(57)【要約】【課題】吐出される液滴の量の変動を小さくできる描画方法を提供する。【解決手段】液滴吐出ヘッドから基板へ液滴を吐出して描画する描画方法にかかわる。液滴吐出ヘッドと基板とを相対移動させて基板へ液滴を吐出するステップＳ２の第１吐出工程及びステップＳ４の第２吐出工程の吐出工程と、液滴吐出ヘッドと基板との相対移動方向を反転させ、液滴吐出ヘッドを暖機駆動するステップＳ３の第１反転工程及びステップＳ６の第２反転工程の反転工程と、を有し、吐出工程と反転工程とを繰り返して描画する。繰り返し行われる各反転工程において液滴吐出ヘッドの温度を同じ目標温度に暖機駆動する。【選択図】図４
2011101829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドから基材へ液滴を吐出して描画する描画方法であって、
前記液滴吐出ヘッドと前記基材とを相対移動させて前記基材へ前記液滴を吐出する吐出工程と、
前記液滴吐出ヘッドと前記基材との相対移動方向を反転させ、前記液滴吐出ヘッドを暖機駆動する反転工程と、を有し、
前記吐出工程と前記反転工程とを繰り返して描画することを特徴とする描画方法。
【請求項２】
請求項１に記載の描画方法であって、
繰り返し行われる各前記反転工程において前記液滴吐出ヘッドの温度を同じ目標温度に暖機駆動することを特徴とする描画方法。
【請求項３】
請求項２に記載の描画方法であって、
１つの前記反転工程を挟んで行われる前記吐出工程を第１吐出工程と第２吐出工程とするとき、前記第１吐出工程で前記基材に吐出する前記液滴の吐出量の総和と、前記第２吐出工程で前記基材に吐出する前記液滴の吐出量の総和とは同じ量であることを特徴とする描画方法。
【請求項４】
請求項３に記載の描画方法であって、
前記第１吐出工程にかかる時間と、前記第２吐出工程にかかる時間とは同じ長さの時間であることを特徴とする描画方法。
【請求項５】
基材に向けて液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドと前記基材とを相対移動させる移動部と、
前記液滴吐出ヘッドと前記基材とが相対移動する方向を変えるときに前記液滴吐出ヘッドの温度を所定の温度に暖機する温度調整部と、を備え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、描画方法及び液滴吐出装置にかかわり、特に、吐出量の精度を向上する方法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方法として、インクジェット式の液滴吐出装置を用いて吐出する方法が知られている。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ステージと、ステージの上方位置においてステージの移動方向と直交する方向に配置される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液滴を吐出していた。
【０００３】
ワークに対して、液滴にして吐出して塗布する機能液は、各種の材料が用いられている。機能液は、温度により粘度の変わる物が多く、粘度が変わることにより流体抵抗が変化する。流体抵抗が変わることにより、液滴吐出ヘッド内の流路を流れる機能液の流速が変化する。機能液の流速が変化することにより、１ドットあたりの吐出量が変動し、所望する量の機能液を塗布することが困難であった。
【０００４】
この課題を解決するために、特許文献１において、液滴吐出ヘッドの温度を制御する方法が開示されている。これによると、液滴吐出ヘッドはヒーターを備え、液滴吐出ヘッドを駆動する状況に応じてヒーターを加熱する条件を変更している。そして、液滴吐出ヘッドの温度が所定の範囲になるように制御していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２９７９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液滴の材料となる機能液を液滴吐出ヘッドに供給するとき、液状体により熱量が供給される。さらに、液滴吐出ヘッドを駆動する電力が供給され、電力の一部が熱に変換されることにより液滴吐出ヘッドが加熱される。一方、液滴吐出ヘッドからワークに液滴を吐出するとき、吐出する液滴により熱量が奪われる。さらに、ワークをステージ上に載置するときワークとステージ間で熱が伝導されるので、ワークとステージとが略同じ温度になる。そして、液滴吐出ヘッドがステージと近い場所を移動するとき、ワークに熱を奪われる。以上のように液滴吐出ヘッドには熱量の出入りが生じる為、ワークに吐出するとき液滴吐出ヘッドの温度が変化する。
【０００７】
液滴吐出ヘッドの温度が変化することにより、吐出される液滴の量が変動する。そこで、描画中の液滴吐出ヘッドの温度変化を小さくして、吐出される液滴の量の変動を小さくできる描画方法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
［適用例１］
本適用例にかかる描画方法は、液滴吐出ヘッドから基材へ液滴を吐出して描画する描画方法であって、前記液滴吐出ヘッドと前記基材とを相対移動させて前記基材へ前記液滴を吐出する吐出工程と、前記液滴吐出ヘッドと前記基材との相対移動方向を反転させ、前記液滴吐出ヘッドを暖機駆動する反転工程と、を有し、前記吐出工程と前記反転工程とを繰り返して描画することを特徴とする。
【００１０】
この描画方法によれば、吐出工程と反転工程とを有している。吐出工程では液滴吐出ヘッドから液滴を吐出する。液滴を吐出するとき液滴吐出ヘッドに加えられる熱量と奪われる熱量とにより液滴吐出ヘッドの温度が変化する。液滴吐出ヘッドに加えられる熱量より奪われる熱量が大きいときには液滴吐出ヘッドの温度が低下する。ヘッド温度が低下するとき液滴吐出ヘッドが吐出する液滴の粘度が高くなり、吐出される液滴の量が減少する。
【００１１】
本適用例では反転工程にて液滴吐出ヘッドを暖機駆動する。従って、吐出工程にて液滴吐出ヘッドの温度が低下しても反転工程にて液滴吐出ヘッドの温度を上昇させるので、液滴吐出ヘッドの温度が低下する範囲を狭くすることができる。従って、液滴吐出ヘッドが吐出する液滴の粘度が変動する範囲が狭くなる為、吐出される液滴の量の変動を小さくすることができる。
【００１２】
［適用例２］
上記適用例にかかる描画方法において、繰り返し行われる各前記反転工程において前記液滴吐出ヘッドの温度を同じ目標温度に暖機駆動することを特徴とする。
【００１３】
この描画方法によれば、反転工程にて液滴吐出ヘッドの温度が同じ目標温度に調整される。従って、吐出工程では液滴吐出ヘッドの温度が同じ目標温度の状態で吐出を開始することができる。その結果、精度良い吐出量の液滴を吐出することができる。
【００１４】
［適用例３］
上記適用例にかかる描画方法において、１つの前記反転工程を挟んで行われる前記吐出工程を第１吐出工程と第２吐出工程とするとき、前記第１吐出工程で前記基材に吐出する前記液滴の吐出量の総和と、前記第２吐出工程で前記基材に吐出する前記液滴の吐出量の総和とは同じ量であることを特徴とする。
【００１５】
この描画方法によれば、第１吐出工程と第２吐出工程では同じ量の液滴が吐出される。第１吐出工程と第２吐出工程とは相対移動する方向が逆方向であり近い場所に吐出することができる。従って、第１吐出工程と第２吐出工程との吐出場所を調整することにより、吐出数を調整することができる。このとき、第１吐出工程と第２吐出工程とで異なる量の吐出量にする場合に比べて同じ量の吐出量にする方が各工程での吐出する吐出量の変動を小さくできる。液滴吐出ヘッドから吐出される液滴の吐出量の変動と液滴吐出ヘッドの温度の変動とは相関がある。従って、液滴吐出ヘッドの温度の変動を小さくできる為、吐出する液滴の量の変動を小さくすることができる。
【００１６】
［適用例４］
上記適用例にかかる描画方法において、前記第１吐出工程にかかる時間と、前記第２吐出工程にかかる時間とは同じ長さの時間であることを特徴とする。
【００１７】
この描画方法によれば、第１吐出工程で液滴吐出ヘッドと基材との間で熱量が移動する時間と第２吐出工程で液滴吐出ヘッドと基材との間で熱量が移動する時間とが同じ長さとなる。液滴吐出ヘッドと基材との間で熱量が移動する時間が長い程、移動する熱量が多くなる。従って、第１吐出工程と第２吐出工程とにおける液滴吐出ヘッドと基材と間の熱量移動量が略同じ量となる。その結果、第１吐出工程と第２吐出工程とにおける液滴吐出ヘッドの温度変化量が略同じとなる為、反転工程にて暖機するときに液滴吐出ヘッドの温度を制御し易くすることができる。
【００１８】
［適用例５］
本適用例にかかる液滴吐出装置は、基材に向けて液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置であって、前記液滴吐出ヘッドと前記基材とを相対移動させる移動部と、前記液滴吐出ヘッドと前記基材とが相対移動する方向を変えるときに前記液滴吐出ヘッドの温度を所定の温度に暖機する温度調整部と、を備えることを特徴とする。
【００１９】
この液滴吐出装置によれば、移動部が液滴吐出ヘッドと基材とを相対移動させながら、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出する。液滴吐出ヘッドと基材とが相対移動する方向を移動部が変えるとき、温度調整部が液滴吐出ヘッドを暖機する。従って、液滴吐出ヘッドから液滴を吐出して液滴吐出ヘッドの温度が低下するときにも、移動方向を反転するときに温度調整部が液滴吐出ヘッドの温度を所定の温度に上昇させることができる。その結果、液滴吐出ヘッドが吐出する液滴の量の変動を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図。
【図２】（ａ）は、ヘッドユニットを示す模式平面図、（ｂ）は、ヘッドユニットの構造を示す模式側面図、（ｃ）は、液滴吐出ヘッドの構造を説明するための要部模式断面図。
【図３】液滴吐出装置の電気制御ブロック図。
【図４】基板に液滴を吐出して塗布する製造工程を示すフローチャート。
【図５】液滴吐出装置を使った描画方法を説明するための模式図。
【図６】液滴吐出装置を使った描画方法を説明するための模式図。
【図７】液滴吐出装置を使った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】
【００２１】
以下、本発明を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。
【００２２】
（実施形態）
本実施形態では、液滴吐出装置と、この液滴吐出装置を用いて液滴を吐出して描画する本発明の特徴的な描画方法の例について、図１〜図７に従って説明する。
【００２３】
（液滴吐出装置）
最初に、ワークに液滴を吐出して塗布する液滴吐出装置１について図１〜図３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な液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適している。
【００２４】
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により液滴が吐出される。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、水平面上で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。液滴を吐出するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とが相対移動する方向を主走査方向とする。そして、主走査方向と直交する方向を副走査方向とする。副走査方向は改行するときに液滴吐出ヘッドと被吐出物とを相対移動する方向である。本実施形態ではＹ方向を主走査方向とし、Ｘ方向を副走査方向とする。
【００２５】
基台２の上面２ａには、Ｙ方向に延在する一対の案内レール３ａ，３ｂが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移動部としてのステージ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、ネジ式直動機構を用いることができる。このネジ式直動機構は案内レール３ａ，３ｂに沿ってＹ方向に延びる駆動軸であるネジ軸と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えている。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図示しないＹ軸モーターに連結されている。所定のステップ数に相対する駆動信号をＹ軸モーターに入力するとＹ軸モーターが正転または逆転する。そして、ステージ４が同ステップ数に相当する分だけ、Ｙ方向に沿って所定の速度で往動または復動するようになっている。往動と復動を繰り返すことを走査移動と称す。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、主走査位置検出装置５はステージ４の位置を検出する。
【００２６】
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、操作者が載置面６に基材としての基板７を所定位置に位置決めして載置すると、基板チャック機構によってその基板７が固定される。
【００２７】
基台２のＸ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方向に延びる案内部材９が架設されている。その案内部材９の上側には吐出する機能液を供給可能に収容する収容タンク１０が設置されている。案内部材９の下側にはＸ方向に延びる案内レール１１がＸ方向全幅にわたり凸設されている。
【００２８】
案内レール１１に沿って移動可能に取り付けられるキャリッジ１２は略直方体形状に形成されている。そのキャリッジ１２は直動機構を備え、その直動機構は、例えば、ステージ４が備えるネジ式直動機構と同様の機構を用いることができる。そのネジ式直動機構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図示しないＸ軸モーターに連結されている。そして、駆動信号がＸ軸モーターに入力されると、Ｘ軸モーターが正転または逆転して、キャリッジ１２がＸ方向に沿って走査移動する。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の位置が計測される。キャリッジ１２の下側にはヘッドユニット１４が設置され、ヘッドユニット１４のステージ４側の面には図示しない液滴吐出ヘッドが凸設されている。
【００２９】
液滴吐出装置１は四隅に支柱１５を備え、支柱１５の図中上側には空気制御装置１６が設置されている。空気制御装置１６は、ファン、フィルター、冷暖房装置、湿度調整装置等を備えている。ファン（送風機）は、工場内の空気を取り込んでフィルターを通過させることにより、空気内の塵、埃を除去し、清浄化された空気を供給する。
【００３０】
冷暖房装置は、液滴吐出装置１の雰囲気温度を所定の温度範囲に保持するように、供給する空気の温度を制御する装置である。湿度調整装置は除湿または加湿した空気を供給することにより液滴吐出装置１の雰囲気湿度を所定の湿度範囲に維持する装置である。
【００３１】
４本の支柱１５の間にはシート１７が配置され、シート１７は空気の流れを遮断する。空気制御装置１６から供給される空気は空気制御装置１６から図中下側の床１８に向かって流動する。そして、シート１７に囲まれる空間内の塵や埃には重力と空気の流れが作用するので、塵や埃は床１８に向かって流動する。床１８には流動する空気の排出口が設定されている。従って、基板７に塵や埃が付着し難いようになっている。さらに、シート１７が空気の流れを制限することにより、シート１７に囲まれる空間内の温度及び湿度がシート１７の外から影響され難くなっている。そして、空気制御装置１６がシート１７に囲まれる空間内の温度及び湿度を所定の状態に維持している。
【００３２】
図２（ａ）は、ヘッドユニットを示す模式平面図である。図２（ａ）に示すように、ヘッドユニット１４には３個の液滴吐出ヘッド１９が配置され、液滴吐出ヘッド１９の表面にはノズルプレート２０が配置されている。ノズルプレート２０には複数のノズル２３が配列して形成されている。ノズル２３及びヘッドの数及び配置は吐出するパターンと基板７の大きさに合わせて設定すればよい。本実施形態においては、例えば、１個のノズルプレート２０にはノズル２３の配列が１列形成され、各列には１５個のノズル２３が配置されている。
【００３３】
図２（ｂ）は、ヘッドユニットの構造を示す模式側面図であり、図２（ａ）に示すヘッドユニット１４を−Ｙ方向から見た図である。図２（ｂ）に示すように、ヘッドユニット１４はベース板２４を備えている。ベース板２４の上側にはキャリッジ１２が配置されている。ベース板２４の下側には支持部２５を介して駆動回路基板２６が配置されている。そして、駆動回路基板２６の下面にはヘッド駆動回路２７が配置されている。さらに、ベース板２４には支持部２８を介してヘッド取付板２９が配置され、ヘッド取付板２９の下面には液滴吐出ヘッド１９が配置されている。ヘッド駆動回路２７と液滴吐出ヘッド１９とは図示しないケーブルにより接続され、ヘッド駆動回路２７から出力された駆動信号が液滴吐出ヘッド１９に入力される。
【００３４】
ベース板２４の下側には供給装置３０が配置され、収容タンク１０と供給装置３０との間及び供給装置３０と液滴吐出ヘッド１９との間は図示しないチューブにより接続されている。そして、収容タンク１０から供給される機能液が供給装置３０により液滴吐出ヘッド１９に供給される。
【００３５】
図２（ｃ）は、液滴吐出ヘッドの構造を説明するための要部模式断面図である。図２（ｃ）に示すように、液滴吐出ヘッド１９はノズルプレート２０を備え、ノズルプレート２０にはノズル２３が形成されている。ノズルプレート２０の上側であってノズル２３と相対する位置にはノズル２３と連通するキャビティ３１が形成されている。そして、液滴吐出ヘッド１９のキャビティ３１には収容タンク１０に貯留されている液状体としての機能液３２が供給される。
【００３６】
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３３が設置されている。振動板３３の上側でキャビティ３１と対向する場所には上下方向に伸縮して振動板３３を振動させる圧電素子３４が配設されている。圧電素子３４が上下方向に伸縮して振動板３３を加圧して振動し、振動板３３がキャビティ３１内の容積を拡大縮小してキャビティ３１を加圧する。それにより、キャビティ３１内の圧力が変動し、キャビティ３１内に供給された機能液３２はノズル２３を通って吐出される。
【００３７】
液滴吐出ヘッド１９が圧電素子３４を制御駆動するためのノズル駆動信号を受けると、圧電素子３４が伸張して、振動板３３がキャビティ３１内の容積を縮小する。その結果、液滴吐出ヘッド１９のノズル２３からは、縮小した容積分の機能液３２が液滴３５として吐出される。液滴吐出ヘッド１９内にはキャビティ３１及び圧電素子３４と並んで温度センサー３６が配置されている。そして、温度センサー３６は液滴吐出ヘッド１９の温度を検出する。温度センサー３６は、温度が検出可能な素子であれば良く、熱電対、白金測温抵抗体、水晶振動子、サーミスタ等を使用することができる。例えば、本実施形態ではサーミスタを採用している。
【００３８】
ノズル２３から液滴３５を吐出するとき液滴吐出ヘッド１９に加えられるエネルギーの一部が熱に変換される。そして、液滴吐出ヘッド１９は加熱されて、温度が上昇する。また、液滴３５の吐出と並行して機能液３２が供給される。供給される機能液３２により液滴吐出ヘッド１９へ熱量が入る。一方、液滴吐出ヘッド１９から吐出される液滴３５により液滴吐出ヘッド１９から熱量が奪われる。また、液滴吐出ヘッド１９の周囲を空気が流動し、この空気が液滴吐出ヘッド１９の熱量を奪う。他にも液滴吐出ヘッド１９からキャリッジ１２に熱が伝動することにより、液滴吐出ヘッド１９から熱量が奪われる。さらに、液滴吐出ヘッド１９の熱が空気を介して基板７やステージ４に伝導する。
【００３９】
図３は、液滴吐出装置の電気制御ブロック図である。図３に示すように、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３９を備えている。そして、制御装置３９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）４０と、各種情報を記憶するメモリー４１とを備えている。
【００４０】
主走査駆動装置４２、主走査位置検出装置５、副走査駆動装置４３、副走査位置検出装置１３は、入出力インターフェイス４４及びデータバス４５を介してＣＰＵ４０に接続されている。さらに、液滴吐出ヘッド１９を駆動するヘッド駆動回路２７、ヘッド温度検出装置４６、入力装置４７、表示装置４８も入出力インターフェイス４４及びデータバス４５を介してＣＰＵ４０に接続されている。
【００４１】
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の位置を検出し、主走査駆動装置４２がステージ４を駆動することにより、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の位置を検出し、副走査駆動装置４３がキャリッジ１２を駆動することにより、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となっている。
【００４２】
ヘッド温度検出装置４６は、液滴吐出ヘッド１９に内蔵して設置された温度センサー３６を駆動して液滴吐出ヘッド１９の温度を検出する。そして、ヘッド温度検出装置４６は検出した温度検出値をＣＰＵ４０に出力する。
【００４３】
入力装置４７は液滴３５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３５を吐出する座標を図示しない外部装置から受信して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参照して入力装置４７を用いて操作を行う。
【００４４】
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、ＤＶＤ−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４９を記憶する記憶領域が設定される。さらに、基板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５０を記憶するための記憶領域も設定される。
【００４５】
他にも、液滴吐出ヘッド１９から液滴３５を吐出するときに液滴吐出ヘッド１９を駆動する駆動波形データ等の吐出駆動データ５３を記憶するための記憶領域が設定される。さらに、液滴吐出ヘッド１９を暖機駆動するときに液滴吐出ヘッド１９を駆動する駆動波形データ等の暖機駆動データ５４を記憶するための記憶領域が設定される。
【００４６】
さらに、基板７を主走査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。
【００４７】
ＣＰＵ４０は、メモリー４１内に記憶されたプログラムソフト４９に従って基板７の所定位置に液滴３５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１９から液滴３５を吐出して描画するための制御を行う吐出演算部５５を有する。吐出演算部５５を詳しく分割すれば、吐出演算部５５は基板７を主走査方向へ所定の速度で走査移動させるための制御を行う主走査制御部５６を有する。他にも、吐出演算部５５は液滴吐出ヘッド１９を副走査方向へ所定の副走査量で移動させるための制御を行う副走査制御部５７を有する。さらに、吐出演算部５５は液滴吐出ヘッド１９内に複数あるノズルのうち、どのノズルを作動させて機能液を吐出するかを制御する吐出制御部５８等といった各種の機能演算部を有する。
【００４８】
他にも、暖機駆動する液滴吐出ヘッド１９の選択や暖機駆動時間の制御を行うことにより液滴吐出ヘッド１９の温度を調整する温度調整部５９を有する。温度調整部５９は温度センサー３６が検出する液滴吐出ヘッド１９の温度を参照して液滴吐出ヘッド１９を暖機駆動させることにより、液滴吐出ヘッド１９の温度を所定の温度に調整する。暖機駆動条件及び暖機駆動時間と液滴吐出ヘッド１９の温度との関係が明確になっている場合には、必ずしも、温度センサー３６の出力を参照しなくとも良い。所定の暖機駆動条件及び暖機駆動時間にて暖機駆動することにより、液滴吐出ヘッド１９の温度を所定の温度に調整しても良い。
【００４９】
（描画方法）
次に、上述した液滴吐出装置１を使って、液滴吐出ヘッド１９から基板７に吐出して描画する描画方法について図４〜図７にて説明する。図４は、基板に液滴を吐出して塗布する製造工程を示すフローチャートである。図５〜図７は、液滴吐出装置を使った描画方法を説明するための模式図である。
【００５０】
ステップＳ１は給材工程に相当し、基板を載置面に配置する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は第１吐出工程に相当する。この工程はステージを移動しながら基板上に液滴を吐出して描画する工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は第１反転工程に相当し、ステージの移動方向を変更する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は第２吐出工程に相当する。この工程はステージを移動しながら基板上に液滴を吐出して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は反転判断工程に相当する。まだ塗布していない場所があるときステップＳ６に移行する。予定した総ての場所に塗布したときステップＳ７に移行する。ステップＳ６は第２反転工程に相当し、ステージの移動方向を変更する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ７は除材工程に相当し、基板を載置面から移動する工程である。次にステップＳ８に移行する。ステップＳ８は終了判断工程に相当する。まだ塗布していない基板があるとき、ステップＳ１に移行する。予定した総ての基板に塗布したとき基板に液滴を吐出して塗布する製造工程を終了する。
【００５１】
次に、図５〜図７を用いて図４に示したステップと対応させて、液滴吐出ヘッド１９から吐出する吐出量の変動を少なくして基板７に塗布する製造方法を詳細に説明する。図５（ａ）及び図５（ｂ）は、ステップＳ１の給材工程に対応する図である。図５（ａ）は液滴吐出ヘッドの駆動波形を示すタイムチャートであり、液滴吐出ヘッド１９から液滴３５を吐出せずに圧電素子３４を振動させるときの一例である。非吐出駆動波形６２は圧電素子３４を駆動するときの一例である波形を３個分表示している。図の横軸は時間の経過を示し、時間は図中左から右へ推移する。縦軸は駆動電圧の変化を示し、図中上側が下側より高い電圧を示す。非吐出駆動波形６２は液滴吐出ヘッド１９から液滴３５を吐出しない程度に圧電素子３４を駆動するときの波形を示している。非吐出駆動波形６２は略台形の波形形状をしており、非吐出時の駆動電圧のピーク値である非吐出電圧６３は液滴３５を吐出せずに圧電素子３４を振動させる範囲に設定される。
【００５２】
非吐出電圧６３を所定の電圧に設定した非吐出駆動波形６２にて液滴吐出ヘッド１９を連続して駆動するとき、液滴吐出ヘッド１９の温度はある温度まで上昇して安定する。この安定した温度をヘッド平衡温度とする。ヘッド平衡温度は非吐出電圧６３と相関があり、非吐出電圧６３とヘッド平衡温度との関係は予め調査しておく。そして、所定の非吐出電圧６３にて液滴吐出ヘッド１９を続けて駆動することにより液滴吐出ヘッド１９の温度が描画時のヘッド温度になるように非吐出電圧６３を設定する。非吐出時のパルス幅である非吐出パルス幅６４と非吐出駆動波形６２の波形周期である非吐出波形周期６５は、所定の間隔に設定する。
【００５３】
図５（ｂ）に示すように、ステップＳ１において主走査制御部５６は液滴吐出ヘッド１９と対向しない場所にステージ４を移動させる。次に、操作者は基板７を移動し、載置面６上に基板７を載置する。基板７が大きい場合には図示しない移動専用ロボット等の装置を用いて基板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。
【００５４】
温度調整部５９は非吐出駆動波形６２にて液滴吐出ヘッド１９を暖機駆動する。そして、液滴吐出ヘッド１９の温度が所定の温度に暖機されている状態にてステップＳ２へ移行する。
【００５５】
図５（ｃ）及び図５（ｄ）は、ステップＳ２の第１吐出工程に対応する図である。図５（ｃ）は液滴吐出ヘッドの駆動波形を示すタイムチャートであり、液滴吐出ヘッド１９から液滴３５を連続吐出するときの一例である。吐出駆動波形６６はヘッド駆動回路２７が圧電素子３４を駆動する波形を３個分表示している。図の横軸は時間の経過を示し、時間は図中左から右へ推移する。縦軸は駆動電圧の変化を示し、図中上側が下側より高い電圧を示す。吐出駆動波形６６は略台形の波形形状をしており、吐出時の駆動電圧のピーク値である吐出電圧６７及び吐出パルス幅６８はそれぞれ所定の電圧及び時間に設定されている。そして、吐出駆動波形６６の周期である吐出波形周期６９も所定の時間間隔に形成されている。吐出電圧６７、吐出パルス幅６８及び吐出波形周期６９は圧電素子３４や振動板３３の動特性に合わせて設定する必要がある。従って、実際に液滴３５を吐出する予備試験を実施して最適な吐出条件を導くことが望ましい。吐出演算部５５は吐出電圧６７及び吐出パルス幅６８等の波形条件を変更することにより吐出量を変更することができる。そして、ヘッド駆動回路２７は吐出駆動波形６６の駆動波形を圧電素子３４に出力して液滴３５を吐出する。
【００５６】
非吐出駆動波形６２における非吐出波形周期６５は、例えば、吐出波形周期６９と同一の時間間隔を採用し、非吐出パルス幅６４は吐出パルス幅６８と同一の時間間隔を採用している。非吐出パルス幅６４及び非吐出波形周期６５は必ずしも吐出パルス幅６８及び吐出波形周期６９と同じでなくとも良い。操作者は非吐出駆動波形６２の非吐出電圧６３、非吐出パルス幅６４及び非吐出波形周期６５等の波形要素のうち制御しやすい要素を調整しても良い。
【００５７】
図５（ｄ）に示すように、ステップＳ２において、主走査制御部５６が主走査駆動装置４２を駆動することにより、主走査制御部５６はステージ４を移動させる。ステージ４の移動と並行して、吐出制御部５８がヘッド駆動回路２７を駆動して液滴吐出ヘッド１９に吐出駆動波形６６を出力させる。そして、ノズル２３が所定の場所に位置するとき、吐出制御部５８は液滴吐出ヘッド１９に液滴３５を吐出させる。尚、図を見やすくするために図中各液滴吐出ヘッド１９におけるノズル２３の数は省略して１つのみ表示してある。
【００５８】
図６（ａ）は、ステップＳ３の第１反転工程に対応する図である。図６（ａ）に示すように、主走査制御部５６が主走査駆動装置４２を駆動することにより、主走査制御部５６はステージ４の進行方向を反転させる。このとき、温度調整部５９は非吐出駆動波形６２にて液滴吐出ヘッド１９を暖機駆動させる。そして、液滴吐出ヘッド１９の温度は所定の温度に暖機されている状態にてステップＳ４へ移行する。
【００５９】
図６（ｂ）は、ステップＳ４の第２吐出工程に対応する図である。図６（ｂ）に示すように、ステップＳ４において、液滴吐出装置１はステップＳ２と同様の動作を行う。制御装置３９がステージ４を移動させて、ノズル２３が所定の場所に位置するとき、吐出制御部５８は液滴吐出ヘッド１９に液滴３５を吐出させる。
【００６０】
ステップＳ５の反転判断工程において、吐出演算部５５は基板７上に液滴３５を吐出した場所と吐出する予定の場所を比較する。そして、予定した総ての場所に液滴３５を吐出したかの判断を行う。予定した場所でまだ液滴３５を吐出していない場所があるときには、ステップＳ６に移行する。
【００６１】
図６（ｃ）は、ステップＳ６の第２反転工程に対応する図である。図６（ｃ）に示すように、ステップＳ６において、主走査制御部５６はステップＳ３と同様の動作を行い、ステージ４の進行方向を反転させる。このとき、温度調整部５９は非吐出駆動波形６２にて液滴吐出ヘッド１９を暖機駆動する。そして、液滴吐出ヘッド１９の温度は所定の温度に暖機されている状態にてステップＳ２へ移行する。
【００６２】
図６（ｄ）〜図７（ｃ）はステップＳ２〜ステップＳ６に対応する図であり、図６（ｄ）はステ−ジの移動速度の推移を示すタイムチャートである。図６（ｄ）において、図の横軸は時間の経過を示し、時間は図中左から右へ推移する。縦軸はステージ速度を示し、図中中央では速度が０である。そして、図中上側はＹ方向に移動する速度であり、下側は−Ｙ方向に移動する速度を示す。縦軸は中央から離れるほど高い速度を示す。速度推移線７２は、ステージ４が移動する推移の１例を示す。速度推移線７２が示すようにまずステージ速度は０となっている。そして、ステージ４はＹ方向に加速して第１区間７２ａでは等速移動する。次に、第２区間７２ｂにてステージ４は減速した後反転し、−Ｙ方向に加速して移動する。続いて、ステージ４は第３区間７２ｃにて等速移動する。次に、第４区間７２ｄにてステージ４は減速した後反転し、Ｙ方向に加速して移動する。
【００６３】
第１区間７２ａはステップＳ２の第１吐出工程に対応し、第２区間７２ｂはステップＳ３の第１反転工程に対応する。第３区間７２ｃはステップＳ４の第２吐出工程に対応し、第４区間７２ｄはステップＳ６の第２反転工程に対応する。
【００６４】
第１区間７２ａにおける時間と第３区間７２ｃにおける時間とは同じ長さの時間に設定されている。そして、第１区間７２ａにおいて液滴吐出ヘッド１９が基板７の近くを通過する時間の長さと第３区間７２ｃにおいて液滴吐出ヘッド１９が基板７の近くを通過する時間の長さとが同じになるように設定されている。従って、第１区間７２ａにおいて液滴吐出ヘッド１９が基板７から受ける熱量と第３区間７２ｃにおいて液滴吐出ヘッド１９が基板７から受ける熱量とが同じ熱量となっている。
【００６５】
図７（ａ）は液滴の累積吐出量の推移を示すタイムチャートである。図７（ａ）において、図の横軸は時間の経過を示し、時間は図中左から右へ推移する。縦軸は累積吐出量を示し、図中上側は下側より大きな吐出量となっている。累積吐出量推移線７３は、累積吐出量の推移の１例を示す。累積吐出量推移線７３が示すように、ステップＳ２の第１吐出工程に対応する第１区間７３ａではノズル２３から液滴３５が吐出されるので、累積吐出量推移線７３が上昇する。ステップＳ３の第１反転工程に対応する第２区間７３ｂではノズル２３から液滴３５が吐出されないので、累積吐出量推移線７３は上昇しない。ステップＳ４の第２吐出工程に対応する第３区間７３ｃではノズル２３から液滴３５が吐出されるので、累積吐出量推移線７３が上昇する。ステップＳ６の第２反転工程に対応する第４区間７３ｄではノズル２３から液滴３５が吐出されないので、累積吐出量推移線７３は上昇しない。第１区間７３ａ〜第４区間７３ｄを繰り返して液滴吐出装置１は基板７に描画する。
【００６６】
第１区間７３ａにおいて吐出された累積吐出量を第１累積吐出量７４ａとし、第３区間７３ｃにおいて吐出された累積吐出量を第２累積吐出量７４ｂとする。そして、吐出演算部５５は第１累積吐出量７４ａと第２累積吐出量７４ｂとが同じ量となるように吐出する。従って、吐出される液滴３５の量が液滴吐出ヘッド１９に及ぼす影響がステップＳ２の第１吐出工程とステップＳ４の第２吐出工程とで同じ程度になっている。
【００６７】
図７（ｂ）において、描画パターン７ａは基板７上に描画されるパターンの１例である。描画パターン７ａは、複数の矩形がマトリクス状に配置されたパターンになっている。そして、矩形の内側に液滴３５が吐出されることにより描画パターン７ａが形成される。この描画パターン７ａにおいて、吐出演算部５５はヘッドユニット１４が１往復する間に液滴３５を吐出する吐出回数を算出する。次に、吐出演算部５５は算出した吐出回数の半分を往路にて吐出し、残りを復路にて吐出するように液滴吐出ヘッド１９を駆動する。
【００６８】
図７（ｃ）は液滴吐出ヘッドの温度の推移を示すタイムチャートである。図７（ｃ）において、図の横軸は時間の経過を示し、時間は図中左から右へ推移する。縦軸は液滴吐出ヘッド１９の温度を示し、図中上側は下側より高い温度を示す。ヘッド温度推移線７５は、液滴吐出ヘッド１９の温度の推移の１例を示す。ヘッド温度推移線７５が示すように、ステップＳ１の給材工程に対応する第１区間７５ａでは液滴吐出ヘッド１９が暖機駆動されるので、ヘッド温度推移線７５は上昇する。このとき、ヘッド温度推移線７５が目標温度７６になるまで液滴吐出ヘッド１９が暖機させられる。次に、ステップＳ２の第１吐出工程に対応する第２区間７５ｂではノズル２３から液滴３５が基板７に吐出される。このときに液滴吐出ヘッド１９が放熱するのでヘッド温度推移線７５が下降する。
【００６９】
続いて、ステップＳ３の第１反転工程に対応する第３区間７５ｃでは液滴吐出ヘッド１９が温度調整部５９により暖機駆動させられるので、ヘッド温度推移線７５は上昇する。このとき、ヘッド温度推移線７５が目標温度７６になるまで液滴吐出ヘッド１９が暖機させられる。次に、ステップＳ４の第２吐出工程に対応する第４区間７５ｄではノズル２３から液滴３５が基板７に吐出される。このときに液滴吐出ヘッド１９が放熱するのでヘッド温度推移線７５が下降する。
【００７０】
続いて、ステップＳ６の第２反転工程に対応する第５区間７５ｅでは液滴吐出ヘッド１９が温度調整部５９により暖機駆動させられるので、ヘッド温度推移線７５は上昇する。このとき、ヘッド温度推移線７５が目標温度７６になるまで液滴吐出ヘッド１９が暖機させられる。引き続き、第２区間７５ｂ〜第５区間７５ｅが繰り返して行われる。第１区間７５ａ、第３区間７５ｃ、第５区間７５ｅにおいて、液滴吐出ヘッド１９の温度は目標温度７６まで暖機させられる。従って、第２区間７５ｂ及び第４区間７５ｄにて液滴吐出ヘッド１９の温度が低下するときにも、温度調整部５９が液滴吐出ヘッド１９を暖機駆動させて液滴吐出ヘッド１９の温度を上昇させるのでヘッド温度推移線７５の温度変化を小さくすることが可能になっている。
【００７１】
図７（ｄ）は、ステップＳ７の除材工程に対応する図である。図７（ｄ）に示すように、ステップＳ７において主走査制御部５６は液滴吐出ヘッド１９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作動を停止させることにより制御装置３９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。基板７の移動と並行して温度調整部５９は非吐出駆動波形６２にて液滴吐出ヘッド１９を暖機駆動させる。そして、液滴吐出ヘッド１９の温度は目標温度７６に向けて上昇される。ステップＳ８の終了判断工程において予定した総ての基板７に機能液３２を塗布したと判断するとき描画作業を終了する。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３５は次工程にて加熱、乾燥等の処理をすることにより固化及び硬化される。
【００７２】
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Ｓ２の第１吐出工程及びステップＳ４の第２吐出工程では液滴吐出ヘッド１９から基板７に液滴３５を吐出する。液滴３５を吐出するとき液滴吐出ヘッド１９に加えられる熱量と奪われる熱量とにより液滴吐出ヘッド１９の温度が変化する。液滴吐出ヘッド１９に加えられる熱量より奪われる熱量が大きいときには液滴吐出ヘッド１９の温度が低下する。液滴吐出ヘッド１９の温度が低下するとき液滴吐出ヘッド１９が吐出する液滴３５の粘度が高くなり、吐出される液滴３５の量が減少する。
【００７３】
本実施形態ではステップＳ３の第１反転工程及びステップＳ６の第２反転工程にて液滴吐出ヘッド１９を暖機駆動する。従って、ステップＳ２及びステップＳ４の吐出工程にて液滴吐出ヘッド１９の温度が低下してもステップＳ３及びステップＳ６の反転工程にて液滴吐出ヘッド１９の温度を上昇させるので、液滴吐出ヘッド１９の温度が低下する範囲を狭くすることができる。従って、液滴吐出ヘッド１９が吐出する液滴３５の粘度が変動する範囲が狭くなる為、吐出される液滴３５の量の変動を小さくすることができる。
【００７４】
（２）本実施形態によれば、ステップＳ３の第１反転工程及びステップＳ６の第２反転工程にて液滴吐出ヘッド１９の温度が同じ目標温度７６に調整される。従って、ステップＳ２及びステップＳ４の吐出工程では液滴吐出ヘッド１９の温度が同じ温度の状態で吐出を開始することができる。その結果、精度良い吐出量の液滴３５を吐出することができる。
【００７５】
（３）本実施形態によれば、ステップＳ２の第１吐出工程における第１累積吐出量７４ａとステップＳ４の第２吐出工程における第２累積吐出量７４ｂとは同じ量となっている。液滴吐出ヘッド１９から吐出される液滴３５の吐出量と液滴吐出ヘッド１９の温度とは相関がある。従って、ステップＳ２とステップＳ４との各累積吐出量を同じ量にすることにより、液滴吐出ヘッド１９の温度の変化を小さくしている。その結果、液滴吐出ヘッド１９の温度の変動を小さくできる為、吐出する液滴３５の量の変動を小さくすることができる。
【００７６】
（４）本実施形態によれば、ステップＳ２の第１吐出工程に対応する第１区間７２ａとステップＳ４の第２吐出工程に対応する第３区間７２ｃとの各時間が同じ長さに設定されている。そして、そして、第１吐出工程で液滴吐出ヘッド１９と基板７との間で熱量が移動する時間と第２吐出工程で液滴吐出ヘッド１９と基板７との間で熱量が移動する時間とが同じ長さとなる。従って、第１吐出工程と第２吐出工程とにおける液滴吐出ヘッド１９と基板７と間の熱量移動量が略同じ量となる。その結果、第１吐出工程と第２吐出工程とにおける液滴吐出ヘッド１９の温度変化量が略同じとなる為、反転工程にて暖機するときに液滴吐出ヘッドの温度を制御し易くすることができる。
【００７７】
（５）本実施形態によれば、ステージ４が液滴吐出ヘッド１９と基板７とを相対移動させながら、液滴吐出ヘッド１９から液滴３５が吐出される。ステージ４が液滴吐出ヘッド１９と基板７とが相対移動する方向を変えるとき、温度調整部５９が液滴吐出ヘッド１９を暖機させる。従って、液滴吐出ヘッド１９から液滴３５を吐出するときに液滴吐出ヘッド１９の温度が低下するときにも、温度調整部５９が液滴吐出ヘッド１９の温度を目標温度７６にすることができる。その結果、液滴吐出ヘッド１９が吐出する液滴３５の量の変動を小さくすることができる。
【００７８】
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、基板７に液滴３５を吐出して描画したが、基板７以外の物でもよい。例えば、円筒、球体、紡錘状の構造物、直方体、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。これらの描画に応用することができる。いずれの場合においても、精度の良い吐出量にて描画することができる。
【００７９】
（変形例２）
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３４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、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、機能液３２に含む気体を膨張して加圧しても良い。さらに、静電気の引力及び斥力を用いて振動板３３を変形させて、加圧しても良い。いずれの場合にも、前記実施形態と同様の方法を用いることにより吐出する量の変動を小さくすることができる。
【００８０】
（変形例３）
前記実施形態では、ステージ４が主走査移動を行い、キャリッジ１２が副走査移動をした。逆でも良い。つまり、ステージ４が副走査移動を行い、キャリッジ１２が主走査移動をしても良い。他にも、キャリッジ１２が液滴吐出ヘッド１９を主走査方向及び副走査方向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２３から液滴３５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。このとき、キャリッジ１２を反転するときに温度調整部５９が液滴吐出ヘッド１９を暖機駆動させても良い。この場合にも、前記実施形態と同様の方法を用いることにより吐出する量の変動を小さくすることができる。
【００８１】
（変形例４）
前記実施形態では、ステージ４を用いて基板７を主走査方向に移動した。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、主走査方向にキャリッジ１２を移動して、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。この場合にも、キャリッジ１２を反転するときに温度調整部５９が液滴吐出ヘッド１９を暖機駆動させて、前記実施形態と同様の方法を用いることにより吐出する量の変動を小さくすることができる。
【００８２】
（変形例５）
前記実施形態では、圧電素子３４を振動させることにより暖機駆動した。暖機駆動する方法はこれに限らない。液滴吐出ヘッド１９に発熱源を配置して暖機してもよい。そして、キャリッジ１２を反転するときに暖機駆動しても良い。この場合にも、前記実施形態と同様の方法を用いることにより吐出する量の変動を小さくすることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１…液滴吐出装置、４…移動部としてのステージ、７…基材としての基板、１９…液滴吐出ヘッド、３５…液滴、５９…温度調整部、７６…目標温度。
【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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