JP2004322019A

JP2004322019A - Method and device for discharging droplet

Info

Publication number: JP2004322019A
Application number: JP2003123558A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Usuda; 秀範臼田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2004-11-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To flexibly and accurately correct waveform distortion generated in a transmission line of a driving wave form. <P>SOLUTION: A droplet discharging device for discharging droplets by driving a droplet discharge head 7 by sending a driving signal COM from a controller 8 to the head 7 has a driving signal detection part K for detecting the driving signal COM practically applied to the head 7 and a driving signal preparation part 8e for preparing a corrected driving signal COM in which waveform distortion generated during the transmission of the driving signal COM is corrected on the basis of the detection result in the detection part K. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液滴吐出装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−２１１７００号公報には、接続ケーブルを介して本体からヘッドに印加される駆動波形のひずみを低減するアクチュエータ駆動回路が開示されている。このアクチュエータ駆動回路は、本体とヘッドとを接続する接続ケーブルのインダクタンスに起因する駆動波形の波形ひずみをハードウエア的な回路構成の工夫によって補正するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２１１７００号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術は、ハードウエア的に駆動波形の波形ひずみを補正するものなので、接続ケーブルの仕様変更に対して波形ひずみを柔軟に補正することはできず、また複数ある駆動波形の全てについて十分に補正し得るものではない。したがって、接続ケーブルによって生じる駆動波形の波形ひずみをよりフレキシブルかつ高精度に補正する技術が待望されている。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、例えば接続ケーブル等、駆動波形の伝送路において生じる波形ひずみをよりフレキシブルかつ高精度に補正することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、液滴吐出装置に係わる第１の手段として、制御装置から液滴吐出ヘッドに駆動信号を供給することにより液滴吐出ヘッドを駆動して液滴を吐出させる液滴吐出装置であって、液滴吐出ヘッドに実際に印加される駆動信号を検出する駆動信号検出部と、該駆動信号検出部の検出結果に基づいて駆動信号の伝送において生じる波形ひずみを補正した駆動信号を生成する駆動信号生成部とを具備する構成を採用する。
【０００７】
液滴吐出装置に係わる第２の手段として、上記第１の手段において、駆動信号検出部は、駆動信号を駆動信号生成部に同期してサンプリングするサンプルホールド回路と、該サンプルホールド回路から出力されるサンプリング信号を検出データに変換するＡ／Ｄコンバータとから成るという構成を採用する。
【０００８】
液滴吐出装置に係わる第３の手段として、上記第１または第２の手段において、駆動信号生成部は、駆動信号検出部から検出結果として入力される検出データと本来の駆動信号の波形を示す波形データとの差分を取って歪データとして出力する第１加算器と、歪データと波形データとの差分を取って補正波形データとして出力する第２加算器と、補正波形データをアナログ変換して駆動信号を生成するＤ／Ａコンバータとから成るという構成を採用する。
【０００９】
液滴吐出装置に係わる第４の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、液滴は印刷用のインクであるという構成を採用する。
【００１０】
液滴吐出装置に係わる第５の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、液滴は配線パターンを形成する導電性材料であるという構成を採用する。
【００１１】
液滴吐出装置に係わる第６の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、液滴はマイクロレンズを形成するための透明樹脂であるという構成を採用する。
【００１２】
液滴吐出装置に係わる第７の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、液滴はカラーフィルタの着色層を形成するための樹脂であるという構成を採用する。
【００１３】
液滴吐出装置に係わる第８の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、液滴は電気光学物質であるという構成を採用する。
【００１４】
液滴吐出装置に係わる第９の手段として、上記第８の手段において、電気光学物質は、エレクトロルミネセンスを呈する蛍光性有機化合物であるという構成を採用する。
【００１５】
一方、本発明では、液滴吐出方法に係わる第１の手段として、制御装置から液滴吐出ヘッドに駆動信号を供給することにより液滴吐出ヘッドを駆動して液滴を吐出させる液滴吐出装置であって、液滴吐出ヘッドに印加される駆動信号を検出し、該検出結果に基づいて駆動信号の伝送において生じる波形ひずみを補正した駆動信号を生成するという構成を採用する。
【００１６】
また、液滴吐出方法に係わる第２の手段として、上記第１の手段において、液滴吐出ヘッドに印加される駆動信号を駆動信号の生成動作に同期してサンプリングすることによりサンプリング信号を生成し、該サンプリング信号をデジタル変換することにより検出結果としての検出データを生成するという構成を採用する。
【００１７】
液滴吐出方法に係わる第３の手段として、上記第１または第２の手段において、検出結果として生成された検出データと本来の駆動信号の波形を示す波形データとの差分を取ることにより歪データを生成し、該歪データと前記波形データとの差分を取ることにより補正波形データを生成し、当該補正波形データをアナログ変換して駆動信号を生成するという構成を採用する。
【００１８】
液滴吐出方法に係わる第４の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、液滴は印刷用のインクであるという構成を採用する。
【００１９】
液滴吐出方法に係わる第５の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、液滴は配線パターンを形成する導電性材料であるという構成を採用する。
【００２０】
液滴吐出方法に係わる第６の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、液滴はマイクロレンズを形成するための透明樹脂であるという構成を採用する。
【００２１】
液滴吐出方法に係わる第７の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、液滴はカラーフィルタの着色層を形成するための樹脂であるという構成を採用する。
【００２２】
液滴吐出方法に係わる第８の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、液滴は電気光学物質であるという構成を採用する。
【００２３】
液滴吐出方法に係わる第９の手段として、上記第８の手段において、電気光学物質は、エレクトロルミネセンスを呈する蛍光性有機化合物であるという構成を採用する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係わる液滴吐出装置及び方法の一実施形態について説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態に係わる液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図である。この図１に示すように、本液滴吐出装置Ａは、本体Ｂと制御コンピュータＣとから構成されている。本体Ｂは、基台１、Ｘ方向駆動軸２、Ｙ方向駆動軸３、Ｘ軸駆動モータ４、Ｙ軸駆動モータ５、ステージ６、吐出ヘッド７、及び制御装置８等から構成されている。また、制御コンピュータＣは、キーボード１０（操作手段）、コンピュータ本体１１及び表示部１２等から構成されている。
【００２６】
基台１は所定面積を有する方形状の平板であり、その表面（上面）上には、互いに直交配置されたＸ方向駆動軸２及びＹ方向駆動軸３が設けられている。Ｘ方向駆動軸２は、ボールねじ等から構成されており、Ｘ軸駆動モータ４によって回転駆動される。このＸ軸駆動モータ４は、例えばステッピングモータであり、制御装置８から入力される駆動信号に基づいてＸ方向駆動軸２を回転させことにより、基台１上において吐出ヘッド７をＸ方向（主走査方向）に移動させる。
【００２７】
Ｙ方向駆動軸３は、上記Ｘ方向駆動軸２と同様にボールねじから構成されており、Ｙ軸駆動モータ５によって回転駆動される。このＹ軸駆動モータ５は、例えばステッピングモータであり、制御装置８から入力される駆動信号に基づいてＹ方向駆動軸３を回転させることにより、基台１上においてステージ６をＹ方向（副走査方向）に移動させる。ステージ６は、方形状の平板であり、その上面には対象物Ｗが固定状態で載置されている。この対象物Ｗは、吐出ヘッド７から吐出された液滴を付着させる対象であり、各種の用紙や基板等である。
【００２８】
吐出ヘッド７は、内部に貯留する吐出用液体を圧電素子の機械的変形を利用して液滴として吐出するものであり、その詳細構成については後述する。制御装置８は、制御コンピュータＣによる指示の下に、上記Ｘ軸駆動モータ４、Ｙ軸駆動モータ５及び吐出ヘッド７を制御・駆動するものである。
【００２９】
ここで、上記吐出用液体（つまり液滴）は、本液滴吐出装置Ａの用途に応じて種々のものが適用される。この吐出用液体は、例えば本液滴吐出装置Ａを印刷装置をして用いる場合には各種の印刷用インクとなり、パターン配線装置として用いる場合には配線パターンを形成する導電性材料となり、マイクロレンズ形成装置として用いる場合にはマイクロレンズを形成するための透明樹脂となり、カラーフィルタ製造装置として用いる場合にはカラーフィルタの着色層を形成するための樹脂となり、有機ＥＬ基板製造装置として用いる場合には発光画素を形成する電気光学物質（エレクトロルミネセンスを呈する蛍光性有機化合物）となる。
【００３０】
一方、制御コンピュータＣにおいて、キーボード１０は、対象物Ｗへの液滴吐出に関する各種設定情報等をコンピュータ本体１１に入力するためのものである。コンピュータ本体１１は、液滴によって対象物Ｗ上に描画する画像（記録画像）の画像情報や上記各種設定情報を画像データａや設定データｂとして記憶すると共に、これら画像データａや設定データｂを制御装置８に提供するものである。
【００３１】
また、このコンピュータ本体１１は、本実施形態の特徴的な構成要素である駆動波形補正テーブルを生成して制御装置８に提供するが、この駆動波形補正テーブルについては説明の都合上後述する。表示部１２は、コンピュータ本体１１に記憶された上記各種設定情報や画像等を画面表示するためのものである。
【００３２】
このように構成された本液滴吐出装置Ａでは、制御コンピュータＣによる指示の下に制御装置８が作動することにより、Ｘ軸駆動モータ４、Ｙ軸駆動モータ５が駆動されて吐出ヘッド７が対象物Ｗ上をＸ方向及びＹ方向に２次元的に移動し、また当該対象物Ｗ上の各位置において吐出ヘッド７が駆動されることによりに対象物Ｗ上に各種の画像を描画する。
【００３３】
次に、図２は、上記吐出ヘッド７及び制御装置８の詳細機能構成を示すブロック図である。この図２に示すように、制御装置８は、Ｉ／Ｆ８ａ、ＲＡＭ８ｂ、ＲＯＭ８ｃ、演算制御部８ｄ、駆動信号生成部８ｅ、発振回路８ｆ及びＩ／Ｆ８ｇから構成され、一方、吐出ヘッド７は、シフトレジスタ７ａ、スイッチ回路７ｂ１〜７ｂ１８０、圧電素子７ｃ１〜７ｃ１８０、サンプルホールド回路７ｄ及びＡ／Ｄコンバータ７ｅ等から構成されている。なお、これら各構成要素のうち、サンプルホールド回路７ｄ及びＡ／Ｄコンバータ７ｅは、駆動信号検出部Ｋを構成している。
【００３４】
制御装置８におけるＩ／Ｆ８ａは、制御コンピュータＣから提供される上記画像データａや各種設定データｂを受信するものである。ＲＡＭ８ｂは、上記画像データａや設定データｂ、及び演算制御部８ｄのワークデータを一時的に記憶するものである。ＲＯＭ８ｃは、演算制御部８ｄが処理する制御プログラム、基準駆動信号（本来の駆動信号）の波形を示す波形データｃ及び制御プログラムの実行に必要な各種制御データ、等々を記憶するものである。
【００３５】
演算制御部８ｄは、上記画像データａや設定データｂに基づいて制御プログラムを実行することにより、液滴の吐出パターンを示す吐出パターンデータｄ（画像データａに対応するドットパターンデータ）、上記Ｘ軸モータ４及びＹ軸モータ５を駆動するためのモータ駆動信号を生成してＩ／Ｆ８ｇに出力すると共に、ＲＯＭ８ｃから取得した波形データｃを駆動信号生成部８ｅに出力する。駆動信号生成部８ｅは、上記波形データｃ及びＩ／Ｆ８ｇから入力される検出データｆに基づいて駆動信号ＣＯＭを生成する。なお、この駆動信号生成部８ｅの詳細構成については、説明の都合上後述する。
【００３６】
発振回路８ｆは、所定周期の基準クロックｇを生成してＩ／Ｆ８ｇに出力するものである。Ｉ／Ｆ８ｇは、この基準クロックｇに同期させて吐出パターンデータｄや駆動信号ＣＯＭ並びに上記モータ駆動信号を同期出力すると共に基準クロックｇを上記サンプルホールド回路７ｄ及びＡ／Ｄコンバータ７ｅに出力する。また、このＩ／Ｆ８ｇは、フレキシブルケーブルＦを介してＡ／Ｄコンバータ７ｅから入力される検出データｆを駆動信号生成部８ｅに供給する。
【００３７】
続いて吐出ヘッド７について説明する。上記吐出パターンデータｄは、吐出ヘッド７に備えられた圧電素子７ｃ１〜７ｃ１８０の個数（＝液滴が吐出する吐出孔の個数）、つまり１８０個に相当する１８０ビットのビット列からなるシリアルデータであり、シフトレジスタ７ａは、上記Ｉ／Ｆ８ｇから入力されたこのような吐出パターンデータｄ（シリアルデータ）をパラレルデータに変換し、当該パラレルデータの各ビットを開閉信号ｅ１〜ｅ１８０として各スイッチ回路７ｂ１〜７ｂ１８０に並行出力する。
【００３８】
スイッチ回路７ｂ１〜７ｂ１８０は、１８０個の各圧電素子７ｃ１〜７ｃ１８０に各々対応して設けられており、一端が各圧電素子７ｃ１〜７ｃ１８０の一端に接続され、他端が上記Ｉ／Ｆ８ｇの駆動信号ＣＯＭの出力端に共通接続されている。各スイッチ回路７ｂ１〜７ｂ１８０は、上記開閉信号ｅ１〜ｅ１８０の値（０あるいは１）に応じて開／閉する。
【００３９】
圧電素子７ｃ１〜７ｃ１８０は、一端が上記各スイッチ回路７ｂ１〜７ｂ１８０に各々接続されると共に他端がそれぞれＧＮＤに接地されている。これら圧電素子７ｃ１〜７ｃ１８０は、液滴が吐出する吐出孔に対応して設けられており、駆動信号ＣＯＭの印加を受けて機械的に変形することにより吐出孔から液滴を吐出させる。
【００４０】
本液滴吐出装置Ａでは、上記吐出パターンデータｄ及び駆動信号ＣＯＭは、図示するように制御装置８と吐出ヘッド７との間に介装されたフレキシブルケーブルＦ（接続ケーブル）を介してＩ／Ｆ８ｇからシフトレジスタ７ａあるいは各スイッチ回路７ｂ１〜７ｂ１８０に供給されるようになっている。このフレキシブルケーブルＦは、周知のようにフィルム状の樹脂の間に複数の配線パターンが並行して形成されたものである。
【００４１】
サンプルホールド回路７ｄとＡ／Ｄコンバータ７ｅとは、基準クロックｇに同期して動作するものである。サンプルホールド回路７ｄは、フレキシブルケーブルＦを介して吐出ヘッド７側に伝送された駆動信号ＣＯＭを上記基準クロックｇに同期してサンプリングしサンプリング信号としてＡ／Ｄコンバータ７ｅに出力する。Ａ／Ｄコンバータ７ｅは、このサンプリング信号を基準クロックｇに同期して検出データｆにデジタル変換してフレキシブルケーブルＦに出力する。なお、これらサンプルホールド回路７ｄとＡ／Ｄコンバータ７ｅとは、駆動信号検出部Ｋを構成している。
【００４２】
ここで、図３（ａ）は、上記駆動信号ＣＯＭの波形の一例を示すものである。この図に示す実線Ｈｏは、ＲＯＭ８ｃに予め記憶された波形データｃによって規定される基準駆動信号の波形を示し、破線Ｈｓは、吐出ヘッド７に実際に印加される歪んだ駆動信号（歪駆動信号）の波形を示している。上記基準駆動信号を駆動信号ＣＯＭとして駆動信号生成部８ｅから出力した場合、当該駆動信号ＣＯＭ（基準駆動信号）は、吐出ヘッド７迄の伝送途中で波形ひずみが生じて歪駆動信号となる。
【００４３】
この波形ひずみの主因は、上述したフレキシブルケーブルＦが有するインダクタンス成分や抵抗成分にある。したがって、上記波形ひずみは、フレキシブルケーブルＦのインダクタンス成分や抵抗成分あるいは長さによって分類されているフレキシブルケーブルＦの種類（つまり品番）によって異なる。
【００４４】
一方、図４は、フレキシブルケーブルＦと圧電素子とからなる回路の等価回路である。フレキシブルケーブルＦは分布定数伝送路であり、銅線からなる各配線パターンは、インダクタンスＬと抵抗Ｒの直列接続回路と等価であり、また各配線パターン間には圧電素子の静電容量としてのコンデンサＣが存在する。このような等価回路について、入力端電圧をＶｉ（ｔ）、出力端電圧をＶｃ（ｔ）、通電電流をｉ（ｔ）、またコンデンサＣに充電される電荷をＱと置くと、入力端電圧Ｖｉ（ｔ）及び出力端電圧Ｖｃ（ｔ）は下式（１），（２）のように表される。
【００４５】
【数１】

【００４６】
【数２】

【００４７】
したがって、フレキシブルケーブルＦに伝送されることによる電圧変化分ΔＶ（ｔ）（すなわち波形ひずみ）は、上記入力端電圧Ｖｉ（ｔ）と出力端電圧Ｖｃ（ｔ）との差として下式（３）にように表される。
【００４８】
【数３】

【００４９】
この式（３）は、電圧変化分ΔＶ（ｔ）がフレキシブルケーブルＦのインダクタンスＬ、抵抗Ｒ及び通電電流をｉ（ｔ）に依存することを示している。ここで、上記インダクタンスＬ及び抵抗Ｒは、フレキシブルケーブルＦの種類（品番）が決まることにより固定値として与えられるが、通電電流をｉ（ｔ）は、吐出ヘッド７の動作状態に応じて変動するものである。
【００５０】
すなわち、本実施形態では、上述したようにＩ／Ｆ８ｇからフレキシブルケーブルＦを介して吐出ヘッド７に供給された駆動信号ＣＯＭは、スイッチ回路７ｂ１〜７ｂ１８０を介して各圧電素子７ｃ１〜７ｃ１８０に分配供給されるように構成されているので、通電電流をｉ（ｔ）は、駆動信号ＣＯＭを供給する圧電素子７ｃ１〜７ｃ１８０の個数、つまり同時に液滴を吐出する吐出孔の個数（以下、吐出Ｄｕｔｙという。）に応じて変動する。
【００５１】
さらに、駆動信号ＣＯＭは、対象物Ｗに付着させる液滴の大きさに応じて複数種類の波形がある。上記演算制御部８ｄは、画像データａに応じた波形データｃをＲＯＭ８ｃから読み出して駆動信号生成部８ｅに供給する。このような波形の種類に応じて駆動信号生成部８ｅの電圧レベルは当然に異なるものとなるので、上記通電電流をｉ（ｔ）は、駆動信号ＣＯＭの波形の種類によっても変動することになる。
【００５２】
すなわち、フレキシブルケーブルＦを伝送されることに起因する駆動信号ＣＯＭの波形ひずみは、フレキシブルケーブルＦの種類（品番）、吐出Ｄｕｔｙ及び駆動信号ＣＯＭの波形の種類からなる３要因に応じて異なるものとなる。
【００５３】
続いて、図５は、上記駆動信号生成部８ｅの詳細構成を示すブロック図である。この図に示すように、本実施形態における駆動信号生成部８ｅは、第１加算器８ｈ、第２加算器８ｉ、Ｄ／Ａコンバータ８ｊ及びアンプ８ｋ等から構成されており、上記駆動信号ＣＯＭの波形ひずみを補正する機能を併せ持つものである。なお、これら各構成要素のうち、第１加算器８ｈ、第２加算器８ｉ及びＤ／Ａコンバータ８ｊは、Ｉ／Ｆ８ｇを介して発振回路８ｆから入力される基準クロックに同期して動作するものである。
【００５４】
第１加算器８ｈは、演算制御部８ｄから入力される波形データｃとＩ／Ｆ８ｇ及びフレキシブルケーブルＦを介してＡ／Ｄコンバータ７ｅから入力される検出データｆとの差分を取ることにより歪データｈを生成し、当該歪データｈを第２加算器８ｉに出力する。第２加算器８ｉは、この歪データｈと波形データｃとの差分を取ることにより補正波形データｊを生成し、当該補正波形データｊをＤ／Ａコンバータ８ｊに出力する。Ｄ／Ａコンバータ８ｊは、この補正波形データｊ（デジタル信号）をアナログ信号に変換してアンプ８ｋに出力する。アンプ８ｋは、上記アナログ信号を所定の増幅度で増幅し駆動信号ＣＯＭとしてＩ／Ｆ８ｇに出力する。
【００５５】
次に、このように構成された本液滴吐出装置Ａの動作について詳しく説明する。
【００５６】
最初に、演算制御部８ｄは、上記画像データａや設定データｂに基づいて制御プログラムを実行することにより、液滴の吐出パターンを示す吐出パターンデータｄを生成し、上記Ｘ軸モータ４及びＹ軸モータ５を駆動するためのモータ駆動信号を生成し、さらに画像データａに基づいてＲＯＭ８ｃから波形データｃを取得して駆動信号生成部８ｅに出力する。上記吐出パターンデータｄは、画像を構成する各ドットつまり液滴によって対象物Ｗ上に形成される各ドットに対応するドットパターンデータであり、液滴の吐出の有無を規定するものである。
【００５７】
このような吐出パターンデータｄに対して、波形データｃは、上記各ドットを形成するための液滴のサイズを規定するものである。駆動信号生成部８ｅは、このような波形データｃに基づいてアクチュエータとしての圧電素子７ｃ１〜７ｃ１８０を駆動するための駆動信号ＣＯＭ、つまり波形によって圧電素子７ｃ１〜７ｃ１８０の変形状態を規定することにより液滴のサイズを規定するアナログ信号を生成する。
【００５８】
そして、このような吐出パターンデータｄと駆動信号ＣＯＭ、及びモータ駆動信号がＩ／Ｆ８ｇから吐出ヘッド７、Ｘ軸モータ４及びＹ軸モータ５に同期して出力されることにより、対象物Ｗ上の２次元的な各位置には吐出ヘッド７から液滴が吐出され、この結果、対象物Ｗ上には画像データａに対応した画像が描画（記録）される。
【００５９】
ここで、ＲＯＭ８ｃに予め記憶された波形データｃは、図３（ａ）に示すように、実線Ｈｏで示した駆動信号ＣＯＭの波形の各サンプリング時刻ｔ０〜ｔｎのサンプリング電圧ｐ０〜ｐｎからなる電圧サンプリングデータである。そして、このような駆動信号ＣＯＭをフレキシブルケーブルＦを介して吐出ヘッド７に伝送した場合、その波形は、破線Ｈｓで示すような歪んだ波形となる。
【００６０】
これに対して、本液滴吐出装置Ａでは、図６のフローチャートに示すように上記波形歪みを補正した駆動信号ＣＯＭを生成する。
すなわち、吐出ヘッド７は、上記検出データｆは、サンプルホールド回路７ｄを用いて駆動信号ＣＯＭを基準クロックｇに同期してサンプリングし（ステップＳ１）、このサンプリング信号をＡ／Ｄコンバータ７ｅによって同じく上記基準クロックｇに同期してデジタル化することによって検出データｆを生成する（ステップＳ２）。
【００６１】
駆動信号生成部８ｅは、、基準クロックｇに同期して動作する第１加算器８ｈによって波形データｃと検出データｆとを加算することによって両データの差分データとしての歪データｈを生成する（ステップＳ３）。このような歪データｈは、上述した電圧変化分ΔＶ（ｔ）に相当するものである。
【００６２】
駆動信号生成部８ｅは、このような歪データｈを第２加算器８ｉによって波形データｃと加算することによって両データの差分データとしての補正波形データｊを生成する（ステップＳ４）。そして、駆動信号生成部８ｅは、この補正波形データｊを第２加算器８ｉからＤ／Ａコンバータ８ｊに供給することによってアナログ信号に変換する（ステップＳ５）。このように生成されたアナログ信号は、図３（ｂ）において太線Ｈｃで示すように、フレキシブルケーブルＦに起因する歪を予め補正した波形の駆動信号ＣＯＭである。
【００６３】
すなわち、本液滴吐出装置Ａでは、駆動信号生成部８ｅと駆動信号検出部Ｋとが基準クロックｇに同期して動作することによって、波形データｃを検出データｆで補正した補正波形データｊを生成し、この補正波形データｊをＤ／Ａコンバータ８ｊでアナログ変換し、さらにアンプ８ｋで増幅して得られた駆動信号ＣＯＭをＩ／Ｆ８ｇ及びフレキシブルケーブルＦを介して吐出ヘッド７に供給する。
【００６４】
したがって、波形データｃにおけるサンプリング時刻ｔ０〜ｔｎとサンプルホールド回路７ｄにおけるサンプリング時刻との間には一定の同期関係が成立かつ維持されている。そして、各サンプリング時刻ｔ０〜ｔｎに対応する波形データｃは、自らの各サンプリング時刻ｔ０〜ｔｎよりも前の時刻（過去）においてサンプルホールド回路７ｄでサンプリングされたサンプリング信号に対応する検出データｆによって最終的に補正波形データｊに変換される。このような補正波形データｊに基づいて生成された駆動信号ＣＯＭは、図３（ｂ）において太線Ｈｃで示すようなフレキシブルケーブルＦに起因する波形ひずみを予め補正した波形に対応したものとなる。
【００６５】
このような本実施形態によれば、駆動信号生成部８ｅにおける波形データｃの処理に同期して検出データｆを生成し、当該検出データｆを用いて波形データｃを同期補正することによって生成された補正波形データｊに基づいて駆動信号ＣＯＭを生成するので、フレキシブルケーブルＦに起因する波形ひずみをフレキシブルかつ高精度に補正することができる。
【００６６】
なお、上記実施形態では、圧電素子７ｃ１〜７ｃ１８０を用いて液滴を吐出する吐出ヘッド７を備えた液滴吐出装置について説明したが、吐出ヘッド７の構成はこれに限定されない。他の方式の吐出ヘッド７を用いても良い。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、制御装置から液滴吐出ヘッドに駆動信号を供給することにより液滴吐出ヘッドを駆動して液滴を吐出させる液滴吐出装置であって、液滴吐出ヘッドに実際に印加される駆動信号を検出する駆動信号検出部と、該駆動信号検出部の検出結果に基づいて駆動信号の伝送において生じる波形ひずみを補正した駆動信号を生成する駆動信号生成部とを具備するので、駆動信号の伝送において生じる波形ひずみを従来技術よりもフレキシブルかつ高精度に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における吐出ヘッド７及び制御装置８の要部機能構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態における駆動信号の波形補正概念を示す波形図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるフレキシブルケーブルＦの等価回路である。
【図５】本発明の一実施形態における駆動信号生成部８ｅの詳細構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態における駆動信号の生成処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
Ａ……液滴吐出装置
Ｂ……本体
Ｃ……制御コンピュータ
１……基台
２……Ｘ方向駆動軸
３……Ｙ方向駆動軸
４……Ｘ軸駆動モータ
５……Ｙ軸駆動モータ
６……ステージ
７……液滴吐出ヘッド
７ａ……シフトレジスタ
７ｂ１〜７ｂ１８０……スイッチ回路
７ｃ１〜７ｃ１８０……圧電素子
７ｄ…サンプルホールド回路
７ｅ……Ａ／Ｄコンバータ
８……制御装置
８ａ……Ｉ／Ｆ
８ｂ……ＲＡＭ
８ｃ……ＲＯＭ
８ｄ……演算制御部
８ｅ……駆動信号生成部
８ｆ……発振回路
８ｇ……Ｉ／Ｆ
８ｈ……第１加算器
８ｉ……第２加算器
８ｊ……Ｄ／Ａコンバータ
８ｋ……アンプ
１０……キーボード
１１……コンピュータ本体
１２……表示部
Ｋ……駆動信号検出部
Ｆ……フレキシブルケーブル[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a droplet discharge device and method.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Laying-Open No. 10- 211700 discloses an actuator drive circuit for reducing distortion of a drive waveform applied from a main body to a head via a connection cable. This actuator drive circuit corrects the waveform distortion of the drive waveform caused by the inductance of the connection cable connecting the main body and the head, by devising a hardware circuit configuration.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-211700
[Problems to be solved by the invention]
However, since the above-mentioned conventional technology corrects the waveform distortion of the drive waveform in hardware, it is not possible to flexibly correct the waveform distortion in response to a change in the specification of the connection cable. It cannot be corrected sufficiently. Therefore, a technique for correcting the waveform distortion of the drive waveform caused by the connection cable more flexibly and with high accuracy has been desired.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has as its object to more flexibly and accurately correct waveform distortion generated in a transmission path of a drive waveform such as a connection cable.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, as a first means related to a droplet discharge device, a drive signal is supplied from a control device to the droplet discharge head to drive the droplet discharge head to discharge droplets. A droplet discharge device that discharges, a drive signal detector that detects a drive signal that is actually applied to a droplet discharge head, and a waveform distortion that occurs in transmission of the drive signal based on a detection result of the drive signal detector. And a drive signal generation unit that generates a drive signal in which is corrected.
[0007]
As a second means relating to the droplet discharge device, in the first means described above, the drive signal detection unit is configured to sample a drive signal in synchronization with the drive signal generation unit, and output from the sample and hold circuit. And an A / D converter for converting a sampling signal into detection data.
[0008]
As a third means relating to the droplet discharge device, in the above first or second means, the drive signal generation section shows detection data inputted as a detection result from the drive signal detection section and a waveform of an original drive signal. A first adder for taking the difference between the waveform data and outputting it as distortion data, a second adder for taking the difference between the distortion data and the waveform data and outputting it as corrected waveform data, and converting the corrected waveform data to analog And a D / A converter for generating a drive signal.
[0009]
As a fourth means relating to the droplet discharge device, a configuration is adopted in which the droplet is ink for printing in any one of the first to third means.
[0010]
As a fifth means relating to the droplet discharge device, in any one of the above first to third means, a configuration is adopted in which the droplet is a conductive material for forming a wiring pattern.
[0011]
As a sixth means relating to the droplet discharge device, in any one of the first to third means, a configuration is adopted in which the droplet is a transparent resin for forming a microlens.
[0012]
As a seventh means relating to the droplet discharge device, in any one of the first to third means, a configuration is adopted in which the droplet is a resin for forming a colored layer of a color filter.
[0013]
As an eighth means relating to the droplet discharge device, a configuration is adopted in which the droplet is an electro-optical material in any one of the first to third means.
[0014]
As a ninth means relating to the droplet discharge device, in the above-mentioned eighth means, a configuration is adopted in which the electro-optical material is a fluorescent organic compound exhibiting electroluminescence.
[0015]
On the other hand, in the present invention, as a first means relating to a droplet discharging method, a droplet discharging apparatus that drives a droplet discharging head to discharge droplets by supplying a driving signal from a control device to the droplet discharging head In this case, a configuration is adopted in which a drive signal applied to the droplet discharge head is detected, and a drive signal in which waveform distortion generated in transmission of the drive signal is corrected based on the detection result is generated.
[0016]
As a second means relating to the droplet discharge method, the first means generates a sampling signal by sampling a drive signal applied to the droplet discharge head in synchronization with a drive signal generation operation. , A configuration is employed in which detection data as a detection result is generated by digitally converting the sampling signal.
[0017]
As a third means relating to the droplet discharge method, the first or second means calculates the difference between the detection data generated as a detection result and the waveform data indicating the waveform of the original drive signal, thereby obtaining distortion data. Is generated, correction waveform data is generated by taking the difference between the distortion data and the waveform data, and the correction waveform data is converted into an analog signal to generate a drive signal.
[0018]
As a fourth means relating to the droplet discharging method, a configuration is adopted in which the droplet is printing ink in any one of the first to third means.
[0019]
As a fifth means relating to the droplet discharging method, a configuration is adopted in which the droplet is a conductive material for forming a wiring pattern in any one of the first to third means.
[0020]
As a sixth means relating to the droplet discharging method, a configuration in which the droplet is a transparent resin for forming a microlens in any one of the first to third means described above is employed.
[0021]
As a seventh means relating to the droplet discharging method, a configuration is adopted in which the droplet is a resin for forming a colored layer of a color filter in any of the first to third means.
[0022]
As an eighth means relating to the droplet discharging method, a configuration is adopted in which the droplet is an electro-optical material in any one of the first to third means.
[0023]
As a ninth means relating to a droplet discharging method, the above-mentioned eighth means employs a configuration in which the electro-optical material is a fluorescent organic compound exhibiting electroluminescence.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a droplet discharge device and method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the droplet discharge device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the present droplet discharge device A includes a main body B and a control computer C. The main body B includes a base 1, an X-direction drive shaft 2, a Y-direction drive shaft 3, an X-axis drive motor 4, a Y-axis drive motor 5, a stage 6, a discharge head 7, a control device 8, and the like. The control computer C includes a keyboard 10 (operation means), a computer main body 11, a display unit 12, and the like.
[0026]
The base 1 is a rectangular flat plate having a predetermined area, and an X-direction drive shaft 2 and a Y-direction drive shaft 3 are provided on the surface (upper surface) of the base 1 at right angles to each other. The X-direction drive shaft 2 is composed of a ball screw or the like, and is rotationally driven by an X-axis drive motor 4. The X-axis drive motor 4 is, for example, a stepping motor. The X-axis drive motor 4 rotates the X-direction drive shaft 2 based on a drive signal input from the control device 8 to move the ejection head 7 on the base 1 in the X direction (main direction). (Scanning direction).
[0027]
The Y-direction drive shaft 3 is formed of a ball screw similarly to the X-direction drive shaft 2, and is rotationally driven by a Y-axis drive motor 5. The Y-axis drive motor 5 is, for example, a stepping motor. The Y-axis drive motor 5 rotates the Y-direction drive shaft 3 based on a drive signal input from the control device 8 to move the stage 6 on the base 1 in the Y direction (sub-scanning). Direction). The stage 6 is a rectangular flat plate, and an object W is mounted on the upper surface thereof in a fixed state. The target object W is a target to which the droplets discharged from the discharge head 7 are attached, and are various types of paper, substrates, and the like.
[0028]
The ejection head 7 ejects the ejection liquid stored inside as droplets by using mechanical deformation of the piezoelectric element, and its detailed configuration will be described later. The control device 8 controls and drives the X-axis drive motor 4, the Y-axis drive motor 5, and the ejection head 7 under instructions from the control computer C.
[0029]
Here, various liquids are applied to the discharge liquid (that is, droplets) according to the use of the present droplet discharge device A. The ejection liquid becomes various printing inks when the present droplet ejection apparatus A is used as a printing apparatus, and becomes a conductive material for forming a wiring pattern when used as a pattern wiring apparatus. When used as a forming device, it becomes a transparent resin for forming microlenses, when used as a color filter manufacturing device, becomes a resin for forming a colored layer of a color filter, and when used as an organic EL substrate manufacturing device. An electro-optical material (a fluorescent organic compound exhibiting electroluminescence) that forms a light-emitting pixel is obtained.
[0030]
On the other hand, in the control computer C, the keyboard 10 is used to input various setting information and the like relating to the ejection of liquid droplets to the object W into the computer main body 11. The computer main body 11 stores the image information of the image (recorded image) drawn on the object W by the liquid droplets and the various kinds of setting information as image data a and setting data b, and also stores these image data a and setting data b. This is provided to the control device 8.
[0031]
Further, the computer main body 11 generates a drive waveform correction table, which is a characteristic component of the present embodiment, and provides it to the control device 8. The drive waveform correction table will be described later for convenience of explanation. The display unit 12 is for displaying the various setting information, images, and the like stored in the computer main body 11 on a screen.
[0032]
In the liquid droplet ejection apparatus A having the above-described configuration, the X-axis drive motor 4 and the Y-axis drive motor 5 are driven by the control device 8 operating under the instruction of the control computer C, and the ejection head 7 is moved. It moves two-dimensionally on the object W in the X direction and the Y direction, and draws various images on the object W by driving the ejection head 7 at each position on the object W.
[0033]
Next, FIG. 2 is a block diagram showing a detailed functional configuration of the ejection head 7 and the control device 8. As shown in FIG. 2, the control device 8 includes an I / F 8a, a RAM 8b, a ROM 8c, an arithmetic control unit 8d, a drive signal generation unit 8e, an oscillation circuit 8f, and an I / F 8g. It comprises a shift register 7a, switch circuits 7b1 to 7b180, piezoelectric elements 7c1 to 7c180, a sample and hold circuit 7d, an A / D converter 7e, and the like. Note that, among these constituent elements, the sample-and-hold circuit 7d and the A / D converter 7e constitute a drive signal detection unit K.
[0034]
The I / F 8a in the control device 8 receives the image data a and the various setting data b provided from the control computer C. The RAM 8b temporarily stores the image data a, the setting data b, and the work data of the arithmetic control unit 8d. The ROM 8c stores a control program processed by the arithmetic control unit 8d, waveform data c indicating a waveform of a reference drive signal (original drive signal), various control data necessary for executing the control program, and the like.
[0035]
The arithmetic control unit 8d executes a control program based on the image data a and the setting data b, thereby discharging pattern data d (dot pattern data corresponding to the image data a) indicating the droplet discharge pattern, A motor drive signal for driving the axis motor 4 and the Y-axis motor 5 is generated and output to the I / F 8g, and the waveform data c obtained from the ROM 8c is output to the drive signal generator 8e. The drive signal generation unit 8e generates a drive signal COM based on the waveform data c and the detection data f input from the I / F 8g. The detailed configuration of the drive signal generator 8e will be described later for convenience of explanation.
[0036]
The oscillation circuit 8f generates a reference clock g having a predetermined cycle and outputs the generated reference clock g to the I / F 8g. The I / F 8g synchronously outputs the ejection pattern data d, the drive signal COM, and the motor drive signal in synchronization with the reference clock g, and outputs the reference clock g to the sample and hold circuit 7d and the A / D converter 7e. The I / F 8g supplies the detection data f input from the A / D converter 7e via the flexible cable F to the drive signal generation unit 8e.
[0037]
Next, the ejection head 7 will be described. The ejection pattern data d is serial data composed of a 180-bit bit string corresponding to the number of piezoelectric elements 7c1 to 7c180 provided in the ejection head 7 (= the number of ejection holes from which droplets are ejected). , The shift register 7a converts such ejection pattern data d (serial data) input from the I / F 8g into parallel data, and converts each bit of the parallel data into an open / close signal e1 to e180 to each of the switch circuits 7b1 to 7b1. 7b180.
[0038]
The switch circuits 7b1 to 7b180 are provided corresponding to the 180 piezoelectric elements 7c1 to 7c180, respectively. One end is connected to one end of each of the piezoelectric elements 7c1 to 7c180, and the other end is a drive signal of the I / F 8g. Commonly connected to the output terminal of COM. Each of the switch circuits 7b1 to 7b180 opens / closes according to the value (0 or 1) of the open / close signals e1 to e180.
[0039]
One end of each of the piezoelectric elements 7c1 to 7c180 is connected to each of the switch circuits 7b1 to 7b180, and the other end is grounded to GND. These piezoelectric elements 7c1 to 7c180 are provided corresponding to the ejection holes from which the droplets are ejected, and eject the droplets from the ejection holes by being mechanically deformed in response to the application of the drive signal COM.
[0040]
In the present droplet discharge device A, the discharge pattern data d and the drive signal COM are transmitted through a flexible cable F (connection cable) interposed between the control device 8 and the discharge head 7 as shown in FIG. F8g is supplied to the shift register 7a or each of the switch circuits 7b1 to 7b180. As is well known, the flexible cable F has a plurality of wiring patterns formed in parallel between film-like resins.
[0041]
The sample hold circuit 7d and the A / D converter 7e operate in synchronization with the reference clock g. The sample hold circuit 7d samples the drive signal COM transmitted to the ejection head 7 via the flexible cable F in synchronization with the reference clock g, and outputs the sampled signal to the A / D converter 7e. The A / D converter 7e converts the sampling signal into detection data f in synchronization with the reference clock g, and outputs it to the flexible cable F. Note that the sample-and-hold circuit 7d and the A / D converter 7e constitute a drive signal detection unit K.
[0042]
Here, FIG. 3A shows an example of the waveform of the drive signal COM. The solid line Ho shown in this figure shows the waveform of the reference drive signal defined by the waveform data c stored in the ROM 8c in advance, and the broken line Hs shows the distorted drive signal (distortion drive signal) actually applied to the ejection head 7. 3) shows a waveform. When the reference drive signal is output from the drive signal generator 8e as the drive signal COM, the drive signal COM (reference drive signal) becomes a distortion drive signal due to waveform distortion during transmission to the ejection head 7.
[0043]
The main cause of the waveform distortion is the inductance component and the resistance component of the flexible cable F described above. Therefore, the waveform distortion differs depending on the type (that is, product number) of the flexible cable F classified according to the inductance component, the resistance component, or the length of the flexible cable F.
[0044]
On the other hand, FIG. 4 is an equivalent circuit of a circuit including the flexible cable F and the piezoelectric element. The flexible cable F is a distributed constant transmission line, and each wiring pattern made of a copper wire is equivalent to a series connection circuit of an inductance L and a resistance R, and a capacitor as a capacitance of a piezoelectric element is provided between each wiring pattern. C exists. In such an equivalent circuit, when the input terminal voltage is Vi (t), the output terminal voltage is Vc (t), the energizing current is i (t), and the charge charged in the capacitor C is Q, the input terminal voltage is Vi (t) and output terminal voltage Vc (t) are represented by the following equations (1) and (2).
[0045]
(Equation 1)

[0046]
(Equation 2)

[0047]
Therefore, the voltage change ΔV (t) (that is, waveform distortion) due to transmission to the flexible cable F is represented by the following equation (3) as the difference between the input terminal voltage Vi (t) and the output terminal voltage Vc (t). It is expressed as follows.
[0048]
[Equation 3]

[0049]
This equation (3) indicates that the voltage change ΔV (t) depends on the inductance L, the resistance R, and the flowing current of the flexible cable F depending on i (t). Here, the inductance L and the resistance R are given as fixed values depending on the type (product number) of the flexible cable F, and the current i (t) varies depending on the operation state of the ejection head 7. Things.
[0050]
That is, in the present embodiment, as described above, the drive signal COM supplied from the I / F 8g to the ejection head 7 via the flexible cable F is distributed and supplied to the piezoelectric elements 7c1 to 7c180 via the switch circuits 7b1 to 7b180. The current i (t) is determined by the number of piezoelectric elements 7c1 to 7c180 that supply the drive signal COM, that is, the number of discharge holes that discharge droplets at the same time (hereinafter referred to as discharge duty). )).
[0051]
Further, the drive signal COM has a plurality of types of waveforms according to the size of the droplet attached to the target object W. The arithmetic control unit 8d reads the waveform data c corresponding to the image data a from the ROM 8c and supplies the waveform data c to the drive signal generation unit 8e. Since the voltage level of the drive signal generation unit 8e naturally differs according to the type of the waveform, the current i (t) varies depending on the type of the waveform of the drive signal COM. .
[0052]
That is, the waveform distortion of the drive signal COM caused by the transmission of the flexible cable F differs according to three factors including the type (part number) of the flexible cable F, the discharge duty, and the type of the waveform of the drive signal COM. Become.
[0053]
Next, FIG. 5 is a block diagram illustrating a detailed configuration of the drive signal generation unit 8e. As shown in this figure, the drive signal generation unit 8e in the present embodiment includes a first adder 8h, a second adder 8i, a D / A converter 8j, an amplifier 8k, and the like. It also has a function of correcting waveform distortion. Among these components, the first adder 8h, the second adder 8i, and the D / A converter 8j operate in synchronization with the reference clock input from the oscillation circuit 8f via the I / F 8g. It is.
[0054]
The first adder 8h calculates a difference between the waveform data c input from the arithmetic control unit 8d and the detection data f input from the A / D converter 7e via the I / F 8g and the flexible cable F, thereby obtaining distortion data. h, and outputs the distortion data h to the second adder 8i. The second adder 8i generates corrected waveform data j by taking the difference between the distortion data h and the waveform data c, and outputs the corrected waveform data j to the D / A converter 8j. The D / A converter 8j converts the corrected waveform data j (digital signal) into an analog signal and outputs the analog signal to the amplifier 8k. The amplifier 8k amplifies the analog signal with a predetermined amplification degree and outputs the same as a drive signal COM to the I / F 8g.
[0055]
Next, the operation of the present droplet discharging apparatus A thus configured will be described in detail.
[0056]
First, the arithmetic control unit 8d executes the control program based on the image data a and the setting data b to generate ejection pattern data d indicating the ejection pattern of the droplet, and generates the X-axis motor 4 and Y A motor drive signal for driving the shaft motor 5 is generated, and waveform data c is obtained from the ROM 8c based on the image data a and output to the drive signal generator 8e. The ejection pattern data d is dot pattern data corresponding to each dot forming the image, that is, each dot formed on the target object W by the droplet, and defines whether or not the droplet is ejected.
[0057]
With respect to such ejection pattern data d, the waveform data c defines the size of a droplet for forming each dot. The drive signal generation unit 8e determines the deformation state of the piezoelectric elements 7c1 to 7c180 by a drive signal COM for driving the piezoelectric elements 7c1 to 7c180 as actuators based on the waveform data c, that is, by defining the deformation state of the piezoelectric elements 7c1 to 7c180 by the waveform. Generate an analog signal that defines the size of the drop.
[0058]
The ejection pattern data d, the drive signal COM, and the motor drive signal are output from the I / F 8g in synchronization with the ejection head 7, the X-axis motor 4, and the Y-axis motor 5, so that the Droplets are ejected from the ejection head 7 to each of the two-dimensional positions, and as a result, an image corresponding to the image data a is drawn (recorded) on the object W.
[0059]
Here, as shown in FIG. 3A, the waveform data c previously stored in the ROM 8c is a voltage composed of the sampling voltages p0 to pn at the respective sampling times t0 to tn of the waveform of the drive signal COM indicated by the solid line Ho. This is sampling data. Then, when such a drive signal COM is transmitted to the ejection head 7 via the flexible cable F, the waveform becomes a distorted waveform as shown by a broken line Hs.
[0060]
On the other hand, the present droplet discharge device A generates a drive signal COM in which the waveform distortion is corrected as shown in the flowchart of FIG.
That is, the ejection head 7 samples the drive signal COM using the sample and hold circuit 7d in synchronization with the reference clock g (step S1), and the sampling signal f is similarly sampled by the A / D converter 7e. The detection data f is generated by digitizing in synchronization with the reference clock g (step S2).
[0061]
The drive signal generator 8e generates the distortion data h as the difference data between the two data by adding the waveform data c and the detection data f by the first adder 8h operating in synchronization with the reference clock g ( Step S3). Such distortion data h corresponds to the above-described voltage change ΔV (t).
[0062]
The drive signal generation unit 8e adds the distortion data h to the waveform data c by the second adder 8i to generate corrected waveform data j as difference data between the two data (step S4). Then, the drive signal generation unit 8e converts the corrected waveform data j into an analog signal by supplying the corrected waveform data j from the second adder 8i to the D / A converter 8j (step S5). The analog signal generated in this way is a drive signal COM having a waveform in which distortion caused by the flexible cable F has been corrected in advance, as indicated by a thick line Hc in FIG.
[0063]
That is, in the present droplet discharge device A, the drive signal generation unit 8e and the drive signal detection unit K operate in synchronization with the reference clock g, so that the corrected waveform data j obtained by correcting the waveform data c with the detection data f is obtained. The D / A converter 8j converts the generated corrected waveform data j into an analog signal, and further supplies the drive signal COM obtained by amplification by the amplifier 8k to the ejection head 7 via the I / F 8g and the flexible cable F.
[0064]
Therefore, a fixed synchronous relationship is established and maintained between the sampling times t0 to tn in the waveform data c and the sampling times in the sample and hold circuit 7d. The waveform data c corresponding to each of the sampling times t0 to tn is obtained by detecting data f corresponding to the sampling signal sampled by the sample and hold circuit 7d at a time (past) before each of the sampling times t0 to tn. Finally, it is converted into correction waveform data j. The drive signal COM generated based on such corrected waveform data j corresponds to a waveform in which the waveform distortion caused by the flexible cable F as shown by the thick line Hc in FIG. 3B has been corrected in advance.
[0065]
According to the present embodiment, the detection data f is generated in synchronization with the processing of the waveform data c in the drive signal generation unit 8e, and the waveform data c is generated by synchronizing and correcting the waveform data c using the detection data f. Since the drive signal COM is generated based on the corrected waveform data j, the waveform distortion caused by the flexible cable F can be corrected flexibly and with high accuracy.
[0066]
In the above-described embodiment, the droplet discharge device including the discharge head 7 that discharges droplets using the piezoelectric elements 7c1 to 7c180 has been described. However, the configuration of the discharge head 7 is not limited to this. Another type of ejection head 7 may be used.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a droplet discharge device that drives a droplet discharge head to discharge droplets by supplying a drive signal from a control device to the droplet discharge head, A drive signal detection unit that detects a drive signal actually applied to the ejection head, and a drive signal generation unit that generates a drive signal in which waveform distortion generated in transmission of the drive signal is corrected based on the detection result of the drive signal detection unit Therefore, the waveform distortion generated in the transmission of the drive signal can be corrected more flexibly and more accurately than the related art.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view illustrating an overall configuration of a droplet discharge device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of a main part of a discharge head 7 and a control device 8 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a waveform chart showing a concept of correcting a waveform of a drive signal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an equivalent circuit of a flexible cable F according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a drive signal generation unit 8e according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a drive signal generation process according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
A: Droplet discharging device B: Main body C: Control computer 1: Base 2: X-direction drive shaft 3: Y-direction drive shaft 4: X-axis drive motor 5: Y-axis drive motor 6 ... Stage 7... Droplet discharge head 7a... Shift registers 7b1 to 7b180... Switch circuits 7c1 to 7c180... / F
8b RAM
8c ROM
8d: arithmetic control unit 8e: drive signal generation unit 8f: oscillation circuit 8g: I / F
8h First adder 8i Second adder 8j D / A converter 8k Amplifier 10 Keyboard 11 Computer main body 12 Display unit K Drive signal detector F Flexible cable

Claims

制御装置から液滴吐出ヘッドに駆動信号を供給することにより液滴吐出ヘッドを駆動して液滴を吐出させる液滴吐出装置であって、
液滴吐出ヘッドに実際に印加される駆動信号を検出する駆動信号検出部と、
該駆動信号検出部の検出結果に基づいて駆動信号の伝送において生じる波形ひずみを補正した駆動信号を生成する駆動信号生成部と
を具備することを特徴とする液滴吐出装置。A droplet discharge device that drives a droplet discharge head to discharge droplets by supplying a drive signal to the droplet discharge head from a control device,
A drive signal detection unit that detects a drive signal actually applied to the droplet discharge head,
A drive signal generating unit configured to generate a drive signal in which waveform distortion generated in transmission of the drive signal is corrected based on a detection result of the drive signal detection unit.

駆動信号検出部は、
駆動信号を駆動信号生成部に同期してサンプリングするサンプルホールド回路と、
該サンプルホールド回路から出力されるサンプリング信号を検出データに変換するＡ／Ｄコンバータとから成る、ことを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。The drive signal detector is
A sample-and-hold circuit that samples the drive signal in synchronization with the drive signal generator,
2. The droplet discharge device according to claim 1, further comprising an A / D converter that converts a sampling signal output from the sample and hold circuit into detection data.

駆動信号生成部は、
駆動信号検出部から検出結果として入力される検出データと本来の駆動信号の波形を示す波形データとの差分を取って歪データとして出力する第１加算器と、
前記歪データと前記波形データとの差分を取って補正波形データとして出力する第２加算器と、
前記補正波形データをアナログ変換して駆動信号を生成するＤ／Ａコンバータとから成る、ことを特徴とする請求項１または２記載の液滴吐出装置。The drive signal generation unit includes:
A first adder that calculates a difference between detection data input as a detection result from the drive signal detection unit and waveform data indicating a waveform of the original drive signal and outputs the difference as distortion data;
A second adder that takes a difference between the distortion data and the waveform data and outputs the difference data as corrected waveform data;
3. The droplet discharge device according to claim 1, further comprising a D / A converter that converts the correction waveform data into an analog signal and generates a drive signal.

液滴は、印刷用のインクであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の液滴吐出装置。The droplet discharge device according to claim 1, wherein the droplet is printing ink.

液滴は、配線パターンを形成する導電性材料であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の液滴吐出装置。The droplet discharge device according to claim 1, wherein the droplet is a conductive material that forms a wiring pattern.

液滴は、マイクロレンズを形成するための透明樹脂であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の液滴吐出装置。The droplet discharge device according to claim 1, wherein the droplet is a transparent resin for forming a microlens.

液滴は、カラーフィルタの着色層を形成するための樹脂であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の液滴吐出装置。The droplet discharge device according to claim 1, wherein the droplet is a resin for forming a colored layer of a color filter.

液滴は、電気光学物質であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の液滴吐出装置。The droplet discharge device according to claim 1, wherein the droplet is an electro-optical material.

電気光学物質は、エレクトロルミネセンスを呈する蛍光性有機化合物であることを特徴とする請求項８記載の液滴吐出装置。9. The apparatus according to claim 8, wherein the electro-optical material is a fluorescent organic compound exhibiting electroluminescence.

制御装置から液滴吐出ヘッドに駆動信号を供給することにより液滴吐出ヘッドを駆動して液滴を吐出させる液滴吐出装置であって、
液滴吐出ヘッドに印加される駆動信号を検出し、該検出結果に基づいて駆動信号の伝送において生じる波形ひずみを補正した駆動信号を生成することを特徴とする液滴吐出方法。A droplet discharge device that drives a droplet discharge head to discharge droplets by supplying a drive signal to the droplet discharge head from a control device,
A droplet discharge method comprising: detecting a drive signal applied to a droplet discharge head; and generating a drive signal in which waveform distortion generated in transmission of the drive signal is corrected based on the detection result.

液滴吐出ヘッドに印加される駆動信号を駆動信号の生成動作に同期してサンプリングすることによりサンプリング信号を生成し、該サンプリング信号をデジタル変換することにより検出結果としての検出データを生成する、ことを特徴とする請求項１０記載の液滴吐出方法。Generating a sampling signal by sampling a drive signal applied to the droplet discharge head in synchronization with a drive signal generation operation, and generating detection data as a detection result by digitally converting the sampling signal. The method for discharging a droplet according to claim 10, wherein:

検出結果として生成された検出データと本来の駆動信号の波形を示す波形データとの差分を取ることにより歪データを生成し、該歪データと前記波形データとの差分を取ることにより補正波形データを生成し、当該補正波形データをアナログ変換して駆動信号を生成する、ことを特徴とする請求項１０または１１記載の液滴吐出方法。The distortion data is generated by taking the difference between the detection data generated as the detection result and the waveform data indicating the waveform of the original drive signal, and the corrected waveform data is taken by taking the difference between the distortion data and the waveform data. 12. The droplet discharge method according to claim 10, wherein the drive signal is generated by converting the corrected waveform data into an analog signal to generate a drive signal.

液滴は印刷用のインクであることを特徴とする請求項１０〜１２いずれかに記載の液滴吐出方法。The droplet discharging method according to claim 10, wherein the droplet is ink for printing.

液滴は、配線パターンを形成する導電性材料であることを特徴とする請求項１０〜１２いずれかに記載の液滴吐出方法。13. The droplet discharging method according to claim 10, wherein the droplet is a conductive material for forming a wiring pattern.

液滴は、マイクロレンズを形成するための透明樹脂であることを特徴とする請求項１０〜１２いずれかに記載の液滴吐出方法。13. The droplet discharging method according to claim 10, wherein the droplet is a transparent resin for forming a microlens.

液滴は、カラーフィルタの着色層を形成するための樹脂であることを特徴とする請求項１０〜１２いずれかに記載の液滴吐出方法。13. The droplet discharging method according to claim 10, wherein the droplet is a resin for forming a colored layer of a color filter.

液滴は、電気光学物質であることを特徴とする請求項１０〜１２いずれかに記載の液滴吐出方法。The method according to claim 10, wherein the droplet is an electro-optical material.

電気光学物質は、エレクトロルミネセンスを呈する蛍光性有機化合物であることを特徴とする請求項１７記載の液滴吐出方法。18. The method according to claim 17, wherein the electro-optical material is a fluorescent organic compound exhibiting electroluminescence.