(57)【要約】【課題】高精細な画像を形成する。【解決手段】前記駆動信号生成部では、第１電位から第２電位に至る迄、前記圧力室の内部を膨張させる膨張要素と、前記第２電位を保持する第１保持要素と、前記第２電位から前記第１電位に至る間に設定された第３電位迄、膨張した前記圧力室を収縮させる第１吐出要素と、前記第３電位を保持する第２保持要素と、前記第３電位から前記第１電位を含む電位に至る間に設定された第４電位迄、膨張した前記圧力室を収縮させる第２吐出要素と、を含み、前記第２保持要素における保持時間が、前記圧力室の固有振動周期の１／２周期から１周期内となる前記駆動パルスを含む前記駆動信号を生成する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルと前記ノズルに連通した圧力室と前記圧力室に対して圧力変化を生じさせる圧力発生部を有する吐出ヘッドと、駆動パルスを含む駆動信号を生成する駆動信号生成部と、を備え、前記駆動パルスの供給により前記圧力発生部を駆動させ、前記ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出装置であって、
前記駆動信号生成部では、
第１電位から第２電位に至る迄、前記圧力室の内部を膨張させる膨張要素と、
前記第２電位を保持する第１保持要素と、
前記第２電位から前記第１電位に至る間に設定された第３電位迄、膨張した前記圧力室を収縮させる第１吐出要素と、
前記第３電位を保持する第２保持要素と、
前記第３電位から前記第１電位を含む電位に至る間に設定された第４電位迄、膨張した前記圧力室を収縮させる第２吐出要素と、を含み、
前記第２保持要素における保持時間が、前記圧力室の固有振動周期の１／２周期から１周期内となる前記駆動パルスを含む前記駆動信号を生成することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出装置において、
前記駆動信号生成部では、
前記第２吐出要素にかかる時間が、前記第１吐出要素にかかる時間に比べ、同様または短い前記駆動パルスを含む前記駆動信号を生成することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液滴吐出装置において、
前記駆動信号生成部では、
前記第１吐出要素における前記第２電位から前記第３電位までの第１電位差よりも、前記第２吐出要素における前記第３電位から前記第４電位までの第２電位差の方が、電位差が大きい前記駆動パルスを含む前記駆動信号を生成することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項４】
請求項１ないし３に記載の液滴吐出装置において、
前記駆動信号生成部では、
前記第１電位と前記第４電位が同じ電位の前記駆動パルスを含む前記駆動信号を生成することを特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、カラーフィルター基板の製造方法において、基材上に形成されたバンクによって区画された表示用ドット領域内に向けて機能液を液滴として吐出する際、隣接する表示用ドット領域との混色を防止するため、表示用ドット領域の中心から最も近い表示用ドット領域の縁迄の距離の略３０％以内の範囲に液滴を着弾させる方法が知られている（例えば、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２００４−３６１４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年の表示装置に対するさらなる高精細化の要求に伴い、画素開口領域（表示用ドット領域）がさらに小さくなるとともに、隣接する画素開口領域との境界部分も狭くなっている。このため、画素開口部内に確実に液滴を着弾させるために、さらに小さな液滴を形成して吐出する必要がある。一方、小さな液滴で吐出する場合、画素開口部内を機能液で満たすために液滴を吐出する回数が増えてしまい、処理工数が増加してしまう、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる液滴吐出装置は、ノズルと前記ノズルに連通した圧力室と前記圧力室に対して圧力変化を生じさせる圧力発生部を有する吐出ヘッドと、駆動パルスを含む駆動信号を生成する駆動信号生成部と、を備え、前記駆動パルスの供給により前記圧力発生部を駆動させ、前記ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出装置であって、前記駆動信号生成部では、第１電位から第２電位に至る迄、前記圧力室の内部を膨張させる膨張要素と、前記第２電位を保持する第１保持要素と、前記第２電位から前記第１電位に至る間に設定された第３電位迄、膨張した前記圧力室を収縮させる第１吐出要素と、前記第３電位を保持する第２保持要素と、前記第３電位から前記第１電位を含む電位に至る間に設定された第４電位迄、膨張した前記圧力室を収縮させる第２吐出要素と、を含み、前記第２保持要素における保持時間が、前記圧力室の固有振動周期の１／２周期から１周期内となる前記駆動パルスを含む前記駆動信号を生成することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、まず、第１電位から第２電位まで圧力室を膨張させる。これにより、メニスカスが圧力室の内部に引き込まれる。その後、第２電位から第３電位まで圧力室を収縮させ、そして、第３電位にて保持させる。これにより、メニスカスがノズルの開口部側に移動して、ノズルから液滴（第１液滴）が吐出される。ここで、第３電位は、第２電位から第１電位に至る途中の電位であるため、第２電位から第１電位まで一気に収縮させた場合に吐出される液滴の大きさよりも小さい液滴を吐出させることができる。また、第１液滴を吐出させた時点では第３電位において保持されているため、圧力室はまだ収縮されている状態である。そして、圧力室の固有振動周期の１／２周期から１周期内の間、第３電位を保持した後、第３電位から第４電位まで圧力室を収縮させる。すなわち、メニスカスが圧力室の内部に引き込まれる期間を含む時間が経過して、再びメニスカスがノズルの開口部側に移動する期間に圧力室を収縮させる。これにより、ノズルから液滴（第２液滴）が吐出される。ここで、第２液滴は、第２電位から第１電位に至る途中の電位である第３電位から圧力室を収縮させるため、第２電位から第１電位まで一気に収縮させた場合に吐出される液滴の大きさよりも小さい液滴が吐出される。従って、１つの駆動パルスにおいて小液滴を複数に分けて吐出させることができる。これにより、例えば、狭い画素開口部内に小液滴を確実に着弾させることができ、高精細な描画を行うことができる。さらに、同一の画素開口部内に連続した複数の液滴が着弾されるので、作業処理時間を短縮させることができる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる液滴吐出装置の前記駆動信号生成部では、前記第２吐出要素にかかる時間が、前記第１吐出要素にかかる時間に比べ、同様または短い前記駆動パルスを含む前記駆動信号を生成することを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、第２吐出要素においては、メニスカスがノズルの開口部側へ移動する力が、第１吐出要素に比べ弱くなるが、第２吐出要素の時間を短くすることにより、メニスカスがノズルの開口部側へ移動する力を増加させ、強く押し出させることができる。これにより、確実に第２液滴を吐出させることができる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる液滴吐出装置の前記駆動信号生成部では、前記第１吐出要素における前記第２電位から前記第３電位までの第１電位差よりも、前記第２吐出要素における前記第３電位から前記第１電位までの第２電位差の方が、電位差が大きい前記駆動パルスを含む前記駆動信号を生成することを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、第１吐出要素よりも第２吐出要素の方が、圧力室を収縮させる電位差が大きな電位差が与えられる。これにより、第１吐出要素における第１液滴に比べて第２吐出要素における第２液滴の方が、より大きい液滴として吐出される。従って、例えば、画素開口部内に液滴を着弾させる場合において、第２液滴の飛行速度が増し、着弾精度を向上させることができる。そして、第１液滴と第２液滴との着弾時間差が縮まり、狭い画素開口部内に複数の液滴を確実に着弾させることができる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる液滴吐出装置の前記駆動信号生成部では、前記第１電位と前記第４電位が同じ電位の前記駆動パルスを含む前記駆動信号を生成することを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、第２電位から第３電位に移行する間に第１液滴が吐出され、第２保持要素における所定時間後、第３電位から第１電位に移行する間に第２液滴が吐出される。これにより、高周波吐出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】液滴吐出装置の構成を示す概略図。
【図２】吐出ヘッドの構成を示す断面図。
【図３】液滴吐出装置の制御部の構成を示すブロック図。
【図４】第１形態にかかる駆動パルスを説明する説明図。
【図５】第２形態にかかる駆動パルスを説明する説明図。
【図６】変形例にかかる駆動パルスの構成を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各部材等を認識可能な程度の大きさにするため、各部材等の尺度を実際とは異ならせて示している。
【００１６】
まず、液滴吐出装置について説明する。液滴吐出装置は、ノズルとノズルに連通した圧力室と圧力室に対して圧力変化を生じさせる圧力発生部を有する吐出ヘッドと、駆動パルスを含む駆動信号を生成する駆動信号生成部と、を備え、駆動パルスの供給により圧力発生部を駆動させ、ノズルから液滴を吐出させる液滴吐出装置であって、駆動信号生成部では、第１電位から第２電位に至る迄、圧力室の内部を膨張させる膨張要素と、第２電位を保持する第１保持要素と、第２電位から第１電位に至る間に設定された第３電位迄、膨張した圧力室を収縮させる第１吐出要素と、第３電位を保持する第２保持要素と、第３電位から第１電位を含む電位に至る間に設定された第４電位迄、膨張した圧力室を収縮させる第２吐出要素と、を含み、第２保持要素における保持時間が、圧力室の固有振動周期の１／２周期から１周期内となる駆動パルスを含む駆動信号を生成するものである。以下、具体的に説明する。
【００１７】
図１は、液滴吐出装置の構成を示す概略図である。図１に示すように、液滴吐出装置１には、直方体形状に形成される基台２が備えられている。本実施形態では、この基台２の長手方向をＹ軸方向とし、同Ｙ軸方向と直交する方向をＸ軸方向とする。
【００１８】
基台２の上面２ａには、Ｙ軸方向に延びる一対の案内レール３ａ，３ｂが同Ｙ軸方向全幅にわたり凸設されている。その基台２の上側には、一対の案内レール３ａ，３ｂに対応する図示しない直動機構を備えた走査手段を構成するテーブル及びワーク移動テーブルとしてのステージ４が取付けられている。そのステージ４の直動機構は、例えば案内レール３ａ，３ｂに沿ってＹ軸方向に延びるネジ軸（駆動軸）と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、その駆動軸が、所定のパルス信号を受けてステップ単位で正逆転するＹ軸モーター（図示しない）に連結されている。そして、所定のステップ数に相対する駆動信号がＹ軸モーターに入力されると、Ｙ軸モーターが正転又は逆転して、ステージ４が同ステップ数に相当する分だけ、Ｙ軸方向に沿って所定の速度で往動又は、復動する（Ｙ軸方向に走査する）ようになっている。
【００１９】
さらに、基台２の上面２ａには、案内レール３ａ，３ｂと平行に主走査位置検出装置５が配置され、ステージ４の位置が計測できるようになっている。
【００２０】
そのステージ４の上面には、載置面６が形成され、その載置面６には、図示しない吸引式の基板チャック機構が設けられている。そして、載置面６に基材７を載置すると、基材チャック機構によって、その基材７が載置面６の所定位置に位置決め固定されるように構成されている。
【００２１】
基台２のＸ軸方向両側には、一対の支持台８ａ，８ｂが立設され、その一対の支持台８ａ，８ｂには、Ｘ軸方向に延びる案内部材９が架設されている。案内部材９は、その長手方向の幅がステージ４のＸ軸方向よりも長く形成され、その一端が支持台８ａ側に張り出すように配置されている。
【００２２】
案内部材９の上側には、吐出する液体を供給可能に収容する収容タンク１０が配設されている。一方、その案内部材９の下側には、Ｘ軸方向に延びる案内レール１１がＸ軸方向全幅にわたり凸設されている。
【００２３】
案内レール１１に沿って移動可能に配置されるテーブルとしてのキャリッジ１２は、略直方体形状に形成されている。そのキャリッジ１２の直動機構は、例えば案内レール１１に沿ってＸ軸方向に延びるネジ軸（駆動軸）と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、その駆動軸が、所定のパルス信号を受けてステップ単位で正逆転するＸ軸モーター（図示しない）に連結されている。そして、所定のステップ数に相当する駆動信号をＸ軸モーターに入力すると、Ｘ軸モーターが正転又は逆転して、キャリッジ１２が同ステップ数に相当する分だけＸ軸方向に沿って往動又は復動する（Ｘ軸方向に走査する）。案内部材９とキャリッジ１２との間には、副走査位置検出装置１３が配置され、キャリッジ１２の位置が計測できるようになっている。そして、キャリッジ１２の下面（ステージ４側の面）には、吐出ヘッド２４を備えたヘッドユニット１４が設けられている。
【００２４】
基台２の片側の一方（図中Ｘ軸方向の逆方向）には、保守用基台１５が配置されている。保守用基台１５の上面１５ａには、Ｙ軸方向に延びる一対の案内レール１６ａ，１６ｂが同Ｙ軸方向全幅にわたり凸設されている。その保守用基台１５の上側には、一対の案内レール１６ａ，１６ｂに対応する図示しない直動機構を備えた移動手段を構成する保守ステージ１７が取付けられている。その保守ステージ１７の直動機構は、例えばステージ４と同様の直動機構であり、Ｙ軸方向に沿って往動又は、復動するようになっている。
【００２５】
保守ステージ１７の上には、フラッシングユニット１８、キャッピングユニット１９、ワイピングユニット２０が、配置してある。フラッシングユニット１８は、吐出ヘッド２４内の流路を洗浄するとき、吐出ヘッド２４から吐出する液滴を受ける装置である。吐出ヘッド２４内に固形物が混入した場合に、固形物を吐出ヘッド２４から排除するため、吐出ヘッド２４から液滴を吐出して洗浄する。この液滴を受ける機能をフラッシングユニット１８が行う。
【００２６】
キャッピングユニット１９は、吐出ヘッド２４に蓋をする装置である。吐出ヘッド２４から吐出する液滴は、揮発性を有する場合があり、吐出ヘッド２４に内在する液状体の溶媒がノズルから揮発すると、液状体の粘度が変わり、ノズルが目詰まりすることがある。キャッピングユニット１９は、吐出ヘッド２４に蓋をすることで、ノズルが目詰まりすることを防止するようになっている。
【００２７】
ワイピングユニット２０は、吐出ヘッド２４のノズルが配置されているノズルプレートを拭く装置である。ノズルプレートは、吐出ヘッド２４において、基材７と対向する側の面に配置されている部材である。ノズルプレートに液滴が付着しているとき、ノズルプレートに付着している液滴と基材７とが接触して、基材７において、予定外の場所に液滴が付着してしまうことがある。ワイピングユニット２０は、ノズルプレートを拭くことにより、基材７において、予定外の場所に液滴が付着してしまうことを防止している。
【００２８】
保守ステージ１７が、案内レール１６ａ，１６ｂに沿って移動することにより、吐出ヘッド２４と対向する場所に、フラッシングユニット１８、キャッピングユニット１９、ワイピングユニット２０のいずれか一つの装置が配置されるようになっている。フラッシングユニット１８、キャッピングユニット１９、ワイピングユニット２０、によりヘッドクリーニング部２１を構成している。
【００２９】
保守用基台１５と基台２との間には、重量測定装置２２が配置されている。重量測定装置２２には、電子天秤が設置され、各電子天秤には、受け皿が配置されている。そして、液滴が、吐出ヘッド２４から受け皿に吐出され、電子天秤が液滴の重量を測定可能に構成されている。電子天秤は２台設置され、吐出ヘッド２４が液滴を吐出する前後で、受け皿の重量を測定し、吐出前後の受け皿の重量の差分を測定することができるように構成されている。
【００３０】
キャリッジ１２を案内レール１１に沿ってＸ軸方向に移動させることにより、吐出ヘッド２４が、ヘッドクリーニング部２１、重量測定装置２２、基材７と対向する場所に移動し、液滴を吐出することができるようになっている。
【００３１】
次に、吐出ヘッドの構成について説明する。図２は、吐出ヘッドの構造を示す断面図である。図２に示すように、吐出ヘッド２４は、ノズルプレート３０を備え、ノズルプレート３０には、ノズル３１が形成されている。ノズルプレート３０の上側であってノズル３１と相対する位置には、ノズル３１に連通する圧力室３２が形成されている。そして、吐出ヘッド２４の圧力室３２には、収容タンク１０から機能液３３が供給される。
【００３２】
そして、圧力室３２に対して圧力変化を生じさせる圧力発生部としての圧電素子３５が設けられている。具体的には、圧力室３２の上側には、上下方向（Ｚ軸方向）に振動して、圧力室３２内の容積を拡大縮小する振動板３４と、上下方向に伸縮して振動板３４を振動させる圧電素子３５が配設されている。圧電素子３５が上下方向に伸縮して振動板３４を振動することにより、圧力室３２内の容積が膨張及び収縮する。そして、圧力室３２の容積が収縮されると、圧力室３２内に貯留された機能液３３が、ノズル３１を通って液滴Ｄとして吐出されるように構成されている。
【００３３】
次に、液滴吐出装置の制御部の構成について説明する。図３は、液滴吐出装置における制御部の構成を示すブロック図である。
【００３４】
図３において、液滴吐出装置１はプロセッサーとして各種の演算処理を行うＣＰＵ（演算処理装置）４０と、各種情報を記憶するメモリー４１とを有する。
【００３５】
主走査駆動装置４２、副走査駆動装置４３、主走査位置検出装置５、副走査位置検出装置１３は、入出力インターフェイス４５及びバス４６を介してＣＰＵ４０に接続されている。さらに、入力装置４７、表示装置４８、重量測定装置２２、フラッシングユニット１８、キャッピングユニット１９、ワイピングユニット２０も入出力インターフェイス４５およびバス４６を介してＣＰＵ４０に接続されている。
【００３６】
駆動信号生成部５０、ヘッドユニット１４に設けられた駆動信号印加部５１も同様にして、入出力インターフェイス４５およびバス４６を介してＣＰＵ４０に接続されている。また、駆動信号生成部５０は、駆動信号印加部５１に接続されている。そして、ＣＰＵ４０は、吐出ヘッド２４の動作を制御するための吐出ヘッド制御信号を駆動信号印加部５１に出力したり、駆動信号ＣＯＭを生成させるための制御信号（駆動波形情報）を駆動信号生成部５０に出力したりする。吐出ヘッド駆動信号は、例えば、クロックＣＬＫ、ドット形成データＳＩ、ラッチ信号ＬＡＴ、チェンジ信号ＣＨが含まれる。なお、ラッチ信号ＬＡＴは、ラッチパルスを有し、チェンジ信号ＣＨは、チェンジパルスを有する。これらのラッチパルス及びチェンジパルスは、駆動信号ＣＯＭの必要な部分を圧電素子３５に印加させるタイミングを規定するパルスである。
【００３７】
主走査駆動装置４２は、ステージ４の移動を制御する装置であり、副走査駆動装置４３は、キャリッジ１２の移動を制御する装置である。主走査位置検出装置５が、ステージ４の位置を認識し、主走査駆動装置４２が、ステージ４の移動を制御することにより、ステージ４を所望の位置に移動及び停止することが可能になっている。同じく、副走査位置検出装置１３が、キャリッジ１２の位置を認識し、副走査駆動装置４３が、キャリッジ１２の移動を制御することにより、キャリッジ１２を所望の位置に移動及び停止することが可能になっている。
【００３８】
入力装置４７は、液滴を吐出する各種加工条件を入力する装置であり、例えば、基材７に液滴を吐出する座標を図示しない外部装置から受信し、入力する装置である。表示装置４８は、加工条件や、作業状況を表示する装置であり、操作者は、表示装置４８に表示される情報を基に、入力装置４７を用いて操作を行う。
【００３９】
重量測定装置２２は、吐出ヘッド２４が吐出する液滴を受ける受け皿の重量を測定する装置である。液滴が吐出される前後の受け皿の重量を測定して、測定値をＣＰＵ４０に送信する。
【００４０】
メモリー４１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリーや、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭといった外部記憶装置を含む概念である。機能的には、液滴吐出装置１における動作の制御手順が記述されたプログラムソフトを記憶する記憶領域や、基材７内における吐出位置の座標データである吐出位置データを記憶するための記憶領域が設定される。さらに、基材７を主走査方向（Ｙ軸方向）へ移動する主走査移動量と、キャリッジ１２を副走査方向（Ｘ軸方向）へ移動する副走査移動量とを記憶するための記憶領域や、ＣＰＵ４０のためのワークエリアやテンポラリファイル等として機能する記憶領域やその他各種の記憶領域が設定される。
【００４１】
ＣＰＵ４０は、メモリー４１内に記憶されたプログラムソフトに従って、基材７における表面の所定位置に機能液３３を液滴吐出するための制御を行うものである。
【００４２】
次に、第１形態にかかる駆動パルスについて説明する。図４は、第１形態にかかる駆動パルスを説明する説明図である。図４（ａ）は、駆動パルスを示すタイムチャートであり、図４（ｂ）は、液滴の着弾の状態を示す模式図である。なお、図４（ｂ）では、基材７に設けられた画素開口部Ｐに液滴Ｄを着弾させた状態を例示している。
【００４３】
駆動信号生成部５０は、圧電素子３５について共通に用いられる駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号ＣＯＭは、繰り返し単位である一定期間の描画期間毎に繰り返し生成される。駆動信号ＣＯＭは、定電圧部と駆動パルスを含む。定電圧部は基準電圧で一定の部分であり、駆動パルスＰＳ１は圧電素子３５に所定の動作をさせるための電圧変化パターンの波形部である。なお、本実施形態における駆動信号生成部５０では、第１電位と第４電位が同じ電位の駆動パルスＰＳ１を含む駆動信号を生成する。
【００４４】
図４（ａ）に示すように、駆動パルスＰＳ１は、膨張要素Ｐｗｃと、第１保持要素Ｐｗｈ１と、第１吐出要素Ｐｗｄ１と、第２保持要素Ｐｗｈ２と、第２吐出要素Ｐｗｄ２とを含む波形部である。以下、本実施形態にかかる第１形態としての駆動パルスＰＳ１の構成について説明する。
【００４５】
まず、膨張要素Ｐｗｃでは、基準電位となる第１電位Ｖ１から最大電位となる第２電位Ｖｈ２まで電位を所定時間で上昇させる。当該膨張要素Ｐｗｃが圧電素子３５に供給されると圧力室３２の内部が急速に膨張する。この膨張により圧力室３２内が減圧され、メニスカスが圧力室３２内部に引き込まれる。
【００４６】
膨張要素Ｐｗｃに接続された第１保持要素Ｐｗｈ１は、第２電位Ｖｈ２を所定時間保持（維持）する要素である。
【００４７】
第１保持要素Ｐｗｈ１に接続された第１吐出要素Ｐｗｄ１は、急峻な下降勾配で第２電位Ｖｈ２から第３電位Ｖｈ３まで電位を降下させる要素である。当該第１吐出要素Ｐｗｄ１が圧電素子３５に供給されると圧力室３２の内部が収縮する。この収縮により充電要素Ｐｗｃによって圧力室３２内部に引き込まれたメニスカスがノズル３１の開口部方向に押し戻される。なお、第１吐出要素Ｐｗｄ１の供給時間Ｔｄ１は、１〜数μｓｅｃの範囲で適宜設定することができる。また、第３電位Ｖｈ３は、第１電位Ｖ１から第２電位Ｖｈ２の間において適宜設定することができる。本第１形態では、第３電位Ｖｈ３は、第１電位Ｖ１と第２電位Ｖｈ２とのほぼ中間の電位となるように設定されている。
【００４８】
第１吐出要素Ｐｗｄ１に接続された第２保持要素Ｐｗｈ２は、第３電位Ｖｈ３を所定時間保持（維持）する要素である。当該第２保持要素Ｐｗｈ２が圧電素子３５に供給されると、第１吐出要素Ｐｗｄ１による圧力室３２への収縮動作が停止する。このとき、慣性力によってメニスカスがノズル３１の開口部から押し出され、図４（ｂ）に示すように、第１液滴Ｄ１として吐出され着弾する。第１吐出要素Ｐｗｄ１の供給時間が短いため、極少量の第１液滴Ｄ１が吐出される。このため、隣接する他の画素開口部Ｐへの着弾を防止することができる。
【００４９】
また、第２保持要素Ｐｗｈ２における第３電位Ｖｈ３の所定の保持時間Ｔｈ１は、圧力室３２の固有振動周期の１／２周期から１周期内の時間が設定される。すなわち、メニスカスが圧力室３２の内部に引き込まれる期間を含む時間が設定され、この時間を過ぎた時点でメニスカスがノズル３１の開口部側へ移動するため、液滴Ｄを吐出しやすくさせることができる。さらには、第２保持要素Ｐｗｈ２における第３電位Ｖｈ３の所定の保持時間は、圧力室３２の固有振動周期の１／２周期であることが好ましい。当該期間は、メニスカスが圧力室３２の内部に引き込まれる期間であるため、この期間では第３電位Ｖｈ３を維持させることにより、その後、メニスカスがノズル３１の開口部側へ移動する移動量が増加し、さらに、液滴Ｄを吐出させやすくすることができる。
【００５０】
そして、第２保持要素Ｐｗｈ２に接続された第２吐出要素Ｐｗｄ２は、急峻な下降勾配で第３電位Ｖｈ３から第１電位Ｖ１を含む電位に至る間に設定された第４電位まで電位を降下させる要素である。なお、本実施形態では、第３電位Ｖｈ３から第４電位としての第１電位Ｖ１まで電位を降下させた場合について示している。当該第２吐出要素Ｐｗｄ２が圧電素子３５に供給されると圧力室３２の内部が収縮する。そして、第２保持要素Ｐｗｈ２による作用も働き、図４（ｂ）に示すように、機能液３３が第２液滴Ｄ２として吐出される。第２吐出要素Ｐｗｄ２の供給時間が短いため、極少量の第２液滴Ｄ２が吐出される。このため、隣接する他の画素開口部Ｐへの着弾を防止することができる。なお、第２吐出要素Ｐｗｄ２の供給時間Ｔｄ２は、第１吐出要素Ｐｗｄ１の供給時間と同様または短くなるように設定する。第２吐出要素Ｐｗｄ２では、第１吐出要素Ｐｗｄ１におけるメニスカスのノズル３１への移動力に比べて低下する傾向にあるため、吐出要素Ｐｗｄ２の供給時間を短くすることにより、メニスカスのノズル３１への移動力を高めることができる。
【００５１】
また、本第１形態では、第３電位Ｖｈ３が、第１電位Ｖ１と第２電位Ｖｈ２とのほぼ中間に設定されているため、第１吐出要素Ｐｗｄ１における第２電位Ｖｈ２から第３電位Ｖｈ３までの第１電位差Ｖｇ１と第２吐出要素Ｐｗｄ２における第３電位Ｖｈ３から第１電位Ｖ１までの第２電位差Ｖｇ２とが、ほぼ同等の電位差となる。このため、第１液滴Ｄ１と第２液滴Ｄ２との大きさがほぼ同様に形成される。
【００５２】
次に、第２形態にかかる駆動パルスについて説明する。図５は、第２形態にかかる駆動パルスを説明する説明図であり、図５（ａ）は、駆動パルスを示すタイムチャートであり、図５（ｂ）は、液滴の着弾の状態を示す模式図である。また、図５（ｂ）では、基材７に設けられた画素開口部Ｐに液滴Ｄを着弾させた状態を例示している。なお、駆動パルスＰＳ２の基本的な構成は第１形態と同様なので説明を省略し、第１形態と異なる部分、すなわち、第３電位Ｖｈ３の設定方法の部分を中心に説明する。
【００５３】
駆動信号生成部５０は、圧電素子３５について共通に用いられる駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号ＣＯＭは、繰り返し単位である一定期間の描画期間毎に繰り返し生成される。駆動信号ＣＯＭは、定電圧部と駆動パルスを含み、定電圧部は基準電圧で一定の部分であり、駆動パルスＰＳ２は圧電素子３５に所定の動作をさせるための電圧変化パターンの波形部である。
【００５４】
図５（ａ）に示すように、本第２形態にかかる駆動パルスＰＳ２は、膨張要素Ｐｗｃと、第１保持要素Ｐｗｈ１と、第１吐出要素Ｐｗｄ１と、第２保持要素Ｐｗｈ２と、第２吐出要素Ｐｗｄ２とを順に接続した波形部である。
【００５５】
第１吐出要素Ｐｗｄ１は、急峻な下降勾配で第２電位Ｖｈ２から第３電位Ｖｈ３まで電位を降下させる。そして、第２保持要素Ｐｗｈ２では、第３電位Ｖｈ３を所定時間保持し、第２吐出要素Ｐｗｄ２は、急峻な下降勾配で第３電位Ｖｈ３から第１電位Ｖ１を含む電位に至る間に設定された第４電位まで電位を降下させる。なお、本実施形態では、第３電位Ｖｈ３から第４電位としての第１電位Ｖ１まで電位を降下させた場合について示している。
【００５６】
ここで、第３電位Ｖｈ３について、第１吐出要素Ｐｗｄ１における第２電位Ｖｈ２から第３電位Ｖｈ３までの第１電位差Ｖｇ１よりも、第２吐出要素Ｐｗｄ２における第３電位Ｖｈ３から第１電位Ｖ１までの第２電位差Ｖｇ２の方が、電位差が大きくなるように設定されている。このため、第１吐出要素Ｐｗｄ１において圧力室３２を収縮させる収縮力が小さくなり、図５（ｂ）に示すように、第１吐出要素Ｐｗｄ１では、より小さな第１液滴Ｄ１を吐出させることができる。一方、第２吐出要素Ｐｗｄ２では、圧力室３２を収縮させる収縮力が大きくなるため、図５（ｂ）に示すように、第２吐出要素Ｐｗｄ２では、より大きな第２液滴Ｄ２が吐出される。この場合、第２液滴Ｄ２の飛行速度が増し、着弾精度を向上させることができる。そして、第１液滴Ｄ１と第２液滴Ｄ２との着弾時間差が縮まり、狭い画素開口部内に第１液滴Ｄ１及び第２液滴Ｄ２が着弾される。
【００５７】
以上、上記実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００５８】
駆動パルスＰＳ１，ＰＳ２を圧電素子３５に供給することにより、第１電位Ｖ１から第２電位Ｖ２まで圧力室３２を膨張させたのち、第２電位Ｖｈ２から第３電位Ｖｈ３まで圧力室３２を収縮させ、第３電位Ｖｈ３にて保持することにより、微小の第１液滴Ｄ１が吐出される。そして、第３電位Ｖｈ３では、圧力室３２の固有振動周期の１／２周期から１周期内の間保持された後、第３電位Ｖｈ３から第１電位Ｖ１まで圧力室３２を収縮させることにより、微小の第２液滴Ｄ２が吐出される。このように、１つの駆動パルスＰＳ１，ＰＳ２において第１液滴Ｄ１と第２液滴Ｄ２とに分けて吐出させることができる。これにより、例えば、狭い画素開口部Ｐ内に第１及び第２液滴Ｄ１，Ｄ２を確実に着弾させることができ、高精細な描画を行うことができる。さらに、同一の画素開口部Ｐ内に連続して第１及び第２液滴Ｄ１，Ｄ２が着弾されるので、作業処理時間を短縮させることができる。
【００５９】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
【００６０】
（変形例１）上記実施形態では、１つの駆動パルスＰＳ１，ＰＳ２において第１液滴Ｄ１と第２液滴Ｄ２の２滴を吐出する構成について説明したが、これに限定されない。例えば、１つの駆動パルスにおいて３滴以上の液滴Ｄを吐出する構成であってもよい。図６は、変形例にかかる駆動パルスの構成を示す説明図である。
【００６１】
図６に示すように、駆動パルスＰＳ３は、膨張要素Ｐｗｃと、第１保持要素Ｐｗｈ１と、第１吐出要素Ｐｗｄ１と、第２保持要素Ｐｗｈ２と、第２吐出要素Ｐｗｄ２と、第３保持要素Ｐｗｈ３と、第３吐出要素Ｐｗｄ３とを順に接続した波形部である。
【００６２】
まず、膨張要素Ｐｗｃでは、基準電位となる第１電位Ｖ１から最大電位となる第２電位Ｖｈ２まで電位を所定時間で上昇させる。そして、第１保持要素Ｐｗｈ１は、第２電位Ｖｈ２を所定時間保持（維持）する。
【００６３】
第１吐出要素Ｐｗｄ１は、急峻な下降勾配で第２電位Ｖｈ２から第３電位Ｖｈ３まで電位を降下させる。当該第１吐出要素Ｐｗｄ１が圧電素子３５に供給されると圧力室３２の内部が収縮する。
【００６４】
第２保持要素Ｐｗｈ２は、第３電位Ｖｈ３を所定時間保持（維持）する。当該第２保持要素Ｐｗｈ２が圧電素子３５に供給されると、第１吐出要素Ｐｗｄ１による圧力室３２への収縮動作が停止する。このとき、慣性力によってメニスカスがノズル３１の開口部から押し出され、液滴Ｄとして吐出される。また、第２保持要素Ｐｗｈ２における第３電位Ｖｈ３の所定の保持時間は、圧力室３２の固有振動周期の１／２周期から１周期内の時間が設定される。
【００６５】
第２吐出要素Ｐｗｄ２は、急峻な下降勾配で第３電位Ｖｈ３から第４電位Ｖｈ４まで電位を降下させる。当該第２吐出要素Ｐｗｄ２が圧電素子３５に供給されると圧力室３２の内部が収縮する。
【００６６】
第３保持要素Ｐｗｈ３は、第４電位Ｖｈ４を所定時間保持（維持）する。当該第３保持要素Ｐｗｈ３が圧電素子３５に供給されると、第２吐出要素Ｐｗｄ２による圧力室３２への収縮動作が停止する。このとき、慣性力によってメニスカスがノズル３１の開口部から押し出され、液滴Ｄとして吐出される。また、第３保持要素Ｐｗｈ３における第４電位Ｖｈ３の所定の保持時間は、圧力室３２の固有振動周期の１／２周期から１周期内の時間が設定される。
【００６７】
そして、第３吐出要素Ｐｗｄ３は、急峻な下降勾配で第４電位Ｖｈ４から第１電位Ｖ１まで電位を降下させる。当該第３吐出要素Ｐｗｄ３が圧電素子３５に供給されると圧力室３２の内部が収縮する。そして、第３保持要素Ｐｗｈ３の作用も補助的に機能し、液滴Ｄ吐出される。
【００６８】
以上のように、一つの駆動パルスＰＳ３において３滴の液滴Ｄを吐出させることができる。これにより、高精細な画像を描画することができる。なお、第２電位Ｖｈ２から第１電位Ｖ１まで圧力室３２を収縮させる過程において、さらに所定の電位を保持する保持要素を追加することにより、４滴以上の液滴Ｄを吐出させることが可能となる。
【００６９】
（変形例２）上記実施形態では、第１電位差Ｖｇ１と第２電位差Ｖｇ２とが、同等または第２電位差の方が大きい場合について説明したが、この構成に限定されない。第１電位差Ｖｇ１の方が、第２電位差Ｖｇ２よりも大きくなるように設定してもよい。このようにしても、一つの駆動パルスから複数の液滴Ｄを吐出させることができる。
【００７０】
なお、上記実施形態にかかる液滴吐出装置１は、カラーフィルター基板や有機ＥＬ基板等の各種薄膜形成に適用できるほか、ラベル印刷や捺染印刷等の商業及び工業用の用途として適用することがきる。さらには、パーソナル用プリンターやオフィス用プリンター等に適用され得る。
【符号の説明】
【００７１】
１…液滴吐出装置、２４…吐出ヘッド、３１…ノズル、３２…圧力室、３３…機能液、３５…圧電素子、４０…ＣＰＵ、４１…メモリー、５０…駆動信号生成部、５１…駆動信号印加部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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