特開 2024-56547 液滴吐出方法および液滴吐出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024056547

(43)【公開日】2024-04-23

(54)【発明の名称】液滴吐出方法および液滴吐出装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/01 20060101AFI20240416BHJP

   B41J 2/06 20060101ALI20240416BHJP

【ＦＩ】

B41J2/01 201

B41J2/06

B41J2/01 401

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022163524

(22)【出願日】2022-10-11

(71)【出願人】

【識別番号】506159976

【氏名又は名称】株式会社ＳＩＪテクノロジ

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】村田 和広

【テーマコード（参考）】

2C056

2C057

【Ｆターム（参考）】

2C056EA04

2C056EC11

2C056EC31

2C056EC72

2C056FA07

2C056FA10

2C056HA22

2C057AF21

2C057AG01

2C057BD07

(57)【要約】      （修正有）

【課題】静電吐出型インクジェットヘッドを用いて、新たな断面形状を有する構造体を形成すること。
【解決手段】液滴吐出方法は、第１方向に所定のノズル間隔で配置され液滴を吐出する複数の静電型液滴吐出ノズル、を含むマルチノズルヘッドを用いることと、前記複数の静電型液滴吐出ノズルのうち第１静電型液滴吐出ノズルから前記対象物の第１液滴吐出位置に第１液滴を吐出することと、前記マルチノズルヘッドを所定の走査速度で前記第１方向に走査することと、前記複数の静電型液滴吐出ノズルのうち第２液滴吐出ノズルから前記第１液滴吐出位置に第２液滴を吐出することと、前記第１液滴吐出ノズルから第２液滴吐出位置に第１液滴を吐出することを含み、前記第１位置において前記第１液滴および前記第２液滴により形成された第１構造体の形状と、前記第２位置において前記第１液滴により形成された第２構造体の形状は異なる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１方向に所定のノズル間隔で配置され液滴を吐出する複数の静電型液滴吐出ノズル、を含むマルチノズルヘッドを用いることと、
前記複数の静電型液滴吐出ノズルのうち第１静電型液滴吐出ノズルから対象物の第１液滴吐出位置に第１液滴を吐出することと、
前記マルチノズルヘッドを所定の走査速度で前記第１方向に走査することと、
前記複数の静電型液滴吐出ノズルのうち第２静電型液滴吐出ノズルから前記第１液滴吐出位置に第２液滴を吐出することと、
前記第１静電型液滴吐出ノズルから第２液滴吐出位置に第１液滴を吐出することと、を含み、
前記第１液滴吐出位置において前記第１液滴および前記第２液滴により形成された第１構造体の形状と、前記第２液滴吐出位置において前記第１液滴により形成された第２構造体の形状とは異なる、
液滴吐出方法。

【請求項2】

前記所定のノズル間隔は、２０μｍ以上５００μｍ以下である、
請求項１に記載の液滴吐出方法。

【請求項3】

前記所定の走査速度は、０．００００１メートル毎秒以上１メートル毎秒以下である、
請求項１に記載の液滴吐出方法。

【請求項4】

前記液滴のうち溶媒の粘度は、０．１ｃｐｓ以上１０００００ｃｐｓ以下である、
請求項１に記載の液滴吐出方法。

【請求項5】

前記静電型液滴吐出ノズルからの１回あたりの吐出量は、０．００００１ピコリットル以上５０ピコリットル以下である、
請求項１に記載の液滴吐出方法。

【請求項6】

前記複数の静電型液滴吐出ノズルは、３個以上の静電型液滴吐出ノズルを含む、
請求項１に記載の液滴吐出方法。

【請求項7】

所定の条件を満たすとき、前記第１構造体および前記第２構造体が連結されて第３構造体が形成され、前記第３構造体は、前記第１方向から見たときに矩形の断面形状を有する、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。

【請求項8】

前記第３構造体の端部は、前記第１方向と交差する第２方向から見たときに円弧の断面形状を有する、
請求項７に記載の液滴吐出方法。

【請求項9】

第１方向に所定のノズル間隔に配置され液滴を吐出するための複数の静電型液滴吐出ノズル、を含むマルチノズルヘッドと、
前記複数の静電型液滴吐出ノズルのうち第１静電型液滴吐出ノズルから対象物の第１液滴吐出位置に第１液滴を吐出し、
前記マルチノズルヘッドを所定の走査速度で前記第１方向に走査し、
前記複数の静電型液滴吐出ノズルのうち第２静電型液滴吐出ノズルから前記第１液滴吐出位置に第２液滴を吐出し、
前記第１静電型液滴吐出ノズルから第２液滴吐出位置に第１液滴を吐出する制御部と、を含む、
液滴吐出装置。

【請求項10】

前記所定のノズル間隔は、２０μｍ以上５００μｍ以下である、
請求項９に記載の液滴吐出装置。

【請求項11】

前記複数の静電型液滴吐出ノズルは、３個以上の静電型液滴吐出ノズルを含む、
請求項１０に記載の液滴吐出装置。

【請求項12】

前記制御部は、前記液滴の材料に基づいて、前記走査速度を制御する、
請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液滴吐出方法および液滴吐出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、インクジェット印刷技術の工業用プロセスへの応用が行われている。例えば、液晶ディスプレー用のカラーフィルター製造工程などはその一例である。インクジェット印刷技術として、従来は機械的圧力や振動により液滴を吐出する、いわゆるピエゾ型ヘッドが多く使用されてきていたが、より微細な液滴を吐出できる静電吐出型インクジェットヘッドが注目されている。特許文献１には、静電吐出型インクジェット記録装置について開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０－３４９６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一方で、従来の静電吐出型インクジェットヘッドを用いて液滴を吐出する場合、一つの液滴吐出位置に対して一つの液滴が吐出される。このとき、形成される構造体の断面は、液滴として用いられたインクの表面張力、基板の濡れ性などの影響を受けるため、一般的に円弧形状を有する。

【0005】

本発明は、静電吐出型インクジェットヘッドを用いて、新たな断面形状を有する構造体を形成することを目的の一つとする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態によれば、第１方向に所定のノズル間隔で配置され液滴を吐出する複数の静電型液滴吐出ノズル、を含むマルチノズルヘッドを用いることと、前記複数の静電型液滴吐出ノズルのうち第１静電型液滴吐出ノズルから対象物の第１液滴吐出位置に第１液滴を吐出することと、前記マルチノズルヘッドを所定の走査速度で前記第１方向に走査することと、前記複数の静電型液滴吐出ノズルのうち第２静電型液滴吐出ノズルから前記第１液滴吐出位置に第２液滴を吐出することと、前記第１静電型液滴吐出ノズルから第２液滴吐出位置に第１液滴を吐出することを含み、前記第１液滴吐出位置において前記第１液滴および前記第２液滴により形成された第１構造体の形状と、前記第２液滴吐出位置において前記第１液滴により形成された第２構造体の形状は異なる、液滴吐出方法が提供される。

【0007】

上記液滴吐出方法において、前記所定のノズル間隔は、２０μｍ以上５００μｍ以下であってもよい。

【0008】

上記液滴吐出方法において、前記所定の走査速度は、０．００００１メートル毎秒以上１メートル毎秒以下であってもよい。

【0009】

上記液滴吐出方法において、前記液滴のうち溶媒の粘度は、０．１ｃｐｓ以上１００００ｃｐｓ以下であってもよい。

【0010】

上記液滴吐出方法において、前記静電型液滴吐出ノズルからの１回あたりの吐出量は、０．００００１ピコリットル以上５０ピコリットル以下であってもよい。

【0011】

上記液滴吐出方法において、複数の静電型液滴吐出ノズルは、３個以上の静電型液滴吐出ノズルを含んでもよい。

【0012】

上記液滴吐出方法において、所定の条件を満たすとき、前記第１構造体および前記第２構造体が連結されて第３構造体が形成され、前記第３構造体は、前記第１方向から見たときに矩形の断面形状を有してもよい。

【0013】

上記液滴吐出方法において、前記第３構造体の端部は、前記第１方向と交差する第２方向から見たときに円弧の断面形状を有してもよい。

【0014】

本発明の一実施形態によれば、第１方向に所定のノズル間隔に配置され液滴を吐出するための複数の静電型液滴吐出ノズル、を含むマルチノズルヘッドと、前記複数の静電型液滴吐出ノズルのうち第１静電型液滴吐出ノズルから対象物の第１液滴吐出位置に第１液滴を吐出し、前記マルチノズルヘッドを所定の走査速度で前記第１方向に走査し、前記複数の静電型液滴吐出ノズルのうち第２静電型液滴吐出ノズルから前記第１液滴吐出位置に第２液滴を吐出し、前記第１静電型液滴吐出ノズルから第２液滴吐出位置に第１液滴を吐出する制御部と、を含む、液滴吐出装置が提供される。

【0015】

上記液滴吐出装置において、前記所定のノズル間隔は、２０μｍ以上５００μｍ以下であってもよい。

【0016】

上記液滴吐出装置において、前記複数の静電型液滴吐出ノズルは、３個以上の静電型液滴吐出ノズルを含んでもよい。

【0017】

上記液滴吐出装置において、前記制御部は、前記液滴の材料に基づいて、前記走査速度を制御してもよい。

【発明の効果】

【0018】

本発明の一実施形態を用いることにより、静電吐出型インクジェットヘッドを用いて、新たな断面形状を有する構造体を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置の概略図である。

【図2A】マルチノズルヘッドの平面図である。

【図2B】マルチノズルヘッドの一部を拡大した平面図である。

【図3A】液滴吐出ノズルを拡大した上面図である。

【図3B】液滴吐出ノズルを拡大した断面図である。

【図4】液滴を吐出する方法を説明する図である。

【図5】吐出された液滴の模式図である。

【図6】吐出された液滴の模式図である。

【図7】液滴を吐出する方法を説明する図である。

【図8】吐出された液滴の模式図である。

【図9】吐出された液滴の模式図である。

【図10】吐出された液滴の模式図である。

【図11A】本発明の一実施形態における構造体の模式図である。

【図11B】本発明の一実施形態における構造体の模式図である。

【図12】マルチノズルヘッドの平面図である。

【図13】本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置の制御部の機能ブロック図である。

【図14】データセットの一例である。

【図15】本発明の一実施形態に係る液滴吐出方法のフロー図である。

【図16】本実施例におけるマルチノズルヘッドの写真である。

【図17】本実施例において装着部に装着されたマルチノズルヘッドの写真である。

【図18】本実施例において形成された構造体の平面写真である。

【図19】本実施例において形成された構造体の断面プロファイル画像である。

【図20】本発明の一実施形態における構造体の模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本出願で開示される発明の各実施形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な形態で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

【0021】

なお、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号（数字の後にＡ、Ｂ等を付しただけの符号）を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なったり、構成の一部が図面から省略されたりする場合がある。

【0022】

さらに、本発明の詳細な説明において、ある構成物と他の構成物の傾き関係を規定する際、「上に」「下に」とは、ある構成物の直上あるいは直下に傾きする場合のみでなく、特に断りの無い限りは、間にさらに他の構成物を介在する場合を含むものとする。

【0023】

＜第１実施形態＞
（１－１．液滴吐出装置１００の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置１００の概略図である。

【0024】

液滴吐出装置１００は、制御部１１０、記憶部１２０、電源部１２５、駆動部１３０、装着部１４０、インク供給部１４５、マルチノズルヘッド１５０、表示部１７０、操作部１８０、調整部１９０、対象物保持部２００、および筐体２１０を含む。制御部１１０、記憶部１２０、電源部１２５、駆動部１３０、装着部１４０、インク供給部１４５、マルチノズルヘッド１５０、表示部１７０、操作部１８０、調整部１９０、および対象物保持部２００は、配線バスにより電気的に接続されるとともに、筐体２１０の内側に設けられる。なお、本実施形態において、表示部１７０、操作部１８０、および調整部１９０は、必ずしも設けられなくてもよい。

【0025】

制御部１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、またはその他の演算処理回路を含む。制御部１１０は、あらかじめ設定された液滴吐出用プログラムを用いて、マルチノズルヘッド１５０による液滴吐出処理を制御する。

【0026】

記憶部１２０は、液滴吐出用プログラム、および液滴吐出用プログラムで用いられる各種情報を記憶するデータベースとしての機能を有する。記憶部１２０には、メモリ、ＳＳＤ、または記憶可能な素子が用いられる。

【0027】

電源部１２５は、制御部１１０から入力される信号をもとに、マルチノズルヘッド１５０に電圧を印加する。この例では、電源部１２５は、マルチノズルヘッド１５０に対してパルス状の電圧（この例では、１０００Ｖ）を印加する。なお、パルス電圧に限定されず、一定の電圧が常時印加されてもよい。

【0028】

駆動部１３０は、モータ、ベルト、ギアなどの駆動部材により構成される。駆動部１３０は、制御部１１０からの指示に基づき、対象物２２０に対してマルチノズルヘッド１５０を相対的に一つの方向（この例では、第２方向Ｄ２）に移動させる。なお、駆動部１３０は、対象物保持部２００を移動させてもよい。

【0029】

装着部１４０は、マルチノズルヘッド１５０を装着する。この例では、装着部１４０は、マルチノズルヘッド１５０のプレート部と接着することにより、マルチノズルヘッド１５０を装着する。このとき、装着部１４０は、治具および接着剤などを用いてマルチノズルヘッド１５０を装着してもよい。

【0030】

インク供給部１４５（インクタンクまたはインクカートリッジともいう）は、装着部１４０から離れて設けられる。インク供給部１４５は、インクを貯蔵する。インク供給部１４５は、貯蔵されたインクをマルチノズルヘッド１５０にインクを供給する。インクには、溶媒と溶質ないし顔料からなるインクが用いられることが望ましく、さらに好ましくは、溶質ないし顔料成分が、無機物質ないし、金属をベースとするもので、より好ましくは、金属超微粒子インクが用いられることが望ましい。

【0031】

マルチノズルヘッド１５０は、インク供給部１４５から離れて設けられる。マルチノズルヘッド１５０の構成については後述する。

【0032】

表示部１７０は、制御部１１０の制御に基づいて、制御情報（文字情報または画像情報）を表示する。このとき、表示部１７０は、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を介して制御情報を表示してもよい。また、表示部１７０は、マルチノズルヘッド１５０の情報を表示してもよい。

【0033】

操作部１８０は、操作可能な部材を含む。例えば、操作部１８０には、ボタン、レバーおよびテンキーなどが用いられる。操作部１８０を用いて上下左右への移動、押圧、または回転などの動作、または数値の入力がなされることにより、その動作に基づく情報が制御部１１０に取得される。なお、表示部１７０が操作部１８０の機能を有する場合には、表示部１７０はタッチパネルとして用いられてもよい。

【0034】

調整部１９０は、マルチノズルヘッド１５０の位置および傾きを調整してもよい。具体的には、調整部１９０は、マルチノズルヘッド１５０の液滴吐出ノズル１５３の先端部１５３ａの傾き、マルチノズルヘッドの向きを調整することができる。調整部１９０には、θステージ、ゴニオステージが用いられてもよい。

【0035】

対象物保持部２００は、対象物２２０を保持する機能を有する。対象物保持部２００は、この例ではステージが用いられる。対象物保持部２００が対象物２２０を保持する機構は特に制限されず、一般的な保持機構が用いられる。この例では、対象物２２０は、対象物保持部２００に真空吸着している。なお、これに限定されず、対象物保持部２００は固定具を用いて対象物２２０を保持してもよい。

【0036】

（１－２．マルチノズルヘッド１５０の構成）
以下に、マルチノズルヘッドの構成について詳細に説明する。図２Ａは、マルチノズルヘッド１５０の平面図である。図２Ｂは、マルチノズルヘッドの一部を拡大した平面図である。図３Ａは、液滴吐出ノズルを拡大した上面図である。図３Ｂは、液滴吐出ノズルを拡大した断面図である。

【0037】

図２Ａおよび図２Ｂに示すように、マルチノズルヘッド１５０は、プレート部１５１および複数の液滴吐出ノズル１５３（静電型液滴吐出ノズルともいう）を含む。

【0038】

プレート部１５１は、板状に設けられる。プレート部１５１は、第１方向Ｄ１に延びる。プレート部１５１には、ステンレスなどの金属材料が用いられる。

【0039】

液滴吐出ノズル１５３は、プレート部１５１の一面に設けられる。液滴吐出ノズル１５３は、第１方向Ｄ１に並んで配置される。本実施形態では、液滴吐出ノズル１５３－１、１５３－２、・・・、１５３－（Ｎ－１）、１５３－Ｎがプレート部１５１に設けられる。Ｎは、３以上の自然数である。この例では、マルチノズルヘッド１５０は、１０個の液滴吐出ノズル１５３を含む。なお、液滴吐出ノズル１５３－１（第１静電型液滴吐出ノズルともいう）、１５３－２（第２静電型液滴吐出ノズルともいう）、・・・、１５３－（Ｎ－１）、１５３－Ｎを分けて説明する必要がない場合には、液滴吐出ノズル１５３として説明する。液滴吐出ノズル１５３には、ニッケルなどの金属材料が用いられる。図３Ａおよび図３Ｂに示すように、液滴吐出ノズル１５３は、先細る形状を有する。

【0040】

プレート部１５１は、液滴吐出ノズル１５３と対応する部分（重畳する部分）に液滴吐出ノズル１５３の吐出口（液滴吐出ノズル１５３の先端部１５３ａの開孔部１５３ａｏ）の内径ｒ１５３ａよりも大きい内径ｒ１５１ｏを有する貫通孔１５１ｏを有する。プレート部１５１の貫通孔１５１ｏの内径は、１μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。液滴吐出ノズル１５３の先端部１５３ａの内径は、数百ｎｍ以上５０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上１５μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上１２μｍ以下であってもよい。本実施形態において、液滴吐出ノズル１５３に電圧を印加してもよいし、プレート部１５１（またはインク供給部１４５）に電圧を印加してもよいし、インクに電圧を印加してもよい。プレート部１５１および液滴吐出ノズル１５３に電圧を印加する場合、電極が設けられてもよい。電極には、タングステン、ニッケル、モリブデン、チタン、金、銀、銅、白金などが設けられてもよい。このとき、プレート部１５１の全体に均一に電圧が印加されるように、複数の電極が設けられてもよい。また、本実施形態では、液滴吐出ノズル１５３、プレート部１５１またはインクに対して電圧を印加する例を示したが、マルチノズルヘッド１５０を保持する治具に電圧が印加されてよい。

【0041】

ここで、図２Ｂに示すように、隣接する液滴吐出ノズル１５３は、所定の間隔（ノズル間の距離Ｓ１）を有する。形成する構造体の形状を制御する観点から、隣接するノズル間距離Ｓ１は、２０μｍ以上５００μｍ以下であることが望ましい。この例では、各液滴吐出ノズル１５３間の距離Ｓ１は、２００μｍである。

【0042】

本実施形態では、吐出された液滴の大きさと、隣接するノズル間距離に基づいて構造体の形状を制御することができる。

【0043】

（１－３．液滴吐出方法）
以下に、本実施形態における液滴吐出方法を説明する。図４乃至図９は、液滴吐出装置における液滴吐出方法の模式図である。

【0044】

まず、上述したマルチノズルヘッド１５０を用いて、液滴吐出ノズル１５３が配列された第１方向Ｄ１にマルチノズルヘッド１５０を走査する。マルチノズルヘッド１５０の走査速度は、液滴の乾燥速度の観点から０．００００１ｍ／ｓｅｃ以上１ｍ／ｓｅｃ以下であることが望ましい。

【0045】

次に、図４に示すように、複数の液滴吐出ノズル１５３のうち第１液滴吐出ノズル１５３－１から第１液滴吐出位置Ｐ１にインク供給部１４５より供給されたインクを用いて第１液滴１５７－１を吐出する。液滴の吐出量は、液滴の乾燥の観点から０．００００１ピコリットル以上５０ピコリットル以下であることが望ましい。このとき、図５に示すように、第１液滴１５７－１が乾燥する過程で第１液滴１５７－１の中央部に比べて端部にインク中の粒子が多く残存する（例えば、コーヒーリング現象）。これにより、図６に示すように第１液滴１５７－１の端部が盛り上がった構造体が形成される。

【0046】

続いて、図７に示すように、マルチノズルヘッド１５０が第１方向Ｄ１へ走査されるのに合わせて、第２液滴吐出ノズル１５３－２が第１液滴吐出位置Ｐ１上に移動する。このとき、図８に示すように、第１液滴吐出位置Ｐ１に対して第２液滴吐出ノズル１５３－２から２滴目の第２液滴１５７－２が吐出される。第２液滴１５７－２においても同様に、第２液滴１５７－２端部が盛り上がった構造体が形成されつつ、図９に示すように第１液滴１５７－１によって形成された中央部の溝部分にインクの粒子が溜まる状態となる（第１構造体１５８－１が形成される。）

【0047】

また、第１液滴吐出位置Ｐ１に第２液滴吐出ノズル１５３－２が第２液滴を吐出するとき、第１液滴吐出位置Ｐ１を基準としてマルチノズルヘッド１５０が移動する方向（第１方向Ｄ１）に設けられた第２液滴吐出位置Ｐ２において、図１０に示すように、第１液滴吐出ノズル１５３－１からインク供給部１４５より供給されたインクを用いて１滴目の第１液滴１５７－１が吐出される。このとき、第１液滴吐出位置Ｐ１に形成される構造体（第１５８－１）と、第２液滴吐出位置に形成される構造体（第２構造体１５８－２）とは、吐出された液滴の数に応じて形状が異なる。第１構造体１５８－１および第２構造体１５８－２は液滴の吐出の回数が多いほど矩形（台形）に近づいていく。所定の回数を超えたとき、第１構造体１５８－１の形状と、第２構造体１５８－２の形状は同じになってもよい。

【0048】

また、第１構造体１５８－１及び第２構造体１５８－２は、所定の条件を満たすときに連結される。具体的には、第１液滴吐出位置Ｐ１と第２液滴吐出位置Ｐ２との距離が所定の距離以下である時に、第１構造体１５８－１及び第２構造体１５８－２は連結される（第３構造体が形成される）。第２液滴吐出位置Ｐ２以降の液滴吐出位置も同様である。

【0049】

第２液滴吐出ノズル１５３－２よりも第１方向Ｄ１の反対方向に設けられた第３液滴吐出ノズル１５３－３以降の液滴吐出ノズル１５３も第１液滴吐出位置Ｐ１および第２液滴吐出位置Ｐ２に順次液滴を吐出する。第１方向Ｄ１に設けられた、第２液滴吐出位置Ｐ２以降の液滴吐出位置も同様である。

【0050】

図１１Ａは、本実施形態において形成された構造体１５９を第１方向Ｄ１から見た時の断面模式図である。図１１Ｂは、構造体１５９を第２方向Ｄ２から見た時の断面模式図である。本実施形態では、各液滴吐出位置に繰り返し液滴が吐出されることにより、側端部が反り立つような形状を有しつつ、中央部の溝が埋められる。この結果として、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、第１方向Ｄ１から見たときに、リソグラフィプロセスを経ずに矩形（台形）の断面形状を有する線状の構造体が形成される。

【0051】

従来の液滴吐出方法では、静電吐出ノズルを用いる場合、一般にはシングルノズルが用いられていた。そのため、液滴吐出により形成される構造体は、円弧形状を有していた。また、ピエゾ型インクジェットノズルのように複数の液滴吐出ノズルが設けられたとしても、配列される方向に対して走査する場合、色ごとに異なる吐出位置にインク液滴が吐出されていた。

【0052】

一方、本実施形態の場合、静電吐出型のインクジェットノズルが用いられる関係上、ピエゾ型インクジェットノズルから吐出される液滴に比べて液滴のサイズが小さく、乾燥速度が速い。また、本実施形態の場合、隣接する静電吐出型の液滴吐出ノズル間の距離および走査速度が制御されている。さらに、同じ液滴吐出位置に複数回液滴が吐出される。これにより、上述のような矩形の断面形状を有する線状の構造体が形成される。

【0053】

したがって、本実施形態を用いることにより、静電吐出型インクジェットヘッドを用いて従来にない新たな断面形状を有する構造体を形成することができる。構造体がこのような形状を有することにより、隔壁としても用いることができ、またインクジェットにより形成される構造体を新たな用途として用いることができる。

【0054】

＜第２実施形態＞
本実施形態では、第１実施形態とは異なる液滴吐出装置について説明する。具体的には、２次元に液滴吐出ノズルが配列されたマルチノズルヘッドの例について説明する。なお、説明の関係上、適宜部材を省略して説明する。

【0055】

図１２は、マルチノズルヘッド１５０Ａの上面模式図である。図１２に示すように、液滴吐出ノズル１５３は、第１方向Ｄ１に配列されるとともに、第２方向Ｄ２にも配列されてもよい。この場合、第１方向に走査しながら液滴を吐出することにより、複数の線状の構造体を形成することができる。

【0056】

＜第３実施形態＞
本実施形態では、取得された液滴の情報に基づいて、マルチノズルヘッドの走査速度を設定する例について説明する。

【0057】

図１３は、制御部１１０Ｂの内部構成を示す。機能ブロック図である。制御部１１０Ｂは、取得部１１１、設定部１１３、および駆動制御部１１５を有する。

【0058】

取得部１１１は、操作部１８０を介してユーザから入力されたデータ、または記憶部１２０に記憶されたデータを取得する。図１４は、取得部１１１により取得されたデータセット５００の一例である。図１３に示すように、データセット５００は、材料名５００ａ、材料の粘度５００ｂ、隣接ノズル間隔５００ｃ、温度５００ｄ、吐出量５００ｅを含む。なお、データセット５００は、一部のデータを含まなくてもよい。

【0059】

設定部１１３は、取得部１１１において取得されたデータセット５００に基づいて、マルチノズルヘッド１５０の走査速度を設定する。

【0060】

駆動制御部１１５は、設定された走査速度を用いて駆動部１３０を制御する。

【0061】

図１５は、液滴吐出におけるマルチノズルヘッド１５０の走査速度を設定するためのフローチャートである。

【0062】

まず、制御部１１０は、マルチノズルヘッド１５０に関する情報および材料に関する情報を取得する（Ｓ１１０，Ｓ１２０）。マルチノズルヘッド１５０に関する情報および材料に関する情報は、操作部１８０を介してユーザが入力することまたは記憶部１２０から取得される。取得された情報は、図１３に示すように入力データセットとして処理される。

【0063】

次に、制御部１１０は、取得されたマルチノズルヘッド１５０に関する情報および材料に関する情報に基づいて、マルチノズルヘッド１５０の走査速度を設定する（Ｓ１３０）。このとき、制御部１１０は、マルチノズルヘッド１５０に関する情報および材料に関する情報に対して、あらかじめ準備された走査速度のデータ群の中から選択してもよい。また、制御部１１０は、あらかじめ取得された教師データをもとに機械学習を行い、走査速度を設定してもよい。

【0064】

制御部１１０は、設定された走査速度情報を駆動部１３０に出力し、駆動部１３０を駆動させる（Ｓ１４０）。

【0065】

本実施形態を用いることにより、ユーザは、材料の情報を入力することにより、矩形の断面形状を有する構造体を形成するための最適なマルチノズルヘッドの走査速度を設定することができる。

【0066】

なお、本実施形態では、吐出量が入力される例を示したが、本発明はこれに限定されない。制御部１１０は、マルチノズルヘッド１５０の走査速度とともに液滴の吐出量を設定してもよい。

【実施例0067】

以下に、液滴吐出方法の実施例について説明する。

【0068】

図１６は、一例のマルチノズルヘッドの写真である。図１７は、マルチノズルヘッドが装着部に装着された写真である。また、本実施例において構造体を形成するために用いられたマルチノズルヘッドには、５列×２０本（１００本）の液滴吐出ノズルが設けられている。この場合、１つの線が５本のノズルによって描画される。

【0069】

図１８は、本実施例において形成された構造体の平面写真である。図１９は、本実施例において形成された構造体の断面プロファイル画像である。図１９において、構造体のパターン線幅は、３６．４８５μｍである。また、図１９に示すように、構造体は、矩形の断面形状を有することが確認された。

【0070】

以上より、本発明の一実施形態を用いることにより、矩形の断面形状を有する線状の構造体を形成することができる。

【0071】

（変形例）
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例および修正例に想到し得るものであり、それら変更例および修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、各実施形態の組み合わせ若しくは設計変更を行ったもの、又は、処理の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

【0072】

本発明の一実施形態において、液滴吐出装置は、検査装置を備えてもよい。検査装置は、装着部１４０に装着されたマルチノズルヘッド１５０の傾きを検査する。検査装置は、マルチノズルヘッド１５０における隣接する液滴吐出ノズル１５３の先端部１５３ａの傾きおよびパターンの形状を検査することができる。この例では、検査装置には、撮像装置又は段差計が用いられる。具体的には、撮像装置として、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）方式のカメラまたはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）方式のカメラが用いられてもよい。検査装置で取得された情報は、制御部１１０および記憶部１２０に送られ、走査速度を制御してもよい。または、パターンの形状に応じて、隣接する液滴吐出ノズル１５３と間の傾き（第１方向、第２方向、第３方向）を調整してもよい。

【0073】

本発明の第１実施形態の液滴吐出方法で形成された構造体は、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２から見たときに矩形の断面形状を有する例を示したが、本発明はこれに限定されない。図２０は、構造体１５９Ｃの模式図である。構造体１５９Ｃは、第１方向Ｄ１から見た時に矩形の断面形状を有するが、図２０に示すように、第２方向Ｄ２から見たときに構造体１５９Ｃの端部は、液滴の吐出回数によっては、構造体１５９Ｃの中央に比べて液滴の吐出回数が少ない場合、円弧の断面形状を有してもよい。

【符号の説明】

【0074】

１００・・・液滴吐出装置，１１０・・・制御部，１１１・・・取得部，１１３・・・設定部，１１５・・・駆動制御部，１２０・・・記憶部，１２５・・・電源部，１３０・・・駆動部，１４０・・・装着部，１４５・・・インク供給部，１５０・・・マルチノズルヘッド，１５１・・・プレート部，１５１ｏ・・・貫通孔，１５３・・・液滴吐出ノズル，１５３ａ・・・先端部，１５３ａｏ・・・開孔部，１５７－１・・・第１液滴，１５７－２・・・第２液滴，１５８－１・・・第１構造体，１５８－２・・・第２構造体，１５９・・・構造体，１６０・・・検査装置，１７０・・・表示部，１８０・・・操作部，１９０・・・調整部，２００・・・対象物保持部，２１０・・・筐体，２２０・・・対象物，５００・・・データセット，５００ａ・・・材料名，５００ｂ・・・粘度，５００ｃ・・・隣接ノズル間隔，５００ｄ・・・温度，５００ｅ・・・吐出量

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】