(57)【要約】【課題】圧電素子の発熱によって吐出用液体を急速加熱する。【解決手段】通常駆動信号によって圧電素子を機械的に変形させることにより開口から吐出用液体を液滴として吐出させる装置であって、液滴を開口から吐出させることがないと共に超音波帯の繰返周波数の加熱用駆動信号を圧電素子に印加する。【選択図】      図５
2004148784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常駆動信号によって圧電素子を機械的に変形させることにより開口から吐出用液体を液滴として吐出させる装置であって、
液滴を開口から吐出させることがないと共に超音波帯の繰返周波数の加熱用駆動信号を圧電素子に印加することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
加熱用駆動信号は、通常駆動信号によって液滴が吐出される直前に圧電素子に印加されることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
加熱用駆動信号は、通常駆動信号によって液滴が吐出される間に圧電素子に印加されることを特徴とする請求項１または２記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
温度検出手段によって検出された吐出用液体の温度が所定のしきい値温度を下回ると、加熱用駆動信号を圧電素子に印加することを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
加熱用駆動信号の繰返周波数は、４０ｋＨｚ以上であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
加熱用駆動信号の振幅は、通常駆動信号の半分以下であることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
吐出用液体は、印刷用のインクであることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
吐出用液体は、配線パターンを形成する導電性材料であることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
吐出用液体は、マイクロレンズを形成するための透明樹脂であることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】
吐出用液体は、カラーフィルタの着色層を形成するための樹脂であることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１１】
吐出用液体は、電気光学物質であることを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１２】
電気光学物質は、エレクトロルミネセンスを呈する蛍光性有機化合物であることを特徴とする請求項１１記載の液滴吐出装置。
【請求項１３】
予備吐出（フラッシング）の工程前、工程内、工程後に加熱用駆動信号を圧電素子に印加することを特徴とする請求項１〜１２いずれかに記載の液滴吐出装置。
【請求項１４】
通常駆動によって圧電素子を機械的に変形させて開口から吐出用液体を液滴として吐出させる方法において、
吐出用液体を開口から吐出させることがないと共に超音波帯の繰返周波数で圧電素子を加熱駆動することによって吐出用液体を加熱することを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項１５】
加熱駆動は、液滴を吐出させる通常駆動の直前に行われることを特徴とする請求項１４記載の液滴吐出方法。
【請求項１６】
加熱駆動は、通常駆動の間に行われることを特徴とする請求項１４または１５記載の液滴吐出方法。
【請求項１７】
吐出用液体の温度が所定のしきい値温度を下回ると、加熱駆動を行うことを特徴とする請求項１４〜１６いずれかに記載の液滴吐出方法。
【請求項１８】
加熱駆動の繰返周波数は、４０ｋＨｚ以上であることを特徴とする請求項１４〜１７いずれかに記載の液滴吐出方法。
【請求項１９】
加熱駆動は、通常駆動の半分以下の振幅で行われることを特徴とする請求項１４〜１８いずれかに記載の液滴吐出方法。
【請求項２０】
吐出用液体は、印刷用のインクであることを特徴とする請求項１４〜１９いずれかに記載の液滴吐出方法。
【請求項２１】
吐出用液体は、配線パターンを形成する導電性材料であることを特徴とする請求項１４〜１９いずれかに記載の液滴吐出方法。
【請求項２２】
吐出用液体は、マイクロレンズを形成するための透明樹脂であることを特徴とする請求項１４〜１９いずれかに記載の液滴吐出方法。
【請求項２３】
吐出用液体は、カラーフィルタの着色層を形成するための樹脂であることを特徴とする請求項１４〜１９いずれかに記載の液滴吐出方法。
【請求項２４】
吐出用液体は、電気光学物質であることを特徴とする請求項１４〜１９いずれかに記載の液滴吐出方法。
【請求項２５】
電気光学物質は、エレクトロルミネセンスを呈する蛍光性有機化合物であることを特徴とする請求項２４記載の液滴吐出方法。
【請求項２６】
予備吐出（フラッシング）の工程前、工程内、工程後に加熱用駆動信号を圧電素子に印加することを特徴とする請求項１４〜２５いずれかに記載の液滴吐出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電素子を用いて液滴を対象物に吐出する液滴吐出装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
特開平１１−１３８７９８号公報には、液滴吐出装置の一応用例としてのインクジェットプリンタが開示されている。このインクジェットプリンタは、加熱専用の加熱用信号を圧電手段（ピエゾ素子）に印加することにより、圧電手段の発熱によってインクを加熱して適正温度化するものである。このようなインクジェットプリンタによれば、ヘッドの構造を複雑化させることなく、インクを加熱することが可能であり、温度変化に起因したインク粘度の変化による画像絵の悪影響を回避することが可能である。
【０００３】
ところで、上記インクジェットプリンタでは、加熱用信号の繰返周波数をヘッドの共振周波数よりも高く設定することによりヘッドからインクが吐出されないようにし、あるいは上記繰返周波数を共振周波数近傍に設定した場合には、加熱用信号の振幅をインクが吐出しない程度に設定している。しかしながら、上記従来技術の知見では、ヘッド駆動信号発生手段と加熱用信号発生手段を別々に設けているので回路構成が複雑になること、画像形成領域外で加熱用信号を圧電素子（ピエゾ素子）に印加しているだけなので、画像形成領域内での吐出時にはヘッド駆動条件によってはインクの温度が低下してしまっているため、インクを急速加熱してインクの温度低下に起因する悪影響（吐出不良）を速やかに解消するためには不十分であり、より有効な手段の開発が望まれている。なお、このような従来技術については、上述したように以下の公知文献に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１３８７９８号公報
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、以下の点を目的とするものである。
（１）圧電素子の発熱によって吐出用液体を急速加熱する。
（２）吐出用液体を吐出直前に急速加熱することによって吐出用液体の温度変化に起因する吐出性能の低下を抑制する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、液滴吐出装置に係わる第１の手段として、通常駆動信号によって圧電素子を機械的に変形させることにより開口から吐出用液体を液滴として吐出させる装置であって、通常駆動信号とは異なると共に吐出用液体を開口から吐出させることのない超音波帯の繰返周波数の加熱用駆動信号を圧電素子に印加するという構成を採用する。
【０００７】
また、液滴吐出装置に係わる第２の手段として、上記第１の手段において、加熱用駆動信号は、通常駆動信号によって液滴が吐出される直前に圧電素子に印加されるという構成を採用する。
【０００８】
液滴吐出装置に係わる第３の手段として、上記第１または第２の手段において、加熱用駆動信号は、通常駆動信号によって液滴が吐出される間に圧電素子に印加されるという構成を採用する。
【０００９】
液滴吐出装置に係わる第４の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、温度検出手段によって検出された吐出用液体の温度が所定のしきい値温度を下回ると、加熱用駆動信号を圧電素子に印加するという構成を採用する。
【００１０】
液滴吐出装置に係わる第５の手段として、上記第１〜第４いずれかの手段において、加熱用駆動信号の繰返周波数は４０ｋＨｚ以上であるという構成を採用する。
【００１１】
液滴吐出装置に係わる第６の手段として、上記第１〜第５いずれかの手段において、加熱用駆動信号の振幅は通常駆動信号の半分以下であるという構成を採用する。
【００１２】
液滴吐出装置に係わる第７の手段として、上記第１〜第６いずれかの手段において、吐出用液体は印刷用のインクであるという構成を採用する。
【００１３】
液滴吐出装置に係わる第８の手段として、上記第１〜第６いずれかの手段において、吐出用液体は、配線パターンを形成する導電性材料であるという構成を採用する。
【００１４】
液滴吐出装置に係わる第９の手段として、上記第１〜第６いずれかの手段において、吐出用液体は、マイクロレンズを形成するための透明樹脂であるという構成を採用する。
【００１５】
液滴吐出装置に係わる第１０の手段として、上記第１〜第６いずれかの手段において、吐出用液体は、カラーフィルタの着色層を形成するための樹脂であるという構成を採用する。
【００１６】
液滴吐出装置に係わる第１１の手段として、上記第１〜第６いずれかの手段において、吐出用液体は、電気光学物質であるという構成を採用する。
【００１７】
液滴吐出装置に係わる第１２の手段として、上記第１１の手段において、電気光学物質は、エレクトロルミネセンスを呈する蛍光性有機化合物であるという構成を採用する。
【００１８】
液滴吐出装置に係わる第１３の手段として、上記第１〜第１２いずれかの手段において、予備吐出（フラッシング）の工程前、工程内、工程後に加熱用駆動信号を圧電素子に印加するという構成を採用する。
【００１９】
一方、本発明では、液滴吐出方法に係わる第１の手段として、通常駆動によって圧電素子を機械的に変形させて開口から吐出用液体を液滴として吐出させる方法において、吐出用液体を開口から吐出させることのない超音波帯の繰返周波数の加熱駆動によって吐出用液体を加熱するという構成を採用する。
【００２０】
また、液滴吐出方法に係わる第２の手段として、上記第１の手段において、加熱駆動は、液滴を吐出させる通常駆動の直前に行われるという構成を採用する。
【００２１】
液滴吐出方法に係わる第３の手段として、上記第１または第２の手段において、加熱駆動は、通常駆動の間に行われるという構成を採用する。
【００２２】
液滴吐出方法に係わる第４の手段として、上記第１〜第３いずれかの手段において、吐出用液体の温度が所定のしきい値温度を下回ると、加熱駆動を行うという構成を採用する。
【００２３】
液滴吐出方法に係わる第５の手段として、上記第１〜第４いずれかの手段において、加熱駆動の繰返周波数は、４０ｋＨｚ以上であるという構成を採用する。
【００２４】
液滴吐出方法に係わる第６の手段として、上記第１〜第５いずれかの手段において、加熱駆動は、通常駆動の半分以下の振幅で行われるという構成を採用する。
【００２５】
液滴吐出方法に係わる第７の手段として、上記第１〜第６いずれかの手段において、吐出用液体は印刷用のインクであるという構成を採用する。
【００２６】
液滴吐出方法に係わる第８の手段として、上記第１〜第６いずれかの手段において、吐出用液体は配線パターンを形成する導電性材料であるという構成を採用する。
【００２７】
液滴吐出方法に係わる第９の手段として、上記第１〜第６いずれかの手段において、吐出用液体はマイクロレンズを形成するための透明樹脂であるという構成を採用する。
【００２８】
液滴吐出方法に係わる第１０の手段として、上記第１〜第６いずれかの手段において、吐出用液体はカラーフィルタの着色層を形成するための樹脂であるという構成を採用する。
【００２９】
液滴吐出方法に係わる第１１の手段として、上記第１〜第６いずれかの手段において、吐出用液体は電気光学物質であるという構成を採用する。
【００３０】
液滴吐出方法に係わる第１２の手段として、上記第１１の手段において、電気光学物質はエレクトロルミネセンスを呈する蛍光性有機化合物であるという構成を採用する。
【００３１】
液滴吐出方法に係わる第１３の手段として、上記第１〜第１２いずれかの手段において、予備吐出（フラッシング）の工程前、工程内、工程後に加熱用駆動信号を圧電素子に印加するという構成を採用する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係わる液滴吐出装置及び方法の一実施形態について説明する。
【００３３】
〔液滴吐出装置の全体構成〕
図１は、本実施形態に係わる液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図である。この図１に示すように、本液滴吐出装置Ａは、本体Ｂと制御コンピュータＣとから構成されている。本体Ｂは、基台１、Ｘ方向駆動軸２、Ｙ方向駆動軸３、Ｘ方向駆動モータ４、Ｙ方向駆動モータ５、ステージ６、吐出ヘッド７、及び制御装置８等から構成され、一方、制御コンピュータＣは、キーボード１０、外部記憶部１１及び表示部１２等を備えている。
【００３４】
基台１は所定面積を有する方形状の平板であり、その表面（上面）上には、互いに直交配置されたＸ方向駆動軸２及びＹ方向駆動軸３が設けられている。Ｘ方向駆動軸２は、ボールねじ等から構成されており、Ｘ方向駆動モータ４によって回転駆動される。このＸ方向駆動モータ４は、例えばステッピングモータであり、制御装置８から入力される駆動信号に基づいてＸ方向駆動軸２を回転させことにより、基台１上において吐出ヘッド７をＸ方向（主走査方向）に移動させる。
【００３５】
Ｙ方向駆動軸３は、上記Ｘ方向駆動軸２と同様にボールねじから構成されており、Ｙ方向駆動モータ５によって回転駆動される。このＹ方向駆動モータ５は、例えばステッピングモータであり、制御装置８から入力される駆動信号に基づいてＹ方向駆動軸３を回転させることにより、基台１上においてステージ６をＹ方向（副走査方向）に移動させる。ステージ６は、方形状の平板であり、その上面には対象物Ｗが固定状態で載置されている。この対象物Ｗは、吐出ヘッド７から吐出された液滴を付着させる対象であり、各種の用紙や基板等である。
【００３６】
吐出ヘッド７は、内部に貯留する吐出用液体を圧電素子の機械的変形を利用して液滴として吐出するものであり、その詳細構成については後述する。なお、吐出用液体は、本液滴吐出装置Ａの用途に応じて種々のものが適用されるが、例えば各種のインクや樹脂あるいは電気光学物質等である。制御装置８は、制御コンピュータＣによる制御の下に、上記Ｘ方向駆動モータ４、Ｙ方向駆動モータ５及び吐出ヘッド７を制御・駆動するものである。
【００３７】
一方、制御コンピュータＣの構成要件であるキーボード１０は、液滴の対象物Ｗへの吐出に関する吐出条件等の各種設定情報を入力するためのものである。外部記憶部１１は、このキーボード１０から入力された各種設定情報を記憶するものであり、例えばハードディスク装置である。また、表示部１２は、外部記憶部１１に既に記憶された上記各種設定情報やキーボード１０から入力された各種設定情報を画面表示するためのものである。
【００３８】
このように構成された本液滴吐出装置Ａは、制御コンピュータＣによる制御の下にＸ方向駆動モータ４及びＹ方向駆動モータ５を作動させることによって対象物Ｗと吐出ヘッド７との相対位置関係を任意に設定すると共に、対象物Ｗの任意の位置に吐出ヘッド７から液滴を吐出して付着させる。
【００３９】
〔吐出ヘッド７の詳細構成〕
続いて、図２は、上記吐出ヘッド７の詳細構成を示す分解斜視図である。吐出ヘッド７は、ノズル形成板２０、圧力発生室形成板２１、振動板２２、アクチュエータ部２３及びケーシング２４等から構成されている。
【００４０】
ノズル形成板２０は、複数の吐出用開口２０ａが所定間隔で形成された平板である。圧力発生室形成板２１は、下面が上記ノズル形成板２０の上面に接着された平板であり、圧力発生室２１ａ、側壁（隔壁）２１ｂ、リザーバ２１ｃ及び導入路２１ｄがエッチング加工によって形成されている。圧力発生室２１ａは、上記吐出用開口２０ａに対応して複数設けられており、吐出直前の吐出用液体を貯蔵する空間である。側壁２１ｂは、このような各圧力発生室２１ａを仕切るためのものである。リザーバ２１ｃは、吐出用液体を各圧力発生室２１ａに供給するための流路である。また、導入路２１ｄは、吐出用液体をリザーバ２１ｃから各圧力発生室２１ａに導入するためのものである。
【００４１】
振動板２２は、弾性変形可能な薄板であり、圧力発生室形成板２１の上面に接着されている。すなわち、ノズル形成板２０と圧力発生室形成板２１と振動板２２とは、接着剤で張り合わせた３層構造を有している。振動板２２の上面には、アクチュエータ部２３が設けられており、振動板２２において各圧力発生室２１ａに対応する部位は、アクチュエータ部２３内の圧電素子によって表面に対して垂直方向に変形するようになっている。なお、上記ノズル形成板２０、圧力発生室形成板２１、振動板２２及びアクチュエータ部２３は、全体としてケーシング２４内に収容されており、一体の吐出ヘッド７を形成している。
【００４２】
〔アクチュエータ部２３の詳細構成〕
図３は、上記アクチュエータ部２３の詳細構成を示す縦断面図である。上記振動板２２の各圧力発生室２１ａに対応する部位には、図示するように圧電素子３０の一端が接着固定されている。この圧電素子３０は、外部から印加される電圧によって上下方向に伸縮するものである。圧電素子３０の他端は、固定基板３１に接着固定されており、固定基板３１はホルダ３２に接着固定されている。このホルダ３２は、振動板２２上に固定されている。
【００４３】
また、上記固定基板３１には駆動用集積回路３３が接着固定されており、この駆動用集積回路３３にはフレキシブルケーブル３４を介して制御装置８（図１参照）から各種の制御信号や駆動信号（通常駆動信号や加熱用駆動信号）が供給される。駆動用集積回路３３は、上記制御信号に基づいて各種駆動信号を選択的に出力するものであり、各圧電素子３０には、駆動用集積回路３３によって選択された各種駆動信号がフレキシブルケーブル３４を介して供給されるようになっている。
【００４４】
すなわち、本液滴吐出装置Ａの吐出ヘッド７は、駆動用集積回路３３から圧電素子３０に選択的に供給される各種駆動信号によって圧電素子３０が上下方向に伸縮する。そして、この圧電素子３０の伸縮によって圧電素子３０の直下に位置する振動板２２の部位は、上下方向つまり振動板２２の表面に垂直方向に変形することによって、圧力発生室２１ａに貯留された吐出用液体Ｌが液滴Ｄとして対象物Ｗに向けて吐出される。
【００４５】
〔電気的機能構成〕
次に、図４を参照して、本液滴吐出装置Ａの電気的な機能構成について説明する。この図４に示すように、上記本体Ｂに設けられた制御装置８は、演算制御部８ａと駆動信号生成部８ｂとから構成され、一方、吐出ヘッド７内に設けられた駆動用集積回路３３は、切替信号生成部３３ａ、スイッチ回路３３ｂ及び温度検出部３３ｃ等から構成されている。
【００４６】
演算制御部８ａは、制御コンピュータＣから入力された設定情報及び内部に予め記憶された制御プログラムに基づいてＸ方向駆動モータ４及びＹ方向駆動モータ５を制御・駆動すると共に、圧電素子３０を駆動するための各種駆動信号ａを生成するための各種データ（駆動信号生成用データ）を駆動信号生成部８ｂに出力する。また、演算制御部８ａは、上記制御プログラムに基づいて選択データｂを生成して切替信号生成部３３ａに出力する。この選択データｂは、駆動信号ａの印加対象となる圧電素子３０を指定するためのノズル選択データと圧電素子３０に印加する駆動信号を指定するための波形選択データとからなる。
【００４７】
なお、本演算制御部８ａは、温度検出部３３ｃから入力される温度検出信号ｃをも加味して上記波形選択データを生成するように構成されている。すなわち、本演算制御部８ａは、温度検出信号ｃに応じて通常駆動信号あるいは加熱用駆動信号のいずれかを切替信号生成部３３ａに対して選択指定する。
【００４８】
駆動信号生成部８ｂは、上記駆動信号生成用データに基づいて所定形状の各種駆動信号、つまり通常駆動信号及び加熱用駆動信号を生成してスイッチ回路３３ｂに出力する。
【００４９】
図５は、通常駆動信号及び加熱用駆動信号の各波形（１周期分）を示す模式図である。この図５において、（ａ）は通常駆動信号ＮＤの波形を示し、（ｂ）は加熱用駆動信号ＨＤの波形を示している。通常駆動信号ＮＤの繰返周波数ｆは１０ｋＨｚに設定されているのに対して、加熱用駆動信号ＨＤの繰返周波数ｆは超音波領域の４０ｋＨｚ以上の周波数が好ましいが、本実施形態では１００ｋＨｚに設定されている。この１００ｋＨｚ近傍の繰返周波数ｆは、圧電素子３０を十分に駆動（機械的変形）可能なものであると同時に、圧電素子３０を高速駆動することによって作動熱を応答性良く発生させる周波数である。また、加熱用駆動信号ＨＤの振幅は、吐出用開口２０ａから液滴Ｄを吐出させない程度のレベル、例えば通常駆動信号ＮＤの振幅ＶＨＮの半分以下が好ましいが、本実施形態では通常駆動信号ＮＤの振幅ＶＨＮのちょうど半分（５０％）に設定されている。
【００５０】
一方、切替信号生成部３３ａは、選択データｂに基づいて各圧電素子３０への駆動信号ａの導通／非導通を指示する切替信号を生成し、スイッチ回路３３ｂに出力する。スイッチ回路３３ｂは、各圧電素子３０毎に設けられており、切替信号によって指定された駆動信号を圧電素子３０に出力する。温度検出部３３ｃは、駆動用集積回路３３の動作温度を検出し、温度検出信号ｃとして演算制御部８ａに出力する。
【００５１】
ここで、駆動用集積回路３３は、図３に示したように固定基板３１に接着固定される一方、この固定基板３１には、駆動信号に基づく作動によって熱（作動熱）を発する各圧電素子３０の他端も接着固定されている。すなわち、温度検出部３３ｃが収容された駆動用集積回路３３と各圧電素子３０とは熱伝導性に優れた固定基板３１を介して密に熱結合した状態にある。したがって、温度検出部３３ｃが検出する駆動用集積回路３３の動作温度は、圧電素子３０の作動熱を正確に反映したものとなる。また、圧電素子３０は振動板２２（薄板）を挟んで吐出用液体Ｌと密に熱結合しているので、温度検出部３３ｃは、多少の温度差はあるものの、吐出用液体Ｌの温度を圧電素子３０の温度としてほぼ正確に検出する。
【００５２】
次に、このように構成された液滴吐出装置の動作について、図６をも参照して詳しく説明する。
【００５３】
まず最初に通常動作について説明する。
演算制御部８ａによるＸ方向駆動モータ４及びＹ方向駆動モータ５の制御・駆動と切替信号生成部３３ａへの選択データｂの出力、並びに駆動信号生成部８ｂによるスイッチ回路３３ｂへの各種駆動信号の出力は同期して行われる。すなわち、演算制御部８ａによる制御・駆動によってＸ方向駆動モータ４及びＹ方向駆動モータ５が作動し、吐出用ヘッド７と対象物Ｗとの相対位置が適宜設定された状態で、駆動用集積回路３３のスイッチ回路３３ｂから圧電素子３０に通常駆動信号ＮＤが連続的に印加され、吐出用液体Ｌが吐出用開口２０ａから液滴Ｄとして対象物Ｗに連続して吐出される。
【００５４】
このような圧電素子３０の通常駆動は、繰返周波数ｆが１０ｋＨｚの繰返周波数で行われる。この場合、圧電素子３０によって作動熱が発生して吐出用液体Ｌは加熱されるが、吐出用液体Ｌの一部が液滴Ｄとして対象物Ｗに吐出されるため、上記作動熱の一部は液滴Ｄによって外部に放出され、したがって吐出用液体Ｌは効率良く加熱されない。そして、このような吐出用液体Ｌの温度上昇は、固定基板３１を介することにより圧電素子３０と密に熱結合した駆動用集積回路３３内の温度検出部３３ｃによって等価的に圧電素子３０の温度上昇として検出される。
【００５５】
演算制御部８ａは、温度検出部３３ｃから入力される温度検出信号ｃに基づいて吐出用液体Ｌの温度を把握し、この温度が所定のしきい値温度を下回っている場合には、駆動信号生成部８ｂに加熱用駆動信号ＨＤの生成を指示すると共に、当該加熱用駆動信号ＨＤの圧電素子３０への印加を指示する選択データｂを生成して切替信号生成部３３ａに出力する。この結果、加熱用駆動信号ＨＤが圧電素子３０に印加され、圧電素子３０は、１００ｋＨｚの繰返周波数ｆで非吐出状態で駆動（加熱駆動）される。そして、この非吐出かつ１００ｋＨｚという高周波による駆動によって吐出用液体Ｌの温度は急速に上昇する。
【００５６】
図６（ａ）は、通常駆動信号ＮＤと加熱用駆動信号ＨＤとの配置関係を示す模式図である。この図に示すように、通常駆動信号ＮＤの間に加熱用駆動信号ＨＤが挿入されることにより、通常駆動期間Ｔｎの間に加熱駆動期間Ｔｈが挿入されて、吐出用液体Ｌの温度低下が抑制される。
【００５７】
一般的に、液滴吐出装置では、対象物Ｗに通常駆動の間において、つまりＸ方向の一ラインに亘る吐出が終了して次のラインの吐出を行う直前の前段階において、当該次のラインにおける正常な吐出性能を確保するために予備的な吐出工程（フラッシング工程）が実行される。上記加熱駆動期間Ｔｈは、このようなフラッシング工程内に設定されるものであってもよく、フラッシング駆動信号の間に印加、またはフラッシング波形の直前に印加しフラッシングをより効果的に実行する、或いはフラッシング直後から吐出直前までの間に印加して、吐出を正常に行う。すなわち、本液滴吐出装置は、図６（ｂ）に示すように、通常吐出の直前のフラッシング工程前、工程内、工程後において圧電素子３０を加熱駆動することにより吐出用液体Ｌの温度低下を抑制する。
【００５８】
本実施形態によれば、通常駆動において吐出用液体Ｌの温度がしきい値温度を下回ると、圧電素子３０は、通常駆動に代えて、非吐出状態かつ超音波領域の繰返周波数で駆動されるので、吐出用液体Ｌの温度は急速に温度上昇して規定の温度以上に維持される。したがって、吐出用液体Ｌの温度低下に起因する吐出不良を効果的に防止することが可能である。しかも、加熱駆動をフラッシング工程前、工程内、工程後において行うことにより、液滴吐出装置としての動作効率を犠牲にすることなく、吐出用液体Ｌの加熱を実現することができる。
【００５９】
本液滴吐出装置は、多方面の用途に応用可能なものであり、例えば以下のような応用が考えられる。
（１）対象物Ｗとしての紙や各種フィルムに吐出用液体Ｌとしてのインクを吐出することにより文字や画像を描画する印刷装置に応用する。
（２）対象物Ｗとしての基板に吐出用液体Ｌとしての導電性液体を吐出することにより電子回路の配線パターンを描画するパターン描画装置に応用する。
（３）対象物Ｗとしての基板に吐出用液体Ｌとしての透明樹脂を吐出してマイクロレンズを形成するマイクロレンズ製造装置に応用する。なお、この場合、基板に付着した透明樹脂は、紫外線等の照射によって固化されて最終的にマイクロレンズが基板上に形成される。
【００６０】
（４）対象物Ｗとしての基板に吐出用液体Ｌとして着色用樹脂を吐出することによりカラーフィルタの着色層を形成するカラーフィルタ製造装置に応用する。
（５）対象物Ｗとしての基板に吐出用液体Ｌとしての電気光学物質、つまりエレクトロルミネセンスを呈する蛍光性有機化合物を吐出することにより、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示板を形成する有機ＥＬ表示板製造装置に応用する。
【００６１】
なお、上記実施形態では、加熱駆動期間Ｔｈをフラッシング工程前、工程内、工程後に設定し、当該フラッシング工程前、工程内、工程後において圧電素子３０を加熱駆動するようにしたが、通常駆動期間Ｔｎ内に比較的短い期間の加熱駆動期間Ｔｈを設定することにより吐出用液体Ｌの温度低下を抑制するようにしても良い。本実施形態の加熱用駆動信号ＨＤの繰返周波数（１００ｋＨｚ）は通常駆動信号ＮＤの繰返周波数（１０ｋＨｚ）の１０倍、つまり加熱用駆動信号ＨＤは通常駆動信号ＮＤに比較してかなり短周期の信号に設定されている。したがって、通常駆動信号ＮＤの間に数周期（すなわち短期間）の加熱用駆動信号ＨＤを容易に挿入することが可能である。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通常駆動信号によって圧電素子を機械的に変形させることにより開口から吐出用液体を液滴として吐出させる装置であって、液滴を開口から吐出させることがないと共に超音波帯の繰返周波数の加熱用駆動信号を圧電素子に印加するので、すなわち圧電素子は液滴を吐出することなく、かつ超音波領域の繰返周波数で駆動されるので、吐出用液体の温度を急速加熱して規定の温度以上に維持・設定することが可能である。したがって、吐出用液体の温度低下に起因する吐出不良を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係わる液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における吐出ヘッド７の詳細構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるアクチュエータ部２３の詳細構成を示す縦断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係わる液滴吐出装置の電気的な機能構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態における通常駆動信号及び加熱用駆動信号の各波形（１周期分）を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態における通常駆動信号と加熱用駆動信号との配置関係及びフラッシング駆動信号と加熱用駆動信号とのは位置関係を示す模式図である。
【符号の説明】
Ａ……液滴吐出装置
Ｂ……本体
Ｃ……制御コンピュータ
１……基台
２……Ｘ方向駆動軸
３……Ｙ方向駆動軸
４……Ｘ方向駆動モータ
５……Ｙ方向駆動モータ
６……ステージ
７……吐出ヘッド
８……制御装置
８ａ……演算制御部
８ｂ……駆動信号生成部
１０……キーボード
１１……外部記憶部
１２……表示部
２０……ノズル形成板
２０ａ……吐出用開口
２１……圧力発生室形成板
２２……振動板
２３……アクチュエータ部
２４……ケーシング
３０……圧電素子
３１……固定基板
３２……ホルダ
３３……駆動用集積回路
３３ａ……切替信号生成部
３３ｂ……スイッチ回路
３３ｃ……温度検出部
３４……フレキシブルケーブル
Ｌ……吐出用液体
Ｗ……対象物
ＮＤ……通常駆動信号
ＨＤ……加熱用駆動信号
【図１】
2004148784.tif 000003
【図２】
2004148784.tif 000004
【図３】
2004148784.tif 000005
【図４】
2004148784.tif 000006
【図５】
2004148784.tif 000007
【図６】
2004148784.tif 000008