吐出方法
【課題】吐出量を精度良く制御できる吐出方法を提供すること。
【解決手段】液滴吐出ヘッドのノズルから、機能液を液滴にしてワークに吐出する吐出方法に係る。ノズルから液滴を予備吐出領域に吐出して、ノズルを加熱するステップＳ６の予備吐出工程と、ノズルから液滴を吐出量測定部に吐出するステップＳ８の計測用吐出工程と、吐出量測定部が、液滴吐出ヘッドから吐出された機能液の吐出量を計測するステップＳ７及びステップＳ９の計測工程と、ノズルから吐出する液滴の吐出量を調整するステップＳ１０の吐出量調整工程と、ノズルから液滴をワークに吐出するステップＳ１１の描画工程とを有し、ステップＳ６の予備吐出工程では、ステップＳ１１の描画工程におけるノズルの温度である描画ノズル温度と略同じノズル温度になるまで、液滴を吐出する。
【解決手段】液滴吐出ヘッドのノズルから、機能液を液滴にしてワークに吐出する吐出方法に係る。ノズルから液滴を予備吐出領域に吐出して、ノズルを加熱するステップＳ６の予備吐出工程と、ノズルから液滴を吐出量測定部に吐出するステップＳ８の計測用吐出工程と、吐出量測定部が、液滴吐出ヘッドから吐出された機能液の吐出量を計測するステップＳ７及びステップＳ９の計測工程と、ノズルから吐出する液滴の吐出量を調整するステップＳ１０の吐出量調整工程と、ノズルから液滴をワークに吐出するステップＳ１１の描画工程とを有し、ステップＳ６の予備吐出工程では、ステップＳ１１の描画工程におけるノズルの温度である描画ノズル温度と略同じノズル温度になるまで、液滴を吐出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置を用いて吐出する吐出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークに対して液滴を吐出する方法として、インクジェット式の液滴吐出装置を用いて吐出する方法が知られている。液滴吐出装置は、基板等のワークを載置してワークを一方向に移動させるテーブルと、テーブルの上方位置において、テーブルの移動方向と直交する方向に配置されるガイドレールに沿って移動するキャリッジとを備えている。キャリッジはインクジェットヘッド（以下、液滴吐出ヘッドと称す）を配置し、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為し得ない場合があった。
【０００７】
描画するときに、吐出量は温度の影響を受けることから、描画時前におけるヘッド温度は、描画時と同じヘッド温度にする必要がある。
【０００８】
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吐出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の吐出方法は、ノズルから機能液を吐出する吐出方法であって、ノズルから機能液を予備吐出領域に吐出する予備吐出工程と、ノズルから機能液をワークに吐出する吐出工程を有し、予備吐出工程では、ノズルが吐出工程における温度と略同じ温度になるまで、機能液を吐出することを特徴とする。
【００１０】
この吐出方法によれば、ノズルから、機能液を液滴にしてワークに吐出して、描画する。この吐出方法は、予備吐出工程と、吐出工程とを有している。
【００１１】
予備吐出工程では、ノズルから液滴を予備吐出領域に吐出する。このとき、吐出工程におけるノズルの温度である描画ノズル温度と略同じノズル温度になるまで、液滴を吐出する。吐出工程では、ノズルの温度が描画ノズル温度と略同じノズル温度となっている状態にて、ノズルから液滴をワークに吐出する。
【００１２】
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。
【００１３】
予備吐出工程において、ノズルは、描画ノズル温度となっている。吐出工程では、描画ノズル温度のノズルから液滴を吐出する。その結果、吐出するときにおける、吐出量の変動を少なくして、吐出することができる。
【００１４】
本発明の吐出方法は、ノズルから吐出する機能液の吐出量を調整する吐出量調整工程をさらに含むことを特徴とする。
【００１５】
この吐出方法によれば、吐出量調整工程を含んでいる。吐出量調整工程では、ノズルから吐出する液滴の吐出量を調整する。従って、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【００１６】
本発明の吐出方法は、ノズルが前記機能液を吐出して、吐出工程における温度に達するまでの吐出回数を計測する予備計測工程を有し、予備吐出工程では、吐出回数の機能液を吐出することを特徴とする。
【００１７】
この吐出方法によれば、予備計測工程を有している。予備計測工程では、ノズルが液滴を吐出して、描画ノズル温度に達するまでの吐出回数を計測する。そして、予備吐出工程では、描画ノズル温度に達するまでの吐出回数の液滴を吐出する。従って、ノズル温度が、長時間吐出しないときのノズル温度になっているときであっても、予備吐出工程では、吐出工程における描画ノズル温度にすることができる。
【００１８】
本発明の吐出方法は、予備吐出工程では、吐出工程における、機能液の吐出と吐出停止との吐出パターンと、略同じ吐出パターンを用いて吐出することを特徴とする。
【００１９】
この吐出方法によれば、予備吐出工程において、ノズルから液滴を吐出するとき、吐出と吐出停止との吐出パターンは、吐出工程における、吐出パターンと、略同じ吐出パターンを用いて吐出している。
【００２０】
予備吐出工程と、吐出工程とで、略同じ吐出パターンで吐出する為、液滴吐出ヘッドは、略同じ温度分布となる。従って、吐出工程と同じ温度分布の液滴吐出ヘッドにおけるノズルから液滴が吐出される。その結果、吐出工程おける吐出量の変動が少なく吐出することができる。
【００２１】
本発明の吐出方法は、吐出工程における、機能液の吐出時間と吐出停止時間との比率と、略同じ比率で形成されている、機能液の吐出と吐出停止との予備吐出パターンを形成する予備吐出パターン形成工程を備え、予備吐出工程では、予備吐出パターンを用いて、吐出することを特徴とする。
【００２２】
この吐出方法によれば、予備吐出パターン形成工程を備えている。予備吐出パターン形成工程では、吐出工程における、液滴の吐出時間と吐出停止時間との比率と、略同じ比率である予備吐出パターンを形成する。そして、予備吐出工程では、予備吐出パターンを用いて、吐出する。
【００２３】
予備吐出パターン形成工程では、予備吐出で、ノズルの温度が描画ノズル温度となるのにかかる吐出回数に相当する吐出回数の予備吐出パターンを形成することができる。吐出工程において、液滴を吐出して描画するときの吐出回数が多い場合には、予備吐出工程で、吐出工程における吐出パターンを用いて吐出するとき、予備吐出で吐出する吐出回数が多過ぎる場合がある。予備吐出パターンでは、予備吐出に適した吐出回数を設定することができる。従って、吐出工程における吐出回数が、予備吐出で、ノズルの温度が描画ノズル温度となるのにかかる吐出回数より多いとき、予備吐出工程で、描画吐出パターンを用いる場合に比べて、予備吐出パターンを用いる方が、少ない吐出回数で、ノズルの温度を描画ノズル温度とすることができる。その結果、予備吐出に掛かる吐出回数を最適に設定できる為、省資源に予備吐出することができる。
【００２４】
本発明の吐出方法では、予備吐出工程は、ノズルの温度を計測するノズル温度計測工程と、ノズル温度計測工程で計測するノズルの温度により、ノズルから機能液を吐出するか否かの判断をする温度判断工程とを有し、予備吐出工程は、ノズル温度計測工程と、温度判断工程とを繰り返しながら、ノズルの温度が所定の温度に達するように機能液の吐出を行うことを特徴とする。
【００２５】
この吐出方法によれば、ノズル温度計測工程と、温度判断工程とを備えている。ノズル温度計測工程では、前記液滴吐出ヘッドのノズル温度を計測する。温度判断工程では、ノズル温度計測工程で計測するノズル温度が所定の温度に達しているかを判断する。温度判断工程で、ノズル温度が所定の温度に達していないとき、ノズルから液滴を吐出する。そして、ノズル温度計測工程と、温度判断工程と、吐出とを繰り返して、ノズル温度が、所定の温度に達するようにする。
【００２６】
ノズル温度を計測して、ノズル温度が所定の温度より低いときに、ノズルから液滴を吐出して、ノズル温度を上昇させている。ノズル温度が所定の温度に達するまで、これを繰り返している為、ノズル温度を、確実に所定の温度にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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。
【００２８】
（第１の実施形態）
本実施形態では、液滴吐出装置と、この液滴吐出装置を用いて液滴を吐出して描画する、本発明の特徴的な吐出方法の例について図１〜図７に従って説明する。
【００２９】
（液滴吐出装置）
最初に、ワークに液滴を吐出して塗布する液滴吐出装置１について図１〜図３に従って説明する。液滴吐出装置に関しては様々な種類の装置があるが、インクジェット法を用いた装置が好ましい。インクジェット法は微小な液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適している。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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（図中下方向）に流動するようになっている。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
案内部材１０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。
【００３７】
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。
【００３８】
基台２の上側であって、ステージ４の片側の一方（図中右側）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、予備吐出領域としての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、吐出量測定部としての重量測定装置２１等により構成されている。
【００３９】
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。
【００４０】
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から吐出され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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
重量測定装置２１には、電子天秤が設置され、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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、又は、基板８と対向する場所に移動し、液滴を吐出するようになっている。
【００４６】
液滴吐出装置１は、四隅に支柱２２を備え、上部（図中上側）に、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。
【００４７】
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、又は加湿して供給する空気の湿度を制御する装置である。
【００４８】
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（図中上から下へ向かう方向）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。
【００４９】
図２（ａ）は、液滴吐出ヘッド１５の模式平面図である。図２（ａ）に示すように、キャリッジ１３には、液滴吐出ヘッド１５が配置され、液滴吐出ヘッド１５の表面には、ノズルプレート３０が配置されている。ノズルプレート３０には、ノズル３１が複数、配置されている。ノズル３１の数は、吐出するパターンと基板８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、３０個に設定されている。
【００５０】
液滴吐出ヘッド１５に配列して形成されているノズル３１のうち、図中左端のノズル３１を、左から順にノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄとする。又、図中、中央の、ノズル３１を、左から順にノズル３１ｅ，３１ｆ，３１ｇとし、図中右端のノズル３１を、左から順に、ノズル３１ｈ，３１ｉ，３１ｊ，３１ｋとする。ノズル３１ａ〜ノズル３１ｋは総てノズル３１である。
【００５１】
図２（ｂ）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（ｂ）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。
【００５２】
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。
【００５３】
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が液滴３６として吐出される。ノズル３１から液滴３６を吐出するとき、液滴３６を吐出する為に、液滴吐出ヘッド１５に加えられるエネルギの一部が、熱に変換される。そして、液滴３６を吐出するノズル３１の周辺は加熱されて、温度が上昇する。
【００５４】
液滴吐出ヘッド１５は、総てのノズル３１から液滴３６を吐出する場合もあるが、一部のノズル３１からは、液滴３６を吐出しない場合がある。描画する予定のパターン形状に合わせて、各ノズル３１が吐出する場所を設計する。このとき、総てのノズル３１を用いて吐出する場合に比べて、一部のノズル３１を用いて吐出する方が、各ノズル３１が吐出する場所の設計をし易い場合には、一部のノズル３１を用いて吐出する。例えば、本実施形態において、両端側に位置するノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｊ，３１ｋからは液滴３６を吐出しない。その他の理由により、一部のノズル３１を用いて吐出しても良い。
【００５５】
図３は、液滴吐出装置の電気制御ブロック図である。図３において、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。
【００５６】
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（Ｉ／Ｆ）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（Ｉ／Ｆ）４５およびデータバス４６を介してＣＰＵ４０に接続されている。同じく、クリーニングユニット１６において、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（Ｉ／Ｆ）４５およびデータバス４６を介してＣＰＵ４０に接続されている。
【００５７】
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。
【００５８】
入力装置４７は、液滴３６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３６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。
【００５９】
電子天秤４９は、液滴吐出ヘッド１５が吐出する液滴３６と、液滴３６を受ける受け皿との重量を測定する装置である。液滴３６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などから構成されている。
【００６０】
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。
【００６１】
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の暖機駆動において、吐出するノズル３１の場所と吐出回数データなどの暖機駆動データ５３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。
【００６２】
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３６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、暖機駆動して吐出するノズル３１の選択や、吐出回数の計数を行う暖機吐出演算部５６を有する。他に、液滴吐出ヘッド１５によって液滴３６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。
【００６３】
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。
【００６４】
（吐出方法）
次に、上述した液滴吐出装置１を使って、基板８に描画する吐出方法について図４〜図７にて説明する。図４は、液滴吐出ヘッドの暖機に必要な吐出回数を計測する製造工程を示すフローチャートであり、図５は、基板に描画する製造工程を示すフローチャートである。図６及び図７は、液滴吐出装置を使った吐出方法を説明する図である。
【００６５】
図４のフローチャートを用いて、液滴吐出ヘッドの暖機に必要な吐出回数を計測する製造工程のステップを説明する。ステップＳ１は、ノズル温度計測工程に相当し、各ノズル付近の温度（以下、ノズル温度と称す）を計測する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は、ノズル温度の変動幅は閾値以下か、を判断する温度判断工程に相当し、ステップＳ１で計測するノズル温度の変動幅と閾値と比較し、ノズル温度の変動幅が小さいかを判断する工程である。ノズル温度の変動幅が閾値より大きいとき（ＮＯのとき）、ステップＳ３に移行する。ステップＳ２において、ノズル温度の変動幅が閾値以下のとき（ＹＥＳのとき）、ステップＳ４に移行する。
【００６６】
ステップＳ３は、暖機吐出工程に相当し、ノズルから液滴を吐出する工程である。次にステップＳ１に移行する。尚、ステップＳ１〜ステップＳ３を複数回実施しないと、ステップＳ２において、ノズル温度の変動幅を示すデータが採れないことから、所定の回数、ステップＳ１〜ステップＳ３を反復する。本実施形態において、所定の回数は、例えば、１０回を採用している。その間、ステップＳ２では、判断をせず、ステップＳ２の次に、ステップＳ３へ移行する。ステップＳ４は、吐出回数設定工程に相当し、ステップＳ３で吐出した吐出回数をメモリの暖機駆動データに格納する工程である。ステップＳ１〜ステップＳ４を合わせてステップＳ５とする。ステップＳ５は、予備計測工程に相当し、暖機吐出して、ノズル温度の変動幅が閾値より小さくなる吐出回数を計測する工程である。以上で液滴吐出ヘッドの暖機に必要な吐出回数を計測する製造工程を終了する。
【００６７】
続いて、図５のフローチャートを用いて、基板に描画する吐出方法に相当する製造工程のステップを説明する。図５において、ステップＳ６〜ステップＳ１１まで、同一の液滴吐出装置によって製造するステップである。ステップＳ６は、予備吐出工程に相当し、ノズルから液滴を電子天秤の受け皿に吐出し、液滴吐出ヘッドを暖機駆動する工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ７は、第１計測工程工程に相当し、電子天秤の受け皿の重量を計測する工程である。次にステップＳ８に移行する。ステップＳ８は、計測用吐出工程に相当し、ノズルから電子天秤の受け皿へ所定の回数の吐出を行う工程である。次にステップＳ９に移行する。ステップＳ９は、第２計測工程に相当し、電子天秤の受け皿の重量を計測する。そして、ステップ７にて計測する受け皿の重量とステップＳ８にて吐出する吐出回数とを用いて、１回当りの吐出量を推定する工程である。ステップＳ７とステップＳ８とから計測工程が構成される。次にステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０は、吐出量調整工程に相当し、１回当りの吐出量を調整する工程である。次にステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１は、吐出工程としての描画工程に相当し、基板に液滴を吐出して描画する工程である。以上で、基板に描画する製造工程を終了する。
【００６８】
次に、図６を用いて、図４に示したステップと対応させて、液滴吐出ヘッドの暖機に必要な吐出回数を計測する製造方法を詳細に説明する。
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、ステップＳ１〜ステップＳ４に対応する図である。図６（ａ）に示すように、ステップＳ１において、赤外線放射温度計６２を用いて、ノズル温度を計測する。電子天秤４９の横には、エリアセンサを備えた赤外線カメラ６３が配置され、赤外線カメラ６３は、配列されているノズル３１を撮像可能となっている。赤外線カメラ６３には、温度分析装置６４が電気的に接続され、赤外線カメラ６３及び温度分析装置６４などにより赤外線放射温度計６２が構成されている。赤外線カメラ６３は、ノズルプレート３０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６４に出力する。温度分析装置６４は、赤外線カメラ６３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３０の各ノズル３１の周囲における温度をノズル温度として計測可能となっている。
【００６９】
続いて、ステップＳ２において、ノズル温度の変動幅と閾値とを比較する。ただし、最初は、ノズル温度のデータの集団が少ない為、ステップＳ１とステップＳ３とを１０回程繰り返す。その後、ステップＳ１の次にステップＳ２を行う。
【００７０】
ステップＳ３において、ノズル３１から液滴３６を電子天秤４９に向けて、吐出する。電子天秤４９の上には予備吐出領域としての受け皿６５が配置され、受け皿６５の中には、スポンジ状の受容体６６が格納されている。ノズル３１から吐出される液滴３６が受容体６６に着弾するとき、液滴３６は、受容体６６に吸収され、液滴３６の一部が受け皿６５の外へ飛び出さないようになっている。また、液滴３６が揮発性のある液体を含んでいるとき、液滴３６が、受容体６６に染み込むことにより、液滴３６が外気と接触しにくくなり、揮発しにくくなっている。１回のステップで吐出する吐出回数は、赤外線放射温度計６２の応答性を鑑みて設定するのが好ましく、本実施形態では、例えば、１０回を採用している。従って、ステップＳ１とステップＳ３を１０回繰り返すとき、ノズル３１から１００回吐出することとなる。
【００７１】
図６（ｂ）は、連続して吐出するときの吐出回数とノズル温度との関係を示す模式図である。図において、横軸は、１つのノズル３１が吐出する吐出回数６７を示し、縦軸は、ノズル温度６８を示す。ノズル３１から液滴３６を連続して吐出するときにおける、吐出回数６７に対するノズル温度６８の推移をノズル温度曲線６９に示す。ノズル温度曲線６９において、吐出を開始するときの吐出開始点６９ａにおけるノズル温度曲線６９は、吐出回数６７の増加に伴いノズル温度６８が上昇する。温度上昇域６９ｂの間では、吐出回数６７の増加に伴いノズル温度６８が上昇する。
【００７２】
そして、吐出回数６７が増加しても、ノズル温度６８が上昇しない温度平衡域６９ｄになる。温度平衡域６９ｄでは、ノズル３１の近くにおいて、液滴吐出ヘッド１５が放熱する熱エネルギと、吐出により発生する熱エネルギとが等しい平衡状態となる。ノズル温度６８が上昇すると、ノズル温度６８と、液滴吐出ヘッド１５の周辺を取り囲む気体（以下、周辺気体と称す）との温度差が大きくなる。ノズル温度６８と周辺気体の温度との差が大きい程、液滴吐出ヘッド１５から放熱する熱エネルギが大きくなる。従って、ノズル温度６８が上昇せずに、あるノズル温度６８で安定する。この温度を描画ノズル温度としての平衡ノズル温度７０とする。
【００７３】
温度上昇域６９ｂから温度平衡域６９ｄへ移行する点を温度平衡点６９ｃとする。ステップＳ２では、ノズル温度６８の変動を閾値と比較して、ノズル温度６８の変動が小さくなる温度平衡点６９ｃを検出する。ステップＳ４では、温度平衡点６９ｃにおける吐出回数６７である暖機吐出回数としての平衡吐出回数７１を暖機駆動データ５３に格納する。
【００７４】
次に、図７を用いて、図５に示したステップと対応させて、基板に描画する吐出方法に相当する製造方法を詳細に説明する。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、ステップＳ６〜ステップＳ９に対応する図である。図７（ａ）に示すように、ステップＳ６〜ステップＳ９の間、ノズル３１から液滴３６を、電子天秤４９の受け皿６５に吐出する。このとき、配列されたノズル３１のうち、両端に位置するノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｊ、３１ｋからは、液滴３６を吐出しない。
【００７５】
受け皿６５の下には、電子天秤４９が配置されていることから、電子天秤４９は、受け皿６５の重量と、吐出される液滴３６の重量とを合わせた重量を、計測可能となっている。
【００７６】
図７（ｂ）は、連続して吐出するときの吐出回数と受け皿の重量との関係を示す模式図である。図において、横軸は、ノズル３１が吐出する吐出回数７２を示し、縦軸は、受け皿重量７３を示す。この受け皿重量７３は、受け皿６５の重量と、受け皿６５に吐出される液滴３６の重量とを加えた重量を示し、電子天秤４９により計測される重量である。ノズル３１から液滴３６を連続して吐出するときにおける、吐出回数７２に対する受け皿重量７３の推移を受け皿重量曲線７４に示す。
【００７７】
ステップＳ６にて予備吐出を開始する。予備吐出は、液滴吐出ヘッド１５のノズル温度６８を上げる暖機駆動のための吐出である。受け皿重量曲線７４において、吐出を開始する場所を吐出開始点７４ａとする。このステップでは、予め設定した予備吐出回数７５の吐出を行う。この予備吐出回数７５は、図６（ｂ）に示す平衡吐出回数７１以上の吐出回数の吐出に設定されている。従って、このステップが終了するとき、ノズル温度６８は、平衡ノズル温度７０となっている。
【００７８】
続いて、ステップＳ７において、受け皿６５の重量を計測し、この重量を第１重量７６とする。ＣＰＵ４０は、第１重量７６をメモリ４１に格納する。第１重量７６には、受け皿６５自体の重量及び、吐出された液滴３６の重量などの重量が含まれている。受け皿重量曲線７４において、このステップの場所を第１測定点７４ｂとする。
【００７９】
次に、ステップＳ８において、予め設定されている回数の吐出を行う。この回数を計測吐出回数７７とする。計測吐出回数７７は、吐出される液滴３６の平均重量が、統計的に計測可能な回数であれば良く、本実施形態では、例えば、両端に位置するノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｊ、３１ｋを除く各ノズル３１から、１００回の吐出を行っている。
【００８０】
このステップでは、ノズル温度６８が、平衡ノズル温度７０で安定している状態において、吐出する。ノズル温度６８が安定することにより、吐出する液滴３６の重量の変動が小さくなる。従って、このステップでは、受け皿重量曲線７４が略直線となっている。
【００８１】
続いて、ステップＳ９において、受け皿６５の重量を計測し、この重量を第２重量７８とする。ＣＰＵ４０は、第２重量７８をメモリ４１に格納する。第２重量７８には、第１重量７６に加えて、ステップＳ８にて受け皿６５に吐出された液滴３６の重量が含まれている。受け皿重量曲線７４において、このステップの場所を第２測定点７４ｃとする。
【００８２】
第１測定点７４ｂと第２測定点７４ｃとの間で、吐出された吐出回数が計測吐出回数７７である。又、第１測定点７４ｂと第２測定点７４ｃとの間で、吐出された液滴３６における重量の合計は、第２重量７８から第１重量７６を引いた値となり、この値を計測吐出液重量７９とする。このとき、１回の吐出における平均吐出重量は、計測吐出液重量７９を計測吐出回数７７で割算して求めることができる。１個のノズル３１が吐出する液滴３６の重量であるノズル当りの平均吐出量は、平均吐出重量を、吐出したノズル３１数で割算して求めることができる。重量測定演算部５４は、メモリ４１から、計測吐出回数７７、第１重量７６、第２重量７８を取得し、ノズル当りの平均吐出量を演算する。
【００８３】
ステップＳ１０において、吐出する液滴３６の重量を調整する。ヘッド駆動回路４４が液滴吐出ヘッド１５を駆動するとき、圧電素子３５に駆動電圧波形を印加して駆動する。このとき、駆動電圧波形の最大電圧と最小電圧との電圧差である駆動電圧が大きい方が、小さいときと比べて、吐出する液滴３６の重量が大きくなるようになっている。また、メモリ４１には、駆動電圧の増分と、吐出する液滴３６の重量の増分との関係である電圧吐出量相関表のデータが記憶されている。
【００８４】
まず、ノズル吐出制御演算部６１は、調整の目標とする液滴３６の吐出量である目標吐出量と、ノズル当りの平均吐出量とを比較する。そして、平均吐出量が目標吐出量より大きいときには、駆動電圧を小さくし、平均吐出量が目標重量より小さいときには、駆動電圧を大きくする。ノズル吐出制御演算部６１は、駆動電圧を調整するときの電圧を、電圧吐出量相関表を参照して、演算する。そして、演算した駆動電圧をメモリ４１に格納する。
【００８５】
図７（ｃ）は、ステップＳ１１に対応する図である。図７（ｃ）に示すように、液滴吐出装置１は、ステージ４とキャリッジ１３とを相対移動する。そして、液滴吐出ヘッド１５を、基板８において機能液３３を塗布する場所と対向する場所に移動する。次に、ノズル３１から液滴３６を吐出して描画する。
【００８６】
このとき、ノズル吐出制御演算部６１は、ステップＳ１０にて演算し、メモリ４１に格納した駆動電圧の駆動電圧波形を圧電素子３５に印加して、吐出する。ノズル３１から基板８に吐出するとき、ノズル３１から高い頻度で液滴３６を吐出することから、描画時のノズル温度６８である描画ノズル温度は、略平衡ノズル温度７０と同じ温度となる。従って、描画工程においては、目標吐出量の液滴３６を吐出して描画することが可能となっている。そして、基板８に描画し終えたところで、描画の製造工程を終了する。
【００８７】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ステップＳ６では、ノズル３１から液滴３６を受け皿６５に吐出して、ノズル３１を加熱する。このとき、ステップＳ１１におけるノズルの温度６８である描画ノズル温度と略同じノズル温度６８である平衡ノズル温度７０になるまで、液滴３６を吐出する。ステップＳ８では、ノズル３１から液滴３６を受け皿６５に吐出する。ステップＳ７及びステップＳ９では、電子天秤４９が、ノズル３１から吐出された液滴３６の重量を計測する。ステップＳ１０で吐出する液滴３６を調整して、ステップＳ１１では、ノズル３１から液滴３６を基板８に吐出している。
【００８８】
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から吐出される液滴３６の吐出量が変化する。
【００８９】
ステップＳ６において、ノズル３１は、描画ノズル温度と略同じ温度の平衡ノズル温度７０まで加熱される。ステップＳ８では、平衡ノズル温度７０のノズル３１から液滴３６を吐出する。従って、ステップＳ７及びステップＳ９では、平衡ノズル温度７０のノズル３１における吐出量を計測することができる。その結果、吐出量を精度良く計測して描画することができる。
【００９０】
（２）本実施形態によれば、ステップＳ９において、ノズル３１から吐出される液滴３６における、ノズル当りの平均吐出量を精度良く測定する。ステップＳ１０では、その測定したノズル当りの平均吐出量に基づき、ノズル３１から吐出する液滴３６の吐出量を調整する。精度良く測定されるノズル当りの平均吐出量に基づいて調整する為、吐出量を精度良く制御して描画することができる。
【００９１】
（３）本実施形態によれば、ステップ５において、ノズル３１が液滴３６を吐出して、ノズル３１から長時間吐出しないときのノズル温度６８から、平衡ノズル温度７０に達するまでの吐出回数である平衡吐出回数７１を計測する。そして、平衡吐出回数７１から予備吐出回数７５を設定する。ステップＳ６では、予備吐出回数７５の液滴３６を吐出する。従って、ノズル温度６８が、長時間吐出しないときのノズル温度６８になっているときであっても、ステップＳ６では、平衡ノズル温度７０にすることができる。
【００９２】
（４）本実施形態によれば、液滴吐出ヘッド１５は複数のノズル３１を備えている。ステップＳ６では、ステップＳ１１において液滴３６を吐出するノズル３１から、液滴３６を吐出する。つまり、ステップＳ１１では、液滴吐出ヘッド１５が備える、総てのノズル３１のうち、ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｊ，３１ｋからは、液滴３６を吐出しない。このとき、ステップＳ６でも、総てのノズル３１のうち、ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｊ，３１ｋからは、液滴３６を吐出していない。
【００９３】
ステップＳ１１で液滴３６を吐出しないノズル３１の吐出量を測る必要がないことから、ステップＳ６にて、ノズル３１を加熱する必要がない。ステップＳ６で、総てのノズル３１から液滴３６を吐出する場合に比べて、吐出する必要のないノズル３１からは、吐出しない方が、液滴３６が無駄に消費されない為、省資源な吐出方法とすることができる。
【００９４】
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した吐出方法の一実施形態について図２、図４〜図５及び図８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、液滴吐出ヘッドの圧電素子を駆動する駆動波形が異なる点にある。
【００９５】
つまり、第１の実施形態では、図４に示すステップＳ３、図５に示すステップＳ６及びステップＳ８において、ノズル３１から連続して液滴３６を吐出する駆動波形を圧電素子３５に印加して駆動していた。
【００９６】
本実施形態においては、ステップＳ１１において、基板８に描画するときに、圧電素子３５に印加する駆動波形のパターンと同等のパターンを用いて、ステップＳ３、ステップＳ６及びステップＳ８において、圧電素子３５を駆動し、ノズル３１から液滴３６を吐出する。
【００９７】
図８は、圧電素子を駆動する駆動波形のパターンを説明する図である。図８（ａ）は、図２左側に示すノズル３１ｄから液滴３６を吐出するときに、圧電素子３５を駆動する駆動波形のパターンの一部を示す図である。同様に、図８（ｂ）は、図２中央に示すノズル３１ｆから液滴３６を吐出するときに、圧電素子３５を駆動する駆動波形のパターンの一部を示す図である。又、図８（ｃ）は、図２右側に示すノズル３１ｉから液滴３６を吐出するときに、圧電素子３５を駆動する駆動波形のパターンの一部を示す図である。
【００９８】
図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）ともに、図５に示すステップＳ１１において、基板８に描画するときに、圧電素子３５に印加する駆動波形のパターンである描画時波形パターンを示す。図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）において、横軸は時間の経過８２を示し、縦軸には駆動電圧８３を示す。図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示す様に、駆動波形パターン８４には、駆動電圧が等間隔に印加される場所と印加されない場所がある。描画区間８５では、描画するパターンに合わせて、パルス８４ａが形成されている。従って、パルス８４ａの有無は、描画するパターンによって設計される。ノズル３１ｄ，３１ｆ，３１ｉは、各々別の場所を通過することから、駆動波形パターン８４は、各々別のパターンとなっている。
【００９９】
パルス８４ａが形成されている場所では、液滴３６が吐出され、パルス８４ａが形成されていない場所では、吐出が停止される。従って、駆動波形パターン８４は、ノズル３１から液滴３６を吐出する吐出と吐出停止との吐出パターンと同じ形態となる。
【０１００】
描画停止区間８６では、パルス８４ａが形成されない区間である。この区間では、ノズル３１と対向する場所が基板８に吐出する場所から外れた場所となり、吐出を停止する。そして、ステージ４の進行方向をかえて、ステージ４を移動し、ノズル３１と対向する場所が基板８に吐出する場所となるとき、再度、吐出を再開し、描画区間８５となる。
【０１０１】
ステップＳ３にて、暖機吐出をするとき、描画時波形パターンを用いて、液滴３６を吐出する。そして、平衡吐出回数７１を計測する。ステップＳ４では、平衡吐出回数７１を参照して、予備吐出回数７５を設定する。従って、予備吐出回数７５は、描画時波形パターンを用いて液滴３６を吐出するときの吐出回数となる。
【０１０２】
ステップＳ６では、描画時波形パターンを用いて、予備吐出回数７５の吐出を行う。このとき、ノズル温度６８は、略平衡ノズル温度７０となる。ステップＳ８では、描画時波形パターンを用いて、計測用吐出を行う。従って、ステップＳ９では、描画時波形パターンを用いる場合の、ノズル当りの平均吐出量を算出することができる。ステップＳ１０では、このノズル当りの平均吐出量を用いて、吐出量を調整し、ステップＳ１１では、調整された駆動電圧の駆動波形パターンを用いて、液滴３６を吐出し、描画する。
【０１０３】
上述したように、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（３）に加え、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ステップＳ６とステップＳ８とにおいて、ノズル３１から液滴３６を吐出するとき、圧電素子３５を駆動する駆動パターンに描画時波形パターンを用いている。
【０１０４】
ステップＳ６及びステップＳ８と、ステップＳ１１とで、略同じ吐出パターンで吐出する為、液滴吐出ヘッド１５は、略同じ温度分布となる。従って、ステップＳ８では、ステップＳ１１と略同じ温度分布の液滴吐出ヘッド１５におけるノズル３１から液滴３６が吐出される。そして、ステップＳ７及びステップＳ９では、ステップＳ１１と同じ温度分布の液滴吐出ヘッド１５における吐出量を測定することができる。その結果、ステップＳ１１の描画工程における吐出量を精度良く測定することができる。
【０１０５】
（第３の実施形態）
次に、本発明を具体化した吐出方法の一実施形態について図２、図４〜図５及び図９〜図１０を用いて説明する。
この実施形態が第２の実施形態と異なるところは、描画時波形パターンに換えて、暖機駆動波形パターンを用いて圧電素子１３を駆動する点にある。
【０１０６】
つまり、第２の実施形態では、描画するときに、圧電素子３５を駆動する駆動波形パターンである描画時波形パターンを用いて、予備吐出と計測用吐出を行っている。本実施形態においては、描画時波形パターンを参照して、暖機駆動波形パターンを形成し、予備吐出と計測用吐出を行う。
【０１０７】
図９は、暖機駆動波形パターンを形成する製造工程のフローチャートである。図９のフローチャートを用いて、暖機駆動波形パターンを形成する製造工程のステップを説明する。まず、ステップＳ１２は、ノズル毎の吐出回数計数工程に相当し、各ノズルにおける吐出回数を計数する工程である。次にステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３は、吐出時間演算工程に相当し、描画に要する吐出時間を演算する工程である。次にステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４は、ノズル毎の吐出周波数演算工程に相当し、単位時間当りの吐出回数を演算する工程である。次にステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５は、吐出パターン設定工程に相当し、暖機駆動波形パターンを形成する工程である。ステップＳ１２〜ステップＳ１５をまとめてステップＳ１６とする。ステップＳ１６は、予備吐出パターン形成工程に相当する。以上の工程により、暖機駆動波形パターンが完成する。
【０１０８】
次に、図１０を用いて、図９に示したステップと対応させて、暖機駆動波形パターンを形成する製造方法を詳細に説明する。波形パターンは、長いパターンを取り扱うが、説明を簡略化する為、図中の波形パターンに限定して説明する。
【０１０９】
図１０は、圧電素子を駆動する駆動波形のパターンを説明する図であり、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、描画時における駆動波形パターンの一例を示す。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）において、横軸は時間の経過８２を示し、縦軸には駆動電圧８３を示す。ステップＳ１２では、描画時における吐出回数を計数する。基板８に描画するときに、各ノズル３１が吐出する吐出回数を計数する。例えば、図１０（ａ）の第１描画時波形パターン８７は、４０個のパルス波形が形成されていることから、吐出回数は、４０個とする。同様に、図１０（ｂ）の第２描画時波形パターン８８には、４２個のパルス波形が形成されていることから、吐出回数は、４２個とする。
【０１１０】
ステップＳ１３では、吐出時間を演算する。基板８に描画するときに、要する時間を演算する。例えば、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）では、５０パルス分の時間の第１描画時波形パターン８７又は、第２描画時波形パターン８８が描かれている。説明を簡略化するため、吐出時間を５０秒とする。
【０１１１】
ステップＳ１４では、単位時間当りの吐出回数を演算する。第１描画時波形パターン８７は、５０秒の間に、４０パルス形成されていることから、単位時間当りの吐出回数は、４０／５０（パルス／秒）とする。これは、０．８（パルス／秒）と同じである。同様に、第２描画時波形パターン８８は、５０秒の間に、４２パルス形成されていることから、４２／５０（パルス／秒）とする。これは、０．８２（パルス／秒）と同じである。
【０１１２】
ステップＳ１５では、ステップＳ１４で演算した時間当りの吐出回数から、暖機駆動波形パターンを形成する。第１描画時波形パターン８７は、０．８（パルス／秒）であることから、５秒間に４パルスの吐出回数となっている。図１０（ｃ）に示す第１暖機駆動波形パターン８９は、図１０（ａ）に示す第１描画時波形パターン８７の単位時間当りの吐出回数を基に形成した波形である。第１暖機駆動波形パターン８９は、５パルス分の時間に、４パルス形成していることから、単位時間当りの吐出回数は、０．８（パルス／秒）となっている。
【０１１３】
同様に、第２描画時波形パターン８８は、図１０（ｂ）に示す第２描画時波形パターン８８の単位時間当りの吐出回数を基に形成した波形である。第２描画時波形パターン８８の単位時間当りの吐出回数は、０．８２（パルス／秒）であることから、６秒間に約５パルスの吐出回数となっている。図１０（ｄ）に示す第２暖機駆動波形パターン９０は、６パルス分の時間に、５パルス形成していることから、単位時間当りの吐出回数は、０．８３（パルス／秒）となっている。
【０１１４】
この様に、ステップＳ１５では、所定の時間内に含まれるパルス数を調整して、同一パターンを反復する暖機駆動波形パターンを形成する。暖機駆動波形パターンは、暖機駆動するときに、圧電素子３５を駆動する駆動波形のパターンである。この暖機駆動波形パターンを用いて、圧電素子３５を駆動し、ノズル３１から液滴３６を吐出する。
【０１１５】
パルス８９ａ，９０ａが形成されている場所では、液滴３６が吐出され、パルス８９ａ，９０ａが形成されていない場所では、吐出が停止される。従って、第１暖機駆動波形パターン８９及び第２暖機駆動波形パターン９０は、ノズル３１から液滴３６を吐出する吐出と吐出停止との吐出パターンと同じ形態となる。この吐出パターンを予備吐出パターンとする。図５に示すステップＳ６において、この予備吐出パターンを用いて予備吐出を行う。又、ステップＳ８において、この予備吐出パターンを用いて計測用吐出を行い、ノズル当りの平均吐出量を算出する。
【０１１６】
上述したように、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（３）に加え、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、この吐出方法は、ステップＳ１６の予備吐出パターン形成工程を備えている。予備吐出パターン形成工程では、描画工程における、液滴３６の吐出時間と吐出停止時間との比率と、略同じ比率である予備吐出パターンを形成する。そして、予備吐出工程では、予備吐出パターンを用いて、吐出している。
【０１１７】
従って、総てのノズルから液滴３６を吐出する場合に比べて、予備吐出パターンを用いて吐出する方が、液滴吐出ヘッド１５におけるノズル３１の温度分布は、描画時のノズル温度６８に近い温度分布とすることができる。その結果、描画時に近い温度分布の液滴吐出ヘッド１５における吐出量を測定することができる。その結果、ステップＳ１１の描画工程おける吐出量を精度良く測定するができる。
【０１１８】
（２）本実施形態によれば、ステップＳ１６の予備吐出パターン形成工程では、平衡吐出回数７１に相当する回数の吐出を行う予備吐出パターンを形成している。ステップＳ１１の描画工程において、液滴３６を吐出して描画する吐出回数が多くかかるとき、予備吐出工程で、描画工程における吐出パターンを用いて吐出するとき、予備吐出で吐出する液滴３６を多く消費する。予備吐出パターンは、予備吐出に適した吐出回数の吐出をするように設定することができる。従って、予備吐出に掛かる吐出回数を最適に設定できる為、省資源に予備吐出することができる。
【０１１９】
（第４の実施形態）
次に、本発明を具体化した吐出方法の一実施形態について図１１〜図１３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、液滴吐出ヘッドに温度センサが内蔵されている点にある。
【０１２０】
図１１は、液滴吐出ヘッドの要部模式断面図である。すなわち、本実施形態では、図１１に示すように、液滴吐出ヘッド９４が構成されている。液滴吐出ヘッド９４は、ノズルプレート３０を備えている。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、ノズルプレート３０及びキャビティ３２内の機能液３３と接するように温度センサ９５が形成されている。温度センサ９５は、ノズル温度が計測できれば良く、本実施形態では、例えば、サーミスタを採用している。
【０１２１】
温度センサ９５は、ノズルプレート３０及びキャビティ３２内の機能液３３と接していることから、ノズルプレート３０及びキャビティ３２内の機能液３３の温度を検出可能となっている。このノズルプレート３０及び機能液３３は、ノズル３１付近に位置することから、温度センサ９５は、ノズル３１付近の温度を検出できる様になっている。
【０１２２】
液滴吐出ヘッド９４は、複数のノズル３１を備え、１個のノズル３１と対応して、１個の温度センサ９５が、配置されている。そして、各ノズル３１付近の温度を検出可能となっており、配列されている総てのノズル３１における、ノズル温度の分布が検出される。
【０１２３】
図１２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９６は、液滴吐出ヘッド９４を１個備え、この液滴吐出ヘッド９４は、ノズル３１を３０個備えている。そして、温度センサ９５は、各ノズル３１に、１個配置されている。つまり、ノズル３１が３０個配置されていることから、温度センサ９５も３０個配置されている。
【０１２４】
温度センサ９５は、ノズル温度検出装置９７と接続されている。又、ノズル温度検出装置９７は、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）４５及びデータバス４６を介してＣＰＵ４０と接続されている。温度センサ９５及び、ノズル温度検出装置９７などから、温度測定部が構成されている。
【０１２５】
温度センサ９５は、ノズル３１付近の温度に対応する電圧信号をノズル温度検出装置９７に出力する。ノズル温度検出装置９７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。ノズル温度検出装置９７には、各ノズル３１付近に配置されている温度センサ９５の電圧信号が入力される。ノズル温度検出装置９７は、各ノズル３１付近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、各ノズル３１のノズル温度を認識可能となっている。
【０１２６】
図１３は、液滴吐出ヘッドから予備吐出して描画する製造工程を示すフローチャートである。
図１３において、ステップＳ２１は、ノズル温度計測工程に相当し、ノズル温度検出装置を用いて、各ノズルのノズル温度を検出する工程である。次にステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２は、温度判断工程に相当し、ノズル温度が暖機基準値より低いノズルがあるかを、暖機吐出演算部が判断する工程である。そして、ノズル温度が、暖機基準値より低いノズルがあるとき、（ＹＥＳのとき）、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２２において、ノズル温度が、暖機基準値より低いノズルがないとき、（ＮＯのとき）、ステップＳ２４に移行する。
【０１２７】
ステップＳ２３は、暖機吐出工程に相当し、電子天秤の受け皿に吐出する工程である。次にステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１〜ステップＳ２３をまとめてステップＳ３０とする。ステップＳ３０は、予備吐出工程に相当し、総てのノズル温度が設定値より高くなるまで、予備吐出を行う工程である。次にステップＳ２４に移行する。
【０１２８】
ステップＳ２４〜ステップＳ２８は、図５に示すステップＳ７〜ステップＳ１１と同じであり、説明を省略する。
【０１２９】
次に、図１２を用いて、図１３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。
ステップＳ２１では、図１２に示す温度センサ９５が各液滴吐出ヘッド９４のノズル温度を検出し、電圧信号に変換して、ノズル温度検出装置９７に出力する。ノズル温度検出装置９７は、ノズル温度を示す電圧信号をデジタル信号に変換して、ＣＰＵ４０に出力する。ＣＰＵ４０は、ノズル温度を示すデジタル信号を受信して、各ノズル３１のノズル温度を認識する。
【０１３０】
ステップＳ２２では、暖機吐出演算部５６が暖機駆動データ９８から、ノズル温度の暖機基準値を読み取る。ノズル温度の暖機基準値は、予め吐出実験により、定められた値であり、所定の時間の間、連続吐出するときのノズル温度が設定され、暖機駆動データ９８に格納されている。この暖機基準値は、第１の実施形態における平衡ノズル温度７０に相当する。暖機吐出演算部５６は、ノズル温度の暖機基準値と各ノズル３１のノズル温度とを比較し、ノズル温度がノズル温度の暖機基準値より低いノズル３１を抽出する。
【０１３１】
ステップＳ２３では、ＣＰＵ４０が、ヘッド駆動回路４４へ吐出の指示信号を出力する。このとき、ＣＰＵ４０は、ステップＳ２２で抽出したノズル３１から吐出する指示信号を出力する。ヘッド駆動回路４４は、指示信号を入力し、液滴吐出ヘッド９４を駆動する。そして、液滴吐出ヘッド９４は、ステップＳ２２で抽出されたノズル３１から、所定の回数分の液滴３６を吐出する。つまり、液滴吐出ヘッド１５は、ノズル温度がノズル温度の基準値より低いノズル３１から、所定の回数分の液滴３６を吐出する。
【０１３２】
ステップＳ３０では、ステップＳ２１〜ステップＳ２３を繰り返すことにより、各ノズル３１の温度が上昇する。そして、総てのノズル３１のノズル温度が、暖機基準値より高くなる。そのとき、ステップＳ２２からステップＳ２４へ移行する。
【０１３３】
ステップＳ２４〜ステップＳ２７において、吐出量の測定と調整を行い、ステップＳ２８にて、基板８に吐出して描画する。以上の工程により、描画の製造工程を終了する。
【０１３４】
上述したように、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）に加え、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ステップＳ２１のノズル温度計測工程と、ステップＳ２２の温度判断工程と、ステップＳ２３の暖機吐出工程とを備えている。ノズル温度計測工程では、液滴吐出ヘッド９４のノズル温度を計測する。温度判断工程では、ノズル温度計測工程で計測するノズル温度が所定の温度に達しているかを判断する。暖機吐出工程では、温度判断工程で、ノズル温度が所定の温度に達していないとき、ノズル３１から液滴３６を吐出する。そして、ノズル温度計測工程と、温度判断工程と、暖機吐出工程とを繰り返して、ノズル温度が、所定の温度に達するようにする。
【０１３５】
ノズル温度を計測して、ノズル温度が所定の温度より低いときに、ノズル３１から液滴３６を吐出して、ノズル温度を上昇させている。ノズル温度が所定の温度に達するまで、これを繰り返している為、ノズル温度を、確実に所定の温度に達することができる。
【０１３６】
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の実施形態において、ノズル３１の温度を測定する温度計に、赤外線カメラ６３を用いたが、他の温度計を用いても良い。ノズル３１の温度を検出可能であれば良い。他に、例えば、熱電対、白金測温抵抗体、水晶振動子等を、サーミスタを温度センサとして使用することができる。ノズル温度に対して感度の良いセンサ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。
【０１３７】
（変形例２）
前記第４の実施形態において、温度センサ９５にサーミスタを採用しているが、ノズル３１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９５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。
【０１３８】
（変形例３）
前記第１の実施形態において、ノズル３１から吐出する液滴３６の重量を測定して、吐出量を推定したが、吐出量の体積を測定して、吐出量を測定しても良い。例えば、断面積が一定の管に吐出する液滴３６を溜めて、管内における液体の長さを測定することにより体積を計測し、吐出量を推定しても良い。揮発性の高い液体の場合に、揮発しにくい状態で計測することができる。
【０１３９】
（変形例４）
前記第１の実施形態において、受け皿６５を予備吐出領域に設定したが、これに限らず、他の場所を予備吐出領域としても良い。例えば、フラッシングユニット１８、基台２上で、基板８が配置されていない場所、基板８上で、予備吐出が可能な場所などが挙げられる。いずれの場合でも、予備吐出し易い場所に設定することにより、設計し易い液滴吐出装置とすることができる。
【０１４０】
（変形例５）
前記第１の実施形態において、ステップＳ１０で吐出量を調整したあと、ステップＳ１１にて、描画している。ステップＳ１０にて、調整したあと、ステップＳ６〜ステップＳ１０を繰返し、ステップＳ１０にて、調整する必要がないとき、ステップＳ１１に移行して、描画しても良い。ステップＳ１０における調整結果を、ステップＳ７〜ステップＳ９にて計測し、確認することにより、さらに、精度の良い吐出量にて描画することができる。
【０１４１】
（変形例６）
第４の実施形態において、総てのノズル３１において、１個のノズル３１と対応して１個の温度センサ７６を配置したが、複数のノズル３１に対して１つの温度センサ７６を配置しても良い。つまり、例えば、２つのノズル３１に対して１つの温度センサ７６を配置しても良い。温度センサ７６の数が少なくとも、温度分布を認識可能となる場合には、ノズル３１の数に対して、温度センサ７６の数を減らしても良い。部品の数が減ることから、生産性良く液滴吐出装置９６を製造することができる。
【０１４２】
（変形例７）
第１の実施形態では、両端を除いたノズル３１から液滴３６を吐出して、吐出量を調整したが、ノズル３１毎に吐出して吐出量を計測し、調整しても良い。ノズル３１毎に吐出量が調整されることから、さらに、精度の良い吐出量にて描画することができる。
【０１４３】
（変形例８）
前記第１の実施形態〜第４の実施形態では、コンピュータのメモリ４１内に動作手順に沿ったプログラムを記憶し、プログラムにより液滴吐出装置１、９６の制御を行ったが、これに限らず、電気回路にて構成される制御装置にて制御しても良い。周辺機器が手順通りに制御されれば良い。
【０１４４】
（変形例９）
前記第４の実施形態において、温度センサ９５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９５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９４の形状に合わせて、温度センサ９５を配置し易い設計とすることができる。
【０１４５】
（変形例１０）
前記第１の実施形態〜第４の実施形態では、基板８に液滴３６を吐出して描画したが、基板８以外の物でもよい。例えば、円筒、球体、紡錘状の構造物、直方体などの描画に応用することができる。いずれの場合においても、精度の良い吐出量にて描画することができる。
【０１４６】
（変形例１１）
前記第１の実施形態では、ステップＳ６の予備吐出工程前において、ノズル３１の温度が、ステップＳ１１における描画工程の温度より低い状態の動作を説明している。ステップＳ６の予備吐出工程前において、ノズル３１の温度が、ステップＳ１１における描画工程の温度より高い状態でも同じ動作にて、行うことができる。ノズル３１から機能液３３を液滴３６にして吐出するとき、ノズル３１の温度は、収容タンク１１に収納されている機能液３３の温度に近くすることができる。従って、ノズル３１の温度が、高い場合にも同様な工程により、ノズル３１の温度をステップＳ１１における描画工程の温度に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【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、液滴吐出ヘッドの模式平面図、（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を説明するための要部模式断面図。
【図３】液滴吐出装置の電気制御ブロック図。
【図４】液滴吐出ヘッドの暖機に必要な吐出回数を計測する製造工程を示すフローチャート。
【図５】基板に描画する製造工程を示すフローチャート。
【図６】吐出方法を説明する図。
【図７】吐出方法を説明する図。
【図８】第２の実施形態に係る圧電素子を駆動する駆動波形のパターンを説明する図。
【図９】第３の実施形態に係る暖機駆動波形パターンを形成する製造工程のフローチャート。
【図１０】圧電素子を駆動する駆動波形のパターンを説明する図。
【図１１】第４の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの要部模式断面図。
【図１２】液滴吐出装置の電気制御ブロック図。
【図１３】液滴吐出ヘッドから予備吐出して描画する製造工程を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１４８】
１，９６…液滴吐出装置、８…ワークとしての基板、１５，９４…液滴吐出ヘッド、２１…吐出量測定部としての重量測定装置、３１，３１ａ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ，３１ｈ，３１ｊ，３１ｋ…ノズル、３３…機能液、３６…液滴、６５…予備吐出領域としての受け皿、７０…描画ノズル温度としての平衡ノズル温度、７１…暖機吐出回数としての平衡吐出回数。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置を用いて吐出する吐出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークに対して液滴を吐出する方法として、インクジェット式の液滴吐出装置を用いて吐出する方法が知られている。液滴吐出装置は、基板等のワークを載置してワークを一方向に移動させるテーブルと、テーブルの上方位置において、テーブルの移動方向と直交する方向に配置されるガイドレールに沿って移動するキャリッジとを備えている。キャリッジはインクジェットヘッド（以下、液滴吐出ヘッドと称す）を配置し、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為し得ない場合があった。
【０００７】
描画するときに、吐出量は温度の影響を受けることから、描画時前におけるヘッド温度は、描画時と同じヘッド温度にする必要がある。
【０００８】
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吐出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の吐出方法は、ノズルから機能液を吐出する吐出方法であって、ノズルから機能液を予備吐出領域に吐出する予備吐出工程と、ノズルから機能液をワークに吐出する吐出工程を有し、予備吐出工程では、ノズルが吐出工程における温度と略同じ温度になるまで、機能液を吐出することを特徴とする。
【００１０】
この吐出方法によれば、ノズルから、機能液を液滴にしてワークに吐出して、描画する。この吐出方法は、予備吐出工程と、吐出工程とを有している。
【００１１】
予備吐出工程では、ノズルから液滴を予備吐出領域に吐出する。このとき、吐出工程におけるノズルの温度である描画ノズル温度と略同じノズル温度になるまで、液滴を吐出する。吐出工程では、ノズルの温度が描画ノズル温度と略同じノズル温度となっている状態にて、ノズルから液滴をワークに吐出する。
【００１２】
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。
【００１３】
予備吐出工程において、ノズルは、描画ノズル温度となっている。吐出工程では、描画ノズル温度のノズルから液滴を吐出する。その結果、吐出するときにおける、吐出量の変動を少なくして、吐出することができる。
【００１４】
本発明の吐出方法は、ノズルから吐出する機能液の吐出量を調整する吐出量調整工程をさらに含むことを特徴とする。
【００１５】
この吐出方法によれば、吐出量調整工程を含んでいる。吐出量調整工程では、ノズルから吐出する液滴の吐出量を調整する。従って、吐出量を精度良く制御して吐出することができる。
【００１６】
本発明の吐出方法は、ノズルが前記機能液を吐出して、吐出工程における温度に達するまでの吐出回数を計測する予備計測工程を有し、予備吐出工程では、吐出回数の機能液を吐出することを特徴とする。
【００１７】
この吐出方法によれば、予備計測工程を有している。予備計測工程では、ノズルが液滴を吐出して、描画ノズル温度に達するまでの吐出回数を計測する。そして、予備吐出工程では、描画ノズル温度に達するまでの吐出回数の液滴を吐出する。従って、ノズル温度が、長時間吐出しないときのノズル温度になっているときであっても、予備吐出工程では、吐出工程における描画ノズル温度にすることができる。
【００１８】
本発明の吐出方法は、予備吐出工程では、吐出工程における、機能液の吐出と吐出停止との吐出パターンと、略同じ吐出パターンを用いて吐出することを特徴とする。
【００１９】
この吐出方法によれば、予備吐出工程において、ノズルから液滴を吐出するとき、吐出と吐出停止との吐出パターンは、吐出工程における、吐出パターンと、略同じ吐出パターンを用いて吐出している。
【００２０】
予備吐出工程と、吐出工程とで、略同じ吐出パターンで吐出する為、液滴吐出ヘッドは、略同じ温度分布となる。従って、吐出工程と同じ温度分布の液滴吐出ヘッドにおけるノズルから液滴が吐出される。その結果、吐出工程おける吐出量の変動が少なく吐出することができる。
【００２１】
本発明の吐出方法は、吐出工程における、機能液の吐出時間と吐出停止時間との比率と、略同じ比率で形成されている、機能液の吐出と吐出停止との予備吐出パターンを形成する予備吐出パターン形成工程を備え、予備吐出工程では、予備吐出パターンを用いて、吐出することを特徴とする。
【００２２】
この吐出方法によれば、予備吐出パターン形成工程を備えている。予備吐出パターン形成工程では、吐出工程における、液滴の吐出時間と吐出停止時間との比率と、略同じ比率である予備吐出パターンを形成する。そして、予備吐出工程では、予備吐出パターンを用いて、吐出する。
【００２３】
予備吐出パターン形成工程では、予備吐出で、ノズルの温度が描画ノズル温度となるのにかかる吐出回数に相当する吐出回数の予備吐出パターンを形成することができる。吐出工程において、液滴を吐出して描画するときの吐出回数が多い場合には、予備吐出工程で、吐出工程における吐出パターンを用いて吐出するとき、予備吐出で吐出する吐出回数が多過ぎる場合がある。予備吐出パターンでは、予備吐出に適した吐出回数を設定することができる。従って、吐出工程における吐出回数が、予備吐出で、ノズルの温度が描画ノズル温度となるのにかかる吐出回数より多いとき、予備吐出工程で、描画吐出パターンを用いる場合に比べて、予備吐出パターンを用いる方が、少ない吐出回数で、ノズルの温度を描画ノズル温度とすることができる。その結果、予備吐出に掛かる吐出回数を最適に設定できる為、省資源に予備吐出することができる。
【００２４】
本発明の吐出方法では、予備吐出工程は、ノズルの温度を計測するノズル温度計測工程と、ノズル温度計測工程で計測するノズルの温度により、ノズルから機能液を吐出するか否かの判断をする温度判断工程とを有し、予備吐出工程は、ノズル温度計測工程と、温度判断工程とを繰り返しながら、ノズルの温度が所定の温度に達するように機能液の吐出を行うことを特徴とする。
【００２５】
この吐出方法によれば、ノズル温度計測工程と、温度判断工程とを備えている。ノズル温度計測工程では、前記液滴吐出ヘッドのノズル温度を計測する。温度判断工程では、ノズル温度計測工程で計測するノズル温度が所定の温度に達しているかを判断する。温度判断工程で、ノズル温度が所定の温度に達していないとき、ノズルから液滴を吐出する。そして、ノズル温度計測工程と、温度判断工程と、吐出とを繰り返して、ノズル温度が、所定の温度に達するようにする。
【００２６】
ノズル温度を計測して、ノズル温度が所定の温度より低いときに、ノズルから液滴を吐出して、ノズル温度を上昇させている。ノズル温度が所定の温度に達するまで、これを繰り返している為、ノズル温度を、確実に所定の温度にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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。
【００２８】
（第１の実施形態）
本実施形態では、液滴吐出装置と、この液滴吐出装置を用いて液滴を吐出して描画する、本発明の特徴的な吐出方法の例について図１〜図７に従って説明する。
【００２９】
（液滴吐出装置）
最初に、ワークに液滴を吐出して塗布する液滴吐出装置１について図１〜図３に従って説明する。液滴吐出装置に関しては様々な種類の装置があるが、インクジェット法を用いた装置が好ましい。インクジェット法は微小な液滴の吐出が可能であるため、微細加工に適している。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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（図中下方向）に流動するようになっている。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
案内部材１０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。
【００３７】
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。
【００３８】
基台２の上側であって、ステージ４の片側の一方（図中右側）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、予備吐出領域としての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、吐出量測定部としての重量測定装置２１等により構成されている。
【００３９】
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。
【００４０】
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から吐出され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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
重量測定装置２１には、電子天秤が設置され、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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、又は、基板８と対向する場所に移動し、液滴を吐出するようになっている。
【００４６】
液滴吐出装置１は、四隅に支柱２２を備え、上部（図中上側）に、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。
【００４７】
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、又は加湿して供給する空気の湿度を制御する装置である。
【００４８】
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（図中上から下へ向かう方向）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。
【００４９】
図２（ａ）は、液滴吐出ヘッド１５の模式平面図である。図２（ａ）に示すように、キャリッジ１３には、液滴吐出ヘッド１５が配置され、液滴吐出ヘッド１５の表面には、ノズルプレート３０が配置されている。ノズルプレート３０には、ノズル３１が複数、配置されている。ノズル３１の数は、吐出するパターンと基板８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、３０個に設定されている。
【００５０】
液滴吐出ヘッド１５に配列して形成されているノズル３１のうち、図中左端のノズル３１を、左から順にノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄとする。又、図中、中央の、ノズル３１を、左から順にノズル３１ｅ，３１ｆ，３１ｇとし、図中右端のノズル３１を、左から順に、ノズル３１ｈ，３１ｉ，３１ｊ，３１ｋとする。ノズル３１ａ〜ノズル３１ｋは総てノズル３１である。
【００５１】
図２（ｂ）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（ｂ）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。
【００５２】
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。
【００５３】
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が液滴３６として吐出される。ノズル３１から液滴３６を吐出するとき、液滴３６を吐出する為に、液滴吐出ヘッド１５に加えられるエネルギの一部が、熱に変換される。そして、液滴３６を吐出するノズル３１の周辺は加熱されて、温度が上昇する。
【００５４】
液滴吐出ヘッド１５は、総てのノズル３１から液滴３６を吐出する場合もあるが、一部のノズル３１からは、液滴３６を吐出しない場合がある。描画する予定のパターン形状に合わせて、各ノズル３１が吐出する場所を設計する。このとき、総てのノズル３１を用いて吐出する場合に比べて、一部のノズル３１を用いて吐出する方が、各ノズル３１が吐出する場所の設計をし易い場合には、一部のノズル３１を用いて吐出する。例えば、本実施形態において、両端側に位置するノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｊ，３１ｋからは液滴３６を吐出しない。その他の理由により、一部のノズル３１を用いて吐出しても良い。
【００５５】
図３は、液滴吐出装置の電気制御ブロック図である。図３において、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。
【００５６】
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（Ｉ／Ｆ）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（Ｉ／Ｆ）４５およびデータバス４６を介してＣＰＵ４０に接続されている。同じく、クリーニングユニット１６において、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（Ｉ／Ｆ）４５およびデータバス４６を介してＣＰＵ４０に接続されている。
【００５７】
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。
【００５８】
入力装置４７は、液滴３６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３６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。
【００５９】
電子天秤４９は、液滴吐出ヘッド１５が吐出する液滴３６と、液滴３６を受ける受け皿との重量を測定する装置である。液滴３６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などから構成されている。
【００６０】
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。
【００６１】
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の暖機駆動において、吐出するノズル３１の場所と吐出回数データなどの暖機駆動データ５３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。
【００６２】
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３６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、暖機駆動して吐出するノズル３１の選択や、吐出回数の計数を行う暖機吐出演算部５６を有する。他に、液滴吐出ヘッド１５によって液滴３６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。
【００６３】
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。
【００６４】
（吐出方法）
次に、上述した液滴吐出装置１を使って、基板８に描画する吐出方法について図４〜図７にて説明する。図４は、液滴吐出ヘッドの暖機に必要な吐出回数を計測する製造工程を示すフローチャートであり、図５は、基板に描画する製造工程を示すフローチャートである。図６及び図７は、液滴吐出装置を使った吐出方法を説明する図である。
【００６５】
図４のフローチャートを用いて、液滴吐出ヘッドの暖機に必要な吐出回数を計測する製造工程のステップを説明する。ステップＳ１は、ノズル温度計測工程に相当し、各ノズル付近の温度（以下、ノズル温度と称す）を計測する工程である。次にステップＳ２に移行する。ステップＳ２は、ノズル温度の変動幅は閾値以下か、を判断する温度判断工程に相当し、ステップＳ１で計測するノズル温度の変動幅と閾値と比較し、ノズル温度の変動幅が小さいかを判断する工程である。ノズル温度の変動幅が閾値より大きいとき（ＮＯのとき）、ステップＳ３に移行する。ステップＳ２において、ノズル温度の変動幅が閾値以下のとき（ＹＥＳのとき）、ステップＳ４に移行する。
【００６６】
ステップＳ３は、暖機吐出工程に相当し、ノズルから液滴を吐出する工程である。次にステップＳ１に移行する。尚、ステップＳ１〜ステップＳ３を複数回実施しないと、ステップＳ２において、ノズル温度の変動幅を示すデータが採れないことから、所定の回数、ステップＳ１〜ステップＳ３を反復する。本実施形態において、所定の回数は、例えば、１０回を採用している。その間、ステップＳ２では、判断をせず、ステップＳ２の次に、ステップＳ３へ移行する。ステップＳ４は、吐出回数設定工程に相当し、ステップＳ３で吐出した吐出回数をメモリの暖機駆動データに格納する工程である。ステップＳ１〜ステップＳ４を合わせてステップＳ５とする。ステップＳ５は、予備計測工程に相当し、暖機吐出して、ノズル温度の変動幅が閾値より小さくなる吐出回数を計測する工程である。以上で液滴吐出ヘッドの暖機に必要な吐出回数を計測する製造工程を終了する。
【００６７】
続いて、図５のフローチャートを用いて、基板に描画する吐出方法に相当する製造工程のステップを説明する。図５において、ステップＳ６〜ステップＳ１１まで、同一の液滴吐出装置によって製造するステップである。ステップＳ６は、予備吐出工程に相当し、ノズルから液滴を電子天秤の受け皿に吐出し、液滴吐出ヘッドを暖機駆動する工程である。次にステップＳ７に移行する。ステップＳ７は、第１計測工程工程に相当し、電子天秤の受け皿の重量を計測する工程である。次にステップＳ８に移行する。ステップＳ８は、計測用吐出工程に相当し、ノズルから電子天秤の受け皿へ所定の回数の吐出を行う工程である。次にステップＳ９に移行する。ステップＳ９は、第２計測工程に相当し、電子天秤の受け皿の重量を計測する。そして、ステップ７にて計測する受け皿の重量とステップＳ８にて吐出する吐出回数とを用いて、１回当りの吐出量を推定する工程である。ステップＳ７とステップＳ８とから計測工程が構成される。次にステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０は、吐出量調整工程に相当し、１回当りの吐出量を調整する工程である。次にステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１は、吐出工程としての描画工程に相当し、基板に液滴を吐出して描画する工程である。以上で、基板に描画する製造工程を終了する。
【００６８】
次に、図６を用いて、図４に示したステップと対応させて、液滴吐出ヘッドの暖機に必要な吐出回数を計測する製造方法を詳細に説明する。
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、ステップＳ１〜ステップＳ４に対応する図である。図６（ａ）に示すように、ステップＳ１において、赤外線放射温度計６２を用いて、ノズル温度を計測する。電子天秤４９の横には、エリアセンサを備えた赤外線カメラ６３が配置され、赤外線カメラ６３は、配列されているノズル３１を撮像可能となっている。赤外線カメラ６３には、温度分析装置６４が電気的に接続され、赤外線カメラ６３及び温度分析装置６４などにより赤外線放射温度計６２が構成されている。赤外線カメラ６３は、ノズルプレート３０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６４に出力する。温度分析装置６４は、赤外線カメラ６３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３０の各ノズル３１の周囲における温度をノズル温度として計測可能となっている。
【００６９】
続いて、ステップＳ２において、ノズル温度の変動幅と閾値とを比較する。ただし、最初は、ノズル温度のデータの集団が少ない為、ステップＳ１とステップＳ３とを１０回程繰り返す。その後、ステップＳ１の次にステップＳ２を行う。
【００７０】
ステップＳ３において、ノズル３１から液滴３６を電子天秤４９に向けて、吐出する。電子天秤４９の上には予備吐出領域としての受け皿６５が配置され、受け皿６５の中には、スポンジ状の受容体６６が格納されている。ノズル３１から吐出される液滴３６が受容体６６に着弾するとき、液滴３６は、受容体６６に吸収され、液滴３６の一部が受け皿６５の外へ飛び出さないようになっている。また、液滴３６が揮発性のある液体を含んでいるとき、液滴３６が、受容体６６に染み込むことにより、液滴３６が外気と接触しにくくなり、揮発しにくくなっている。１回のステップで吐出する吐出回数は、赤外線放射温度計６２の応答性を鑑みて設定するのが好ましく、本実施形態では、例えば、１０回を採用している。従って、ステップＳ１とステップＳ３を１０回繰り返すとき、ノズル３１から１００回吐出することとなる。
【００７１】
図６（ｂ）は、連続して吐出するときの吐出回数とノズル温度との関係を示す模式図である。図において、横軸は、１つのノズル３１が吐出する吐出回数６７を示し、縦軸は、ノズル温度６８を示す。ノズル３１から液滴３６を連続して吐出するときにおける、吐出回数６７に対するノズル温度６８の推移をノズル温度曲線６９に示す。ノズル温度曲線６９において、吐出を開始するときの吐出開始点６９ａにおけるノズル温度曲線６９は、吐出回数６７の増加に伴いノズル温度６８が上昇する。温度上昇域６９ｂの間では、吐出回数６７の増加に伴いノズル温度６８が上昇する。
【００７２】
そして、吐出回数６７が増加しても、ノズル温度６８が上昇しない温度平衡域６９ｄになる。温度平衡域６９ｄでは、ノズル３１の近くにおいて、液滴吐出ヘッド１５が放熱する熱エネルギと、吐出により発生する熱エネルギとが等しい平衡状態となる。ノズル温度６８が上昇すると、ノズル温度６８と、液滴吐出ヘッド１５の周辺を取り囲む気体（以下、周辺気体と称す）との温度差が大きくなる。ノズル温度６８と周辺気体の温度との差が大きい程、液滴吐出ヘッド１５から放熱する熱エネルギが大きくなる。従って、ノズル温度６８が上昇せずに、あるノズル温度６８で安定する。この温度を描画ノズル温度としての平衡ノズル温度７０とする。
【００７３】
温度上昇域６９ｂから温度平衡域６９ｄへ移行する点を温度平衡点６９ｃとする。ステップＳ２では、ノズル温度６８の変動を閾値と比較して、ノズル温度６８の変動が小さくなる温度平衡点６９ｃを検出する。ステップＳ４では、温度平衡点６９ｃにおける吐出回数６７である暖機吐出回数としての平衡吐出回数７１を暖機駆動データ５３に格納する。
【００７４】
次に、図７を用いて、図５に示したステップと対応させて、基板に描画する吐出方法に相当する製造方法を詳細に説明する。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、ステップＳ６〜ステップＳ９に対応する図である。図７（ａ）に示すように、ステップＳ６〜ステップＳ９の間、ノズル３１から液滴３６を、電子天秤４９の受け皿６５に吐出する。このとき、配列されたノズル３１のうち、両端に位置するノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｊ、３１ｋからは、液滴３６を吐出しない。
【００７５】
受け皿６５の下には、電子天秤４９が配置されていることから、電子天秤４９は、受け皿６５の重量と、吐出される液滴３６の重量とを合わせた重量を、計測可能となっている。
【００７６】
図７（ｂ）は、連続して吐出するときの吐出回数と受け皿の重量との関係を示す模式図である。図において、横軸は、ノズル３１が吐出する吐出回数７２を示し、縦軸は、受け皿重量７３を示す。この受け皿重量７３は、受け皿６５の重量と、受け皿６５に吐出される液滴３６の重量とを加えた重量を示し、電子天秤４９により計測される重量である。ノズル３１から液滴３６を連続して吐出するときにおける、吐出回数７２に対する受け皿重量７３の推移を受け皿重量曲線７４に示す。
【００７７】
ステップＳ６にて予備吐出を開始する。予備吐出は、液滴吐出ヘッド１５のノズル温度６８を上げる暖機駆動のための吐出である。受け皿重量曲線７４において、吐出を開始する場所を吐出開始点７４ａとする。このステップでは、予め設定した予備吐出回数７５の吐出を行う。この予備吐出回数７５は、図６（ｂ）に示す平衡吐出回数７１以上の吐出回数の吐出に設定されている。従って、このステップが終了するとき、ノズル温度６８は、平衡ノズル温度７０となっている。
【００７８】
続いて、ステップＳ７において、受け皿６５の重量を計測し、この重量を第１重量７６とする。ＣＰＵ４０は、第１重量７６をメモリ４１に格納する。第１重量７６には、受け皿６５自体の重量及び、吐出された液滴３６の重量などの重量が含まれている。受け皿重量曲線７４において、このステップの場所を第１測定点７４ｂとする。
【００７９】
次に、ステップＳ８において、予め設定されている回数の吐出を行う。この回数を計測吐出回数７７とする。計測吐出回数７７は、吐出される液滴３６の平均重量が、統計的に計測可能な回数であれば良く、本実施形態では、例えば、両端に位置するノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｊ、３１ｋを除く各ノズル３１から、１００回の吐出を行っている。
【００８０】
このステップでは、ノズル温度６８が、平衡ノズル温度７０で安定している状態において、吐出する。ノズル温度６８が安定することにより、吐出する液滴３６の重量の変動が小さくなる。従って、このステップでは、受け皿重量曲線７４が略直線となっている。
【００８１】
続いて、ステップＳ９において、受け皿６５の重量を計測し、この重量を第２重量７８とする。ＣＰＵ４０は、第２重量７８をメモリ４１に格納する。第２重量７８には、第１重量７６に加えて、ステップＳ８にて受け皿６５に吐出された液滴３６の重量が含まれている。受け皿重量曲線７４において、このステップの場所を第２測定点７４ｃとする。
【００８２】
第１測定点７４ｂと第２測定点７４ｃとの間で、吐出された吐出回数が計測吐出回数７７である。又、第１測定点７４ｂと第２測定点７４ｃとの間で、吐出された液滴３６における重量の合計は、第２重量７８から第１重量７６を引いた値となり、この値を計測吐出液重量７９とする。このとき、１回の吐出における平均吐出重量は、計測吐出液重量７９を計測吐出回数７７で割算して求めることができる。１個のノズル３１が吐出する液滴３６の重量であるノズル当りの平均吐出量は、平均吐出重量を、吐出したノズル３１数で割算して求めることができる。重量測定演算部５４は、メモリ４１から、計測吐出回数７７、第１重量７６、第２重量７８を取得し、ノズル当りの平均吐出量を演算する。
【００８３】
ステップＳ１０において、吐出する液滴３６の重量を調整する。ヘッド駆動回路４４が液滴吐出ヘッド１５を駆動するとき、圧電素子３５に駆動電圧波形を印加して駆動する。このとき、駆動電圧波形の最大電圧と最小電圧との電圧差である駆動電圧が大きい方が、小さいときと比べて、吐出する液滴３６の重量が大きくなるようになっている。また、メモリ４１には、駆動電圧の増分と、吐出する液滴３６の重量の増分との関係である電圧吐出量相関表のデータが記憶されている。
【００８４】
まず、ノズル吐出制御演算部６１は、調整の目標とする液滴３６の吐出量である目標吐出量と、ノズル当りの平均吐出量とを比較する。そして、平均吐出量が目標吐出量より大きいときには、駆動電圧を小さくし、平均吐出量が目標重量より小さいときには、駆動電圧を大きくする。ノズル吐出制御演算部６１は、駆動電圧を調整するときの電圧を、電圧吐出量相関表を参照して、演算する。そして、演算した駆動電圧をメモリ４１に格納する。
【００８５】
図７（ｃ）は、ステップＳ１１に対応する図である。図７（ｃ）に示すように、液滴吐出装置１は、ステージ４とキャリッジ１３とを相対移動する。そして、液滴吐出ヘッド１５を、基板８において機能液３３を塗布する場所と対向する場所に移動する。次に、ノズル３１から液滴３６を吐出して描画する。
【００８６】
このとき、ノズル吐出制御演算部６１は、ステップＳ１０にて演算し、メモリ４１に格納した駆動電圧の駆動電圧波形を圧電素子３５に印加して、吐出する。ノズル３１から基板８に吐出するとき、ノズル３１から高い頻度で液滴３６を吐出することから、描画時のノズル温度６８である描画ノズル温度は、略平衡ノズル温度７０と同じ温度となる。従って、描画工程においては、目標吐出量の液滴３６を吐出して描画することが可能となっている。そして、基板８に描画し終えたところで、描画の製造工程を終了する。
【００８７】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ステップＳ６では、ノズル３１から液滴３６を受け皿６５に吐出して、ノズル３１を加熱する。このとき、ステップＳ１１におけるノズルの温度６８である描画ノズル温度と略同じノズル温度６８である平衡ノズル温度７０になるまで、液滴３６を吐出する。ステップＳ８では、ノズル３１から液滴３６を受け皿６５に吐出する。ステップＳ７及びステップＳ９では、電子天秤４９が、ノズル３１から吐出された液滴３６の重量を計測する。ステップＳ１０で吐出する液滴３６を調整して、ステップＳ１１では、ノズル３１から液滴３６を基板８に吐出している。
【００８８】
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から吐出される液滴３６の吐出量が変化する。
【００８９】
ステップＳ６において、ノズル３１は、描画ノズル温度と略同じ温度の平衡ノズル温度７０まで加熱される。ステップＳ８では、平衡ノズル温度７０のノズル３１から液滴３６を吐出する。従って、ステップＳ７及びステップＳ９では、平衡ノズル温度７０のノズル３１における吐出量を計測することができる。その結果、吐出量を精度良く計測して描画することができる。
【００９０】
（２）本実施形態によれば、ステップＳ９において、ノズル３１から吐出される液滴３６における、ノズル当りの平均吐出量を精度良く測定する。ステップＳ１０では、その測定したノズル当りの平均吐出量に基づき、ノズル３１から吐出する液滴３６の吐出量を調整する。精度良く測定されるノズル当りの平均吐出量に基づいて調整する為、吐出量を精度良く制御して描画することができる。
【００９１】
（３）本実施形態によれば、ステップ５において、ノズル３１が液滴３６を吐出して、ノズル３１から長時間吐出しないときのノズル温度６８から、平衡ノズル温度７０に達するまでの吐出回数である平衡吐出回数７１を計測する。そして、平衡吐出回数７１から予備吐出回数７５を設定する。ステップＳ６では、予備吐出回数７５の液滴３６を吐出する。従って、ノズル温度６８が、長時間吐出しないときのノズル温度６８になっているときであっても、ステップＳ６では、平衡ノズル温度７０にすることができる。
【００９２】
（４）本実施形態によれば、液滴吐出ヘッド１５は複数のノズル３１を備えている。ステップＳ６では、ステップＳ１１において液滴３６を吐出するノズル３１から、液滴３６を吐出する。つまり、ステップＳ１１では、液滴吐出ヘッド１５が備える、総てのノズル３１のうち、ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｊ，３１ｋからは、液滴３６を吐出しない。このとき、ステップＳ６でも、総てのノズル３１のうち、ノズル３１ａ，３１ｂ，３１ｊ，３１ｋからは、液滴３６を吐出していない。
【００９３】
ステップＳ１１で液滴３６を吐出しないノズル３１の吐出量を測る必要がないことから、ステップＳ６にて、ノズル３１を加熱する必要がない。ステップＳ６で、総てのノズル３１から液滴３６を吐出する場合に比べて、吐出する必要のないノズル３１からは、吐出しない方が、液滴３６が無駄に消費されない為、省資源な吐出方法とすることができる。
【００９４】
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した吐出方法の一実施形態について図２、図４〜図５及び図８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、液滴吐出ヘッドの圧電素子を駆動する駆動波形が異なる点にある。
【００９５】
つまり、第１の実施形態では、図４に示すステップＳ３、図５に示すステップＳ６及びステップＳ８において、ノズル３１から連続して液滴３６を吐出する駆動波形を圧電素子３５に印加して駆動していた。
【００９６】
本実施形態においては、ステップＳ１１において、基板８に描画するときに、圧電素子３５に印加する駆動波形のパターンと同等のパターンを用いて、ステップＳ３、ステップＳ６及びステップＳ８において、圧電素子３５を駆動し、ノズル３１から液滴３６を吐出する。
【００９７】
図８は、圧電素子を駆動する駆動波形のパターンを説明する図である。図８（ａ）は、図２左側に示すノズル３１ｄから液滴３６を吐出するときに、圧電素子３５を駆動する駆動波形のパターンの一部を示す図である。同様に、図８（ｂ）は、図２中央に示すノズル３１ｆから液滴３６を吐出するときに、圧電素子３５を駆動する駆動波形のパターンの一部を示す図である。又、図８（ｃ）は、図２右側に示すノズル３１ｉから液滴３６を吐出するときに、圧電素子３５を駆動する駆動波形のパターンの一部を示す図である。
【００９８】
図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）ともに、図５に示すステップＳ１１において、基板８に描画するときに、圧電素子３５に印加する駆動波形のパターンである描画時波形パターンを示す。図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）において、横軸は時間の経過８２を示し、縦軸には駆動電圧８３を示す。図８（ａ）、図８（ｂ）、図８（ｃ）に示す様に、駆動波形パターン８４には、駆動電圧が等間隔に印加される場所と印加されない場所がある。描画区間８５では、描画するパターンに合わせて、パルス８４ａが形成されている。従って、パルス８４ａの有無は、描画するパターンによって設計される。ノズル３１ｄ，３１ｆ，３１ｉは、各々別の場所を通過することから、駆動波形パターン８４は、各々別のパターンとなっている。
【００９９】
パルス８４ａが形成されている場所では、液滴３６が吐出され、パルス８４ａが形成されていない場所では、吐出が停止される。従って、駆動波形パターン８４は、ノズル３１から液滴３６を吐出する吐出と吐出停止との吐出パターンと同じ形態となる。
【０１００】
描画停止区間８６では、パルス８４ａが形成されない区間である。この区間では、ノズル３１と対向する場所が基板８に吐出する場所から外れた場所となり、吐出を停止する。そして、ステージ４の進行方向をかえて、ステージ４を移動し、ノズル３１と対向する場所が基板８に吐出する場所となるとき、再度、吐出を再開し、描画区間８５となる。
【０１０１】
ステップＳ３にて、暖機吐出をするとき、描画時波形パターンを用いて、液滴３６を吐出する。そして、平衡吐出回数７１を計測する。ステップＳ４では、平衡吐出回数７１を参照して、予備吐出回数７５を設定する。従って、予備吐出回数７５は、描画時波形パターンを用いて液滴３６を吐出するときの吐出回数となる。
【０１０２】
ステップＳ６では、描画時波形パターンを用いて、予備吐出回数７５の吐出を行う。このとき、ノズル温度６８は、略平衡ノズル温度７０となる。ステップＳ８では、描画時波形パターンを用いて、計測用吐出を行う。従って、ステップＳ９では、描画時波形パターンを用いる場合の、ノズル当りの平均吐出量を算出することができる。ステップＳ１０では、このノズル当りの平均吐出量を用いて、吐出量を調整し、ステップＳ１１では、調整された駆動電圧の駆動波形パターンを用いて、液滴３６を吐出し、描画する。
【０１０３】
上述したように、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（３）に加え、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ステップＳ６とステップＳ８とにおいて、ノズル３１から液滴３６を吐出するとき、圧電素子３５を駆動する駆動パターンに描画時波形パターンを用いている。
【０１０４】
ステップＳ６及びステップＳ８と、ステップＳ１１とで、略同じ吐出パターンで吐出する為、液滴吐出ヘッド１５は、略同じ温度分布となる。従って、ステップＳ８では、ステップＳ１１と略同じ温度分布の液滴吐出ヘッド１５におけるノズル３１から液滴３６が吐出される。そして、ステップＳ７及びステップＳ９では、ステップＳ１１と同じ温度分布の液滴吐出ヘッド１５における吐出量を測定することができる。その結果、ステップＳ１１の描画工程における吐出量を精度良く測定することができる。
【０１０５】
（第３の実施形態）
次に、本発明を具体化した吐出方法の一実施形態について図２、図４〜図５及び図９〜図１０を用いて説明する。
この実施形態が第２の実施形態と異なるところは、描画時波形パターンに換えて、暖機駆動波形パターンを用いて圧電素子１３を駆動する点にある。
【０１０６】
つまり、第２の実施形態では、描画するときに、圧電素子３５を駆動する駆動波形パターンである描画時波形パターンを用いて、予備吐出と計測用吐出を行っている。本実施形態においては、描画時波形パターンを参照して、暖機駆動波形パターンを形成し、予備吐出と計測用吐出を行う。
【０１０７】
図９は、暖機駆動波形パターンを形成する製造工程のフローチャートである。図９のフローチャートを用いて、暖機駆動波形パターンを形成する製造工程のステップを説明する。まず、ステップＳ１２は、ノズル毎の吐出回数計数工程に相当し、各ノズルにおける吐出回数を計数する工程である。次にステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３は、吐出時間演算工程に相当し、描画に要する吐出時間を演算する工程である。次にステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４は、ノズル毎の吐出周波数演算工程に相当し、単位時間当りの吐出回数を演算する工程である。次にステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５は、吐出パターン設定工程に相当し、暖機駆動波形パターンを形成する工程である。ステップＳ１２〜ステップＳ１５をまとめてステップＳ１６とする。ステップＳ１６は、予備吐出パターン形成工程に相当する。以上の工程により、暖機駆動波形パターンが完成する。
【０１０８】
次に、図１０を用いて、図９に示したステップと対応させて、暖機駆動波形パターンを形成する製造方法を詳細に説明する。波形パターンは、長いパターンを取り扱うが、説明を簡略化する為、図中の波形パターンに限定して説明する。
【０１０９】
図１０は、圧電素子を駆動する駆動波形のパターンを説明する図であり、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、描画時における駆動波形パターンの一例を示す。図１０（ａ）及び図１０（ｂ）において、横軸は時間の経過８２を示し、縦軸には駆動電圧８３を示す。ステップＳ１２では、描画時における吐出回数を計数する。基板８に描画するときに、各ノズル３１が吐出する吐出回数を計数する。例えば、図１０（ａ）の第１描画時波形パターン８７は、４０個のパルス波形が形成されていることから、吐出回数は、４０個とする。同様に、図１０（ｂ）の第２描画時波形パターン８８には、４２個のパルス波形が形成されていることから、吐出回数は、４２個とする。
【０１１０】
ステップＳ１３では、吐出時間を演算する。基板８に描画するときに、要する時間を演算する。例えば、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）では、５０パルス分の時間の第１描画時波形パターン８７又は、第２描画時波形パターン８８が描かれている。説明を簡略化するため、吐出時間を５０秒とする。
【０１１１】
ステップＳ１４では、単位時間当りの吐出回数を演算する。第１描画時波形パターン８７は、５０秒の間に、４０パルス形成されていることから、単位時間当りの吐出回数は、４０／５０（パルス／秒）とする。これは、０．８（パルス／秒）と同じである。同様に、第２描画時波形パターン８８は、５０秒の間に、４２パルス形成されていることから、４２／５０（パルス／秒）とする。これは、０．８２（パルス／秒）と同じである。
【０１１２】
ステップＳ１５では、ステップＳ１４で演算した時間当りの吐出回数から、暖機駆動波形パターンを形成する。第１描画時波形パターン８７は、０．８（パルス／秒）であることから、５秒間に４パルスの吐出回数となっている。図１０（ｃ）に示す第１暖機駆動波形パターン８９は、図１０（ａ）に示す第１描画時波形パターン８７の単位時間当りの吐出回数を基に形成した波形である。第１暖機駆動波形パターン８９は、５パルス分の時間に、４パルス形成していることから、単位時間当りの吐出回数は、０．８（パルス／秒）となっている。
【０１１３】
同様に、第２描画時波形パターン８８は、図１０（ｂ）に示す第２描画時波形パターン８８の単位時間当りの吐出回数を基に形成した波形である。第２描画時波形パターン８８の単位時間当りの吐出回数は、０．８２（パルス／秒）であることから、６秒間に約５パルスの吐出回数となっている。図１０（ｄ）に示す第２暖機駆動波形パターン９０は、６パルス分の時間に、５パルス形成していることから、単位時間当りの吐出回数は、０．８３（パルス／秒）となっている。
【０１１４】
この様に、ステップＳ１５では、所定の時間内に含まれるパルス数を調整して、同一パターンを反復する暖機駆動波形パターンを形成する。暖機駆動波形パターンは、暖機駆動するときに、圧電素子３５を駆動する駆動波形のパターンである。この暖機駆動波形パターンを用いて、圧電素子３５を駆動し、ノズル３１から液滴３６を吐出する。
【０１１５】
パルス８９ａ，９０ａが形成されている場所では、液滴３６が吐出され、パルス８９ａ，９０ａが形成されていない場所では、吐出が停止される。従って、第１暖機駆動波形パターン８９及び第２暖機駆動波形パターン９０は、ノズル３１から液滴３６を吐出する吐出と吐出停止との吐出パターンと同じ形態となる。この吐出パターンを予備吐出パターンとする。図５に示すステップＳ６において、この予備吐出パターンを用いて予備吐出を行う。又、ステップＳ８において、この予備吐出パターンを用いて計測用吐出を行い、ノズル当りの平均吐出量を算出する。
【０１１６】
上述したように、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（３）に加え、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、この吐出方法は、ステップＳ１６の予備吐出パターン形成工程を備えている。予備吐出パターン形成工程では、描画工程における、液滴３６の吐出時間と吐出停止時間との比率と、略同じ比率である予備吐出パターンを形成する。そして、予備吐出工程では、予備吐出パターンを用いて、吐出している。
【０１１７】
従って、総てのノズルから液滴３６を吐出する場合に比べて、予備吐出パターンを用いて吐出する方が、液滴吐出ヘッド１５におけるノズル３１の温度分布は、描画時のノズル温度６８に近い温度分布とすることができる。その結果、描画時に近い温度分布の液滴吐出ヘッド１５における吐出量を測定することができる。その結果、ステップＳ１１の描画工程おける吐出量を精度良く測定するができる。
【０１１８】
（２）本実施形態によれば、ステップＳ１６の予備吐出パターン形成工程では、平衡吐出回数７１に相当する回数の吐出を行う予備吐出パターンを形成している。ステップＳ１１の描画工程において、液滴３６を吐出して描画する吐出回数が多くかかるとき、予備吐出工程で、描画工程における吐出パターンを用いて吐出するとき、予備吐出で吐出する液滴３６を多く消費する。予備吐出パターンは、予備吐出に適した吐出回数の吐出をするように設定することができる。従って、予備吐出に掛かる吐出回数を最適に設定できる為、省資源に予備吐出することができる。
【０１１９】
（第４の実施形態）
次に、本発明を具体化した吐出方法の一実施形態について図１１〜図１３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、液滴吐出ヘッドに温度センサが内蔵されている点にある。
【０１２０】
図１１は、液滴吐出ヘッドの要部模式断面図である。すなわち、本実施形態では、図１１に示すように、液滴吐出ヘッド９４が構成されている。液滴吐出ヘッド９４は、ノズルプレート３０を備えている。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、ノズルプレート３０及びキャビティ３２内の機能液３３と接するように温度センサ９５が形成されている。温度センサ９５は、ノズル温度が計測できれば良く、本実施形態では、例えば、サーミスタを採用している。
【０１２１】
温度センサ９５は、ノズルプレート３０及びキャビティ３２内の機能液３３と接していることから、ノズルプレート３０及びキャビティ３２内の機能液３３の温度を検出可能となっている。このノズルプレート３０及び機能液３３は、ノズル３１付近に位置することから、温度センサ９５は、ノズル３１付近の温度を検出できる様になっている。
【０１２２】
液滴吐出ヘッド９４は、複数のノズル３１を備え、１個のノズル３１と対応して、１個の温度センサ９５が、配置されている。そして、各ノズル３１付近の温度を検出可能となっており、配列されている総てのノズル３１における、ノズル温度の分布が検出される。
【０１２３】
図１２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９６は、液滴吐出ヘッド９４を１個備え、この液滴吐出ヘッド９４は、ノズル３１を３０個備えている。そして、温度センサ９５は、各ノズル３１に、１個配置されている。つまり、ノズル３１が３０個配置されていることから、温度センサ９５も３０個配置されている。
【０１２４】
温度センサ９５は、ノズル温度検出装置９７と接続されている。又、ノズル温度検出装置９７は、入出力インターフェース（Ｉ／Ｆ）４５及びデータバス４６を介してＣＰＵ４０と接続されている。温度センサ９５及び、ノズル温度検出装置９７などから、温度測定部が構成されている。
【０１２５】
温度センサ９５は、ノズル３１付近の温度に対応する電圧信号をノズル温度検出装置９７に出力する。ノズル温度検出装置９７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。ノズル温度検出装置９７には、各ノズル３１付近に配置されている温度センサ９５の電圧信号が入力される。ノズル温度検出装置９７は、各ノズル３１付近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、各ノズル３１のノズル温度を認識可能となっている。
【０１２６】
図１３は、液滴吐出ヘッドから予備吐出して描画する製造工程を示すフローチャートである。
図１３において、ステップＳ２１は、ノズル温度計測工程に相当し、ノズル温度検出装置を用いて、各ノズルのノズル温度を検出する工程である。次にステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２は、温度判断工程に相当し、ノズル温度が暖機基準値より低いノズルがあるかを、暖機吐出演算部が判断する工程である。そして、ノズル温度が、暖機基準値より低いノズルがあるとき、（ＹＥＳのとき）、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２２において、ノズル温度が、暖機基準値より低いノズルがないとき、（ＮＯのとき）、ステップＳ２４に移行する。
【０１２７】
ステップＳ２３は、暖機吐出工程に相当し、電子天秤の受け皿に吐出する工程である。次にステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１〜ステップＳ２３をまとめてステップＳ３０とする。ステップＳ３０は、予備吐出工程に相当し、総てのノズル温度が設定値より高くなるまで、予備吐出を行う工程である。次にステップＳ２４に移行する。
【０１２８】
ステップＳ２４〜ステップＳ２８は、図５に示すステップＳ７〜ステップＳ１１と同じであり、説明を省略する。
【０１２９】
次に、図１２を用いて、図１３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。
ステップＳ２１では、図１２に示す温度センサ９５が各液滴吐出ヘッド９４のノズル温度を検出し、電圧信号に変換して、ノズル温度検出装置９７に出力する。ノズル温度検出装置９７は、ノズル温度を示す電圧信号をデジタル信号に変換して、ＣＰＵ４０に出力する。ＣＰＵ４０は、ノズル温度を示すデジタル信号を受信して、各ノズル３１のノズル温度を認識する。
【０１３０】
ステップＳ２２では、暖機吐出演算部５６が暖機駆動データ９８から、ノズル温度の暖機基準値を読み取る。ノズル温度の暖機基準値は、予め吐出実験により、定められた値であり、所定の時間の間、連続吐出するときのノズル温度が設定され、暖機駆動データ９８に格納されている。この暖機基準値は、第１の実施形態における平衡ノズル温度７０に相当する。暖機吐出演算部５６は、ノズル温度の暖機基準値と各ノズル３１のノズル温度とを比較し、ノズル温度がノズル温度の暖機基準値より低いノズル３１を抽出する。
【０１３１】
ステップＳ２３では、ＣＰＵ４０が、ヘッド駆動回路４４へ吐出の指示信号を出力する。このとき、ＣＰＵ４０は、ステップＳ２２で抽出したノズル３１から吐出する指示信号を出力する。ヘッド駆動回路４４は、指示信号を入力し、液滴吐出ヘッド９４を駆動する。そして、液滴吐出ヘッド９４は、ステップＳ２２で抽出されたノズル３１から、所定の回数分の液滴３６を吐出する。つまり、液滴吐出ヘッド１５は、ノズル温度がノズル温度の基準値より低いノズル３１から、所定の回数分の液滴３６を吐出する。
【０１３２】
ステップＳ３０では、ステップＳ２１〜ステップＳ２３を繰り返すことにより、各ノズル３１の温度が上昇する。そして、総てのノズル３１のノズル温度が、暖機基準値より高くなる。そのとき、ステップＳ２２からステップＳ２４へ移行する。
【０１３３】
ステップＳ２４〜ステップＳ２７において、吐出量の測定と調整を行い、ステップＳ２８にて、基板８に吐出して描画する。以上の工程により、描画の製造工程を終了する。
【０１３４】
上述したように、本実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）に加え、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、ステップＳ２１のノズル温度計測工程と、ステップＳ２２の温度判断工程と、ステップＳ２３の暖機吐出工程とを備えている。ノズル温度計測工程では、液滴吐出ヘッド９４のノズル温度を計測する。温度判断工程では、ノズル温度計測工程で計測するノズル温度が所定の温度に達しているかを判断する。暖機吐出工程では、温度判断工程で、ノズル温度が所定の温度に達していないとき、ノズル３１から液滴３６を吐出する。そして、ノズル温度計測工程と、温度判断工程と、暖機吐出工程とを繰り返して、ノズル温度が、所定の温度に達するようにする。
【０１３５】
ノズル温度を計測して、ノズル温度が所定の温度より低いときに、ノズル３１から液滴３６を吐出して、ノズル温度を上昇させている。ノズル温度が所定の温度に達するまで、これを繰り返している為、ノズル温度を、確実に所定の温度に達することができる。
【０１３６】
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の実施形態において、ノズル３１の温度を測定する温度計に、赤外線カメラ６３を用いたが、他の温度計を用いても良い。ノズル３１の温度を検出可能であれば良い。他に、例えば、熱電対、白金測温抵抗体、水晶振動子等を、サーミスタを温度センサとして使用することができる。ノズル温度に対して感度の良いセンサ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。
【０１３７】
（変形例２）
前記第４の実施形態において、温度センサ９５にサーミスタを採用しているが、ノズル３１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９５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。
【０１３８】
（変形例３）
前記第１の実施形態において、ノズル３１から吐出する液滴３６の重量を測定して、吐出量を推定したが、吐出量の体積を測定して、吐出量を測定しても良い。例えば、断面積が一定の管に吐出する液滴３６を溜めて、管内における液体の長さを測定することにより体積を計測し、吐出量を推定しても良い。揮発性の高い液体の場合に、揮発しにくい状態で計測することができる。
【０１３９】
（変形例４）
前記第１の実施形態において、受け皿６５を予備吐出領域に設定したが、これに限らず、他の場所を予備吐出領域としても良い。例えば、フラッシングユニット１８、基台２上で、基板８が配置されていない場所、基板８上で、予備吐出が可能な場所などが挙げられる。いずれの場合でも、予備吐出し易い場所に設定することにより、設計し易い液滴吐出装置とすることができる。
【０１４０】
（変形例５）
前記第１の実施形態において、ステップＳ１０で吐出量を調整したあと、ステップＳ１１にて、描画している。ステップＳ１０にて、調整したあと、ステップＳ６〜ステップＳ１０を繰返し、ステップＳ１０にて、調整する必要がないとき、ステップＳ１１に移行して、描画しても良い。ステップＳ１０における調整結果を、ステップＳ７〜ステップＳ９にて計測し、確認することにより、さらに、精度の良い吐出量にて描画することができる。
【０１４１】
（変形例６）
第４の実施形態において、総てのノズル３１において、１個のノズル３１と対応して１個の温度センサ７６を配置したが、複数のノズル３１に対して１つの温度センサ７６を配置しても良い。つまり、例えば、２つのノズル３１に対して１つの温度センサ７６を配置しても良い。温度センサ７６の数が少なくとも、温度分布を認識可能となる場合には、ノズル３１の数に対して、温度センサ７６の数を減らしても良い。部品の数が減ることから、生産性良く液滴吐出装置９６を製造することができる。
【０１４２】
（変形例７）
第１の実施形態では、両端を除いたノズル３１から液滴３６を吐出して、吐出量を調整したが、ノズル３１毎に吐出して吐出量を計測し、調整しても良い。ノズル３１毎に吐出量が調整されることから、さらに、精度の良い吐出量にて描画することができる。
【０１４３】
（変形例８）
前記第１の実施形態〜第４の実施形態では、コンピュータのメモリ４１内に動作手順に沿ったプログラムを記憶し、プログラムにより液滴吐出装置１、９６の制御を行ったが、これに限らず、電気回路にて構成される制御装置にて制御しても良い。周辺機器が手順通りに制御されれば良い。
【０１４４】
（変形例９）
前記第４の実施形態において、温度センサ９５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９５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９４の形状に合わせて、温度センサ９５を配置し易い設計とすることができる。
【０１４５】
（変形例１０）
前記第１の実施形態〜第４の実施形態では、基板８に液滴３６を吐出して描画したが、基板８以外の物でもよい。例えば、円筒、球体、紡錘状の構造物、直方体などの描画に応用することができる。いずれの場合においても、精度の良い吐出量にて描画することができる。
【０１４６】
（変形例１１）
前記第１の実施形態では、ステップＳ６の予備吐出工程前において、ノズル３１の温度が、ステップＳ１１における描画工程の温度より低い状態の動作を説明している。ステップＳ６の予備吐出工程前において、ノズル３１の温度が、ステップＳ１１における描画工程の温度より高い状態でも同じ動作にて、行うことができる。ノズル３１から機能液３３を液滴３６にして吐出するとき、ノズル３１の温度は、収容タンク１１に収納されている機能液３３の温度に近くすることができる。従って、ノズル３１の温度が、高い場合にも同様な工程により、ノズル３１の温度をステップＳ１１における描画工程の温度に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【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、液滴吐出ヘッドの模式平面図、（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの構造を説明するための要部模式断面図。
【図３】液滴吐出装置の電気制御ブロック図。
【図４】液滴吐出ヘッドの暖機に必要な吐出回数を計測する製造工程を示すフローチャート。
【図５】基板に描画する製造工程を示すフローチャート。
【図６】吐出方法を説明する図。
【図７】吐出方法を説明する図。
【図８】第２の実施形態に係る圧電素子を駆動する駆動波形のパターンを説明する図。
【図９】第３の実施形態に係る暖機駆動波形パターンを形成する製造工程のフローチャート。
【図１０】圧電素子を駆動する駆動波形のパターンを説明する図。
【図１１】第４の実施形態に係る液滴吐出ヘッドの要部模式断面図。
【図１２】液滴吐出装置の電気制御ブロック図。
【図１３】液滴吐出ヘッドから予備吐出して描画する製造工程を示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１４８】
１，９６…液滴吐出装置、８…ワークとしての基板、１５，９４…液滴吐出ヘッド、２１…吐出量測定部としての重量測定装置、３１，３１ａ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｆ，３１ｈ，３１ｊ，３１ｋ…ノズル、３３…機能液、３６…液滴、６５…予備吐出領域としての受け皿、７０…描画ノズル温度としての平衡ノズル温度、７１…暖機吐出回数としての平衡吐出回数。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから機能液を吐出する吐出方法であって、
前記ノズルから前記機能液を予備吐出領域に吐出する予備吐出工程と、
前記ノズルから前記機能液をワークに吐出する吐出工程を有し、
前記予備吐出工程では、前記ノズルが前記吐出工程における温度と略同じ温度になるまで、前記機能液を吐出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、
前記ノズルから吐出する前記機能液の前記吐出量を調整する吐出量調整工程をさらに含むことを特徴とする吐出方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の吐出方法であって、
前記ノズルが前記機能液を吐出して、前記吐出工程における温度に達するまでの吐出回数を計測する予備計測工程を有し、
前記予備吐出工程では、前記吐出回数の前記機能液を吐出する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、
前記予備吐出工程では、前記吐出工程における、前記機能液の吐出と吐出停止との吐出パターンと、略同じ吐出パターンを用いて吐出することを特徴とする吐出方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の吐出方法であって、
前記吐出工程における、前記機能液の吐出時間と吐出停止時間との比率と、略同じ比率で形成されている、前記機能液の吐出と吐出停止との予備吐出パターンを形成する予備吐出パターン形成工程を備え、
前記予備吐出工程では、前記予備吐出パターンを用いて、吐出することを特徴とする吐出方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の吐出方法であって、
前記予備吐出工程は、前記ノズルの温度を計測するノズル温度計測工程と、
前記ノズル温度計測工程で計測する前記ノズルの温度により、前記ノズルから前記機能液を吐出するか否かの判断をする温度判断工程とを有し、
前記予備吐出工程は、前記ノズル温度計測工程と、前記温度判断工程とを繰り返しながら、前記ノズルの温度が所定の温度に達するように前記機能液の吐出を行うことを特徴とする吐出方法。
【請求項１】
ノズルから機能液を吐出する吐出方法であって、
前記ノズルから前記機能液を予備吐出領域に吐出する予備吐出工程と、
前記ノズルから前記機能液をワークに吐出する吐出工程を有し、
前記予備吐出工程では、前記ノズルが前記吐出工程における温度と略同じ温度になるまで、前記機能液を吐出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、
前記ノズルから吐出する前記機能液の前記吐出量を調整する吐出量調整工程をさらに含むことを特徴とする吐出方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の吐出方法であって、
前記ノズルが前記機能液を吐出して、前記吐出工程における温度に達するまでの吐出回数を計測する予備計測工程を有し、
前記予備吐出工程では、前記吐出回数の前記機能液を吐出する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、
前記予備吐出工程では、前記吐出工程における、前記機能液の吐出と吐出停止との吐出パターンと、略同じ吐出パターンを用いて吐出することを特徴とする吐出方法。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の吐出方法であって、
前記吐出工程における、前記機能液の吐出時間と吐出停止時間との比率と、略同じ比率で形成されている、前記機能液の吐出と吐出停止との予備吐出パターンを形成する予備吐出パターン形成工程を備え、
前記予備吐出工程では、前記予備吐出パターンを用いて、吐出することを特徴とする吐出方法。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の吐出方法であって、
前記予備吐出工程は、前記ノズルの温度を計測するノズル温度計測工程と、
前記ノズル温度計測工程で計測する前記ノズルの温度により、前記ノズルから前記機能液を吐出するか否かの判断をする温度判断工程とを有し、
前記予備吐出工程は、前記ノズル温度計測工程と、前記温度判断工程とを繰り返しながら、前記ノズルの温度が所定の温度に達するように前記機能液の吐出を行うことを特徴とする吐出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−１３２３９８（Ｐ２００８−１３２３９８Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１８１１０（Ｐ２００６−３１８１１０）
【出願日】平成１８年１１月２７日（２００６．１１．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２７日（２００６．１１．２７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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