(57)【要約】【課題】吐出量の変動を小さくできる吐出方法を提供する。【解決手段】液滴吐出ヘッド２８から基板へ液滴４２を吐出する吐出方法にかかわる。１回の吐出で液滴吐出ヘッド２８から吐出する単位吐出量の目標値を設定する吐出量設定工程と、基板へ液滴４２を吐出する吐出工程と、吐出工程における液滴吐出ヘッド２８の温度である描画時ヘッド温度を推定するヘッド温度推定工程と、液滴吐出ヘッド２８の温度を描画時ヘッド温度にする暖機工程と、液滴吐出ヘッド２８の単位吐出量を目標値に調整する吐出量調整工程と、を有し、吐出量調整工程と吐出工程との前に暖機工程が行われる。【選択図】図６
2011092807.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する吐出方法であって、
１回の吐出で前記液滴吐出ヘッドから吐出する単位吐出量の目標値を設定する吐出量設定工程と、
前記基材へ前記液滴を吐出する吐出工程と、
前記単位吐出量の前記目標値を用いて前記吐出工程における前記液滴吐出ヘッドの温度である描画時ヘッド温度を推定するヘッド温度推定工程と、
前記液滴吐出ヘッドの温度を前記描画時ヘッド温度にする暖機工程と、を有し、
前記吐出工程の前に前記暖機工程が行われることを特徴とする吐出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の吐出方法であって、
前記液滴吐出ヘッドの前記単位吐出量を前記目標値に調整する吐出量調整工程、をさらに有し、前記吐出量調整工程の前に前記暖機工程が行われることを特徴とする吐出方法。
【請求項３】
請求項２に記載の吐出方法であって、
前記ヘッド温度推定工程では、前記単位吐出量と前記描画時ヘッド温度との関係を示す吐出量ヘッド温度相関データと前記単位吐出量の前記目標値とを用いて前記描画時ヘッド温度を推定することを特徴とする吐出方法。
【請求項４】
請求項２に記載の吐出方法であって、
前記ヘッド温度推定工程では、ヘッド特性及び前記液滴を構成する液状体の粘度と前記描画時ヘッド温度との関係を示す各ヘッド温度相関データの内少なくとも１つと前記単位吐出量の前記目標値とを用いて前記描画時ヘッド温度を推定することを特徴とする吐出方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の吐出方法であって、
前記ヘッド温度推定工程では、前記吐出工程において前記基材へ前記液滴を吐出する描画パターンを用いて前記描画時ヘッド温度を推定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、液滴の吐出方法にかかわり、特に、吐出量を精度良く吐出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。キャリッジはインクジェットヘッド（以下、液滴吐出ヘッドと称す）を配置し、液滴吐出ヘッドはワークに対して液滴を吐出して、塗布していた。
【０００３】
液滴吐出ヘッドが吐出する液滴の量を調整する方法が特許文献１に開示されている。それによると、液滴吐出ヘッドは圧電素子を備え、圧電素子を駆動することにより機能液を液滴にしてノズルから吐出する。吐出される液滴の量は電子天秤を用いて測定する。次に、圧電素子に印加する電圧を調整することにより、吐出する液滴の量を調整していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３１９８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、さらに、製造ロット毎に粘度が異なる場合がある。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。そして、機能液の流速が変化するので１回の吐出で吐出される吐出量が変動した。そこで、吐出量の変動を小さくできる吐出方法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
［適用例１］
本適用例にかかる吐出方法は、液滴吐出ヘッドから基材へ液滴を吐出する吐出方法であって、１回の吐出で前記液滴吐出ヘッドから吐出する単位吐出量の目標値を設定する吐出量設定工程と、前記基材へ前記液滴を吐出する吐出工程と、前記単位吐出量の前記目標値を用いて前記吐出工程における前記液滴吐出ヘッドの温度である描画時ヘッド温度を推定するヘッド温度推定工程と、前記液滴吐出ヘッドの温度を前記描画時ヘッド温度にする暖機工程と、を有し、前記吐出工程の前に前記暖機工程が行われることを特徴とする。
【０００８】
この吐出方法によれば、吐出量設定工程にて単位吐出量の目標値が設定される。そして、ヘッド温度推定工程において吐出工程における描画時ヘッド温度が推定される。このとき、描画時ヘッド温度は単位吐出量との相関があり、単位吐出量の目標値を用いて描画時ヘッド温度が推定される。従って、描画時ヘッド温度は精度良く推定される。次に、暖機工程において液滴吐出ヘッドの温度が描画時ヘッド温度に調整される。その後、吐出工程にて基材へ液滴が吐出される。精度良く推定された描画時ヘッド温度に暖機工程にて調整される為、吐出工程にて吐出を開始した後で時間の経過にともなうヘッド温度の変化を小さくすることができる。その結果、単位吐出量の変化を小さくできる為、基材に吐出される液滴の量の変動を小さくすることができる。
【０００９】
［適用例２］
上記適用例にかかる吐出方法において、前記液滴吐出ヘッドの前記単位吐出量を前記目標値に調整する吐出量調整工程、をさらに有し、前記吐出量調整工程の前に前記暖機工程が行われることを特徴とする。
【００１０】
この吐出方法によれば、暖機工程において液滴吐出ヘッドの温度が描画時ヘッド温度に調整される。その後、吐出量調整工程にて液滴吐出ヘッドの単位吐出量が調整される。従って、液滴吐出ヘッドの単位吐出量は描画時ヘッド温度における単位吐出量に調整される為、単位吐出量を精度良く調整することができる。
【００１１】
［適用例３］
上記適用例にかかる吐出方法において、前記ヘッド温度推定工程では、前記単位吐出量と前記描画時ヘッド温度との関係を示す吐出量ヘッド温度相関データと前記単位吐出量の前記目標値とを用いて前記描画時ヘッド温度を推定することを特徴とする。
【００１２】
この吐出方法によれば、吐出量ヘッド温度相関データと単位吐出量の目標値とを用いて描画時ヘッド温度を推定している。液滴吐出ヘッドを変更しないときには吐出量ヘッド温度相関データは変化し難いため、単位吐出量の目標値を変更するときには吐出量ヘッド温度相関データを用いて描画時ヘッド温度を推定することができる。そして、簡便に描画時ヘッド温度を推定することができる。
【００１３】
［適用例４］
上記適用例にかかる吐出方法において、前記ヘッド温度推定工程では、ヘッド特性及び前記液滴を構成する液状体の粘度と前記描画時ヘッド温度との関係を示す各ヘッド温度相関データの内少なくとも１つと前記単位吐出量の前記目標値とを用いて前記描画時ヘッド温度を推定することを特徴とする。
【００１４】
この吐出方法によれば、ヘッド特性、液状体の粘度及び単位吐出量の目標値を用いて描画時ヘッド温度を推定している。従って、液滴吐出ヘッドを交換するときや使用する液状体を粘度がことなる液状体に交換するときにも描画時ヘッド温度を推定することができる。
【００１５】
［適用例５］
上記適用例にかかる吐出方法において、前記ヘッド温度推定工程では、前記吐出工程において前記基材へ前記液滴を吐出する描画パターンを用いて前記描画時ヘッド温度を推定することを特徴とする。
【００１６】
この吐出方法によれば、描画パターンを用いて描画時ヘッド温度を推定している。描画パターンが異なるとき吐出回数が異なる。吐出回数が異なるとき液滴吐出ヘッド内で発熱する熱量と放熱する熱量が異なる。従って、吐出工程にて描画する描画パターンを用いて描画時ヘッド温度を推定することにより、さらに精度良く描画時ヘッド温度を推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態にかかわる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吐出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吐出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吐出方法を説明するための模式図。
【図８】第２の実施形態にかかわる描画時ヘッド温度の推定方法を説明するための模式図。
【図９】描画時ヘッド温度の推定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】
【００１８】
以下、本発明を具体化した実施例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。
【００１９】
（第１の実施形態）
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吐出方法の例について、図１〜図７に従って説明する。
【００２０】
（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。
【００２１】
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、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には、直方体形状に形成される基台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を相対移動する方向を主走査方向と称す。そして、主走査方向と直交する方向を副走査方向と称す。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。
【００２２】
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走査手段を構成するステージ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、ステージ４の位置が計測できるようになっている。
【００２３】
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。
【００２４】
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。一方、その案内部材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。
【００２５】
案内レール１１に沿って移動可能に配置されるキャリッジ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。
【００２６】
基台２の上側であって、ステージ４の−Ｙ方向には、保守装置１５が配置されている。保守装置１５は、保守ステージ１６と、保守ステージ１６の上に配置されているフラッシングユニット１７、キャッピングユニット１８、ワイピングユニット１９、重量測定装置２０等により構成されている。
【００２７】
保守ステージ１６は、案内レール３ａ，３ｂ上に位置し、ステージ４と同様の直動機構を備えている。主走査位置検出装置５を用いて位置を検出し、直動機構を用いて移動する。従って、保守ステージ１６は所望の場所に移動し、停止することが可能となっている。
【００２８】
フラッシングユニット１７は液滴吐出ヘッドから吐出される液滴を受ける装置である。液滴吐出ヘッドはフラッシングユニット１７に機能液を吐出することにより、流路を洗浄する。キャッピングユニット１８は液滴吐出ヘッドに蓋をする装置であり、さらに、液滴吐出ヘッドから機能液を吸引する機能を備えている。ワイピングユニット１９は、液滴吐出ヘッド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。重量測定装置２０は吐出する液滴の重量を測定する装置である。重量測定装置２０の−Ｙ方向には温度測定装置２３が配置され、温度測定装置２３は吐出時の液滴吐出ヘッドの温度を測定する。
【００２９】
保守ステージ１６が案内レール３ａ，３ｂに沿って移動して、キャリッジ１２が案内レール１１に沿って移動する。そして、液滴吐出ヘッドと対向する場所にフラッシングユニット１７、キャッピングユニット１８、ワイピングユニット１９、重量測定装置２０のいずれか１つの装置が配置される。その後、保守装置１５は液滴吐出ヘッドを保守する。
【００３０】
液滴吐出装置１は四隅に支柱２４を備え、支柱２４の図中上側には空気制御装置２５が設置されている。空気制御装置２５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、フィルターを通過することにより、空気内の塵、埃を除去し、清浄化された空気を供給する。
【００３１】
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。
【００３２】
４本の支柱２４の間にはシート２６が配置され、シート２６は空気の流れを遮断する。空気制御装置２５から供給される空気は空気制御装置２５から図中下側の床２７に向かって流れる。そして、シート２６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２７に向かって流動する。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２６が空気の流れを制限することにより、シート２６に囲まれる空間内の温度及び湿度がシート２６の外から影響され難くなっている。そして、空気制御装置２５がシート２６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。
【００３３】
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には第１ヘッド２８ａ〜第３ヘッド２８ｃの３個の液滴吐出ヘッド２８が配置され、液滴吐出ヘッド２８の表面にはノズルプレート２９が配置されている。ノズルプレート２９には複数のノズル３０が配列して形成されている。ノズル３０の数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２９にはノズル３０の配列が１列形成され、各列には１５個のノズル３０が配置されている。
【００３４】
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３１を備えている。ベース板３１の上側にはキャリッジ１２が配置されている。ベース板３１の下側には支持部３２を介して駆動回路基板３３が配置されている。そして、駆動回路基板３３の下側にはヘッド駆動回路３４が配置されている。さらに、ベース板３１には支持部３５を介してヘッド取付板３６が配置され、ヘッド取付板３６の下面には液滴吐出ヘッド２８が配置されている。ヘッド駆動回路３４と液滴吐出ヘッド２８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３４から出力された駆動信号が液滴吐出ヘッド２８に入力される。
【００３５】
ベース板３１の下側には供給装置３７が配置され、収容タンク１０と供給装置３７との間及び供給装置３７と液滴吐出ヘッド２８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３７により液滴吐出ヘッド２８に供給される。
【００３６】
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２８はノズルプレート２９を備え、ノズルプレート２９にはノズル３０が形成されている。ノズルプレート２９の上側であってノズル３０と相対する位置にはノズル３０と連通するキャビティ３８が形成されている。そして、液滴吐出ヘッド２８のキャビティ３８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３９が供給される。
【００３７】
キャビティ３８の上側には上下方向に振動してキャビティ３８内の容積を拡大縮小する振動板４０が設置されている。振動板４０の上側でキャビティ３８と対向する場所には上下方向に伸縮して振動板４０を振動させる圧電素子４１が配設されている。圧電素子４１が上下方向に伸縮して振動板４０を加圧して振動し、振動板４０がキャビティ３８内の容積を拡大縮小してキャビティ３８を加圧する。それにより、キャビティ３８内の圧力が変動し、キャビティ３８内に供給された機能液３９はノズル３０を通って吐出される。
【００３８】
液滴吐出ヘッド２８が圧電素子４１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４１が伸張して、振動板４０がキャビティ３８内の容積を縮小する。その結果、液滴吐出ヘッド２８のノズル３０からは、縮小した容積分の機能液３９が液滴４２として吐出される。
【００３９】
ノズル３０から液滴４２を吐出するとき液滴吐出ヘッド２８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２８は加熱されて、温度が上昇する。また、液滴４２の吐出と並行して機能液３９が供給される。供給される機能液３９により液滴吐出ヘッド２８へ熱量が入る。一方、液滴吐出ヘッド２８から離脱する液滴４２により液滴吐出ヘッド２８から熱量が奪われる。また、液滴吐出ヘッド２８が大気中に放熱することにより液滴吐出ヘッド２８の熱量が奪われる。他にも液滴吐出ヘッド２８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２８から熱量が奪われる。そして、液滴４２の吐出を継続して行うとき液滴吐出ヘッド２８の温度が平衡状態になる。
【００４０】
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４５を備えている。そして、制御装置４５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）４６と、各種情報を記憶するメモリー４７とを備えている。
【００４１】
主走査駆動装置４８、主走査位置検出装置５、副走査駆動装置４９、副走査位置検出装置１３、液滴吐出ヘッド２８を駆動するヘッド駆動回路３４は、入出力インターフェイス５０及びデータバス５１を介してＣＰＵ４６に接続されている。さらに、入力装置５２、表示装置５３、重量測定装置２０、温度測定装置２３、キャッピングユニット１８、ワイピングユニット１９も入出力インターフェイス５０及びデータバス５１を介してＣＰＵ４６に接続されている。同じく、保守装置１５において、保守ステージ１６を駆動する保守ステージ駆動装置５４及び、保守ステージ１６の位置を検出する保守ステージ位置検出装置５５も入出力インターフェイス５０及びデータバス５１を介してＣＰＵ４６に接続されている。
【００４２】
主走査駆動装置４８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４９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４８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の位置を認識し、副走査駆動装置４９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。
【００４３】
入力装置５２は液滴４２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４２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５３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５３に表示される情報を基に入力装置５２を用いて操作を行う。
【００４４】
重量測定装置２０は電子天秤及び受け皿を備え、液滴吐出ヘッド２８が吐出する液滴４２と液滴４２を受ける受け皿との重量を電子天秤が測定する。重量測定装置２０は、液滴４２が吐出される前後の受け皿の重量を測定した後、測定値をＣＰＵ４６に送信する。
【００４５】
保守ステージ駆動装置５４は保守ステージ１６を移動する装置である。そして、保守ステージ位置検出装置５５が保守ステージ１６の位置を検出した後、保守ステージ駆動装置５４が保守ステージ１６を移動することにより、所望の保守装置が液滴吐出ヘッド２８と対向する場所に配置される。
【００４６】
メモリー４７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５６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５７を記憶するための記憶領域も設定される。
【００４７】
他にも、液滴吐出ヘッド２８を暖機駆動するときに液滴吐出ヘッド２８を駆動する駆動回数データ等の暖機駆動データ５８が設定される。さらに、ノズル３０から吐出される液滴４２の重量を測定するときに圧電素子４１を駆動する測定用駆動データ５９を記憶するための記憶領域が設定される。
【００４８】
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ＣＰＵ４６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。
【００４９】
ＣＰＵ４６は、メモリー４７内に記憶されたプログラムソフト５６に従って基板７の所定位置に液滴４２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２８から液滴４２を吐出して描画するための制御を行う吐出演算部６２を有する。吐出演算部６２を詳しく分割すれば、吐出演算部６２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６３を有する。他にも、吐出演算部６２は液滴吐出ヘッド２８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６４を有する。さらに、吐出演算部６２は液滴吐出ヘッド２８内に複数あるノズル３０のうち、どのノズル３０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６５等といった各種の機能演算部を有する。
【００５０】
他に、吐出する液滴４２の重量測定をするための制御を行う重量測定制御部６６を有する。さらに、暖機駆動する液滴吐出ヘッド２８の選択や暖機駆動時間の制御を行う暖機制御部６７や液滴吐出ヘッド２８を保守するタイミングや保守装置１５の動作を制御する保守装置制御部６８を有する。
【００５１】
（吐出方法）
次に、上述した液滴吐出装置１を使って、液滴吐出ヘッド２８から基板７に吐出する吐出方法について図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吐出方法を説明するための模式図である。
【００５２】
ステップＳ１は、温度特性調査工程に相当する。圧電素子を１回の駆動したときに吐出する液滴の量を単位吐出量とするとき、液滴吐出ヘッドの温度と単位吐出量との関係を調査する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は、吐出量設定工程に相当し、描画パターンを参照して単位吐出量の目標値を設定する工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は、ヘッド温度推定工程に相当し、描画時のヘッド温度を推定する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は、暖機工程に相当し、ノズルから液滴が吐出しない程度に圧電素子を駆動することにより、液滴吐出ヘッドを暖機駆動する工程である。次にステップＳ５に移行する。ステップＳ５は吐出量調整工程に相当し、ノズルから吐出する単位吐出量を調整する工程である。次に、ステップＳ６及びステップＳ７に移行する。ステップＳ６とステップＳ７とは並行して行われる。ステップＳ６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Ｓ８に移行する。ステップＳ７は、暖機工程に相当し、ノズルから液滴が吐出しない程度に圧電素子を駆動することにより、液滴吐出ヘッドを暖機駆動する工程である。次にステップＳ８に移行する。ステップＳ８は、吐出工程に相当する。この工程は、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Ｓ９及びステップＳ１０に移行する。ステップＳ９とステップＳ１０とは並行して行われる。ステップＳ９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Ｓ１１に移行する。ステップＳ１０は、暖機工程に相当し、ノズルから液滴が吐出しない程度に圧電素子を駆動することにより、液滴吐出ヘッドを暖機駆動する工程である。次にステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１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Ｓ７に移行する。予定した総ての基板に機能液を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。
【００５３】
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、液滴吐出ヘッドから吐出する単位吐出量の統計的ばらつきを少なくして基板に塗布する製造方法を詳細に説明する。
図５〜図６（ａ）は、ステップＳ１の温度特性調査工程に対応する図であり、図５（ａ）は、液滴吐出ヘッドの温度を測定する方法を説明するための模式図である。図５（ａ）に示すように、温度測定装置２３を用いて、ノズル３０付近の温度であるヘッド温度を計測する。重量測定装置２０の横には、エリアセンサーを備えた赤外線カメラ７１が配置され、赤外線カメラ７１は、配列されているノズル３０を撮像可能となっている。赤外線カメラ７１には、温度分析装置７２が電気的に接続され、赤外線カメラ７１及び温度分析装置７２等により温度測定装置２３が構成されている。赤外線カメラ７１は、ノズルプレート２９が発光する赤外線を受光し、電気信号に変換して、温度分析装置７２に出力する。温度分析装置７２は、赤外線カメラ７１が受光する光エネルギーを温度に変換する。従って、ノズルプレート２９の各ノズル３０の周囲における温度をヘッド温度として計測可能となっている。
【００５４】
重量測定装置２０は、電子天秤７３を備え、電子天秤７３の上には受け皿７４が配置され、受け皿７４の中には、スポンジ状の受容体７５が格納されている。ノズル３０から吐出される液滴４２が受容体７５に着弾するとき、液滴４２は、受容体７５に吸収され、液滴４２の一部が受け皿７４の外へ飛び出さないようになっている。また、液滴４２が揮発性のある液体を含んでいるとき、液滴４２が、受容体７５に染み込むことにより、液滴４２が外気と接触し難くなり、揮発し難くなっている。
【００５５】
重量測定制御部６６はノズル３０から液滴４２を重量測定装置２０に向けて吐出させる。１つの吐出条件で吐出する吐出回数は、温度測定装置２３の測定精度を鑑みて設定するのが好ましく、本実施形態では、例えば、１００回を採用している。従って、１０個の吐出条件を調査するとき、ノズル３０から１０００回吐出することとなる。電子天秤は、液滴吐出ヘッド２８が液滴を吐出する前後で、受け皿の重量を測定する。重量測定装置２０は、吐出前後の受け皿における重量の差分を演算して、吐出する液滴の重量を測定する。そして、重量測定制御部６６は重量の差分を吐出回数で除算することにより、単位吐出量を算出する。
【００５６】
図５（ｂ）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２８から液滴４２を連続吐出するときの一例である。吐出駆動波形７６はヘッド駆動回路３４が、圧電素子４１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７６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７７及び吐出パルス幅７８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７６の周期である吐出波形周期７９も所定の時間間隔に形成されている。吐出電圧７７、吐出パルス幅７８及び吐出波形周期７９は圧電素子４１や振動板４０の動特性に合わせて設定する必要がある。従って、実際に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６２は吐出電圧７７及び吐出パルス幅７８を変更することにより単位吐出量を変更することができる。そして、ヘッド駆動回路３４は吐出駆動波形７６を保持して液滴４２を吐出する。
【００５７】
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、図５（ｂ）に示す吐出駆動波形７６の時間軸を長く表示した図である。吐出駆動波形８０は、ヘッド駆動回路３４が圧電素子４１を駆動する波形を多数表示している。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。そして、吐出駆動波形８０は液滴４２を吐出する吐出区間８０ａと液滴４２を吐出しない休止区間８０ｂとがある。休止区間８０ｂは描画パターンで吐出しない場所と対向する場所に液滴吐出ヘッド２８が位置する状態である。さらに、改行時にステージ４の移動方向を変更する状態も休止区間８０ｂに該当する。このように、ステップＳ１ではステップＳ８の吐出工程で吐出する描画パターンに対応する吐出駆動波形８０を用いて液滴吐出ヘッド２８を駆動する。
【００５８】
図５（ｄ）は液滴吐出ヘッドの温度の推移を示すグラフである。図５（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、ヘッド温度の変化を示し、図中上側が下側より高い温度を示す。ヘッド温度推移線８１が示すように時間の経過に従ってヘッド温度の変化が小さくなる。ヘッド温度推移線８１はヘッド温度が上昇する例を示したが、ヘッド温度は下降する場合もある。いずれの場合にも時間が経過するとヘッド温度の変化が小さくなる。そして、変化のなくなった時のヘッド温度を描画時ヘッド温度８２とする。
【００５９】
図６（ａ）は単位吐出量と描画時ヘッド温度との相関関係を示すグラフである。図６（ａ）において図の横軸は単位吐出量を示し、図中右側は左側より吐出量が大きくなっている。縦軸は、描画時ヘッド温度８２の変化を示し、図中上側が下側より高い温度を示す。そして、第１相関線８３ａ〜第３相関線８３ｃはそれぞれ第１ヘッド２８ａ〜第３ヘッド２８ｃにおける吐出量ヘッド温度相関データとしての相関線８３の例を示している。相関線８３が示すように単位吐出量が大きい方が描画時ヘッド温度８２が大きくなっている。この特性は液滴吐出ヘッド２８の構成、液滴吐出ヘッド２８の周辺の温度、収容タンク１０内の機能液３９の温度等により変わるので、液滴吐出ヘッド２８毎に調査する必要がある。
【００６０】
ステップＳ２の吐出量設定工程において操作者は単位吐出量の目標値８４を設定する。このとき、操作者は描画パターンに合わせて単位吐出量を設定する。描画パターンが微細なパターンのとき単位吐出量を小さくすることにより、液滴吐出装置１は細い線や細い点を描画することができる。描画パターンが微細でないときには単位吐出量を大きくすることにより、液滴吐出装置１は生産性良く描画パターンを描画することができる。
【００６１】
ステップＳ３のヘッド温度推定工程において暖機制御部６７は各液滴吐出ヘッド２８の描画時ヘッド温度８２を推定する。このとき、暖機制御部６７は相関線８３と単位吐出量の目標値８４とを用いて各液滴吐出ヘッド２８における描画時ヘッド温度８２を演算する。具体的には、相関線８３の式において単位吐出量に目標値８４を代入して描画時ヘッド温度８２を算出する。
【００６２】
図６（ｂ）及び図６（ｃ）はステップＳ４の暖機工程に対応する図である。図６（ｂ）には暖機駆動するときの一例である非吐出駆動波形８５が３個分表示されている。非吐出駆動波形８５は液滴吐出ヘッド２８から液滴４２を吐出せずに駆動するときの波形を示している。非吐出駆動波形８５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８６は液滴４２を吐出しない範囲で圧電素子４１を振動させる。非吐出電圧８６と描画時ヘッド温度８２との関係は予め調査する。そして、所定の非吐出電圧８６にて液滴吐出ヘッド２８を続けて駆動することにより液滴吐出ヘッド２８の温度が描画時ヘッド温度８２になるように非吐出電圧８６を設定する。非吐出時のパルス幅である非吐出パルス幅８７は、吐出パルス幅７８と同じ値を採用している。そして、非吐出駆動波形８５の波形周期である非吐出波形周期８８は、圧電素子４１が振動する間隔に設定する。非吐出波形周期８８は、本実施形態では、例えば、吐出波形周期７９と同一の時間間隔を採用している。非吐出パルス幅８７及び非吐出波形周期８８は必ずしも吐出パルス幅７８及び吐出波形周期７９と同じでなくとも良い。非吐出電圧８６、非吐出パルス幅８７及び非吐出波形周期８８のうち制御しやすい要素を調整しても良い。
【００６３】
図６（ｃ）に示すように、副走査制御部６４はキャリッジ１２を移動させることにより、第１ヘッド２８ａを重量測定装置２０と対向する場所に移動する。そして、液滴吐出ヘッド２８を非吐出駆動波形８５にて駆動することにより、液滴吐出ヘッド２８の温度を描画時ヘッド温度８２に制御する。尚、キャリッジ１２を移動する間においても、液滴吐出ヘッド２８を非吐出駆動波形８５にて駆動しても良い。生産性良く液滴吐出ヘッド２８の温度を描画時ヘッド温度８２にすることができる。
【００６４】
図６（ｄ）はステップＳ５の吐出量調整工程に対応する図である。図６（ｄ）に示すように、ステップＳ５において、第１ヘッド２８ａから重量測定装置２０に液滴４２を吐出して重量測定制御部６６が単位吐出量を検出する。例えば、重量測定制御部６６が液滴４２を１００回吐出させた後、吐出された液滴４２の重量を測定する。その後、測定値を１００回にて除算することにより単位吐出量を算出する。そして、単位吐出量の検出と吐出電圧７７の調整とを繰り返すことにより、重量測定制御部６６は第１ヘッド２８ａの単位吐出量を目標値８４の吐出量に調整する。重量測定制御部６６が第１ヘッド２８ａの単位吐出量を調整する間にも暖機制御部６７は非吐出駆動波形８５にて第２ヘッド２８ｂ及び第３ヘッド２８ｃを暖機駆動する。続いて、重量測定制御部６６は第２ヘッド２８ｂ及び第３ヘッド２８ｃについても同様に単位吐出量を目標値８４の吐出量に調整する。
【００６５】
図７（ａ）はステップＳ６の給材工程及びステップＳ７の暖機工程に対応する図である。図７（ａ）に示すように、ステップＳ６において主走査制御部６３は液滴吐出ヘッド２８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。
【００６６】
ステップＳ６と並行してステップＳ７が行われる。暖機制御部６７は非吐出駆動波形８５にて液滴吐出ヘッド２８を駆動する。そして、液滴吐出ヘッド２８の温度は描画時ヘッド温度８２に維持される。
【００６７】
図７（ｂ）はステップＳ８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Ｓ８において、主走査制御部６３が主走査駆動装置４８を駆動してステージ４を主走査方向に走査移動させる。そして、ノズル３０が所定の場所に位置するとき、吐出制御部６５がヘッド駆動回路３４を駆動してノズル３０から液滴４２を吐出させる。続いて、液滴吐出装置１は副走査移動と主走査移動とを繰り返して予定した総ての場所に液滴４２を吐出する。
【００６８】
図７（ｃ）は、ステップＳ９の除材工程に及びステップＳ１０の暖機工程に対応する図である。図７（ｃ）に示すように、ステップＳ９において、主走査制御部６３は液滴吐出ヘッド２８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４５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。ステップＳ９と並行してステップＳ１０が行われる。暖機制御部６７は非吐出駆動波形８５にて液滴吐出ヘッド２８を駆動する。そして、液滴吐出ヘッド２８の温度は描画時ヘッド温度８２に維持される。ステップＳ１１の終了判断工程にて作業を継続するか終了するかを判断する。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４２は次の工程にて加熱、乾燥等の処理をすることにより固化及び硬化される。
【００６９】
（比較例）
図７（ｄ）は、暖機工程が行われないときのヘッド温度の推移を説明するためのグラフである。図７（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。縦軸はヘッド温度の変化を示し図中上側が下側より高い温度を示す。ヘッド温度推移線８９はヘッド温度が描画時ヘッド温度８２より低い状態から吐出を開始して、描画時ヘッド温度８２に接近する様子を示している。尚、液滴吐出ヘッド２８が液滴４２を吐出する毎に液滴吐出ヘッド２８温度が上昇する例を示す。このとき、液滴吐出ヘッド２８が液滴４２を吐出するときにはヘッド温度が上昇する。そして、ステップＳ６の給材工程及びステップＳ９の除材工程では液滴吐出ヘッド２８が液滴４２を吐出せずに待機するのでヘッド温度が下降する。従って、ヘッド温度推移線８９は三角波状に変動しながら描画時ヘッド温度８２に接近する。このとき、ヘッド温度と単位吐出量とは比例するので、ヘッド温度の変動に伴い吐出量も変動する。
【００７０】
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の吐出量設定工程にて単位吐出量が設定される。そして、ステップＳ３のヘッド温度推定工程において吐出工程における描画時ヘッド温度８２が推定される。次に、ステップＳ７及びステップＳ１０の暖機工程において液滴吐出ヘッド２８の温度が描画時ヘッド温度８２に調整される。その後、ステップＳ５の吐出量調整工程にて液滴吐出ヘッド２８の単位吐出量が調整される。従って、単位吐出量は描画時ヘッド温度８２における単位吐出量に調整される為、単位吐出量が精度良く調整される。
【００７１】
（２）本実施形態によれば、ステップＳ７及びステップＳ１０の暖機工程において液滴吐出ヘッド２８の温度が描画時ヘッド温度８２に調整される。その後、ステップＳ８の吐出工程にて基板７へ液滴４２が吐出される。従って、吐出工程にて開始した後で時間の経過にともなうヘッド温度の変化を小さくすることができる。その結果、単位吐出量の変化を小さくできる為、基板７に吐出される液滴４２の量の変動を小さくすることができる。
【００７２】
（３）本実施形態によれば、ステップＳ３のヘッド温度推定工程において、相関線８３と単位吐出量の目標値８４とを用いて描画時ヘッド温度８２を推定している。液滴吐出ヘッド２８を変更しないときには相関線８３は変化し難いため、単位吐出量の目標値を変更するときには相関線８３を用いて描画時ヘッド温度８２を推定することができる。そして、簡便に描画時ヘッド温度８２を推定することができる。
【００７３】
（４）本実施形態によれば、ステップＳ１の温度特性調査工程では描画パターンにおける吐出駆動波形８０を用いて相関線８３を作成している。そして、ステップＳ３のヘッド温度推定工程では単位吐出量の目標値８４を用いて描画時ヘッド温度８２を推定している。描画パターンが異なるとき吐出パターンが異なる。吐出パターンが異なるとき液滴吐出ヘッド２８内で発熱する熱量と放熱する熱量が異なる。従って、描画パターンを用いて描画時ヘッド温度８２を推定することにより、さらに精度良く描画時ヘッド温度８２を推定することができる。
【００７４】
（第２の実施形態）
次に、液滴吐出装置の一実施形態について図８及び図９の描画時ヘッド温度の推定方法を説明するための模式図を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、液滴吐出ヘッドを交換するときに描画時ヘッド温度を推定する点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【００７５】
すなわち、本実施形態では基準となる液滴吐出ヘッド２８を１つ設定してその液滴吐出ヘッド２８が単位吐出量の目標値８４の液滴４２を吐出するときの温度特性を調査する。図８（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。縦軸はヘッド温度の変化を示し、図中上側が下側より高い温度を示す。ヘッド温度推移線９２は、基準となる液滴吐出ヘッド２８における温度特性の例を示す。ヘッド温度推移線９２が示すように時間の経過に従ってヘッド温度の変化が小さくなる。ヘッド温度推移線９２はヘッド温度が上昇する例を示したが、ヘッド温度は下降する場合もある。いずれの場合にも時間が経過するとヘッド温度の変化が小さくなる。そして、変化のなくなった時のヘッド温度を描画時ヘッド基準温度９３とする。
【００７６】
次に、推定する対象の液滴吐出ヘッド２８の特性を調査する。図８（ｂ）は液滴吐出ヘッドの電気等価回路を示している。図８（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド２８内の回路を構成する配線及び圧電素子４１はゲート抵抗９４及びピエゾ容量９５の直列回路として表される。１つの液滴吐出ヘッド２８には複数の圧電素子４１が配置されているので、液滴吐出ヘッド２８は複数の直列回路から構成されている。複数のゲート抵抗９４の平均値をゲート平均抵抗値とし、複数のピエゾ容量９５の平均値をピエゾ平均容量値とする。基準となる液滴吐出ヘッド２８においてゲート平均抵抗値とピエゾ平均容量値を測定する。そして、基準となる液滴吐出ヘッド２８におけるゲート平均抵抗値を基準ゲート抵抗９４ａとしピエゾ平均容量値を基準ピエゾ容量９５ａとする。
【００７７】
ステップＳ１の温度特性調査工程では操作者がゲート平均抵抗値とヘッド温度との関係を調査する。図８（ｃ）はゲート平均抵抗値とヘッド温度との相関関係を示すグラフである。図８（ｃ）において、横軸はゲート平均抵抗値を示し図中右側の値は左側より高くなっている。縦軸は描画時ヘッド温度８２を示し、図中上側は下側より温度が高くなっている。ステップＳ１において、ゲート抵抗ヘッド温度相関線９６を算出する。ゲート抵抗ヘッド温度相関線９６はゲート平均抵抗値の変動と描画時ヘッド温度８２との相関関係を示す。図中ゲート抵抗ヘッド温度相関線９６は右上がりの線分となっているが、１例であり液滴吐出ヘッド２８の特性により変わる。ステップＳ３のヘッド温度推定工程では、描画時ヘッド温度８２を推定する対象の液滴吐出ヘッド２８のゲート平均抵抗値９４ｂを測定する。そして、基準ゲート抵抗９４ａとゲート平均抵抗値９４ｂとの差にゲート抵抗ヘッド温度相関線９６を適用する。ゲート平均抵抗値９４ｂにおける描画時ヘッド温度８２と描画時ヘッド基準温度９３との差である第１ヘッド温度影響量９３ａを算出する。第１ヘッド温度影響量９３ａはゲート平均抵抗値の差がヘッド温度に及ぼす影響を示している。
【００７８】
ピエゾ容量９５においても同様の方法を用いる。つまり、ステップＳ１の温度特性調査工程では、ピエゾ平均容量値とヘッド温度との関係を調査する。図８（ｄ）はピエゾ平均容量値とヘッド温度との相関関係を示すグラフである。図８（ｄ）において、横軸はピエゾ平均容量値を示し図中右側の値は左側より大きくなっている。縦軸は描画時ヘッド温度８２を示し、図中上側は下側より温度が高くなっている。ステップＳ１において、ピエゾ容量ヘッド温度相関線９７を算出する。ピエゾ容量ヘッド温度相関線９７はピエゾ平均容量値の変動とヘッド温度との相関関係を示す。図中ピエゾ容量ヘッド温度相関線９７は右上がりの線分となっているが、１例であり液滴吐出ヘッド２８の特性により変わる。ステップＳ３のヘッド温度推定工程では、描画時ヘッド温度８２を推定する対象の液滴吐出ヘッド２８におけるピエゾ平均容量値９５ｂを測定する。そして、基準ピエゾ容量９５ａとピエゾ平均容量値９５ｂとの差にピエゾ容量ヘッド温度相関線９７を適用する。ピエゾ平均容量値９５ｂにおける描画時ヘッド温度８２と描画時ヘッド基準温度９３との差である第２ヘッド温度影響量９３ｂを算出する。第２ヘッド温度影響量９３ｂはピエゾ平均容量値がヘッド温度に及ぼす影響を示している。
【００７９】
ノズル３０の穴径が変わるとき液滴４２の吐出状況が変わるので、ノズル３０の穴径も描画時ヘッド温度８２に影響を与える。そして、ノズル３０の穴径においても同様の方法を用いて描画時ヘッド温度８２に与える影響を算出できる。１つの液滴吐出ヘッド２８には複数のノズル３０が配置されている。複数のノズル３０の穴径の平均値をノズル穴径平均値とする。穴径は直径でも半径でもよい。本実施形態では、例えば、直径を採用している。基準となる液滴吐出ヘッド２８においてノズル穴径平均値を測定する。そして、基準となる液滴吐出ヘッド２８におけるノズル穴径平均値を基準穴径３０ａとする。
【００８０】
ステップＳ１の温度特性調査工程では、ノズル穴径平均値とヘッド温度との関係を調査する。図９（ａ）はノズル穴径平均値とヘッド温度との相関関係を示すグラフである。図９（ａ）において、横軸はノズル穴径平均値を示し図中右側の値は左側より小さくなっている。縦軸は描画時ヘッド温度８２を示し、図中上側は下側より温度が高くなっている。ステップＳ１において、ノズル穴径ヘッド温度相関線９８を算出する。図中ノズル穴径ヘッド温度相関線９８は右上がりの線分となっているが、１例であり液滴吐出ヘッド２８の特性により変わる。ステップＳ３のヘッド温度推定工程では、描画時ヘッド温度８２を推定する対象の液滴吐出ヘッド２８のノズル穴径平均値３０ｂを測定する。そして、基準穴径３０ａとノズル穴径平均値３０ｂとの差にノズル穴径ヘッド温度相関線９８を適用する。ノズル穴径平均値３０ｂにおける描画時ヘッド温度８２と描画時ヘッド基準温度９３との差である第３ヘッド温度影響量９３ｃを算出する。第３ヘッド温度影響量９３ｃはノズル穴径平均値がヘッド温度に及ぼす影響を示している。
【００８１】
機能液３９の粘度が変わるとき液滴４２の吐出状況が変わるので、機能液３９の粘度も描画時ヘッド温度８２に影響を与える。そして、機能液３９の粘度においても同様の方法を用いて描画時ヘッド温度８２に与える影響を算出できる。基準となる液滴吐出ヘッド２８の特性を調査したときにおける機能液３９の粘度を基準機能液粘度３９ａとする。
【００８２】
ステップＳ１の温度特性調査工程では、機能液粘度とヘッド温度との関係を調査する。図９（ｂ）は機能液粘度とヘッド温度との相関関係を示すグラフである。図９（ｂ）において、横軸は機能液粘度を示し図中右側の値は左側より高くなっている。縦軸は描画時ヘッド温度８２を示し、図中上側は下側より温度が高くなっている。ステップＳ１において、機能液粘度ヘッド温度相関線９９を算出する。図中機能液粘度ヘッド温度相関線９９は右上がりの線分となっているが、１例であり液滴吐出ヘッド２８の特性により変わる。ステップＳ３のヘッド温度推定工程では、描画時ヘッド温度８２を推定するときの機能液３９の粘度を測定し、機能液粘度３９ｂを検出する。そして、基準機能液粘度３９ａと機能液粘度３９ｂとの差に機能液粘度ヘッド温度相関線９９を適用する。機能液粘度３９ｂにおける描画時ヘッド温度８２と描画時ヘッド基準温度９３との差である第４ヘッド温度影響量９３ｄを算出する。第４ヘッド温度影響量９３ｄは機能液粘度がヘッド温度に及ぼす影響を示している。
【００８３】
ステップＳ３のヘッド温度推定工程において、暖機制御部６７は描画時ヘッド基準温度９３に第１ヘッド温度影響量９３ａ〜第４ヘッド温度影響量９３ｄを加減算することにより描画時ヘッド温度の推定値を算出する。このとき、暖機制御部６７は第１ヘッド温度影響量９３ａ〜第４ヘッド温度影響量９３ｄの中で、温度上昇させる要因を加算して温度下降させる要因を減算する。そして、ステップＳ４、ステップＳ７、ステップＳ１０の暖機工程では液滴吐出ヘッド２８の温度が算出した描画時ヘッド温度になるように暖機駆動を行う。
【００８４】
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、ヘッド特性、機能液３９の粘度及び単位吐出量の目標値を用いて描画時ヘッド温度を推定している。従って、液滴吐出ヘッド２８や機能液３９が交換されるときにも描画時ヘッド温度を推定することができる。
【００８５】
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）
前記第１の実施形態では、液滴吐出ヘッド２８の温度を測定する温度計に、赤外線カメラ７１を用いたが、他の温度計を用いても良い。液滴吐出ヘッド２８の温度を検出可能であれば良い。他に、例えば、熱電対、白金測温抵抗体、水晶振動子等を、サーミスタを温度センサーとして使用することができる。ノズル温度に対して感度の良いセンサーを用いることにより、精度良く温度を検出することができる。これらのセンサーを液滴吐出ヘッド２８の内部に内蔵させても良い。液滴吐出ヘッド２８内の機能液３９に近い温度を検出することができる。
【００８６】
（変形例２）
第１の実施形態において、ノズル３０から吐出する液滴４２の重量を測定して、吐出量を推定したが、吐出量の体積を測定して、吐出量を測定しても良い。例えば、断面積が一定の管に吐出する液滴４２を溜めて、管内における液体の長さを測定することにより体積を計測し、吐出量を推定しても良い。機能液３９の溶媒が揮発性の高い液体の場合には溶媒が揮発し難い状態で計測することができる。
【００８７】
（変形例３）
前記第１の実施形態では、基板７に液滴４２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。
【００８８】
（変形例４）
前記第１の実施形態では、キャビティ３８を加圧する加圧手段に、圧電素子４１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３８内にヒーター配線を配置して、機能液３９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４０を変形させて、加圧しても良い。いずれの場合にも、機能液３９を吐出しないとき、機能液３９を吐出しない程度に加圧手段を動作することにより、前記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８９】
（変形例５）
前記第１の実施形態では、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２８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３０から液滴４２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。
【００９０】
（変形例６）
前記第１の実施形態では、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、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。
【００９１】
（変形例７）
前記第１の実施形態では、圧電素子４１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２８に発熱源を配置して暖機してもよい。さらに、液滴吐出ヘッド２８内に温度センサーを配置して液滴吐出ヘッド２８の温度を制御しても良い。尚、変形例１〜変形例７の内容は前記第２の実施形態にも適用できる。
【００９２】
（変形例８）
前記第２の実施形態ではゲート抵抗９４、ピエゾ容量９５、ノズル３０の穴径、機能液３９の粘度を用いて描画時ヘッド温度８２を推定した。これら総ての特性を使わなくとも良い。これらの特性のうち少なくとも１つの特性の違いを用いて描画時ヘッド温度８２を推定しても良い。特に影響の大きな要素を用いて推定しても良い。簡便に描画時ヘッド温度８２を推定することができる。
【符号の説明】
【００９３】
７…基材としての基板、２８…液滴吐出ヘッド、４２…液滴、８２…描画時ヘッド温度、８３…吐出量ヘッド温度相関データとしての相関線、８４…目標値。
【図１】
2011092807.tif 000003
【図２】
2011092807.tif 000004
【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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