(57)【要約】【課題】液滴吐出ヘッドの温度が変動しにくい液滴の吐出方法を提供する。【解決手段】液滴吐出ヘッド１４の圧電素子３０が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液滴を吐出する吐出方法に係る。吐出駆動波形７０を用いて圧電素子３０を駆動して液滴を吐出する吐出工程と、非吐出駆動波形７３を用いて圧電素子３０を駆動してノズルから液滴が吐出されない程度に圧電素子３０がキャビティを加圧する非吐出工程と、を有し、非吐出駆動波形７３は、吐出駆動波形７０に対して、ピーク電圧７３ａ、周波数、立上り時間７３ｃ、立下り時間７３ｄ、駆動する圧電素子３０の数のうち、少なくとも１つを変更して形成し、吐出工程と非吐出工程とにおける液滴吐出ヘッド１４の温度を略同じ温度にする。【選択図】図７
2009119372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドの加圧部が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液状体を吐出する吐出方法であって、
吐出駆動波形を用いて前記加圧部を駆動して前記液状体を吐出する吐出工程と、
非吐出駆動波形を用いて前記加圧部を駆動して前記ノズルから前記液状体が吐出されない程度に前記加圧部が前記キャビティを加圧する非吐出工程と、を有し、
前記非吐出駆動波形は、吐出駆動波形のピーク電圧、周波数、立上り時間、立下り時間、駆動する加圧部数のうち、少なくとも１つを変更して形成し、前記吐出工程と前記非吐出工程とにおける前記液滴吐出ヘッドの温度を略同じ温度にす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、前記加圧部に前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを出力する駆動回路を備え、
前記駆動回路は定電圧回路と前記定電圧回路から供給される電圧を用いて前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを形成する波形形成回路を備え、
前記吐出工程と前記非吐出工程とにおいて、前記定電圧回路から出力する平均電流が略同じになるように前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを調整する波形調整工程を備え、
前記波形調整工程では、前記吐出駆動波形を出力するときに前記定電圧回路から出力する平均電流と、前記非吐出駆動波形を出力するときに前記定電圧回路から出力する平均電流と、の演算と、
前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形との少なくとも一方の波形の調整と、を行うことを特徴とする吐出方法。
【請求項３】
請求項１に記載の吐出方法であって、前記加圧部に前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを出力する駆動回路を備え、
前記駆動回路は定電圧回路と前記定電圧回路から供給される電圧を用いて前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを形成する波形形成回路を備え、
前記吐出工程と前記非吐出工程とにおいて前記定電圧回路から出力する平均電流が略同じになるように、前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを調整する波形調整工程を備え、
前記波形調整工程では、前記吐出駆動波形を出力するときに前記定電圧回路から出力する平均電流を測定し、
前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形との少なくとも一方の波形の調整を行うことを特徴とする吐出方法。
【請求項４】
請求項１に記載の吐出方法であって、
前記吐出工程と前記非吐出工程とにおいて、前記液滴吐出ヘッドの温度が略同じ温度となるように前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とのうち、少なくとも一方の波形を調整する波形調整工程を備え、
前記波形調整工程では前記液滴吐出ヘッドの温度を測定して前記波形を調整することを特徴とする吐出方法。
【請求項５】
請求項１に記載の吐出方法であって、
前記吐出工程と前記非吐出工程とにおいて、前記加圧部を流動する電流の絶対値と電圧とを積算した積算量が略同じになるように前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを調整する波形調整工程を備え、
前記波形調整工程では、前記吐出駆動波形を出力するときの積算量である吐出時積算量と、前記非吐出駆動波形を出力するときの積算量である非吐出時積算量と、を演算し、
前記吐出時積算量及び前記非吐出時積算量を用いて前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とのうち、少なくとも一方の波形の調整を行うことを特徴とする吐出方法。
【請求項６】
請求項１に記載の吐出方法であって、
前記吐出工程と前記非吐出工程とにおいて、前記加圧部を流動する電流と電圧とを積算した積算量が略同じになるように前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを調整する波形調整工程を備え、
前記波形調整工程では、前記吐出駆動波形を出力するときに前記加圧部を流動する電流と電圧とを積算した吐出時積算量と、前記非吐出駆動波形を出力するときに前記加圧部を流動する電流と電圧とを積算した非吐出時積算量と、を測定し、
前記吐出時積算量及び前記非吐出時積算量を用いて前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とのうち、少なくとも一方の波形の調整を行うことを特徴とする吐出方法。
【請求項７】
請求項１に記載の吐出方法であって、前記非吐出駆動波形とを調整する波形調整工程を備え、
前記波形調整工程では、先ず前記非吐出駆動波形の１周期内における波形数と駆動加圧部の数と周波数とのうち、少なくとも１つを設定し、
さらに、前記非吐出駆動波形を調整するときには前記非吐出駆動波形のピーク電圧を調整し、
さらに、前記非吐出駆動波形を調整するときには、前記非吐出駆動波形の立上り時間と立下り時間とのうち、少なくとも一方の波形の調整を行う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、吐出方法にかかわり、特に液滴吐出ヘッドの温度変動を小さく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】
液滴吐出ヘッドはキャビティとキャビティを加圧する圧電素子を備えている。そして、キャビティを加圧するとき、圧電素子を作動するために加えられるエネルギの一部は、熱に変換され、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。
【０００４】
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。
【０００５】
この課題を解決するために、特許文献１において、液滴吐出ヘッドの温度を制御する方法が開示されている。これによると、液滴吐出ヘッドはヒータを備え、液滴吐出ヘッドを駆動する状況に応じてヒータを加熱する条件を変更している。そして、液滴吐出ヘッドの温度が所定の範囲になるように制御していた。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２９７９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
液滴吐出ヘッドにヒータを用いて加熱する方法は、液滴吐出ヘッドを暖めて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為し得ない場合があった。その結果、液滴吐出ヘッドの温度が変動するという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］
本適用例にかかる吐出方法は、液滴吐出ヘッドの加圧部が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液状体を吐出する吐出方法であって、吐出駆動波形を用いて前記加圧部を駆動して前記液状体を吐出する吐出工程と、非吐出駆動波形を用いて前記加圧部を駆動して前記ノズルから前記液状体が吐出されない程度に前記加圧部がキャビティを加圧する非吐出工程と、を有し、前記非吐出駆動波形は、前記吐出駆動波形のピーク電圧、周波数、立上り時間、立下り時間、駆動する加圧部数のうち、少なくとも１つを変更して形成し、前記吐出工程と前記非吐出工程とにおける前記液滴吐出ヘッドの温度を略同じ温度にすることを特徴とする。
【００１０】
この吐出方法によれば、吐出駆動波形のパラメータのうち少なくとも１つを変更して非吐出駆動波形を形成している。そして、非吐出駆動波形を用いて加圧部を駆動することにより、加圧部にエネルギを供給している。加圧部は液状体が吐出されない程度に液状体を加圧する。そして、加圧部に供給されたエネルギの一部は液状体を加圧することに用いられる。そして、他の一部は熱に変換され、この熱により、液滴吐出ヘッドが加熱される。
【００１１】
吐出駆動波形を用いて加圧部を駆動する場合にも加圧部に供給されたエネルギの一部は液状体を加圧することに用いられる。そして、他の一部は熱に変換され、この熱により、液滴吐出ヘッドが加熱される。加熱された液滴吐出ヘッドの熱量の一部は放熱するので、供給される熱量と放熱する熱量とが平衡する状態で、液滴吐出ヘッドの温度が維持される。そして、ノズルから液状体を吐出しないとき、非吐出駆動波形を用いて加圧部を駆動することにより液滴吐出ヘッドが加熱される。このとき、ノズルから液状体を吐出するときと吐出しないときとの両方の場合において、液滴吐出ヘッドの温度が同じ温度になるように非吐出駆動波形が調整されることから、液滴吐出ヘッドの温度は略同じ温度を維持することができる。
【００１２】
［適用例２］
上記適用例にかかる吐出方法において、前記加圧部に前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを出力する駆動回路を備え、前記駆動回路は定電圧回路と前記定電圧回路から供給される電圧を用いて前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを形成する波形形成回路を備え、前記吐出工程と前記非吐出工程とにおいて、前記定電圧回路から出力する平均電流が略同じになるように前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを調整する波形調整工程を備え、前記波形調整工程では、前記吐出駆動波形を出力するときに前記定電圧回路から出力する平均電流と、前記非吐出駆動波形を出力するときに前記定電圧回路から出力する平均電流と、の演算と、前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形との少なくとも一方の波形の調整と、を行うことを特徴とする。
【００１３】
この吐出方法によれば、吐出駆動波形と非吐出駆動波形を出力する駆動回路を備えている。この駆動回路は定電圧回路と波形形成回路とを備え、定電圧回路は波形形成回路に定電圧を供給している。そして、吐出駆動波形を出力するときの電流波形と、非吐出駆動波形を出力するときとの電流波形を演算した後平均電流を算出している。そして、吐出駆動波形を出力するときと、非吐出駆動波形を出力するときとの平均電流が略同じ電流となるように吐出駆動波形と非吐出駆動波形とを調整している。従って、吐出駆動波形を出力するときと、非吐出駆動波形を出力するときとでは、略同じ電力が供給され、加圧部の駆動に消費される。つまり、ノズルから液状体を吐出するときと吐出しないときとの両方の場合において、略同じエネルギ量が消費される為、液滴吐出ヘッドは略同じ熱量が供給される。その結果、液滴吐出ヘッドの温度は略同じ温度を維持することができる。そして、吐出駆動波形と非吐出駆動波形との波形は電流波形の演算結果を用いて調整される為、簡便に調整することができる。
【００１４】
［適用例３］
上記適用例にかかる吐出方法において、前記加圧部に前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを出力する駆動回路を備え、前記駆動回路は定電圧回路と前記定電圧回路から供給される電圧を用いて前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを形成する波形形成回路を備え、前記吐出工程と前記非吐出工程とにおいて前記定電圧回路から出力する平均電流が略同じになるように、前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを調整する波形調整工程を備え、前記波形調整工程では、前記吐出駆動波形を出力するときに前記定電圧回路から出力する平均電流を測定し、前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形との少なくとも一方の波形の調整を行うことを特徴とする。
【００１５】
この吐出方法によれば、吐出駆動波形を出力するときの電流波形と、非吐出駆動波形を出力するときに定電圧回路から出力される電流波形とを測定した後、測定した電流の平均電流を算出している。そして、吐出駆動波形を出力するときと、非吐出駆動波形を出力するときとの平均電流が略同じ電流となるように吐出駆動波形と非吐出駆動波形とを調整している。このとき、液滴吐出ヘッドは略同じ熱量が供給され、液滴吐出ヘッドの温度は略同じ温度を維持することができる。そして、吐出駆動波形と非吐出駆動波形との波形は、測定された電流波形を用いて調整される為、精度良く調整することができる。
【００１６】
［適用例４］
上記適用例にかかる吐出方法において、前記吐出工程と前記非吐出工程とにおいて、前記液滴吐出ヘッドの温度が略同じ温度となるように前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とのうち、少なくとも一方の波形を調整する波形調整工程を備え、前記波形調整工程では前記液滴吐出ヘッドの温度を測定して前記波形を調整することを特徴とする。
【００１７】
この吐出方法によれば、液滴吐出ヘッドの温度を測定して吐出駆動波形と非吐出駆動波形との少なくとも一方の波形の調整している。従って、ノズルから液状体を吐出するときと吐出しないときとの両方の場合において液滴吐出ヘッドの温度が略同じになるように、液滴吐出ヘッドの温度を精度良く調整することができる。
【００１８】
［適用例５］
上記適用例にかかる吐出方法において、前記吐出工程と前記非吐出工程とにおいて、前記加圧部を流動する電流の絶対値と電圧とを積算した積算量が略同じになるように前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを調整する波形調整工程を備え、前記波形調整工程では、前記吐出駆動波形を出力するときの積算量である吐出時積算量と、前記非吐出駆動波形を出力するときの積算量である非吐出時積算量と、を演算し、前記吐出時積算量及び前記非吐出時積算量を用いて前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とのうち、少なくとも一方の波形の調整を行うことを特徴とする。
【００１９】
この吐出方法によれば、吐出時積算量と非吐出時積算量とが略同じ積算量となるように吐出駆動波形と非吐出駆動波形とを調整している。従って、吐出駆動波形を出力するときと、非吐出駆動波形を出力するときとでは、略同じ電力の積算量が供給され、加圧部の駆動に消費される。つまり、ノズルから液状体を吐出するときと吐出しないときとの両方の場合において、略同じエネルギ量が消費される為、液滴吐出ヘッドは略同じ熱量が供給される。その結果、液滴吐出ヘッドの温度は略同じ温度を維持することができる。そして、吐出駆動波形と非吐出駆動波形とに対する積算量の演算結果は加圧部の等価回路の精度により決定される。従って、吐出工程と非吐出工程とにおける液滴吐出ヘッドの温度差における精度の水準を選択することができる。
【００２０】
［適用例６］
上記適用例にかかる吐出方法において、前記吐出工程と前記非吐出工程とにおいて、前記加圧部を流動する電流と電圧とを積算した積算量が略同じになるように前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とを調整する波形調整工程を備え、前記波形調整工程では、前記吐出駆動波形を出力するときに前記加圧部を流動する電流と電圧とを積算した吐出時積算量と、前記非吐出駆動波形を出力するときに前記加圧部を流動する電流と電圧とを積算した非吐出時積算量と、を測定し、前記吐出時積算量及び前記非吐出時積算量を用いて前記吐出駆動波形と前記非吐出駆動波形とのうち、少なくとも一方の波形の調整を行うことを特徴とする。
【００２１】
この吐出方法によれば、加圧部に投入される電力が測定され、測定された電力を用いて吐出駆動波形と非吐出駆動波形とのうち少なくとも一方の波形が調整されている。従って、加圧部に投入される電力が精度良く調整されるので、ノズルから液状体を吐出するときと吐出しないときとの両方の場合における液滴吐出ヘッドの温度が略同じになるように、液滴吐出ヘッドの温度を精度良く調整することができる。
【００２２】
［適用例７］
上記適用例にかかる吐出方法において、前記非吐出駆動波形とを調整する波形調整工程を備え、前記波形調整工程では、先ず前記非吐出駆動波形の１周期内における波形数と駆動加圧部の数と周波数とのうち、少なくとも１つを設定し、さらに、前記非吐出駆動波形を調整するときには前記非吐出駆動波形のピーク電圧を調整し、さらに、前記非吐出駆動波形を調整するときには、前記非吐出駆動波形の立上り時間と立下り時間とのうち、少なくとも一方の波形の調整を行うことを特徴とする。
【００２３】
この吐出方法によれば、先ず非吐出駆動波形を用いて駆動する加圧部波形数と駆動加圧部と周波数が設定される。この加圧部波形数は吐出するときの駆動波形が出力されたあと次の駆動波形が出力されるまでの間に出力する非吐出駆動波形の波形数を示す。そして、液状体を吐出しない加圧部の内、駆動加圧部は非吐出駆動波形を用いて駆動する加圧部を示す。このとき、単位時間当たりに液滴吐出ヘッドに出力される波形数が設定されるので、概略の投入電力を設定することができる。さらに細かく調整するとき、非吐出駆動波形のピーク電圧が調整される。非吐出駆動波形のピーク電圧が高いときは液状体がノズルから吐出されてしまい、ピーク電圧が小さいときは電力が供給できないので、ピーク電圧の調整範囲は限定されている。その調整範囲内でピーク電圧を調整することにより、投入する電力を調整することができる。
【００２４】
さらに細かく調整するとき、立上り時間と立下り時間とのうち、少なくとも一方の波形が調整される。立上り時間と立下り時間とが投入される電力に与える影響は小さいことから微調整し易い。この順番にて設定することにより、効率良く調整を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、実施形態について図面に従って説明する。
尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
（第１の実施形態）
本実施形態では、吐出位置測定装置と液滴吐出ヘッドの駆動波形を調整して液滴を吐出する吐出方法との特徴的な例について、図１〜図８に従って説明する。
【００２６】
（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５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。
【００２７】
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、機能液が吐出され塗布される。図１に示すように、液滴吐出装置１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、Ｙ方向と直交する方向をＸ方向とする。
【００２８】
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図示しないＹ軸モータに連結されている。そして、所定のステップ数に相対する駆動信号をＹ軸モータに入力すると、Ｙ軸モータが正転又は逆転する。このとき、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。そして、Ｙ方向に走査するようになっている。
【００２９】
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の位置が計測可能となっている。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、載置面６に基板７を載置すると、基板チャック機構によって載置面６の所定位置に基板７が位置決めされて、基板７が固定されるようになっている。
【００３０】
基台２のＸ方向両面には一対の支持台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。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が配設されている。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。
【００３１】
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、略底面が平行四辺形の角柱状に形成されている。そのキャリッジ１２には、ステージ４と同様の直動機構が配置されているので、キャリッジ１２はＸ方向に沿って往動又は復動可能となっている。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の位置が計測可能となっている。そして、キャリッジ１２の下面（ステージ４側の面）には、液滴吐出ヘッド１４が凸設されている。従って、ステージ４とキャリッジ１２とを移動することにより、基板７の所望の場所と対向する場所に、液滴吐出ヘッド１４を位置することが可能となっている。
【００３２】
図２（ａ）は、キャリッジを示す模式平面図である。図２（ａ）に示すように、キャリッジ１２には、６個の液滴吐出ヘッド１４が配置され、液滴吐出ヘッド１４の表面には、ノズルプレート１７が配置されている。ノズルプレート１７には、ノズル１８が複数、配置されている。ノズル１８の数は、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く、本実施形態においては、例えば、１個のノズルプレート１７には、１２個のノズル１８の配列が１列形成されている。
【００３３】
図２（ｂ）は、キャリッジを示す模式側面図であり、図２（ａ）に示すキャリッジをＹ方向から見た図である。図２（ｂ）に示すように、キャリッジ１２は、ベース板１９を備えている。ベース板１９の上側には、移動機構２０が配置されており、キャリッジ１２が、案内レール１１に沿って移動するための機構が収納されている。
【００３４】
ベース板１９の下側には、支持部２１を介して駆動回路基板２２が配置されている。そして、駆動回路基板２２の下側には、駆動回路としてのヘッド駆動回路２３が配置されている。さらに、ベース板１９には、支持部２４を介して、ヘッド取付板２５が配置され、ヘッド取付板２５の下面には、液滴吐出ヘッド１４が配置されている。ヘッド駆動回路２３と液滴吐出ヘッド１４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２３が出力する駆動信号が、液滴吐出ヘッド１４に入力されるようになっている。
【００３５】
ベース板１９の下側には、供給装置２６が配置され、図１に示す収容タンク１０と供給装置２６との間、及び、供給装置２６と液滴吐出ヘッド１４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２６により液滴吐出ヘッド１４に供給されるようになっている。
【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１４は、ノズルプレート１７を備え、ノズルプレート１７には、ノズル１８が形成されている。ノズルプレート１７の上側であってノズル１８と相対する位置には、ノズル１８と連通するキャビティ２７が形成されている。そして、液滴吐出ヘッド１４のキャビティ２７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２８が供給される。
【００３７】
キャビティ２７の上側には、Ｚ方向である上下方向に振動して、キャビティ２７内の容積を拡大縮小する振動板２９と、上下方向に伸縮して振動板２９を振動させる加圧部としての圧電素子３０が配設されている。圧電素子３０が上下方向に伸縮して振動板２９を振動することにより、振動板２９がキャビティ２７内の容積を拡大縮小してキャビティ２７を加圧する。それにより、キャビティ２７内の圧力が変動するので、キャビティ２７内に供給された機能液２８がノズル１８を通って吐出される。
【００３８】
そして、液滴吐出ヘッド１４が圧電素子３０を制御駆動するための駆動信号を受けると、圧電素子３０が伸張して、振動板２９がキャビティ２７内の容積を縮小する。その結果、液滴吐出ヘッド１４のノズル１８からは、縮小した容積分の機能液２８が液滴３１として吐出される。
【００３９】
図３は、液滴吐出ヘッドの電気制御ブロック図である。図３において、液滴吐出装置１は装置全体の動作を制御する全体制御装置３４を備えている。全体制御装置３４は外部インターフェースを有し、外部インターフェースと接続されているユニットを駆動して、装置全体の動作を制御するようになっている。
【００４０】
そして、全体制御装置３４は駆動回路基板２２と電気的に接続されている。駆動回路基板２２は、主に、１個の吐出制御回路３５と６個のヘッド駆動回路２３とを備えている。吐出制御回路３５及びヘッド駆動回路２３の個数は、これに限らず、装置の仕様に合わせて適正な個数を配置するのが好ましい。
【００４１】
吐出制御回路３５は全体制御装置３４と電気的に接続されている。そして、全体制御装置３４は機能液２８を吐出するノズル１８にかかわるデータや、吐出するときに圧電素子３０を駆動する駆動信号データ及び吐出タイミングデータ等を吐出制御回路３５に出力する。吐出制御回路３５はヘッド駆動回路２３と電気的に接続され、ヘッド駆動回路２３は液滴吐出ヘッド１４と電気的に接続されている。そして、吐出制御回路３５は入力されたノズル１８にかかわるデータ及び駆動信号データを用いて、吐出する液滴吐出ヘッド１４毎に駆動信号データ等を分配する。そして、ヘッド駆動回路２３毎に駆動信号データと吐出タイミングデータ等を出力する。
【００４２】
液滴吐出ヘッド１４は、分配回路３６と圧電素子３０とを備えている。そして、分配回路３６はヘッド駆動回路２３及び圧電素子３０と電気的に接続されている。ヘッド駆動回路２３は、入力された駆動信号データと吐出タイミングデータ等のデータとを用いて、出力端子選択信号としての波形選択信号を形成する。この波形選択信号は、ヘッド駆動回路２３が液滴吐出ヘッド１４に出力する複数の駆動信号において、各圧電素子３０と駆動信号とを関係づける信号である。そして、機能液２８を吐出するタイミングに合わせて、圧電素子３０を駆動する複数の種類の駆動信号と、波形選択信号とを出力する。分配回路３６は、入力された駆動信号と波形選択信号とを用いて各圧電素子３０に吐出用の駆動信号又は非吐出用の駆動信号を出力する。そして、吐出用の駆動信号が入力された圧電素子３０が収縮した後伸張することにより、液滴吐出ヘッド１４から機能液２８が吐出される。
【００４３】
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の全体制御装置３４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。
【００４４】
主走査駆動装置４２、副走査駆動装置４３、液滴吐出ヘッド１４を駆動するヘッド駆動回路２３は、入出力インターフェース４４及びデータバス４５を介してＣＰＵ４０に接続されている。さらに、入力装置４６、ディスプレイ装置４７も入出力インターフェース４４及びデータバス４５を介してＣＰＵ４０に接続されている。主走査駆動装置４２はステージ４の移動を制御する装置であり、副走査駆動装置４３はキャリッジ１２の移動を制御する装置である。主走査駆動装置４２がステージ４の移動を制御し、副走査駆動装置４３がキャリッジ１２の移動を制御することにより、液滴吐出ヘッド１４を基板７に対して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。
【００４５】
入力装置４６は液滴３１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３１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４７は加工条件や作業状況を表示する装置であり、ディスプレイ装置４７に表示される情報を基に、操作者は入力装置４６を用いて操作を行う。
【００４６】
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４８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４９を記憶するための記憶領域も設定される。他にも、液滴３１を吐出するときの駆動波形データである吐出波形データ５０及び液滴３１を吐出せずに圧電素子３０を駆動するときの駆動波形データである非吐出波形データ５１を記憶するための記憶領域が設定される。さらに、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。
【００４７】
ＣＰＵ４０はメモリ４１内に記憶されたプログラムソフト４８に従って、基板７における表面の所定位置に機能液２８を液滴３１にして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１４において液滴３１を吐出するための演算を行う吐出演算部５２等を有する。吐出演算部５２を詳しく分割すれば、吐出演算部５２は基板７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５３を有する。加えて、吐出演算部５２は液滴吐出ヘッド１４を副走査方向（Ｘ方向）へ所定の副走査移動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５４を有する。さらに、吐出演算部５２は液滴吐出ヘッド１４内に複数あるノズルの内、どのノズルを作動させて機能液２８を吐出するかを制御するための演算を行う吐出制御演算部５５等といった各種の機能演算部を有する。
【００４８】
（吐出方法）
次に上述した液滴吐出装置１を用いて液滴３１を吐出して機能液２８を塗布する製造方法について図５〜図８にて説明する。図５は、液滴を吐出して機能液を塗布する製造方法のフローチャートであり、図６は、波形調整工程にて駆動波形を調整するフローチャートである。図７および図８は機能液を塗布する製造方法を説明する図である。
【００４９】
図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１は波形調整工程に相当し、吐出駆動波形及び非吐出駆動波形を調整する工程である。この吐出駆動波形は液滴を吐出するときに圧電素子を駆動する波形である。そして、非吐出駆動波形は液滴を吐出しない程度に圧電素子を駆動する波形である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は、吐出準備工程に相当し、基板に機能液を塗布する準備をする工程である。具体的には、液滴吐出装置に基板を配置し、液滴を塗布するときに用いる諸データを入力する工程である。次にステップＳ３に移行する。ステップＳ３は、移動工程に相当し、液滴を吐出する場所と対向する場所にノズルが位置するようにテーブルとキャリッジとを移動する工程である。次にステップＳ４に移行する。ステップＳ４は、吐出判断工程に相当し、ノズル毎に液滴を吐出するか吐出しないかを判断する工程である。液滴を吐出しないときはステップＳ５に移行すし、吐出するときはステップＳ６に移行する。ステップＳ５とステップＳ６とはノズル毎に並行して実施される。ステップＳ５は、非吐出工程に相当し、液滴を吐出しない程度に圧電素子を暖機駆動する工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ６は、吐出工程に相当し、液滴を吐出して塗布する工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ７は、塗布終了判断工程に相当し、塗布する予定の場所総てに塗布したかを判断する工程である。塗布する予定の場所で塗布していない場所があるとき（継続するとき）、ステップＳ３に移行する。塗布する予定の場所総てに塗布したとき（終了するとき）、機能液を塗布する製造工程を終了する。
【００５０】
図６のフローチャートは、ステップＳ１を詳細に示したフローチャートである。図６のフローチャートにおいて、ステップＳ１１は、吐出条件調査工程に相当し、１回の吐出において流れる電流を調査する工程である。次にステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２は、波形数設定工程に相当し、１周期において出力する波形数と駆動する圧電素子と駆動周波数とを設定する工程である。次にステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３は、第１波形判断工程に相当し、ステップＳ１２にて設定した波形条件の吐出駆動波形及び非吐出駆動波形において、波形形成回路に流入する電流を比較する。そして、電流が略同じであり、調整を終了する判断をするとき（完了のとき）、波形調整工程を終了する。電流の差が予め設定した閾値以上あり、調整を継続する判断をするとき（未完了のとき）、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４は、ピーク電圧調整工程に相当し、非吐出駆動波形のピーク電圧を調整する工程である。次にステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５は、第２波形判断工程に相当し、ステップＳ１４にて設定した波形条件の吐出駆動波形及び非吐出駆動波形において、波形形成回路に流入する電流を比較する。そして、電流が略同じであり、調整を終了する判断をするとき（完了のとき）、波形調整工程を終了する。電流の差が所定以上あり、調整を継続する判断をするとき（未完了のとき）、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６は、上昇下降調整工程に相当し、非吐出駆動波形の立上り時間及び立下り時間を調整する工程である。以上の工程により波形調整工程を終了する。
【００５１】
次に、図７〜図８を用いて、図５及び図６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７はステップＳ１及びステップＳ１１〜ステップＳ１６に対応する図である。図７（ａ）は、ヘッド駆動回路の回路図である。図７（ａ）に示すように、ヘッド駆動回路２３は波形形成回路６０及び定電圧回路６１を備えている。定電圧回路６１は一定の電圧を波形形成回路６０に供給する。その電圧は圧電素子３０を駆動可能な電圧であれば良く、例えば、本実施形態では１０ボルトを採用している。そして、波形形成回路６０は駆動波形発生回路６２及び波形増幅回路６３を備えている。この駆動波形発生回路６２は全体制御装置３４と接続されている。そして、駆動波形発生回路６２は全体制御装置３４の指示信号を入力して、吐出駆動波形及び非吐出駆動波形の基となる電圧波形６４を発生させる。その後、駆動波形発生回路６２は電圧波形６４を波形増幅回路６３に出力する。定電圧回路６１から入力される第１電流６５及び電圧と駆動波形発生回路６２から入力される電圧波形６４とを用いて波形増幅回路６３は吐出駆動波形及び非吐出駆動波形を出力する。波形増幅回路６３には液滴吐出ヘッド１４内に配置された分配回路３６を介して圧電素子３０に出力される。尚、図７において説明を解り易くするため液滴吐出ヘッド１４、分配回路３６、圧電素子３０は１個のみ記載している。
【００５２】
電圧波形６４が低い電圧から高い電圧に上昇するとき、第１電流６５が波形増幅回路６３及び分配回路３６を介して圧電素子３０に流入する。また、波形増幅回路６３から接地６６に流れる電流を第２電流６７とする。そして、電圧波形６４が高い電圧から低い電圧に下降するとき、第２電流６７が圧電素子３０から分配回路３６及び波形増幅回路６３を介して接地６６に流出する。
【００５３】
図７（ｂ）及び図７（ｃ）はステップＳ１１に対応する図である。そして、図７（ｂ）は、吐出駆動波形の電圧波形図であり、図７（ｃ）は、吐出時の電流波形図である。図７（ｂ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸は電圧６９を示している。そして、吐出駆動波形７０は液滴３１を吐出するときの波形増幅回路６３における出力側の電圧波形を示している。図７（ｃ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸は電流７１を示している。そして、吐出電流波形７２は液滴３１を吐出するときに流れる第１電流６５の波形を示している。この吐出電流波形７２は、実際の回路に対する等価回路を設定した後、等価回路に吐出駆動波形７０を印加したときの電流波形を演算して算出した波形である。この電流波形の演算にはアナログ回路シミュレータであるＳＰＩＣＥ（Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｇｒａｍ  ｗｉｔｈ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｅｍｐｈａｓｉｓ）等を用いて算出することができる。
【００５４】
図７（ｂ）に示すように、吐出駆動波形７０は略台形の波形であり、吐出駆動波形７０のピーク電圧７０ａは液滴３１が吐出可能な電圧に調整されている。この吐出駆動波形７０の周期は吐出駆動波形周期７０ｂに設定され、確実に液滴３１が吐出可能な周期に設定されている。そして、図７（ｃ）に示すように、吐出電流波形７２は略三角形の波形となっており、吐出駆動波形７０が上昇するとき、第１電流６５は圧電素子３０に流入するので、吐出電流波形７２は上昇する。そして、吐出駆動波形７０がピーク電圧７０ａに達した後ピーク電圧７０ａを維持するとき、吐出電流波形７２は下降し、電流７１は小さくなる。このときに流れる電流７１の総和が吐出時電流積分量７２ａとし、吐出時電流積分量７２ａを吐出駆動波形周期７０ｂにて除算した量を平均電流としての吐出時平均電流７２ｂとする。
【００５５】
図７（ｄ）は、非吐出駆動波形の電圧波形図であり、図７（ｅ）は、非吐出時の電流波形図である。図７（ｄ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸は電圧６９を示している。そして、非吐出駆動波形７３は液滴３１を吐出しない程度に圧電素子３０を駆動するときの波形増幅回路６３における出力側の電圧波形を示している。図７（ｅ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸は電流７１を示している。そして、非吐出電流波形７４は液滴３１を吐出しない程度に圧電素子３０を駆動するときに流れる第１電流６５の波形を示している。この非吐出電流波形７４は、実際の回路に対する等価回路を設定した後、等価回路に非吐出駆動波形７３を印加したときの電流波形を演算して算出した波形である。
【００５６】
図７（ｄ）に示すように、非吐出駆動波形７３は略台形の波形であり、吐出駆動波形７０のピーク電圧７０ａは液滴３１が吐出不可能な電圧に調整されている。非吐出駆動波形７３のピーク電圧７３ａは液滴３１が吐出しない範囲で大きい方が良く、本実施形態では、ピーク電圧７０ａの約半分の電圧に設定している。
【００５７】
ステップＳ１２において液滴吐出ヘッド１４に複数ある圧電素子３０の内、非吐出駆動波形７３を用いて駆動する圧電素子３０の個数と圧電素子３０の場所とを設定する。つぎに、非吐出駆動波形周期７３ｂ内の波形数と駆動周波数を設定する。本実施形態では、吐出工程と非吐出工程で圧電素子３０を駆動する周波数は同じ周波数とした。非吐出駆動波形周期７３ｂ内の波形数は２つに設定した。そして、図７（ｅ）に示すように、この非吐出駆動波形７３を用いて圧電素子３０を駆動するときの非吐出電流波形７４を演算する。非吐出電流波形７４は略三角形の波形となっており、非吐出駆動波形７３が上昇するとき非吐出電流波形７４も上昇する。そして、非吐出駆動波形７３がピーク電圧７３ａに達した後ピーク電圧７３ａを維持するとき、非吐出電流波形７４は下降し、電流７１は小さくなる。このときに流れる電流７１の総和を非吐出時電流積分量７４ａとし、非吐出時電流積分量７４ａを非吐出駆動波形周期７３ｂにて除算した量を平均電流としての非吐出時平均電流７４ｂとする。
【００５８】
ステップＳ１３において、吐出時平均電流７２ｂ及び非吐出時平均電流７４ｂを演算する。そして、液滴３１を吐出するノズル１８の個数を変更するとき、駆動する圧電素子３０における吐出時平均電流７２ｂの総和と非吐出時平均電流７４ｂとの総和とを比較して、既定の閾値内であるかを演算する。演算した結果、閾値内とならないとき、ステップＳ１４において、非吐出駆動波形７３のピーク電圧７３ａを調整する。そして、吐出時平均電流７２ｂ及び非吐出時平均電流７４ｂを演算する。そして、ピーク電圧７３ａを調整して、吐出時平均電流７２ｂの総和と非吐出時平均電流７４ｂの総和とが略同じとなるように調整する。
【００５９】
ステップＳ１５において、吐出時平均電流７２ｂと非吐出時平均電流７４ｂとの総和である平均電流の変動が既定の閾値内となるかを演算する。演算した結果、閾値内とならないとき、ステップＳ１６において、非吐出駆動波形７３の立上り時間７３ｃ及び立下り時間７３ｄを調整する。さらに、波形幅７３ｅを調整しても良い。そして、吐出時平均電流７２ｂ及び非吐出時平均電流７４ｂを演算する。そして、液滴３１を吐出するノズル１８の個数を変更するとき、駆動する圧電素子３０における吐出時平均電流７２ｂと非吐出時平均電流７４ｂとの総和である平均電流が略同じとなるように調整する。
【００６０】
ヘッド駆動回路２３が液滴吐出ヘッド１４に吐出駆動波形７０を出力するとき及び非吐出駆動波形７３を出力するときの両方において、定電圧回路６１が波形増幅回路６３に印加する電圧は同じ電圧である。そして、吐出時と非吐出時とにおける第１電流６５の平均電流が略同じに調整されるので、波形増幅回路６３及び液滴吐出ヘッド１４に供給される電力は略同じ電力となる。吐出時と非吐出時とで波形増幅回路６３が消費する電力は略同じである為、液滴吐出ヘッド１４に供給される電力は略同じ電力となっている。そして、吐出時と非吐出時とで液滴吐出ヘッド１４に同じ電力がエネルギとして供給されることから、液滴吐出ヘッド１４は略同じ温度に維持される。
【００６１】
図８（ａ）は、ステップＳ２〜ステップＳ５に対応する図である。図８（ａ）に示す様に、ステップＳ２においてステージ４の載置面６に基板７を配置する。そして、基板７はステージ４に吸着されることにより固定される。そして、吐出条件が入力される。次に、プログラムソフト４８に従って吐出作業が開始される。まず、液滴吐出ヘッド１４の圧電素子３０に非吐出駆動波形７３が入力されることにより、液滴吐出ヘッド１４が暖機駆動される。そして、液滴吐出ヘッド１４が所定の時間暖機されることにより、液滴吐出ヘッド１４が所定の温度に達する。
【００６２】
つぎに、ステップＳ３において、ステージ４及びキャリッジ１２を移動することにより、ノズル１８を吐出する予定の場所と対向する位置に移動する。そして、ステップＳ４において、ノズル１８毎に吐出するか、しないかを判断する。ステップＳ５において、吐出しないノズル１８に対応する圧電素子３０に非吐出駆動波形７３を入力して、圧電素子３０を駆動する。図８（ｂ）はステップＳ６に対応する図である。図８（ｂ）に示す様に、吐出するノズル１８では、対応する圧電素子３０に吐出駆動波形７０を入力して、圧電素子３０を駆動する。そして、ステップＳ３〜ステップＳ６を繰り返して実施する。ステップＳ５とステップＳ６とは並行して行われるので、液滴３１を吐出するときも吐出しないときも圧電素子３０が駆動される。従って、液滴吐出ヘッド１４は略同じ温度に維持される。ステップＳ７において、機能液２８を塗布する予定の場所において総ての場所に塗布したことを判断した後、機能液２８を液滴３１にして基板７に塗布する製造工程を終了する。
【００６３】
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、非吐出駆動波形７３を用いて圧電素子３０を駆動することにより、圧電素子３０にエネルギを供給している。そして、ノズル１８から液滴３１を吐出するときと吐出しないときとの両方の場合において、液滴吐出ヘッド１４の温度が同じ温度になるように非吐出駆動波形７３が調整されることから、液滴吐出ヘッド１４の温度は略同じ温度を維持することができる。
【００６４】
（２）本実施形態によれば、吐出駆動波形７０を出力するときと、非吐出駆動波形７３を出力するときとでは、略同じ電力が供給され、圧電素子３０の駆動に消費される。つまり、ノズル１８から液滴３１を吐出するときと吐出しないときとの両方の場合において、略同じエネルギ量が消費される為、液滴吐出ヘッド１４は略同じ熱量が供給される。その結果、液滴吐出ヘッド１４の温度は略同じ温度を維持することができる。そして、吐出駆動波形７０と非吐出駆動波形７３との波形は電流波形の演算結果を用いて調整される為、簡便に調整することができる。
【００６５】
（３）本実施形態によれば、ステップＳ１２において、先ず非吐出駆動波形７３を用いて駆動する波形数と駆動する圧電素子３０の数と周波数とが設定される。このとき、単位時間当たりに液滴吐出ヘッド１４に出力される波形数が設定されるので、概略の投入電力を設定することができる。さらに細かく調整するとき、ステップＳ１４において、非吐出駆動波形７３のピーク電圧７３ａが調整される。さらに細かく調整するとき、ステップＳ１６において、立上り時間７３ｃと立下り時間７３ｄが調整される。立上り時間７３ｃと立下り時間７３ｄとが投入される電力に与える影響は小さいことから、微調整し易い。この順番にて設定することにより、効率良く調整を行うことができる。
【００６６】
（第２の実施形態）
次に、吐出方法の一実施形態について図９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、定電圧回路が供給する第１電流６５の波形を演算するのに換えて、測定する点にある。尚、第１の実施形態と同じ内容については説明を省略する。
【００６７】
図９はヘッド駆動回路の回路図を示す。すなわち、ヘッド駆動回路７８は定電圧回路６１と波形増幅回路６３との間に電流計７９を備え、電流計７９が測定する電流値は全体制御装置３４に出力可能となっている。そして、駆動波形発生回路６２が吐出駆動波形７０及び非吐出駆動波形７３に対応する電圧波形６４を出力して、吐出時及び非吐出時における第１電流６５を計測する。つぎに平均電流を演算して、吐出駆動波形７０及び非吐出駆動波形７３を調整する。そして、第１電流６５の測定と平均電流の演算と吐出駆動波形７０及び非吐出駆動波形７３の調整とを繰り返すことにより、第１電流６５の平均電流が略同じになるようにする。
【００６８】
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、吐出駆動波形７０における吐出電流波形７２と非吐出駆動波形７３における非吐出電流波形７４は、測定された電流波形を用いて調整される為、精度良く調整することができる。
【００６９】
（第３の実施形態）
次に、吐出方法の一実施形態について図６、図７（ｂ）、図７（ｄ）、図１０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、液滴吐出ヘッド１４の温度を測定して吐出駆動波形７０及び非吐出駆動波形７３を調整する点にある。尚、第１の実施形態と同じ内容については説明を省略する。
【００７０】
図１０はヘッド駆動回路の調整方法を説明する図であり、図１０（ａ）は液滴吐出ヘッドの電気制御ブロック図である。すなわち、液滴吐出ヘッド１４と対向する場所には受皿８２が配置され、液滴吐出ヘッド１４から液滴３１を吐出可能となっている。そして、受皿８２の横には、エリアセンサを備えた赤外線カメラ８３が配置され、赤外線カメラ８３は、配列されているノズル１８を撮像可能となっている。赤外線カメラ８３には、温度分析装置８４が電気的に接続され、赤外線カメラ８３及び温度分析装置８４などにより赤外線放射温度計８５が構成されている。赤外線カメラ８３は、ノズルプレート１７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８４に出力する。温度分析装置８４は、赤外線カメラ８３が受光する光エネルギを温度に変換する。従って、ノズルプレート１７の各ノズル１８の周囲における温度を吐出ヘッド温度として計測可能となっている。
【００７１】
赤外線放射温度計８５は全体制御装置３４と接続され、赤外線放射温度計８５により測定される吐出ヘッド温度は全体制御装置３４に出力される。駆動波形発生回路６２は全体制御装置３４と接続されている。そして、全体制御装置３４は吐出ヘッド温度に応じて駆動波形発生回路６２が形成する電圧波形６４の波形形状を変更可能となっている。
【００７２】
図６に示すステップＳ１１において、液滴３１を吐出するときの吐出ヘッド温度を測定する。図１０（ｂ）はステップＳ１１に対応する図であり、吐出ヘッド温度の推移を示すグラフである。図１０（ｂ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸はヘッド温度８６を示している。そして、吐出温度線８７は液滴３１を連続吐出するときのノズル１８の周囲におけるヘッド温度８６の推移を示している。吐出温度線８７は吐出を開始後しばらくの間ヘッド温度８６が上昇する。そして、所定の時間が経過した後ではヘッド温度８６の変動が小さくなる。この時点では液滴吐出ヘッド１４に入力する電気エネルギによる発熱と、液滴吐出ヘッド１４が周囲に放熱する熱量が平衡状態となっている。このときのヘッド温度８６を吐出平衡温度８７ａとする。そして、ヘッド温度８６が吐出平衡温度８７ａとなった後に吐出温度測定時８８を設定する。従って、ステップＳ１１では吐出温度測定時８８にヘッド温度８６を測定することにより、確実に吐出平衡温度８７ａを測定することが可能となっている。
【００７３】
図１０（ｃ）はステップＳ１２〜ステップＳ１６に対応する図であり、吐出ヘッド温度の推移を示すグラフである。図１０（ｃ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸はヘッド温度８６を示している。そして、非吐出温度線８９は液滴３１を吐出せずに暖機駆動するときのノズル１８周囲におけるヘッド温度８６の推移を示している。ステップＳ１２で非吐出駆動波形７３の波形数と駆動する圧電素子３０の個数を設定する。そして、ステップＳ１３において、暖機駆動を行う。図１０（ｃ）に示す様に、暖機駆動を行うことによりヘッド温度８６が上昇する。そして、所定の時間が経過した後ではヘッド温度８６の変動が小さくなる。その後に第１温度測定時９０ａにヘッド温度８６を測定する。そして、吐出平衡温度８７ａと同じヘッド温度８６を目標温度９１として、目標温度９１と第１温度測定時９０ａにおけるヘッド温度８６とを比較する。そして、目標温度９１とヘッド温度８６との差が予め設定した閾値より大きいとき、ステップＳ１４に移行する。
【００７４】
ステップＳ１４において、非吐出駆動波形７３のピーク電圧７３ａを調整する。目標温度９１よりヘッド温度８６が低いときには、ピーク電圧７３ａを上げる。このとき、ノズル１８から液滴３１が吐出しない範囲の電圧で調整を行う。そして、第１波形変更時９０ｂにおいて、変更した非吐出駆動波形７３を用いて圧電素子３０を駆動する。その結果、非吐出温度線８９のヘッド温度８６が上昇する。ステップＳ１５において、非吐出温度線８９の上昇が停止してヘッド温度８６が略安定した後、第２温度測定時９０ｃにヘッド温度８６を測定する。そして、目標温度９１と第２温度測定時９０ｃにおけるヘッド温度８６とを比較する。そして、目標温度９１とヘッド温度８６との差が予め設定した閾値より大きいとき、ステップＳ１６に移行する。
【００７５】
ステップＳ１６において、非吐出駆動波形７３の立上り時間７３ｃ及び立下り時間７３ｄを調整する。波形幅７３ｅを調整しても良い。目標温度９１よりヘッド温度８６が低いときには、立上り時間７３ｃ及び立下り時間７３ｄを長くする。そして、第２波形変更時９０ｄにおいて、変更した非吐出駆動波形７３を用いて圧電素子３０を駆動する。
【００７６】
ステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ１６の各ステップにおいて、非吐出駆動波形７３の調整量とヘッド温度８６の変化量との相関表を予め調査しておき、その相関表を用いて調整することが望ましい。少ない調整回数で調整を終了することができる。
【００７７】
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、液滴吐出ヘッド１４のヘッド温度８６を測定して非吐出駆動波形７３を調整している。従って、ノズル１８から液滴３１を吐出するときと吐出しないときとの両方の場合において液滴吐出ヘッド１４のヘッド温度８６が略同じになるように、液滴吐出ヘッド１４のヘッド温度８６を精度良く調整することができる。
【００７８】
（第４の実施形態）
次に、吐出方法の一実施形態について図６、図１１、図１２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、液滴吐出ヘッド１４に入力される電圧及び電流を用いて吐出駆動波形７０及び非吐出駆動波形７３を調整する点にある。尚、第１の実施形態と同じ内容については説明を省略する。
【００７９】
図１１はステップＳ１及びステップＳ１１〜ステップＳ１６に対応する図である。図１１（ａ）は、ヘッド駆動回路の回路図である。図１１（ａ）に示すように、回路構成は第１の実施形態と同じである。そして、ヘッド駆動回路２３が液滴吐出ヘッド１４に出力するヘッド駆動電流９４を演算する。
【００８０】
図１１（ｂ）〜図１１（ｆ）は、ヘッド駆動回路の調整方法を説明する図であり、ステップＳ１１に対応する図である。図１１（ｂ）は、吐出時に駆動波形発生回路が出力する電圧波形図であり、図１１（ｃ）は、吐出電流波形を示す図である。図１１（ｄ）は、吐出電流波形の絶対値を示す図であり、図１１（ｅ）は、吐出駆動波形を示す図である。そして、図１１（ｆ）は、吐出駆動時の電圧波形と電流波形とを積算した波形を示す図である。
【００８１】
図１１（ｂ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸は電圧６９を示している。吐出電圧波形９５は、駆動波形発生回路６２が出力した後、波形増幅回路６３に入力される波形である。この吐出電圧波形９５は略台形の波形であり、ピーク電圧９５ａ、吐出駆動波形周期９５ｂ等のパラメータが設定されている。
【００８２】
図１１（ｃ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸は電流７１を示している。第１吐出駆動電流波形９６は波形増幅回路６３と液滴吐出ヘッド１４との間を流れるヘッド駆動電流９４の波形である。ヘッド駆動電流９４が波形増幅回路６３から液滴吐出ヘッド１４へ流れるとき、第１吐出駆動電流波形９６は正の値となる。そして、電流７１が液滴吐出ヘッド１４から波形増幅回路６３へ流れるとき、第１吐出駆動電流波形９６は負の値となる。第１吐出駆動電流波形９６は吐出電圧波形９５の立上りと同期して増加した後、減少する。そして、第１吐出駆動電流波形９６は吐出電圧波形９５の立下りと同期して減少した後、増加する。
【００８３】
図１１（ｄ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸は電流の絶対値９７を示している。そして、第２吐出駆動電流波形９８は、第１吐出駆動電流波形９６における負の波形９６ａを反転して形成した波形である。そして、図１１（ｅ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸は電圧６９を示している。吐出駆動波形９９は、波形増幅回路６３が液滴吐出ヘッド１４に出力する波形である。尚、吐出駆動波形９９は、分配回路３６及び圧電素子３０の影響により、立上り部９９ａ及び立下り部９９ｂが変形する形状を誇張して記載してある。
【００８４】
図１１（ｆ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸は電力１００を示している。吐出電力波形１０１は、第２吐出駆動電流波形９８と吐出駆動波形９９とを積算した波形である。そして、１周期内の吐出電力波形１０１の電力積分量１０１ａを吐出駆動波形周期９５ｂで除算した値を吐出時積算量としての吐出時平均電力１０２とする。
【００８５】
図１２はステップＳ１２〜ステップＳ１６に対応する図である。図１２（ａ）は、非吐出時に駆動波形発生回路が出力する電圧波形図であり、図１２（ｂ）は、非吐出電流波形を示す図である。図１２（ｃ）は、非吐出電流波形の絶対値を示す図であり、図１２（ｄ）は、非吐出駆動波形を示す図である。そして、図１２（ｅ）は、非吐出駆動時の電圧波形と電流波形とを積算した波形を示す図である。
【００８６】
図１２（ａ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸は電圧６９を示している。非吐出電圧波形１０３は、暖機駆動時に駆動波形発生回路６２が出力した後、波形増幅回路６３に入力される波形である。この非吐出電圧波形１０３は略台形の波形であり、ピーク電圧１０３ａ、非吐出駆動波形周期１０３ｂ、立上り時間１０３ｃ、立下り時間１０３ｄ等のパラメータが設定されている。そして、ステップＳ１２において、波形数が２つに設定されている。従って、非吐出駆動波形周期１０３ｂ内に２個の台形波形が形成されている。
【００８７】
図１２（ｂ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸は電流７１を示している。第１非吐出駆動電流波形１０４は波形増幅回路６３と液滴吐出ヘッド１４との間を流れるヘッド駆動電流９４の波形である。ヘッド駆動電流９４が波形増幅回路６３から液滴吐出ヘッド１４へ流れるとき、第１非吐出駆動電流波形１０４は正の値となる。そして、ヘッド駆動電流９４が液滴吐出ヘッド１４から波形増幅回路６３へ流れるとき、第１非吐出駆動電流波形１０４は負の値となる。第１非吐出駆動電流波形１０４は非吐出電圧波形１０３の立上りと同期して増加した後、減少する。そして、第１非吐出駆動電流波形１０４は非吐出電圧波形１０３の立下りと同期して増減少後、増加する。
【００８８】
図１２（ｃ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸は電流の絶対値９７を示している。そして、第２非吐出駆動電流波形１０５は、第１非吐出駆動電流波形１０４における負の波形１０４ａを反転して形成した波形である。そして、図１２（ｄ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸は電圧６９を示している。非吐出駆動波形１０６は、非吐出時に波形増幅回路６３が液滴吐出ヘッド１４に出力する波形である。尚、非吐出駆動波形１０６は、分配回路３６及び圧電素子３０の影響により、立上り部１０６ａ及び立下り部１０６ｂが変形する形状を誇張して記載してある。
【００８９】
図１２（ｅ）において、横軸は時間６８の経過を示し、縦軸は電力１００を示している。非吐出電力波形１０７は、第２非吐出駆動電流波形１０５と非吐出駆動波形１０６とを積算した波形である。そして、１周期内の非吐出電力波形１０７の電力積分量１０７ａを非吐出駆動波形周期１０３ｂで除算した値を非吐出時積算量としての非吐出時平均電力１０８とする。
【００９０】
ステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ１６において、吐出時平均電力１０２と非吐出時平均電力１０８とが略同じ電力となるように調整する。そして、ステップＳ１３及びステップＳ１５において吐出時平均電力１０２と非吐出時平均電力１０８とを比較する。そして、あらかじめ設定した閾値内にあるかどうかにより、次のステップに移行するか調整工程を終了するかの判断を行う。
【００９１】
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、吐出時平均電力１０２と非吐出時平均電力１０８とが略同じ電力量となるように吐出駆動波形９９と非吐出駆動波形１０６とを調整している。従って、吐出駆動波形９９を出力するときと、非吐出駆動波形１０６を出力するときとでは、略同じ電力量が供給され、圧電素子３０の駆動に消費される。つまり、ノズル１８から液滴３１を吐出するときと吐出しないときとの両方の場合において、略同じ電力エネルギが供給されることより、液滴吐出ヘッド１４には略同じ熱量が供給される。その結果、液滴吐出ヘッド１４の温度は略同じ温度を維持することができる。そして、吐出駆動波形９９と非吐出駆動波形１０６とに対する電力量の演算結果は圧電素子３０の等価回路の精度により決定される。従って、吐出工程と非吐出工程とにおける液滴吐出ヘッド１４の温度差における精度の水準を選択することができる。
【００９２】
（第５の実施形態）
次に、吐出方法の一実施形態について図１３を用いて説明する。
この実施形態が第３の実施形態と異なるところは、波形形成回路６０が供給するヘッド駆動電流９４の波形を演算するのに換えて、測定する点にある。尚、第３の実施形態と同じ内容については説明を省略する。
【００９３】
図１３は、ヘッド駆動回路の回路図を示す。すなわち、ヘッド駆動回路１０９は波形増幅回路６３と液滴吐出ヘッド１４との間に電流計７９及び電圧計１１０を備えている。そして、電流計７９がヘッド駆動電流９４を測定し、波形増幅回路６３が出力する電圧を電圧計１１０が測定した後、全体制御装置３４に測定データを転送する。そして、測定される吐出駆動波形９９と第１吐出駆動電流波形９６とにより吐出時平均電力１０２が演算される。同様に、測定される非吐出駆動波形１０６と第１非吐出駆動電流波形１０４とにより非吐出時平均電力１０８が演算される。そして、吐出時平均電力１０２に非吐出時平均電力１０８を近づけるように非吐出駆動波形１０６が調整される。
【００９４】
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、液滴吐出ヘッド１４に投入される電力が測定され、測定された電力を用いて非吐出駆動波形１０６が調整されている。従って、圧電素子３０に投入される電力が精度良く調整されるので、ノズル１８から液滴３１を吐出するときと吐出しないときとの両方の場合における液滴吐出ヘッド１４の温度が略同じになるように、液滴吐出ヘッド１４の温度を精度良く調整することができる。
【００９５】
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の実施形態において、ステップＳ１では非吐出駆動波形７３を調整したが、非吐出駆動波形７３に加えて吐出駆動波形７０を調整してもよい。液滴吐出ヘッド１４の温度は、吐出駆動波形７０と非吐出駆動波形７３との関係にて調整される。吐出駆動波形７０を調整した方が調整し易い場合には、吐出駆動波形７０を調整することにより生産性良く調整することができる。この内容については、前記第２の実施形態〜前記第５の実施形態にても同様に行うことができる。
【００９６】
（変形例２）
前記第１の実施形態において、ステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ１６は各一回ずつ調整を行った。調整は各ステップ共複数回行っても良い。調整回数を増やすことにより、吐出工程と非吐出工程とにおける液滴吐出ヘッド１４の温度をさらに近づけることができる。この内容については、前記第２の実施形態〜前記第５の実施形態にても同様に行うことができる。
【００９７】
（変形例３）
前記第１の実施形態において、ステップＳ１６にて調整した後、調整工程を終了した。ステップＳ１６のあと吐出時平均電流７２ｂと非吐出時平均電流７４ｂとを比較して、さらに調整しても良い。このとき、ステップＳ１２、ステップＳ１４、ステップＳ１５に移行して調整を行っても良い。この内容については、前記第２の実施形態〜前記第５の実施形態にても同様に行うことができる。
【００９８】
（変形例４）
前記第１の実施形態において、非吐出駆動波形７３は図７（ｄ）に示すように、同じ台形波形を２つ並べて形成した。複数の波形を用いて組み合わせて非吐出駆動波形７３を形成するとき、複数の波形は異なる形状の波形を組み合わせてもよい。例えば、台形波形を２つ組み合わせて形成するとき、一方のピーク電圧７３ａのみを調整しても良い。この方法により細かな微調整を行うことができる。この内容については、前記第２の実施形態〜前記第５の実施形態にても同様に行うことができる。
【００９９】
（変形例５）
前記第１の実施形態において、キャビティ２７を加圧する加圧部に、圧電素子３０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振動板２９を変形させて、加圧しても良い。他に、キャビティ２７内にヒータ配線を配置して、ヒータ配線を加熱することにより、機能液２８を気化させたり、機能液２８に含む気体を膨張させたりして加圧しても良い。他にも、静電気の引力及び斥力を用いて振動板２９を変形させて、加圧しても良い。
【０１００】
（変形例６）
前記第１の実施形態において、吐出駆動波形７０と非吐出駆動波形７３とは同じ周波数で駆動したが、異なる周波数にしても良い。調整項目が増えることから、液滴吐出ヘッド１４に出力するエネルギを調整し易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【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】（ａ）は、キャリッジを示す模式平面図、（ｂ）は、キャリッジを示す模式側面図、（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】液滴吐出ヘッドの電気制御ブロック図。
【図４】液滴吐出装置の電気制御ブロック図。
【図５】液滴を吐出して機能液を塗布する製造方法のフローチャート。
【図６】波形調整工程にて駆動波形を調整するフローチャート。
【図７】（ａ）は、ヘッド駆動回路の回路図、（ｂ）は、吐出駆動波形の電圧波形図、（ｃ）は、吐出時の電流波形図、（ｄ）は、非吐出駆動波形の電圧波形図、（ｅ）は、非吐出時の電流波形図。
【図８】機能液を塗布する製造方法を説明する図。
【図９】第２の実施形態に係るヘッド駆動回路の回路図。
【図１０】第３の実施形態に係り、（ａ）は、液滴吐出ヘッドの電気制御ブロック図、（ｂ）及び（ｃ）は、吐出ヘッド温度の推移を示すグラフ。
【図１１】第４の実施形態に係り、（ａ）は、ヘッド駆動回路の回路図、（ｂ）は、吐出時に駆動波形発生回路が出力する電圧波形図、（ｃ）は、吐出電流波形を示す図、（ｄ）は、吐出電流波形の絶対値を示す図、（ｅ）は、吐出駆動波形を示す図、（ｆ）は、吐出駆動時の電圧波形と電流波形とを積算した波形を示す図。
【図１２】（ａ）は、非吐出時に駆動波形発生回路が出力する電圧波形図、（ｂ）は、非吐出電流波形を示す図、（ｃ）は、非吐出電流波形の絶対値を示す図、（ｄ）は、非吐出駆動波形を示す図、（ｅ）は、非吐出駆動時の電圧波形と電流波形とを積算した波形を示す図。
【図１３】ヘッド駆動回路の回路図。
【符号の説明】
【０１０２】
１４…液滴吐出ヘッド、１８…ノズル、２３…駆動回路としてのヘッド駆動回路、２７…キャビティ、２８…液状体としての機能液、３０…加圧部としての圧電素子、６０…波形形成回路、６１…定電圧回路、７０，９９…吐出駆動波形、７０ａ，７３ａ，９５ａ，１０３ａ…ピーク電圧、７２ｂ…平均電流としての吐出時平均電流、７３ｃ，１０３ｃ…立上り時間、７３ｄ，１０３ｄ…立下り時間、７３ｅ…波形幅、７３，１０６…非吐出駆動波形、７４ｂ…平均電流としての非吐出時平均電流、１０２…吐出時積算量としての吐出時平均電力、１０８…非吐出時積算量としての非吐出時平均電力。
【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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