(57)【要約】【課題】  液滴吐出ヘッドのノズル開口の目詰まり等を、液滴溶媒の無駄な消費を抑えつつ短時間で解消することができるキャッピング装置等を提供する。【解決手段】  キャッピングユニット２２は、吐出ヘッド２０に形成されたノズル開口を封止（キャッピング）するキャッピング部４２を備える。吐出ヘッド２０がキャッピング部４２にキャッピングされている状態で、吐出ヘッド２０に設けられた圧電体素子１５０を振動させてノズル開口の近傍を加熱するとともに、キャッピング部４２内をポンプ４６で吸引して、開口ノズルから液滴を吐出させる。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズル開口を備える液滴吐出ヘッドの少なくとも前記ノズル開口を封止する封止部を有するキャッピング装置において、
少なくとも前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル開口近傍を加熱する加熱装置と、
前記ノズル開口から液滴を吐出させる負圧を、前記ノズル開口を封止する封止部内に供給する負圧供給装置と
を備えることを特徴とするキャッピング装置。
【請求項２】
前記加熱装置による前記ノズル開口近傍の加熱時間及び及び前記負圧供給装置の負圧供給時間を制御する制御装置を備えることを特徴とする請求項１記載のキャッピング装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル開口が前記封止部に封止されている時間を計時する計時部を備えており、当該計時部の計時結果に応じて前記加熱時間及び前記負圧供給時間を変える制御を行うことを特徴とする請求項２記載のキャッピング装置。
【請求項４】
前記ノズル開口近傍の温度を計測する温度計測装置を備え、
前記加熱装置は、前記温度計測装置の計測結果に基づいて前記ノズル開口近傍の加熱温度を調整する
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載のキャッピング装置。
【請求項５】
液滴を吐出するノズル開口を備える液滴吐出ヘッドの少なくとも前記ノズル開口を封止する封止部を有するキャッピング装置の制御方法であって、
少なくとも前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル開口近傍を加熱し、
前記ノズル開口を封止する前記封止部内に負圧を供給して、前記ノズル開口から液滴を吐出させる
ことを特徴とするキャッピング装置の制御方法。
【請求項６】
前記ノズル開口の各々からの前記液滴の吐出の有無を検出し、
前記検出結果に応じて前記ノズル開口近傍の加熱及び前記封止部内への負圧の供給を行う
ことを特徴とする請求項５記載のキャッピング装置の制御方法。
【請求項７】
前記ノズル開口近傍を加熱しながら前記封止部内に前記負圧を供給して、前記ノズル開口からの液滴の吐出を行うことを特徴とする請求項５又は請求項６記載のキャッピング装置の制御方法。
【請求項８】
前記ノズル開口近傍を予備的に加熱した後で、前記加熱及び前記負圧の供給を行うことを特徴とする請求項７記載のキャッピング装置の制御方法。
【請求項９】
前記ノズル開口近傍を予備的に加熱した後で、前記封止部内に前記負圧を供給して、前記ノズル開口からの液滴の吐出を行うことを特徴とする請求項５又は請求項６記載のキャッピング装置の制御方法。
【請求項１０】
前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル開口が前記封止部に封止されている時間を計時し、
前記計時結果に応じて前記ノズル開口近傍を加熱する時間及び封止部内に負圧を供給する時間を変える制御を行う
ことを特徴とする請求項５から請求項９の何れか一項に記載のキャッピング装置の制御方法。
【請求項１１】
前記封止部内に供給する負圧の大きさを変える制御を行うことを特徴とする請求項５から請求項１０の何れか一項に記載のキャッピング装置の制御方法。
【請求項１２】
印加される駆動信号に応じた圧力を発生する圧力発生素子と、当該圧力発生素子で発生した圧力で加圧された液滴が吐出されるノズル開口とを有する液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置において、
前記圧力発生素子に対して、前記ノズル開口から液滴を吐出させることなく前記ノズル開口近傍を加熱する加熱用駆動信号を印加する駆動信号生成部と、
前記液滴吐出ヘッドに設けられる前記ノズル開口を封止する封止部と、前記ノズル開口から液滴を吐出させる負圧を、前記ノズル開口を封止する前記封止部内に供給する負圧供給装置とを有するキャッピング装置と
を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１３】
前記ノズル開口の各々からの前記液滴の吐出の有無を検出する検出装置と、
前記検出装置の検出結果に応じて、前記駆動信号生成部と前記キャッピング装置が備える負圧供給装置の少なくとも一方を制御する制御装置と
を備えることを特徴とする請求項１２記載の液滴吐出装置。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル開口が前記封止部に封止されている時間を計時する計時部を備えており、当該計時部の計時結果に応じて前記駆動信号生成部が前記圧力発生素子に対して前記加熱用駆動信号を印加する時間及び前記前記ノズル開口を封止する前記封止部内に負圧を供給する時間を制御することを特徴とする請求項１３記載の液滴吐出装置。
【請求項１５】
前記加熱用駆動信号は、超音波周波数帯の繰返周波数を有する信号であることを特徴とする請求項１２から請求項１４の何れか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項１６】
前記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１５記載の液滴吐出装置。
【請求項１７】
前記加熱用駆動信号の振幅は、前記ノズル開口から前記液滴を吐出する際に前記圧力発生素子に印加される駆動信号の振幅の半分以下であることを特徴とする請求項１から請求項１６の何れか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項１８】
所定箇所に機能性を有するパターンが形成されたワークを備えたデバイスの製造方法であって、
請求項１から請求項４の何れか一項に記載のキャッピング装置、請求項５から請求項１１の何れか一項に記載のキャッピング装置の制御方法、又は請求項１２から請求項１７の何れか一項に記載の液滴吐出装置を用いて前記液滴吐出ヘッドが備える前記ノズル開口から液滴を吐出する予備吐出工程と、
前記予備吐出工程を経た液滴吐出ヘッドを用いて、前記ワーク上に液滴を吐出して前記パターンを形成する工程と
を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出ヘッドのノズル開口を封止（キャッピング）して液滴溶媒の乾燥又はノズル開口の目詰まりを防止するキャッピング装置及びその制御方法、当該装置を備える液滴吐出装置、並びに当該装置を用いたデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液滴吐出ヘッドは、液滴溶媒を収容する圧力発生室と、圧力発生室を加圧するピエゾ素子と、圧力発生室に連通するノズル開口とを含んで構成されており、圧力発生室の液滴溶媒をピエゾ素子で加圧することで、微少量の液滴溶媒をノズル開口から液滴として吐出するものである。かかる構成の液滴吐出ヘッドは、ノズル開口近傍の液滴溶媒が蒸発し、又は液滴吐出ヘッド内に気泡が停滞すると、液滴の吐出不良が生ずる。このため、この種の液滴吐出ヘッドは、ノズル開口を封止して液滴溶媒の乾燥又はノズル開口の目詰まりを防止するキャッピング装置が必須となる。
【０００３】
キャッピング装置を用いて液滴吐出ヘッドのノズル開口を封止していても、長時間に亘る封止を行っていると、液滴溶媒の流路及びノズル開口における液滴溶媒の蒸発又はキャップ装置内の乾燥による保湿性の低下等が原因で液滴溶媒の増粘が生じてノズル開口が目詰まりすることがある。このため、液滴吐出ヘッドに対して設けられるキャッピング装置は、単に液滴吐出ヘッドのノズル開口を封止するだけではなく、吸引ポンプによってノズル開口に負圧を作用させてノズル開口から強制的に液滴溶媒を排出させることにより、ノズル開口の近傍で増粘している液滴溶媒又は圧力発生室に停滞している気泡を排出させるものが用いられる。
【０００４】
尚、ノズル開口の目詰まりを解消する方法としては、キャッピング装置を用いる方法以外に、液滴吐出ヘッドのノズル開口部が形成されている面をワイパで拭き取るクリーニング装置を用いる方法、ピエゾ素子によって圧力発生室に加える圧力を大きくして、通常の液滴吐出量よりも多くの液滴を強制的に吐出するフラッシング法がある。従来のキャッピング装置の詳細については、例えば以下の特許文献１を参照されたい。
【特許文献１】特開平１０−２６４４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、液滴吐出ヘッドの目詰まりが生じた場合には、上述したキャッピング装置による吸引、クリーニング装置によるクリーニング、更にはフラッシングが行われる。しかしながら、目詰まりが解消されない場合には、幾度も吸引、クリーニング、及びフラッシングが行われる。このため、目詰まりが生じていないノズル開口部からの液滴溶媒の排出量が多くなって液滴溶媒が無駄に消費されてしまう問題があった。
【０００６】
また、吸引等を複数回に亘って行うことで、正常状態（全てのノズル開口からの液滴吐出が可能な状態）に回復するのに時間を要するという問題があった。近年においては、液滴吐出ヘッドは、液晶表示装置で用いられるカラーフィルタ、マイクロレンズアレイ、その他の微細なパターンを有する各種デバイスの製造に用いられてきており、正常状態への回復に時間を要すると、その分だけスループット（単位時間に製造することができるデバイスの数）の低下を招くという問題が生ずる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、液滴吐出ヘッドのノズル開口の目詰まり等を、液滴溶媒の無駄な消費を抑えつつ短時間で解消することができるキャッピング装置及びその制御方法、当該装置を備える液滴吐出装置、並びに当該液滴吐出装置を用いてデバイスを製造するデバイス製造方法を提供することを目的とする。
【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、本発明のキャッピング装置は、液滴を吐出するノズル開口を備える液滴吐出ヘッドの少なくとも前記ノズル開口を封止する封止部を有するキャッピング装置において、少なくとも前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル開口近傍を加熱する加熱装置と、前記ノズル開口から液滴を吐出させる負圧を、前記ノズル開口を封止する封止部内に供給する負圧供給装置とを備えることを特徴としている。
この発明によれば、液滴吐出ヘッドのノズル開口近傍を加熱した上でノズル開口を封止する封止部内に負圧を供給することで、増粘した液滴溶媒を低粘度化させて、又は固形化した液滴溶媒を溶融させてノズル開口から強制的に吐出することができるため、液滴溶媒の無駄な消費を抑えつつ短時間でノズル開口の目詰まりを解消することができる。
また、本発明のキャッピング装置は、前記加熱装置による前記ノズル開口近傍の加熱時間及び及び前記負圧供給装置の負圧供給時間を制御する制御装置を備えることを特徴としている。
この発明によれば、制御装置によってノズル開口近傍の加熱時間及び負圧供給時間が制御されるため、増粘した液滴溶媒の低粘度化又は固形化した液滴溶媒を溶融させるのに必要十分な加熱時間を確保することができるとともに、低粘度化した液滴溶媒又は溶融した液滴溶媒のみを吐出させるだけの必要充分な排出時間を確保することができるため、液滴溶媒の無駄な消費を極力抑えた上で、ノズル開口の目詰まりを短時間で確実に解消することができる。
また、本発明のキャッピング装置は、前記制御装置が、前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル開口が前記封止部に封止されている時間を計時する計時部を備えており、当該計時部の計時結果に応じて前記加熱時間及び前記負圧供給時間を変える制御を行うことを特徴としている。
この発明によれば、液滴吐出ヘッドのノズル開口が封止されている時間を計時し、この計時結果に応じて加熱時間及び負圧供給時間を変えているため、液滴溶媒の増粘の程度又は固形化の程度に応じて加熱時間及び負圧供給時間を設定することができ、液滴溶媒の無駄な消費を極力抑えた上で、ノズル開口の目詰まりを短時間で確実に解消することができる。
更に、本発明のキャッピング装置は、前記ノズル開口近傍の温度を計測する温度計測装置を備え、前記加熱装置は、前記温度計測装置の計測結果に基づいて前記ノズル開口近傍の加熱温度を調整することを特徴としている。
この発明によれば、ノズル開口付近の温度計測結果に基づいてノズル開口付近の加熱温度を調整しているため、環境温度に拘わらず加熱温度を一定に保つことができる。その結果として、効果的に増粘した液滴溶媒の低粘度化又は固形化した液滴溶媒を溶融することができ、結果としてノズル開口の目詰まりを短時間で確実に解消することができる。
上記課題を解決するために、本発明のキャッピング装置の制御方法は、液滴を吐出するノズル開口を備える液滴吐出ヘッドの少なくとも前記ノズル開口を封止する封止部を有するキャッピング装置の制御方法であって、少なくとも前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル開口近傍を加熱し、前記ノズル開口を封止する前記封止部内に負圧を供給して、前記ノズル開口から液滴を吐出させることを特徴としている。
この発明によれば、液滴吐出ヘッドのノズル開口近傍を加熱した上でノズル開口を封止する封止部内に負圧を供給することで、増粘した液滴溶媒を低粘度化させて、又は固形化した液滴溶媒を溶融させてノズル開口から強制的に吐出することができるため、液滴溶媒の無駄な消費を抑えつつ短時間でノズル開口の目詰まりを解消することができる。
また、本発明の本発明のキャッピング装置の制御方法は、前記ノズル開口の各々からの前記液滴の吐出の有無を検出し、前記検出結果に応じて前記ノズル開口近傍の加熱及び前記封止部内への負圧の供給を行うことを特徴としている。
この発明によれば、予めノズル開口の各々からの液滴吐出の有無が検出され、この検出結果に応じてノズル開口近傍の加熱及びノズル開口を封止する封止部内への負圧の供給を行っているため、ノズル開口の目詰まり等の液滴が吐出されない不具合が生じたときにのみ、その不具合を解消するための液滴の吐出が行われる。かかる制御を行うことで、例えば定期的に加熱及び負圧の供給を行う場合に比べて無駄な液滴溶媒の吐出が行われないため、液滴溶媒の消費を抑えることができるとともに、加熱及び負圧の供給による液滴吐出に要する時間を省くことができる。
ここで、本発明のキャッピング装置の制御方法は、前記ノズル開口近傍を加熱しながら前記封止部内に前記負圧を供給して、前記ノズル開口からの液滴の吐出を行うことを特徴としている。
この発明によれば、ノズル開口近傍の加熱とノズル開口を封止する封止部内への負圧の供給が同時に行われるため、液滴吐出に要する時間を短縮することができる。
若しくは、本発明のキャッピング装置の制御方法は、前記ノズル開口近傍を予備的に加熱した後で、前記加熱及び前記負圧の供給を行うことを特徴としている。
この発明によれば、予めノズル開口近傍を予備的に加熱した後で、ノズル開口近傍の加熱とノズル開口を封止する封止部内への負圧の供給が同時に行われるため、加熱時間を長く設定することができ、その結果として増粘した液滴溶媒を効果的に低粘度化させ、又は固形化した液滴溶媒を効果的に溶融させることができる。
又は、本発明のキャッピング装置の制御方法は、前記ノズル開口近傍を予備的に加熱した後で、前記封止部内に前記負圧を供給して、前記ノズル開口からの液滴の吐出を行うことを特徴としている。
この発明によれば、ノズル開口近傍を予備的に加熱した後でノズル開口を封止する封止部内への負圧の供給が行われるため、増粘した液滴溶媒を十分に低粘度化させ、又は固形化した液滴溶媒を十分に溶融させた上で吐出することができる。
また、本発明のキャッピング装置の制御方法は、前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル開口が前記封止部に封止されている時間を計時し、前記計時結果に応じて前記ノズル開口近傍を加熱する時間及び封止部内に負圧を供給する時間を変える制御を行うことを特徴としている。
この発明によれば、液滴吐出ヘッドのノズル開口が封止されている時間を計時し、この計時結果に応じて加熱時間及び負圧供給時間を変えているため、液滴溶媒の増粘の程度又は固形化の程度に応じて加熱時間及び負圧供給時間を設定することができ、液滴溶媒の無駄な消費を極力抑えた上で、ノズル開口の目詰まりを短時間で確実に解消することができる。
また、本発明の本発明のキャッピング装置の制御方法は、前記封止部内に供給する負圧の大きさを変える制御を行うことを特徴としている。
この発明によれば、ノズル開口を封止する封止部内に供給する負圧の大きさを変えているため、単位時間に吐出させる液滴の量を制御することができ、液滴を吐出する時間を短縮することができる。
上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出装置は、印加される駆動信号に応じた圧力を発生する圧力発生素子と、当該圧力発生素子で発生した圧力で加圧された液滴が吐出されるノズル開口とを有する液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置において、前記圧力発生素子に対して、前記ノズル開口から液滴を吐出させることなく前記ノズル開口近傍を加熱する加熱用駆動信号を印加する駆動信号生成部と、前記液滴吐出ヘッドに設けられる前記ノズル開口を封止する封止部と、前記ノズル開口から液滴を吐出させる負圧を、前記ノズル開口を封止する前記封止部内に供給する負圧供給装置とを有するキャッピング装置とを備えることを特徴としている。
この発明によれば、液滴吐出ヘッドが備える圧力発生素子を用いて液滴吐出ヘッドのノズル開口近傍を加熱した上でノズル開口を封止する封止部内に負圧を供給することで、増粘した液滴溶媒を低粘度化させて、又は固形化した液滴溶媒を溶融させてノズル開口から強制的に吐出することができるため、液滴溶媒の無駄な消費を抑えつつ短時間でノズル開口の目詰まりを解消することができる。また、液滴吐出ヘッドのノズル開口近傍を液滴吐出ヘッドが備える圧力発生素子を用いて加熱しているため、圧力発生素子とは別に加熱装置を備える場合に比べて液滴吐出ヘッドの小型化及び低コスト化を図ることができる。
また、本発明の液滴吐出装置は、前記ノズル開口の各々からの前記液滴の吐出の有無を検出する検出装置と、前記検出装置の検出結果に応じて、前記駆動信号生成部と前記キャッピング装置が備える負圧供給装置の少なくとも一方を制御する制御装置とを備えることを特徴としている。
この発明によれば、予めノズル開口の各々からの液滴吐出の有無が検出され、この検出結果に応じてノズル開口近傍の圧力発生素子による加熱及びノズル開口を封止する封止部内への負圧の供給を行っているため、ノズル開口の目詰まり等の液滴が吐出されない不具合が生じたときにのみ、その不具合を解消するための液滴の吐出が行われる。かかる制御を行うことで、例えば定期的に加熱及び負圧の供給を行う場合に比べて無駄な液滴溶媒の吐出が行われないため、液滴溶媒の消費を抑えることができるとともに、加熱及び負圧の供給による液滴吐出に要する時間を省くことができる。
また、本発明の液滴吐出装置は、前記制御装置が、前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル開口が前記封止部に封止されている時間を計時する計時部を備えており、当該計時部の計時結果に応じて前記駆動信号生成部が前記圧力発生素子に対して前記加熱用駆動信号を印加する時間及び前記前記ノズル開口を封止する前記封止部内に負圧を供給する時間を制御することを特徴としている。
この発明によれば、液滴吐出ヘッドのノズル開口がキャッピングされている時間を計時し、この計時結果に応じて圧力発生素子による加熱時間及び負圧供給装置による負圧供給時間を変えているため、液滴溶媒の増粘の程度又は固形化の程度に応じて加熱時間及び負圧供給時間を設定することができ、液滴溶媒の無駄な消費を極力抑えた上で、ノズル開口の目詰まりを短時間で確実に解消することができる。
また、本発明の液滴吐出装置は、前記加熱用駆動信号が、超音波周波数帯の繰返周波数を有する信号であることを特徴としている。
また、本発明の液滴吐出装置は、前記加熱用駆動信号の繰返周波数が、４０ｋＨｚ以上であることを特徴としている。
更に、本発明の液滴吐出装置は、前記加熱用駆動信号の振幅が、前記ノズル開口から前記液滴を吐出する際に前記圧力発生素子に印加される駆動信号の振幅の半分以下であることを特徴としている。
本発明のデバイス製造方法は、所定箇所に機能性を有するパターンが形成されたワークを備えたデバイスの製造方法であって、上記の何れかに記載のキャッピング装置、上記の何れかに記載のキャッピング装置の制御方法、又は上記の何れかに記載の液滴吐出装置を用いて前記液滴吐出ヘッドが備える前記ノズル開口から液滴を吐出する予備吐出工程と、前記予備吐出工程を経た液滴吐出ヘッドを用いて、前記ワーク上に液滴を吐出して前記パターンを形成する工程とを含むことを特徴としている。
この発明によれば、上記の何れかに記載のキャッピング装置、キャッピング装置の制御方法、又は液滴吐出装置を用いて増粘した液滴溶媒を低粘度化させ、又は固形化した液滴溶媒を溶融させた上で吐出させ、かかる処理を終えた液滴吐出ヘッドを用いてワーク上に液滴を吐出してパターンを形成しているため、液滴溶媒の無駄な消費を抑えることができるとともに、パターンを形成するための液滴吐出時間を長くすることができる。この結果として、デバイスの製造コストを低減することができるとともに、スループットを向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態によるキャッピング装置及びその制御方法、液滴吐出装置、並びにデバイス製造方法について詳細に説明する。
【００１０】
〔液滴吐出装置〕
図１は、本発明の一実施形態による液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。尚、以下の説明においては、必要であれば図中にＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系は、ＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。また、本実施形態では吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）２０の移動方向がＸ方向に設定され、ステージＳＴの移動方向がＹ方向に設定されている。
【００１１】
図１に示す通り、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪは、ベース１０と、ベース１０上でガラス基板等の基板Ｐを支持するステージＳＴと、ステージＳＴの上方（＋Ｚ方向）において支持され、基板Ｐに対して所定の液滴を吐出可能な吐出ヘッド２０とを含んで構成されている。ベース１０とステージＳＴとの間には、ステージＳＴをＹ方向に移動可能に支持する第１移動装置１２が設けられている。また、ステージＳＴの上方には、吐出ヘッド２０をＸ方向に移動可能に支持する第２移動装置１４が設けられている。
【００１２】
吐出ヘッド２０には、流路１８を介して吐出ヘッド２０から吐出される液滴の溶媒（液滴溶媒）を貯蔵するタンク１６が接続されている。また、ベース１０上には、キャッピングユニット（キャッピング装置）２２とクリーニングユニット２４とが配置されている。制御装置２６は、液滴吐出装置ＩＪの各部（例えば、第１移動装置１２及び第２移動装置１４等）を制御して液滴吐出装置ＩＪの全体の動作を制御する。
【００１３】
上記の第１移動装置１２はベース１０の上に設置されており、Ｙ軸方向に沿って位置決めされている。この第１移動装置１２は、例えばリニアモータによって構成され、ガイドレール１２ａ，１２ａと、このガイドレール１２ａに沿って移動可能に設けられているスライダー１２ｂとを備えている。このリニアモータ形式の第１移動装置１２のスライダー１２ｂは、ガイドレール１２ａに沿ってＹ軸方向に移動して位置決め可能である。
【００１４】
また、スライダー１２ｂはＺ軸回り（θＺ）用のモータ１２ｃを備えている。このモータ１２ｃは、例えばダイレクトドライブモータであり、モータ１２ｃのロータはステージＳＴに固定されている。これにより、モータ１２ｃに通電することでロータとステージＳＴとは、θＺ方向に沿って回転してステージＳＴをインデックス（回転割り出し）することができる。すなわち、第１移動装置１２は、ステージＳＴをＹ軸方向及びθＺ方向に移動可能である。ステージＳＴは基板Ｐを保持し、所定の位置に位置決めするものである。また、ステージＳＴは不図示の吸着保持装置を有しており、この吸着保持装置が作動することによってステージＳＴに設けられた不図示の吸着穴を通して基板ＰをステージＳＴの上に吸着して保持する。
【００１５】
上記の第２移動装置１４は、支柱２８ａ，２８ａを用いてベース１０に対して立てて取り付けられており、ベース１０の後部１０ａにおいて取り付けられている。この第２移動装置１４はリニアモータによって構成され、支柱２８ａ，２８ａに固定されたコラム２８ｂに支持されている。第２移動装置１４は、コラム２８ｂに支持されているガイドレール１４ａと、ガイドレール１４ａに沿ってＸ軸方向に移動可能に支持されているスライダー１４ｂとを備えている。スライダー１４ｂはガイドレール１４ａに沿ってＸ軸方向に移動して位置決め可能である。上記の吐出ヘッド２０はスライダー１４ｂに取り付けられている。
【００１６】
吐出ヘッド２０は、揺動位置決め装置としてのモータ３０，３２，３４，３６を有している。モータ３０を駆動すれば吐出ヘッド２０をＺ方向に沿って上下動させることができ、任意のＺ方向の位置で吐出ヘッド２０を位置決めすることができる。モータ３２を駆動すれば、吐出ヘッド２０をＹ軸回りのβ方向に沿って揺動させることができ、吐出ヘッド２０の角度を調整することができる。モータ３４を駆動すれば、吐出ヘッド２０をＸ軸回りのγ方向に沿って揺動させることができ、吐出ヘッド２０の角度を調整することができる。モータ３６を駆動すれば、吐出ヘッド２０をＺ軸回りのα方向に沿って揺動させることができ、吐出ヘッド２０の角度を調整することができる。
【００１７】
このように、図１に示す吐出ヘッド２０は、Ｚ方向に直線移動可能であって、α方向、β方向、及びγ方向に沿って揺動して角度を調整することができるようにスライダ１４ｂに支持されている。吐出ヘッド２０の位置及び姿勢は、ステージＳＴ側の基板Ｐに対する液滴吐出面２０ａの位置又は姿勢が所定の位置又は所定の姿勢となるように、制御装置２６によって精確に制御される。尚、吐出ヘッド２０の液滴吐出面２０ａには液滴を吐出する複数のノズル開口が設けられている。
【００１８】
上述の吐出ヘッド２０から吐出される液滴としては、着色材料を含有するインク、金属微粒子等の材料を含有する分散液、ＰＥＤＯＴ:ＰＳＳ等の正孔注入材料や発光材料等の有機ＥＬ物質を含有する溶液、液晶材料等の高粘度の機能性液体、マイクロレンズの材料を含有する機能性液体、たんぱく質や核酸等を含有する生体高分子溶液等の種々の材料を含有する液滴が採用される。
【００１９】
ここで、吐出ヘッド２０の構成について説明する。図２は吐出ヘッド２０の分解斜視図であり、図３は吐出ヘッド２０の主要部の一部を示す透視図である。図２に示す吐出ヘッド２０は、ノズル板１１０、圧力室基板１２０、振動板１３０、及び筐体１４０を含んで構成されている。図２に示す通り、圧力室基板１２０は、キャビティ１２１、側壁１２２、リザーバ１２３、及び供給口１２４を備えている。キャビティ１２１は、圧力室であってシリコン等の基板をエッチングすることにより形成されるものである。側壁１２２は、キャビティ１２１間を仕切るよう構成され、リザーバ１２３は、各キャビティ１２１に液滴溶媒を充填する時に液滴溶媒を供給可能な共通の流路として構成されている。供給口１２４は、各キャビティ１２１に液滴溶媒を導入可能に構成されている。
【００２０】
また、図３に示す通り、振動板１３０は、圧力室基板１２０の一方の面に貼り合わせ可能に構成されている。振動板１３０には前述した圧電体デバイスの一部である圧電体素子１５０が設けられている。圧電体素子１５０は、ペロブスカイト構造を持つ強誘電体の結晶であり、振動板１３０上に所定の形状で形成されて構成されている。この圧電体素子１５０は、制御装置２６から供給される駆動信号に対応して体積変化を生ずることが可能に構成されている。ノズル板１１０は、圧力室基板１２０に複数設けられたキャビティ（圧力室）１２１の各々に対応する位置にそのノズル開口１１１が配置されるよう、圧力室基板１２０に貼り合わせられている。ノズル板１１０を貼り合わせた圧力室基板１２０は、更に、図２に示す通り、筐体１４０に填められて液滴吐出ヘッド２０を構成している。
【００２１】
吐出ヘッド２０から液滴を吐出するには、まず、制御装置２６が液滴を吐出させるための駆動信号を吐出ヘッド２０に供給する。液滴溶媒は吐出ヘッド２０のキャビティ１２１に流入しており、駆動信号が吐出ヘッド２０に供給されると吐出ヘッド２０に設けられた圧電体素子１５０がその駆動信号に応じた体積変化を生ずる。この体積変化は振動板１３０を変形させ、キャビティ１２１の体積を変化させる。この結果、そのキャビティ１２１のノズル開口１１１から液滴が吐出される。液滴が吐出されたキャビティ１２１には吐出によって減った液滴が新たにタンクから供給される。
【００２２】
また、吐出ヘッド２０が備える圧電体素子１５０は、液滴を吐出させるときに印加する駆動電圧と波形（最大電圧、周波数）が異なる駆動電圧を印加することで、ノズル開口１１１から液滴を吐出させることなくキャビティ１２１内の液滴溶媒を加熱することができる。つまり、圧電体素子１５０は、ノズル開口１１１近傍を加熱する加熱装置として用いることができる。尚、図２及び図３を参照して説明した吐出ヘッドは圧電体素子に体積変化を生じさせて液滴を吐出させる構成であったが、発熱体により液滴溶媒に熱を加えその膨張によって液滴を吐出させるようなヘッド構成であってもよい。また、静電気によって振動板を変形させることにより体積変化を生じさせて液滴を吐出させるような吐出ヘッドであってもよい。
【００２３】
図１に戻り、第２移動装置１４は、吐出ヘッド２０をＸ軸方向に移動させることで、吐出ヘッド２０をクリーニングユニット２４又はキャッピングユニット２２の上部に選択的に位置決めさせることができる。つまり、デバイス製造作業の途中であっても、例えば吐出ヘッド２０をクリーニングユニット２４上に移動すれば、吐出ヘッド２０のクリーニングを行うことができる。また、吐出ヘッド２０をキャッピングユニット２２の上に移動すれば、吐出ヘッド２０の液滴吐出面２０ａにキャッピングを施したり、液滴をキャビティ１２１に充填したり、ノズル開口１１１の目詰まり等による吐出不良を回復させたりすることが可能となる。
【００２４】
つまり、クリーニングユニット２４及びキャッピングユニット２２は、ベース１０上の後部１０ａ側で、吐出ヘッド２０の移動経路直下に、ステージＳＴと離間して配置されている。ステージＳＴに対する基板Ｐの搬入作業及び搬出作業はベース１０の前部１０ｂ側で行われるため、これらクリーニングユニット２４又はキャッピングユニット２２により作業に支障を来すことはない。
【００２５】
クリーニングユニット２４は、吐出ヘッド２０のノズル開口１１１等のクリーニングをデバイス製造工程中や待機時に定期的に又は随時に行うことができる。キャッピングユニット２２は、吐出ヘッド２０の液滴吐出面２０ａが乾燥しないように、デバイスを製造しない待機時にこの液滴吐出面２０ａにキャッピングを施したり、液滴をキャビティ２２１に充填する際に用いたり、また、吐出不良が生じた吐出ヘッド２０を回復させるものである。
【００２６】
〔キャッピングユニット〕
次に、キャッピングユニット２２について詳細に説明する。図４は、キャッピングユニット２２の構成を示す図であって、図４（ａ）は吐出ヘッド２０側から見たキャッピングユニット２２の平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）中のＡ−Ａに沿う断面矢視図である。図４（ａ），（ｂ）に示す通り、キャッピングユニット２２は、本体４０、キャッピング部４２（封止部）、連通管４４、及びポンプ（負圧供給装置）４６を含んで構成されている。
【００２７】
キャッピング部４２は、本体４０に形成された凹部４２ａの内部に嵌入された湿潤部材４２ｂと本体４０の上面４０ａに突出した突出部４２ｃとを備えている。また、凹部４２ａの底面には、本体４０の下面４０を貫通する連通管４４が接続されている。ここで、湿潤部材４２ｂとは、吐出ヘッド２０から吐出される液滴に対する吸収性に優れ、液滴が吸収された際には湿潤状態を保つものであり、例えばスポンジ等の材料からなる。ポンプ４６は、連通管４４を介してキャッピング部４２を吸引、減圧する（負圧を供給する）ものである。このポンプ４６は、制御装置２６と電気的に接続されており、制御装置２６の制御の下で、その駆動が制御される。
【００２８】
図１に戻り、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪは、吐出ヘッド２０の液滴吐出面２０ａに設けられた複数のノズル開口１１１のうち、液滴が吐出されないノズル開口１１１が有るか否か（ドット抜けの有無）を検出する吐出検出装置３８が設けられている。吐出検出装置３８は、例えばレーザ光源とレーザ光源からのレーザ光を受光する受光素子とから構成されている。これらレーザ光源及び受光素子は、吐出ヘッド２０のＸ方向の位置を所定の位置に位置決めしたときに、ノズル開口１１１の各々から吐出される液滴の軌跡を挟むように配置されており、ノズル開口１１１の各々から順に液滴を吐出したときに、受光素子で受光される光量変化の有無によってドット抜けの有無を検出する。
【００２９】
また、吐出検出装置３８は、ノズル開口１１１の各々からの液滴が印刷されるとともにワイパ等でその印刷面を清掃可能に構成された印刷部と、光学レンズ等によって印刷部と光学的に共役に設定されたＣＣＤ（Charge Coupled Device）等の撮像素子とから構成することもできる。かかる構成の場合には、ノズル開口１１１の各々から液滴を吐出して印刷面を印刷し、その印刷面を撮像素子で撮像して得られた画像信号を画像処理することによりドット抜けの有無の有無を検出する
【００３０】
次に、本実施形態の液滴吐出装置ＩＪの電気的な機能構成について説明する。図５は、本発明の一実施形態によ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。尚、図５においては、図１〜図４に示した部材に相当するブロックには同一の符号を付してある。図５に示す通り、液滴吐出装置ＩＪを制御する電気的な構成は、制御コンピュータ５０、制御装置２６、及び駆動用集積回路６０を含んで構成される。
【００３１】
制御コンピュータ５０は、例えばＣＰＵ（中央処理装置）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ(Read Only Memory）等の内部記憶装置、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の外部記憶装置、並びに液晶表示装置又はＣＲＴ（Cathod Ray Tube）等の表示装置を含んで構成され、ＲＯＭ又はハードディスクに記憶されたプログラムに従って、液滴吐出装置ＩＪの動作を制御する制御信号を出力する。この制御コンピュータ５０は、例えばケーブル等を用いて図１に示す液滴吐出装置ＩＪに設けられる制御装置２６と接続されている。
【００３２】
制御装置２６は、演算制御部５２、駆動信号生成部５４、及びタイマ部５６を含んで構成される。演算制御部５２は、制御コンピュータ５０から入力された制御信号及び内部に予め記憶された制御プログラムに基づいて、第１移動装置１２、第２移動装置１４、及びモータ３０〜３６を駆動するとともに、キャッピングユニット２２に設けられたポンプ４６の動作を制御する。
【００３３】
また、演算制御部５２は、吐出ヘッド２０に設けられる複数の圧電体素子１５０を駆動する各種駆動信号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５４に出力する。更に、演算制御部５２は、上記制御プログラムに基づいて選択データを生成して駆動用集積回路６０に設けられた切替信号生成部６２に出力する。この選択データは、駆動信号の印加対象となる圧電体素子１５０を指定するためのノズル選択データと圧電体素子１５０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。
【００３４】
加えて、演算制御部５２は、タイマ部５６を用いてキャッピングユニット２２を用いて吐出ヘッド２０をキャッピング（封止）している時間を計時するとともに、圧電体素子１５０を用いてノズル開口１１１の近傍を加熱する時間及びポンプ４６を駆動する時間を制御する。また、吐出検出装置３８の検出結果に基づいて、吐出ヘッド２０のキャッピング又はクリーニングを制御する。
【００３５】
駆動信号生成部５４は、上記の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又は加熱用駆動信号を生成してスイッチ回路６４に出力する。タイマ部５６は、例えば演算制御部５２から出力される計時開始信号及び計時時間が入力され、計時を開始してから計時時間が経過したときに、計時完了信号を出力する。
【００３６】
駆動用集積回路６０は、吐出ヘッド２０内に設けられており、切替信号生成部６２及びスイッチ回路６４を含んで構成されている。切替信号生成部６２は、演算制御部５２から出力される選択データに基づいて各圧電体素子１５０への駆動信号の導通／非導通を指示する切替信号を生成し、スイッチ回路６４に出力する。スイッチ回路６４は、各圧電体素子１５０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体素子１５０に出力する。
【００３７】
ここで、駆動信号生成部５４が生成する駆動信号の一例について説明する。図６は、駆動信号生成部５４で生成される通常駆動信号及び加熱用駆動信号の１周期分の波形を模式的に示す図であって、（ａ）は通常駆動信号ＮＤの波形を示す図であり、（ｂ）は加熱用駆動信号ＨＤの波形を示す図である。図６（ａ）に示す通り、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、図６（ｂ）に示す通り、加熱用駆動信号ＨＤの繰返周波数ｆは１００ｋＨｚに設定されている。尚、ここでは加熱用駆動信号ＨＤの繰返周波数ｆが１００ｋＨｚに設定されている場合を例に挙げて説明するが、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。
【００３８】
この１００ｋＨｚ近傍の繰返周波数ｆは、圧電体素子１５０を十分に駆動（機械的変形）可能なものであると同時に、圧電体素子１５０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、ノズル開口１１１から液滴を吐出させない程度の大きさ、例えば通常駆動信号ＮＤの振幅ＶＨＮの半分（５０％）に設定されている。尚、ここでは加熱用駆動信号ＨＤの振幅が通常駆動信号ＮＤの振幅ＶＨＮの半分に設定されている場合を例に挙げて説明するが、加熱用駆動信号ＨＤの振幅は通常駆動信号ＮＤの振幅ＶＨＮの半分以下であることが好ましい。
【００３９】
〔液滴吐出方法、及びキャッピングユニットの制御方法〕
次に、上記構成における液滴吐出装置ＩＪを用いて基板Ｐ上にマイクロアレイを形成する方法について説明するとともに、マイクロアレイを形成する上で行われるキャッピング装置の制御方法について詳細に説明する。図７は、本発明の一実施形態によるキャッピング装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【００４０】
図７に示すフローチャートにおいて、処理が開始されると、演算制御部５２においてドット抜け検出指示の有無が判断される（ステップＳ１１）。ドット抜け検出指示は、液滴吐出装置ＩＪの電源投入時に制御コンピュータ５０から出力され、又は液滴吐出の開始時若しくは基板Ｐの交換時に演算制御部５２のプログラムから出力される。また、制御コンピュータ５０の操作者が、制御コンピュータ５０に対してマニュアルで指示した時にも制御コンピュータ５０から出力される。ドット抜け検出指示が無い場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、ドット抜け検出指示があるまでステップＳ１１の処理を行う。
【００４１】
一方、ステップＳ１１において、ドット抜け検出指示があった場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、演算制御部５２は、第２移動装置１４を駆動してノズル開口１１１が吐出検出装置３８の上方（＋Ｚ方向）に配置されるよう、吐出ヘッド２０の移動及び位置決めを行う。吐出ヘッド２０の位置決めが完了すると、演算制御部５２は駆動信号生成用データを駆動信号生成部５４に出力して通常駆動信号ＮＤを生成させるとともに、選択データを切替信号生成部６２に出力する。
【００４２】
演算制御部５２からの選択データに基づいて各圧電体素子１５０への駆動信号の導通／非導通を指示する切替信号が切替信号生成部６２で生成され、スイッチ回路６４により切替信号によって指定された通常駆動信号ＮＤが圧電体素子１５０に出力される。これによって、吐出ヘッド２０の複数のノズル開口から液滴が吐出検出装置３８に対して吐出され、吐出検出装置３８においてドット抜け検出が行われる（ステップＳ１２）。
【００４３】
ドット抜け検出が完了すると、その検出結果は演算制御部５２に出力され、演算制御部５２においてドット抜けの有無が判断される（ステップＳ１３）。ドット抜けが無いと判断した場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、液滴の通常吐出を行う（ステップＳ１４）。つまり、演算制御部５２は第１移動装置１２を制御して物体Ｐを移動開始位置に移動させるとともに、第２移動装置１４等を制御して吐出ヘッド２０を吐出開始位置に移動させる。そして、駆動信号生成用データ及び選択データを駆動信号生成部５４及び切替信号生成部６２にそれぞれ出力して、圧電体素子１５０に対して通常駆動信号ＮＤを印加して基板Ｐ上への液滴の吐出を開始する。
【００４４】
液滴の吐出を開始すると、演算制御部５２は、吐出ヘッド２０と基板ＰとをＸ軸方向に相対移動（走査）しつつ、基板Ｐ上に対して吐出ヘッド２０の所定のノズルから所定幅で液滴を吐出し、基板Ｐ上にマイクロアレイを形成する。本実施形態では、吐出ヘッド２０が基板Ｐに対して＋Ｘ方向に移動しつつ吐出動作する。吐出ヘッド２０と基板Ｐとの１回目の相対移動（走査）が終了すると、基板Ｐを支持するステージＳＴが吐出ヘッド２０に対してＹ軸方向に所定量ステップ移動する。演算制御部５２は、吐出ヘッド２０を基板Ｐに対して、例えば−Ｘ方向に２回目の相対移動（走査）しつつ吐出動作を行う。この動作を複数回繰り返すことにより、吐出ヘッド２０は演算制御部５２の制御に基づいて液滴を吐出し、基板Ｐ上にマイクロアレイを形成する。
【００４５】
以上の動作を行って基板Ｐ上にマイクロアレイが形成されると、演算制御部５２が第１移動装置１２を制御して液滴が吐出された基板Ｐを搬出位置に移動させる。そして、ステージＳＴによる吸着保持が解除されて不図示の搬送装置によって基板ＰがステージＳＴから搬出される。次に、ステージＳＴから基板Ｐが搬出されている間に、演算制御部５２は、第２移動装置１４を制御し、Ｘ軸方向に吐出ヘッド２０を移動させてキャッピングユニット２２の上部に位置決めする。更に、Ｚ軸方向に吐出ヘッド２０を移動させて、キャッピングユニット２２に接触配置させて吐出ヘッド２０のキャッピングを行う（ステップＳ１５）。吐出ヘッド２０のキャッピングが開始されると、キャッピング時間を示すカウンタＴｃをリセットして、タイマ部５６を用いて再度キャッピング時間の計時を開始する。以上の動作により、１枚の基板Ｐに対して液滴を吐出する動作が完了する。
【００４６】
一方、ステップＳ１３において、ドット抜けがあると判断した場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、演算制御部５２は、全てのノズル開口１１１のうちの２％以上のノズル開口についてドット抜けが有るか否かを判断する（ステップＳ１６）。ドット抜けがあるノズル開口が２％より少ない場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、演算制御部５２は、ポンプ４６によるキャッピング部４２の吸引時間（キャッピング部４２に負圧を与える時間）を示すカウンタＴｐの値を「２」として、吸引時間を２秒間に設定する（ステップＳ１７）。
【００４７】
カウンタＴｐの値を設定すると、演算制御部５２は第２移動装置１４を制御して吐出ヘッド２０を移動させ、キャッピングユニット２２の上部に位置決めする。更に、Ｚ軸方向に吐出ヘッド２０を移動させて、キャッピングユニット２２に接触配置させて吐出ヘッド２０のキャッピングを行う。図８は、吐出ヘッド２０がキャッピングユニット２２によってキャッピングされた状態を示す断面図である。図８に示す通り、キャッピング部４２の湿潤部材４２ｂに吐出ヘッド２０の液滴吐出面２０ａを対向配置させ、且つ突出部４２ｃに係合させることでキャッピングを行う。
【００４８】
キャッピングユニット２２による吐出ヘッド２０のキャッピングが行われている状態で、演算制御部５２は、ポンプ４６に制御信号を出力し、カウンタＴｐで設定されている時間（ここでは、２秒）、キャッピング部４２に負圧を供給して吸引を行う（ステップＳ１８）。尚、ステップＳ１７において、キャッピング部４２の吸引時間を示すカウンタＴｐのみの値が設定されたため、ここでは吸引のみが行われる。２秒間の吸引が完了すると、処理はステップＳ１１に戻る。
【００４９】
一方、ステップＳ１６において、ドット抜けがあるノズル開口が２％以上の場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、演算制御部５２は直近のキャッピング時間を示すカウンタＴｃの値が２４時間を示す値以上であるか否かを判断する（ステップＳ１９）。カウンタＴｃの値が２４時間を示す値よりも小さい場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、演算制御部５２は、圧電体素子１５０による予備加熱時間を示すカウンタＴｙの値を「２０」として、予備加熱時間を２０秒に設定する。
【００５０】
また、ポンプ４６によるキャッピング部４２の吸引時間を示すカウンタＴｐの値及び圧電体素子１５０による加熱時間を示すカウンタＴｋの値を「２」として、吸引時間及び加熱時間を２秒に設定する（ステップＳ２０）。尚、予備加熱とはキャッピング部４２の吸引に先立って圧電体素子１５０によって行われる予備的な加熱であり、加熱とはキャッピング部４２の吸引とともに圧電体素子１５０によって行われる加熱である。
【００５１】
カウンタＴｙ，Ｔｐ，Ｔｋの値を設定すると、演算制御部５２は第２移動装置１４を制御して吐出ヘッド２０を移動させてキャッピングユニット２２の上部に位置決めし、更に、Ｚ軸方向に吐出ヘッド２０を移動させて、キャッピングユニット２２に接触配置させて吐出ヘッド２０のキャッピングを行う。これにより、吐出ヘッド２０は図８に示す状態と同様の状態でキャッピングされる。
【００５２】
キャッピングユニット２２による吐出ヘッド２０のキャッピングが行われている状態で、演算制御部５２は、まず吐出ヘッド２０に対して加熱用駆動信号ＨＤを出力し、カウンタＴｙで設定されている時間（ここでは、２０秒）だけノズル開口１１１近傍（キャビティ１２１内の液滴溶媒）の予備加熱を行う。予備加熱が終了すると、カウンタＴｋで設定されている時間（ここでは、２秒）だけ吐出ヘッド２０に対して加熱用駆動信号ＨＤを出力してノズル開口１１１近傍を加熱すると同時に、カウンタＴｐで設定されている時間（ここでは、２秒）だけ、キャッピング部４２に負圧を供給して吸引を行う（ステップＳ１８）。以上の動作が終了すると、処理はステップＳ１１に戻る。
【００５３】
ステップＳ１６からステップＳ１７を介してステップＳ１８を行う処理では、ドット抜けの数が少なかったため２秒間の吸引のみを行っていた。しかしながら、ステップＳ１９からステップＳ２０を介してステップＳ１８を行う処理では、ドット抜けの数が多いため、予備加熱を行ってノズル開口１１１付近の増粘した液滴溶媒を低粘度化させて、又は固形化した液滴溶媒を溶融させてから、加熱を行いつつ吸引している。
【００５４】
ここで、圧電体素子１５０の加熱期間及びキャッピング部４２の吸引時間について説明する。図９は、圧電体素子１５０の予備加熱期間及び加熱期間並びにキャッピング部４２の吸引時間との関係を説明するための図である。図９（ａ）に示す通り、第１期間Ｔ１と第２期間Ｔ２とが設けられており、これらの期間を通じて繰返周波数ｆが１００ｋＨｚである加熱用駆動信号ＨＤが圧電体素子１５０に供給されてノズル開口１１１の近傍が加熱される。
【００５５】
第１期間Ｔ１では圧電体素子１５０に対して加熱用駆動信号ＨＤが印加されているが、キャッピング部４２の吸引は行われていない。これに対し、第２期間Ｔ２では、圧電体素子１５０に対する加熱用駆動信号ＨＤの印加とともに、キャッピング部４２の吸引が行われている。前述した通り、予備加熱とはキャッピング部４２の吸引に先立って圧電体素子１５０によって行われる予備的な加熱であるため、上記の第１期間Ｔ１が予備加熱期間であり、上記の第２期間Ｔ１が加熱期間及び吸引期間である。即ち、本実施形態では加熱期間と吸引時間が同一期間に設定されている。
【００５６】
図７に戻り、ステップＳ１９において、カウンタＴｃの値が２４時間を示す値以上である場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、演算制御部５２は直近のキャッピング時間を示すカウンタＴｃの値が１２０時間を示す値以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。カウンタＴｃの値が１２０時間を示す値よりも小さい場合（判断結果が「ＮＯ」の場合）には、演算制御部５２は、圧電体素子１５０による予備加熱時間を示すカウンタＴｙの値を「２０」として、予備加熱時間を２０秒に設定する。また、ポンプ４６によるキャッピング部４２の吸引時間を示すカウンタＴｐの値及び圧電体素子１５０による加熱時間を示すカウンタＴｋの値を「５」として、吸引時間及び加熱時間を５秒に設定する（ステップＳ２２）。
【００５７】
カウンタＴｙ，Ｔｐ，Ｔｋの値を設定すると、演算制御部５２は第２移動装置１４を制御して吐出ヘッド２０を移動させてキャッピングユニット２２の上部に位置決めするとともに、Ｚ軸方向に吐出ヘッド２０を移動させて、キャッピングユニット２２に接触配置させて図８と同様に吐出ヘッド２０のキャッピングを行う。キャッピングユニット２２による吐出ヘッド２０のキャッピングが行われている状態で、演算制御部５２は、まず吐出ヘッド２０に対して加熱用駆動信号ＨＤを出力して、カウンタＴｙで設定されている時間（ここでは、２０秒）だけノズル開口１１１近傍（キャビティ１２１内の液滴溶媒）の予備加熱を行う。
【００５８】
予備加熱が終了すると、カウンタＴｋで設定されている時間（ここでは、５秒）だけ吐出ヘッド２０に対して加熱用駆動信号ＨＤを出力してノズル開口１１１近傍を加熱すると同時に、カウンタＴｐで設定されている時間（ここでは、５秒）だけ、キャッピング部４２に負圧を供給して吸引を行う（ステップＳ１８）。以上の動作が終了すると、処理はステップＳ１１に戻る。
【００５９】
ステップＳ１９からステップＳ２０を介してステップＳ１８を行う処理と、ステップＳ１９からステップ２１，Ｓ２２を介してステップＳ１８を行う処理とを比較すると、加熱時間を示すカウンタＴｋ及び吸引時間を示すカウンタＴｐの時間が長くなっている。吐出ヘッド２０がキャッピングユニット２２にキャッピングされた時間が１日（２４時間）以上であって５日（１２０時間）未満であれば、液滴溶媒の蒸発により増粘している虞があるため、ノズル開口１１１の目詰まり等を確実に解消すべく加熱時間及び吸引時間を長くしている。
【００６０】
一方、ステップＳ２１において、カウンタＴｃの値が１２０時間を示す値以上である場合（判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、演算制御部５２は、圧電体素子１５０による予備加熱時間を示すカウンタＴｙの値を「２０」として、予備加熱時間を２０秒に設定する。また、ポンプ４６によるキャッピング部４２の吸引時間を示すカウンタＴｐの値及び圧電体素子１５０による加熱時間を示すカウンタＴｋの値を「８」として、吸引時間及び加熱時間を８秒に設定する（ステップＳ２３）。
【００６１】
カウンタＴｙ，Ｔｐ，Ｔｋの値を設定すると、演算制御部５２は図８と同様に吐出ヘッド２０のキャッピングを行い、キャッピングが行われている状態でまず吐出ヘッド２０に対して加熱用駆動信号ＨＤを出力して、カウンタＴｙで設定されている時間（ここでは、２０秒）だけノズル開口１１１近傍（キャビティ１２１内の液滴溶媒）の予備加熱を行う。予備加熱が終了すると、カウンタＴｋで設定されている時間（ここでは、８秒）だけ吐出ヘッド２０に対して加熱用駆動信号ＨＤを出力してノズル開口１１１近傍を加熱すると同時に、カウンタＴｐで設定されている時間（ここでは、８秒）だけ、キャッピング部４２に負圧を供給して吸引を行う（ステップＳ１８）。以上の動作が終了すると、処理はステップＳ１１に戻る。
【００６２】
このように、吐出ヘッド２０がキャッピングユニット２２にキャッピングされた時間が５日（１２０時間）以上であれば、液滴溶媒が増粘している可能性が極めて高いため加熱時間及び吸引時間をより長くして液滴の吐出量を増やすことによりノズル開口１１１の目詰まり等を解消している。以上説明した通り、本実施形態においては、吐出ヘッド２０のキャッピング時間に応じて加熱時間及び吸引時間を変えているため、液滴溶媒の増粘の程度又は固形化の程度に応じて液滴溶媒の無駄な消費を極力抑えた上で、ノズル開口の目詰まりを短時間で確実に解消することができる。
【００６３】
尚、以上説明した実施形態では、圧電体素子１５０に加熱用駆動信号ＨＤを印加してノズル開口１１１の近傍を加熱しているため、ノズル開口１１１近傍又は圧電体素子１５０の温度を検出する温度センサを吐出ヘッド２０内に設ける構成が望ましい。圧電体素子１５０に対して加熱用駆動信号ＨＤを印加する場合には、温度センサの検出結果をフィードバックして圧電体素子を駆動することが好適である。かかる駆動を行うことで、環境温度に拘わらず加熱温度を一定に保つことができ、効果的に増粘した液滴溶媒の低粘度化又は固形化した液滴溶媒を溶融することができ、結果としてノズル開口の目詰まりを短時間で確実に解消することができる。
【００６４】
また、上記実施形態では、ノズル開口１１１の近傍を加熱する加熱装置として圧電体素子１５０を用いていたが、圧電体素子１５０とは別にヒータを設けて加熱するようにしてもよい。このようなヒータを用いれば、ノズル開口１１１のみならず吐出ヘッド２０全体、更にはタンク１６及び流路１８を加熱することができ、増粘した液滴溶媒をより効果的に低粘度化することができ、又は固形化した液滴溶媒をより効果的に溶融することができる。
【００６５】
更に、図７に示すフローチャートでは、ポンプ４６による吸引のみ、又は予備加熱後に加熱しながら吸引していた。しかしながら、図９（ｂ）に示す通り、予備加熱は行わずに、加熱しながら吸引を行っても良く、図９（ｃ）に示す通り、予備加熱を行った後に加熱は行わずに吸引のみを行っても良い。ノズル開口１１１の目詰まり等を確実に解消するのであれば、上記の実施形態の通り、予備加熱後に加熱しながら吸引することが望ましい。
【００６６】
また、上記の実施形態では、吐出ヘッド２０の直近のキャッピング時間に応じて、加熱しながら吸引する時間を変えていたが、これはポンプ４６の吸引力が一定であることを前提としたものである。ポンプ４６の吸引力を可変することができるのであれば、吸引力（負圧の大きさ）を変えることで、ノズル開口１１１の吐出量を可変しても良い。尚、吸引力を変える場合には、吸引時間を一定にしてもよいし、吸引力とともに吸引時間を可変しても良い。
【００６７】
〔デバイス製造方法、及び電子機器〕
以上、本発明の実施形態によるキャッピング装置及びその制御方法並びに液滴吐出装置について説明したが、この液滴吐出装置は膜を形成する成膜装置、金属配線等の配線を形成する配線装置、又はマイクロレンズアレイ、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、プラズマ型表示装置、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）等のデバイスを製造するデバイス製造装置として用いることができる。
【００６８】
上記の液滴吐出装置を用いて増粘した液滴溶媒を低粘度化させ、又は固形化した液滴溶媒を溶融させた上で吐出させ、かかる処理を終えた吐出ヘッド２０を用いて基板Ｐ上に液滴を吐出してパターンを形成しているため、液滴溶媒の無駄な消費を抑えることができるとともに、パターンを形成するための液滴吐出時間を長くすることができる。この結果として、デバイスの製造コストを低減することができるとともに、スループットを向上させることができる。
【００６９】
上記の液晶装置、有機ＥＬ装置、プラズマ型表示装置、ＦＥＤ等のデバイスは、ノート型コンピュータ及び携帯電話等の電子機器に設けられる。だだし、電子機器は、上記のノート型コンピュータ及び携帯電話に限られる訳ではなく、種々の電子機器に適用することができる。例えば、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）及びエンジニアリング・ワークステーション（ＥＷＳ）、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等の電子機器に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態による液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】吐出ヘッド２０の分解斜視図である。
【図３】吐出ヘッド２０の主要部の一部を示す透視図である。
【図４】キャッピングユニット２２の構成を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態によ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６】駆動信号生成部５４で生成される通常駆動信号及び加熱用駆動信号の１周期分の波形を模式的に示す図である。
【図７】本発明の一実施形態によるキャッピング装置の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】吐出ヘッド２０がキャッピングユニット２２によってキャッピングされた状態を示す断面図である。
【図９】圧電体素子１５０の予備加熱期間及び加熱期間並びにキャッピング部４２の吸引時間との関係を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７１】
２０……吐出ヘッド（液滴吐出ヘッド）
２２……キャッピングユニット（キャッピング装置）
２６……制御装置
３８……吐出検出装置（検出装置）
４２……キャッピング部（封止部）
４６……ポンプ（負圧供給装置）
５４……駆動信号生成部
５６……タイマ部（計時部）
１１１……ノズル開口
１５０……圧電体素子（加熱装置）
Ｐ……基板（ワーク）
【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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