特許 7153343 液滴吐出装置および液滴吐出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-05

(45)【発行日】2022-10-14

(54)【発明の名称】液滴吐出装置および液滴吐出方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 5/00 20060101AFI20221006BHJP

   B41J 2/01 20060101ALI20221006BHJP

   B05D 1/26 20060101ALI20221006BHJP

   B05D 1/36 20060101ALI20221006BHJP

   B05C 9/06 20060101ALI20221006BHJP

【ＦＩ】

B05C5/00 101

B41J2/01 307

B41J2/01 123

B05D1/26 Z

B05D1/36 Z

B05C9/06

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019084568

(22)【出願日】2019-04-25

(65)【公開番号】P2020179354

(43)【公開日】2020-11-05

【審査請求日】2022-03-24

(73)【特許権者】

【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

【審査官】河内 浩志

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－８７４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００９／０７５１４７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－１５２３３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１３６３３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｃ５／００ー ５／０４

７／００－２１／００

Ｂ４１Ｊ２／０１

Ｂ０５Ｄ１／００－ ７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１液体を保持するための第１液体保持部および当該第１液体保持部の第１液体を第１液滴として吐出するための第１先端部を含む第１液滴吐出部と、
第２液体を保持するための第２液体保持部および当該第２液体保持部の第２液体を第１液滴とは異なる第２液滴として吐出するための第２先端部を含む第２液滴吐出部と、
前記第１液体および前記第２液体が吐出される対象物を保持するための対象物保持部と、
前記対象物保持部に対して、前記第１先端部および前記第２先端部を相対的に第１方向に移動させるための駆動部と、を含み、
前記第１先端部は、前記第２先端部に対して前記第１方向に配置され、
前記第１液滴吐出部は、ピエゾ型ノズルヘッドを有し、
前記第２液滴吐出部は、静電吐出型ノズルヘッドを有する、
液滴吐出装置。

【請求項2】

前記第１液滴吐出部は、前記第１液滴吐出部が移動する方向に交差する方向に複数設けられる、
請求項１に記載の液滴吐出装置。

【請求項3】

前記第１液滴吐出部は、前記第１液滴吐出部が移動する方向に交差する方向に延在する、
請求項１に記載の液滴吐出装置。

【請求項4】

前記第２液滴吐出部は、前記第１液滴吐出部が移動する方向に対して交差する方向に複数設けられる、
請求項２または３に記載の液滴吐出装置。

【請求項5】

前記第１液滴吐出部の前記第１先端部の内径は、前記第２液滴吐出部の前記第２先端部の内径よりも大きい、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。

【請求項6】

対象物の第１領域にピエゾ型ノズルヘッドを有する第１液滴吐出部から表面処理用の第１液滴を吐出し、
前記第１領域に第１液滴吐出部とは異なり静電吐出型ノズルヘッドを有する第２液滴吐出部から前記第１液滴よりも粘度が高くパターン形成用の第２液滴を吐出し、
第２液滴吐出部から前記第２液滴を吐出することと同期して前記第１領域とは異なる第２領域に前記第１液滴吐出部から前記第１液滴を吐出する、
液滴吐出方法。

【請求項7】

前記第２液滴は、所定の条件を満たしたときに吐出される、
請求項６に記載の液滴吐出方法。

【請求項8】

前記所定の条件は、前記第１領域に前記第１液滴を吐出した後の経過時間または前記第１液滴の厚さの情報を含む、
請求項７に記載の液滴吐出方法。

【請求項9】

前記第１液滴が吐出される領域は、前記第２液滴により形成されるパターンサイズよりも広い、
請求項６乃至８のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。

【請求項10】

前記第２液滴により形成されるパターンサイズは、１００ｎｍ以上５００μｍ以下である、
請求項９に記載の液滴吐出方法。

【請求項11】

前記第１液滴は揮発性を有する、
請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。

【請求項12】

前記第１液滴の表面抵抗値は、１０^６Ω／ｓｑ以上１０^１１Ω／ｓｑ以下である、
請求項６乃至１０のいずれか一項に記載の液滴吐出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液滴吐出装置および液滴吐出方法に関する。

【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】

【文献】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、静電吐出型インクジェットヘッドでは、対象物の帯電によりインクの吐出が困難になる、または対象物上の凹凸による電界強度分布の影響を受け、所望の位置にインクが着弾しないケースがある。

【0005】

特に、対象物自体の帯電や対象物に施されたパターンが帯電に影響したり、あるいはパターン表面と対象物の表面エネルギーの差がある場合、インクのなじみが悪くなる場合がある。

【0006】

そこで、本発明は、対象物表面に容易に安定して液滴を吐出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】

【0007】

本発明の一実施形態によれば、第１液体を保持するための第１液体保持部および当該第１液体保持部の第１液体を第１液滴として吐出するための第１先端部を含む第１液滴吐出部と、第２液体を保持するための第２液体保持部および当該第２液体保持部の第２液体を第１液滴とは異なる第２液滴として吐出するための第２先端部を含む第２液滴吐出部と、前記第１液体および前記第２液体が吐出される対象物を保持するための対象物保持部と、前記対象物保持部に対して、前記第１先端部および前記第２先端部を相対的に第１方向に移動させるための駆動部と、を含み、前記第１先端部は、前記第２先端部に対して前記第１方向に配置されている、液滴吐出装置が提供される。

【0008】

上記液滴吐出装置において、前記第１液滴吐出部は、前記第１液滴吐出部が移動する方向に交差する方向に複数設けられてもよい。

【0009】

上記液滴吐出装置において、前記第１液滴吐出部は、前記第１液滴吐出部が移動する方向に交差する方向に延在してもよい。

【0010】

上記液滴吐出装置において、前記第２液滴吐出部は、前記第１液滴吐出部が移動する方向に対して交差する方向に複数設けられてもよい。

【0011】

上記液滴吐出装置において、前記第１液滴吐出部の前記第１先端部の内径は、前記第２液滴吐出部の前記第２先端部の内径よりも大きくてもよい。

【0012】

上記液滴吐出装置において、前記第１液滴吐出部は、ピエゾ型ノズルヘッドを有し、前記第２液滴吐出部は、静電吐出型ノズルヘッドを有してもよい。

【0013】

本発明の一実施形態によれば、対象物の第１領域に第１液滴吐出部から表面処理用の第１液滴を吐出し、前記第１領域に前記第１液滴よりも粘度が高く、第１液滴吐出部とは異なる第２液滴吐出部からパターン形成用の第２液滴を吐出し、第２液滴吐出部から前記第２液滴を吐出することと同期して前記第１領域とは異なる第２領域に前記第１液滴吐出部から前記第１液滴を吐出する、液滴吐出方法が提供される。

【0014】

上記液滴吐出方法において、前記第２液滴は、所定の条件を満たしたときに吐出されてもよい。

【0015】

上記液滴吐出方法において、前記所定の条件は、前記第１領域に前記第１液滴を吐出した後の経過時間または前記第１液滴の厚さの情報を含んでもよい。

【0016】

上記液滴吐出方法において、前記第１液滴が吐出される領域は、前記第２液滴により形成されるパターンサイズよりも広くてもよい。

【0017】

上記液滴吐出方法において、前記第２液滴により形成されるパターンサイズは、１００ｎｍ以上５００μｍ以下であってもよい。

【0018】

上記液滴吐出方法において、前記第１液滴は揮発性を有してもよい。

【0019】

上記液滴吐出方法において、前記第１液滴の表面抵抗値は、１０^６Ω／ｓｑ以上１０^１１Ω／ｓｑ以下であってもよい。

【発明の効果】

【0020】

本発明の一実施形態を用いることにより、対象物表面に容易に安定して液滴を吐出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【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2】本発明の一実施形態に係る液滴吐出方法の断面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る液滴吐出方法の断面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る液滴吐出方法の断面図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る液滴吐出方法の断面図である。

【図6】本発明の一実施形態に係る液滴吐出方法により形成されたパターンの上面図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る液滴吐出方法の断面図である。

【図8】本発明の一実施形態に係る液滴吐出方法の断面図である。

【図9】本発明の一実施形態に係る液滴吐出方法の断面図である。

【図10】本発明の一実施形態に係る液滴吐出方法の断面図である。

【図11】本発明の一実施形態に係る液滴吐出方法により形成されたパターンの上面図である。

【図12】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13】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14】本発明の一実施形態に係る液滴吐出方法により形成されたパターンの上面図である。

【図15】本発明の一実施形態に係る第２液滴ノズルの上面図である。

【図16】本発明の一実施形態に係る第２液滴ノズルの一部を拡大した上面図および断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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位置関係を規定する際、「上に」「下に」とは、ある構成物の直上あるいは直下に位置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。

【0025】

＜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。

【0026】

液滴吐出装置１００は、制御部１１０、記憶部１１５、電源部１２０、駆動部１３０、第１液滴吐出部１４０、第２液滴吐出部１５０、および対象物保持部１６０を含む。

【0027】

制御部１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｌｅｘｉｂｅ Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ 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、第１液滴吐出部１４０よび第２液滴吐出部１５０の吐出処理を制御する。

【0028】

制御部１１０は、第１液滴吐出部１４０の第１液滴１４７（図３参照）の吐出のタイミングおよび第２液滴吐出部１５０の第２液滴１５７（図５参照）の吐出のタイミングを制御する。詳細は後述するが、第１液滴吐出部１４０による第１液滴１４７の吐出と、第２液滴吐出部１５０の第２液滴１５７の吐出は、同期している。本実施形態における「同期する」とは第１液滴１４７および第２液滴１５７が一定の周期で吐出されることを意味する。この例では、第１液滴１４７および第２液滴１５７が同時に吐出される。また、制御部１１０は、第１液滴吐出部１４０が第１液滴１４７を吐出した対象物２００の第１領域から離れた第２領域に移動したときに、第２液滴吐出部１５０に第１領域に第２液滴１５７を吐出させるように制御する。

【0029】

記憶部１１５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１１５には、メモリ、ＳＳＤ、または記憶可能な素子が用いられる。

【0030】

電源部１２０は、制御部１１０、駆動部１３０、第１液滴吐出部１４０および第２液滴吐出部１５０と接続される。電源部１２０は、制御部１１０から入力される信号をもとに、第１液滴吐出部１４０および第２液滴吐出部１５０に電圧を印加する。この例では、電源部１２０は、第２液滴吐出部１５０に対してパルス状の電圧を印加する。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。

【0031】

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、対象物保持部１６０に対して第１液滴吐出部１４０および第２液滴吐出部１５０（より具体的には、後述する第１液滴ノズル１４１のノズル先端部１４１ａおよび第２液滴ノズル１５１のノズル先端部１５１ａ）を相対的に一つの方向（この例では、第１方向Ｄ１）に移動させる。

【0032】

第１液滴吐出部１４０は、第１液滴ノズル１４１および第１インクタンク１４３（第１液体保持部ともいう）を含む。この例では、第１液滴ノズル１４１には、ピエゾ型インクジェットノズルが用いられる。第１液滴ノズル１４１の上部には圧電素子１４５が設けられる。圧電素子１４５は、電源部１２０と電気的に接続される。圧電素子１４５は、電源部１２０から印加された電圧により、第１液滴１４７を押圧することにより、第１インクタンク１４３に保持された第１液体を第１液滴ノズル１４１のノズル先端部１４１ａ（第１先端部ともいう）から第１液滴１４７を吐出する。

【0033】

第１液滴吐出部１４０の第１液滴ノズル１４１は、対象物２００の表面に対して垂直に設けられる。

【0034】

第１液滴ノズル１４１のノズル先端部１４１ａの内径は、第２液滴ノズル１５１のノズル先端部１５１ａの内径よりも広いことが望ましい。これにより、ノズルのつまりを抑えつつ、広い領域に第１液滴１４７を吐出することができる。

【0035】

第２液滴吐出部１５０は、第２液滴ノズル１５１および第２インクタンク１５３（第２液体保持部ともいう）を含む。第２液滴ノズル１５１には、静電吐出型のインクジェットノズルが用いられる。第２液滴ノズル１５１のノズル先端部１５１ａの内径は、数百ｎｍ以上２０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上１５μｍ以下、より好ましくは５μｍ以上１２μｍ以下である。

【0036】

第２液滴ノズル１５１は、ガラス管を有し、ガラス管の内部に電極１５５が設けられる。この例では、電極１５５には、タングステンの細線が用いられる。なお、電極１５５は、タングステンに限定されず、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。

【0037】

第２液滴ノズル１５１の電極１５５は、電源部１２０と電気的に接続されている。第２液滴ノズル１５１の内部および電極１５５に対して電源部１２０から印加された電圧（この例では、１０００Ｖ）により第２インクタンク１５３に保持された第２液体が第２液滴ノズル１５１のノズル先端部１５１ａ（第２先端部ともいう）から第２液滴１５７（図５参照）として吐出される。電源部１２０から印加される電圧を制御することにより、第２液滴１５７により形成される液滴（パターン）の形状を制御することができる。

【0038】

第１液滴吐出部１４０および第２液滴吐出部１５０は、第１液滴吐出部１４０および第２液滴吐出部１５０が対象物保持部１６０に対して移動する方向（この例ではＤ１方向）に沿って配置される。具体的には、第１液滴吐出部１４０（具体的には第１液滴ノズル１４１のノズル先端部１４１ａ）は、第１液滴吐出部１４０および第２液滴吐出部１５０が移動する方向に対して第２液滴吐出部１５０（具体的には第２液滴ノズル１５１のノズル先端部１５１ａ）の前方に配置される。なお、第１液滴吐出部１４０と、第２液滴吐出部１５０との距離Ｌは、適宜調整することができる。

【0039】

対象物保持部１６０は、対象物２００を保持する機能を有する。対象物保持部１６０は、この例ではステージが用いられる。対象物保持部１６０が対象物２００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２００は、対象物保持部１６０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１６０は固定具を用いて対象物２００を保持してもよい。

【0040】

（１－２．液滴吐出方法）
次に、液滴吐出方法について図面を用いて説明する。

【0041】

まず、第１液滴吐出部１４０および第２液滴吐出部１５０は、制御部１１０および駆動部１３０により液滴吐出装置１００に準備された対象物２００上に移動する。このとき、図２に示すように、第１液滴吐出部１４０が、対象物２００の第１領域Ｒ１上に表面から一定の距離離れて配置される。

【0042】

対象物２００は、第１液滴１４７および第２液滴１５７が吐出される部材をいう。この例では、対象物２００には平坦なガラス板が用いられる。なお、対象物２００は平坦なガラス板に限定されない。例えば、金属板であってもよいし、有機樹脂部材でもよい。なお、対象物２００には、液滴吐出用の対向電極が設けられてもよい。

【0043】

次に、図３に示すように、第１液滴吐出部１４０は、第１領域Ｒ１に第１液滴１４７を吐出する。

【0044】

第１液滴１４７には、表面処理液が用いられる。表面処理液は、対象物２００に対する濡れ性が高いことが望ましい。また、表面処理液は、吐出されてから一定の期間において対象物２００上に残存することが望ましい。具体的には、表面処理液は、高沸点、低蒸気圧性を有することが望ましい。また、表面処理液は、静電気を除去できる程度に導電性（１０^６Ω／ｓｑ以上１０^１１Ω／ｓｑ以下）を有することが望ましい。これにより、対象物２００の表面に対する帯電除去効果を有することができる。さらに、表面処理液は、揮発後に固形物などが残らないことが望ましい。

【0045】

第１液滴１４７には、この例では、揮発性を有する材料が用いられる。具体的には、第１液滴１４７には、エタノールおよび水の混合液が用いられる。第１液滴１４７を用いることにより、対象物２００の表面を適度に除電することができるとともに、対象物２００の表面の濡れ性を向上させることができる。

【0046】

なお、第１液滴１４７には、揮発性を有する材料として、水、エタノール、エタノールおよび水の混合液のほかに、各種のアルコール類およびそれらと水の混合溶液、アルコール以外の揮発性を有する、ケトン、エテール系の有機溶剤が用いられてもよい。

【0047】

第１液滴１４７の吐出量は、特段限定されないが、対象物２００の濡れ性を向上させ、対象物２００の表面の帯電を除去できる程度が好ましい。具体的には、エタノールと水を１：１の混合液の場合、1平方センチメートルあたりの塗布量として、０．０１μｌ以上１μｌ以下であることが好ましい。このとき、形成された第１液滴１４７の厚みは０．１μｍ以上１０μｍ以下となる。

【0048】

第１液滴１４７が吐出される領域は、第２液滴１５７により形成されるパターンサイズよりも広いことが望ましい。これにより、より安定して第２液滴１５７を対象物２００と密着させることができる。

【0049】

次に、図４に示すように、第１液滴吐出部１４０は、対象物２００の第１領域Ｒ１上から第２領域Ｒ２上に移動する。第２液滴吐出部１５０は、第１液滴吐出部１４０の移動に合わせて第１液滴１４７が吐出された第１領域Ｒ１上に移動する。第１液滴吐出部１４０および第２液滴吐出部１５０の移動速度は、第１液滴１４７を吐出した後の経過時間、第１液滴１４７の乾燥速度、第１液滴吐出部１４０と第２液滴吐出部１５０との間の距離などを考慮して濡れ性が保持できる程度にあらかじめ設定することが望ましい。また、この場合、第１液滴吐出部１４０および第２液滴吐出部１５０は、Ｄ１方向に移動するということができる。

【0050】

次に、図５に示すように、第１液滴吐出部１４０は、第１領域Ｒ１と同様に、対象物２００の第２領域Ｒ２に第１液滴１４７を吐出する。第２液滴吐出部１５０は、第１液滴吐出部１４０と同期して第１領域Ｒ１に第２液滴１５７を吐出する。この例では、第２液滴吐出部１５０は、第１液滴吐出部１４０が第１液滴１４７を吐出するのと同時に第２液滴１５７を吐出する。

【0051】

第２液滴１５７には、第１液滴１４７よりも粘度が高い材料が用いられる。具体的には、第２液滴１５７には、顔料を含むパターン形成用のインク（第２液体ともいう）が用いられる。第２液滴１５７には導電粒子が含まれてもよい。第２液滴吐出部１５０には、静電吐出型インクジェットが設けられており、電源部１２０から与えられた電圧により吐出量が制御される。第２液滴１５７の吐出量は、０．１ｆｌ以上１００ｐｌ以下であることが望ましい。このときのパターンサイズは１００ｎｍ以上５００μｍ以下である。

【0052】

第２液滴１５７が吐出される第１領域Ｒ１は、第１液滴１４７が揮発して表面には残存していないかわずかに残った状態となる。このとき、第１領域Ｒ１の表面は、除電され、かつ良好な濡れ性を（親液性）を有している。これにより、第２液滴１５７が第１領域Ｒ１に吐出されたときには対象物２００の表面と良好な密着性を有することができる。したがって、第２液滴１５７が所定の位置に配置されることとなる。

【0053】

第１液滴吐出部１４０および第２液滴吐出部１５０は、上記処理を繰り返すことにより、所望の液滴吐出を行う。図６は、液滴吐出後の対象物２００上面図である。図６に示すように、対象物２００の所望の位置にパターン（第２液滴１５７）が配置されている。このとき、第１液滴１４７は、揮発してもよいし、または一部残存してもよい。

【0054】

ここで、従来技術と本発明とを比較すると、従来技術では、対象物２００の表面の帯電を除去するために、プラズマ処理またはＵＶオゾン処理が用いられていた。しかしながら、本実施形態を用いることにより、対象物２００の表面に第２液滴１５７を安定して対象物２００の表面の所定の位置に着弾させることができる。つまり、対象物２００の表面に液滴を容易に安定して吐出することができる。また、本実施形態を用いることにより、プラズマ処理を行わなくてもよいため、対象物に対するダメージを軽減することができる。

【0055】

＜第２実施形態＞
本実施形態では、対象物２００の表面に段差１７０を有する例について図面を用いて説明する。

【0056】

まず、図７に示すように、段差１７０を有する対象物２００上に第１液滴吐出部１４０および第２液滴吐出部１５０を移動させ、配置させる。対象物２００の表面に設けられた段差１７０（パターン、凸部ともいう）は、有機絶縁層として設けられる。段差１７０に用いられる有機絶縁層は、特に限定されないが、この例では、段差１７０にポリイミド樹脂が用いられる。なお、有機絶縁層は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などのほかの有機樹脂でもよいし、無機材料が用いられてもよい。また、この例では、段差１７０は、対象物２００の一部の表面を露出するように井桁状に設けられる（井桁構造ともいう）。第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２の各々は、段差１７０によって囲まれる。

【0057】

このとき、第１液滴吐出部１４０は第１領域Ｒ１上に配置される。第１液滴吐出部１４０は第１領域Ｒ１（より具体的には第１領域Ｒ１内の所定位置）に第１液滴１４７を吐出する。第１液滴１４７は、図８に示すように、段差１７０および対象物２００の表面に吐出される。

【0058】

次に、第１液滴吐出部１４０は、対象物２００の第１領域Ｒ１上から第２領域Ｒ２上に移動する。第２液滴吐出部１５０は、第１液滴１４７が吐出された第１領域Ｒ１上に移動する。このとき、第１液滴１４７は、表面張力により表面積を最小化しようする。井桁構造のように囲まれた領域があると、第１液滴１４７は当該領域に引っ込むことにより、空気との界面の面積を最小化しようとする。さらに、第１液滴１４７の蒸発速度は第１液滴１４７の厚みが薄い方が速い。そのため、段差に囲まれた領域（井桁構造内部）の第１液滴１４７は蒸発が遅く、段差１７０上の液体は早く乾燥することとなる。したがって、図９に示すように、一定時間経過後には段差１７０に囲まれた領域（井桁構造内部）にのみ第１液滴１４７が存在することとなる。第１液滴１４７は第１領域Ｒ１において段差１７０上からはじかれて、対象物２００の表面にのみ残存した状態となる。

【0059】

第１液滴吐出部１４０は、第１領域Ｒ１と同様に、対象物２００の第２領域Ｒ２に第１液滴１４７を吐出する。第２液滴吐出部１５０は、第１液滴吐出部１４０と同期して第１領域Ｒ１に第２液滴１５７を吐出する。この例では、第２液滴吐出部１５０は、第１液滴吐出部１４０が第１液滴を吐出するのと同時に第２液滴を吐出する。このとき、第１領域Ｒ１の対象物２００の表面に対して第１液滴１４７が残存した状態で第２液滴１５７が吐出されてもよい。

【0060】

第１液滴吐出部１４０および第２液滴吐出部１５０は、上記処理を繰り返して、図１０に示すように、段差１７０上ではなく対象物２００の表面にのみ第２液滴１５７が吐出される。

【0061】

本実施形態において、第２液滴１５７を吐出する際に、第１液滴１４７は対象物２００の表面（具体的には、井桁構造内部）にのみ残存する。これにより、対象物２００の帯電が抑えられるとともに、対象物２００の表面の濡れ性が向上する。したがって、対象物２００の表面に第２液滴１５７を優先して着弾しやすくなり、段差１７０の影響を受けずに第２液滴１５７を安定して吐出することができる。

【0062】

また井桁構造内部に、導電性を有する第１液滴１４７が存在すると、当該部分に電気力線が集中することとなる。これにより、井桁構造内部へ第２液滴１５７（インク）が着弾しやすくなる。つまり、所望の位置に第２液滴１５７を吐出することができる。

【0063】

以上より、本実施形態を用いることにより、対象物自体の帯電が除去され、対象物に施された段差１７０による影響が緩和される。これにより、図１１に示すように、対象物２００の表面に段差１７０が設けられている場合において、第２液滴１５７を安定して吐出することができ、所望のパターンを形成することができる。なお、第１液滴１４７は、第２液滴１５７によるパターン形成後も対象物２００上に残存してもよい。

【0064】

＜第３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、第１液滴ノズル１４１および第２液滴ノズル１５１が複数設けられている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。

【0065】

（３－１．液滴吐出装置１００の構成）
図１２は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置１００Ａの概略図である。液滴吐出装置１００Ａは、制御部１１０、記憶部１１５、電源部１２０、駆動部１３０、第１液滴吐出部１４０Ａ、および第２液滴吐出部１５０Ａを含む。

【0066】

本実施形態では、第１液滴吐出部１４０Ａは、第１液滴吐出部１４０Ａが移動する方向（この場合にはＤ１方向）に交差する方向（具体的にはＤ１方向に直交するＤ３方向）に複数設けられている（具体的には、第１液滴吐出部１４０Ａは、それぞれ独立して設けられた第１液滴ノズル１４１Ａ－１，１４１Ａ－２，１４１Ａ－３，および１４１Ａ－４を有している。）。同様に、第２液滴吐出部１５０Ａは、第１液滴吐出部１４０Ａおよび第２液滴吐出部１５０Ａが移動する方向に交差する方向に複数設けられている（より具体的には、第２液滴吐出部１５０Ａは、それぞれ独立して設けられた第２液滴ノズル１５１Ａ－１，１５１Ａ－２，１５１Ａ－３，１５１Ａ－４を有している。）。本実施形態では、第１液滴吐出部１４０Ａおよび第２液滴吐出部１５０Ａを有することにより、液滴吐出の処理時間を短縮することができる。

【0067】

なお、本実施形態では、第１液滴吐出部１４０Ａが複数設けられる例を示したが、これに限定されない。第１液滴吐出部１４０は、精細な位置精度を有する必要がないため、異なる形状を有してもよい。

【0068】

図１３は、本発明の一実施形態に係る液滴吐出装置１００Ｂの概略図である。液滴吐出装置１００Ｂにおいて、第１液滴吐出部１４０Ｂの第１液滴ノズル１４１Ｂは、第１液滴吐出部１４０Ｂが移動する方向（この場合にはＤ１方向）に交差する方向（具体的にはＤ３方向）に延在してもよい。具体的には、図１３に示すように、第１液滴ノズル１４１は、スリット形状を有してもよい。この場合、第１液滴ノズル１４１から列状に第１液滴１４７が吐出される。このとき、形成されるパターンの上面図は、図１４のように、第１液滴１４７が列状に設けられ、第２液滴１５７が所定の位置に離隔して設けられてもよい。

【0069】

また、本実施形態では、第２液滴吐出部１５０Ａにおいて複数の第２液滴ノズル１５１Ａがそれぞれ独立して設けられる例を示したが、これに限定されない。図１５は、第２液滴ノズル１５１Ｃの上面図である。図１６は、第２液滴ノズル１５１Ｃの一部を拡大した上面図及び断面図である。図１５および図１６に示すように、第２液滴ノズル１５１Ｃは、複数のノズル部１５１Ｃｂおよびプレート部１５１Ｃｃを有する。この例では、複数のノズル部１５１Ｃｂが１列に並んで配置されるが、複数列に並んで配置されてもよい。

【0070】

ノズル部１５１Ｃｂには、ニッケルなどの金属材料が用いられる。ノズル部１５１Ｃｂは、例えば、電鋳法により先細る形状を有して形成される。プレート部１５１Ｃｃには、ステンレスなどの金属材料が用いられる。プレート部１５１Ｃｃは、ノズル部１５１Ｃｂと重畳する部分にノズル部１５１Ｃｂの吐出口（ノズル先端部１５１Ｃａ）の内径ｒ１５１Ｃａよりも大きい内径ｒ１５１Ｃｃを有する穴を有する。ノズル部１５１Ｃｂは、プレート部１５１Ｃｃに対して溶接してもよいし、接着剤により固定してもよい。第２液滴ノズル１５１Ｃを用いた場合、ノズル部１５１Ｃｂに電圧を印加してもよいし、プレート部１５１Ｃｃ（または第２インクタンク１５３）に電圧を印加してもよい。

【0071】

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、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、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】

（変形例）
なお、本発明の第１実施形態では、駆動部１３０により、第１液滴吐出部１４０および第２液滴吐出部１５０が対象物２００上を移動する例を示したが、これに限定されない。例えば、液滴吐出装置において、駆動部１３０は、対象物２００を移動させてもよい。この場合、第１液滴吐出部１４０および第２液滴吐出部１５０は、同じ位置に固定されてもよい。

【0073】

また、本発明の第１実施形態では、第１液滴吐出部１４０の第１液滴ノズル１４１にピエゾ型インクジェットノズルが用いられる例を示したが、これに限定されない。第１液滴吐出部１４０には、スプレーノズルが用いられてもよい。スプレーノズルが用いられた場合、対象物２００の広範囲に第１液滴１４７を吐出または噴霧することができる。

【0074】

また、本発明の第１実施形態では、第１液滴ノズル１４１は、対象物２００の表面に対して垂直に設けられる例を示したが、これ限定されない。第１液滴ノズル１４１は、対象物２００の表面の垂直方向に対して傾きを有してもよい。第２液滴吐出部１５０の第２液滴ノズル１５１も同様である。

【0075】

また、本発明の第１実施形態では、第１液滴１４７には、揮発性を有する材料が用いられる例を示したが、これに限定されない。例えば、第１液滴１４７には、帯電防止剤が用いられてもよい。このとき、第１液滴１４７の表面抵抗値は、１０^６Ω／ｓｑ以上１０^１１Ω／ｓｑ以下とすることが望ましい。帯電防止剤は、揮発性を有しなくてもよく、対象物２００の表面に一部残存してもよい。

【0076】

また、本発明の第１実施形態では、段差に有機絶縁層が用いられた例を示したが、これに限定されない。例えば、段差は、配線パターンでもよいし、無機材料が用いられてもよい。また、対象物２００自身を加工して段差を設けてもよい。また、対象物２００は、配線が積層された配線基板でもよい。

【0077】

また、本発明の第１実施形態で第２液滴１５７を吐出したときに、撮像装置を用いて、撮像してもよい。この場合、撮像結果を制御部１１０にて判断してもよい。制御部１１０は、吐出不良があると判断した場合には、不良発生領域に対して再び第１液滴１４７および第２液滴１５７を吐出してもよい。これにより、液滴吐出不良を抑制することができる。

【0078】

また、本発明の第１実施形態では、第１液滴および第２液滴が、同期して吐出される際に、同時に吐出される例を示したがこれに限定されない。例えば、第１液滴および第２液滴が同時に吐出されずに、第１液滴が吐出された後、一定時間経過後に第２液滴が吐出されてもよい。また、第１液滴と第２液滴とが連動して吐出されてもよい。

【符号の説明】

【0079】

１００・・・液滴吐出装置，１１０・・・制御部，１１５・・・記憶部，１２０・・・電源部，１３０・・・駆動部，１４０・・・第１液滴吐出部，１４１・・・第１液滴ノズル，１４１ａ・・・ノズル先端部，１４３・・・第１インクタンク，１４５・・・圧電素子，１４７・・・第１液滴，１５０・・・第２液滴吐出部，１５１・・・第２液滴ノズル，１５１ａ・・・ノズル先端部，１５３・・・第２インクタンク，１５５・・・電極，１５７・・・第２液滴，１６０・・・対象物保持部，１７０・・・段差，２００・・・対象物

【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14】

【図15】

【図16】