ・Ｇ・Ｂ色に対応した３つのキャップ４１と、各キャップ４１を昇降させて、液滴吐出ヘッド１に対し離接するキャップ昇降機構４０（図５参照）と、吸引チューブ（図示省略）を介して３つのキャップ４１に接続されたイジェクター（図示省略）と、を有している。吸引装置３７は、各キャップ４１を液滴吐出ヘッド１のノズル面２５に密接させ、イジェクターにより吸引を行うことで、吐出ノズル２１の目詰まり等による吐出不良を解消する。
【００２３】
ワイピング装置３８は、ノズル面２５に当接するワイピングシート４２と、ワイピングシート４２を繰り出すと共に巻き取るワイプシート送り機構４３（図５参照）と、を有している。ワイピング装置３８は、ワイピングシート４２を吐出ノズル２１のノズル面２５に押し当て、吐出ノズル２１を第１Ｙ軸テーブル５２によりＹ軸方向に前後させることで、吸引処理後の液滴吐出ヘッド１のノズル面２５を払拭する。
【００２４】
ヘッド検査装置３３は、単一の液滴吐出ヘッド１を工具レスでセットするヘッドホルダ５１と、ヘッドホルダ５１を支持し、ヘッドホルダ５１を介して液滴吐出ヘッド１をＹ軸方向に移動させる第１Ｙ軸テーブル５２と、後述する検査シート７１上に形成された着弾ドットを撮像する撮像カメラ５３と、撮像カメラ５３を支持し、Ｙ軸方向に移動させる第２Ｙ軸テーブル５４と、第１Ｙ軸テーブル５２を支持し、第１Ｙ軸テーブル５２およびヘッドホルダ５１を介して液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向に移動させると共に、第２Ｙ軸テーブル５４を支持し、第２Ｙ軸テーブル５４を介して撮像カメラ５３をＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル５５と、供給チューブ（図示省略）を介して液滴吐出ヘッド１に機能液を供給する機能液供給ユニット５６と、吐出された機能液の飛行曲がりや飛行速度を検査する飛行検査ユニット５７と、吐出された機能液の吐出重量を測定する重量測定ユニット５８と、検査シート７１を有する被着弾ユニット５９と、を備えている。機能液供給ユニット５６は、Ｘ軸テーブル５５に付設され、飛行検査ユニット５７、重量測定ユニット５８および被着弾ユニット５９は、Ｘ軸テーブル５５によりＸ軸方向に移動する液滴吐出ヘッド１の移動軌跡の鉛直方向下方に臨むよう、機台３２上に並べて配設されている。
【００２５】
ヘッド検査装置３３により液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査する場合は、機能液供給ユニット５６から液滴吐出ヘッド１に機能液を供給しつつ、Ｘ軸テーブル５５および第１Ｙ軸テーブル５２により、液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させ、飛行検査ユニット５７、重量測定ユニット５８および被着弾ユニット５９にそれぞれ臨ませて、各検査および検査シート７１への検査吐出を行う。また、Ｘ軸テーブル５５および第２Ｙ軸テーブル５４により、撮像カメラ５３をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させて、被着弾ユニット５９の検査シート７１上に形成した各着弾ドットを撮像する。
【００２６】
機能液供給ユニット５６は、Ｒ・Ｇ・Ｂ色の機能液をそれぞれ貯留する３つの機能液タンク６１を有しており、各機能液タンク６１は、液滴吐出ヘッド１より上方に配設され、セットした液滴吐出ヘッド１に応じて選択的に使用される。このため、機能液は、自然水頭により各機能液タンク６１から各供給チューブを介して液滴吐出ヘッド１へ供給される。
【００２７】
飛行検査ユニット５７は、パルス光源であるパルスレーザを有する照明部６５と、照明部６５に対向して配置され、パルスレーザによるパルス光を受光する顕微鏡カメラ６６と、液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液を受ける機能液受け部６７と、を備えている。飛行速度の測定や飛行曲がりの検査を行う場合、照明部６５と顕微鏡カメラ６６を駆動させた状態で機能液を吐出する。吐出された機能液は、照明部６５と顕微鏡カメラ６６との間のパルスレーザを遮って、機能液受け部６７に着弾する。そして、飛行検査ユニット５７により高速度撮影された撮影結果に基づいて、飛行速度が計測されると共に、飛行曲がりがあるか否か、また吐出抜けがあるか否かを検査する。
【００２８】
重量測定ユニット５８は、液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液を受ける容器６２と、容器６２内の機能液の重量を測定する電子天秤６３と、を備えている。重量測定ユニット５８により機能液の吐出重量を測定する場合は、ノズル列２２単位で数万発の機能液を吐出し、電子天秤６３によりその機能液の吐出重量を測定する。
【００２９】
被着弾ユニット５９は、液滴吐出ヘッド１からの検査吐出を受ける長尺状の検査シート７１と、検査シート７１が載置される測定ステージ７２と、検査シート７１の検査済み部分を測定ステージ７２から送り出し、かつ未使用部分を測定ステージ７２に送り込むように検査シート７１を送る検査シート送り機構７３と、を備えている。被着弾ユニット５９は、検査吐出により検査シート７１上に形成された着弾ドットが、撮像カメラ５３によって撮像されると、その撮像済み部分を検査シート送り機構７３により送り、未使用部分と差し替えることで、未使用部分にて検査吐出を受けることになる。なお、測定ステージ７２は、吸着機構（図示省略）を有し、検査シート７１を吸着セットすることが好ましい。
【００３０】
長尺状の検査シート７１は、吐出ノズル２１から吐出された機能液を吸収する材質で形成されており、例えば、フィルム材や紙等で形成されている。吐出ノズル２１から吐出された機能液が検査シート７１上に着弾すると、機能液が検査シート７１に吸収されて、円形の着弾ドットが描画（形成）される。なお、本実施形態では、検査シート７１として、機能液を吸収する材質のものを用いたが、機能液を吸収せず、立体形状（ドーム状）の着弾ドットが形成されるものを使用しても良い。
【００３１】
図５に示すように、制御装置３６は、各種ドライバーを有する駆動制御部８１と、各部に接続され、吐出検査装置３１全体の統括制御を行う統括制御部８２と、を備えている。駆動制御部８１には、液滴吐出ドライバー８３と、カメラドライバー８４と、ＸＹ移動ドライバー８５と、ワイプシート送りドライバー８６と、キャップドライバー８７と、を備えている。カメラドライバー８４は、撮像カメラ５３を駆動して着弾ドットの撮像を行う。ＸＹ移動ドライバー８５は、Ｘ軸テーブル５５、第１Ｙ軸テーブル５２および第２Ｙ軸テーブル５４を駆動して、液滴吐出ヘッド１および撮像カメラ５３のＸＹ方向移動を行う。ワイプシート送りドライバー８６は、ワイピング装置３８のワイプシート送り機構４３を駆動して、ワイピングシート４２のシート送りを行う。キャップドライバー８７は、吸引装置３７のキャップ昇降機構４０を駆動して、キャップ４１をノズル面２５に対して離接させる。
【００３２】
液滴吐出ドライバー８３は、４つのヘッドドライバー８８を有し、液滴吐出ヘッド１の各吐出ノズル２１を駆動して液滴を吐出する。各ヘッドドライバー８８は、それぞれＤＡコンバーター（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）（図示省略）を有し、それぞれ異なる駆動電圧（駆動波形）を出力可能に構成されている。すなわち、各圧電素子１７に対し、各ヘッドドライバー８８からの４種の駆動電圧を選択的に入力することで、各吐出ノズル２１に各駆動電圧を選択的に印加することができる。以下、共通のヘッドドライバー８８から駆動電圧が印加される１以上の吐出ノズル２１のグループを「ＣＯＭ」と呼称し、４つのヘッドドライバー８８のＣＯＭをそれぞれ、「ＣＯＭ１」、「ＣＯＭ２」、「ＣＯＭ３」、「ＣＯＭ４」と呼称する。詳細は後述するが、駆動する複数の吐出ノズル２１を、各ＣＯＭに割り付けて駆動し、液滴吐出を実施する。
【００３３】
統括制御部８２には、各手段を接続するためのインタフェース９１と、一時的に記憶可能な記憶領域を有し、制御処理のための作業領域として使用されるＲＡＭ９２と、各種記憶領域を有し、制御プログラムや制御データを記憶するＲＯＭ９３と、各手段からの各種データ等を記憶すると共に、各種データを処理するためのプログラム等を記憶するハードディスク９４と、ＲＯＭ９３やハードディスク９４に記憶されたプログラム等に従い、各種データを演算処理するＣＰＵ９５と、これらを互いに接続するバス９６と、が備えられている。
【００３４】
そして、統括制御部８２は、各部からの各種データを、インタフェース９１を介して入力すると共に、ハードディスク９４に記憶された（または、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等により順次読み出される）プログラムに従ってＣＰＵ９５に演算処理させ、その処理結果を、駆動制御部８１（各種ドライバ）を介して各部に出力する。これにより、吐出検査装置３１全体が制御され、各種処理が行われる。
【００３５】
ここで図６を参照して、吐出検査装置３１における液滴吐出ヘッド１の吐出検査動作および適正電圧決定動作について説明する。図６に示すように、吐出検査装置３１では、吐出検査動作（Ｓ１〜Ｓ９）を実行した後、吐出性能検査で得られたデータ（吐出量データ）に基づいて、適正電圧決定動作（Ｓ１０〜Ｓ１４）を実行する。まず、吐出検査動作について説明する。なお、この吐出検査動作は、液滴吐出ヘッド１が、ヘッドホルダ５１に予めセットされている状態にて行われるものとする。
【００３６】
図６に示すように、吐出検査動作において、まず、統括制御部８２は、液滴吐出ヘッド１、および液滴吐出ヘッド１に接続した供給チューブ内に機能液を充填する初期充填工程を実行する（Ｓ１）。すなわち、Ｘ軸テーブル５５により、液滴吐出ヘッド１を吸引装置３７に臨ませて、吸引装置３７により液滴吐出ヘッド１を吸引し、機能液を充填する。その後、液滴吐出ヘッド１を駆動して、ウォームアップ（液滴吐出ヘッド１の温度上昇）を実施すると共に、液滴吐出ヘッド１をワイピング装置３８に臨ませて、ワイピング装置３８によりノズル面２５を拭き取って初期充填を終了する。
【００３７】
初期充填が終了したら、トリートメントフラッシング工程を実行する（Ｓ２）。すなわち、液滴吐出ヘッド１を重量測定ユニット５８に臨ませて、予備吐出を実施する。これにより、クリーニング後に、機能液が一定量捨て吐出されるため、一定量吐出した状態から検査を行うことができる。例えば、クリーニング後の初期段階では、異常吐出が発現せず、一定量吐出すると異常吐出が発現する場合があり、トリートメントフラッシングを実施することで、このような検査不備を防止することができる。
【００３８】
次に、液滴吐出ヘッド１を飛行検査ユニット５７に臨ませて、各有効吐出ノズル２４の飛行速度の測定工程を実行する（Ｓ３）。吐出された機能液滴を、飛行検査ユニット５７により高速度撮影し、その撮影結果に基づいて、飛行速度を計測する。かかる際、飛行曲がり、吐出抜け、および異常吐出の検査も同時に行い、これらの検査により液滴吐出ヘッド１が不良と判断された場合、本動作を終了する。
【００３９】
その後、再度、液滴吐出ヘッド１を重量測定ユニット５８に臨ませて、吐出重量の重量測定工程を実行する（Ｓ４）。重量測定工程では、液滴吐出ヘッド１からノズル列２２単位で重量測定ユニット５８に液滴吐出を実施し、ノズル列２２単位での吐出重量を測定する。この測定結果に基づいて、ノズル列２２単位での、基準の適正駆動電圧（標準駆動電圧）を決定する。この基準の適正駆動電圧は、検査吐出の際に用いる駆動電圧であると共に、後述するＣＯＭごとの適正駆動電圧を決定する際に、基準となる駆動電圧である。また、適正駆動電圧とは、１の吐出ノズル２１から適正吐出量だけ吐出するために、ヘッドドライバー８８から駆動される駆動電圧の電圧値である。具体的な決定方法としては、目標吐出重量（１ノズル列２２当りの目標吐出重量）を吐出するための、およその電圧値があり、各ノズル列２２において、その電圧値に前後する２つの電圧値で、重量測定を実施する。その後、当該測定結果（２つの電圧値での各吐出重量）に基づいて、電圧値と１ノズル列２２当りの吐出重量との一次関数を求め、目標吐出重量をその一次関数に代入することで、目標吐出重量に対する電圧値を算出する。ここで求めた電圧値を基準の適正駆動電圧として決定する。
【００４０】
次に、液滴吐出ヘッド１を被着弾ユニット５９に臨ませて、被着弾ユニット５９の検査シート７１に対し検査吐出を実施して、ノズル列２２ごとの着弾ドット列を形成するドット列形成工程（吐出工程）を実行する（Ｓ５）。ドット列形成工程では、検査吐出パターンに基づいて、検査シート７１上に各着弾ドット列を形成する。検査吐出パターンは、各ノズル列２２における各有効吐出ノズル２４の吐出の有無を示すデータであり、ここでは検査吐出パターンとして、各ノズル列２２において、複数の有効吐出ノズル２４の検査吐出を間引いて行う検査吐出パターンを用いる。また、このドット列形成工程では、検査吐出する有効吐出ノズル２４（以下、駆動吐出ノズルと呼称）に、上記した４つのＣＯＭを、各ノズル列２２の端から順番に且つ交互に割り付ける（ノズル割付工程）。例えば、駆動吐出ノズルを端から、ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３、ＣＯＭ４、ＣＯＭ１…と、循環的に割り付けていく。このように各駆動吐出ノズルを割り付けた後、各ＣＯＭの駆動電圧を上記基準の適正駆動電圧とし、各駆動吐出ノズルを同時に駆動して、着弾ドット列を形成する。なお、各駆動吐出ノズルからの検査吐出は、１回を複数ショット（例えば、４ショット）で構成し、各着弾ドットを複数ショットで構成する。
【００４１】
ノズル列２２ごとの着弾ドット列を形成したら、統括制御部８２は、Ｘ軸テーブル５５により、液滴吐出ヘッド１を退避しつつ、撮像カメラ５３を被着弾ユニット５９に臨ませて、各着弾ドットの面積を測定する面積測定工程を実行する（Ｓ６）。すなわち、検査シート７１上に形成された着弾ドット列の各着弾ドットをそれぞれ、撮像カメラ５３により撮像し、その撮像結果に基づいて、各着弾ドットの面積を測定する。
【００４２】
各着弾ドットの面積を測定したら、この測定結果に基づいて各駆動吐出ノズルの吐出量を算出する吐出量算出工程を実行する（Ｓ７）。具体的には、予め実験で得られた着弾ドットの面積と駆動吐出ノズルの吐出量との相関関係を表す回帰式に、各駆動吐出ノズルの面積を代入して、各駆動吐出ノズルの吐出量を算出する。これにより、基準の適正駆動電圧に対する各駆動吐出ノズルの吐出量から成る吐出量データを取得する。なお、各駆動吐出ノズルの吐出量を、全体の平均値で正規化した値を、吐出量データとしても良い。また、請求項にいう吐出量測定工程は、面積測定工程および吐出量算出工程により構成されている。
【００４３】
次に、各種補正値によって吐出量データを補正する吐出量補正工程（Ｓ８）を実行する。吐出量補正工程では、まず、ＣＯＭごとの第１駆動数補正値およびＤＡＣ補正値を取得する。第１駆動数補正値とは、検査吐出（ドット列形成工程）において同時に駆動した吐出ノズル２１の数（以下、同時駆動個数）の差に対する吐出量の差異を補正する値である。一方、ＤＡＣ補正値は、ＤＡコンバーターの特性による吐出量の差異を補正する値である。統括制御部８２は、同時駆動個数と第１駆動数補正値との対応関係を示す対応データを予め記憶しており、この対応データから各ＣＯＭの同時駆動個数に対する第１駆動数補正値を抽出して取得する。なお、上記ドット列形成工程では、各ＣＯＭに所属する全駆動吐出ノズルを同時に駆動しているため、各ＣＯＭに所属する駆動吐出ノズルの数が、各ＣＯＭの同時駆動個数となる。また、厳密には、当該対応データとして、基準数（ここでは、１２個）から差分（同時駆動個数数差）と、第１駆動数補正値とを対応して記憶している（図７（ａ）参照）。例えば、同時駆動個数「−１」に対し、「＋０．２％（＝１＋０．００２＝１．００２）」を第１駆動数補正値とし、同時駆動個数「＋１」に対し、「−０．２％（＝１−０．００２＝０．９９８）」を第１駆動数補正値とする。
【００４４】
一方、ＤＡＣ補正値は、各ＣＯＭの平均吐出量から算出する。すなわち、まず、吐出量データからＣＯＭごとの平均吐出量を算出する。検査吐出時の各駆動吐出ノズルは、端から順に且つ交互に各ＣＯＭを割り当てているため、各ＣＯＭの平均吐出量は、同時駆動個数差およびＤＡコンバーターの特性差の影響のみしか受けない。ゆえに、当該平均吐出量から同時駆動個数差の影響をキャンセルして、ＤＡＣ補正値とする。具体的には、各ＣＯＭの平均吐出量に、第１駆動数補正値を乗算して、各ＣＯＭのＤＡＣ補正値とする。
【００４５】
ＣＯＭごとの第１駆動数補正値およびＤＡＣ補正値を取得したら、全駆動吐出ノズルの各吐出量に対し、ＣＯＭごとの第１駆動数補正値を乗算すると共に、ＤＡＣ補正値を徐算して、補正する。これにより、統括制御部８２は、補正したＣＯＭごとの各駆動吐出ノズルの吐出量を取得し（吐出量取得工程）、これらを合わせて、補正した吐出量データを取得する（全吐出量取得工程）。なお、詳細は後述するが、ここで算出したＤＡＣ補正値は、適正駆動電圧の補正（厳密には電圧比率補正工程）の際に流用する。
【００４６】
最後に、液滴吐出ヘッド１を吸引装置３７に臨ませて、キャップ４１により、液滴吐出ヘッド１をキャッピングするキャッピング工程を実行する（Ｓ９）。これにより、液滴吐出ヘッド１の保湿状態が維持され、吐出検査動作を終了する。
【００４７】
次に、適正電圧決定動作について説明する。適正電圧決定動作は、吐出検査動作で得られた（補正した）吐出量データを用いて、各駆動吐出ノズルのＣＯＭを再割付すると共に、ＣＯＭごとの適正駆動電圧を決定するものである。なお、ここでは、両ノズル列２２において、同様の適正電圧決定動作を実施するため、一方のノズル列２２の適正電圧決定動作のみについて説明するものとする。
【００４８】
図６に示すように、適正電圧決定動作では、まず、統括制御部８２は、取得した当該ノズル列２２の吐出量データに基づいて、ノズル列２２内の複数の駆動吐出ノズルを各ＣＯＭに割付け直す再割付工程を実行する（Ｓ１０）。再割付工程では、各駆動吐出ノズルの吐出量の大小によって、複数の駆動吐出ノズルを各ＣＯＭに割り付ける。例えば、駆動吐出ノズルの数を４９個とした場合、吐出量の順位として上位１２個の駆動吐出ノズルをＣＯＭ１とし、１３番目から２４番目の駆動吐出ノズルをＣＯＭ２、２５番目から３６番目までの駆動吐出ノズルをＣＯＭ３とし、残りの駆動吐出ノズルをＣＯＭ４とする。
【００４９】
次に、統括制御部８２は、吐出量データに基づいて、ＣＯＭごとの平均吐出量を算出する平均吐出量算出工程（Ｓ１１）を実行する。すなわち、各ＣＯＭにおいて、所属する駆動吐出ノズルの合計吐出量から、当該ＣＯＭの駆動吐出ノズルの数を徐算する。これにより、再割付したＣＯＭごとの平均吐出量を算出する。
【００５０】
次に、算出したＣＯＭごとの平均吐出量に基づいて、ＣＯＭごとの電圧比率を算出する電圧比率算出工程（適正電圧算出工程）を実行する（Ｓ１２）。電圧比率は、各ＣＯＭ間の適正駆動電圧の比率であり、係数として各ＣＯＭの適正駆動電圧を決定するものである。駆動電圧算出工程では、まず、吐出量データから、液滴吐出ヘッド１全体の平均吐出量（以下、全体平均吐出量）を算出する。次に、各ＣＯＭの平均吐出量、全体平均吐出量との比率（以下、吐出量比率）をそれぞれ算出する。各ＣＯＭの吐出量比率を算出したら、これに基づいて、各ＣＯＭの電圧比率を算出する。具体的には、予め取得した吐出量比率と電圧比率との変換係数を用い、各ＣＯＭの吐出量比率から各ＣＯＭの電圧比率を算出する。例えば、変換係数がＨｏ、吐出量比率がＩｗである場合、Ｈｏ×Ｉｗの値が、電圧比率となる。
【００５１】
各ＣＯＭの電圧比率を求めたら、ＣＯＭごとの電圧比率を補正する比率補正工程（適正電圧補正工程）（Ｓ１３）を実行する。電圧比率補正工程では、第２駆動数補正値と上記ＤＡＣ補正値とに基づいて、ＣＯＭごとの電圧比率を補正する。第２駆動数補正値は、描画処理においての同時駆動個数差による吐出量の差異を補正する値である。すなわち、吐出量補正工程では、検査吐出時の同時駆動個数差の影響をキャンセルしたのに対し、本工程では描画処理時の同時駆動個数差の影響をキャンセルする。具体的には、統括制御部８２は、描画処理時における同時駆動個数と第２駆動数補正値との対応データを予め記憶し（図７（ｂ）参照）、この対応データから各ＣＯＭの同時駆動個数に対する第２駆動数補正値を抽出する。ＣＯＭごとの第２駆動数補正値を取得したら、各電圧比率に対し、ＣＯＭごとの第２駆動数補正値および上記ＤＡＣ補正値を徐算して補正する。電圧比率は、適正駆動電圧を決定する数値であるため、この電圧比率を補正することで適正駆動電圧を間接的に補正している。
【００５２】
なお、ＣＯＭ１の電圧比率が基準値となるため、ＣＯＭ１の第２駆動数補正値およびＤＡＣ補正値を、ＣＯＭ１の電圧比率に徐算するのに代えて、ＣＯＭ１以外の各ＣＯＭに、ＣＯＭ１の第２駆動数補正値およびＤＡＣ補正値を乗算することが好ましい。また、描画処理時の同時駆動個数は、基本的には、上記再割付工程で割り付けた各ＣＯＭに所属する駆動吐出ノズルの数となるが、これに限るものではなく、例えば、描画処理の前に再度、ＣＯＭの割付けを行っても良し、全駆動吐出ノズルのうち、一部のみを同時駆動して描画処理を行っても良い。
【００５３】
最後に、ＣＯＭごとの電圧比率と、上記した基準の適正駆動電圧とから、ＣＯＭごとの適正駆動電圧を算出する適正電圧算出工程（Ｓ１４）を実行する。具体的には、ＣＯＭごとに、電圧比率と基準の適正駆動電圧とを乗算することで、各ＣＯＭの適正駆動電圧を算出する。これにより各駆動吐出ノズルの適正駆動電圧を決定する（適正電圧決定工程）。
【００５４】
以上のような構成によれば、吐出量を取得する際、測定した吐出量を、ドット列形成工程（検査吐出時）における同時駆動個数に応じた補正値（第１駆動数補正値）によって補正して取得することで、同時駆動個数に応じた吐出量変化をキャンセルすることができる。そのため、当該吐出量変化に対応することができ、吐出量を精度良く取得することができる。
【００５５】
また、適正駆動電圧を決定する際、算出した電圧比率を、描画処理時における同時駆動個数に応じた補正値（第２駆動数補正値）によって補正することにより、同時駆動個数に応じた吐出量変化を駆動電圧側でキャンセルすることができる。そのため、当該吐出量変化に対応することができ、適正駆動電圧を精度良く決定することができる。
【００５６】
なお、本実施形態においては、４つのヘッドドライバー８８を有し、ＣＯＭごとの駆動吐出ノズルの同時駆動個数に応じて、吐出量および電圧比率（適正駆動電圧）を補正したが、１つのヘッドドライバー８８のみを有し、当該ヘッドドライバー８８によって駆動される駆動吐出ノズルの同時駆動個数に応じて、吐出量および電圧比率（適正駆動電圧）を補正する構成であっても良い。
【００５７】
また、本実施形態においては、同時駆動個数差に応じた吐出量および電圧比率の補正と、ＤＡコンバーターの特性差に応じた吐出量および電圧比率の補正との両方を実施する構成であったが、そのうち、片方のみを実施する構成であっても良い。
【００５８】
さらに、本実施形態においては、同時駆動個数に応じた吐出量の補正と、同時駆動個数に応じた電圧比率（適正駆動電圧）の補正との両方を実施する構成であったが、そのうち、片方のみを実施する構成であっても良い。
【００５９】
またさらに、本実施形態においては、第１駆動数補正値およびＤＡＣ補正値を別々に取得したが、吐出量算出工程で取得した各駆動吐出ノズルの吐出量におけるＣＯＭごとの平均吐出量を、第１駆動数補正値とＤＡＣ補正値とを合わせた補正値として用いても良い。当該各平均吐出量は、上記したように、各ＣＯＭの同時駆動個数差の影響およびＤＡコンバーターの特性差の影響のみを受けているため、第１駆動数補正値とＤＡＣ補正値とを合わせた補正値として用いることができる。
【００６０】
また、本実施形態においては、ドット列形成工程（検査吐出）において、ＣＯＭに所属した全ての駆動吐出ノズルを同時に駆動する構成であったが、ＣＯＭに所属した駆動吐出ノズルを２つのグループに分け、グループごとに相互に異なるタイミングで、駆動吐出ノズルを同時駆動する構成であっても良い。かかる場合、各グループに所属する駆動吐出ノズルを同時駆動個数として、グループごとに各駆動吐出ノズルの吐出量を補正する。
【００６１】
ここで図８を参照して、上記検査後の液滴吐出ヘッド１を用いた液滴吐出装置２０１について説明する。この液滴吐出装置２０１は、フラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれており、例えば、特殊なインクや発光性の樹脂液である機能液を導入した液滴吐出ヘッド１を用い、液晶表示装置のカラーフィルターや有機ＥＬ装置の各画素となる発光素子等を形成するものである。
【００６２】
図８に示すように、液滴吐出装置２０１は、石定盤に支持されたＸ軸支持ベース２０２上に配設され、主走査方向となるＸ軸方向に延在してワークＷをＸ軸方向に移動させるＸ軸移動テーブル２０３と、複数本の支柱２０４を介してＸ軸移動テーブル２０３を跨ぐように架け渡された１対のＹ軸支持ベース２０５上に配設され、主走査方向（Ｘ軸方向）に直交した副走査方向となるＹ軸方向に延在するＹ軸移動テーブル２０６と、Ｙ軸移動テーブル２０６に移動自在に吊設され、複数個（１２個）の液滴吐出ヘッド１が個々にキャリッジに搭載された１０個のキャリッジユニット２０７と、複数個の液滴吐出ヘッド１の機能維持・機能回復処理を行うメンテナンス機構２０８と、から構成されている。さらに、液滴吐出装置２０１は、これらの装置を、温度および湿度が管理された雰囲気内に収容するチャンバー機構２０９と、チャンバー機構２０９を貫通して、液滴吐出ヘッド１に機能液を供給する機能液供給機構２１０と、液滴吐出装置２０１の各構成要素を制御する制御コンピューター（図示省略）と、を備えている。
【００６３】
液滴吐出装置２０１は、Ｘ軸移動テーブル２０３およびＹ軸移動テーブル２０６の駆動と同期して液滴吐出ヘッド１を吐出駆動させることにより、機能液供給機構２１０から供給された３色の機能液滴を吐出させ、ワークＷに所定の描画パターンが描画される。すなわち、各液滴吐出ヘッド１に対しワークＷを移動させながら、各液滴吐出ヘッド１を駆動することで、描画処理を行う。なお、かかる際、制御コンピューターは、吐出検査装置３１で決定したＣＯＭごとの適正駆動電圧によって、各液滴吐出ヘッド１を駆動する。
【００６４】
このように、適正駆動電圧を精度良く決定することができる適正電圧決定方法を用いて、液滴吐出ヘッド１の適正駆動電圧を決定することで、ワークＷに対する描画処理を精度良く実施することができる。
【００６５】
なお、本実施形態においては、液滴吐出ヘッド１を固定とし、ワークＷを移動して描画処理を実施したが、ワークＷに対し液滴吐出ヘッド１を相対的に移動して描画処理を実施するものであれば、ワークＷを固定とし、液滴吐出ヘッド１を移動して描画処理を実施するものであっても良い。
【符号の説明】
【００６６】
１：液滴吐出ヘッド、 ２１：吐出ノズル、 ８８：ヘッドドライバー、 ２０１：液滴吐出装置、 Ｗ：ワーク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１のヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを対象とした液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法、適正電圧決定方法および液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法として、複数の吐出ノズルうちの１以上の吐出ノズルから液滴を吐出する吐出工程と、吐出された1以上の吐出ノズルの各吐出量を測定する測定工程と、測定した１以上の吐出ノズルの各吐出量に基づいて、残余の吐出ノズルの各吐出量を補完する補完工程と、を備えたものが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５１２１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような吐出量取得方法では、吐出工程において１以上の吐出ノズルを同時に駆動することになるが、この吐出ノズルの同時駆動個数に応じて各吐出ノズルの吐出量が変化してしまう。厳密には、同時駆動個数が変わると、ヘッドドライバーにかかる電気的負荷が変動してしまうため、ヘッドドライバーからの駆動波形が歪み、その結果、各吐出ノズルからの吐出量が変化してしまうという現象が起る。そのため、ヘッドドライバーからの共通の駆動電圧によって、各吐出ノズルを駆動したとしても、同時駆動個数によって各吐出量が変化してしまい、駆動電圧に対する各吐出量が一定とならないという問題があった。これによって、標準駆動電圧に対する吐出量の取得や、適正駆動電圧の決定を精度良く行うことができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、同時駆動個数に応じた吐出量変化に対応して、吐出量の取得や適正駆動電圧の決定を精度良く行うことができる液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法、適正電圧決定方法および液滴吐出装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法は、１のヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを対象とし、標準駆動電圧に対する１以上の吐出ノズルの各吐出量を取得する液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法であって、ヘッドドライバーからの標準駆動電圧によって、１以上の吐出ノズルを同時に駆動する吐出工程と、吐出工程により吐出された１以上の吐出ノズルの各吐出量を測定する吐出量測定工程と、測定した１以上の吐出ノズルの各吐出量を、吐出工程において同時に駆動した吐出ノズルの同時駆動個数に応じた補正値によって、補正する吐出量補正工程と、補正した１以上の吐出ノズルの各吐出量を取得する吐出量取得工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法は、２以上のヘッドドライバーにより駆動される複数の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを対象とし、標準駆動電圧に対する複数の吐出ノズルの各吐出量を取得する液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法であって、複数の吐出ノズルを、各ヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出ノズルとして割り付けるノズル割付工程と、上記の液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法によって取得した、２以上のヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出ノズルの各吐出量を合わせ、複数の吐出ノズルの各吐出量として取得する全吐出量取得工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
これらの構成によれば、測定した吐出量を、吐出工程（検査吐出時）における同時駆動個数に応じた補正値によって補正して取得することで、同時駆動個数に応じた吐出量変化をキャンセルすることができる。そのため、当該吐出量変化に対応することができ、吐出量を精度良く取得することができる。
【０００９】
本発明の液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法は、上記の液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法によって取得した複数の吐出ノズルの吐出量に基づいて、各ヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出のノズルの平均吐出量を算出する平均吐出量算出工程と、算出したヘッドドライバーごとの平均吐出量と標準駆動電圧に基づいて、ヘッドドライバーごとの、適正吐出量に対する適正駆動電圧を算出する適正電圧算出工程と、ヘッドドライバーごとに、算出した適正駆動電圧を、描画処理において同時に駆動する吐出ノズルの同時駆動個数に応じた補正値によって、補正する適正電圧補正工程と、補正したヘッドドライバーごとの適正駆動電圧を、複数の吐出ノズルの適正駆動電圧に決定する適正電圧決定工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法は、１のヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを対象とし、１以上の吐出ノズルの適正駆動電圧を決定する液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法であって、標準駆動電圧に対する１以上の吐出ノズルの平均吐出量に基づいて、適正吐出量に対する適正駆動電圧を算出する適正電圧算出工程と、算出した適正駆動電圧を、描画処理において同時に駆動する吐出ノズルの同時駆動個数に応じた補正値によって、補正する適正電圧補正工程と、補正した適正駆動電圧を、１以上の吐出ノズルの適正駆動電圧に決定する適正電圧決定工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
これらの構成によれば、算出した適正駆動電圧を、描画処理時における同時駆動個数に応じた補正値によって補正することにより、同時駆動個数に応じた吐出量変化を駆動電圧側でキャンセルすることができる。そのため、当該吐出量変化に対応することができ、適正駆動電圧を精度良く決定することができる。
【００１２】
本発明の液滴吐出装置は、ワークに対し液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、液滴吐出ヘッドを駆動して、ワークに対し描画処理を実施する液滴吐出装置であって、上記の液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法により決定した、適正駆動電圧に基づいて、液滴吐出ヘッドの駆動を制御することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、適正駆動電圧を精度良く決定することができる適正電圧決定方法を用いて、液滴吐出ヘッドの適正駆動電圧を決定することで、ワークに対する描画処理を精度良く実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】液滴吐出ヘッドの表裏外観斜視図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの断面図である。
【図３】ポンプ部の部分分解斜視図である。
【図４】吐出検査装置を模式的に示した平面図である。
【図５】吐出検査装置の主制御系のブロック図である。
【図６】吐出検査装置における吐出検査動作および適正電圧決定動作を示したフローチャートである。
【図７】同時駆動個数と第１駆動数補正値との対応データ（ａ）、および同時駆動個数と第２駆動数補正値との対応データ（ｂ）を示した図である。
【図８】液滴吐出装置を模式的に示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施形態に係る液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法を適用した液滴吐出ヘッドの吐出検査装置について説明する。この吐出検査装置は、後述する液滴吐出装置に搭載する前の液滴吐出ヘッドの単体検査を行うものであり、１の液滴吐出ヘッドに対し、吐出の有無を判定する吐出検査をはじめ、飛行検査、飛行速度、吐出量測定等を実施する。また、検査シート上に液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して、複数の着弾ドットを形成すると共に、その各着弾ドットを撮像して、各吐出ノズルの吐出量を測定する。そこで先ず、吐出検査装置の説明に先立ち、検査対象となる液滴吐出ヘッドについて説明する。
【００１６】
図１ないし図３に示すように、液滴吐出ヘッド１は、いわゆるピエゾ方式を採用したいわゆる２連のインクジェットヘッド（インクジェット方式の液滴吐出ヘッド１）であり、２連の接続針５を有する機能液導入部２と、機能液導入部２に連なる２連のヘッド基板３と、ヘッド基板３の下方に連なり機能液を吐出するヘッド本体４と、を備えている（図１（ａ）参照）。
【００１７】
機能液導入部２は、一対の接続針５を有しており、配管アダプタ（図示省略）を介して機能液供給ユニット５６（図４参照）から機能液の供給を受けるようになっている。ヘッド基板３には、２連のコネクタ６，６が設けられており、各コネクタ６はフレキシブルフラットケーブル（図示省略）を介して吐出検査装置３１の制御装置３６（図５参照）に接続されている。そして、この制御装置３６（後述するヘッドドライバー８８）から出力された駆動電圧（駆動波形）が各コネクタ６を介して各圧電素子（ピエゾ素子）１７に印加されることで、各吐出ノズル２１から機能液が吐出される。なお、当該液滴吐出ヘッド１は、機能液として特殊なインクや発光性の樹脂液を吐出し、液晶表示装置のカラーフィルターや有機ＥＬ装置の各画素となる発光素子等を形成するのに用いられる。
【００１８】
図２および図３に示すように、ヘッド本体４は、圧電素子１７等で構成される２連のポンプ部１１と、複数の吐出ノズル２１が形成されたノズル面２５を有するノズルプレート１２と、を有している。各ポンプ部１１は、吐出ノズル２１の数に対応する圧電素子１７を収容した機構部１３と、機能液を貯留する貯留部１４と、から構成されている。貯留部１４は、圧電素子１７の数に対応し、機能液を一時的に貯めるキャビティ１５と、各キャビティ１５に供給する機能液を溜めると共に上記の機能液導入部２に連通する共通室１６と、から構成されている。機能液供給ユニット５６から供給された機能液は、機能液導入部２を介して共通室１６に流れ込む。そして、圧電素子１７に電圧を印加して変形させることで、キャビティ１５の体積変化を利用して共通室１６からキャビティ１５に機能液を導入すると共に、吐出ノズル２１から機能液を吐出する。
【００１９】
ノズルプレート１２は、キャビティ１５に貯留された機能液を吐出する吐出ノズル２１が多数形成されている。多数の吐出ノズル２１は、相互に平行、且つ半ピッチ位置ズレして列設された２列のノズル列２２を構成しており、各ノズル列２２は、等ピッチで並べた１８０個の吐出ノズル２１で構成されている（図１（ｂ）参照）。この場合、１８０個の吐出ノズル２１のうち、両外端に位置する各１０個の吐出ノズル２１は、無効吐出ノズル２３であり、実際の描画には使用しない。そのため、吐出検査では、無効吐出ノズル２３（計２０個）を除く有効吐出ノズル２４（計１６０個）について吐出検査を実施する。
【００２０】
次に、図４を参照して、上記した液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査する吐出検査装置３１について説明する。吐出検査装置３１は、機台３２と、機台３２上に載置され、液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査するヘッド検査装置３３と、同様に機台３２上に載置され、液滴吐出ヘッド１の機能維持および回復を行うメンテナンス装置３４と、を有しており、これら各部はチャンバー３５内に収容されている。また、チャンバー３５外には、制御装置３６（図５参照）が備えられており、液滴吐出ヘッド１、ヘッド検査装置３３およびメンテナンス装置３４を統括的に制御する。吐出検査装置３１は、液滴吐出ヘッド１を１つずつ検査すべく、メンテナンス装置３４により液滴吐出ヘッド１の機能維持・回復を行いながら、ヘッド検査装置３３により機能液を吐出して、液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査する。
【００２１】
メンテナンス装置３４は、吐出ノズル２１における機能液の増粘や目詰まりによる吐出不良を解消する吸引装置３７と、吸引装置３７と並ぶように配設され、液滴吐出ヘッド１のノズル面２５を払拭するワイピング装置３８と、を有している。
【００２２】
吸引装置３７は、液滴吐出ヘッド１のノズル面２５に密接すると共に、Ｒ・Ｇ・Ｂ色に対応した３つのキャップ４１と、各キャップ４１を昇降させて、液滴吐出ヘッド１に対し離接するキャップ昇降機構４０（図５参照）と、吸引チューブ（図示省略）を介して３つのキャップ４１に接続されたイジェクター（図示省略）と、を有している。吸引装置３７は、各キャップ４１を液滴吐出ヘッド１のノズル面２５に密接させ、イジェクターにより吸引を行うことで、吐出ノズル２１の目詰まり等による吐出不良を解消する。
【００２３】
ワイピング装置３８は、ノズル面２５に当接するワイピングシート４２と、ワイピングシート４２を繰り出すと共に巻き取るワイプシート送り機構４３（図５参照）と、を有している。ワイピング装置３８は、ワイピングシート４２を吐出ノズル２１のノズル面２５に押し当て、吐出ノズル２１を第１Ｙ軸テーブル５２によりＹ軸方向に前後させることで、吸引処理後の液滴吐出ヘッド１のノズル面２５を払拭する。
【００２４】
ヘッド検査装置３３は、単一の液滴吐出ヘッド１を工具レスでセットするヘッドホルダ５１と、ヘッドホルダ５１を支持し、ヘッドホルダ５１を介して液滴吐出ヘッド１をＹ軸方向に移動させる第１Ｙ軸テーブル５２と、後述する検査シート７１上に形成された着弾ドットを撮像する撮像カメラ５３と、撮像カメラ５３を支持し、Ｙ軸方向に移動させる第２Ｙ軸テーブル５４と、第１Ｙ軸テーブル５２を支持し、第１Ｙ軸テーブル５２およびヘッドホルダ５１を介して液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向に移動させると共に、第２Ｙ軸テーブル５４を支持し、第２Ｙ軸テーブル５４を介して撮像カメラ５３をＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル５５と、供給チューブ（図示省略）を介して液滴吐出ヘッド１に機能液を供給する機能液供給ユニット５６と、吐出された機能液の飛行曲がりや飛行速度を検査する飛行検査ユニット５７と、吐出された機能液の吐出重量を測定する重量測定ユニット５８と、検査シート７１を有する被着弾ユニット５９と、を備えている。機能液供給ユニット５６は、Ｘ軸テーブル５５に付設され、飛行検査ユニット５７、重量測定ユニット５８および被着弾ユニット５９は、Ｘ軸テーブル５５によりＸ軸方向に移動する液滴吐出ヘッド１の移動軌跡の鉛直方向下方に臨むよう、機台３２上に並べて配設されている。
【００２５】
ヘッド検査装置３３により液滴吐出ヘッド１の吐出性能を検査する場合は、機能液供給ユニット５６から液滴吐出ヘッド１に機能液を供給しつつ、Ｘ軸テーブル５５および第１Ｙ軸テーブル５２により、液滴吐出ヘッド１をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させ、飛行検査ユニット５７、重量測定ユニット５８および被着弾ユニット５９にそれぞれ臨ませて、各検査および検査シート７１への検査吐出を行う。また、Ｘ軸テーブル５５および第２Ｙ軸テーブル５４により、撮像カメラ５３をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させて、被着弾ユニット５９の検査シート７１上に形成した各着弾ドットを撮像する。
【００２６】
機能液供給ユニット５６は、Ｒ・Ｇ・Ｂ色の機能液をそれぞれ貯留する３つの機能液タンク６１を有しており、各機能液タンク６１は、液滴吐出ヘッド１より上方に配設され、セットした液滴吐出ヘッド１に応じて選択的に使用される。このため、機能液は、自然水頭により各機能液タンク６１から各供給チューブを介して液滴吐出ヘッド１へ供給される。
【００２７】
飛行検査ユニット５７は、パルス光源であるパルスレーザを有する照明部６５と、照明部６５に対向して配置され、パルスレーザによるパルス光を受光する顕微鏡カメラ６６と、液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液を受ける機能液受け部６７と、を備えている。飛行速度の測定や飛行曲がりの検査を行う場合、照明部６５と顕微鏡カメラ６６を駆動させた状態で機能液を吐出する。吐出された機能液は、照明部６５と顕微鏡カメラ６６との間のパルスレーザを遮って、機能液受け部６７に着弾する。そして、飛行検査ユニット５７により高速度撮影された撮影結果に基づいて、飛行速度が計測されると共に、飛行曲がりがあるか否か、また吐出抜けがあるか否かを検査する。
【００２８】
重量測定ユニット５８は、液滴吐出ヘッド１から吐出された機能液を受ける容器６２と、容器６２内の機能液の重量を測定する電子天秤６３と、を備えている。重量測定ユニット５８により機能液の吐出重量を測定する場合は、ノズル列２２単位で数万発の機能液を吐出し、電子天秤６３によりその機能液の吐出重量を測定する。
【００２９】
被着弾ユニット５９は、液滴吐出ヘッド１からの検査吐出を受ける長尺状の検査シート７１と、検査シート７１が載置される測定ステージ７２と、検査シート７１の検査済み部分を測定ステージ７２から送り出し、かつ未使用部分を測定ステージ７２に送り込むように検査シート７１を送る検査シート送り機構７３と、を備えている。被着弾ユニット５９は、検査吐出により検査シート７１上に形成された着弾ドットが、撮像カメラ５３によって撮像されると、その撮像済み部分を検査シート送り機構７３により送り、未使用部分と差し替えることで、未使用部分にて検査吐出を受けることになる。なお、測定ステージ７２は、吸着機構（図示省略）を有し、検査シート７１を吸着セットすることが好ましい。
【００３０】
長尺状の検査シート７１は、吐出ノズル２１から吐出された機能液を吸収する材質で形成されており、例えば、フィルム材や紙等で形成されている。吐出ノズル２１から吐出された機能液が検査シート７１上に着弾すると、機能液が検査シート７１に吸収されて、円形の着弾ドットが描画（形成）される。なお、本実施形態では、検査シート７１として、機能液を吸収する材質のものを用いたが、機能液を吸収せず、立体形状（ドーム状）の着弾ドットが形成されるものを使用しても良い。
【００３１】
図５に示すように、制御装置３６は、各種ドライバーを有する駆動制御部８１と、各部に接続され、吐出検査装置３１全体の統括制御を行う統括制御部８２と、を備えている。駆動制御部８１には、液滴吐出ドライバー８３と、カメラドライバー８４と、ＸＹ移動ドライバー８５と、ワイプシート送りドライバー８６と、キャップドライバー８７と、を備えている。カメラドライバー８４は、撮像カメラ５３を駆動して着弾ドットの撮像を行う。ＸＹ移動ドライバー８５は、Ｘ軸テーブル５５、第１Ｙ軸テーブル５２および第２Ｙ軸テーブル５４を駆動して、液滴吐出ヘッド１および撮像カメラ５３のＸＹ方向移動を行う。ワイプシート送りドライバー８６は、ワイピング装置３８のワイプシート送り機構４３を駆動して、ワイピングシート４２のシート送りを行う。キャップドライバー８７は、吸引装置３７のキャップ昇降機構４０を駆動して、キャップ４１をノズル面２５に対して離接させる。
【００３２】
液滴吐出ドライバー８３は、４つのヘッドドライバー８８を有し、液滴吐出ヘッド１の各吐出ノズル２１を駆動して液滴を吐出する。各ヘッドドライバー８８は、それぞれＤＡコンバーター（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）（図示省略）を有し、それぞれ異なる駆動電圧（駆動波形）を出力可能に構成されている。すなわち、各圧電素子１７に対し、各ヘッドドライバー８８からの４種の駆動電圧を選択的に入力することで、各吐出ノズル２１に各駆動電圧を選択的に印加することができる。以下、共通のヘッドドライバー８８から駆動電圧が印加される１以上の吐出ノズル２１のグループを「ＣＯＭ」と呼称し、４つのヘッドドライバー８８のＣＯＭをそれぞれ、「ＣＯＭ１」、「ＣＯＭ２」、「ＣＯＭ３」、「ＣＯＭ４」と呼称する。詳細は後述するが、駆動する複数の吐出ノズル２１を、各ＣＯＭに割り付けて駆動し、液滴吐出を実施する。
【００３３】
統括制御部８２には、各手段を接続するためのインタフェース９１と、一時的に記憶可能な記憶領域を有し、制御処理のための作業領域として使用されるＲＡＭ９２と、各種記憶領域を有し、制御プログラムや制御データを記憶するＲＯＭ９３と、各手段からの各種データ等を記憶すると共に、各種データを処理するためのプログラム等を記憶するハードディスク９４と、ＲＯＭ９３やハードディスク９４に記憶されたプログラム等に従い、各種データを演算処理するＣＰＵ９５と、これらを互いに接続するバス９６と、が備えられている。
【００３４】
そして、統括制御部８２は、各部からの各種データを、インタフェース９１を介して入力すると共に、ハードディスク９４に記憶された（または、ＣＤ−ＲＯＭドライブ等により順次読み出される）プログラムに従ってＣＰＵ９５に演算処理させ、その処理結果を、駆動制御部８１（各種ドライバ）を介して各部に出力する。これにより、吐出検査装置３１全体が制御され、各種処理が行われる。
【００３５】
ここで図６を参照して、吐出検査装置３１における液滴吐出ヘッド１の吐出検査動作および適正電圧決定動作について説明する。図６に示すように、吐出検査装置３１では、吐出検査動作（Ｓ１〜Ｓ９）を実行した後、吐出性能検査で得られたデータ（吐出量データ）に基づいて、適正電圧決定動作（Ｓ１０〜Ｓ１４）を実行する。まず、吐出検査動作について説明する。なお、この吐出検査動作は、液滴吐出ヘッド１が、ヘッドホルダ５１に予めセットされている状態にて行われるものとする。
【００３６】
図６に示すように、吐出検査動作において、まず、統括制御部８２は、液滴吐出ヘッド１、および液滴吐出ヘッド１に接続した供給チューブ内に機能液を充填する初期充填工程を実行する（Ｓ１）。すなわち、Ｘ軸テーブル５５により、液滴吐出ヘッド１を吸引装置３７に臨ませて、吸引装置３７により液滴吐出ヘッド１を吸引し、機能液を充填する。その後、液滴吐出ヘッド１を駆動して、ウォームアップ（液滴吐出ヘッド１の温度上昇）を実施すると共に、液滴吐出ヘッド１をワイピング装置３８に臨ませて、ワイピング装置３８によりノズル面２５を拭き取って初期充填を終了する。
【００３７】
初期充填が終了したら、トリートメントフラッシング工程を実行する（Ｓ２）。すなわち、液滴吐出ヘッド１を重量測定ユニット５８に臨ませて、予備吐出を実施する。これにより、クリーニング後に、機能液が一定量捨て吐出されるため、一定量吐出した状態から検査を行うことができる。例えば、クリーニング後の初期段階では、異常吐出が発現せず、一定量吐出すると異常吐出が発現する場合があり、トリートメントフラッシングを実施することで、このような検査不備を防止することができる。
【００３８】
次に、液滴吐出ヘッド１を飛行検査ユニット５７に臨ませて、各有効吐出ノズル２４の飛行速度の測定工程を実行する（Ｓ３）。吐出された機能液滴を、飛行検査ユニット５７により高速度撮影し、その撮影結果に基づいて、飛行速度を計測する。かかる際、飛行曲がり、吐出抜け、および異常吐出の検査も同時に行い、これらの検査により液滴吐出ヘッド１が不良と判断された場合、本動作を終了する。
【００３９】
その後、再度、液滴吐出ヘッド１を重量測定ユニット５８に臨ませて、吐出重量の重量測定工程を実行する（Ｓ４）。重量測定工程では、液滴吐出ヘッド１からノズル列２２単位で重量測定ユニット５８に液滴吐出を実施し、ノズル列２２単位での吐出重量を測定する。この測定結果に基づいて、ノズル列２２単位での、基準の適正駆動電圧（標準駆動電圧）を決定する。この基準の適正駆動電圧は、検査吐出の際に用いる駆動電圧であると共に、後述するＣＯＭごとの適正駆動電圧を決定する際に、基準となる駆動電圧である。また、適正駆動電圧とは、１の吐出ノズル２１から適正吐出量だけ吐出するために、ヘッドドライバー８８から駆動される駆動電圧の電圧値である。具体的な決定方法としては、目標吐出重量（１ノズル列２２当りの目標吐出重量）を吐出するための、およその電圧値があり、各ノズル列２２において、その電圧値に前後する２つの電圧値で、重量測定を実施する。その後、当該測定結果（２つの電圧値での各吐出重量）に基づいて、電圧値と１ノズル列２２当りの吐出重量との一次関数を求め、目標吐出重量をその一次関数に代入することで、目標吐出重量に対する電圧値を算出する。ここで求めた電圧値を基準の適正駆動電圧として決定する。
【００４０】
次に、液滴吐出ヘッド１を被着弾ユニット５９に臨ませて、被着弾ユニット５９の検査シート７１に対し検査吐出を実施して、ノズル列２２ごとの着弾ドット列を形成するドット列形成工程（吐出工程）を実行する（Ｓ５）。ドット列形成工程では、検査吐出パターンに基づいて、検査シート７１上に各着弾ドット列を形成する。検査吐出パターンは、各ノズル列２２における各有効吐出ノズル２４の吐出の有無を示すデータであり、ここでは検査吐出パターンとして、各ノズル列２２において、複数の有効吐出ノズル２４の検査吐出を間引いて行う検査吐出パターンを用いる。また、このドット列形成工程では、検査吐出する有効吐出ノズル２４（以下、駆動吐出ノズルと呼称）に、上記した４つのＣＯＭを、各ノズル列２２の端から順番に且つ交互に割り付ける（ノズル割付工程）。例えば、駆動吐出ノズルを端から、ＣＯＭ１、ＣＯＭ２、ＣＯＭ３、ＣＯＭ４、ＣＯＭ１…と、循環的に割り付けていく。このように各駆動吐出ノズルを割り付けた後、各ＣＯＭの駆動電圧を上記基準の適正駆動電圧とし、各駆動吐出ノズルを同時に駆動して、着弾ドット列を形成する。なお、各駆動吐出ノズルからの検査吐出は、１回を複数ショット（例えば、４ショット）で構成し、各着弾ドットを複数ショットで構成する。
【００４１】
ノズル列２２ごとの着弾ドット列を形成したら、統括制御部８２は、Ｘ軸テーブル５５により、液滴吐出ヘッド１を退避しつつ、撮像カメラ５３を被着弾ユニット５９に臨ませて、各着弾ドットの面積を測定する面積測定工程を実行する（Ｓ６）。すなわち、検査シート７１上に形成された着弾ドット列の各着弾ドットをそれぞれ、撮像カメラ５３により撮像し、その撮像結果に基づいて、各着弾ドットの面積を測定する。
【００４２】
各着弾ドットの面積を測定したら、この測定結果に基づいて各駆動吐出ノズルの吐出量を算出する吐出量算出工程を実行する（Ｓ７）。具体的には、予め実験で得られた着弾ドットの面積と駆動吐出ノズルの吐出量との相関関係を表す回帰式に、各駆動吐出ノズルの面積を代入して、各駆動吐出ノズルの吐出量を算出する。これにより、基準の適正駆動電圧に対する各駆動吐出ノズルの吐出量から成る吐出量データを取得する。なお、各駆動吐出ノズルの吐出量を、全体の平均値で正規化した値を、吐出量データとしても良い。また、請求項にいう吐出量測定工程は、面積測定工程および吐出量算出工程により構成されている。
【００４３】
次に、各種補正値によって吐出量データを補正する吐出量補正工程（Ｓ８）を実行する。吐出量補正工程では、まず、ＣＯＭごとの第１駆動数補正値およびＤＡＣ補正値を取得する。第１駆動数補正値とは、検査吐出（ドット列形成工程）において同時に駆動した吐出ノズル２１の数（以下、同時駆動個数）の差に対する吐出量の差異を補正する値である。一方、ＤＡＣ補正値は、ＤＡコンバーターの特性による吐出量の差異を補正する値である。統括制御部８２は、同時駆動個数と第１駆動数補正値との対応関係を示す対応データを予め記憶しており、この対応データから各ＣＯＭの同時駆動個数に対する第１駆動数補正値を抽出して取得する。なお、上記ドット列形成工程では、各ＣＯＭに所属する全駆動吐出ノズルを同時に駆動しているため、各ＣＯＭに所属する駆動吐出ノズルの数が、各ＣＯＭの同時駆動個数となる。また、厳密には、当該対応データとして、基準数（ここでは、１２個）から差分（同時駆動個数数差）と、第１駆動数補正値とを対応して記憶している（図７（ａ）参照）。例えば、同時駆動個数「−１」に対し、「＋０．２％（＝１＋０．００２＝１．００２）」を第１駆動数補正値とし、同時駆動個数「＋１」に対し、「−０．２％（＝１−０．００２＝０．９９８）」を第１駆動数補正値とする。
【００４４】
一方、ＤＡＣ補正値は、各ＣＯＭの平均吐出量から算出する。すなわち、まず、吐出量データからＣＯＭごとの平均吐出量を算出する。検査吐出時の各駆動吐出ノズルは、端から順に且つ交互に各ＣＯＭを割り当てているため、各ＣＯＭの平均吐出量は、同時駆動個数差およびＤＡコンバーターの特性差の影響のみしか受けない。ゆえに、当該平均吐出量から同時駆動個数差の影響をキャンセルして、ＤＡＣ補正値とする。具体的には、各ＣＯＭの平均吐出量に、第１駆動数補正値を乗算して、各ＣＯＭのＤＡＣ補正値とする。
【００４５】
ＣＯＭごとの第１駆動数補正値およびＤＡＣ補正値を取得したら、全駆動吐出ノズルの各吐出量に対し、ＣＯＭごとの第１駆動数補正値を乗算すると共に、ＤＡＣ補正値を徐算して、補正する。これにより、統括制御部８２は、補正したＣＯＭごとの各駆動吐出ノズルの吐出量を取得し（吐出量取得工程）、これらを合わせて、補正した吐出量データを取得する（全吐出量取得工程）。なお、詳細は後述するが、ここで算出したＤＡＣ補正値は、適正駆動電圧の補正（厳密には電圧比率補正工程）の際に流用する。
【００４６】
最後に、液滴吐出ヘッド１を吸引装置３７に臨ませて、キャップ４１により、液滴吐出ヘッド１をキャッピングするキャッピング工程を実行する（Ｓ９）。これにより、液滴吐出ヘッド１の保湿状態が維持され、吐出検査動作を終了する。
【００４７】
次に、適正電圧決定動作について説明する。適正電圧決定動作は、吐出検査動作で得られた（補正した）吐出量データを用いて、各駆動吐出ノズルのＣＯＭを再割付すると共に、ＣＯＭごとの適正駆動電圧を決定するものである。なお、ここでは、両ノズル列２２において、同様の適正電圧決定動作を実施するため、一方のノズル列２２の適正電圧決定動作のみについて説明するものとする。
【００４８】
図６に示すように、適正電圧決定動作では、まず、統括制御部８２は、取得した当該ノズル列２２の吐出量データに基づいて、ノズル列２２内の複数の駆動吐出ノズルを各ＣＯＭに割付け直す再割付工程を実行する（Ｓ１０）。再割付工程では、各駆動吐出ノズルの吐出量の大小によって、複数の駆動吐出ノズルを各ＣＯＭに割り付ける。例えば、駆動吐出ノズルの数を４９個とした場合、吐出量の順位として上位１２個の駆動吐出ノズルをＣＯＭ１とし、１３番目から２４番目の駆動吐出ノズルをＣＯＭ２、２５番目から３６番目までの駆動吐出ノズルをＣＯＭ３とし、残りの駆動吐出ノズルをＣＯＭ４とする。
【００４９】
次に、統括制御部８２は、吐出量データに基づいて、ＣＯＭごとの平均吐出量を算出する平均吐出量算出工程（Ｓ１１）を実行する。すなわち、各ＣＯＭにおいて、所属する駆動吐出ノズルの合計吐出量から、当該ＣＯＭの駆動吐出ノズルの数を徐算する。これにより、再割付したＣＯＭごとの平均吐出量を算出する。
【００５０】
次に、算出したＣＯＭごとの平均吐出量に基づいて、ＣＯＭごとの電圧比率を算出する電圧比率算出工程（適正電圧算出工程）を実行する（Ｓ１２）。電圧比率は、各ＣＯＭ間の適正駆動電圧の比率であり、係数として各ＣＯＭの適正駆動電圧を決定するものである。駆動電圧算出工程では、まず、吐出量データから、液滴吐出ヘッド１全体の平均吐出量（以下、全体平均吐出量）を算出する。次に、各ＣＯＭの平均吐出量、全体平均吐出量との比率（以下、吐出量比率）をそれぞれ算出する。各ＣＯＭの吐出量比率を算出したら、これに基づいて、各ＣＯＭの電圧比率を算出する。具体的には、予め取得した吐出量比率と電圧比率との変換係数を用い、各ＣＯＭの吐出量比率から各ＣＯＭの電圧比率を算出する。例えば、変換係数がＨｏ、吐出量比率がＩｗである場合、Ｈｏ×Ｉｗの値が、電圧比率となる。
【００５１】
各ＣＯＭの電圧比率を求めたら、ＣＯＭごとの電圧比率を補正する比率補正工程（適正電圧補正工程）（Ｓ１３）を実行する。電圧比率補正工程では、第２駆動数補正値と上記ＤＡＣ補正値とに基づいて、ＣＯＭごとの電圧比率を補正する。第２駆動数補正値は、描画処理においての同時駆動個数差による吐出量の差異を補正する値である。すなわち、吐出量補正工程では、検査吐出時の同時駆動個数差の影響をキャンセルしたのに対し、本工程では描画処理時の同時駆動個数差の影響をキャンセルする。具体的には、統括制御部８２は、描画処理時における同時駆動個数と第２駆動数補正値との対応データを予め記憶し（図７（ｂ）参照）、この対応データから各ＣＯＭの同時駆動個数に対する第２駆動数補正値を抽出する。ＣＯＭごとの第２駆動数補正値を取得したら、各電圧比率に対し、ＣＯＭごとの第２駆動数補正値および上記ＤＡＣ補正値を徐算して補正する。電圧比率は、適正駆動電圧を決定する数値であるため、この電圧比率を補正することで適正駆動電圧を間接的に補正している。
【００５２】
なお、ＣＯＭ１の電圧比率が基準値となるため、ＣＯＭ１の第２駆動数補正値およびＤＡＣ補正値を、ＣＯＭ１の電圧比率に徐算するのに代えて、ＣＯＭ１以外の各ＣＯＭに、ＣＯＭ１の第２駆動数補正値およびＤＡＣ補正値を乗算することが好ましい。また、描画処理時の同時駆動個数は、基本的には、上記再割付工程で割り付けた各ＣＯＭに所属する駆動吐出ノズルの数となるが、これに限るものではなく、例えば、描画処理の前に再度、ＣＯＭの割付けを行っても良し、全駆動吐出ノズルのうち、一部のみを同時駆動して描画処理を行っても良い。
【００５３】
最後に、ＣＯＭごとの電圧比率と、上記した基準の適正駆動電圧とから、ＣＯＭごとの適正駆動電圧を算出する適正電圧算出工程（Ｓ１４）を実行する。具体的には、ＣＯＭごとに、電圧比率と基準の適正駆動電圧とを乗算することで、各ＣＯＭの適正駆動電圧を算出する。これにより各駆動吐出ノズルの適正駆動電圧を決定する（適正電圧決定工程）。
【００５４】
以上のような構成によれば、吐出量を取得する際、測定した吐出量を、ドット列形成工程（検査吐出時）における同時駆動個数に応じた補正値（第１駆動数補正値）によって補正して取得することで、同時駆動個数に応じた吐出量変化をキャンセルすることができる。そのため、当該吐出量変化に対応することができ、吐出量を精度良く取得することができる。
【００５５】
また、適正駆動電圧を決定する際、算出した電圧比率を、描画処理時における同時駆動個数に応じた補正値（第２駆動数補正値）によって補正することにより、同時駆動個数に応じた吐出量変化を駆動電圧側でキャンセルすることができる。そのため、当該吐出量変化に対応することができ、適正駆動電圧を精度良く決定することができる。
【００５６】
なお、本実施形態においては、４つのヘッドドライバー８８を有し、ＣＯＭごとの駆動吐出ノズルの同時駆動個数に応じて、吐出量および電圧比率（適正駆動電圧）を補正したが、１つのヘッドドライバー８８のみを有し、当該ヘッドドライバー８８によって駆動される駆動吐出ノズルの同時駆動個数に応じて、吐出量および電圧比率（適正駆動電圧）を補正する構成であっても良い。
【００５７】
また、本実施形態においては、同時駆動個数差に応じた吐出量および電圧比率の補正と、ＤＡコンバーターの特性差に応じた吐出量および電圧比率の補正との両方を実施する構成であったが、そのうち、片方のみを実施する構成であっても良い。
【００５８】
さらに、本実施形態においては、同時駆動個数に応じた吐出量の補正と、同時駆動個数に応じた電圧比率（適正駆動電圧）の補正との両方を実施する構成であったが、そのうち、片方のみを実施する構成であっても良い。
【００５９】
またさらに、本実施形態においては、第１駆動数補正値およびＤＡＣ補正値を別々に取得したが、吐出量算出工程で取得した各駆動吐出ノズルの吐出量におけるＣＯＭごとの平均吐出量を、第１駆動数補正値とＤＡＣ補正値とを合わせた補正値として用いても良い。当該各平均吐出量は、上記したように、各ＣＯＭの同時駆動個数差の影響およびＤＡコンバーターの特性差の影響のみを受けているため、第１駆動数補正値とＤＡＣ補正値とを合わせた補正値として用いることができる。
【００６０】
また、本実施形態においては、ドット列形成工程（検査吐出）において、ＣＯＭに所属した全ての駆動吐出ノズルを同時に駆動する構成であったが、ＣＯＭに所属した駆動吐出ノズルを２つのグループに分け、グループごとに相互に異なるタイミングで、駆動吐出ノズルを同時駆動する構成であっても良い。かかる場合、各グループに所属する駆動吐出ノズルを同時駆動個数として、グループごとに各駆動吐出ノズルの吐出量を補正する。
【００６１】
ここで図８を参照して、上記検査後の液滴吐出ヘッド１を用いた液滴吐出装置２０１について説明する。この液滴吐出装置２０１は、フラットパネルディスプレイの製造ラインに組み込まれており、例えば、特殊なインクや発光性の樹脂液である機能液を導入した液滴吐出ヘッド１を用い、液晶表示装置のカラーフィルターや有機ＥＬ装置の各画素となる発光素子等を形成するものである。
【００６２】
図８に示すように、液滴吐出装置２０１は、石定盤に支持されたＸ軸支持ベース２０２上に配設され、主走査方向となるＸ軸方向に延在してワークＷをＸ軸方向に移動させるＸ軸移動テーブル２０３と、複数本の支柱２０４を介してＸ軸移動テーブル２０３を跨ぐように架け渡された１対のＹ軸支持ベース２０５上に配設され、主走査方向（Ｘ軸方向）に直交した副走査方向となるＹ軸方向に延在するＹ軸移動テーブル２０６と、Ｙ軸移動テーブル２０６に移動自在に吊設され、複数個（１２個）の液滴吐出ヘッド１が個々にキャリッジに搭載された１０個のキャリッジユニット２０７と、複数個の液滴吐出ヘッド１の機能維持・機能回復処理を行うメンテナンス機構２０８と、から構成されている。さらに、液滴吐出装置２０１は、これらの装置を、温度および湿度が管理された雰囲気内に収容するチャンバー機構２０９と、チャンバー機構２０９を貫通して、液滴吐出ヘッド１に機能液を供給する機能液供給機構２１０と、液滴吐出装置２０１の各構成要素を制御する制御コンピューター（図示省略）と、を備えている。
【００６３】
液滴吐出装置２０１は、Ｘ軸移動テーブル２０３およびＹ軸移動テーブル２０６の駆動と同期して液滴吐出ヘッド１を吐出駆動させることにより、機能液供給機構２１０から供給された３色の機能液滴を吐出させ、ワークＷに所定の描画パターンが描画される。すなわち、各液滴吐出ヘッド１に対しワークＷを移動させながら、各液滴吐出ヘッド１を駆動することで、描画処理を行う。なお、かかる際、制御コンピューターは、吐出検査装置３１で決定したＣＯＭごとの適正駆動電圧によって、各液滴吐出ヘッド１を駆動する。
【００６４】
このように、適正駆動電圧を精度良く決定することができる適正電圧決定方法を用いて、液滴吐出ヘッド１の適正駆動電圧を決定することで、ワークＷに対する描画処理を精度良く実施することができる。
【００６５】
なお、本実施形態においては、液滴吐出ヘッド１を固定とし、ワークＷを移動して描画処理を実施したが、ワークＷに対し液滴吐出ヘッド１を相対的に移動して描画処理を実施するものであれば、ワークＷを固定とし、液滴吐出ヘッド１を移動して描画処理を実施するものであっても良い。
【符号の説明】
【００６６】
１：液滴吐出ヘッド、 ２１：吐出ノズル、 ８８：ヘッドドライバー、 ２０１：液滴吐出装置、 Ｗ：ワーク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１のヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを対象とし、標準駆動電圧に対する前記１以上の吐出ノズルの各吐出量を取得する液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法であって、
前記ヘッドドライバーからの前記標準駆動電圧によって、前記１以上の吐出ノズルを同時に駆動する吐出工程と、
前記吐出工程により吐出された前記１以上の吐出ノズルの各吐出量を測定する吐出量測定工程と、
測定した前記１以上の吐出ノズルの各吐出量を、前記吐出工程において同時に駆動した前記吐出ノズルの同時駆動個数に応じた補正値によって、補正する吐出量補正工程と、
補正した前記１以上の吐出ノズルの各吐出量を取得する吐出量取得工程と、を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法。
【請求項２】
２以上の前記ヘッドドライバーにより駆動される複数の前記吐出ノズルを有する前記液滴吐出ヘッドを対象とし、前記標準駆動電圧に対する前記複数の吐出ノズルの各吐出量を取得する液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法であって、
前記複数の吐出ノズルを、前記各ヘッドドライバーにより駆動される前記１以上の吐出ノズルとして割り付けるノズル割付工程と、
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法によって取得した、前記２以上のヘッドドライバーにより駆動される前記１以上の吐出ノズルの各吐出量を合わせ、前記複数の吐出ノズルの各吐出量として取得する全吐出量取得工程と、を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法。
【請求項３】
請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法によって取得した前記複数の吐出ノズルの吐出量に基づいて、前記各ヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出のノズルの平均吐出量を算出する平均吐出量算出工程と、
算出した前記ヘッドドライバーごとの平均吐出量と前記標準駆動電圧に基づいて、前記ヘッドドライバーごとの、適正吐出量に対する適正駆動電圧を算出する適正電圧算出工程と、
前記ヘッドドライバーごとに、算出した前記適正駆動電圧を、描画処理において同時に駆動する前記吐出ノズルの同時駆動個数に応じた補正値によって、補正する適正電圧補正工程と、
補正した前記ヘッドドライバーごとの前記適正駆動電圧を、前記複数の吐出ノズルの適正駆動電圧に決定する適正電圧決定工程と、を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法。
【請求項４】
１のヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを対象とし、前記１以上の吐出ノズルの適正駆動電圧を決定する液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法であって、
標準駆動電圧に対する前記１以上の吐出ノズルの平均吐出量に基づいて、適正吐出量に対する適正駆動電圧を算出する適正電圧算出工程と、
算出した前記適正駆動電圧を、描画処理において同時に駆動する前記吐出ノズルの同時駆動個数に応じた補正値によって、補正する適正電圧補正工程と、
補正した前記適正駆動電圧を、前記１以上の吐出ノズルの適正駆動電圧に決定する適正電圧決定工程と、を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法。
【請求項５】
ワークに対し前記液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、前記液滴吐出ヘッドを駆動して、前記ワークに対し描画処理を実施する液滴吐出装置であって、
請求項３または４に記載の液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法により決定した、前記適正駆動電圧に基づいて、前記液滴吐出ヘッドの駆動を制御することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１】
１のヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを対象とし、標準駆動電圧に対する前記１以上の吐出ノズルの各吐出量を取得する液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法であって、
前記ヘッドドライバーからの前記標準駆動電圧によって、前記１以上の吐出ノズルを同時に駆動する吐出工程と、
前記吐出工程により吐出された前記１以上の吐出ノズルの各吐出量を測定する吐出量測定工程と、
測定した前記１以上の吐出ノズルの各吐出量を、前記吐出工程において同時に駆動した前記吐出ノズルの同時駆動個数に応じた補正値によって、補正する吐出量補正工程と、
補正した前記１以上の吐出ノズルの各吐出量を取得する吐出量取得工程と、を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法。
【請求項２】
２以上の前記ヘッドドライバーにより駆動される複数の前記吐出ノズルを有する前記液滴吐出ヘッドを対象とし、前記標準駆動電圧に対する前記複数の吐出ノズルの各吐出量を取得する液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法であって、
前記複数の吐出ノズルを、前記各ヘッドドライバーにより駆動される前記１以上の吐出ノズルとして割り付けるノズル割付工程と、
請求項１に記載の液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法によって取得した、前記２以上のヘッドドライバーにより駆動される前記１以上の吐出ノズルの各吐出量を合わせ、前記複数の吐出ノズルの各吐出量として取得する全吐出量取得工程と、を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法。
【請求項３】
請求項２に記載の液滴吐出ヘッドの吐出量取得方法によって取得した前記複数の吐出ノズルの吐出量に基づいて、前記各ヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出のノズルの平均吐出量を算出する平均吐出量算出工程と、
算出した前記ヘッドドライバーごとの平均吐出量と前記標準駆動電圧に基づいて、前記ヘッドドライバーごとの、適正吐出量に対する適正駆動電圧を算出する適正電圧算出工程と、
前記ヘッドドライバーごとに、算出した前記適正駆動電圧を、描画処理において同時に駆動する前記吐出ノズルの同時駆動個数に応じた補正値によって、補正する適正電圧補正工程と、
補正した前記ヘッドドライバーごとの前記適正駆動電圧を、前記複数の吐出ノズルの適正駆動電圧に決定する適正電圧決定工程と、を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法。
【請求項４】
１のヘッドドライバーにより駆動される１以上の吐出ノズルを有する液滴吐出ヘッドを対象とし、前記１以上の吐出ノズルの適正駆動電圧を決定する液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法であって、
標準駆動電圧に対する前記１以上の吐出ノズルの平均吐出量に基づいて、適正吐出量に対する適正駆動電圧を算出する適正電圧算出工程と、
算出した前記適正駆動電圧を、描画処理において同時に駆動する前記吐出ノズルの同時駆動個数に応じた補正値によって、補正する適正電圧補正工程と、
補正した前記適正駆動電圧を、前記１以上の吐出ノズルの適正駆動電圧に決定する適正電圧決定工程と、を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法。
【請求項５】
ワークに対し前記液滴吐出ヘッドを相対的に移動させながら、前記液滴吐出ヘッドを駆動して、前記ワークに対し描画処理を実施する液滴吐出装置であって、
請求項３または４に記載の液滴吐出ヘッドの適正電圧決定方法により決定した、前記適正駆動電圧に基づいて、前記液滴吐出ヘッドの駆動を制御することを特徴とする液滴吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１０１８７０（Ｐ２０１１−１０１８７０Ａ）
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５８５４１（Ｐ２００９−２５８５４１）
【出願日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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