(57)【要約】【課題】液滴の吐出量のばらつきを抑え、塗布ムラの発生をより抑制できる液滴吐出方法を提供する。【解決手段】複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、複数の液滴着弾領域が配設された基板とを相対的に移動させながら、ノズルから液滴着弾領域内に液滴を吐出する液滴吐出方法であって、ノズルから液滴を連続吐出する際に、液滴の吐出順番に関する吐出量情報に基づいて記液滴の吐出量を補正する、液滴吐出方法。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、液滴着弾領域を有する基体とを相対的に移動させながら、前記複数のノズルの各々から前記液滴着弾領域内に複数の液滴を吐出する液滴吐出方法であって、
前記複数のノズルのうち少なくとも一つのノズルから前記複数の液滴を吐出する際に、前記複数の液滴の各々の吐出順番に関する吐出量情報に基づいて、前記複数の液滴の各々の吐出量を補正する、
液滴吐出方法。
【請求項２】
前記複数の液滴の吐出順番に関する吐出量情報は、
前記液滴吐出ヘッドから媒体に対して液滴を連続吐出し、吐出ごとに前記媒体上の液滴の合計重量を測定する工程と、
吐出ごとの前記合計重量の差分から、吐出順番ごとの液滴の吐出量を算出する工程と、
前記吐出順番ごとの前記液滴の吐出量を比較し、前記吐出順番に対する吐出量の関数を導出する工程と、
を含む工程により規定される吐出量の関数である、
請求項１に記載の液滴吐出方法。
【請求項３】
複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、液滴着弾領域を有する基体とを相対的に移動させながら、前記複数のノズルの各々から前記液滴着弾領域内に液滴を吐出する液滴吐出方法であって、
前記複数のノズルの各々から前記液滴を吐出する際に、前記複数のノズルのうち隣り合う前記ノズルの吐出状態に関する吐出量情報に基づいて前記液滴の吐出量を補正する、
液滴吐出方法。
【請求項４】
前記複数のノズルは、第１のノズルと、前記第１のノズルの両隣のノズルである第２のノズル、及び第３のノズルを含み、
前記隣り合うノズルの吐出状態に関する吐出量情報は、
第２のノズル及び第３のノズルから液滴を吐出させない状態で前記第１のノズルから液滴を吐出して単独吐出時の吐出量を測定する工程と、
第１のノズルと前記第２のノズルから同時に液滴を吐出して前記第１のノズルの吐出量を測定し、測定した前記第１のノズルの吐出量と前記単独吐出時の吐出量とを比較することで、単独吐出時の吐出量に対する片側同時吐出時の吐出量の関数を取得する工程と、
前記第１から第３のノズルから同時に液滴を吐出して前記第１のノズルの吐出量を測定し、測定した前記第１のノズルの吐出量と前記単独吐出時の吐出量とを比較することで、単独吐出時の吐出量に対する両側同時吐出時の吐出量の関数を取得する工程と、
を含む工程により規定される吐出量の関数である、
請求項３に記載の液滴吐出方法。
【請求項５】
前記複数のノズルの各々から前記液滴を吐出する際に、前記複数のノズルのうち同時に液滴を吐出する前記ノズルの数に関する吐出量情報に基づいて前記液滴の吐出量を補正する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の液滴吐出方法。
【請求項６】
前記液滴吐出ヘッドは、前記複数のノズルの各々に設けられた駆動素子と、前記駆動素子に駆動電圧を供給する複数の駆動回路と、前記駆動素子と前記駆動回路とを選択接続する選択回路と、を有しており、
前記複数のノズルの各々から前記液滴を吐出する際に、前記駆動素子に接続される前記駆動回路に関する吐出情報に基づいて前記液滴の吐出量を補正する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の液滴吐出方法。
【請求項７】
前記液滴吐出ヘッドは、前記複数のノズルの各々に設けられた駆動素子と、前記駆動素子に駆動電圧を供給する複数の駆動回路と、前記駆動素子と前記駆動回路とを選択接続する選択回路と、を有しており、
前記複数のノズルの各々から前記液滴を吐出する際に、前記駆動回路ごとの前記駆動素子の接続数に関する吐出情報に基づいて前記液滴の吐出量を補正する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の液滴吐出方法。
【請求項８】
複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
液滴着弾領域が形成された基体を支持するステージと、
前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対移動する駆動装置と、
前記複数のノズルのうち少なくとも一つのノズルから複数の液滴を吐出する際に、前記複数の液滴の各々の吐出順番に関する吐出量情報に基づいて、前記複数の液滴の各々の吐出量を補正する制御装置と、
を有する、液滴吐出装置。
【請求項９】
複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
液滴着弾領域を有する基体を支持するステージと、
前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対移動する駆動装置と、
前記複数のノズルの各々から吐出する液滴の吐出量を、前記複数のノズルのうち隣り合う前記ノズルの吐出状態に関する吐出量情報に基づいて補正する制御装置と、
を有する、液滴吐出装置。
【請求項１０】
複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
液滴着弾領域を有する基体を支持するステージと、
前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対移動する駆動装置と、
前記複数のノズルの各々から吐出する液滴の吐出量を、前記複数の液滴の各々のうち同時に液滴を吐出する前記ノズルの数に関する吐出量情報に基づいて前記液滴の吐出量を補正する制御装置と、
を有する、液滴吐出装置。
【請求項１１】
複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
液滴着弾領域を有する基体を支持するステージと、
前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対移動する駆動装置と、
を備え、
前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルの各々に設けられた駆動素子と、前記駆動素子に駆動電圧を供給する複数の駆動回路と、前記駆動素子と前記駆動回路とを選択接続する選択回路と、を有し、
前記ノズルから前記液滴を吐出する際に、前記駆動素子に接続される前記駆動回路に関する吐出情報に基づいて前記液滴の吐出量を補正する制御装置を有する、
液滴吐出装置。
【請求項１２】
複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、
液滴着弾領域を有する基体を支持するステージと、
前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対移動する駆動装置と、
を備え、
前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルの各々に設けられた駆動素子と、前記駆動素子に駆動信号を供給する複数の駆動回路と、前記駆動素子と前記駆動回路とを選択接続する駆動信号選択回路と、を有し、
前記ノズルから前記液滴を吐出する際に、前記駆動回路ごとの前記駆動素子の接続数に関する吐出情報に基づいて前記液滴の吐出量を補正する制御装置を有する、
液滴吐出装置。
【請求項１３】
複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、液滴着弾領域を有する基体とを相対的に移動させながら、前記複数のノズルから前記液滴着弾領域内に複数の液滴を吐出する動作をコンピューターに実行させるプログラムであって、
請求項１から７のいずれか１項に記載の吐出量の補正動作を実行するステップを有する、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出方法、液滴吐出装置、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機能性材料を含む液滴を複数の微小ノズルから基板に対して吐出し、基板上に配置された液滴を固化して薄膜を形成することで、目的の描画像を描画する方法が提案されている。この薄膜の代表的な例として、カラーフィルター膜や、有機ＥＬパネルの発光層等を挙げることができる。
【０００３】
特に有機ＥＬパネル等の有機半導体の分野では、従来の蒸着プロセスでは、材料の使用効率が悪くコストがかかるという課題や、蒸着時の高温によりファインメタルマスクがずれ、成膜パターンの精度が低下するという課題を有しており、上述のようなインクジェット技術を利用した印刷方法に注目が集まっている。
【０００４】
インクジェット方式では、液滴着弾領域内に配置された液滴を乾燥固化することで、着色膜や発光層等の機能膜を形成するが、ノズル自体や使用状況による特性のばらつきによって液滴の吐出量が変化し、機能膜にムラが生じることがあった。例えば、特許文献１では、使用ノズル数やノズルの組み合わせによって生じる吐出量の変動を補正する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、近年のより高精細な描画品位に対する要求に伴い、わずかなムラも問題となってきた。そのため、よりムラの発生を抑制できる液滴の吐出量制御が求められている。特に、一つの液滴着弾領域内に配置される総着弾数が１０滴程度の有機半導体素子等では、１滴ごとの機能膜への寄与がより大きい。そのため、有機半導体素子等では、スジ状のムラがより発生しやすい。
【０００７】
本発明は、液滴の吐出量のばらつきを抑え、塗布ムラの発生をより抑制できる液滴吐出方法、液滴吐出装置、及びプログラムを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の態様によれば、複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、液滴着弾領域を有する基体とを相対的に移動させながら、前記複数のノズルから前記液滴着弾領域内に複数の液滴を吐出する液滴吐出方法であって、前記複数のノズルのうち少なくとも一つのノズルから前記複数の液滴を吐出する際に、前記複数の液滴の各々の吐出順番に関する吐出量情報に基づいて、前記複数の液滴の各々の吐出量を補正する、液滴吐出方法が提供される。
この方法によれば、複数の液滴を連続して吐出する際のノズルメニスカスの残留振動による液滴の吐出量のばらつきを補正することができ、均一な量で液滴を吐出することができる。
【０００９】
前記複数の液滴の吐出順番に関する吐出量情報は、前記液滴吐出ヘッドから媒体に対して液滴を連続吐出し、吐出ごとに前記媒体上の液滴の合計重量を測定する工程と、吐出ごとの前記合計重量の差分から、吐出順番ごとの液滴の吐出量を算出する工程と、前記吐出順番ごとの前記液滴の吐出量を比較し、前記吐出順番に対する吐出量の関数を導出する工程と、を含む工程により規定される吐出量の関数である方法としてもよい。
【００１０】
本発明の態様によれば、複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、液滴着弾領域を有する基体とを相対的に移動させながら、前記複数のノズルの各々から前記液滴着弾領域内に液滴を吐出する液滴吐出方法であって、前記複数のノズルの各々から前記液滴を吐出する際に、前記複数のノズルのうち隣り合う前記ノズルの吐出状態に関する吐出量情報に基づいて前記液滴の吐出量を補正する、液滴吐出方法が提供される。
この方法によれば、隣り合うノズル同士の動作に伴う容量変化などの構造的クロストークによって生じる液滴の吐出量のばらつきを補正することができ、均一な量で液滴を吐出することができる。
【００１１】
前記複数のノズルは、第１のノズルと、前記第１のノズルの両隣のノズルである第２のノズル、及び第３のノズルを含み、前記隣り合うノズルの吐出状態に関する吐出量情報は、第１のノズルの両隣の第２のノズル及び第３のノズルから液滴を吐出させない状態で前記第１のノズルから液滴を吐出して単独吐出時の吐出量を測定する工程と、第１のノズルと前記第２のノズルから同時に液滴を吐出して前記第１のノズルの吐出量を測定し、測定した前記第１のノズルの吐出量と前記単独吐出時の吐出量とを比較することで、単独吐出時の吐出量に対する片側同時吐出時の吐出量の関数を取得する工程と、前記第１から第３のノズルから同時に液滴を吐出して前記第１のノズルの吐出量を測定し、測定した前記第１のノズルの吐出量と前記単独吐出時の吐出量とを比較することで、単独吐出時の吐出量に対する両側同時吐出時の吐出量の関数を取得する工程と、を含む工程により規定される吐出量の関数である方法としてもよい。
【００１２】
前記複数のノズルの各々から前記液滴を吐出する際に、前記複数のノズルのうち同時に液滴を吐出する前記ノズルの数に関する吐出量情報に基づいて前記液滴の吐出量を補正する方法としてもよい。
この方法によれば、使用ノズル数の変化に伴う吐出量のばらつきを補正することができる。
【００１３】
前記液滴吐出ヘッドは、前記複数のノズルの各々に設けられた駆動素子と、前記駆動素子に駆動電圧を供給する複数の駆動回路と、前記駆動素子と前記駆動回路とを選択接続する選択回路と、を有しており、前記複数のノズルの各々から前記液滴を吐出する際に、前記駆動素子に接続される前記駆動回路に関する吐出情報に基づいて前記液滴の吐出量を補正する方法としてもよい。
この方法によれば、駆動回路の個体差に起因する吐出量のばらつきを補正することができる。
【００１４】
前記液滴吐出ヘッドは、前記複数のノズルの各々に設けられた駆動素子と、前記駆動素子に駆動電圧を供給する複数の駆動回路と、前記駆動素子と前記駆動回路とを選択接続する選択回路と、を有しており、前記複数のノズルの各々から前記液滴を吐出する際に、前記駆動回路ごとの前記駆動素子の接続数に関する吐出情報に基づいて前記液滴の吐出量を補正する方法としてもよい。
この方法によれば、駆動回路ごとの駆動ノズル数の差に伴う吐出量のばらつきを補正することができる。
【００１５】
本発明の態様によれば、複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、液滴着弾領域を有する基体を支持するステージと、前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対移動する駆動装置と、前記複数のノズルのうち少なくとも一つのノズルから複数の液滴を吐出する際に、前記複数の液滴の各々の吐出順番に関する吐出量情報に基づいて、前記複数の液滴の各々の吐出量を補正する制御装置と、を有する、液滴吐出装置が提供される。
この構成によれば、連続吐出時のノズルメニスカスの残留振動による液滴の吐出量のばらつきを補正することができ、均一な量で液滴を吐出することができる液滴吐出装置が提供される。
【００１６】
本発明の態様によれば、複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、液滴着弾領域を有する基体を支持するステージと、前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対移動する駆動装置と、前記複数のノズルの各々から吐出する液滴の吐出量を、前記複数の液滴の各々のうち隣り合う前記ノズルの吐出状態に関する吐出量情報に基づいて補正する制御装置と、を有する、液滴吐出装置が提供される。
この構成によれば、隣り合うノズル同士の動作に伴う容量変化などの構造的クロストークによって生じる液滴の吐出量のばらつきを補正することができ、均一な量で液滴を吐出することができる液滴吐出装置が提供される。
【００１７】
本発明の態様によれば、複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、液滴着弾領域を有する基体を支持するステージと、前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対移動する駆動装置と、前記複数のノズルの各々から吐出する液滴の吐出量を、前記複数の液滴の各々のうち同時に液滴を吐出する前記ノズルの数に関する吐出量情報に基づいて前記液滴の吐出量を補正する制御装置と、を有する、液滴吐出装置が提供される。
この構成によれば、使用ノズル数の変化に伴う吐出量のばらつきを補正することができる。
【００１８】
本発明の態様によれば、複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、液滴着弾領域を有する基体を支持するステージと、前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対移動する駆動装置と、を備え、前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルの各々に設けられた駆動素子と、前記駆動素子に駆動電圧を供給する複数の駆動回路と、前記駆動素子と前記駆動回路とを選択接続する選択回路と、を有し、前記ノズルから前記液滴を吐出する際に、前記駆動素子に接続される前記駆動回路に関する吐出情報に基づいて前記液滴の吐出量を補正する制御装置を有する、液滴吐出装置が提供される。
この構成によれば、駆動回路の個体差に起因する吐出量のばらつきを補正することができる。
【００１９】
本発明の態様によれば、複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、液滴着弾領域を有する基体を支持するステージと、前記液滴吐出ヘッドと前記ステージとを相対移動する駆動装置と、を備え、前記液滴吐出ヘッドは、前記ノズルの各々に設けられた駆動素子と、前記駆動素子に駆動信号を供給する複数の駆動回路と、前記駆動素子と前記駆動回路とを選択接続する駆動信号選択回路と、を有し、前記ノズルから前記液滴を吐出する際に、前記駆動回路ごとの前記駆動素子の接続数に関する吐出情報に基づいて前記液滴の吐出量を補正する制御装置を有する、液滴吐出装置が提供される。
この構成によれば、駆動回路ごとの駆動ノズル数の差に伴う吐出量のばらつきを補正することができる。
【００２０】
本発明の態様によれば、複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドと、液滴着弾領域を有する基体とを相対的に移動させながら、前記ノズルから前記液滴着弾領域内に液滴を吐出する動作をコンピューターに実行させるプログラムであって、上記の吐出量の補正動作を実行するステップを有する、プログラムが提供される。
この構成によれば、液滴吐出装置における吐出量ばらつきを効果的に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】液滴が吐出される基板の平面図。
【図２】液滴が吐出される基板の断面図。
【図３】液滴吐出装置の要部を示す斜視図。
【図４】ヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドの配置構成を示す平面図。
【図５】液滴吐出ヘッドの駆動に係る液滴吐出装置の電気的構成を示す図。
【図６】駆動信号および制御信号のタイミング図。
【図７】駆動信号の設定を行うための装置構成を示すブロック図。
【図８】実施形態の液滴吐出方法を示すフローチャート。
【図９】基準吐出量を規定する工程の説明図。
【図１０】ノズル毎の吐出量の分布を示すグラフ。
【図１１】液滴の吐出量に対する隣り合うノズルの影響に関する説明図。
【図１２】連続吐出したときの吐出量変動に関する説明図。
【図１３】実施例における吐出パターンを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせる場合がある。
【００２３】
（基板（基体））
本実施形態の液滴吐出方法において使用される基板（基体）について、図１および図２を参照して説明する。図１は液滴が吐出される基板の平面図である。図２は、液滴が吐出される基板の断面図である。
【００２４】
図１、図２に示す基板１はカラー表示装置に用いられる。基板１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）を構成する複数の液滴着弾領域（例えば、画素）２と、液滴着弾領域２の間の領域に形成されたバンク３とを有する。図１に示す例では、液滴着弾領域２は、いわゆるストライプ配列であるが、デルタ配列やモザイク配列であってもよい。液滴着弾領域２は矩形に限られず、三角形状、ハニカム形状等でもよい。
【００２５】
基板１は、例えばガラスからなる基板本体４を有する。基板本体４上にバンク３によって区画された複数の区画領域６が形成されている。これらのバンク３により囲まれた区画領域６内に、液滴を吐出することで、各液滴着弾領域２内に着色膜や発光層を形成する。バンク３の下部には、遮光材料からなる遮光部５が形成されていてもよい。本実施形態の場合、複数の区画領域６は、全て同じ形状、大きさである。
【００２６】
基板１において、液滴着弾領域２の露出面に親液化処理を施してもよい。またバンク３の表面に撥液化処理を施してもよい。バンク３の撥液化処理は、例えば、酸素やフッ化炭素のプラズマ表面処理により実現できる。このように選択的に親液化領域（液滴着弾領域２の露出面）と撥液化領域（バンク３の表面）を形成することで、基板１に着弾した液滴が液滴着弾領域２の外に溢れるのを抑制することができる。
【００２７】
（液滴吐出装置）
次に、液滴吐出装置の構成について図３及び図４を参照して説明する。図３は、液滴吐出装置の要部を示す斜視図である。図４は、ヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドの配置構成を示す平面図である。
【００２８】
図３に示す液滴吐出装置２００は、直線的に設けられた１対のガイドレール２０１と、ガイドレール２０１の内部に設けられたエアスライダーとリニアモーター（図示せず）により主走査方向に移動する主走査移動台２０３とを備えている。また液滴吐出装置２００は、ガイドレール２０１の上方においてガイドレール２０１に直交するように直線的に設けられた１対のガイドレール２０２と、ガイドレール２０２の内部に設けられたエアスライダとリニアモーター（図示せず）により副走査方向に沿って移動する副走査移動台２０４とを備えている。
【００２９】
主走査移動台２０３上には、基板１を載置するためのステージ２０５が設けられている。ステージ２０５は前述の基板１を吸着固定する機構を有する。ステージ２０５は、回転機構２０７によって基板１内の基準軸を主走査方向、副走査方向に位置合わせする。
【００３０】
副走査移動台２０４は、回転機構２０８を介して吊り下げ式に取り付けられたキャリッジ２０９を備えている。キャリッジ２０９は、複数の液滴吐出ヘッド１１，１２（図４参照）を備えるヘッドユニット１０と、液滴吐出ヘッド１１，１２に液滴を供給するための液滴供給機構（図示せず）と、液滴吐出ヘッド１１，１２の電気的な駆動制御を行うための制御回路基板３０（図５参照）とを備えている。
【００３１】
図４に示すように、ヘッドユニット１０は、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応した液滴をノズル２０から吐出する液滴吐出ヘッド１１，１２を備えており、液滴吐出ヘッド１１，１２における複数のノズル２０はノズル群２１Ａ，２１Ｂを構成している。ノズル群２１Ａ，２１Ｂは、それぞれ所定のピッチ（例えば１８０ＤＰＩ）のライン配列をなしており、さらに合わせて千鳥配列をなす配置とされる。また、ノズル群２１Ａ，２１Ｂの配列の方向は副走査方向に一致する。
【００３２】
液滴吐出ヘッド１１と液滴吐出ヘッド１２とは互いに副走査方向に位置をずらして配置され、それぞれのノズル群２１Ａ，２１Ｂが、互いに吐出可能範囲を補完して連続した定ピッチの走査軌跡を描く。また、ノズル群２１Ａ，２１Ｂの端部の数個分のノズル２０は、その特性の特異性に鑑みて使用されないダミーノズルである。
【００３３】
液滴吐出ヘッド１１，１２内におけるノズル２０に連通する液室（キャビティ）は、圧電素子１６（図５参照）の駆動によって容積が可変する。圧電素子１６に駆動信号を供給してキャビティ内の容積を制御することで、キャビティ内の液圧を制御し、ノズル２０から液滴を吐出させる。
【００３４】
このように液滴吐出装置２００では、主走査移動台２０３の移動によりノズル群２１Ａ，２１Ｂを基板１に対して主走査方向に走査させると共に、ノズル２０毎の吐出のＯＮ／ＯＦＦ制御（以下、吐出制御とする）を行うことにより、基板１上におけるノズル２０の走査軌跡に沿った位置に液滴を配置することができる。
【００３５】
なお、液滴吐出装置の構成は上述の態様に限定されるものではない。例えば、ノズル群２１Ａ，２１Ｂの配列方向を副走査方向から傾けて、ノズル２０の走査軌跡のピッチがノズル群２１Ａ，２１Ｂ内におけるノズル２０間のピッチに対して狭くなるように構成することもできる。また、ヘッドユニット１０における液滴吐出ヘッド１１，１２の数やその配置構成なども適宜変更することができる。また、液滴吐出ヘッド１１，１２の駆動方式として、例えば、キャビティに加熱素子を備えたいわゆるサーマル方式などを採用することもできる。
【００３６】
（液滴吐出装置の電気的構成および電気的動作）
次に、図５、図６を参照して、本発明に係る液滴吐出装置の電気的な構成および動作について説明する。
図５は、液滴吐出ヘッドの駆動に係る液滴吐出装置の電気的構成を示す図である。図６は、駆動信号および制御信号のタイミング図である。
【００３７】
図５に示すように、液滴吐出ヘッド１１（１２）は、ノズル群２１Ａ（２１Ｂ）のノズル２０（図４参照）毎に設けられた圧電素子１６と、各圧電素子１６への駆動信号ＣＯＭの供給／非供給の切り替えを行うためのスイッチング回路１７と、各圧電素子１６へ駆動信号を供給する信号ラインＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を選択するための駆動信号選択回路１８と、を備えている。液滴吐出ヘッド１１（１２）は、制御回路基板３０と電気的に接続されている。
【００３８】
制御回路基板３０は、それぞれ独立した駆動信号ＣＯＭを生成するＤ／Ａコンバーター（ＤＡＣ）からなる駆動回路３１Ａ〜３１Ｄと、駆動回路３１Ａ〜３１Ｄが生成する駆動信号ＣＯＭのスルーレートデータ（波形データＷＤ１〜波形データＷＤ４）の格納メモリーを内部に有する波形データ選択回路３２と、外部から受信される吐出制御データを格納するためのデータメモリー３３と、を備えている。制御回路基板３０における信号ラインＣＯＭ１〜ＣＯＭ４には、駆動回路３１Ａ〜３１Ｄで生成された駆動信号がそれぞれ出力される。
【００３９】
ノズル群２１Ａ（２１Ｂ）において、圧電素子１６の一方の電極１６ｃは、駆動回路３１Ａ〜３１Ｄのグランドライン（ＧＮＤ）に接続されている。また、圧電素子１６の他方の電極（以下、セグメント電極１６ｓとする）は、スイッチング回路１７、駆動信号選択回路１８を介して、信号ラインＣＯＭ１〜ＣＯＭ４に接続されている。スイッチング回路１７、駆動信号選択回路１８、波形データ選択回路３２には、クロック信号（ＣＬＫ）や各吐出タイミングに対応したラッチ信号（ＬＡＴ）が入力される。
【００４０】
データメモリー３３には、液滴吐出ヘッド１１（１２）の走査位置に応じて周期的に設定される吐出タイミング毎に、以下のデータが格納されている。
（１）圧電素子１６への駆動信号ＣＯＭの供給／非供給（ＯＮ／ＯＦＦ）の切り替えを規定する吐出データ（ＳＩＡ）
（２）各圧電素子１６に対応した信号ラインＣＯＭ１〜ＣＯＭ４を規定する駆動信号選択データ（ＳＩＢ）
（３）駆動回路３１Ａ〜３１Ｄに入力される波形データＷＤ１〜ＷＤ４の種別を規定する波形番号データ（ＷＮ）
【００４１】
本実施形態においては、吐出データ（ＳＩＡ）は、１ノズルあたり１ビット（０，１）、駆動信号選択データ（ＳＩＢ）は、１ノズルあたり２ビット（０，１，２，３）、波形番号データ（ＷＮ）は、１Ｄ／Ａコンバーターあたり７ビット（０〜１２７）で構成されている。これらのデータ構造については適宜変更が可能である。
【００４２】
上述の構成において、各吐出タイミングに係る駆動制御は次のように行われる。
図６に示すタイミングｔ１〜ｔ２の期間において、吐出データ（ＳＩＡ）、駆動信号選択データ（ＳＩＢ）、波形番号データ（ＷＮ）が、それぞれシリアル信号化されて、スイッチング回路１７、駆動信号選択回路１８、波形データ選択回路３２に送信される。
【００４３】
タイミングｔ２において各データがラッチされることで、吐出（ＯＮ）に係る各圧電素子１６のセグメント電極１６ｓが、駆動信号選択データ（ＳＩＢ）で指定された各信号ラインＣＯＭ１〜ＣＯＭ４に接続された状態となる。例えば、駆動信号選択データ（ＳＩＢ）が０，１，２，３である場合、対応する圧電素子１６のセグメント電極１６ｓはそれぞれ信号ラインＣＯＭ１、信号ラインＣＯＭ２、信号ラインＣＯＭ３、信号ラインＣＯＭ４に接続される。また、駆動回路３１Ａ〜３１Ｄの生成に係る駆動信号の波形データＷＤ１〜ＷＤ４が設定される。
【００４４】
タイミングｔ３〜ｔ４、ｔ４〜ｔ５、ｔ５〜ｔ６の各期間においては、タイミングｔ２で設定された波形データに従い、それぞれ電位上昇、電位保持、電位降下の一連のステップで駆動信号ＣＯＭが生成される。そして、信号ラインＣＯＭ１〜ＣＯＭ４とそれぞれ接続された状態にある圧電素子１６に、生成された駆動信号が供給され、ノズルに連通するキャビティの容積（圧力）制御が行われる。
【００４５】
ここで、タイミングｔ３〜ｔ４における電位上昇成分はキャビティを膨張させ、インクをノズル内方に引き込む役割を果たす。また、タイミングｔ５〜ｔ６における電位降下成分は、キャビティを収縮させ、インクをノズル外に押し出して吐出させる役割を果たす。
【００４６】
駆動信号ＣＯＭにおける電位上昇、電位保持、電位降下に係る時間成分、電圧成分は、その供給によって吐出される液滴の吐出量に密接に依存している。とりわけ、圧電方式のヘッドでは、電圧成分の変化に対して吐出量が良好な線形性を示すため、タイミングｔ３〜ｔ６における電圧差を駆動電圧Ｖｈとして規定し、これを吐出量制御の条件として利用することができる。
【００４７】
なお、駆動信号ＣＯＭは、本実施形態で示すような単純な台形波に限られるものではなく、公知の様々な形状のものを適宜採用することができる。また、異なる駆動方式（例えばサーマル方式）を採用する場合などにおいて、駆動信号のパルス幅（時間成分）を吐出量制御の条件として利用することも可能である。
【００４８】
本実施形態では、駆動電圧Ｖｈを段階的に違えた複数種の波形データを用意し、駆動回路３１Ａ〜３１Ｄにそれぞれ独立した波形データＷＤ１〜ＷＤ４を入力することにより、各信号ラインＣＯＭ１〜ＣＯＭ４にそれぞれ異なる駆動電圧Ｖｈの駆動信号ＣＯＭを出力することが可能である。用意できる波形データの種類は、波形番号データ（ＷＮ）の情報量（７ビット）に相当する１２８種類であり、例えばこれを０．１Ｖ刻みの駆動電圧Ｖｈに対応させている。
【００４９】
本実施形態の液滴吐出装置２００は、ノズルに対応して設けられる圧電素子１６と信号ラインＣＯＭ１〜ＣＯＭ４との対応関係を規定する駆動信号選択データ（ＳＩＢ）と、各信号ラインＣＯＭ１〜ＣＯＭ４と駆動信号の種類（駆動電圧Ｖｈ）との対応関係を規定する波形番号データ（ＷＮ）とを適宜に設定することにより、ノズルから吐出する液滴の吐出量を制御することができる。
なお、本実施形態の液滴吐出装置２００では、吐出タイミングごとに駆動信号選択データ（ＳＩＢ）と波形番号データ（ＷＮ）を更新可能な構成であるから、吐出データ（ＳＩＡ）の変化に対応させて駆動信号を精細に設定することも可能である。
【００５０】
（液滴吐出方法）
次に、図７〜図１２を参照して、本実施形態の液滴吐出方法について説明する。
図７は、駆動信号の設定を行うための装置構成を示すブロック図である。図８は、本実施形態の液滴吐出方法を示すフローチャートである。図９は、基準吐出量を規定する工程の説明図である。図１０は、ノズル毎の吐出量の分布を示すグラフである。図１１は、液滴の吐出量に対する隣り合うノズルの影響に関する説明図である。図１２は、連続吐出したときの吐出量変動に関する説明図である。
【００５１】
［駆動信号の設定装置］
図７において、駆動信号の設定を行うための設定装置３００は、液滴吐出ヘッド１１（１２）にインクを供給するインク供給装置３０１と、液滴吐出ヘッド１１を駆動する制御回路基板３０２とを備える。設定装置３００は、液滴吐出ヘッド１１から吐出されたインクを受けてこれを収容するインク受容容器３０３と、インク受容容器３０３の重量を計量する重量計量装置３０４とを備える。設定装置３００は、液滴吐出ヘッド１１から吐出されたインクを受けるインク受容基板３０５と、インク受容基板３０５を基板面方向に移動させる基板移動装置３０６と、インク受容基板３０５上に配置されたインクの体積を測定する体積測定装置３０７とを備える。設定装置３００は、制御回路基板３０２を介して液滴吐出ヘッド１１の駆動を制御し、基板移動装置３０６の駆動を制御し、重量計量装置３０４および体積測定装置３０７の計量動作を制御し、計量結果を基に演算を行うコンピューター３０８を備えている。
【００５２】
制御回路基板３０２は、図４に示した制御回路基板３０に対応する。インク受容容器３０３は、インクに侵食されない材質のものであれば何でも良いが、開口部にスポンジ等の多孔質部材を配設するなどして、インクの揮発を抑える構成となっていることが好ましい。重量計量装置３０４には、一般的な電子天秤を用いることができる。また、体積測定装置３０７には、白色干渉法を用いた三次元形状測定装置などを用いることができる。
【００５３】
設定装置３００は、重量計量装置３０４と体積測定装置３０７の二種類の計測装置を用い、吐出量を重量または体積として測定することができる。重量計量装置３０４は、ノズル群全体における平均的な吐出量を高速かつ高精度に測定するのに適している。体積測定装置３０７は、ノズル個々の吐出量を測定するのに適している。
【００５４】
［液滴吐出方法の詳細］
次に、本実施形態の液滴吐出方法について具体的に説明する。
図８に示すように、本実施形態の液滴吐出方法は、液滴吐出装置における各ノズルの吐出情報を測定する吐出情報測定工程ＳＴ１と、吐出情報測定工程で測定した吐出情報に基づいて吐出量を設定する吐出量設定工程ＳＴ２とを含む。吐出情報測定工程ＳＴ１は、いわゆる初期設定の工程であり、液滴吐出ヘッドの交換時やインクの種類を変更したときに実行すればよい。すなわち、製品用の基板への液滴の吐出動作に際しては、吐出情報測定工程ＳＴ１で測定された吐出情報に基づいて、吐出量設定工程ＳＴ２のみを実行すればよい。
【００５５】
＜吐出情報測定工程＞
吐出情報測定工程ＳＴ１は、使用ノズル数に関する吐出情報Ｄ１の測定工程ＳＴ１１と、隣り合うノズルの吐出状態に関する吐出情報Ｄ２の測定工程ＳＴ１２と、連続吐出時の吐出順番に関する吐出情報Ｄ３の測定工程ＳＴ１３と、駆動回路の個体差に関する吐出情報Ｄ４の測定工程ＳＴ１４と、駆動回路の負荷状態に関する吐出情報Ｄ５の測定工程ＳＴ１５と、を含む。
【００５６】
＜使用ノズル数に関する吐出情報Ｄ１＞
使用ノズル数に関する吐出情報Ｄ１の測定工程ＳＴ１１では、使用ノズル数に応じた各ノズルの吐出量の分布を測定する。また、測定工程ＳＴ１１では、各ノズルの平均的な吐出量も算出する。測定工程Ｓ１１は、液滴吐出ヘッド全体の吐出量平均を測定する工程Ｓ１と、基準駆動電圧Ｖｓを算出する工程Ｓ２と、相関係数αを算出する工程Ｓ３と、各ノズルの吐出量を測定する工程Ｓ４と、各ノズルの吐出量の平均値を算出する工程Ｓ５と、を含む。
【００５７】
まず、吐出量平均を測定する工程Ｓ１では、液滴吐出ヘッド１１を設定装置３００に取り付けた状態において、ノズル群２１Ａ内の全てのノズル２０（ダミーノズルを除く）における吐出量平均を測定する。具体的には、各ノズル２０についてまとまった回数（例えば１０万回）の吐出を行い、その総重量を重量計量装置３０４で計量し、計量結果を除算して測定する。この測定は、２条件の駆動電圧Ｖｈ（例えば、２０Ｖと３０Ｖ）の下でそれぞれ行う。
【００５８】
次に、基準駆動電圧Ｖｓを算出する工程Ｓ２では、工程Ｓ１で測定した２条件における駆動電圧Ｖｈと吐出量平均との関係を線形補完して、基準吐出量ｑ０（仕様に応じた設計値）の吐出量平均を得るための基準駆動電圧Ｖｓを算出する。相関係数αを算出する工程Ｓ３では、駆動電圧Ｖｈに対する吐出量平均の変化率を、吐出量を駆動電圧Ｖｈによって補正する際の相関係数αとして算出する。
【００５９】
次に、各ノズルの吐出量を測定する工程Ｓ４では、ノズル群２１Ａの全圧電素子に対して複数条件の駆動信号を供給して、インク受容基板３０５に対しインクの吐出を行い、各ノズル２０の吐出量を測定する。例えば、図９に示す６つの吐出パターンでインクの吐出を行う。
【００６０】
図９において、（ａ）は、１つおきのノズル２０から１回ずつ液滴を吐出する吐出パターン（１／２Ｄｕｔｙ，１Ｓｈｏｔ）、（ｂ）は、２つおきのノズル２０から１回ずつ液滴を吐出する吐出パターン（１／３Ｄｕｔｙ，１Ｓｈｏｔ）、（ｃ）は、１つおきのノズル２０から液滴を２連続吐出する吐出パターン（１／２Ｄｕｔｙ，２Ｓｈｏｔ）、（ｄ）は２つおきのノズル２０から液滴を２連続吐出する吐出パターン（１／３Ｄｕｔｙ，２Ｓｈｏｔ）、（ｅ）は１つおきのノズル２０から液滴を３連続吐出する吐出パターン（１／２Ｄｕｔｙ，３Ｓｈｏｔ）、（ｆ）は２つおきのノズル２０から液滴を３連続吐出する吐出パターン（１／３Ｄｕｔｙ，３Ｓｈｏｔ）である。
【００６１】
インク受容基板３０５の表面には撥液処理がされているため、各ノズルから吐出されたインクは、それぞれ基板上において独立した半球状の液滴を形成する。そして、この液滴の三次元形状を体積測定装置３０７で測定し、コンピューター３０８で測定データを解析することで、吐出量が得られる。
【００６２】
次に、各ノズルの吐出量の平均値を算出する工程Ｓ５では、工程Ｓ４で測定した各ノズルの吐出量のデータから、各ノズル２０の吐出量の平均値又は中央値を算出する。図９に示した６つの吐出パターンでは、使用ノズル数ごと（１／２Ｄｕｔｙ、１／３Ｄｕｔｙ）に吐出量の平均値又は中央値を算出する。なお、以下の説明では、各ノズル２０の吐出量の平均値を算出した場合を例に挙げて説明するが、各ノズルの吐出量の中央値を算出した場合も同様である。
【００６３】
工程Ｓ５で算出された各ノズルの吐出量の平均値をノズル列の並び方向での空間分布として示すと例えば図１０のようになる。図１０に示す例の場合、ノズル列の端部付近で吐出量が相対的に多く、ノズル列の中央付近で吐出量が相対的に少ない分布である。また、吐出時の使用ノズル数が多い条件（例えば図９の１／２Ｄｕｔｙ）では、使用ノズル数が少ない条件（例えば図９の１／３Ｄｕｔｙ）と比較して吐出量が相対的に多くなる。なお、図１０は吐出量分布の一例であり、吐出量の分布は図示以外の形状であってもよい。
【００６４】
以上により、使用ノズル数に関する吐出情報Ｄ１を取得することができる。
液滴吐出ヘッドのノズルから被吐出物にインクを吐出する場合、図１に示した基板１のように、バンク３で区画され所定の間隔で配列された液滴着弾領域２に対して、一方向に配列された複数のノズルから液滴を吐出する。液滴着弾領域２のピッチは製品によって異なるため、インクの吐出に使用されるノズル（吐出ノズル）と、吐出に使用されないノズル（非吐出ノズル）が必然的に発生する。この場合、走査ごとに吐出ノズルと非吐出ノズルとが変わることになり、全てのノズルが同時に使用されることはない。また、製品の種類が変わった場合にも走査ごとに吐出ノズルと非吐出ノズルが変わることになる。
【００６５】
したがって、ノズルから基板１上にインクを吐出する際には、走査ごとに使用ノズル数が変化する。使用ノズル数が変化すると、図１０に示したようにノズルからの吐出量が変化するため、液滴着弾領域２に対して常に一定量のインクを吐出するには、走査ごとに各ノズルの吐出量を補正する必要が生じる。測定工程ＳＴ１１で取得した吐出情報Ｄ１に基づけば、使用ノズル数に応じた吐出量を補正することができ、またノズル位置ごとの吐出量のばらつきも補正することができる。
【００６６】
＜隣り合うノズルの吐出状態に関する吐出情報Ｄ２＞
次に、隣り合うノズルの吐出状態に関する吐出情報Ｄ２の測定工程ＳＴ１２について、図１１を参照しつつ説明する。測定工程ＳＴ１２では、液滴を吐出する際に、ノズル列内の隣のノズルが同時に吐出している場合における吐出量の変化を測定する。
ノズル列内の隣り合うノズルには、圧電素子１６やノズルに連通するキャビティの振動に起因して構造的なクロストークが生じる。そのため、ノズル列方向に連続する２つ以上のノズルから同時に液滴が吐出されると、上記クロストークの影響により吐出量が変化する。
【００６７】
図１１（ａ）は、ノズル２０ａのみから液滴を吐出する単独吐出時の液滴の大きさを示す模式図である。図１１（ｂ）は、ノズル２０ａとその右隣のノズル２０ｂから液滴を吐出する片側同時吐出時の液滴の大きさを示す模式図である。図１１（ｃ）は、ノズル２０ａとその両隣のノズル２０ｂ、ノズル２０ｃから液滴を吐出する両側同時吐出時の液滴の大きさを示す模式図である。図１１（ｄ）は、ノズル２０ｂのさらに外側のノズル２０ｄを含む４つのノズル２０ａ〜２０ｄから同時に液滴を吐出するときの液滴の大きさを示す模式図である。
【００６８】
図１１（ｂ）に示すように、ノズル２０ａとその隣のノズル２０ｂから同時に吐出したときの液滴１２０Ｂは、図１１（ａ）に示すノズル２０ａのみから液滴を吐出させた場合の液滴１２０Ａよりも小さくなる。図１１（ｂ）において、ノズル２０ａ、２０ｂから吐出される液滴の大きさはほぼ同等である。
【００６９】
さらに図１１（ｃ）に示すように連続する３つのノズル２０ａ、２０ｂ、２０ｃから同時に吐出したときの液滴は、ノズルの位置により異なる。両端のノズル２０ｂ、２０ｃから吐出される液滴は、図１１（ｂ）と同様の大きさの液滴１２０Ｂである。一方、２つのノズル２０ｂ、２０ｃに挟まれたノズル２０ａから吐出される液滴１２０Ｃは、ノズル２０ｂ、２０ｃから吐出される液滴１２０Ｂよりも小さい。
【００７０】
すなわち、ノズル２０ａから吐出される液滴は、単独吐出時に最も大きい液滴１２０Ａとなり、片側同時吐出時にはやや小さい液滴１２０Ｂとなり、両側同時吐出時に最も小さい液滴１２０Ｃとなる。ノズル列方向に連続する４つ以上のノズルから同時に吐出する場合にも上記の関係が適用される。すなわち、図１１（ｄ）に示すように、両側同時吐出時のノズル２０ａ、２０ｂからは最も小さい液滴１２０Ｃが吐出され、片側同時吐出時のノズル２０ｃ、２０ｄからはやや小さい液滴１２０Ｂが吐出される。５つ以上のノズルが連続する場合にも同様である。
【００７１】
測定工程ＳＴ１２では、少なくとも図１１（ａ）〜（ｃ）の３つの吐出パターンについて、液滴吐出ヘッド１１の各ノズルからインク受容基板３０５への吐出動作を実施する。インク受容基板３０５に着弾した液滴を体積測定装置３０７で測定することにより、液滴１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃの各吐出量を計測する。以上により、隣り合うノズルの吐出状態に関する吐出情報Ｄ２を取得することができる。
【００７２】
吐出情報Ｄ２は、液滴１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃの体積比率（吐出量比率）として取得される。例えば、液滴１２０Ａを１００％としたとき、液滴１２０Ｂが９５％、液滴１２０Ｃが９２％、のように取得される。測定工程ＳＴ１２で取得した吐出情報Ｄ２に基づけば、隣り合うノズルの吐出状態に応じて変動するノズルからの吐出量を補正することができる。
なお、本実施形態では、同時に吐出動作を行う隣のノズルが増えるほど液滴の大きさが小さくなる場合について説明したが、液滴吐出ヘッド１１の構造や駆動波形の形状によっては逆の傾向となることもある。
【００７３】
＜連続吐出時の吐出順番に関する吐出情報Ｄ３＞
次に、連続吐出時の吐出順番に関する吐出情報Ｄ３の測定工程ＳＴ１３について、図１２を参照しつつ説明する。測定工程ＳＴ１３では、１つのノズルから液滴を連続吐出する際に、２番目や３番目に吐出される液滴の吐出量の変化を測定する。
１つのノズルから高い周波数（例えば３０ｋＨｚ程度）で液滴を連続吐出する場合、吐出後のノズルメニスカスの振動が収まりきる前に次の液滴を吐出しようとする。そのため、ノズルメニスカスの振動の影響によって液滴の吐出量が変化する。
【００７４】
図１２（ａ）は、ノズル２０から液滴を１回のみ吐出する様子を示す模式図である。図１２（ｂ）は、ノズル２０から２連続で液滴を吐出する様子を示す模式図である。図１２（ｃ）は、ノズル２０から３連続で液滴を吐出する様子を示す模式図である。
【００７５】
各ノズルにおけるノズルメニスカスの振動数はほぼ一定であり、液滴吐出ヘッド１１の液滴を吐出する最大周波数も固定されているため、連続吐出したときの液滴の吐出量の変化傾向は、各ノズルで一定の傾向となる。例えば、図１２（ａ）に示す１回のみ吐出したときの液滴１２０ａの大きさを１００％としたとき、図１２（ｂ）に示す２番目の液滴１２０ｂの大きさは９０％、図１２（ｃ）に示す３番目の液滴１２０ｃの大きさは９５％、となる。
【００７６】
測定工程ＳＴ１３では、インク受容容器３０３に液滴を連続吐出しながら、液滴を１回吐出するごとにインク受容容器３０３に収容されたインクの重量を測定する。液滴を１回吐出するごとの重量の差分を算出することで、１回ごとの液滴の重量を取得することができる。
【００７７】
吐出情報Ｄ３は、上記の手順により測定した各液滴の重量に基づいて、１番目の液滴に対する２番目の液滴、３番目の液滴の重量比率（吐出量比率）として取得することができる。さらに、必要に応じて、連続吐出の４番目や５番目の液滴についても同様に測定し、１番目の液滴に対する重量比率を吐出情報Ｄ３として取得することができる。
【００７８】
測定工程ＳＴ１３で取得した吐出情報Ｄ３に基づけば、１つのノズルから液滴を連続吐出する場合の吐出順番に応じて変動する吐出量を補正することができる。
【００７９】
＜駆動回路の個体差に関する吐出情報Ｄ４＞
次に、駆動回路の個体差に関する吐出情報Ｄ４の測定工程ＳＴ１４について、図５を参照しつつ説明する。測定工程ＳＴ１４では、制御回路基板３０に設けられた４つの駆動回路３１Ａ〜３１Ｄ（Ｄ／Ａコンバーター）の個体差に起因する液滴の吐出量の変化を測定する。
【００８０】
先に説明したように、ノズル２０に対応して設けられた圧電素子１６は、４つの駆動回路３１Ａ〜３１Ｄのいずれかから入力される駆動信号ＣＯＭに基づいて駆動される。４つの駆動回路３１Ａ〜３１Ｄは、互いに等価な回路であるが、個体差が生じることは避けられない。そのため、波形データ選択回路３２から同一の波形データが駆動回路３１Ａ〜３１Ｄに供給されたとしても、駆動回路３１Ａ〜３１Ｄから出力される駆動電圧Ｖｈが同じ電圧値にならない場合がある。圧電素子１６に入力される駆動電圧Ｖｈがばらつくと、液滴の吐出量もばらつくことになる。
【００８１】
測定工程ＳＴ１４では、例えば、駆動回路３１Ａ〜３１Ｄに同一の波形データを入力した状態で、駆動回路３１Ａ〜３１Ｄを１つずつ動作させて液滴の吐出動作を実行する。吐出した液滴はインク受容基板３０５に着弾させ、体積測定装置３０７を用いて各ノズルに対応する液滴の体積を測定する。
上記の測定により得られた液滴の体積を、同一ノズルについて駆動回路３１Ａ〜３１Ｄ間で対比し、体積比率（吐出量比率）として算出する。例えば、１つのノズルについて、駆動回路３１Ａで駆動したときの吐出量を１００％とした場合に、駆動回路３１Ｂは９９％、駆動回路３１Ｃは１０１％、駆動回路３１Ｄは９９．５％といった体積比率が得られる。得られたノズルごとの体積比率が吐出情報Ｄ４である。
【００８２】
測定工程ＳＴ１４で取得した吐出情報Ｄ４に基づけば、各ノズルに接続される駆動回路３１Ａ〜３１Ｄが選択されたときに、駆動回路の個体差に起因して変動する吐出量を補正することができる。
【００８３】
＜駆動回路の負荷状態に関する吐出情報Ｄ５＞
次に、駆動回路の負荷状態に関する吐出情報Ｄ５の測定工程ＳＴ１５について説明する。測定工程ＳＴ１５では、制御回路基板３０に設けられた４つの駆動回路３１Ａ〜３１Ｄにおいて駆動する圧電素子１６の数の差（負荷状態の差）に起因する液滴の吐出量の変化を測定する。
【００８４】
先に説明したように、ノズル２０に対応して設けられた圧電素子１６は、４つの駆動回路３１Ａ〜３１Ｄのいずれかから入力される駆動信号ＣＯＭに基づいて駆動される。４つの駆動回路３１Ａ〜３１Ｄは任意の圧電素子１６に接続可能であり、ノズル数が４で割り切れない場合もあるため、駆動回路３１Ａ〜３１Ｄに接続される圧電素子１６の数は必ずしも同じにならない。例えば、下記に示すように、駆動回路３１Ａは１８個のノズルを駆動し、他の駆動回路３１Ｂ〜３１Ｄは１７個のノズルを駆動する場合がある。このように駆動するノズル数が駆動回路３１Ａ〜３１Ｄで異なる場合、信号ラインＣＯＭ１〜ＣＯＭ４に流れる電流量に差が生じ（電気的クロストーク）、その結果として液滴の吐出量が変化する場合がある。
【００８５】
駆動回路３１Ａ    駆動ノズル数：１８    吐出量の比：１００．１５％
駆動回路３１Ｂ    駆動ノズル数：１７    吐出量の比：９９．９５％
駆動回路３１Ｃ    駆動ノズル数：１７    吐出量の比：９９．９５％
駆動回路３１Ｄ    駆動ノズル数：１７    吐出量の比：９９．９５％
【００８６】
測定工程ＳＴ１５では、駆動回路３１Ａ〜３１Ｄに種々の数のノズルを割り当てて液滴を吐出させる。吐出した液滴はインク受容容器３０３に収容させ、重量計量装置３０４を用いて各駆動回路３１Ａ〜３１Ｄに対応するインクの重量を測定する。これにより、駆動回路３１Ａ〜３１Ｄにおいて駆動するノズル数が変化したときの吐出量の変化を取得することができる。測定結果から、例えば、「駆動するノズルが１つ増えると吐出量が０．２％増加する」といった変化割合を得ることができる。得られた変化割合が吐出情報Ｄ５である。
【００８７】
測定工程ＳＴ１５で取得した吐出情報Ｄ５に基づけば、駆動回路３１Ａ〜３１Ｄの負荷状態（駆動するノズル数）が変化したときの電気的クロストークに起因して変動する吐出量を補正することができる。
【００８８】
＜吐出量設定工程＞
次に、吐出情報Ｄ１〜Ｄ５を利用した吐出量設定工程ＳＴ２について説明する。
吐出量設定工程ＳＴ２は、使用ノズル数に基づく補正を行う工程ＳＴ２１と、隣り合うノズルの吐出状態に基づく補正を行う工程ＳＴ２２と、連続吐出時の吐出順番に基づく補正を行う工程ＳＴ２３と、工程ＳＴ２１〜ＳＴ２３で補正された駆動電圧に基づき圧電素子に接続する駆動回路を選択する工程ＳＴ２４と、圧電素子に接続される駆動回路に基づく補正を行う工程ＳＴ２５と、を含む。
【００８９】
まず、工程ＳＴ２１では、使用ノズル数に関する吐出情報Ｄ１を用いた吐出量の補正が行われる。具体的には、走査ごとに規定される液滴吐出ヘッド１１（ノズル群２１Ａ）の吐出パターンにおいて、吐出ノズルの割合が例えば全体の２／５である場合には、図１０に示した使用ノズル数（１／２Ｄｕｔｙ、１／３Ｄｕｔｙ）ごとの２つの吐出量のグラフを内挿して、対応するノズルの平均的な吐出量を取得する。さらに、得られた吐出量を基準吐出量ｑ０に補正するための駆動電圧Ｖｈ１が算出される。
【００９０】
次に、工程ＳＴ２２では、隣り合うノズルの吐出状態に関する吐出情報Ｄ２を用いた吐出量の補正が行われる。具体的には、走査ごとに規定される液滴吐出ヘッド１１（ノズル群２１Ａ）の吐出パターンにおいて、各ノズルの吐出状態を、「単独吐出」、「片側同時吐出」、「両側同時吐出」のいずれかに分類する。「単独吐出」に分類されたノズルについては吐出量の補正は行わない。「片側同時吐出」又は「両側同時吐出」に分類されたノズルについては、吐出情報Ｄ２に基づいて、「単独吐出」と同等の吐出量となるように、工程ＳＴ２１で設定された駆動電圧Ｖｈ１がさらに駆動電圧Ｖｈ２に補正される。
【００９１】
次に、工程ＳＴ２３では、連続吐出時の吐出順番に関する吐出情報Ｄ３を用いた吐出量の補正が行われる。具体的には、走査ごとに規定される液滴吐出ヘッド１１（ノズル群２１Ａ）の吐出パターンを、前後の走査に対応する吐出パターンと比較し、各ノズルごとに連続吐出の有無を分類する。例えば、各吐出パターンにおいて、各ノズルに「連続吐出番号」を振る。「連続吐出番号」が「１」であれば、連続吐出時の先頭の液滴である。同様に「連続吐出番号」が「２」であれば連続吐出の２番目の液滴、「連続吐出番号」が「３」であれば連続吐出の３番目の液滴である。
【００９２】
「連続吐出番号」が「１」であるノズルについては吐出量の補正は行わない。「連続吐出番号」が「２」又は「３」である場合には、吐出情報Ｄ３に基づいて、「連続吐出番号」が「１」である液滴と同等の吐出量となるように、工程ＳＴ２２で設定された駆動電圧Ｖｈ２がさらに駆動電圧Ｖｈ３に補正される。
【００９３】
次に、工程ＳＴ２４では、工程ＳＴ２１〜ＳＴ２３で順次補正された結果である駆動電圧Ｖｈ３に基づいて、各ノズルごとに接続される駆動回路３１Ａ〜３１Ｄが選択される。本実施形態では、４つの駆動回路３１Ａ〜３１Ｄが設けられているから、ノズルごとの駆動電圧Ｖｈ３を電圧値ごとに４水準に分類し、各水準に対応する波形データを選択する。そして、選択した４つの波形データを駆動回路３１Ａ〜３１Ｄに供給する駆動波形として決定する。これにより、吐出に使用されるノズルについて、駆動回路３１Ａ〜３１Ｄが割り当てられる。
【００９４】
次に、工程ＳＴ２５では、接続する駆動回路に関する吐出情報Ｄ４及び吐出情報Ｄ５を用いた吐出量の補正が行われる。具体的には、吐出情報Ｄ４に基づいて、駆動回路３１Ａ〜３１Ｄの個体差に起因する駆動電圧の変化が補正される。駆動電圧の変化の補正は、各駆動回路３１Ａ〜３１Ｄに供給する波形データの再選択によって行う。
【００９５】
また、吐出情報Ｄ５に基づいて、駆動回路３１Ａ〜３１Ｄの駆動ノズル数の差に起因する吐出量の補正が成される。例えば、１ノズル当たり吐出量０．２％の差であれば、ノズル数の差に０．２％を乗じた値が補正すべき吐出量であり、この吐出量を補正する駆動電圧となるように駆動回路３１Ａ〜３１Ｄに供給する波形データを再選択する。
【００９６】
以上の工程ＳＴ２１〜ＳＴ２５により、ノズルごとの吐出量の設定が完了する。
【００９７】
以上のように、本実施形態によれば、ノズルごとの吐出量のばらつきの原因となる使用ノズル数、隣り合うノズルの吐出状態、連続吐出時の吐出順番、駆動回路の個体差、及び駆動回路の負荷状態の５つの要素について、それぞれ適切な補正を行うことができる。これにより、極めて高精度に液滴の吐出量のばらつきを抑えることができる。
【００９８】
なお、本実施形態では、使用ノズル数、隣り合うノズルの吐出状態、連続吐出時の吐出順番、駆動回路の個体差、及び駆動回路の負荷状態の５つの要素のすべてについて吐出量の補正を行うこととしたが、各要素は独立しており、１つ又は複数の組み合わせにより実施することができる。
【００９９】
また本実施形態の液滴吐出方法は、液滴吐出装置の制御プログラムとして提供することもできる。このプログラムは、上述の液滴吐出方法を実行する。すなわち、図７に示すコンピューター３０８を介して、液滴吐出装置２００に液滴吐出方法を実行させる。
上記プログラムは、例えばコンピューターのメモリーに記憶（格納）されていてもよく、外部の記録装置や記録媒体に記録したものでもよい。このプログラムを用いることで、画素領域へのノズル割り当てに制限がある場合でも安定して画素領域内にインクを塗布することができる。
【０１００】
（液滴吐出方法の実施例）
次に、上述した液滴吐出方法の実施例について、図１３を参照して説明する。
図１３には、１５個のノズルを備えた液滴吐出ヘッド１１から、異なる吐出パターンで３ショットの液滴吐出動作を行う様子が示されている。
図１３に示す液滴吐出動作に、上記実施形態の吐出量設定動作を適用する場合、以下の手順で各補正動作が実行される。各補正動作を実行することにより、各ノズルの吐出量の変動を抑え、正確な量で基板にインクを塗布することができる。
【０１０１】
＜１ショット目＞
使用ノズル数：９ノズル（１５ノズル中）
片側同時吐出ノズル：Ｎｏ．２，３，７，９，１３，１４
両側同時吐出ノズル：Ｎｏ．８
【０１０２】
（１）工程ＳＴ２１：使用ノズル数は９／１５Ｄｕｔｙであるから、１／２Ｄｕｔｙ，１Ｓｈｏｔの吐出量分布と、１／３Ｄｕｔｙ，１Ｓｈｏｔの吐出量分布を外挿して吐出量分布を取得する。これにより、ノズル位置ごとの吐出量のばらつきを補正する。また、９／１５Ｄｕｔｙは１／２Ｄｕｔｙよりも多いので、１／２Ｄｕｔｙの平均吐出量と１／３Ｄｕｔｙの平均吐出量との関係を外挿して９／１５Ｄｕｔｙの吐出量を補正する。
（２）工程ＳＴ２２：片側同時吐出ノズル、両側同時吐出ノズルについて、吐出情報Ｄ２に基づいてそれぞれの吐出量を補正する。
（３）工程ＳＴ２３：１ショット目であるから連続吐出の影響はない。したがって補正は行わない。
（４）工程ＳＴ２５：ノズルごとに接続される駆動回路の個体差（吐出情報Ｄ４）、負荷状態（吐出情報Ｄ５）に基づいてそれぞれの吐出量を補正する。
【０１０３】
＜２ショット目＞
使用ノズル数：６ノズル（１５ノズル中）
片側同時吐出ノズル：Ｎｏ．２，３，７，８
両側同時吐出ノズル：なし
【０１０４】
（１）工程ＳＴ２１：使用ノズル数は６／１５Ｄｕｔｙであるから、１／２Ｄｕｔｙ，１Ｓｈｏｔの吐出量分布と、１／３Ｄｕｔｙ，１Ｓｈｏｔの吐出量分布を内挿して吐出量分布を取得する。これにより、ノズル位置ごとの吐出量のばらつきを補正する。また、１／２Ｄｕｔｙの平均吐出量と１／３Ｄｕｔｙの平均吐出量との関係を内挿して６／１５Ｄｕｔｙの吐出量を補正する。
（２）工程ＳＴ２２：片側同時吐出ノズル、両側同時吐出ノズルについて、吐出情報Ｄ２に基づいてそれぞれの吐出量を補正する。
（３）工程ＳＴ２３：２ショット目であるから、ノズルＮｏ．２，３，７，８，１１，１４について連続吐出の影響がある。これらのノズルについて吐出情報Ｄ３に基づく補正を行う。
（４）工程ＳＴ２５：ノズルごとに接続される駆動回路の個体差（吐出情報Ｄ４）、負荷状態（吐出情報Ｄ５）に基づいてそれぞれの吐出量を補正する。
【０１０５】
＜３ショット目＞
使用ノズル数：２ノズル（１５ノズル中）
片側同時吐出ノズル：なし
両側同時吐出ノズル：なし
【０１０６】
（１）工程ＳＴ２１：使用ノズル数は２／１５Ｄｕｔｙであるから、１／２Ｄｕｔｙ，１Ｓｈｏｔの吐出量分布と、１／３Ｄｕｔｙ，１Ｓｈｏｔの吐出量分布を外挿して吐出量分布を取得する。これにより、ノズル位置ごとの吐出量のばらつきを補正する。また、２／１５Ｄｕｔｙは１／３Ｄｕｔｙよりも少ないので、１／２Ｄｕｔｙの平均吐出量と１／３Ｄｕｔｙの平均吐出量との関係を外挿して２／１５Ｄｕｔｙの吐出量を補正する。
（２）工程ＳＴ２２：片側同時吐出ノズル、両側同時吐出ノズルはないから、吐出量の補正は行わない。
（３）工程ＳＴ２３：３ショット目であるから、ノズルＮｏ．２，８について連続吐出の影響がある。これらのノズルについて吐出情報Ｄ３に基づく補正を行う。
（４）工程ＳＴ２５：ノズルごとに接続される駆動回路の個体差（吐出情報Ｄ４）、負荷状態（吐出情報Ｄ５）に基づいてそれぞれの吐出量を補正する。
【符号の説明】
【０１０７】
１…基板、２…液滴着弾領域、１１，１２…液滴吐出ヘッド、１８…駆動信号選択回路、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ…ノズル、３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ…駆動回路、１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ…液滴、２００…液滴吐出装置、２０５…ステージ、３０８…コンピューター、Ｖｈ，Ｖｈ１，Ｖｈ２，Ｖｈ３…駆動電圧、ＣＯＭ…駆動信号、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５…吐出情報、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，ＳＴ２１，ＳＴ２２，ＳＴ２３，ＳＴ２４，ＳＴ２５…工程
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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