(57)【要約】【課題】インクタンク液体収容部内に収容された機能液を攪拌する簡単な構造を提供する。【解決手段】液滴吐出装置１にかかわり、ノズル１９から基板７に機能液２８を液滴にして吐出する液滴吐出ヘッド１７と、第１方向１５ａに長く形成され液滴吐出ヘッド１７に供給する機能液２８を収容する収容タンク１５と、基板７に対して液滴吐出ヘッド１７と収容タンク１５とを移動させるキャリッジ１１と、を有し、ノズル１９から液滴を吐出するときにキャリッジ１１が液滴吐出ヘッド１７と収容タンク１５とを移動させる方向を主走査方向１１ａとするとき、収容タンク１５の第１方向１５ａを主走査方向１１ａに向けて収容タンク１５を移動させることにより機能液２８を攪拌させる。【選択図】図６
2011062591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルからワークに液状体を液滴にして吐出する吐出部と、
第１方向に長く形成され前記吐出部に供給する前記液状体を収容する液状体収容部と、
前記ワークに対して前記吐出部と前記液状体収容部とを移動させる移動部と、を有し、
前記ノズルから前記液滴を吐出するときに前記移動部が前記吐出部を移動させる方向を主走査方向とするとき、
前記液状体収容部の前記第１方向を前記主走査方向に向けて前記液状体収容部を移動させることにより前記液状体を攪拌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であって、
前記液状体収容部を回転させる回転部、を有し、
前記液状体収容部の前記第１方向を前記主走査方向と交差する方向に向けて、前記液滴を吐出することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液滴吐出装置であって、
前記液状体の攪拌後に経過した時間が所定の時間以上経過するとき、前記液状体の攪拌を行う判断をする攪拌判断部を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項４】
ノズルをワークに対して主走査方向に移動しながら、前記ノズルから前記ワークに液状体を液滴にして吐出する吐出工程と、
前記ノズルに供給する前記液状体を収容する液状体収容部を主走査方向に移動することにより、前記液状体収容部内の前記液状体を攪拌する攪拌工程と、を有し、
前記液状体収容部は第１方向に長く形成され、
前記攪拌工程では前記液状体収容部の前記第１方向を前記主走査方向に向けて前記液状体収容部を移動させることを特徴とする吐出方法。
【請求項５】
請求項４に記載の吐出方法であって、
前記吐出工程では前記液状体収容部の前記第１方向を前記主走査方向と交差する方向に向けることを特徴とする吐出方法。
【請求項６】
請求項５に記載の吐出方法であって、
前記攪拌工程は、前記液状体収容部内の前記液状体を攪拌してから所定の時間が経過した後に行われることを特徴とする吐出方法。
【請求項７】
請求項６に記載の吐出方法であって、
前記吐出工程において前記液状体収容部を移動するときの加速度に比べて前記攪拌工程では大きな加速度にて前記液状体収容部を移動することを特徴とする吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置にかかわり、特に、簡単な構造で吐出する液状体を攪拌する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークに対して液滴を吐出する装置として、インクジェット式の液滴吐出装置が知られている。液滴吐出装置は、基板等のワークを載置してワークを一方向に移動させるテーブルと、テーブルの上方位置においてテーブルの移動方向と直交する方向に配置されたガイドレールに沿って移動するキャリッジとを備えている。キャリッジにはインクジェットヘッド（以下、液滴吐出ヘッドと称す）が配置され、液滴吐出ヘッドはワークに対して機能液を液滴にして吐出し塗布していた。
【０００３】
機能液は溶媒または分散媒に各種の内在物を溶解または分散させて形成される。内在物が分散媒に分散している場合には、時間の経過にともない、内在物が沈降することがある。そして、機能液に分散している内在物の濃度が薄くなる。例えば、機能液の内在物が顔料インクの場合には、顔料粒子が沈降することにより液中の顔料粒子濃度が低くなるので、塗布したインクの色が薄くなる。内在物の沈降を防止する為に機能液を攪拌する必要がある。
【０００４】
機能液を攪拌する方法が特許文献１に開示されている。それによると、インクタンク液体収容部内に磁性体を移動可能に配置する。そして、インクタンク液体収容部をキャリッジに配置し、インクタンク液体収容部はキャリッジによって移動可能にする。キャリッジが移動する通路には磁石が配置され、キャリッジが移動するときインクタンク液体収容部は磁石の付近を通過する。そして、インクタンク液体収容部が磁石の付近を通過するとき、インクタンク液体収容部内の磁性体が移動する。磁性体が移動することにより、インクタンク液体収容部内のインクが攪拌される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１８７９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
磁性体等を用いて機能液を攪拌するには磁性体等の攪拌子を動かすための機構が必要となる。機能液を攪拌する機構を簡単な構造にすることにより液滴吐出装置を製造し易くすることができる。そこで、インクタンク液体収容部内に収容された機能液を攪拌する簡単な構造が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
［適用例１］
本適用例にかかる液滴吐出装置であって、ノズルからワークに液状体を液滴にして吐出する吐出部と、第１方向に長く形成され前記吐出部に供給する前記液状体を収容する液状体収容部と、前記ワークに対して前記吐出部と前記液状体収容部とを移動させる移動部と、を有し、前記ノズルから前記液滴を吐出するときに前記移動部が前記吐出部を移動させる方向を主走査方向とするとき、前記液状体収容部の前記第１方向を前記主走査方向に向けて前記液状体収容部を移動させることにより前記液状体を攪拌することを特徴とする。
【０００９】
この液滴吐出装置によれば、液状体収容部に液状体が収容されている。そして、この液状体は吐出部に供給される。吐出部は液状体を液滴にしてノズルからワークに吐出する。移動部はワークに対して吐出部を移動することにより、吐出部はワークの所定の場所に液滴を吐出できる。
【００１０】
移動部は液状体収容部を主走査方向に移動する。そして、移動部は液状体収容部を長く形成された第１方向に移動する。このとき、液状体収容部の形状が短い方向に液状体収容部が移動する場合に比べて、液状体収容部の形状が長い方向に液状体収容部が移動する方が、液状体収容部の内部に収容された液状体は移動し易い。液状体が移動することにより、液状体は攪拌される。従って、液状体収容部を移動するだけで液状体を攪拌させる為、簡単な構造で攪拌することができる。
【００１１】
［適用例２］
上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記液状体収容部を回転させる回転部、を有し、前記液状体収容部の前記第１方向を前記主走査方向と交差する方向に向けて、前記液滴を吐出することを特徴とする。
【００１２】
この液滴吐出装置によれば、回転部が液状体収容部を回転させる。そして、回転部が液状体収容部の第１方向を主走査方向と交差する方向に向ける。このとき、液状体収容部の第１方向は主走査方向と異なる方向になる為、液状体収容部が主走査方向に移動しても液状体収容部内の液状体は移動し難くなる。液状体収容部内で液状体が移動するとき液状体の圧力が局所的に変動する。その圧力変動が吐出部に伝播するとき、ノズルから吐出されえる液滴の体積が変動する。本適用例では液状体収容部が主走査方向に移動しても液状体収容部内の液状体は移動し難い為、液状体収容部内の圧力変動は小さい。従って、液状体収容部内から吐出部に伝播する圧力変動が小さい為、ノズルから吐出されえる液滴の体積を変動し難くすることができる。
【００１３】
［適用例３］
上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記液状体の攪拌後に経過した時間が所定の時間以上経過するとき、前記液状体の攪拌を行う判断をする攪拌判断部を有することを特徴とする。
【００１４】
この液滴吐出装置によれば、攪拌判断部が液状体の攪拌後に経過した時間を検出する。そして、所定の時間以上の時間が経過するとき、攪拌判断部は液状体の攪拌を行う判断をする。液状体に含まれる内在物が沈降することがある。このとき、沈降する内在物の量は時間の経過と比例して増加する。そして、液状体を攪拌することにより沈降した内在物は液状体に分散する。本適用例では所定の時間が経過するときに液状体を攪拌するので、沈降した内在物を所定の量以下にすることができる。その結果、液状体に分散する内在物の濃度を所定の濃度より多い状態に維持することができる。
【００１５】
［適用例４］
本適用例にかかる吐出方法であって、ノズルをワークに対して主走査方向に移動しながら、前記ノズルから前記ワークに液状体を液滴にして吐出する吐出工程と、前記ノズルに供給する前記液状体を収容する液状体収容部を主走査方向に移動することにより、前記液状体収容部内の前記液状体を攪拌する攪拌工程と、を有し、前記液状体収容部は第１方向に長く形成され、前記攪拌工程では前記液状体収容部の前記第１方向を前記主走査方向に向けて前記液状体収容部を移動させることを特徴とする。
【００１６】
この吐出方法によれば、液状体を収容する液状体収容部は第１方向に長く形成されている。そして、攪拌工程において液状体収容部の第１方向を主走査方向に向けて液状体収容部を移動させる。従って、液状体収容部の内部に収容された液状体の移動可能な長さが長くなるように液状体収容部が配置される為、液状体は攪拌され易くなっている。
【００１７】
吐出工程ではノズルをワークに対して主走査方向に移動しながら、ノズルからワークに液状体を液滴にして吐出する。従って、吐出された液滴は良く攪拌された液状体から形成されている為、複数の液滴を吐出するときの各液滴に含まれる内在物濃度の標準偏差を小さくすることができる。液状体の攪拌は液状体収容部を主走査方向に移動して行うので、簡便な方法にて行うことができる。
【００１８】
［適用例５］
上記適用例にかかる吐出方法において、前記吐出工程では前記液状体収容部の前記第１方向を前記主走査方向と交差する方向に向けることを特徴とする。
【００１９】
この吐出方法によれば、吐出工程では液状体収容部の第１方向が主走査方向と交差する方向に向けられている。従って、液状体収容部が主走査方向に移動しても液状体収容部内の液状体は移動し難い為、液状体収容部内の圧力変動は小さい。その結果、液状体収容部内から吐出部に伝播する圧力変動が小さい為、ノズルから吐出されえる液滴の体積を変動し難くすることができる。
【００２０】
［適用例６］
上記適用例にかかる吐出方法において、前記攪拌工程は、前記液状体収容部内の前記液状体を攪拌してから所定の時間が経過した後に行われることを特徴とする。
【００２１】
この吐出方法によれば、攪拌後に所定の時間以上の時間が経過するとき、攪拌を行う。従って、沈降する内在物を所定の量以下にすることができる。その結果、液状体に分散する内在物の濃度を所定の濃度より多い状態に維持することができる。
【００２２】
［適用例７］
上記適用例にかかる吐出方法において、前記吐出工程において前記液状体収容部を移動するときの加速度に比べて前記攪拌工程では大きな加速度にて前記液状体収容部を移動することを特徴とする。
【００２３】
この吐出方法によれば、攪拌工程では大きな加速度を加えて液状体収容部を移動する為、液状体に大きな加速度を加えることができる。その結果、液状体を攪拌し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図。
【図２】キャリッジを示す模式図。
【図３】（ａ）は、機能液の流路を示す構成図、（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を示す要部模式断面図。
【図４】液滴吐出装置の電気制御ブロック図。
【図５】描画作業を示すフローチャート。
【図６】描画方法を説明するための模式図。
【図７】描画方法を説明するための模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、具体化した実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
【００２６】
（実施形態）
本実施形態における特徴的な液滴吐出装置とこの液滴吐出装置を用いて液滴を吐出する方法との特徴的な例について図１〜図７に従って説明する。液滴吐出装置に関しては様々な種類の装置があるが、インクジェット法を用いた装置が好ましい。インクジェット法は微小液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適している。
【００２７】
（液滴吐出装置）
図１は、液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図である。液滴吐出装置１により、膜を構成する材料を含む機能液が吐出されて塗布される。図１に示すように液滴吐出装置１は直方体状に形成された基台２を備えている。本実施形態では、この基台２の長手方向をＹ方向とし、水平面内にてＹ方向と直交する方向をＸ方向とする。そして、鉛直方向をＺ方向とする。
【００２８】
基台２の上面２ａには、Ｙ方向に延びる一対の案内レール３ａ，３ｂが同Ｙ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ステージ４が取付けられている。ステージ４が移動するＹ方向を副走査方向４ａとする。この直動機構の種類は、特に限定されないが、サーボモーターとボールネジとを組み合わせて構成することができる。他にも、リニアモーターを採用しても良い。
【００２９】
さらに、基台２の上面２ａには、案内レール３ａ，３ｂと平行に副走査位置検出装置５が配置され、ステージ４の副走査方向４ａの位置が計測できるようになっている。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。操作者が載置面６にワークとしての基板７を載置して所定の位置に位置決めする。その後、基板チャック機構により基板７は載置面６に固定される。
【００３０】
基台２のＸ方向両側には、一対の支持台８ａ，８ｂが立設されている。その一対の支持台８ａ，８ｂには、Ｘ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。案内部材９の下側には、Ｘ方向に延びる案内レール１０がＸ方向全幅にわたり凸設されている。そして、案内レール１０に沿って略角柱状に形成された移動部としてのキャリッジ１１が配置されている。キャリッジ１１は直動機構を備え、Ｘ方向に走査可能となっている。この直動機構の種類は、特に限定されないが、例えば、リニアモーターを採用することができる。キャリッジ１１が走査するＸ方向を主走査方向１１ａとする。案内部材９とキャリッジ１１との間には、主走査位置検出装置１２が配置され、キャリッジ１１の主走査方向１１ａの位置が計測可能になっている。
【００３１】
キャリッジ１１の基板７側にはヘッドユニット１３が配置されている。ヘッドユニット１３の基板７側には液滴を吐出する液滴吐出ヘッドが凸設されている。
【００３２】
キャリッジ１１の図中上側には回転部としての回転テーブル１４が配置され、回転テーブル１４上には液状体収容部としての収容タンク１５が３個配置されている。各収容タンク１５には異なる種類の機能液が収容されている。ヘッドユニット１３の液滴吐出ヘッドと収容タンク１５とは図示しないチューブにより接続され、収容タンク１５内の機能液がチューブを介して液滴吐出ヘッドに供給される。
【００３３】
機能液は樹脂材料、溶媒または分散媒を主材料とする。この主材料に顔料または染料等の色素や、親液性または撥液性等の表面改質材料等の機能性材料を添加することにより固有の機能を有する機能液を形成することができる。機能液の樹脂材料は樹脂膜を形成する材料である。樹脂材料としては、常温で液状であり、重合させることによりポリマーとなる材料であれば特に限定されない。さらに、粘性の小さい樹脂材料が好ましく、オリゴマーの形態であるのが好ましい。モノマーの形態であればさらに好ましい。溶媒または分散媒は樹脂材料の粘度を調整するものである。機能液を液滴吐出ヘッドから吐出し易い粘度にすることにより、液滴吐出ヘッドは安定して機能液を吐出することができるようになる。本実施形態では、例えば、主材料に顔料を添加した機能液が各収容タンク１５に収容されている。
【００３４】
機能液に顔料等の粒子が分散しているとき、粒子が沈降する場合がある。例えば、白色顔料に酸化チタンを用いるとき、酸化チタンの粒子が沈降する現象が見られる。酸化チタンの粒子が沈降した状態で機能液を液滴にして吐出するとき、着弾した液滴に含まれる酸化チタンの粒子数が少ないので薄い白色になるという問題が生ずる。この問題を解決するために、機能液を所定の時間間隔で攪拌して酸化チタンの濃度を維持する必要がある。
【００３５】
基台２の図中左側の側面であって案内部材９と対向する場所には保守装置１６が配置されている。この保守装置１６には液滴吐出ヘッドをクリーニングする機構が配置されている。そして、保守装置１６が液滴吐出ヘッドをクリーニングすることにより、液滴吐出ヘッドから液滴を正常に吐出可能な状態に保つことが可能になっている。
【００３６】
図２は、キャリッジを示す模式図である。図２（ａ）は、キャリッジを示す模式正面図であり、図２（ｂ）は、キャリッジを示す模式上面図である。図２（ｃ）は、キャリッジを示す模式底面図である。図２に示すようにヘッドユニット１３の基板７側の面１３ａには３個の吐出部としての液滴吐出ヘッド１７が配置されている。液滴吐出ヘッド１７の個数は特に限定されず、吐出する機能液の種類に合わせて設定する。液滴吐出ヘッド１７の下面には、それぞれノズルプレート１８が備えられている。そのノズルプレート１８には、それぞれ複数のノズル１９がＹ方向に所定の間隔で配列されている。
【００３７】
ヘッドユニット１３の内部にはヘッド駆動回路２２と圧力調整部２３とが配置されている。ヘッド駆動回路２２は液滴吐出ヘッド１７を駆動する電気回路であり、ヘッド駆動回路２２は液滴吐出ヘッド１７に駆動信号を出力する。圧力調整部２３は図示しないチューブにより液滴吐出ヘッド１７と接続されている。ヘッドユニット１３のＸ方向側の側面には第１コネクター２４が配置され、第１コネクター２４と圧力調整部２３とは図示しないチューブにより接続されている。圧力調整部２３は、液滴吐出ヘッド１７に供給される機能液の圧力を調整する機能を有し、液滴吐出ヘッド１７が吐出した量と同量の機能液を液滴吐出ヘッド１７に流動する。
【００３８】
収容タンク１５はＸＹ平面において長方形に形成され、長手方向を第１方向１５ａとする。そして、第１方向１５ａと直交する方向を第２方向１５ｂとする。従って、収容タンク１５は第１方向１５ａに長く、第２方向１５ｂに短く形成されている。回転テーブル１４は収容タンク１５を回転するので、第１方向１５ａを主走査方向１１ａまたは副走査方向４ａに向けることが可能になっている。
【００３９】
収容タンク１５において第１方向１５ａの一方の面には第２コネクター２５が配置されている。第２コネクター２５は図示しないチューブにより第１コネクター２４と接続されている。チューブは柔軟性のある素材により形成されている。そして、回転テーブル１４が収容タンク１５の向きを変えるとき、チューブが変形する。従って、チューブは第２コネクター２５及び第１コネクター２４とはずれることなく機能液を流動することができる。
【００４０】
図３（ａ）は、機能液の流路を示す構成図である。図３（ａ）に示すように、収容タンク１５は外装部２６を備え、外装部２６の内部に液体パック２７が配置されている。そして、液体パック２７内には脱気された液状体としての機能液２８が収納されている。外装部２６は外圧が加わったときに変形し難い素材にて形成されている。外装部２６の材料には、例えば、金属や樹脂材料を用いることができる。液体パック２７はフィルム等のシートを用いて袋状に形成されている。従って、液体パック２７内の機能液２８の量が減少するとき、液体パック２７の体積が減少するようになっている。そして、液体パック２７内の機能液２８の量が減少しても、機能液２８が空気と接触しないように収容タンク１５は機能液２８を密封し、収容タンク１５は機能液２８に空気が溶け込むことを防止している。
【００４１】
液体パック２７は第２コネクター２５と接続して配置され、第２コネクター２５にチューブ２９を接続することにより、チューブ２９内に機能液２８を流動することができる。第２コネクター２５とチューブ２９とは着脱可能に形成されており、チューブ２９と収容タンク１５とを差し替えることが可能になっている。液体パック２７内の機能液２８には重力が作用するので、機能液２８はチューブ２９に流出する。そして、機能液２８はチューブ２９を通過して圧力調整部２３に流入する。
【００４２】
圧力調整部２３内の機能液２８はチューブ２９を通過して液滴吐出ヘッド１７に流入する。液滴吐出ヘッド１７が液滴３０を吐出するとき、吐出した液滴３０と同量の機能液２８が収容タンク１５から圧力調整部２３を経て液滴吐出ヘッド１７へ供給される。
【００４３】
図３（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を示す要部模式断面図である。図３（ｂ）に示すように、ノズルプレート１８の上側であってノズル１９と相対する位置には、キャビティ３１が形成されている。そして、キャビティ３１には収容タンク１５に貯留されている機能液２８が供給される。キャビティ３１の上側には、上下方向に振動して、キャビティ３１内の容積を拡大縮小する振動板３２と、上下方向に伸縮して振動板３２を振動させる圧電素子３３が配設されている。
【００４４】
液滴吐出ヘッド１７が圧電素子３３を制御駆動するためのノズル駆動信号をヘッド駆動回路２２から受けると、圧電素子３３が上下方向に伸縮する。そして、圧電素子３３は振動板３２を振動させるので、振動板３２と隣接するキャビティ３１の容積が拡大縮小する。それにより、キャビティ３１内に供給された機能液２８のうち縮小した容積分の機能液２８がノズル１９を通り、液滴３０となって吐出される。液滴吐出装置１はステージ４とキャリッジ１１とを走査する。そして、ノズル１９が所定の場所に位置するときに液滴３０を吐出することにより、所望のパターンを描画することができる。
【００４５】
図４は、液滴吐出装置の電気制御ブロック図である。図４において、液滴吐出装置１は液滴吐出装置１の動作を制御する制御部としての制御装置３６を備えている。そして、制御装置３６はプロセッサーとして各種の演算処理を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）３７と、各種情報を記憶するメモリー３８とを備えている。
【００４６】
主走査駆動装置３９、主走査位置検出装置１２、副走査駆動装置４０、副走査位置検出装置５、回転テーブル１４を駆動するテーブル駆動装置４１は、入出力インターフェイス４２及びデータバス４３を介してＣＰＵ３７に接続されている。さらに、液滴吐出ヘッド１７を駆動するヘッド駆動回路２２、入力装置４６、表示装置４７、保守装置１６も入出力インターフェイス４２及びデータバス４３を介してＣＰＵ３７に接続されている。
【００４７】
主走査駆動装置３９はキャリッジ１１を駆動する装置であり、副走査駆動装置４０はステージ４を駆動する装置である。主走査位置検出装置１２がキャリッジ１１の位置を検出し、主走査駆動装置３９がキャリッジ１１を駆動することにより、キャリッジ１１を所望の速度にて走査することが可能となっている。同じく、副走査位置検出装置５がステージ４の位置を検出し、副走査駆動装置４０がステージ４を駆動することにより、ステージ４を走査することが可能になっている。
【００４８】
テーブル駆動装置４１は回転テーブル１４を駆動する装置である。テーブル駆動装置４１は収容タンク１５の第１方向１５ａを主走査方向１１ａと副走査方向４ａとのうちどちらかの方向に向けさせる。入力装置４６は液滴３０を吐出する各種加工条件を入力する装置であり、例えば、基板７に液滴３０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４７は加工条件や作業状況を表示する装置であり、表示装置４７に表示される情報を基に、操作者は入力装置４６を用いて操作を行う。保守装置１６はＣＰＵ３７の指示信号に従って液滴吐出ヘッド１７の保守を行う装置である。保守装置１６は液滴吐出ヘッド１７内の機能液２８を吸引したり、ノズルプレート１８を拭き取る機能を備えている。ＣＰＵ３７はキャリッジ１１を保守装置１６と対向する場所に移動させた後、保守装置１６に保守の指示信号を出力する。保守装置１６は指示信号を入力し、指示信号に従って液滴吐出ヘッド１７の保守を行う。
【００４９】
メモリー３８は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリーや、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭといった記憶装置を含む概念である。機能的には、液滴吐出装置１の動作の制御手順が記述されたプログラムソフト４８を記憶する記憶領域や、基板７上に吐出する液滴３０の着弾位置の座標データである吐出位置データ４９を記憶するための記憶領域が設定される。他にも、液滴吐出ヘッド１７を駆動するときの駆動信号である駆動信号データ５０を記憶するための記憶領域や、収容タンク１５内の機能液２８を攪拌するか否かを判定する条件のデータである攪拌判定データ５１の記憶領域が設定される。他にも、ＣＰＵ３７のためのワークエリアやテンポラリー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。
【００５０】
ＣＰＵ３７は、メモリー３８内に記憶されたプログラムソフト４８に従って、基板７の表面の所定位置に液滴３０を吐出するための制御を行うものである。具体的な機能実現部として液滴吐出ヘッド１７から液滴３０を吐出するための演算を行う吐出演算部５２を有する。
【００５１】
吐出演算部５２を詳しく分割すれば、キャリッジ１１を主走査方向１１ａへ所定の速度で走査移動させるための制御をする主走査制御部５３と、基板７を副走査方向４ａへ所定の移動量で移動させるための制御をする副走査制御部５４を有する。さらに、吐出演算部５２は液滴吐出ヘッド１７内の複数あるノズル１９から液滴３０を吐出させるノズル１９を選択する吐出制御部５５等を有する。吐出制御部５５は選択したノズル１９に対応する圧電素子３３を作動させて液滴３０を吐出させる。
【００５２】
他にも、ＣＰＵ３７はビットマップ演算部５６を有する。ビットマップは基板７上に着弾する液滴３０の位置データを示す。そして、ビットマップ演算部５６は載置面６における基板７の位置とステージ４及びキャリッジ１１の移動速度のデータをもちいてビットマップの演算を行う。他にも、ＣＰＵ３７は攪拌判断部５７を有する。攪拌判断部５７は収容タンク１５内の機能液２８を攪拌する時期を演算する。他にも、ＣＰＵ３７は攪拌制御部５８を有する。攪拌制御部５８は収容タンク１５の向きの制御と収容タンク１５を主走査方向１１ａに往復移動させることにより収容タンク１５内の機能液２８を攪拌させる制御を行う。他にも、ＣＰＵ３７は保守装置１６を制御する保守装置制御部５９を有する。
【００５３】
尚、本実施形態では、上記の各機能がＣＰＵ３７を用いてプログラムソフトで実現することとしたが、上記の各機能がＣＰＵを用いない単独の電子回路（ハードウェア）によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。
【００５４】
（描画方法）
次に、上述した液滴吐出装置１を用いて、描画する方法について図５〜図７にて説明する。図５は、描画作業を示すフローチャートであり、図６及び図７は、描画方法を説明するための模式図である。
【００５５】
図５に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１は給材工程に相当する。この工程は、操作者が載置面に基板を配置して位置決めした後、固定する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は攪拌判断工程に相当する。この工程は、収容タンク内の機能液を攪拌するか否かを判断する工程である。機能液の攪拌を行うときステップＳ３に移行する。機能液を攪拌しないときステップＳ４に移行する。ステップＳ３は攪拌工程に相当する。この工程は、主走査方向に収容タンクを往復運動させることにより収容タンク内の機能液を攪拌する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は吐出工程に相当する。この工程は、キャリッジとステージとを走査しながら液滴を吐出することにより描画する工程である。次にステップＳ５に移行する。ステップＳ５は除材工程に相当する。この工程は、載置面から基板を移動する工程である。基板を移動して描画作業を終了する。
【００５６】
次に、図６及び図７を用いて、図５に示したステップと対応させて、描画方法を詳細に説明する。図６（ａ）は、ステップＳ１の給材工程に対応する図である。図６（ａ）に示すように、ステップＳ１において、液滴吐出ヘッド１７と対向しない場所にステージ４を移動させる。次に、載置面６上に基板７を載置する。基板７の移動は操作者が手を使って移動して良い。基板７が大きい場合には図示しない移動専用ロボットを用いて基板７を移動しても良い。続いて、操作者は基板７の位置を調整した後、吸引式の基板チャック機構を作動させることにより基板７を載置面６に固定する。
【００５７】
図６（ｂ）は、ステップＳ２の攪拌判断工程を説明するための模式図であり、各工程を行うタイムチャートを示している。図６（ｂ）において、縦軸は各工程を示し、横軸は時間の経過を示している。時間は左から右へ推移する。尚、説明を簡便にするためにステップＳ２の攪拌判断工程は省略した。工程推移線６２は時間の経過に伴い作業工程が推移する様子を示している。工程推移線６２が示すように、作業工程は２つの型に分けられる。第１の型はステップＳ１の給材工程、ステップＳ３の攪拌工程、ステップＳ４の吐出工程、ステップＳ５の除材工程の順に行う工程の型である。そして、第２の型はステップＳ１の給材工程、ステップＳ４の吐出工程、ステップＳ５の除材工程の順に行う工程の型である。つまり、第１の型ではステップＳ３の攪拌工程が行われ、第２の型ではステップＳ３の攪拌工程が行われない。
【００５８】
制御装置３６は計時機能を備えている。そして、攪拌判断部５７は計時機能を用いてステップＳ３の攪拌工程が行われてから現在時刻６３までの時間である攪拌後経過時間６４を検出する。メモリー３８の攪拌判定データ５１には経時判定値６５が記憶されている。そして、攪拌判断部５７は攪拌後経過時間６４を経時判定値６５と比較して、攪拌後経過時間６４が経時判定値６５以上であるときステップＳ３の攪拌工程を行う判断をする。換言すれば、攪拌制御部５８は攪拌後経過時間６４が経時判定値６５に達しないときステップＳ３の攪拌工程を行なわない判断をする。
【００５９】
図６（ｃ）〜図７（ａ）はステップＳ３の攪拌工程に対応する図である。図６（ｃ）に示すように、ステップＳ３において、攪拌制御部５８はヘッド駆動回路２２を駆動して回転テーブル１４を回転させる。そして、収容タンク１５の第１方向１５ａを主走査方向１１ａに向ける。次に、攪拌制御部５８は主走査駆動装置３９を駆動することによりキャリッジ１１を往復運動させる。このとき、主走査駆動装置３９がキャリッジ１１を加減速するときの加速度はステップＳ４の吐出工程における加速度より大きな加速度にしてキャリッジ１１を駆動する。この工程では、ノズル１９から液滴３０を吐出せずにキャリッジ１１を移動する。
【００６０】
図６（ｄ）に示すように、収容タンク１５の第１方向１５ａは主走査方向１１ａに向けられている。次に、主走査制御部５３がキャリッジ１１を主走査方向１１ａに往復運動をさせる。このとき、収容タンク１５内の機能液２８は第１方向１５ａに揺すられる。第１方向１５ａは第２方向１５ｂに比べて移動可能な長さが長いので、機能液２８を構成する材料は攪拌され易くなっている。従って、収容タンク１５内で機能液２８を構成する材料が沈降している場合にも、沈降している材料を機能液２８内に分散させることができる。
【００６１】
続いて、図７（ａ）に示すように、攪拌制御部５８はヘッド駆動回路２２を駆動して回転テーブル１４を回転させる。そして、収容タンク１５の第２方向１５ｂを主走査方向１１ａに向ける。
【００６２】
図７（ｂ）はステップＳ４の吐出工程に対応する図である。図７（ｂ）に示すように、ステップＳ４において、主走査制御部５３がキャリッジ１１を主走査方向１１ａに移動する。そして、ノズル１９が所定の場所に位置するとき、吐出制御部５５がヘッド駆動回路２２を駆動してノズル１９から液滴３０を吐出させる。
【００６３】
キャリッジ１１が移動する主走査方向１１ａは収容タンク１５の第２方向１５ｂと同じ向きとなっている。従って、キャリッジ１１が往復運動するとき収容タンク１５内の機能液２８は第２方向１５ｂに揺すられる。第２方向１５ｂは第１方向１５ａに比べて移動可能な長さが短い為、機能液２８を構成する材料は移動し難い。その結果、機能液２８は攪拌され難くなっている。
【００６４】
図７（ｃ）は、ステップＳ５の除材工程に対応する図である。図７（ｃ）に示すように、ステップＳ５において、液滴吐出ヘッド１７と対向しない場所にステージ４を移動させる。次に、吸引式の基板チャック機構の動作を停止させることにより制御装置３６は基板７の載置面６への固定を解除する。続いて、操作者は基板７を載置面６上から移動する。以上の工程により描画作業を終了する。基板７に着弾した液滴３０は次に工程にて加熱、乾燥等の処理をすることにより固化することができる。
【００６５】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ステップＳ３の攪拌工程において攪拌制御部５８はヘッド駆動回路２２を駆動して回転テーブル１４を回転させる。そして、収容タンク１５の第１方向１５ａを主走査方向１１ａに向ける。次に、攪拌制御部５８は主走査駆動装置３９を駆動することによりキャリッジ１１を往復運動させる。収容タンク１５の内部に収容された機能液２８は収容タンク１５の形状が短い方向に収容タンク１５が移動する場合に比べて、収容タンク１５の形状が長い方向に収容タンク１５が移動する方が、機能液２８は移動し易い。そして、機能液２８が第１方向１５ａに揺られることにより、機能液２８は攪拌される。従って、収容タンク１５を移動するだけで機能液２８を攪拌させる為、簡便な構造で攪拌することができる。
【００６６】
（２）本実施形態によれば、機能液２８の攪拌が終了した後、攪拌制御部５８はヘッド駆動回路２２を駆動して回転テーブル１４を回転させる。そして、回転テーブル１４が収容タンク１５の第１方向１５ａを主走査方向１１ａと交差する方向に向ける。このとき、収容タンク１５の第１方向１５ａは主走査方向１１ａと異なる方向になる為、収容タンク１５が主走査方向１１ａに移動しても収容タンク１５内の機能液２８は移動し難くなる。収容タンク１５内で機能液２８が揺すられるとき機能液２８の圧力が局所的に変動する。その圧力変動が液滴吐出ヘッド１７に伝動するとき、ノズル１９から吐出される液滴３０の量が変動する。本実施形態では収容タンク１５が主走査方向１１ａに移動しても収容タンク１５内の機能液２８は揺すられ難い為、収容タンク１５内の圧力変動は小さい。従って、収容タンク１５内から液滴吐出ヘッド１７に伝播する圧力変動が小さい為、ノズル１９から吐出されえる液滴３０の体積を変動し難くすることができる。
【００６７】
（３）本実施形態によれば、攪拌判断部５７が機能液２８の攪拌後に経過した攪拌後経過時間６４を検出する。そして、攪拌後経過時間６４が経時判定値６５の時間以上の時間になるとき、攪拌判断部５７は機能液２８の攪拌を行う判断をする。機能液２８に含まれる内在物が沈降することがある。このとき、沈降する内在物の量は時間の経過と比例して増加する。そして、機能液２８を攪拌することにより内在物は機能液２８に分散する。本実施形態では経時判定値６５以上の時間が経過するときに、機能液２８を攪拌するので、沈降する内在物を所定の量以下にすることができる。その結果、機能液２８中に分散する内在物の濃度を所定の濃度より高い状態に維持することができる。
【００６８】
（４）本実施形態によれば、ステップＳ３の攪拌工程では大きな加速度を加えて収容タンク１５を移動する為、機能液２８に大きな加速度が加えることができる。その結果、機能液２８を攪拌し易くすることができる。
【００６９】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記実施形態では、収容タンク１５内の機能液２８を消費した後、収容タンク１５を交換可能にしていた。収容タンク１５とは別の外部収容タンクを設けて、外部収容タンクと収容タンク１５とをチューブにて接続しても良い。そして、外部収容タンクの内在物が沈降しないように攪拌しても良い。外部収容タンクの容積を大きくすることにより、タンクを交換する頻度を少なくすることができる。従って、生産性良く機能液２８を供給することができる。
【００７０】
（変形例２）
前記実施形態では、基板７に着弾した液滴３０は次の工程にて固化していた。着弾した後、すぐに液滴３０を硬化させても良い。機能液２８は材料に光重合開始剤を添加して紫外線硬化性の溶液にする。光重合開始剤はポリマーの架橋性基に作用して架橋反応を進行させる添加剤であり、例えば、光重合開始剤としてベンジルジメチルケタールを用いることができる。ヘッドユニット１３の隣に紫外線照射装置を配設する。そして、着弾後紫外線を照射して硬化させても良い。着弾した複数の液滴３０が混じりあうことを防止することができる。
【００７１】
（変形例３）
前記実施形態では、攪拌後経過時間６４が経時判定値６５以上の時間が経過したとき、ステップＳ３の攪拌工程に移行した。攪拌工程を行う判断は、この判定に限らない。収容タンク１５を交換したときや、液滴吐出装置１を起動したときに攪拌工程を行っても良い。収容タンク１５において機能液２８に内在物が沈降している可能性があるときに攪拌工程を行っても良い。機能液２８中に分散する内在物の濃度を所定の濃度より多い状態に維持することができる。
【００７２】
（変形例４）
前記実施形態では、キャビティ３１を加圧する加圧手段に、圧電素子３３を用いたが、他の方法でも良い。例えば、コイルと磁石とを用いて振動板３２を変形させて、加圧しても良い。他に、キャビティ３１内にヒーター配線を配置して、ヒーター配線を加熱することにより、機能液２８を気化させたり、機能液２８に含む気体を膨張させたりして加圧しても良い。他にも、静電気の引力及び斥力を用いて振動板３２を変形させて、加圧しても良い。前記実施形態と同様に機能液２８を吐出することができる。
【００７３】
（変形例５）
前記実施形態では、基板７に液滴３０を吐出した。液滴３０が吐出されるワークは基板７に限らない。ワークは立体形状でもよい。基板７に電子素子を実装した電子基板でもよい。他にも金属、樹脂等のシートでも良い。各種のワークに所定のパターンを描画することができる。
【００７４】
（変形例６）
前記実施形態では、ステージ４を用いて基板７を副走査方向４ａに移動した。基板７の代わりにシート状のワークをもちいるときには、ステージ４の代わりにプラテンとローラーとを用いてシートを副走査方向４ａに移動しても良い。長尺のシートに長いパターンを描画することができる。
【００７５】
（変形例７）
前記実施形態では、キャリッジ１１を駆動して液滴吐出ヘッド１７を主走査方向１１ａに移動し、ステージ４を駆動して基板７を副走査方向４ａに移動した。これに限らず、キャリッジ１１が液滴吐出ヘッド１７を主走査方向１１ａ及び副走査方向４ａに移動させる構造にしても良い。そして、基板７をベルトコンベア等の移動装置に配置した状態においてノズル１９から液滴３０を基板７に吐出しても良い。基板７の給材及び除材をし易くできる。
【００７６】
（変形例８）
前記実施形態では、ステップＳ４の吐出工程において収容タンク１５の第１方向１５ａを主走査方向１１ａと直交する方向に向けた状態にてノズル１９から液滴３０を基板７に吐出した。吐出時は第１方向１５ａを主走査方向１１ａと直交する方向に向けた状態に限らなくとも良い。第１方向１５ａを主走査方向１１ａと直交以外の方向で交差する方向に向けた状態にてノズル１９から液滴３０を基板７に吐出してもよい。この場合にも第２方向１５ｂが主走査方向１１ａの向きとなるので、収容タンク１５内では機能液２８の圧力変動を小さくすることができる。
【００７７】
（変形例９）
前記実施形態では、ステップＳ３の攪拌工程においてキャリッジ１１は案内レール１０に沿って往復運動をした。このとき、キャリッジ１１が１方向に移動する間に移動と停止とを複数回繰り返しても良い。収容タンク１５内の機能液２８に加速度が加えられる頻度が高くなるので、機能液２８を攪拌し易くすることができる。
【符号の説明】
【００７８】
７…ワークとしての基板、１１…移動部としてのキャリッジ、１１ａ…主走査方向、１４…回転部としての回転テーブル、１５…液状体収容部としての収容タンク、１５ａ…第１方向、１７…吐出部としての液滴吐出ヘッド、１９…ノズル、２８…液状体としての機能液、３０…液滴、５７…攪拌判断部。
【図１】
2011062591.tif 000003
【図２】
2011062591.tif 000004
【図３】
2011062591.tif 000005
【図４】
2011062591.tif 000006
【図５】
2011062591.tif 000007
【図６】
2011062591.tif 000008
【図７】
2011062591.tif 000009