(57)【要約】【課題】吐出量を精度良く制御できる液滴吐出ヘッドの制御方法、描画方法及び液滴吐出装置を提供する。【解決手段】液滴吐出ヘッド１５のキャビティを加圧して、キャビティと連通するノズル３１から微小液滴３６を基板８に吐出して塗布する液滴吐出装置に係る。液滴吐出装置１は、液滴吐出ヘッド１５と基板８とを相対移動するキャリッジ１３とステージ４とを備える。液滴吐出ヘッド１５は、キャビティを加圧する圧電素子を備えている。圧電素子は、ノズル３１から微小液滴３６を吐出しないとき、ノズル３１から微小液滴３６が吐出しない程度に、キャビティを複数回連続して加圧して、キャビティ内の機能液を圧力変動させる。液滴吐出ヘッド１５に接する空気の流れ３７の風速に合わせて、圧電素子は、キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して加圧する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドのキャビティを加圧して、前記キャビティと連通するノズルから機能液をワークに吐出する液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドと前記ワークとを相対移動するテーブルとを備え、
前記液滴吐出ヘッドは、前記キャビティを加圧する加圧部を備え、
前記加圧部は、前記ノズルから前記機能液が吐出しないとき、前記ノズルから前記機能液が吐出しない程度に、前記キャビティを複数回連続して加圧して、前記機能液を圧力変動させ、
前記加圧部は、前記キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して加圧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、
液滴吐出装置が発熱する熱を移動して、除去する気体の流れを生成する送風部を備え、
前記ノズルから前記機能液が吐出しないとき、
風速の遅い場所に液滴吐出ヘッドが、位置するときに、前記加圧部が、前記キャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、
風速の早い場所に液滴吐出ヘッドが位置するとき、前記加圧部は、前記キャビティを加圧する圧力の周波数を高くして、キャビティを加圧することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項３】
請求２に記載の液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドを複数備え、
前記ノズルから前記機能液が吐出しないとき、
風速の遅い場所に位置する前記液滴吐出ヘッドの前記加圧部が、前記キャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、
風速の早い場所に位置する前記液滴吐出ヘッドの前記加圧部は、前記キャビティを加圧する圧力の周波数を高くして、キャビティを加圧することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドの温度を測定する測定部を備え、
前記ノズルから前記機能液を吐出しないとき、
前記液滴吐出ヘッドの温度が高いときに、前記加圧部が前記キャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、前記液滴吐出ヘッドの温度が低いときには、前記加圧部が前記キャビティを加圧する圧力の周波数を高くして、キャビティを加圧することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項５】
請求４に記載の液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドを複数備え、
前記ノズルから前記機能液が吐出しないとき、
温度の高い前記液滴吐出ヘッドの前記加圧部が、前記キャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、
温度の低い前記液滴吐出ヘッドの前記加圧部は、前記キャビティを加圧する圧力の周波数を高くして、キャビティを加圧することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の液滴吐出装置であって、
前記加圧部は、前記キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して加圧する換わりに、前記キャビティを加圧する圧力の振幅を、変更して加圧することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の液滴吐出装置であって、
前記加圧部は、前記キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して加圧する換わりに、前記キャビティを加圧する圧力における圧力変動のデューティー比を、変更して加圧することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項８】
液滴吐出ヘッドの加圧部を用いて、キャビティを加圧して、前記キャビティと連通するノズルから機能液をワークに吐出して描画する描画方法であって、
前記ノズルから前記機能液を前記ワークに吐出する描画工程と、
前記ノズルを洗浄する洗浄工程または、前記ノズルから吐出する前記機能液の吐出量を測定する吐出量測定工程または、前記ノズルから吐出しない待機工程などからなる保守工程とを有し、
前記加圧部は、前記ノズルから前記機能液が吐出しないとき、前記ノズルから前記機能液が吐出しない程度に、前記キャビティを複数回連続して加圧し、前記機能液を圧力変動させ、前記描画工程と前記保守工程とでは、異なる周波数で加圧することを特徴とする描画方法。
【請求項９】
複数の液滴吐出ヘッドの加圧部を用いて、キャビティを加圧して、前記キャビティと連通するノズルから機能液をワークに吐出して描画する描画方法であって、
前記加圧部は、前記ノズルから前記機能液が吐出しないとき、前記ノズルから前記機能液が吐出しない程度に、前記キャビティを複数回連続して加圧し、前記機能液を圧力変動させ、
風速の遅い場所に位置する前記液滴吐出ヘッドの前記加圧部が、前記キャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、
風速の早い場所に位置する前記液滴吐出ヘッドの前記加圧部は、前記キャビティを加圧する圧力の周波数を高くして、キャビティを加圧することを特徴とする描画方法。
【請求項１０】
液滴吐出ヘッドの加圧部を用いて、キャビティを加圧して、前記キャビティと連通するノズルから機能液をワークに吐出して描画する描画方法であって、
前記加圧部は、前記ノズルから前記機能液が吐出しないとき、前記ノズルから前記機能液が吐出しない程度に、前記キャビティを複数回連続して加圧し、前記機能液を圧力変動させ、
測定部を用いて、前記液滴吐出ヘッドの温度を測定し、
液滴吐出ヘッドの温度が高いときに、前記加圧部が前記キャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、液滴吐出ヘッドの温度が低いときには、前記加圧部が前記キャビティを加圧する圧力の周波数を高くして、キャビティを加圧することを特徴とする描画方法。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれか一項に記載の描画方法であって、
前記加圧部は、前記キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して加圧する換わりに、前記キャビティを加圧する圧力の振幅を、変更して加圧することを特徴とする描画方法。
【請求項１２】
請求項８〜１０のいずれか一項に記載の描画方法であって、
前記加圧部は、前記キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して加圧する換わりに、前記キャビティを加圧する圧力における圧力変動のデューティー比を、変更して加圧することを特徴とする描画方法。
【請求項１３】
液滴吐出ヘッドの加圧部を用いて、キャビティを加圧して、前記キャビティと連通するノズルから機能液をワークに吐出する液滴吐出ヘッドの制御方法であって、
前記加圧部は、加圧制御部の駆動信号を受けて、前記キャビティを加圧して、前記機能液を圧力変動させ、
前記液滴吐出ヘッドが、前記ノズルから前記機能液を吐出しないとき、
前記加圧部は、前記ノズルから前記機能液が吐出しない程度に、前記キャビティを複数回連続して加圧し、
前記加圧制御部は、前記キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して、前記加圧部を制御することを特徴とする液滴吐出ヘッドの制御方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の液滴吐出ヘッドの制御方法であって、
前記加圧制御部は、複数の前記液滴吐出ヘッドを同時に制御し、
前記加圧部が前記ノズルから前記機能液を吐出しないとき、
風速の遅い場所に位置する前記液滴吐出ヘッドの前記加圧部が、前記キャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、
風速の早い場所に位置する前記液滴吐出ヘッドの前記加圧部が、前記キャビティを加圧する圧力の周波数を高くする様に、
前記加圧制御部が前記加圧部を制御することを特徴とする液滴吐出ヘッドの制御方法。
【請求項１５】
請求項１３に記載の液滴吐出ヘッドの制御方法であって、
前記ノズルから前記機能液を吐出しないとき、
前記測定部を用いて、前記液滴吐出ヘッドの温度を測定し、
前記液滴吐出ヘッドの温度が高いときに、前記加圧部が前記キャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、
前記液滴吐出ヘッドの温度が低いときには、前記加圧部が前記キャビティを加圧する圧力の周波数を高くする様に、
前記加圧制御部が前記加圧部を制御することを特徴とする液滴吐出ヘッドの制御方法。
【請求項１６】
請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドの制御方法であって、
前記加圧部が、前記キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して加圧する換わりに、前記キャビティを加圧する圧力の振幅を、変更して加圧する様に、前記加圧制御部が前記加圧部を制御することを特徴とする液滴吐出ヘッドの制御方法。
【請求項１７】
請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッドの制御方法であって、
前記加圧部が、前記キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して加圧する換わりに、前記キャビティを加圧する圧力における圧力変動のデューティー比を、変更して加圧する様に、
前記加圧制御部が前記加圧部を制御することを特徴とする液滴吐出ヘッドの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドの制御方法、描画方法及び液滴吐出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、ワークに対して液滴を吐出して、塗布していた。
【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、１ドットあたりの吐出量を制御する方法が開示されている。これによれば、液滴吐出ヘッドのキャビティを加圧する圧電素子を駆動する駆動波形と、駆動電圧と、吐出する液体の温度を制御するものであった。また、液体の温度を制御するために、液滴吐出ヘッド、供給パイプ、タンクにヒータを設置していた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２６６７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液滴吐出ヘッドのキャビティを加圧するとき、圧電素子の動作に加えられるエネルギの一部は、熱に変換し、液滴吐出ヘッドの温度を上昇させる要因となっている。また、圧電素子が駆動されていないとき、圧電素子は発熱せず、液滴吐出ヘッドは放熱するため、温度が変動する要因となっている。液滴吐出ヘッド、供給パイプ、タンクにヒータを用いて加熱する方法は、装置を暖め、短い時間で液温を所定の温度にするのに有効であった。一方、液滴吐出ヘッドの動作による温度変動を、ヒータ加熱で一定の温度にする方法では、液温の変動に追従した制御をなし得ない場合があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、吐出量を精度良く制御できる液滴吐出ヘッドの制御方法、描画方法及び液滴吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドのキャビティを加圧して、キャビティと連通するノズルから機能液をワークに吐出する液滴吐出装置であって、液滴吐出ヘッドとワークとを相対移動するテーブルとを備え、液滴吐出ヘッドは、キャビティを加圧する加圧部を備え、加圧部は、ノズルから機能液が吐出しないとき、ノズルから機能液が吐出しない程度に、キャビティを複数回連続して加圧して、機能液を圧力変動させ、加圧部は、キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して加圧することを特徴とする。
【０００９】
この液滴吐出装置によれば、液滴吐出装置は、キャビティと、キャビティと連通するノズルとを有する液滴吐出ヘッドを備えている。また、液滴吐出ヘッドは、キャビティを加圧する加圧部を備え、キャビティを加圧してノズルから機能液を吐出する。そして、液滴吐出装置は、テーブルを備え、液滴吐出ヘッドとワークとを相対移動することにより、ワークの所望の場所に機能液を吐出して塗布する。また、加圧部は、ノズルから機能液が吐出しない程度に、キャビティを複数回連続して加圧し、機能液を圧力変動させる。
【００１０】
機能液は、温度が変わると粘性が変わる為、液滴吐出ヘッド内で、機能液に圧力が加わり、ノズル等の流路を通過するとき、流体抵抗が変化して、ノズルから吐出される機能液の吐出量が変化する。従って、温度変化が少ない状態にて吐出する方が、温度変化が大きい場合に比べて、吐出量を精度良く制御して、吐出することができる。
【００１１】
加圧部を動作しない場合には、液滴吐出ヘッドは、放熱して温度が下がる。一方、機能液を吐出しない程度に加圧部を動作する場合には、加圧部により加圧するときのエネルギの一部が熱に変換されて、液滴吐出ヘッドが発熱する。そして、発熱する液滴吐出ヘッドの温度は下がり難くなる。
【００１２】
加圧部は、ノズルから機能液を吐出しないとき、ノズルから機能液が吐出しない程度に、キャビティを複数回連続して加圧して、機能液を圧力変動させ、加圧部は、キャビティを加圧する圧力における、圧力変動の周波数を、変更して加圧する。
【００１３】
加圧部がキャビティを加圧するとき、圧力変動の周波数を、変更することにより、加圧部が吐出ヘッドに加えるエネルギを変更することが可能である。加圧部が吐出ヘッドに加えるエネルギの量が複数の段階で変更するとき、吐出ヘッドが放熱する熱量に相当するエネルギに近いエネルギを供給することにより、吐出ヘッドの温度を一定に保ち易くなる。
【００１４】
一方、ノズルから機能液が吐出しないとき、加圧部が液滴吐出ヘッドに加えるエネルギの量が１種類しかない場合には、予め決められた量のエネルギを液滴吐出ヘッドに供給することとなる。このとき、液滴吐出ヘッドが放出するエネルギ量は、液滴吐出ヘッドの周囲を流動する流体の温度及び流速により異なる為、液滴吐出ヘッドが放出するエネルギ量と、液滴吐出ヘッドに供給するエネルギ量とが異なることがある。その結果、液滴吐出ヘッドの温度は、液滴吐出ヘッドの周囲を流動する流体の状態により変動してしまう。
【００１５】
従って、液滴吐出ヘッドの温度に応じて、加圧部がキャビティに加えるエネルギの量を変更する方が、加圧部がキャビティに加えるエネルギの量が１種類しかない場合に比べて、液滴吐出ヘッドの温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【００１６】
本発明の液滴吐出装置は、液滴吐出装置が発熱する熱を移動して、除去する気体の流れを生成する送風部を備え、ノズルから機能液が吐出しないとき、風速の遅い場所に液滴吐出ヘッドが、位置するときに、加圧部が、キャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、風速の早い場所に液滴吐出ヘッドが位置するとき、加圧部は、キャビティを加圧する圧力の周波数を高くして、キャビティを加圧することを特徴とする。
【００１７】
ここで、風速とは、液滴吐出装置に存在する気体が流れるときの流体の流速を示す。
この液滴吐出装置によれば、液滴吐出装置は、送風部を備えており、液滴吐出装置の内部に流体が流れることにより、液滴吐出装置が発熱する熱を、液滴吐出装置から移動して、除去する。液滴吐出ヘッドが、風速の遅い場所に位置するときに比べて、液滴吐出ヘッドが、風速の早い場所に位置する場合の方が、液滴吐出ヘッドが発熱する熱が、液滴吐出ヘッドから早く除去され、早く冷却される。ここで、流体は、空気の他、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスの流体が含まれる。
【００１８】
同じ熱容量の液滴吐出ヘッドにおいて、液滴吐出ヘッドを一定の温度に保つ為には、遅く冷却される液滴吐出ヘッドに比べて、早く冷却される液滴吐出ヘッドに大きな熱量に相当するエネルギの供給が必要となる。
【００１９】
加圧部は、キャビティを加圧する圧力における、圧力変動の周波数を高くした方が、圧力変動の周波数を小さくする場合に比べて、大きなエネルギが供給できる。供給されるエネルギの一部が熱に変換されることから、加圧部は、キャビティを加圧する圧力における、圧力変動の周波数を高くした方が、液滴吐出ヘッドに大きな熱量の熱を供給することができる。
【００２０】
従って、風速の遅い場所に液滴吐出ヘッドが、位置するときに比べて、風速の早い場所に液滴吐出ヘッドが位置するとき、加圧部は、キャビティを加圧する圧力における、圧力変動の周波数を高くする方が、液滴吐出ヘッドの温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出装置は、上記に記載の液滴吐出装置であって、液滴吐出ヘッドを複数備え、ノズルから機能液が吐出しないとき、風速の遅い場所に位置する液滴吐出ヘッドの加圧部が、キャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、風速の早い場所に位置する液滴吐出ヘッドの加圧部は、キャビティを加圧する圧力の周波数を高くして、キャビティを加圧することを特徴とする。
【００２２】
この液滴吐出装置によれば、液滴吐出ヘッドを複数備えている。液滴吐出装置に流れる気体の風速は一様でなく、流れる気体の風速が早い場所と遅い場所がある。複数の液滴吐出ヘッドを移動するとき、流れる気体の風速が早い場所に位置する液滴吐出ヘッドと遅い場所に位置する液滴吐出ヘッドが存在する。流れる気体の風速が早い場所に位置する液滴吐出ヘッドは、遅い場所に位置する液滴吐出ヘッドに比べて、熱が移動して除去され易いことから、早く冷却される。
【００２３】
同じ熱容量の液滴吐出ヘッドにおいて、液滴吐出ヘッドを一定の温度に保つ為には、遅く冷却される液滴吐出ヘッドに比べて、早く冷却される液滴吐出ヘッドに大きな熱量に相当するエネルギの供給が必要となる。
【００２４】
従って、複数の液滴吐出ヘッドの中で、風速の遅い場所に位置する液滴吐出ヘッドに比べて、風速の早い場所に位置する液滴吐出ヘッドの加圧部は、キャビティを加圧する圧力における、圧力変動の周波数を高くする方が、複数の液滴吐出ヘッドの温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【００２５】
本発明の液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドの温度を測定する測定部を備え、ノズルから機能液を吐出しないとき、液滴吐出ヘッドの温度が高いときに、加圧部がキャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、液滴吐出ヘッドの温度が低いときには、加圧部がキャビティを加圧する圧力の周波数を高くして、キャビティを加圧することを特徴とする。
【００２６】
この液滴吐出装置によれば、液滴吐出装置は、測定部を備え、液滴吐出ヘッドの温度を測定する。そして、ノズルから機能液が吐出しないとき、キャビティを加圧する。液滴吐出ヘッドは、液滴吐出ヘッドの温度が相対的に高いときと、低いときがある。測定部が、液滴吐出ヘッドの温度を測定し、液滴吐出ヘッドの温度が高いときには、加圧部は、低い周波数でキャビティを加圧する。また、液滴吐出ヘッドの温度が低いときには、加圧部は、高い周波数でキャビティを加圧する。
【００２７】
加圧部は、低い周波数でキャビティを加圧するときに比べて、高い周波数でキャビティを加圧する方が、高いエネルギを液滴吐出ヘッドに供給できる。エネルギの一部が、熱に変換されることから、加圧部は、低い周波数でキャビティを加圧するときに比べて、高い周波数でキャビティを加圧する方が、液滴吐出ヘッドに大きな熱量を供給できる。
【００２８】
液滴吐出ヘッドの温度が低いときには、低い周波数でキャビティを加圧するときに比べて、高い周波数でキャビティを加圧する方が、短い時間で、液滴吐出ヘッドの温度を上昇することができる。一方、液滴吐出ヘッドの温度が高いときには、低い周波数でキャビティを加圧して、小さい熱量で加熱することにより、液滴吐出ヘッドの温度が上昇しすぎることを防止できる。従って、液滴吐出ヘッドの温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【００２９】
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出装置は、上記に記載の液滴吐出装置であって、液滴吐出ヘッドを複数備え、ノズルから機能液が吐出しないとき、温度の高い液滴吐出ヘッドの加圧部が、キャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、温度の低い液滴吐出ヘッドの加圧部は、キャビティを加圧する圧力の周波数を高くして、キャビティを加圧することを特徴とする。
【００３０】
この液滴吐出装置によれば、液滴吐出ヘッドを複数備えている。液滴吐出装置における液滴吐出ヘッドの温度は一様でなく、温度の低い液滴吐出ヘッドと温度の高い液滴吐出ヘッドがある。測定部が、個々の液滴吐出ヘッドの温度を測定し、温度の高い液滴吐出ヘッドにおいて、加圧部は、低い周波数でキャビティを加圧する。また、温度の低い液滴吐出ヘッドにおいて、加圧部は、高い周波数でキャビティを加圧する。
【００３１】
複数の液滴吐出ヘッドにおいて、液滴吐出ヘッドの温度が低いときには、低い周波数でキャビティを加圧するときに比べて、高い周波数でキャビティを加圧する方が、大きなエネルギを供給できることから、短い時間で、液滴吐出ヘッドの温度を上昇することができる。一方、液滴吐出ヘッドの温度が高いときには、低い周波数でキャビティを加圧して、小さい熱量で加熱することにより、液滴吐出ヘッドの温度が上昇しすぎることを防止できる。従って、複数の液滴吐出ヘッドの温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【００３２】
本発明の液滴吐出装置では、加圧部は、キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して加圧する換わりに、キャビティを加圧する圧力の振幅を、変更して加圧することを特徴とする。
【００３３】
この液滴吐出装置によれば、ノズルから機能液が吐出しないとき、加圧部は、圧力変動の圧力振幅を、変更して加圧する。加圧部が、キャビティを加圧するとき、大きく加圧するには、大きなエネルギを要し、小さく加圧するには、小さなエネルギを要する。従って、キャビティを加圧するときの圧力変動の圧力振幅と供給するエネルギには相関関係がある。また、液滴吐出ヘッドに供給するエネルギの一部が熱に変換されることから、加圧部が、圧力変動の圧力振幅を、変更して加圧することにより、液滴吐出ヘッドに供給する熱量を、液滴吐出ヘッドの温度に応じて供給することができる。
【００３４】
本発明の液滴吐出装置では、加圧部は、キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して加圧する換わりに、キャビティを加圧する圧力における圧力変動のデューティー比を、変更して加圧することを特徴とする。
【００３５】
ここで、圧力変動のデューティー比は、圧力変動の１波長内における、キャビティを加圧する時間の割合を示す。例えば、圧力変動のデューティー比が０．１のとき、１波長において、１波長の１割に相当する時間の間、キャビティを加圧することとなる。
【００３６】
この液滴吐出装置によれば、ノズルから機能液を吐出しないとき、加圧部は、圧力変動のデューティー比を、複数の段階で変更して加圧する。加圧部が、キャビティを加圧するとき、長い時間の間、加圧するには、大きなエネルギを要し、短い時間の間、加圧するには、小さなエネルギを要する。従って、キャビティを加圧するときの圧力変動のデューティー比と供給するエネルギには相関関係がある。また、液滴吐出ヘッドに供給するエネルギの一部が熱に変換されることから、加圧部が、圧力変動のデューティー比を、複数の段階で変更して加圧することにより、液滴吐出ヘッドに供給する熱量を、液滴吐出ヘッドの温度に応じて、供給することができる。
【００３７】
上記課題を解決するために、本発明の描画方法は、液滴吐出ヘッドの加圧部を用いて、キャビティを加圧して、キャビティと連通するノズルから機能液をワークに吐出して描画する描画方法であって、ノズルから機能液をワークに吐出する描画工程と、ノズルを洗浄する洗浄工程または、ノズルから吐出する機能液の吐出量を測定する吐出量測定工程または、ノズルから吐出しない待機工程などからなる保守工程とを有し、加圧部は、ノズルから機能液が吐出しないとき、ノズルから機能液が吐出しない程度に、キャビティを複数回連続して加圧し、機能液を圧力変動させ、描画工程と保守工程とでは、異なる周波数で加圧することを特徴とする。
【００３８】
この描画方法によれば、描画方法は、キャビティと、キャビティと連通するノズルとを備えている液滴吐出ヘッドを用いる。また、液滴吐出ヘッドは、キャビティを加圧する加圧部を備え、キャビティを加圧してノズルから機能液を吐出する。また、この描画方法は、描画工程と保守工程とを有している。
【００３９】
描画工程において、機能液をワークに吐出して描画する。保守工程は、洗浄工程、吐出量測定工程、待機工程などからなっている。洗浄工程では、フラッシングユニットに機能液を吐出して液滴吐出ヘッド内の機能液を入れ替えている。さらに、液滴吐出ヘッド内の流路に固形物が存在するとき、液滴吐出ヘッドは、機能液と一緒に固形物を吐出することにより、流路を洗浄する。さらに、ノズルが形成されている板状のノズルプレートを拭取って、清浄する。吐出量測定工程では、ノズルから吐出する機能液の吐出量を測定する。待機工程では、機能液を吐出せずに、待機する。
【００４０】
機能液は、液の温度が変わると粘性が変わる為、液滴吐出ヘッド内で、機能液に圧力が加わり、ノズル等の流路を通過するとき、流体抵抗が変化して、ノズルから吐出される機能液の吐出量が変化する。従って、温度変化が少ない状態にて吐出する方が、温度変化が大きい場合に比べて、吐出量を精度良く制御して、吐出することができる。
【００４１】
描画工程では、液滴吐出ヘッドと対向する場所に、ワークが存在し、保守工程では、液滴吐出ヘッドと対向する場所に、洗浄するための装置や吐出量を測定する装置などが存在する。描画工程及び保守工程において、液滴吐出ヘッドの周囲を気体が流れている。ただし、描画工程と保守工程とで、液滴吐出ヘッドと対向する場所に位置する物が異なることから、液滴吐出ヘッドの周囲における流体の流体抵抗が異なり、流れる気体の風速が異なる。又、空気制御装置から流れる気体の風速が異なることから、液滴吐出ヘッドの周囲に、流れる気体の風速が異なる。
【００４２】
液滴吐出ヘッドに接触して流体が通過するとき、流体が液滴吐出ヘッドの熱を奪って冷却する。このとき、流速の早い流体の方が、流速の遅い流体に比べて、早く熱量を奪う為、流速の早い流体と接する液滴吐出ヘッドの方が早く冷却する。
【００４３】
同じ熱容量の液滴吐出ヘッドにおいて、液滴吐出ヘッドを一定の温度に保つ為には、遅く冷却される液滴吐出ヘッドに比べて、早く冷却される液滴吐出ヘッドに大きな熱量に相当するエネルギの供給が必要となる。
【００４４】
加圧部は、キャビティを加圧する圧力における、圧力変動の周波数を高くした方が、圧力変動の周波数を小さくする場合に比べて、大きなエネルギを供給できる。供給されるエネルギの一部が熱に変換されることから、加圧部は、キャビティを加圧する圧力における、圧力変動の周波数を高くした方が、液滴吐出ヘッドに大きな熱量の熱を供給することができる。
【００４５】
従って、流速の遅い流体と接触する場所に、液滴吐出ヘッドが位置するときの工程に比べて、流速の早い流体と接触する場所に、液滴吐出ヘッドが位置する工程のとき、加圧部は、キャビティを加圧する圧力における、圧力変動の周波数を高くする方が、液滴吐出ヘッドの温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【００４６】
上記課題を解決するために、本発明の描画方法は、複数の液滴吐出ヘッドの加圧部を用いて、キャビティを加圧して、キャビティと連通するノズルから機能液をワークに吐出して描画する描画方法であって、加圧部は、ノズルから機能液が吐出しないとき、ノズルから機能液が吐出しない程度に、キャビティを複数回連続して加圧し、機能液を圧力変動させ、風速の遅い場所に位置する液滴吐出ヘッドの加圧部が、キャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、風速の早い場所に位置する液滴吐出ヘッドの加圧部は、キャビティを加圧する圧力の周波数を高くして、キャビティを加圧することを特徴とする。
【００４７】
この描画方法によれば、液滴吐出ヘッドは、キャビティとキャビティと連通するノズルとキャビティを加圧する加圧部とを備えている。加圧部は、複数の液滴吐出ヘッドのキャビティを加圧して、ノズルから、機能液をワークに吐出して描画する。
【００４８】
加圧部は、ノズルから機能液が吐出しないとき、ノズルから機能液が吐出しない程度に、キャビティを複数回連続して加圧して、機能液を圧力変動させる。このとき、キャビティを加圧するエネルギの一部が、熱に変換され、液滴吐出ヘッドが加熱される。
【００４９】
複数の液滴吐出ヘッドを駆動するとき、各液滴吐出ヘッドが接する気体の風速は、液滴吐出ヘッド毎に異なる。例えば、液滴吐出ヘッドを、隙間無く複数並べて配置するとき、中央部は、気体が流れる空間が無く、端部に位置する液滴吐出ヘッドの近くには、気体が流れる空間が存在する。このとき、中央部は、気体が流れにくいことから風速が遅くなり、端部は、気体が流れ易いことから風速が早くなる。流れる気体の風速が早い場所に位置する液滴吐出ヘッドは、遅い場所に位置する液滴吐出ヘッドに比べて、熱が移動して除去され易いことから、早く冷却される。
【００５０】
同じ熱容量の液滴吐出ヘッドにおいて、液滴吐出ヘッドを一定の温度に保つ為には、遅く冷却される液滴吐出ヘッドに比べて、早く冷却される液滴吐出ヘッドに大きな熱量の供給が必要となる。
【００５１】
従って、複数の液滴吐出ヘッドの中で、風速の遅い場所に位置する液滴吐出ヘッドに比べて、風速の早い場所に位置する液滴吐出ヘッドの加圧部は、キャビティを加圧する圧力変動の周波数を高くする方が、複数の液滴吐出ヘッドの温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【００５２】
上記課題を解決するために、本発明の描画方法は、液滴吐出ヘッドの加圧部を用いて、キャビティを加圧して、キャビティと連通するノズルから機能液をワークに吐出して描画する描画方法であって、加圧部は、ノズルから機能液が吐出しないとき、ノズルから機能液が吐出しない程度に、キャビティを複数回連続して加圧し、機能液を圧力変動させ、測定部を用いて、液滴吐出ヘッドの温度を測定し、液滴吐出ヘッドの温度が高いときに、加圧部がキャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、液滴吐出ヘッドの温度が低いときには、加圧部がキャビティを加圧する圧力の周波数を高くして、キャビティを加圧することを特徴とする。
【００５３】
この描画方法によれば、液滴吐出ヘッドは、キャビティとキャビティと連通するノズルとキャビティを加圧する加圧部と測定部とを備えている。加圧部は、複数の液滴吐出ヘッドのキャビティを加圧して、ノズルから、機能液をワークに吐出して描画する。測定部は、液滴吐出ヘッドの温度を測定する。
【００５４】
加圧部は、ノズルから機能液が吐出しないとき、ノズルから機能液が吐出しない程度に、キャビティを複数回連続して加圧して、機能液を圧力変動させる。このとき、キャビティを加圧するエネルギの一部が、熱に変換され、液滴吐出ヘッドが加熱される。
【００５５】
液滴吐出ヘッドは、液滴吐出ヘッドの温度が相対的に高いときと、低いときがある。測定部を用いて、液滴吐出ヘッドの温度を測定し、液滴吐出ヘッドの温度が高いときには、加圧部は、低い周波数でキャビティを加圧する。また、液滴吐出ヘッドの温度が低いときには、加圧部は、高い周波数でキャビティを加圧する。
【００５６】
加圧部は、低い周波数でキャビティを加圧するときに比べて、高い周波数でキャビティを加圧する方が、高いエネルギを液滴吐出ヘッドに供給できる。エネルギの一部が、熱に変換されることから、加圧部は、低い周波数でキャビティを加圧するときに比べて、高い周波数でキャビティを加圧する方が、液滴吐出ヘッドに大きな熱量を供給できる。
【００５７】
液滴吐出ヘッドの温度が低いときには、低い周波数でキャビティを加圧するときに比べて、高い周波数でキャビティを加圧する方が、短い時間で、液滴吐出ヘッドの温度を上昇することができる。一方、液滴吐出ヘッドの温度が高いときには、低い周波数でキャビティを加圧して、小さい熱容量で加熱することにより、液滴吐出ヘッドの温度が上昇しすぎることを防止できる。従って、液滴吐出ヘッドの温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【００５８】
本発明の描画方法では、加圧部は、キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して加圧する換わりに、キャビティを加圧する圧力の振幅を、変更して加圧することを特徴とする。
【００５９】
この描画方法によれば、ノズルから機能液が吐出しないとき、加圧部は、圧力変動の圧力振幅を、変更して加圧する。加圧部が、キャビティを加圧するとき、大きく加圧するには、大きなエネルギを要し、小さく加圧するには、小さなエネルギを要する。従って、キャビティを加圧するときの圧力変動の圧力振幅と供給するエネルギには相関関係がある。また、液滴吐出ヘッドに供給するエネルギの一部が熱に変換されることから、加圧部が、圧力変動の圧力振幅を、変更して加圧することにより、液滴吐出ヘッドに供給する熱量を、吐出ヘッドの温度に応じて供給することができる。
【００６０】
本発明の描画方法では、加圧部は、キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して加圧する換わりに、キャビティを加圧する圧力における圧力変動のデューティー比を、変更して加圧することを特徴とする。
【００６１】
この描画方法によれば、ノズルから機能液を吐出しないとき、加圧部は、圧力変動のデューティー比を、複数の段階で変更して加圧する。加圧部が、キャビティを加圧するとき、長い時間の間、加圧するには、大きなエネルギを要し、短い時間の間、加圧するには、小さなエネルギを要する。従って、キャビティを加圧するときの圧力変動のデューティー比と供給するエネルギには相関関係がある。また、液滴吐出ヘッドに供給するエネルギの一部が熱に変換されることから、加圧部が、圧力変動のデューティー比を、複数の段階で変更して加圧することにより、液滴吐出ヘッドに供給する熱量を、液滴吐出ヘッドの温度に応じて、供給することができる。
【００６２】
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出ヘッドの制御方法は、液滴吐出ヘッドの加圧部を用いて、キャビティを加圧して、キャビティと連通するノズルから機能液をワークに吐出する液滴吐出ヘッドの制御方法であって、加圧部は、加圧制御部の駆動信号を受けて、キャビティを加圧して、機能液を圧力変動させ、液滴吐出ヘッドが、ノズルから機能液を吐出しないとき、加圧部は、ノズルから機能液が吐出しない程度に、キャビティを複数回連続して加圧し、加圧制御部は、キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して、加圧部を制御することを特徴とする。
【００６３】
この液滴吐出ヘッドの制御方法によれば、液滴吐出ヘッドは、キャビティと、キャビティと連通するノズルとを備えている。また、液滴吐出ヘッドは、キャビティを加圧する加圧部を備え、キャビティを加圧してノズルから機能液を吐出する。この加圧部は、加圧制御部の駆動信号を受けて、キャビティを加圧する。そして、ノズルから機能液を吐出しない加圧部は、ノズルから機能液が吐出しない程度に、キャビティを複数回連続して加圧し、機能液を圧力変動させる。このとき、加圧制御部は、キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して、加圧部を制御する。
【００６４】
機能液は、液の温度が変わると粘性が変わる為、液滴吐出ヘッド内で、機能液に圧力が加わり、ノズル等の流路を通過するとき、流体抵抗が変化して、ノズルから吐出される機能液の吐出量が変化する。従って、温度変化が少ない状態にて吐出する方が、温度変化が大きい場合に比べて、吐出量を精度良く制御して、吐出することができる。
【００６５】
加圧部を動作しない場合には、液滴吐出ヘッドは、放熱して温度が下がる。一方、機能液を吐出しない程度に加圧部を動作する場合には、加圧部により加圧するときのエネルギの一部が熱に変換されて、液滴吐出ヘッドが発熱する。そして、発熱する液滴吐出ヘッドの温度は下がり難くなる。
【００６６】
加圧部は、ノズルから機能液が吐出しないとき、ノズルから機能液が吐出しない程度に、キャビティを複数回連続して加圧して、機能液を圧力変動させ、加圧部は、キャビティを加圧する圧力における、圧力変動の周波数を、変更して加圧する。
【００６７】
加圧部がキャビティを加圧するとき、加圧制御部がキャビティを加圧する圧力の周波数を、変更することにより、加圧部が液滴吐出ヘッドに加えるエネルギを変更することが可能である。加圧部が液滴吐出ヘッドに加えるエネルギの量が複数の段階で変更するとき、液滴吐出ヘッドが放熱する熱量に相当するエネルギに近いエネルギを供給することにより、液滴吐出ヘッドの温度を一定に保ち易くなる。
【００６８】
一方、ノズルから機能液を吐出しないとき、加圧部が液滴吐出ヘッドに加えるエネルギの量が１種類しかない場合には、予め決められた量のエネルギを液滴吐出ヘッドに供給することとなる。このとき、液滴吐出ヘッドが放出するエネルギ量と、液滴吐出ヘッドに供給するエネルギ量とが異なることがある。この場合において、液滴吐出ヘッドの温度が目標とする温度になるまで、加圧部を動作し、エネルギを供給する。そして、液滴吐出ヘッドの温度が上昇し過ぎるのを防止するため、液滴吐出ヘッドの温度が目標とする温度で、加圧部を停止し、エネルギの供給を停止する。エネルギの供給を停止すると、液滴吐出ヘッドが放熱して、液滴吐出ヘッドの温度が下がる。所定の温度まで降下するとき、再度、エネルギを供給する。つまり、液滴吐出ヘッドへのエネルギ供給と供給停止が反復される頻度が多くなり、液滴吐出ヘッドの温度が変動してしまう。
【００６９】
従って、液滴吐出ヘッドの温度に応じて、加圧制御部がキャビティを加圧する圧力の周波数を変更し、加圧部がキャビティに加えるエネルギの量を変更する方が、加圧部がキャビティに加えるエネルギの量が１種類しかない場合に比べて、液滴吐出ヘッドの温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【００７０】
本発明の液滴吐出ヘッドの制御方法では、加圧制御部は、複数の液滴吐出ヘッドを同時に制御し、加圧部がノズルから機能液を吐出しないとき、風速の遅い場所に位置する液滴吐出ヘッドの加圧部を用いて、キャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、風速の早い場所に位置する液滴吐出ヘッドの加圧部が、キャビティを加圧する圧力の周波数を高くする様に、加圧制御部が加圧部を制御することを特徴とする。
【００７１】
この液滴吐出ヘッドの制御方法によれば、加圧制御部は、複数の液滴吐出ヘッドを同時に制御する。
【００７２】
複数の液滴吐出ヘッドを駆動するとき、各液滴吐出ヘッドが接する気体の風速は、液滴吐出ヘッド毎に異なる。例えば、液滴吐出ヘッドを、隙間無く複数並べて配置するとき、中央部は、気体が流れる空間が無く、端部に位置する液滴吐出ヘッドの近くには、気体が流れる空間が存在する。このとき、中央部は、気体が流れにくいことから風速が遅くなり、端部は、気体が流れ易いことから風速が早くなる。流れる気体の風速が早い場所に位置する液滴吐出ヘッドは、遅い場所に位置する液滴吐出ヘッドに比べて、熱が移動して除去され易いことから、早く冷却される。
【００７３】
同じ熱容量の液滴吐出ヘッドにおいて、液滴吐出ヘッドを一定の温度に保つ為には、遅く冷却される液滴吐出ヘッドに比べて、早く冷却される液滴吐出ヘッドに大きな熱量に相当するエネルギの供給が必要となる。
【００７４】
従って、複数の液滴吐出ヘッドの中で、風速の遅い場所に位置する液滴吐出ヘッドに比べて、風速の早い場所に位置する液滴吐出ヘッドの加圧部が、キャビティを加圧する圧力の周波数を高くする方が、複数の液滴吐出ヘッドの温度を一定に保ち易くなる。この様に、加圧制御部が、複数の液滴吐出ヘッドを制御する結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【００７５】
本発明の液滴吐出ヘッドの制御方法は、ノズルから機能液を吐出しないとき、測定部を用いて、液滴吐出ヘッドの温度を測定し、液滴吐出ヘッドの温度が高いときに、加圧部がキャビティを加圧する圧力の周波数に比べて、液滴吐出ヘッドの温度が低いときには、加圧部がキャビティを加圧する圧力の周波数を高くする様に、加圧制御部が加圧部を制御することを特徴とする。
【００７６】
この液滴吐出ヘッドの制御方法によれば、液滴吐出ヘッドは、液滴吐出ヘッドの温度を測定する測定部を備える。
【００７７】
液滴吐出ヘッドは、液滴吐出ヘッドの温度が相対的に高いときと、低いときがある。測定部を用いて、液滴吐出ヘッドの温度を測定し、液滴吐出ヘッドの温度が高いときには、加圧部は、低い周波数でキャビティを加圧する。また、液滴吐出ヘッドの温度が低いときには、加圧部は、高い周波数でキャビティを加圧する。
【００７８】
加圧部は、低い周波数でキャビティを加圧するときに比べて、高い周波数でキャビティを加圧する方が、高いエネルギを液滴吐出ヘッドに供給できる。エネルギの一部が、熱に変換されることから、加圧部は、低い周波数でキャビティを加圧するときに比べて、高い周波数でキャビティを加圧する方が、液滴吐出ヘッドに大きな熱量を供給できる。
【００７９】
液滴吐出ヘッドの温度が低いときには、低い周波数でキャビティを加圧するときに比べて、高い周波数でキャビティを加圧する方が、短い時間で、液滴吐出ヘッドの温度を上昇することができる。一方、液滴吐出ヘッドの温度が高いときには、低い周波数でキャビティを加圧して、小さい熱量で加熱することにより、液滴吐出ヘッドの温度が上昇しすぎることを防止できる。従って、液滴吐出ヘッドの温度を一定に保ち易くなる。この様に、加圧制御部が、液滴吐出ヘッドを制御する結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【００８０】
本発明の液滴吐出ヘッドの制御方法は、加圧部が、キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して加圧する換わりに、キャビティを加圧する圧力の振幅を、変更して加圧する様に、加圧制御部が加圧部を制御することを特徴とする。
【００８１】
この液滴吐出ヘッドの制御方法によれば、ノズルから機能液が吐出しないとき、加圧制御部が加圧部を制御して、加圧部は、圧力変動の圧力振幅を、変更して加圧する。加圧部が、キャビティを加圧するとき、大きく加圧するには、大きなエネルギを要し、小さく加圧するには、小さなエネルギを要する。従って、キャビティを加圧するときの圧力変動の圧力振幅と供給するエネルギには相関関係がある。また、液滴吐出ヘッドに供給するエネルギの一部が熱に変換されることから、加圧部が、圧力変動の圧力振幅を、変更して加圧することにより、液滴吐出ヘッドに供給する熱量を、液滴吐出ヘッドの温度に応じて供給することができる。
【００８２】
本発明の液滴吐出ヘッドの制御方法は、加圧部が、キャビティを加圧する圧力の周波数を、変更して加圧する換わりに、キャビティを加圧する圧力における圧力変動のデューティー比を、変更して加圧する様に、加圧制御部が加圧部を制御することを特徴とする。
【００８３】
この液滴吐出ヘッドの制御方法によれば、ノズルから機能液が吐出しないとき、加圧制御部が加圧部を制御して、加圧部は、圧力変動のデューティー比を、複数の段階で変更して加圧する。加圧部が、キャビティを加圧するとき、長い時間の間、加圧するには、大きなエネルギを要し、短い時間の間、加圧するには、小さなエネルギを要する。従って、キャビティを加圧するときの圧力変動のデューティー比と供給するエネルギには相関関係がある。また、液滴吐出ヘッドに供給するエネルギの一部が熱に変換されることから、加圧部が、圧力変動のデューティー比を、複数の段階で変更して加圧することにより、液滴吐出ヘッドに供給する熱量を、液滴吐出ヘッドの温度に応じて、供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８４】
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。
（第１の実施形態）
本実施形態では、本発明の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場合の例について図１〜図１１に従って説明する。
【００８５】
（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。
【００８６】
図１は、液滴吐出装置１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が備えられている。本実施形態では、この基台２の長手方向をＹ方向とし、同Ｙ方向と直交する方向をＸ方向とする。
【００８７】
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走査手段を構成するテーブルとしてのステージ４が取付けられている。そのステージ４の直動機構は、例えば案内レール３ａ，３ｂに沿ってＹ方向に延びるネジ軸（駆動軸）と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、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Ｙ軸モータ（図示しない）に連結されている。そして、所定のステップ数に相対する駆動信号がＹ軸モータに入力されると、Ｙ軸モータが正転又は逆転して、ステージ４が同ステップ数に相当する分だけ、Ｙ軸方向に沿って所定の速度で往動又は、復動する（Ｙ方向に走査する）ようになっている。
【００８８】
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。
【００８９】
基台２において、案内レール３ａと主走査位置検出装置５との間、及び案内レール３ｂと主走査位置検出装置５との間には、通気孔６が形成されている。そして、液滴吐出装置１の上部の空気が、通気孔６を通過して、床の方向（図中Ｚ方向の逆方向）に流動するようになっている。
【００９０】
そのステージ４の上面には、載置面７が形成され、その載置面７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、載置面７にワークとしての基板８を載置すると、基板チャック機構によって、その基板８が載置面７の所定位置に位置決め固定されるようになっている。
【００９１】
基台２のＸ方向両側には、一対の支持台９ａ，９ｂが立設され、その一対の支持台９ａ，９ｂには、Ｘ方向に延びる案内部材１０が架設されている。
【００９２】
案内部材１０の上側には、吐出する液体を供給可能に収容する収容タンク１１が配設されている。一方、その案内部材１０の下側には、Ｘ方向に延びる案内レール１２がＸ方向全幅にわたり凸設されている。
【００９３】
案内レール１２に沿って移動可能に配置されるテーブルとしてのキャリッジ１３は、略直方体形状に形成されている。そのキャリッジ１３の直動機構は、例えば案内レール１２に沿ってＸ方向に延びるネジ軸（駆動軸）と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、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Ｘ軸モータ（図示しない）に連結されている。そして、所定のステップ数に相当する駆動信号をＸ軸モータに入力すると、Ｘ軸モータが正転又は逆転して、キャリッジ１３が同ステップ数に相当する分だけＸ方向に沿って往動又は復動する（Ｘ方向に走査する）。案内部材１０とキャリッジ１３との間には、副走査位置検出装置１４が配置され、キャリッジ１３の位置が計測できるようになっている。そして、キャリッジ１３の下面（ステージ４側の面）には、液滴吐出ヘッド１５が凸設されている。
【００９４】
基台２の上側であって、ステージ４の片側の一方（図中Ｙ方向の逆方向）には、クリーニングユニット１６が配置されている。クリーニングユニット１６は、保守ステージ１７と、保守ステージ１７の上に配置されている、フラッシングユニット１８、キャッピングユニット１９、ワイピングユニット２０、重量測定装置２１等により構成されている。
【００９５】
保守ステージ１７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、直動機構で移動することにより、所望の場所に移動し、停止することが可能となっている。
【００９６】
フラッシングユニット１８は、液滴吐出ヘッド１５内の流路を洗浄するとき、液滴吐出ヘッド１５から吐出する液滴を受ける装置である。液滴吐出ヘッド１５内に固形物が混入した場合に、固形物を液滴吐出ヘッド１５から排除するため、液滴吐出ヘッド１５から液滴を吐出して洗浄する。この液滴を受ける機能をフラッシングユニット１８が行う。本実施形態では、７個の受け皿が配置され、７個の液滴吐出ヘッド１５からフラッシングユニット１８に液滴を吐出できるようになっている。
【００９７】
キャッピングユニット１９は、液滴吐出ヘッド１５に蓋をする装置である。液滴吐出ヘッド１５から吐出する液滴は、揮発性を有する場合があり、液滴吐出ヘッド１５に内在する機能液の溶媒がノズルから揮発すると、機能液の粘度が変わり、ノズルが目詰まりすることがある。キャッピングユニット１９は、液滴吐出ヘッド１５に蓋をすることで、ノズルが目詰まりすることを防止するようになっている。
【００９８】
ワイピングユニット２０は、液滴吐出ヘッド１５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。ノズルプレートは、液滴吐出ヘッド１５において、基板８と対向する側の面に配置されている部材である。ノズルプレートに液滴が付着しているとき、ノズルプレートに付着している液滴と基板８とが接触して、基板８において、予定外の場所に液滴が付着してしまうことがある。ワイピングユニット２０は、ノズルプレートを拭くことにより、基板８において、予定外の場所に液滴が付着してしまうことを防止している。
【００９９】
重量測定装置２１には、電子天秤が７台設置され、各電子天秤には、受け皿が配置されている。液滴が、液滴吐出ヘッド１５から受け皿に吐出され、電子天秤が液滴の重量を測定するようになっている。受け皿は、スポンジ状の吸収体を備え、吐出される液滴が、跳ねて、受け皿の外に出ないようになっている。電子天秤は、液滴吐出ヘッド１５が液滴を吐出する前後で、受け皿の重量を測定する。吐出前後の受け皿の重量の差分を演算して、吐出する液滴の重量を測定する。
【０１００】
保守ステージ１７が、案内レール３ａ，３ｂに沿って移動することにより、液滴吐出ヘッド１５と対向する場所に、フラッシングユニット１８、キャッピングユニット１９、ワイピングユニット２０、重量測定装置２１のいずれか一つの装置が配置されるようになっている。
【０１０１】
キャリッジ１３が、案内レール１２に沿って、Ｘ方向に移動することにより、液滴吐出ヘッド１５は、クリーニングユニット１６、または、基板８と対向する場所に移動し、液滴を吐出することができるようになっている。
【０１０２】
液滴吐出装置１は、四隅に支柱２２を備え、上部（図中Ｚ方向）に、送風部としての空気制御装置２３を備えている。空気制御装置２３は、ファン、フィルタ、冷暖房装置、湿度調整装置などを備えている。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。
【０１０３】
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、液滴吐出装置１の雰囲気湿度を所定の湿度範囲に保持するように、空気を除湿、または加湿して供給する空気の湿度を制御する装置である。
【０１０４】
４本の支柱２２の間には、シート２４が配置され、空気の流れを遮断するようになっている。空気制御装置２３から供給される空気は、空気制御装置２３から床２５に向かって（図中Ｚ方向の反対方向）流れ、シート２４に囲まれる空間内の塵や埃は、床２５に向かって流動する。それにより、基板８に塵や埃が付着しにくいようになっている。
【０１０５】
図２は、液滴吐出ヘッド１５の構造を説明するための要部模式断面図である。
図２に示すように、液滴吐出ヘッド１５は、ノズルプレート３０を備え、ノズルプレート３０には、ノズル３１が形成されている。ノズルプレート３０の上側であってノズル３１と相対する位置には、ノズル３１と連通するキャビティ３２が形成されている。そして、液滴吐出ヘッド１５のキャビティ３２には、収容タンク１１に貯留されている機能液３３が供給される。
【０１０６】
キャビティ３２の上側には、上下方向（Ｚ方向）に振動して、キャビティ３２内の容積を拡大縮小する振動板３４と、上下方向に伸縮して振動板３４を振動させる加圧部としての圧電素子３５が配設されている。圧電素子３５が上下方向に伸縮して振動板３４を加圧して振動し、振動板３４がキャビティ３２内の容積を拡大縮小してキャビティ３２を加圧する。それにより、キャビティ３２内の圧力が変動し、キャビティ３２内に供給された機能液３３は、ノズル３１を通って吐出されるようになっている。
【０１０７】
そして、液滴吐出ヘッド１５が圧電素子３５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３５が伸張して、振動板３４がキャビティ３２内の容積を縮小する。その結果、液滴吐出ヘッド１５のノズル３１からは、縮小した容積分の機能液３３が微小液滴３６として吐出される。
【０１０８】
図３は、液滴吐出装置１内の気体の流れを説明するための図である。
図３（ａ）は、液滴吐出ヘッド１５と対向する場所にステージ４が位置している状態を示す。図３（ａ）に示すように、空気制御装置２３から空気が噴出され、気体の流れとしての空気の流れ３７が形成される。図において、空気の流れ３７の矢印の向きは、空気が流れる方向を示し、矢印の長さは、風速の大きさを示している。
【０１０９】
空気制御装置２３の付近では、空気の流れ３７は、基台２に向かって流れている。空気制御装置は、塵を除去するフィルタを備えている。このフィルタは、保守ステージ１７上に比べて、基台２上では、細かい塵を除去するように、異なるフィルタを備えている。フィルタを通過する空気の流れ３７は、荒い塵を除去するフィルタに比べて、細かい塵を除去するフィルタを通過するほうが、空気の流れ３７が遅くなる。その為、基台２上では、保守ステージ１７上に比べて、空気の流れ３７は、風速が小さくなっている。
【０１１０】
液滴吐出ヘッド１５が、ステージ４と対向する場所にあるとき、液滴吐出ヘッド１５の周辺における空気の流れ３７は、風速が小さい状態となっている。
【０１１１】
図３（ｂ）は、液滴吐出ヘッド１５と対向する場所にクリーニングユニット１６の保守ステージ１７が位置している状態を示している。図３（ｂ）に示すように、空気制御装置２３から空気が噴出され、空気の流れ３７が形成される。
【０１１２】
空気制御装置２３の付近では、空気の流れ３７は、基台２に向かって流れている。空気の流れ３７が保守ステージ１７に近づくとき、空気の流れ３７は保守ステージ１７を通過できないことから、空気の流れ３７は、保守ステージ１７の周辺部１７ａに移動する。空気制御装置２３は、基台２上に比べて、荒い塵を除去するフィルタを用いている。従って、保守ステージ１７上では、基台２上に比べて、空気の流れ３７は、風速が大きくなっている。
【０１１３】
保守ステージ１７の上では、空気の流れ３７が、風速を減速せずに流動することから、液滴吐出ヘッド１５の周辺における空気の流れ３７は、風速が小さくない状態となっている。従って、液滴吐出ヘッド１５が、ステージ４と対向する場所にあるときに比べて、保守ステージ１７と対向する場所にあるときの方が、液滴吐出ヘッド１５の周辺における空気の流れ３７の風速は、早くなっている。
【０１１４】
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はプロセッサとして各種の演算処理を行うＣＰＵ（演算処理装置）４０と、各種情報を記憶するメモリ４１とを有する。
【０１１５】
主走査駆動装置４２、副走査駆動装置４３、主走査位置検出装置５、副走査位置検出装置１４、液滴吐出ヘッド１５を駆動するヘッド駆動回路４４は、入出力インターフェース４５およびデータバス４６を介してＣＰＵ４０に接続されている。さらに、入力装置４７、ディスプレイ装置４８、図１に示す重量測定装置２１を構成する電子天秤４９、フラッシングユニット１８、キャッピングユニット１９、ワイピングユニット２０も入出力インターフェース４５およびデータバス４６を介してＣＰＵ４０に接続されている。そして、電子天秤４９、フラッシングユニット１８、キャッピングユニット１９、ワイピングユニット２０のうち、１つのユニットを選択するクリーニング選択装置５０も入出力インターフェース４５およびデータバス４６を介してＣＰＵ４０に接続されている。
【０１１６】
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１３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４２が、ステージ４の移動を制御することにより、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１４が、キャリッジ１３の位置を認識し、副走査駆動装置４３が、キャリッジ１３の移動を制御することにより、キャリッジ１３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。
【０１１７】
入力装置４７は、液滴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８に液滴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。ディスプレイ装置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、ディスプレイ装置４８に表示される情報を基に、入力装置４７を用いて操作を行う。
【０１１８】
電子天秤４９は、液滴吐出ヘッド１５が吐出する液滴を、受ける受け皿の重量を測定する装置である。液滴が吐出される前後の受け皿の重量を測定して、測定値をＣＰＵ４０に送信する。図１に示す重量測定装置２１は、受け皿と電子天秤４９などから構成される。
【０１１９】
クリーニング選択装置５０は、フラッシングユニット１８、キャッピングユニット１９、ワイピングユニット２０、重量測定装置２１から１つの装置を選択して、液滴吐出ヘッド１５と対向する場所に位置するように、保守ステージ１７を移動する装置である。
【０１２０】
メモリ４１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ等といった半導体メモリや、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５１を記憶する記憶領域が設定される。さらに、基板８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５２を記憶するための記憶領域も設定される。他にも、液滴吐出ヘッド１５の暖機駆動における液滴吐出ヘッド１５の場所と駆動周波数との関係データである暖機駆動周波数データ５３などが設定される。さらに、基板８を主走査方向（Ｙ方向）へ移動する主走査移動量と、キャリッジ１３を副走査方向（Ｘ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。
【０１２１】
ＣＰＵ４０は、メモリ４１内に記憶されたプログラムソフト５１に従って、基板８における表面の所定位置に機能液を液滴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、電子天秤４９を用いた重量測定を実現するための演算を行う重量測定演算部５４を有する。さらに、液滴吐出ヘッド１５を洗浄するタイミングを演算する洗浄演算部５５や、液滴吐出ヘッド１５を暖機駆動するときに、駆動周波数を演算する加圧制御部としてのヘッド暖機制御演算部５６を有する。他に、液滴吐出ヘッド１５によって液滴を吐出するための演算を行う吐出演算部５７などを有する。
【０１２２】
吐出演算部５７を詳しく分割すれば、液滴吐出ヘッド１５を液滴吐出のための初期位置へセットするための吐出開始位置演算部５８を有する。さらに、吐出演算部５７は、基板８を主走査方向（Ｙ方向）へ所定の速度で走査移動させるための制御を演算する主走査制御演算部５９を有する。加えて、吐出演算部５７は、液滴吐出ヘッド１５を副走査方向（Ｘ方向）へ所定の副走査量で移動させるための制御を演算する副走査制御演算部６０を有する。さらに、吐出演算部５７は液滴吐出ヘッド１５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ための演算を行うノズル吐出制御演算部６１等といった各種の機能演算部を有する。
【０１２３】
図５は、ヘッド駆動回路４４の電気制御ブロック図である。図５に示すように、ヘッド駆動回路４４は、波形制御回路６２、発振回路６３、波形成形回路６４、電力増幅回路６５などから構成される。波形制御回路６２は、ＣＰＵ４０に対するインターフェースとなる回路であり、ＣＰＵ４０から受信した信号を解読し、他の回路を統合して制御する回路である。
【０１２４】
発振回路６３は、波形制御回路６２に指定される周波数で発振し、パルス波形を形成する回路である。波形成形回路６４は、発振回路６３が出力するパルス波形と同期して、波形制御回路６２の指示する波形を形成する回路である。電力増幅回路６５は、波形成形回路６４が出力する波形を電力増幅して、液滴吐出ヘッド１５を駆動可能な電流を出力する回路である。
【０１２５】
液滴吐出ヘッド１５が暖機駆動をするとき、まず、ＣＰＵ４０が、主走査位置検出装置５の出力に基づき、液滴吐出ヘッド１５と対向する場所の状況を検出する。つまり、液滴吐出ヘッド１５と対向する場所に、ステージ４又はクリーニングユニット１６が配置しているか、もしくは、空間となっているかを検出する。続いて、ヘッド暖機制御演算部５６が、暖機駆動周波数データ５３を参照して、この、液滴吐出ヘッド１５の状態において、液滴吐出ヘッド１５を駆動する駆動周波数を演算し、駆動周波数のデータと暖機駆動の波形条件を波形制御回路６２に出力する。
【０１２６】
液滴吐出ヘッド１５が吐出駆動をするとき、ＣＰＵ４０が、吐出時における駆動周波数のデータと暖機駆動の波形条件を波形制御回路６２に出力する。
【０１２７】
波形制御回路６２は、駆動周波数のデータを入力し、発振回路６３に指示された駆動周波数で発振する指示信号を発振回路６３に出力する。次に、波形制御回路６２は、波形形成データを波形成形回路６４に出力する。この波形形成データは、波形のパルス幅、立ち上がり時間、立ち下り時間等の波形形状に係るデータである。
【０１２８】
発振回路６３は、駆動周波数と発振指示信号を入力し、指示された駆動周波数で発振して、パルス信号を波形成形回路６４に出力する。波形成形回路６４は、発振回路６３からのパルス信号と、波形制御回路６２から波形形成データを入力する。続いて、波形成形回路６４は、波形形成データの指示する波形信号を形成し、パルス信号と同期した駆動波形を電力増幅回路６５に出力する。
【０１２９】
電力増幅回路６５は、駆動波形を入力し、電力増幅する。そして、電力増幅回路６５は、液滴吐出ヘッド１５の圧電素子３５を駆動可能な電流を液滴吐出ヘッド１５に出力する。
【０１３０】
図６及び図７は液滴吐出ヘッドの駆動波形を説明する図である。図６（ａ）は、発振回路６３が出力するパルス信号の波形を示す図である。図の横軸は時間６６の経過を示し、縦軸は、電圧６７の変化を示す。図に示すように、発振回路６３が出力するパルス信号の第１波形６８は矩形の波形であり、ＣＰＵ４０により指定された周波数に対応する第１周期６９の波形となっている。パルス信号の第１波形６８の波形間隔である第１周期６９は、圧電素子３５が振動して、微小液滴３６を連続吐出可能な周期に設定する。
【０１３１】
図６（ｂ）は、液滴吐出ヘッド１５から微小液滴３６を連続吐出するときの一例である吐出駆動波形７０を３個分表示している。図の横軸は時間６６の経過を示し、縦軸は、駆動電圧７１の変化を示す。吐出駆動波形７０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７２は、所定の電圧に設定されている。また、吐出駆動波形７０の周期である吐出波形周期７３は、パルス信号の第１波形６８の第１周期６９と同一の時間間隔で形成されている。吐出電圧７２及び、第１周期６９は、圧電素子３５や振動板３４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。
【０１３２】
図６（ｃ）は、液滴吐出ヘッド１５から微小液滴３６を吐出せずに駆動するとき、つまり暖機駆動するときの一例である第１非吐出駆動波形７４を３個分表示している。第１非吐出駆動波形７４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第１非吐出電圧７５は、微小液滴３６を吐出しない範囲で、圧電素子３５を大きく振動させる方が良い。本実施形態において、例えば、第１非吐出電圧７５は、吐出電圧６３の約３分の１程度の電圧を採用している。また、第１非吐出駆動波形７４の波形周期である第１非吐出波形周期７６は、圧電素子３５が振動する範囲で駆動して良い。第１非吐出波形周期７６は、本実施形態では、例えば、吐出波形周期７３と同じく、パルス信号の第１波形６８の第１周期６９と同一の時間間隔で形成されている。
【０１３３】
図７（ａ）は、液滴吐出ヘッド１５から微小液滴３６を吐出しないときの発振回路６３が出力するパルス信号の波形一例を示す図である。図の横軸は時間６６の経過を示し、縦軸は、電圧６７の変化を示す。図に示すように、発振回路６３が出力するパルス信号の第２波形７７は矩形の波形であり、ＣＰＵ４０により指定された周波数に対応する第２周期７８の波形となっている。
【０１３４】
パルス信号の第２波形７７の波形間隔である第２周期７８は、圧電素子３５が振動する範囲で、パルス信号の第１波形６８より短い間隔で圧電素子３５が振動可能な周期に設定する。第２周期７８は、本実施形態では、例えば、パルス信号の第１波形６８の第１周期６９の半分の時間間隔で形成されている。
【０１３５】
図７（ｂ）は、液滴吐出ヘッド１５から微小液滴３６を吐出しないときの一例である第２非吐出駆動波形７９を５個分表示している。第２非吐出駆動波形７９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第２非吐出電圧８０は、微小液滴３６を吐出しない範囲で、圧電素子３５を大きく振動させる方が良い。本実施形態において、例えば、第２非吐出電圧８０は、吐出電圧６３の約３分の１程度の電圧を採用している。また、第２非吐出駆動波形７９の周期である第２非吐出波形周期８１は、第２周期７８と同一の時間間隔で形成されている。
【０１３６】
図８は、液滴吐出ヘッド１５の温度変化を説明するための模式図である。図８において、図の横軸は時間６６の経過を示し、縦軸は液滴吐出ヘッド温度８２の変化を示す。実線は、液滴吐出ヘッド１５から微小液滴３６を吐出しないときに、液滴吐出ヘッド１５を暖機駆動しない場合である非振動時温度変化線８３を示す。
【０１３７】
一点鎖線の第１振動時温度変化線８４は、液滴吐出ヘッド１５に風速の早い空気の流れ３７が液滴吐出ヘッド１５に接触する場所における液滴吐出ヘッド１５の温度変化を示す。第１振動時温度変化線８４は、液滴吐出ヘッド１５から微小液滴３６を吐出しないとき、第１非吐出駆動波形７４を用いて、暖機駆動するときの液滴吐出ヘッド１５の温度変化を示す。
【０１３８】
同じく、破線の第２振動時温度変化線８５も、液滴吐出ヘッド１５に風速の早い空気の流れ３７が液滴吐出ヘッド１５に接触する場所における液滴吐出ヘッド１５の温度変化を示す。第２振動時温度変化線８５は、液滴吐出ヘッド１５から微小液滴３６を吐出しないとき、第２非吐出駆動波形７９を用いて、暖機駆動するときの液滴吐出ヘッド１５の温度変化を示す。
【０１３９】
横軸において、液滴吐出ヘッド１５が、ノズル３１から微小液滴３６を吐出しない非吐出時８６と、ノズル３１から微小液滴３６を吐出する吐出時８７を繰り返すとき、非振動時温度変化線８３、第１振動時温度変化線８４及び第２振動時温度変化線８５は、液滴吐出ヘッド温度８２が変化する様子を示している。
【０１４０】
非振動時温度変化線８３において、液滴吐出ヘッド温度８２が、非吐出時８６に最低温度８３ａまで下がり、吐出時８７に最高温度８３ｂまで上昇する。最高温度８３ｂと最低温度８３ａとの差は温度差８３ｃとなる。同様に、第１振動時温度変化線８４において、液滴吐出ヘッド温度８２が、非吐出時８６に最低温度８４ａまで下がり、吐出時８７に最高温度８４ｂまで上昇する。最高温度８４ｂと最低温度８４ａとの差は温度差８４ｃとなる。同じく、第２振動時温度変化線８５において、液滴吐出ヘッド温度８２が、非吐出時８６に最低温度８５ａまで下がり、吐出時８７に最高温度８５ｂまで上昇する。最高温度８５ｂと最低温度８５ａとの差は温度差８５ｃとなる。
【０１４１】
非振動時温度変化線８３と第１振動時温度変化線８４とを比較すると、最高温度８３ｂと最高温度８４ｂとは略同じ温度となる。一方、最低温度８３ａは、最高温度８４ｂに比べて温度が下がる。非振動時温度変化線８３においては、非吐出時８６に圧電素子３５を振動させないことから、液滴吐出ヘッド温度８２が低下する。第１振動時温度変化線８４においては、非吐出時８６に圧電素子３５を振動させていることから、圧電素子３５の発熱による影響を受けて、液滴吐出ヘッド温度８２が低下しにくくなっている。従って、温度差８３ｃが、非振動時温度変化線８３に比べて、第１振動時温度変化線８４の方が、温度差８４ｃが少なくなっている。
【０１４２】
第１振動時温度変化線８４と第２振動時温度変化線８５とを比較すると、最高温度８４ｂと最高温度８５ｂとは略同じ温度となる。一方、最低温度８４ａは、最高温度８５ｂに比べて温度が下がる。第１振動時温度変化線８４においては、非吐出時８６に圧電素子３５を振動させる周波数が低いことから、液滴吐出ヘッド温度８２が低下する。第２振動時温度変化線８５においては、非吐出時８６に圧電素子３５を高い周波数で振動させていることから、圧電素子３５の発熱による影響を大きく受けて、液滴吐出ヘッド温度８２が低下しにくくなっている。従って、温度差８５ｃが、第１振動時温度変化線８４に比べて、第２振動時温度変化線８５の方が、温度差８５ｃが少なくなっている。
【０１４３】
小さな風速の空気の流れ３７が液滴吐出ヘッド１５に接触する場所では、液滴吐出ヘッド１５は、冷却し難くなる。このとき、液滴吐出ヘッド１５の温度変化は、液滴吐出ヘッド１５に第１非吐出駆動波形７４により圧電素子３５を振動させて、暖機駆動させる場合においても、第２振動時温度変化線８５と同様の温度変化を示す。つまり、風速の空気の流れ３７が大きい場所では、高い周波数で液滴吐出ヘッド１５を振動する方が良く、風速の空気の流れ３７が小さい場所では、低い周波数で液滴吐出ヘッド１５を振動しても良い。液滴吐出ヘッド１５に接触する空気の流れ３７に合わせて、液滴吐出ヘッド１５を振動する周波数を変更することが好ましい。
【０１４４】
（描画方法）
次に、上述した液滴吐出装置１を使って、基板８に描画する描画方法について図３、図９〜図１１にて説明する。図９は、基板に描画する製造工程を示すフローチャートであり、図１０及び図１１は、液滴吐出装置を使った描画方法を説明する図である。
【０１４５】
図９のフローチャートを用いて、基板への描画方法に相当する製造工程のステップを説明する。
図９において、ステップＳ１からステップＳ４まで、同一の液滴吐出装置１によって製造するステップである。ステップＳ１は、保守工程の１つである洗浄工程に相当し、ノズルから機能液をフラッシングユニットに吐出し、液滴吐出ヘッドを洗浄する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は、描画工程に相当し、ノズルから基板に微小液滴を吐出して、機能液を塗布する工程である。この工程では、１つの工程で所定の領域を塗布する。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は、予定した領域総てに機能液を塗布したかを判断する工程に相当し、ＣＰＵが、機能液を塗布する予定の領域と、既に塗布した領域とを比較して、塗布する予定で、まだ塗布していない領域があるかを判断する工程である。塗布していない領域があるとき（ＮＯのとき）、ステップＳ１に移行する。ステップＳ３において、塗布していない領域がないとき（ＹＥＳのとき）、ステップＳ４に移行する。ステップＳ４は、洗浄工程に相当し、ノズルから機能液をフラッシングユニットに吐出し、液滴吐出ヘッドを洗浄するする工程である。以上の工程により、基板に描画する製造工程を終了する。
【０１４６】
次に、図３、図１０、図１１を用いて、図９に示したステップと対応させて、製造方法を詳細に説明する。
図１０は、ステップＳ１及びステップＳ４に対応する図である。図１０（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド１５と対向する場所に、フラッシングユニット１８が位置するように、保守ステージ１７をＹ方向に移動する。続いて、液滴吐出ヘッド１５とフラッシングユニット１８とが対向するように、キャリッジ１３をＸ方向に移動する。
【０１４７】
液滴吐出ヘッド１５とフラッシングユニット１８とが対向する場所に位置した後、液滴吐出ヘッド１５のノズル３１から微小液滴３６をフラッシングユニット１８に吐出する。微小液滴３６を吐出することにより、液滴吐出ヘッド１５内の機能液３３を入れ替える。液滴吐出ヘッド１５の流路に固形物が存在するとき、液滴吐出ヘッド１５は、機能液３３と一緒に固形物を吐出することにより、流路を洗浄する。
【０１４８】
このとき、液滴吐出ヘッド１５には、吐出駆動波形７０が入力される。液滴吐出ヘッド１５は、キャビティ３２を加圧することにより加熱され、温度が高くなる。
【０１４９】
図３（ｂ）に示すように、クリーニングユニット１６では、空気の流れ３７が流れ易くなっており、ステージ４上に比べて、流速が早くなっている。
【０１５０】
図１０（ｂ）は、液滴吐出ヘッド１５から微小液滴３６をフラッシングユニット１８に吐出するのを停止している状態を示す。液滴吐出ヘッド１５は、流路の洗浄を終了し、次の動作までの間、待機する。このとき、液滴吐出ヘッド１５の周辺における空気の流れ３７は流速が早いことに対応して、液滴吐出ヘッド１５には、第２非吐出駆動波形７９を入力する。液滴吐出ヘッド１５は、微小液滴３６を吐出しない程度に、キャビティ３２を加圧することにより加熱し、温度の低下を防止する。
【０１５１】
図１１は、ステップＳ２に対応する図である。図１１（ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド１５と対向する場所に、ステージ４が位置するように、ステージ４をＹ方向に移動する。ステージ４には、基板８が搭載され、固定されている。続いて、液滴吐出ヘッド１５と基板８に機能液３３を塗布する場所とが対向するように、キャリッジ１３をＸ方向に移動する。
【０１５２】
液滴吐出ヘッド１５は、機能液３３を塗布する場所と対向する場所に、ノズル３１が位置するとき、吐出駆動波形７０の信号に駆動されて、微小液滴３６を吐出する。液滴吐出装置１は、微小液滴３６の吐出とステージ４及びキャリッジ１３の移動とを繰り返して実施し、所望のパターンを描画する。
【０１５３】
図１１（ｂ）は、液滴吐出ヘッド１５から微小液滴３６を基板８に吐出するのを停止し、暖機駆動している状態を示す。液滴吐出ヘッド１５が、次の動作に移行するまで、待機する場合が該当する。他に、液滴吐出ヘッド１５が、次に、微小液滴３６を吐出する場所に、ステージ４が基板８を移動し、キャリッジ１３が、液滴吐出ヘッド１５を移動するまでの間、液滴吐出ヘッド１５が、待機する場合も該当する。
【０１５４】
キャリッジ１３には、液滴吐出ヘッド１５が７個、一列に配列して配置されている。空気の流れ３７が、キャリッジ１３の周囲を通過して、液滴吐出ヘッド１５の周囲を通過するとき、配列された液滴吐出ヘッド１５のうち、両端に位置する液滴吐出ヘッド１５ａには、空気の流れ３７が接して流れる。一方、配列された液滴吐出ヘッド１５のうち、中央に位置する液滴吐出ヘッド１５ｂには、空気の流れ３７が接しにくくなっている。つまり、液滴吐出ヘッド１５ａは、風速の早い場所に位置し、液滴吐出ヘッド１５ｂは風速の遅い場所に位置している。
【０１５５】
液滴吐出ヘッド１５ａは、風速の早い場所に位置していることから、空気の流れ３７に熱を奪われ易く、液滴吐出ヘッド１５ｂは、風速の遅い場所に位置していることから、空気の流れ３７に熱を奪われ難くなっている。
【０１５６】
液滴吐出ヘッド１５ａの周辺における空気の流れ３７は流速が早いことに対応して、液滴吐出ヘッド１５ａには、周波数の高い第２非吐出駆動波形７９を入力する。液滴吐出ヘッド１５ｂの周辺における空気の流れ３７は流速が遅いことに対応して、液滴吐出ヘッド１５ｂには、周波数の低い第１非吐出駆動波形７４を入力する。液滴吐出ヘッド１５ａ及び液滴吐出ヘッド１５ｂは、微小液滴３６を吐出しない程度に、キャビティ３２を加圧することにより加熱し、温度の低下を防止する。
【０１５７】
つまり、液滴吐出ヘッド１５ａは、液滴吐出ヘッド１５ｂに比べて、熱が奪われ易いことから、液滴吐出ヘッド１５ａを高い周波数で駆動することにより、供給する熱量を大きくする。同様に、洗浄工程における液滴吐出ヘッド１５は、描画工程における液滴吐出ヘッド１５ｂに比べて、熱が奪われ易いことから、液滴吐出ヘッド１５を高い周波数で駆動することにより、供給する熱量を大きくする。
以上のように、基板８に機能液３３を塗布する予定の場所総てに、機能液３３を塗布して、描画工程を終了する。
【０１５８】
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、圧電素子３５は、ノズルから機能液３３が吐出しない程度に、キャビティ３２を複数回連続して加圧し、機能液３３を圧力変動させて、暖機駆動している。
【０１５９】
機能液３３は、温度が変わると粘性が変わる為、液滴吐出ヘッド１５内で、機能液３３に圧力が加わり、ノズル３１等の流路を通過するとき、流体抵抗が変化して、ノズル３１から吐出される機能液３３の吐出量が変化する。従って、温度変化が少ない状態にて吐出する方が、温度変化が大きい場合に比べて、吐出量を精度良く制御して、吐出することができる。
【０１６０】
圧電素子３５を暖機駆動しない場合には、液滴吐出ヘッド１５は、放熱して温度が下がる。一方、暖機駆動して、機能液３３を吐出しない程度に圧電素子３５を動作する場合には、圧電素子３５により加圧するときのエネルギの一部が熱に変換されて、液滴吐出ヘッドが発熱する。そして、発熱する液滴吐出ヘッド１５の温度は下がり難くなる。
【０１６１】
圧電素子３５は、ノズル３１から機能液３３を吐出しないとき、ノズル３１から機能液３３が吐出しない程度に、キャビティ３２を複数回連続して加圧して、機能液３３を圧力変動させ、圧電素子３５は、キャビティ３２を加圧する圧力における、圧力変動の周波数を、変更して加圧する。
【０１６２】
圧電素子３５がキャビティ３２を加圧するとき、圧力変動の周波数を、変更することにより、圧電素子３５が液滴吐出ヘッド１５に加えるエネルギを変更することが可能である。圧電素子３５が液滴吐出ヘッド１５に加えるエネルギの量が複数の段階で変更するとき、液滴吐出ヘッド１５が放熱する熱量に相当するエネルギに近いエネルギを供給することにより、液滴吐出ヘッド１５の温度を一定に保ち易くなる。
【０１６３】
一方、ノズルから機能液３３を吐出しないとき、圧電素子３５が液滴吐出ヘッド１５に加えるエネルギの量が１種類しかない場合には、予め決められた量のエネルギを液滴吐出ヘッド１５に供給することとなる。このとき、液滴吐出ヘッド１５が放出するエネルギ量と、液滴吐出ヘッド１５に供給するエネルギ量とが異なることがある。この場合において、液滴吐出ヘッド１５の温度が目標とする温度になるまで、圧電素子３５を動作し、エネルギを供給する。そして、液滴吐出ヘッド１５の温度が上昇し過ぎるのを防止するため、液滴吐出ヘッド１５の温度が目標とする温度で、圧電素子３５を停止し、エネルギの供給を停止する。エネルギの供給を停止すると、液滴吐出ヘッド１５が放熱して、液滴吐出ヘッド１５の温度が下がる。所定の温度まで降下するとき、再度、エネルギを供給する。つまり、液滴吐出ヘッド１５へのエネルギ供給と供給停止が反復される頻度が多くなり、液滴吐出ヘッドの温度が変動してしまう。
【０１６４】
従って、液滴吐出ヘッド１５の温度に応じて、圧電素子３５がキャビティ３２に加えるエネルギの量を変更する方が、圧電素子３５がキャビティ３２に加えるエネルギの量が１種類しかない場合に比べて、液滴吐出ヘッド１５の温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【０１６５】
（２）本実施形態によれば、液滴吐出装置１は、空気制御装置２３を備えており、液滴吐出装置１の内部に空気の流れ３７があることにより、液滴吐出装置１が発熱する熱を、液滴吐出装置１から移動して、除去する。液滴吐出ヘッド１５が、風速の遅い場所に位置するときに比べて、液滴吐出ヘッド１５が、風速の早い場所に位置する場合の方が、液滴吐出ヘッド１５が発熱する熱は、液滴吐出ヘッド１５から早く除去され、早く冷却される。
【０１６６】
同じ熱容量の液滴吐出ヘッド１５において、液滴吐出ヘッド１５を一定の温度に保つ為には、遅く冷却される液滴吐出ヘッド１５に比べて、早く冷却される液滴吐出ヘッド１５に大きな熱量に相当するエネルギの供給が必要となる。
【０１６７】
圧電素子３５は、キャビティ３２を加圧する圧力における、圧力変動の周波数を高くした方が、圧力変動の周波数を小さくする場合に比べて、大きなエネルギが供給できる。供給されるエネルギの一部が熱に変換されることから、圧電素子３５は、キャビティ３２を加圧する圧力における、圧力変動の周波数を高くした方が、液滴吐出ヘッド１５に大きな熱量の熱を供給することができる。
【０１６８】
従って、風速の遅い場所に液滴吐出ヘッド１５が、位置するときに比べて、風速の早い場所に液滴吐出ヘッド１５が位置するとき、圧電素子３５は、キャビティ３２を加圧する圧力における、圧力変動の周波数を高くする方が、液滴吐出ヘッド１５の温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【０１６９】
（３）本実施形態によれば、液滴吐出装置１は、液滴吐出ヘッド１５を複数備えている。液滴吐出装置１の空気の流れ３７の風速は一様でなく、空気の流れ３７の風速が早い場所と遅い場所がある。例えば、図１１（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド１５がステージ４と対向する場所にあるとき、空気の流れ３７の風速が早い場所に位置する液滴吐出ヘッド１５ａと遅い場所に位置する液滴吐出ヘッド１５ｂが存在する。流れる気体の風速が早い場所に位置する液滴吐出ヘッド１５ａは、遅い場所に位置する液滴吐出ヘッド１５ｂに比べて、熱が移動して除去され易いことから、早く冷却される。
【０１７０】
同じ熱容量の液滴吐出ヘッド１５において、液滴吐出ヘッド１５を一定の温度に保つ為には、遅く冷却される液滴吐出ヘッド１５ｂに比べて、早く冷却される液滴吐出ヘッド１５ａに大きな熱量に相当するエネルギの供給が必要となる。
【０１７１】
従って、複数の液滴吐出ヘッド１５の中で、風速の遅い場所に位置する液滴吐出ヘッド１５ｂに比べて、風速の早い場所に位置する液滴吐出ヘッド１５ａの圧電素子３５は、キャビティ３２を加圧する圧力における、圧力変動の周波数を高くする方が、複数の液滴吐出ヘッド１５の温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【０１７２】
（４）本実施形態によれば、この描画方法は、描画工程と洗浄工程とを有している。描画工程において、微小液滴３６を基板８に吐出して描画する。洗浄工程では、フラッシングユニット１８に微小液滴３６を吐出して液滴吐出ヘッド１５内の機能液３３を入れ替えている。さらに、液滴吐出ヘッド１５内の流路に固形物が存在するとき、液滴吐出ヘッド１５は、機能液３３と一緒に固形物を吐出することにより、流路を洗浄する。
【０１７３】
描画工程では、液滴吐出ヘッド１５と対向する場所に、基板８が存在し、洗浄工程では、液滴吐出ヘッド１５と対向する場所に、フラッシングユニット１８が存在する。描画工程及び洗浄工程において、液滴吐出ヘッド１５の周囲に空気の流れ３７が存在する。ただし、描画工程と洗浄工程とで、液滴吐出ヘッド１５と対向する場所に位置する物が異なることから、液滴吐出ヘッド１５の周囲における空気の流れ３７の流体抵抗が異なり、空気の流れ３７の風速が異なる。
【０１７４】
液滴吐出ヘッド１５に接触して流体が通過するとき、流体が液滴吐出ヘッド１５の熱を奪って冷却する。このとき、流速の早い空気の流れ３７の方が、流速の遅い空気の流れ３７に比べて、早く熱量を奪う為、流速の早い空気の流れ３７と接する液滴吐出ヘッド１５の方が早く冷却する。
【０１７５】
描画工程では、流速の遅い空気の流れ３７と接触する場所に、液滴吐出ヘッド１５が位置する。一方、洗浄工程では、流速の早い空気の流れ３７と接触する場所に、液滴吐出ヘッド１５が位置する。従って、圧電素子３５がキャビティ３２を加圧する圧力変動の周波数は、描画工程における周波数よりも、洗浄工程のときの周波数を高くする方が、液滴吐出ヘッド１５の温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【０１７６】
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した液滴吐出装置の一実施形態について図５〜図７、図１２〜図１４を用いて説明する。
この実施形態が第１の実施形態と異なるところは、図２に示した液滴吐出ヘッド１５の内部に温度センサが配置され、液滴吐出ヘッド１５の温度が検出可能となっている点にある。
【０１７７】
図１２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を示す。すなわち、本実施形態では、図１２に示すように、液滴吐出ヘッド９０の内部に温度センサ９１が配置されている。温度センサ９１は、液滴吐出ヘッド９０の温度を電気信号に変換可能であるセンサであれば良い。本実施形態では、例えば、サーミスタを採用している。温度センサ９１は、ノズルプレート３０と接触して配置され、ノズルプレート３０の温度を測定可能となっている。
【０１７８】
図１３は、液滴吐出装置の電気制御ブロック図である。液滴吐出装置９２は、液滴吐出ヘッド９０を７個配置している。そして、温度センサ９１は、各液滴吐出ヘッド９０に、１個配置されている。つまり、液滴吐出ヘッド９０が７個配置されていることから、温度センサ９１も７個配置されている。
【０１７９】
温度センサ９１は、測定部としてのヘッド温度検出装置９３と接続されている。また、ヘッド温度検出装置９３は、入出力インターフェース４５及びデータバス４６を介してＣＰＵ４０と接続されている。
【０１８０】
温度センサ９１は、液滴吐出ヘッド９０の温度に対応する電圧信号をヘッド温度検出装置９３に出力する。ヘッド温度検出装置９３は、電圧信号を入力して、温度に対応するデジタル信号に変換し、ＣＰＵ４０に出力する。ヘッド温度検出装置９３には、各液滴吐出ヘッド９０に配置されている温度センサ９１の電圧信号が入力される。ヘッド温度検出装置９３は、各液滴吐出ヘッド９０の温度に対応するデジタル信号を、ＣＰＵ４０に出力する。従って、ＣＰＵ４０は、各液滴吐出ヘッド９０の温度を検出可能となっている。
【０１８１】
メモリ４１には、暖機駆動周波数データ９４が設定される。暖機駆動周波数データ９４は、液滴吐出ヘッド９０を暖機駆動するときにおいて、液滴吐出ヘッド９０の温度と、圧電素子３５を駆動する周波数との関係を示すデータである。
【０１８２】
図１４は、液滴吐出ヘッドを暖機駆動する製造工程を示すフローチャートである。
図１４において、ステップＳ１１は、ヘッド温度計測工程に相当し、ヘッド温度検出装置を用いて、液滴吐出ヘッドの温度を検出する工程である。次にステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２は、ヘッド駆動周波数演算工程に相当し、液滴吐出ヘッドの温度に対応して、液滴吐出ヘッドを駆動する周波数を演算する工程である。次にステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３は、ヘッド駆動工程に相当し、ステップＳ１２で演算した周波数に基づいて、圧電素子を駆動して、キャビティを加圧する工程である。次にステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４は、暖機駆動を終了するかを判断する工程に相当し、ＣＰＵが、液滴吐出ヘッドの温度が所定の温度になっているかを判断する。さらに、ＣＰＵが、暖機駆動の次工程の準備ができているかを判断する。そして、液滴吐出ヘッドの温度が、所定の温度になっていないとき、及び、暖機駆動の次工程の準備が、できていないとき、（ＮＯのとき）、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１４において、液滴吐出ヘッドの温度が、所定の温度になり、さらに、暖機駆動の次工程の準備が、できているとき（ＹＥＳのとき）、液滴吐出ヘッドを暖機駆動する製造工程を終了する。
【０１８３】
次に、図５〜図７及び、図１３を用いて、図１４に示したステップと対応させて、液滴吐出ヘッドを暖機駆動する製造方法を詳細に説明する。
ステップＳ１１において、図１３に示す温度センサ９１が、液滴吐出ヘッド９０の温度に対応する電圧信号を、ヘッド温度検出装置９３に出力する。ヘッド温度検出装置９３は、各液滴吐出ヘッド９０の当該電圧信号をデジタル信号に変換して、ＣＰＵ４０に出力する。従って、ＣＰＵ４０は、各液滴吐出ヘッド９０の温度を認識する。
【０１８４】
ステップＳ１２において、ＣＰＵ４０のヘッド暖機制御演算部５６が、圧電素子３５を駆動する駆動電圧と周波数を演算して設定する。ＣＰＵ４０は、ノズル３１から微小液滴３６を吐出しない駆動電圧を設定する。さらに、ＣＰＵ４０は、各液滴吐出ヘッド９０の温度に対応する周波数を演算して設定する。
【０１８５】
詳細には、液滴吐出ヘッド９０の温度が高いときに、圧電素子３５を駆動する周波数に比べて、液滴吐出ヘッド９０の温度が低いときには、圧電素子３５を駆動する周波数を高くする様に、ＣＰＵ４０が、周波数を演算して設定する。
【０１８６】
液滴吐出ヘッド９０の温度の閾値が設けられ、暖機駆動周波数データ９４に記憶されている。ＣＰＵ４０は、液滴吐出ヘッド９０の温度の閾値とヘッド温度検出装置９３から出力される、液滴吐出ヘッド９０の温度とを比較する。液滴吐出ヘッド９０の温度が閾値より高いとき、図６（ｃ）に示す第１非吐出駆動波形７４を選択する。一方、液滴吐出ヘッド９０の温度が閾値より低いとき、図７（ｂ）に示す第２非吐出駆動波形７９を選択する。つまり、液滴吐出ヘッド９０の温度が低いときには、圧電素子３５を駆動する周波数を高くすることにより、液滴吐出ヘッド９０を加熱する熱量を増やして、温度を高くする。
【０１８７】
ステップＳ１３において、ＣＰＵ４０が圧電素子３５を駆動する駆動電圧と周波数とを図５に示すヘッド駆動回路４４の波形制御回路６２に出力する。ヘッド駆動回路４４は、指定された駆動電圧と周波数とで形成される駆動波形を、各液滴吐出ヘッド９０に出力する。液滴吐出ヘッド９０の圧電素子３５は、駆動波形に基づいてキャビティ３２を加圧して、液滴吐出ヘッド９０を加熱する。
【０１８８】
ステップＳ１４において、各液滴吐出ヘッド９０が、所定の温度となっており、次工程の準備ができているとき暖気駆動を終了する。
上述したように、本実施形態によれば、第１の実施形態における効果（１）に加え、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、液滴吐出装置９２は、ヘッド温度検出装置９３を備え、液滴吐出ヘッド９０の温度を測定する。そして、液滴吐出ヘッド９０から微小液滴３６を吐出しないとき、暖機駆動する。ヘッド暖機制御演算部５６は、液滴吐出ヘッド９０の温度に応じて、圧電素子３５を駆動する信号を制御する。そして、液滴吐出ヘッド９０の温度が高いときには、圧電素子３５は、低い周波数でキャビティ３２を加圧する。また、液滴吐出ヘッド９０の温度が低いときには、圧電素子３５は、高い周波数でキャビティ３２を加圧する。
【０１８９】
液滴吐出ヘッド９０の温度を検出して、温度が低いとき、低い周波数で圧電素子３５を駆動するときに比べて、高い周波数で圧電素子３５を駆動する方が、短い時間で、液滴吐出ヘッド９０の温度を上昇することができる。一方、液滴吐出ヘッド９０の温度が高いときには、低い周波数でキャビティ３２を加圧することにより、小さい熱量で加熱し、液滴吐出ヘッド９０の温度が上昇しすぎることを防止できる。従って、液滴吐出ヘッド９０の温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【０１９０】
（２）本実施形態によれば、温度センサ９１は、液滴吐出ヘッド９０毎に備えられている。複数の液滴吐出ヘッド９０の温度は一様でなく、温度の低い液滴吐出ヘッド９０と温度の高い液滴吐出ヘッド９０がある。ヘッド温度検出装置９３が、個々の液滴吐出ヘッド９０の温度を測定し、温度の高い液滴吐出ヘッド９０では、圧電素子３５は、低い周波数で駆動する。また、温度の低い液滴吐出ヘッド９０において、圧電素子３５は、高い周波数で駆動する。
【０１９１】
複数の液滴吐出ヘッド９０において、液滴吐出ヘッド９０の温度が低いときに、圧電素子３５が、低い周波数で駆動するときに比べて、高い周波数で駆動する方が、大きなエネルギを供給できることから、短い時間で、液滴吐出ヘッド９０の温度を上昇することができる。一方、液滴吐出ヘッド９０の温度が高いときには、振動板３４が低い周波数で駆動することにより、小さい熱量で加熱することにより、液滴吐出ヘッド９０の温度が上昇しすぎることを防止できる。従って、複数の液滴吐出ヘッド９０の温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【０１９２】
（第３の実施形態）
次に、本発明を具体化した液滴吐出装置の一実施形態について図１５を用いて説明する。
この実施形態が第１の実施形態と異なるところは、周波数の異なる駆動波形で圧電素子３５を駆動したのに換えて、電圧の異なる駆動波形で圧電素子３５を駆動するところにある。
【０１９３】
図１５は液滴吐出ヘッドの駆動波形を説明する図を示す。図１５（ａ）は、吐出駆動波形７０を示し、図１５（ｂ）は、第１非吐出駆動波形７４を示す。吐出駆動波形７０と第１非吐出駆動波形７４とは第１の実施形態と同一の波形である。図１５（ｃ）は、第３非吐出駆動波形９５を示し、第３非吐出駆動波形９５のピーク値である第３非吐出電圧９６は、第１非吐出電圧７５より高い電圧に設定されている。
【０１９４】
第３非吐出駆動波形９５の周期である第３非吐出波形周期９７は、吐出波形周期７３及び第１非吐出波形周期７６と同じ周期に設定されている。第３非吐出駆動波形９５を駆動波形として圧電素子３５を駆動するとき、ノズル３１から微小液滴３６を吐出しない様に、第３非吐出電圧９６が設定されている。
【０１９５】
液滴吐出ヘッド１５が圧電素子３５を暖機駆動して、微小液滴３６を吐出しない程度に、キャビティ３２を加圧することにより加熱するときがある。液滴吐出ヘッド１５の周辺における空気の流れ３７は流速が遅い場合、この液滴吐出ヘッド１５における圧電素子３５には、第１非吐出駆動波形７４を入力する。一方、液滴吐出ヘッド１５の周辺における空気の流れ３７は流速が早い場合、この液滴吐出ヘッド１５の圧電素子３５には、第２非吐出駆動波形７９を入力する。
【０１９６】
第１非吐出駆動波形７４の第１非吐出電圧７５に比べて、第３非吐出駆動波形９５の第３非吐出電圧９６が、高いことから、圧電素子３５にはより大きいエネルギが供給され、大きい熱量が供給される。熱の奪われ易い液滴吐出ヘッド１５に大きい熱量が供給されることから、液滴吐出ヘッド１５の温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。従って、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１９７】
（第４の実施形態）
次に、本発明を具体化した液滴吐出装置の一実施形態について図１６を用いて説明する。
この実施形態が第１の実施形態と異なるところは、周波数の異なる駆動波形で圧電素子３５を駆動したのに換えて、デューティー比の異なる駆動波形で圧電素子３５を駆動するところにある。
【０１９８】
図１６は液滴吐出ヘッドの駆動波形を説明する図を示す。図１６（ａ）は、吐出駆動波形７０を示し、図１６（ｂ）は、第１非吐出駆動波形７４を示す。吐出駆動波形７０と第１非吐出駆動波形７４とは第１の実施形態と同一の波形である。図１６（ｃ）は、第４非吐出駆動波形９８を示す。
【０１９９】
第４非吐出駆動波形９８のピーク値である第４非吐出電圧９９は、第１非吐出電圧７５と同じ電圧に設定されている。そして、第４非吐出駆動波形９８を駆動波形として圧電素子３５を駆動するとき、ノズル３１から微小液滴３６を吐出しない様に、第４非吐出電圧９９が設定されている。また、第４非吐出駆動波形９８の周期である第４非吐出波形周期１００は、吐出波形周期７３及び第１非吐出波形周期７６と同じ周期に設定されている。
【０２００】
第１非吐出駆動波形７４のパルス幅を、第１非吐出波形パルス幅１０１とし、第４非吐出駆動波形９８のパルス幅を、第４非吐出波形パルス幅１０２とする。第４非吐出波形パルス幅１０２は、第１非吐出波形パルス幅１０１よりパルス幅が広く設定されている。パルス幅を波形周期で割算した数値をデューティー比とする。このとき、第４非吐出駆動波形９８のデューティー比は、第１非吐出駆動波形７４のデューティー比より大きく設定されている。
【０２０１】
デューティー比の小さい駆動波形で圧電素子３５を駆動するときに比べて、デューティー比が大きいときには、圧電素子３５に電圧を印加する時間が長くなる。圧電素子３５は、電圧が印加されている間、収縮し、発熱する。従って、デューティー比が大きい駆動波形で、圧電素子３５を駆動する方が、液滴吐出ヘッド１５に大きい熱量を供給することとなる。
【０２０２】
液滴吐出ヘッド１５が圧電素子３５を暖機駆動して、微小液滴３６を吐出しない程度に、キャビティ３２を加圧することにより加熱するときがある。液滴吐出ヘッド１５の周辺における空気の流れ３７は流速が遅い場合、この液滴吐出ヘッド１５における圧電素子３５には、第１非吐出駆動波形７４を入力する。一方、液滴吐出ヘッド１５の周辺における空気の流れ３７は流速が早い場合、この液滴吐出ヘッド１５の圧電素子３５には、第４非吐出駆動波形９８を入力する。
【０２０３】
第１非吐出駆動波形７４に比べて、第４非吐出駆動波形９８は、デューティー比が大きいことから、圧電素子３５にはより大きい熱量が供給される。熱の奪われ易い液滴吐出ヘッド１５に大きい熱量が供給されることから、液滴吐出ヘッド１５の温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。従って、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０２０４】
尚、本発明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〜第４の実施形態において、圧電素子３５を用いて、キャビティ３２を加圧したが、圧電素子３５以外の方法で、キャビティ３２を加圧する方法を活用しても良い。例えば、静電気を利用して振動板を変形させて、微小液滴３６を吐出する方法、電極を加熱して機能液３３内の気泡を発生させて、微小液滴３６を吐出する方法にも応用することができる。いずれの場合も、電極を用いて駆動するヘッドであり、圧電素子３５を用いないことから、圧電素子３５を製造する必要がなく、生産性よく製造することができる。
【０２０５】
（変形例２）
前記第２の実施形態において、圧電素子３５を駆動する駆動波形の周波数を切り換えて、液滴吐出ヘッド９０に供給する熱量を変更しているが、前記第３の実施形態で実施するように、駆動波形の電圧を切り換えて、液滴吐出ヘッド９０に供給する熱量を切り換えてもよい。この場合においても、前記第２の実施形態と同様な効果を得ることができる。また、液滴吐出ヘッド９０の吐出特性の良い駆動方法を選択することができる。
【０２０６】
（変形例３）
前記第２の実施形態において、圧電素子３５を駆動する駆動波形の周波数を切り換えて、液滴吐出ヘッド９０に供給する熱量を変更しているが、前記第４の実施形態で実施するように、駆動波形のデューティー比を切り換えて、液滴吐出ヘッド９０に供給する熱量を切り換えてもよい。この場合においても、前記第２の実施形態と同様な効果を得ることができる。また、液滴吐出ヘッド９０の吐出特性の良い駆動方法を選択することができる。
【０２０７】
（変形例４）
前記第１の実施形態において、図３（ａ）に示す、描画工程より、図３（ｂ）に示す洗浄工程の方が、液滴吐出ヘッド１５周辺の空気の流れ３７おける風速が早い場合に、洗浄工程における圧電素子３５の駆動波形の周波数を高くしている。一方、清浄工程より、描画工程の方が、液滴吐出ヘッド１５周辺の空気の流れ３７おける風速が早い場合には、描画工程における圧電素子３５の駆動波形の周波数を高くしても良い。工程の状況に応じて、周波数を高くする場所を変更しても良い。
【０２０８】
（変形例５）
前記第１の実施形態において、ノズル３１から微小液滴３６を吐出しないとき、駆動波形の周期は、第１非吐出波形周期７６と第２非吐出波形周期８１との２種類を切り換えて、圧電素子３５を駆動している。駆動波形の周期は、２種類に限らず、３種類以上でも良い。選択可能な種類が多い程、状況に合った制御が可能である。
【０２０９】
さらに、種類数を増やして、駆動波形の周期を、無段階に変更しても良い。選択可能な種類が多くなることから、さらに、状況に合った制御が可能となる。
【０２１０】
同様に、前記第２の実施形態〜第４の実施形態においても、駆動波形の周波数、駆動電圧、デューティー比の段階を３種類以上、もしくは、無段階に増やしても良い。選択可能な種類が多くなり、状況に合った制御が可能となる。
【０２１１】
前記第２の実施形態において、駆動波形の周波数を無段階にするとき、液滴吐出ヘッド９０の温度と駆動波形の周波数との関係を、例えば、４次関数や指数関数等の数式の形式にして、関係付けても良い。このとき、液滴吐出ヘッド９０の温度に対して、適切な駆動波形の周波数を、簡便に算出可能となり、生産性良く制御することができる。これについては、駆動波形の駆動電圧、デューティー比を切り換えて制御する場合にも同様に応用することができる。
【０２１２】
（変形例６）
前記第１の実施形態及び第２の実施形態においては、圧電素子３５を駆動する駆動波形の周波数を切り換えて、液滴吐出ヘッド１５，９０に供給する熱量を変更している。前記第３の実施形態においては、圧電素子３５を駆動する駆動波形の駆動電圧を切り換えて、液滴吐出ヘッド１５に供給する熱量を変更している。また、前記第４の実施形態においては、圧電素子３５を駆動する駆動波形のデューティー比を切り換えて、液滴吐出ヘッド１５に供給する熱量を変更している。
【０２１３】
駆動波形の周波数と、駆動波形の駆動電圧と、駆動波形のデューティー比とを組み合わせて、駆動波形を形成して、圧電素子３５を駆動しても良い。どの組み合わせにおいても、液滴吐出ヘッド１５が放熱する程度に合わせて、圧電素子３５を駆動すると良い。いずれの方法においても、同様の効果を得ることができる。また、液滴吐出ヘッド１５，９０を制御し易い制御方法を選択することができる。
【０２１４】
（変形例７）
前記第２の実施形態において、温度センサ９１にサーミスタを採用しているが、液滴吐出ヘッド９０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、温度センサ９１として使用することができる。機能液３３の温度に対して感度の良いセンサ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。
【０２１５】
（変形例８）
前記第２の実施形態において、温度センサ９１は、ノズルプレート３０の温度を検出しているが、これに限らず、振動板３４、キャビティ３２の温度を検出しても良い。また、直接キャビティ３２内の機能液３３の温度を検出しても良い。温度センサ９１が温度に反応する部分を配置する場所を、振動板３４、キャビティ３２、キャビティ３２内の機能液３３に接触する場所に配置することが可能であり、液滴吐出ヘッド９０の温度を計測することが可能となる。液滴吐出ヘッド９０の形状に合わせて、温度センサ９１を配置し易い設計とすることができる。
【０２１６】
（変形例８）
前記第１の実施形態において、図９のステップＳ１に保守工程の１つである洗浄工程の例を示しているが、ステップＳ２は、吐出量測定工程でも良い。吐出量測定工程は、保守工程の１つであり、電子天秤４９に微小液滴３６を吐出して、微小液滴３６の重量を測定する工程である。この場合にも、第１の実施形態と同様に、液滴吐出ヘッド１５の温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【０２１７】
（変形例９）
前記第１の実施形態において、図９のステップＳ１に保守工程の１つである洗浄工程の例を示しているが、ステップＳ２は、待機工程でも良い。待機工程は、保守工程の１つであり、液滴吐出ヘッド１５から微小液滴３６を吐出せずに待機する工程である。この場合にも、第１の実施形態と同様に、液滴吐出ヘッド１５の温度を一定に保ち易くなる。その結果、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２１８】
【図１】第１の実施形態に係る液滴吐出装置の構成を示す概略斜視図。
【図２】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】液滴吐出装置内の気体の流れを説明する図。
【図４】液滴吐出装置の電気制御ブロック図。
【図５】ヘッド駆動回路の電気制御ブロック図。
【図６】液滴吐出ヘッドの駆動波形を説明する図。
【図７】液滴吐出ヘッドの駆動波形を説明する図。
【図８】液滴吐出ヘッドの温度変化を説明するための模式図。
【図９】基板に描画する製造工程を示すフローチャート。
【図１０】液滴吐出装置を使った描画方法を説明する図。
【図１１】液滴吐出装置を使った描画方法を説明する図。
【図１２】第２の実施形態に係る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１３】液滴吐出装置の電気制御ブロック図。
【図１４】液滴吐出ヘッドを暖機駆動する製造工程を示すフローチャート。
【図１５】第３の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの駆動波形を説明する図。
【図１６】第４の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの駆動波形を説明する図。
【符号の説明】
【０２１９】
４…テーブルとしてのステージ、８…ワークとしての基板、１３…テーブルとしてのキャリッジ、１５，９０…液滴吐出ヘッド、２３…送風部としての空気制御装置、３１…ノズル、３２…キャビティ、３３…機能液、３５…加圧部としての圧電素子、３７…気体の流れとしての空気の流れ、５６…加圧制御部としてのヘッド暖機制御演算部、９３…測定部としてのヘッド温度検出装置。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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