(57)【要約】【課題】構成の簡素化を図った上で、ノズルから吐出される液滴の吐出量の均一化を図ることができる液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置を提供する。【解決手段】圧電素子を駆動して振動板１２３を振動させることで、ノズルから機能液の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドにおいて、振動板１２３が通電可能に構成されていることを特徴とする。【選択図】図８
2010240506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動素子を駆動して振動板を振動させることで、ノズルから機能液の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドにおいて、
前記振動板が通電可能に構成されていることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項２】
前記振動板には発熱素子が配置され、前記発熱素子と前記振動板とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項３】
前記振動板は、伝導層と、前記伝導層を挟持するように形成された非伝導層とで構成され、
前記伝導層は、導電性を有する樹脂材料により構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、
記録媒体が載置されるセットテーブルとを備えた液滴吐出装置において、
複数の前記液滴吐出ヘッドが搭載されたキャリッジを備え、
前記キャリッジと前記セットテーブルとを相対的に走査しながら、前記各液滴吐出ヘッドの前記ノズルから前記記録媒体に向けて前記機能液の液滴を吐出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、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット方式で微小な液滴を吐出可能な液滴吐出ヘッドを用いて、液晶表示装置や有機ＥＬ装置等のカラーフィルターに代表される各種の電気光学装置（フラットパネルディスプレイ：ＦＰＤ）を製造する液滴吐出装置が知られている。
【０００３】
上述した液滴吐出装置としては、副走査に起因する吐出精度低下を回避するとともにタクトタイムを短縮すべく、いわゆるラインプリンターのように、キャリッジに対して複数の液滴吐出ヘッドを搭載しているものも知られている（例えば、特許文献１参照）。この構成によれば、キャリッジに搭載された複数の液滴吐出ヘッドの各ノズルにより、ワークの吐出走査方向に直交する方向における描画対象幅をカバーすることができるので、幅広の描画ラインを効率的に形成することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０９４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した液滴吐出装置にあっては、液滴吐出ヘッドを駆動するための圧電素子（駆動素子）や電子回路等において動作中に自己発熱を起こすため、同一キャリッジ上における液滴吐出ヘッドの使用頻度や液滴吐出ヘッドの搭載場所等によって、同一キャリッジに搭載された各液滴吐出ヘッド間で温度差が生じる。
具体的には、キャリッジ上において、停止中（吐出停止中）の液滴吐出ヘッドの温度よりも、動作中（吐出中）の液滴吐出ヘッドの温度の方が高くなる。また、液滴吐出ヘッドで発生した熱の滞留等により、キャリッジ上の各液滴吐出ヘッドの温度は、キャリッジの両側に搭載された液滴吐出ヘッドから、中央部に搭載された液滴吐出ヘッドにかけて高温になる。その結果、液滴吐出ヘッド内の温度が、各液滴吐出ヘッド間で異なるという問題がある。
【０００６】
この場合、液滴吐出ヘッド内に充填された機能液は、温度変動に伴い粘度が変動するため、各液滴吐出ヘッド間に温度むらが生じることで、液滴吐出ヘッドのノズルから吐出される液滴の吐出量が変動する虞がある。
その結果、吐出量の変動に起因して膜厚むら（色むら）等の品質低下を招いてしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、上述した問題に対処するために、液滴を吐出させない程度の微振動で圧電素子を駆動し、液滴吐出ヘッド内（機能液）を加熱することで、各キャリッジの液滴吐出ヘッド間での温度むらを抑制し、各液滴吐出ヘッドから吐出される液滴の吐出量を均一に保つようなことも考えられる。
しかしながら、上述した構成にあっては、圧電素子の駆動波形の制御が複雑になるとともに、装置コストも増加するという問題がある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、構成の簡素化を図った上で、ノズルから吐出される液滴の吐出量の均一化を図ることができる液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出ヘッドは、駆動素子を駆動して振動板を振動させることで、ノズルから機能液の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドにおいて、前記振動板が通電可能に構成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、振動板に通電することで、振動板が発熱することになる。そして、振動板で発生した熱は、流路内の機能液に直接伝達され、機能液が加熱される。すなわち、振動板に通電する電流値を制御するだけで、機能液の温度を調整することができるため、液滴吐出ヘッドの温度むらを抑制してノズルから吐出される液滴の吐出量の均一化を図ることができる。
また、従来の液滴吐出ヘッドの構造を大きく変更する必要がないので、レイアウト性を維持することができる。
さらに、従来のように駆動素子を微振動させて液滴吐出ヘッドの温度制御を行う場合に比べて、機能液の温度制御を容易、かつ効率的に行うことができる。
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出ヘッドは、前記振動板には発熱素子が配置され、前記発熱素子と前記振動板とが電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、振動板に発熱素子が電気的に接続されているため、機能液の温度制御をより効率的に行うことができる。すなわち、製造時において発熱素子自体の抵抗値を適宜選択することで、発熱素子の発熱量を設定することができるので、各液滴吐出ヘッド（機能液）に対して所望の発熱量を付与することができる。
また、振動板に別体として発熱素子を採用することで、発熱源である発熱素子のレイアウト性を向上させることができる。この場合、発熱素子を流路側に配置することで、発熱源となる発熱素子と機能液とが接することになるので、機能液を効率的に加熱することができる。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出ヘッドは、前記振動板は、伝導層と、前記伝導層を挟持するように形成された非伝導層とで構成され、前記伝導層は、導電性を有する樹脂材料により構成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、振動板の厚み設定を容易に行うことができるので、振動板の可撓性（振動特性）を維持して、駆動素子の駆動に伴う追従性を維持することができる。これにより、液滴の吐出精度を維持することができる。
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出装置は、上記本発明の液滴吐出ヘッドと、記録媒体が載置されるセットテーブルとを備えた液滴吐出装置において、複数の前記液滴吐出ヘッドが搭載されたキャリッジを備え、前記キャリッジと前記セットテーブルとを相対的に走査しながら、前記各液滴吐出ヘッドの前記ノズルから前記記録媒体に向けて前記機能液の液滴を吐出することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、同一キャリッジ上における複数の液滴吐出ヘッドのうち、比較的温度が低い液滴吐出ヘッドの温度を、比較的温度が高い液滴吐出ヘッドの温度と同等になるように振動板の電流値を制御することで、複数の液滴吐出ヘッドのうち、比較的温度が低い液滴吐出ヘッドが積極的に加熱されることになる。これにより、同一キャリッジ上における各液滴吐出ヘッドの温度が所定温後で均一化されるため、各液滴吐出ヘッドを駆動するための駆動素子や機能液の温度むらを抑制することができる。その結果、同一キャリッジ上における液滴吐出ヘッドの機能液の粘度の均一化を図り、液滴の吐出量の均一化を図ることができる。
したがって、吐出量の変動に起因する膜厚むら（色むら）を抑制して、吐出精度を向上させることができるので、製品の品質向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】液滴吐出装置の外観斜視図である。
【図２】液滴吐出装置の平面図である。
【図３】液滴吐出装置の側面図である。
【図４】メンテナンス手段の外観斜視図である。
【図５】複数のキャリッジユニットの説明図である。
【図６】液滴吐出ヘッドの外観斜視図である。
【図７】第１実施形態における液滴吐出ヘッドを説明するための図であり、（ａ）は部分斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図８】振動板の拡大断面図である。
【図９】第２実施形態における液滴吐出ヘッドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１９】
（第１実施形態）
（液滴吐出装置）
図１は液滴吐出装置の外観斜視図である。また、図２は液滴吐出装置の平面図であり、図３は液滴吐出装置の側面図である。
図１〜３に示すように、液滴吐出装置１は、床上に設置した大型の共通架台２１と、共通架台２１上の全域に広く載置された描画装置２２と、描画装置２２に添設されたメンテナンス手段２３とを備え、メンテナンス手段２３により液滴吐出ヘッド７２（図６，７参照）の機能維持・回復を行うとともに、描画装置２２によりワークＷ上に機能液Ｌ（図７参照）を吐出する描画処理を行うようにしている。なお、この液滴吐出装置１には、図示しない制御装置が搭載されており、描画装置２２及びメンテナンス手段２３を統括的に制御している。また、液滴吐出装置１に導入されるワークＷ（図１参照）は、例えば石英ガラスやポリイミド樹脂等で構成された透明基板である。
【００２０】
（描画装置）
まず、液滴吐出装置１における描画装置２２について説明する。
描画装置２２は、複数（例えば、１２個）の液滴吐出ヘッド７２とこれを搭載したキャリッジ７３とから成る複数（例えば、７個）のキャリッジユニット３１と、共通架台２１上に設置され、ワークＷを載置するセットテーブル５１（図３参照）を有し、ワークＷをＸ軸方向に移動させるＸ軸テーブル３２と、Ｘ軸テーブル３２を跨ぐようにして配設され、各キャリッジユニット３１を個々にＹ軸方向に移動させるＹ軸テーブル３３と、これらキャリッジユニット３１に搭載された液滴吐出ヘッド７２に機能液Ｌをそれぞれ供給する７個の機能液供給ユニット１０１とを備えている。
【００２１】
そして、図２に示すように、Ｘ軸テーブル３２によるワークＷの移動軌跡と、Ｙ軸テーブル３３によるキャリッジユニット３１の移動軌跡とが交わる領域が、描画処理を行う描画エリア４１となっておいる。また、Ｙ軸テーブル３３によるキャリッジユニット３１の移動軌跡上のＸ軸テーブル３２から外側に外れた領域が、メンテナンスエリア４２となっており、このメンテナンスエリア４２に上述したメンテナンス手段２３が設置されている。一方、Ｘ軸テーブル３２の手前側の領域は、液滴吐出装置１に対するワークＷの搬出入を行うワーク搬出入エリア４３となっている。
【００２２】
図１〜３に示すように、Ｘ軸テーブル３２は、導入されたワークＷをセットするセットテーブル５１と、セットテーブル５１をＸ軸方向にスライド自在に支持するＸ軸エアースライダー（図３参照）５２と、Ｘ軸方向に延在し、セットテーブル５１を介してワークＷをＸ軸方向に移動させる左右一対のＸ軸リニアモーター５３，５３と、Ｘ軸リニアモーター５３に並設され、Ｘ軸エアースライダー５２の移動を案内する一対のＸ軸ガイドレール５４，５４と、セットテーブル５１の位置を把握するためのＸ軸リニアスケール（不図示）とを備えている。そして、一対のＸ軸リニアモーター５３，５３を駆動すると、一対のＸ軸ガイドレール５４，５４をガイドにしながら、Ｘ軸エアースライダー５２をＸ軸方向に移動し、セットテーブル５１にセットされたワークＷがＸ軸方向に移動する。
【００２３】
図３に示すように、セットテーブル５１は、ワークＷを直接吸着セットする吸着テーブル５６と、吸着テーブル５６の下部に接続された回転部５８、及び回転部５８の下部に接続されＸ軸エアースライダー５２上に配設された固定部５９で構成され、吸着テーブル５６を介してワークＷのθ位置を微調整（θ補正）するワークθ軸テーブル５７とを有している。
【００２４】
図１〜３に示すように、吸着テーブル５６は、平面視略正方形に形成され、その一辺の長さは、最大サイズのワークＷの長辺の長さに合わせて設定されており、ワークＷを縦置き（ワークＷの長辺をＸ軸方向と平行にする）及び横置き（ワークＷの長辺をＹ軸方向と平行にする）のいずれか任意の向きでセット可能になっている。また、いずれのサイズのワークＷも、センター合わせでセットされる。
【００２５】
ワークθ軸テーブル５７の固定部５９上には、吸着テーブル５６の描画エリア４１側（図３の右側）に隣接して、メンテナンス手段２３の定期フラッシングボックス１１６が設置されている。定期フラッシングボックス１１６は、液滴吐出ヘッド７２による液滴吐出動作（描画動作）が行われない待機状態のときに、セットテーブル５１の移動により液滴吐出ヘッド７２と対向する位置に配置される。
【００２６】
一方、Ｙ軸テーブル３３は、Ｙ軸方向に延在する前後一対の支持スタンド６６，６６（図３参照）上に支持され、描画エリア４１及びメンテナンスエリア４２間を架け渡すとともに、描画エリア４１とメンテナンスエリア４２との間で各キャリッジユニット３１を個々に移動（走査）させるものである。Ｙ軸テーブル３３は、各キャリッジユニット３１をそれぞれ垂設する複数のブリッジプレート６１と、各ブリッジプレート６１がＹ軸方向に整列するよう、これを両持ちで支持する複数組のＹ軸スライドテーブル６２と、Ｙ軸方向に延在し、各組のＹ軸スライドテーブル６２を介して各ブリッジプレート６１をＹ軸方向に移動させる前後一対のＹ軸リニアモーター６３，６３と、Ｙ軸方向に延在し、各ブリッジプレート６１の移動を案内する前後各２本（計４本）のＹ軸ガイドレール６４と、各キャリッジユニット３１の移動位置を検出するＹ軸リニアスケール（不図示）とを備えている。
【００２７】
そして、一対のＹ軸リニアモーター６３，６３を駆動すると、各Ｙ軸スライドテーブル６２をそれぞれ独立して移動させ、各キャリッジユニット３１を個別にＹ軸方向へ移動させることができる。これによれば、各キャリッジユニット３１に対する個々の移動を、単純な構造で且つ精度良く行うことができる。
【００２８】
さらに、各組のＹ軸スライドテーブル６２に支持されたブリッジプレート６１上には、各液滴吐出ヘッド７２を駆動するヘッド用電装ユニット９７が設けられている。各ヘッド用電装ユニット９７は、相互に干渉することがないよう（ノイズ防止）、千鳥状に配置されている。また、前後一対の支持スタンド６６，６６には、それぞれ前後側面にブラケット６７が外向きに固定されており、各ブラケット６７上にＹ軸収容ボックス６８が支持されている。２個のＹ軸収容ボックス６８には、各ヘッド用電装ユニット９７の千鳥配置に対応して、各Ｙ軸ケーブル担持体６９（ケーブルベア：登録商標）が、４個と３個に二分されて収容されている。各Ｙ軸ケーブル担持体６９は、ヘッド用電装ユニット９７に接続するフレキシブルフラットケーブル（不図示）を各キャリッジユニット３１の移動に追従可能に構成されている。
また、図示しないが、各機能液供給ユニット１０１のタンクユニットは、各ヘッド用電装ユニット９７に対峙するようにして、千鳥状に配置されている。
【００２９】
（メンテナンス手段）
図４は、メンテナンス手段の外観斜視図である。
図２，４に示すように、メンテナンス手段２３は、吐出機能を維持した状態で液滴吐出ヘッド７２を保管するとともに、吐出機能を維持・回復するものであり、アングル架台１１８上に支持されてメンテナンスエリア４２に配設されている。
メンテナンス手段２３は、液滴吐出ヘッド７２を吸引して、液滴吐出ヘッド７２から機能液Ｌ（図７（ｂ）参照）を強制的に排出させる吸引ユニット１１１と、機能液Ｌが付着して汚れた液滴吐出ヘッド７２の後述するノズル面９３（図７参照）を払拭するワイピングユニット１１３と、吸引ユニット１１１の分割吸引ユニット１１２及びワイピングユニット１１３をそれぞれ個別に昇降可能に支持するユニット昇降機構１１５から構成されるユニット昇降手段１１４とを有している。さらに、メンテナンス手段２３は、上述したワークθ軸テーブル５７上に配設された定期フラッシングボックス１１６を有している。
【００３０】
吸引ユニット１１１は、各キャリッジユニット３１に対応して、Ｙ軸方向に配列された分割吸引ユニット１１２を有している。各分割吸引ユニット１１２は、キャリッジユニット３１に対して下側から臨み、各液滴吐出ヘッド７２における後述するノズルプレート９２のノズル面９３にそれぞれ気密に封止させるキャップ１２１と、キャップ１２１を昇降自在に支持するキャップ支持部材１２２と、封止させたキャップ１２１を介して液滴吐出ヘッド７２に吸引力を作用させるエゼクタ（不図示）とを備えている。
【００３１】
キャップ１２１は、各キャリッジ７３に搭載された液滴吐出ヘッド７２の並びに対応させて、キャップ支持部材１２２に配設されている。そして、キャップ１２１をノズル面９３に封止させた状態でエゼクタを駆動することにより、ノズル９５から機能液Ｌを吸引することで、液滴吐出ヘッド７２内で増粘した機能液Ｌを除去することができる。
【００３２】
ワイピングユニット１１３は、メンテナンスエリア４２の描画エリア４１側、すなわち描画エリア４１と吸引ユニット１１１との間に配置されており、液滴吐出ヘッド７２の吸引等により、機能液Ｌが付着して汚れたノズル面９３を、洗浄液を含浸させたワイピングシート１２３を用いて拭き取るものである。そして、吸引ユニット１１１による吸引処理と、吸引処理によりノズル面９３に付着した機能液Ｌを拭き取るワイピングとにより、ノズル詰まりの生じた液滴吐出ヘッド７２の吐出機能を回復させることができる。
【００３３】
図３に示すように、上述した定期フラッシングボックス１１６は、ワークＷに対する描画を一時的に停止するときに行うフラッシングを受けるためのものであり、上記のワークθ軸テーブル５７上に設けられている。そして、ワークＷの交換のためにセットテーブル５１がワーク搬出入エリア４３に臨むとき、定期フラッシングボックス１１６が描画エリア４１に臨み、液滴吐出ヘッド７２からのフラッシングを受けるようになっている。
【００３４】
（キャリッジユニット）
図５は、複数のキャリッジユニットの説明図である。
図１，５に示すように、描画装置２２の各キャリッジユニット３１は、Ｙ軸テーブル３３の各ブリッジプレート６１によりそれぞれ垂設されてＹ軸方向に沿って並んでいる。各キャリッジユニット３１は、各液滴吐出ヘッド７２からなるヘッドユニット７１と、ヘッドユニット７１及び機能液供給ユニット１０１の後述するバルブユニット１０４を搭載するキャリッジ７３とから構成されている。
【００３５】
図３，５に示すように、各キャリッジ７３は、ヘッドユニット７１及びバルブユニット１０４を位置決め固定する平面視略平行四辺形の支持プレート７６と、支持プレート７６を保持するキャリッジ本体７７（図３参照）と、キャリッジ本体７７を吊設するとともに、キャリッジ本体７７の上部に連結され、キャリッジ本体７７を介してヘッドユニット７１のθ位置を微調整（θ軸補正）するヘッドθ軸テーブル７８と、ヘッドθ軸テーブル７８の上部に連結され、ヘッドθ軸テーブル７８及びキャリッジ本体７７を介してヘッドユニット７１のＺ位置を微調整（Ｚ軸補正）するヘッドＺ軸テーブル７９とを有している。
【００３６】
支持プレート７６は、ステンレス等から成る平面視略平行四辺形の厚板で構成されており、各液滴吐出ヘッド７２を位置決めするとともに、ヘッド保持部材（不図示）により各液滴吐出ヘッド７２を裏面側から固定するための各装着開口（不図示）が形成されている。そして、支持プレート７６は、キャリッジ本体７７に着脱自在に支持され、ヘッドユニット７１は、バルブユニット１０４とともに支持プレート７６を介してキャリッジ７３に搭載される。
【００３７】
（液滴吐出ヘッド）
図６は液滴吐出ヘッドの外観斜視図である。
図６に示すように、液滴吐出ヘッド７２は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針８２を有する機能液導入部８１と、機能液導入部８１に連なる２連のヘッド基板８３と、機能液導入部８１の下方（同図では上方）に連なり、内部に機能液Ｌで満たされるヘッド内流路１２８（図７参照）が形成されたヘッド本体８４とを備えている。接続針８２は、後述する圧力調整弁１０５（図５参照）を介して機能液タンク（不図示）に接続され、液滴吐出ヘッド７２のヘッド内流路１２８に機能液Ｌを供給する。また、ヘッド本体８４は、ピエゾ素子等で構成されたキャビティ９１と、複数のノズル９５がそれぞれ平行に配列されてなる２本のノズル列９４，９４を有するノズルプレート９２とを有している。
【００３８】
図７は液滴吐出ヘッドの説明図であり、（ａ）は液滴吐出ヘッドの部分斜視図、（ｃ）は液滴吐出ヘッドの１ノズル分の部分断面図である。なお、図７においては、図６に対して液滴吐出ヘッド７２が上下逆に図示されている。
液滴吐出ヘッド７２は、例えばピエゾ素子によって液室を圧縮してその圧力波で機能液Ｌの液滴Ｌ１を吐出させるものであって、上述したように複数列に配列された複数のノズル９５を有している。
【００３９】
液滴吐出ヘッド７２は、図７（ａ）に示すように、ノズルプレート９２（例えば、ステンレス製）と振動板１２３とを備え、両者を仕切部材１２４を介して接合したものである。ノズルプレート９２と流路形成部としての振動板１２３との間には、仕切部材１２４によって複数の空間１２５と液溜部１２６とが形成されている。各空間１２５及び液溜部１２６の内部には、機能液Ｌが充填されており、各空間１２５と液溜部１２６とは供給口１２７を介して連通している。すなわち、空間１２５及び供給口１２７は、液溜部１２６に満たされた機能液Ｌをノズル９５に導くためのヘッド内流路１２８を形成している。
また、ヘッド内流路１２８は、一端側（吐出側）がノズルプレート９２の各ノズル９５に連通している一方、他端側（供給側）が液溜部１２６を介して振動板１２３に形成された機能液供給孔１２９に連通している。
【００４０】
また、振動板１２３の空間１２５に対向する面と反対側の面（振動板１２３の上面）上には、図７（ｂ）に示すように、圧電素子（ピエゾ素子）１２０が接合されている。この圧電素子１２０は、圧電材料を一対の電極１３０で挟持したものであり、ノズル９５毎に設けられている。圧電素子１２０は、一対の電極１３０に駆動信号を印加すると収縮するよう構成されたものである。
【００４１】
また、図６に示すように、上述したヘッド基板８３には、２連のコネクタ９６，９６が設けられており、各コネクタ９６は、フレキシブルフラットケーブルを介して上述したヘッド用電装ユニット９７（図３参照）に接続されている。ヘッド用電装ユニット９７には、上述した制御装置から描画データが出力されるようになっており、この描画データに基づいて圧電素子１２０の電極１３０に駆動信号が出力されるようになっている。なお、本実施形態では、各キャリッジユニット３１のうち少なくとも１つのキャリッジユニット３１を、Ｘ軸方向に沿ってワークＷに対して相対的に移動させながら、描画エリア４１においてその液滴吐出ヘッド７２からワークＷ上に液滴Ｌ１を吐出して描画処理を行う構成となっている。
【００４２】
また、図５に示すように、各キャリッジ７３に搭載された各機能液供給ユニット１０１は、機能液Ｌを貯留する機能液タンクから成るタンクユニットと、機能液タンク及び液滴吐出ヘッド７２間の水頭圧を調整する圧力調整弁１０５から成るバルブユニット１０４と、機能液タンクと圧力調整弁１０５とをそれぞれ接続するタンク側給液チューブ（不図示）と、圧力調整弁１０５及び液滴吐出ヘッド７２（の各２連の接続針８２）をそれぞれ分岐継手（不図示）を介して接続するヘッド側給液チューブ（不図示）とを有している。
【００４３】
（振動板）
図８は、振動板１２３の拡大断面図である。
ここで、図８に示すように、本実施形態の振動板１２３は、厚さが例えば数μ程度に形成された可撓性を有するシート状のものであり、仕切部材１２４上の全面に亘ってヘッド内流路１２８を閉塞するように接合されている。振動板１２３は、導電性を有する伝導層１２３ａと、この伝導層１２３ａを厚さ方向で挟むように接合された非伝導層１２３ｂとで構成されている。なお、本実施形態において、伝導層１２３ａの構成材料としては、ポリチオフェン等の導電性ポリマーが好適に用いられており、製造時にドーピングを行うことによって電気導電率を比較的低く設定している。また、非伝導層１２３ｂの構成材料としては、流路１２８内の機能液Ｌへ効率的に熱を伝達するため、熱伝導率が比較的高い材料を採用することが好ましい。
【００４４】
そして、振動板１２３上における空間１２５の反対側の面（図７（ａ）中上面）には、各空間１２５に対応して上述した圧電素子１２０が配置されている。このような圧電素子１２０が配置されている振動板１２３は、圧電素子１２０の駆動により圧電素子１２０と一体になって同時に外側（空間１２５の反対側）へ撓曲するようになっており、これによってキャビティ９１のポンプ作用により、各ノズル９５から機能液Ｌの液滴Ｌ１が吐出される。
【００４５】
また、振動板１２３の両端には、図示しないコンタクト部が形成されており、このコンタクト部を介して伝導層１２３ａとコネクタ９６から引き延ばされた配線（不図示）とが電気的に接続されている。そして、制御装置は、ヘッド用電装ユニット９７に向けて振動板１２３の通電データを出力するようになっており、この通電データに基づいてヘッド用電装ユニット９７から伝導層１２３ａに電気信号が印加され、伝導層１２３ａが通電するようになっている。なお、本実施形態では、キャリッジ７３に搭載された各液滴吐出ヘッド７２には、液滴吐出ヘッド７２の温度を検出するための温度センサ（不図示）が取り付けられている。この場合、制御装置は、各温度センサで検出された各液滴吐出ヘッド７２の温度に基づいて、各振動板１２３にそれぞれ独立して通電を行えるようになっており、各液滴吐出ヘッド７２の伝導層１２３ａを流れる電流値を調整できるようになっている。
【００４６】
（描画装置の動作方法）
次に、図１〜３を参照して、描画装置２２によるワークＷへの吐出動作、すなわち描画動作について簡単に説明する。
まず、機能液Ｌの液滴Ｌ１を吐出する前の準備として、吸着テーブル５６にワークＷをセットし、そのワークＷの位置補正が、ワークθ軸テーブル５７によるθ軸方向の位置補正と、ワークＷのＸ軸方向及びＹ軸方向の位置データ補正とにより行われる。相前後して、描画エリア４１に移動するキャリッジユニット３１（稼動ユニット群）と、メンテナンスエリア４２に移動するキャリッジユニット３１（描画待機ユニット群）との仕分けが行われる。また、描画エリア４１に移動したキャリッジユニット３１の各ヘッドユニット７１の位置補正が、ヘッドθ軸テーブル７８によるθ軸方向の位置補正及びＹ軸テーブル３３によるＹ軸方向の位置補正と、ヘッドユニット７１のＸ軸方向の位置データ補正とにより行われる。
【００４７】
ワークＷやヘッドユニット７１の位置補正が行われた後、描画装置２２は、制御装置による制御を受けながら、ワークＷをＸ軸テーブル３２によりＸ軸方向に往復移動動させるとともに、これに同期して稼動ユニット群の液滴吐出ヘッド７２を選択的に駆動させて、ワークＷに対する液滴Ｌ１の吐出が行われる。
【００４８】
具体的には、図６，７に示すように、上述した制御装置（不図示）からヘッド用電装ユニット９７を介して電極１３０に駆動波形が印加されると、圧電素子１２０の圧電材料が収縮する。すると、圧電素子１２０が接合されている振動板１２３は、圧電素子１２０と一体になって同時に外側へ撓曲し、これによって空間１２５の容積が増大する。したがって、空間１２５内に増大した容積分に相当する機能液Ｌが、液溜部１２６から供給口１２７を介して流入する。また、このような状態から電極１３０への通電を解除すると、圧電素子１２０と振動板１２３はともに元の形状に戻る。したがって、空間１２５も元の容積に戻ることから、空間１２５内部の機能液Ｌの圧力が上昇し、ノズル９５からワークＷに向けて機能液Ｌの液滴Ｌ１が吐出される。
このように、振動板１２３の撓曲によるキャビティ９１のポンプ作用により、各ノズル９５から機能液Ｌの液滴Ｌ１が吐出される。そして、ワークＷのＸ軸方向への往復移動と液滴吐出ヘッド７２の駆動とを複数回繰り返すことで、ワークＷに対する描画が行われる。すなわち、描画エリア４１に臨むワークＷに対し、描画エリア４１のキャリッジユニット３１をＸ軸方向に相対的に移動させながら、キャリッジユニット３１に搭載された液滴吐出ヘッド７２からワークＷ上に機能液Ｌの液滴Ｌ１を吐出して描画処理が行われる。なお、キャビティ９１に印加する駆動波形の大きさ（印加電圧値の大きさ）や周期を制御することで、液滴Ｌ１の吐出量や吐出タイミングがノズル９５毎に独立して制御される。
【００４９】
ところで、上述した液滴吐出装置１（描画装置２２）の描画時にあっては、ヘッド用電装ユニット９７や圧電素子１２０等の動作に伴って自己発熱を起こす。そのため、同一キャリッジ７３に搭載された各液滴吐出ヘッド７２間や、各液滴吐出ヘッド７２内に充填された機能液Ｌに温度差が生じる。
その結果、各液滴吐出ヘッド７２による液滴Ｌ１吐出量が変動し、この吐出量の変動に起因して膜厚むら（色むら）等の品質低下を招いてしまうという問題がある。
【００５０】
そこで、本実施形態では、キャリッジ７３の各液滴吐出ヘッド７２に取り付けられた温度センサにより、液滴吐出ヘッド７２の温度を検出する。なお、一般的に、同一キャリッジ７３において、停止中（吐出停止）の液滴吐出ヘッド７２の温度よりも、動作中（吐出中）の液滴吐出ヘッド７２の温度の方が高温になる。また、液滴吐出ヘッド７２で発生した熱の滞留等により、キャリッジ７３上の各液滴吐出ヘッド７２の温度は、キャリッジ７３の両側に搭載された液滴吐出ヘッド７２から、中央部に搭載された液滴吐出ヘッド７２に向けて高温になる。
【００５１】
そして、制御装置は、検出された液滴吐出ヘッド７２の温度に基づいて、ヘッド用電装ユニット９７に向けて振動板１２３の通電データを出力する。そして、ヘッド用電装ユニット９７は、通電データに基づいて伝導層１２３ａに伝導層１２３ａに電気信号を印加することで、液滴吐出ヘッド７２の振動板１２３に通電を行う。この時、同一キャリッジ７３上における複数の液滴吐出ヘッド７２のうち、比較的温度が低い液滴吐出ヘッド７２の温度を、比較的温度が高い液滴吐出ヘッド７２の温度と同等になるように振動板１２３の電流値を制御する。すなわち、キャリッジ７３に搭載された液滴吐出ヘッド７２のうち、比較的温度が低い液滴吐出ヘッド７２の振動板１２３に流れる電流の電流値を、比較的温度が高い液滴吐出ヘッド７２の振動板１２３に流れる電流の電流値に比べて多く設定する。
【００５２】
このように、本実施形態によれば、振動板１２３に通電することで、振動板１２３が発熱することになる。そして、振動板１２３で発生した熱は、流路１２８内の機能液Ｌに直接伝達され、機能液Ｌが加熱される。この場合、複数の液滴吐出ヘッド７２のうち、比較的温度が低い液滴吐出ヘッド７２が積極的に加熱されることになる。これにより、同一キャリッジ７３上における各液滴吐出ヘッド７２の温度が所定温後で均一化されるため、各液滴吐出ヘッド７２を駆動するための圧電素子１２０や機能液Ｌの温度むらを抑制することができる。その結果、同一キャリッジ７３上における液滴吐出ヘッド７２の機能液Ｌの粘度の均一化を図り、液滴Ｌ１の吐出量の均一化を図ることができる。
したがって、吐出量の変動に起因する膜厚むら（色むら）を抑制して、吐出精度を向上させることができるので、製品の品質向上を図ることができる。
【００５３】
しかも、本実施形態によれば、振動板１２３に通電する電流値を制御するだけで機能液Ｌの温度を調整することができる。そのため、従来の液滴吐出ヘッド７２の構造を大きく変更する必要はなく、レイアウト性を維持することができる。
さらに、従来のように圧電素子１２０を微振動させて液滴吐出ヘッド７２の温度調整を行う場合に比べて、機能液Ｌの温度制御を容易、かつ効率的に行うことができる。
また、発熱源となる振動板１２３と機能液Ｌとが接しているので、振動板１２３により機能液Ｌを直接加熱することができ、機能液Ｌを効率的に加熱することができる。
【００５４】
なお、本実施形態の振動板１２３は、上述したように導電性ポリマーにより構成されているため、振動板１２３の厚み設定を容易に行うことができる。したがって、振動板１２３の可撓性（振動特性）を維持して、圧電素子１２０の駆動に伴う追従性を維持することができるので、液滴Ｌ１の吐出精度を維持することができる。
【００５５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図８は、第２実施形態における液滴吐出ヘッド１７２の断面図である。なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と同様の構成については、同様の符号を付し説明を省略する。
上述した第１実施形態では、図６（ｂ）に示すように、振動板１２３に通電することで、振動板１２３自体を発熱源として用いる場合について説明したが、本実施形態では図８に示すように、発熱源となる発熱素子２００が振動板１２３とは別体で設けられている点で上述した第１実施形態と相違している。
【００５６】
具体的に、発熱素子２００は、抵抗加熱等により発熱するものであって、振動板１２３を間に挟んで圧電素子１２０の反対側（振動板１２３の下面側）に配置されている。すなわち、発熱素子２００は、流路１２５内を臨むように配置されており、振動板１２３に形成された図示しないコンタクト部を介して、振動板１２３の伝導層１２３ａに電気的に接続されている。
この場合、ヘッド用電装ユニット９７から出力された電気信号により、振動板１２３の伝導層１２３ａが通電され、伝導層１２３ａを介して発熱素子２００に通電するようになっている。これにより、発熱素子２００が加熱され、発熱素子２００で発生した熱が直接機能液Ｌに伝達されるようになっている。
【００５７】
このように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、振動板１２３に発熱素子２００が電気的に接続されているため、機能液Ｌの温度制御をより効率的に行うことができる。すなわち、製造時において発熱素子２００自体の抵抗値を適宜選択することで、発熱素子２００の発熱量を設定することができるので、各液滴吐出ヘッド７２（機能液Ｌ）に対して所望の発熱量を付与することができる。
また、振動板１２３に別体として発熱素子２００を採用することで、発熱源である発熱素子２００のレイアウト性を向上させることができる。この場合、本実施形態のように発熱素子２００を流路１２５側に配置することができるので、より効率的に機能液Ｌを加熱することができる。
【００５８】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能である。
例えば、上述した実施形態では、仕切部材１２４の全面に亘って伝導層１２３ａと非伝導層１２３ｂとからなる振動板１２３を配置した場合について説明したが、振動板における少なくとも空間１２５に対向する領域、すなわち圧電素子１２０の駆動により撓曲する領域のみが通電するように構成されていればよい。
また、上述した実施形態では、同一キャリッジ７３上における各液滴吐出ヘッド７２間での温度の均一化を図る場合について説明したが、複数のキャリッジユニット３１間における各液的吐出ヘッド７２の温度を制御してもよい。
【００５９】
さらに、上述した実施形態では、伝導層１２３ａの構成材料として、導電性ポリマーを採用する場合について説明したが、これに限らず種々の材料を用いることが可能である。この場合、例えば、金属薄膜により伝導層を形成するようにしても構わない。
また、上述した実施形態に加えて、液滴Ｌ１を吐出させない程度に圧電素子１２０を微振動させ、機能液Ｌを加熱しても構わない。
また、第２実施形態における発熱素子２００の配置位置は、適宜設計変更が可能である。
【００６０】
さらに、キャリッジ７３に搭載される液滴吐出ヘッド７２の個数は適宜設計変更が可能である。
上述した実施形態では、電気光学装置を製造するための工業用の液滴吐出装置１に本発明を適用した場合を例にして説明したが、画像印刷に用いられる民生品の液滴吐出装置に本発明を適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１…液滴吐出装置  ５１…セットテーブル  ７２…液滴吐出ヘッド  ７３…キャリッジ  ９５…ノズル  １２３…振動板  １２３ａ…伝導層  ２００…発熱素子  Ｌ…機能液  Ｌ１…液滴  
【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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