(57)【要約】【課題】可撓性膜によって収容容器が２つの収容部に分けられている場合に、収容容器の密着性を向上させること。【解決手段】吐出材吐出装置１０は、吐出材を吐出する吐出ヘッド１４と、可撓性膜によって内部空間が、吐出ヘッド１４に供給される吐出材を収容する第１収容空間５と、作動液を収容する第２収容空間６と、に分離された収容容器１３と、第２収容空間６の内圧を制御する圧力制御手段と、を備える。可撓性膜は、第１収容空間５を覆う第１フィルム１と、第２収容空間６を覆う第２フィルム２と、第１フィルム１と第２フィルム２との間に位置する膜間空間４と、を含み、収容容器１３は、第１フィルム１と第２フィルム２との間にスペーサ１６を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出材を吐出する吐出ヘッドと、
可撓性膜によって内部空間が、前記吐出ヘッドに供給される前記吐出材を収容する第１収容空間と、作動液を収容する第２収容空間と、に分離された収容容器と、
前記第２収容空間の内圧を制御する圧力制御手段と、
を備える吐出材吐出装置であって、
前記可撓性膜は、前記第１収容空間を覆う第１フィルムと、前記第２収容空間を覆う第２フィルムと、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの間に位置する膜間空間と、を含み、
前記収容容器は、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの間にスペーサを含むことを特徴とする吐出材吐出装置。
【請求項２】
前記第１フィルムは、第１の弾性材と前記スペーサとの間に位置し、前記第２フィルムは、第２の弾性材と前記スペーサとの間に位置する、請求項１に記載の吐出材吐出装置。
【請求項３】
前記スペーサにおいて、前記第１フィルムを介して前記第１の弾性材と当接する部分、および、前記第２フィルムを介して前記第２の弾性材と当接する部分は、１００μｍ以下の平面度を有する、請求項２に記載の吐出材吐出装置。
【請求項４】
前記スペーサの厚さは、１ｍｍ以上である、請求項１から３のいずれか一項に記載の吐出材吐出装置。
【請求項５】
前記スペーサと、前記第１フィルムまたは前記第２フィルムとは、溶着または接着により固定されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の吐出材吐出装置。
【請求項６】
前記第１フィルムと前記第２フィルムとは、部分的に結合されている、請求項１から３のいずれか一項に記載の吐出材吐出装置。
【請求項７】
前記スペーサと、前記第１フィルムと、前記第２フィルムとは、一体成型されたものである、請求項１から４のいずれか一項に記載の吐出材吐出装置。
【請求項８】
前記スペーサと、前記第１フィルムと、前記第２フィルムとは、同一の材質である、請求項１から７のいずれか一項に記載の吐出材吐出装置。
【請求項９】
前記スペーサは、前記膜間空間と前記スペーサの外部とを連通させる流路を有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の吐出材吐出装置。
【請求項１０】
前記スペーサは、前記流路の鉛直方向の上部に吸気口を備え、前記流路の鉛直方向の下部に排液口を備えている、請求項９に記載の吐出材吐出装置。
【請求項１１】
前記流路は、前記排液口に向けて傾斜している、請求項１０に記載の吐出材吐出装置。
【請求項１２】
前記流路の鉛直方向の下方に漏液を検知するセンサをさらに備えている、請求項９から１１のいずれか一項に記載の吐出材吐出装置。
【請求項１３】
前記収容容器は、第１の筐体と第２の筐体とを有し、
前記第１収容空間は、前記第１の筐体の前記第２の筐体側に開口する開口部が前記第１フィルムによって覆われた空間であり、
前記第２収容空間は、前記第２の筐体の前記第１の筐体側に開口する開口部が前記第２フィルムによって覆われた空間である、請求項１から１２のいずれか一項に記載の吐出材吐出装置。
【請求項１４】
前記収容容器において前記第１収容空間と前記第２収容空間とは、水平方向に分離された空間である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の吐出材吐出装置。
【請求項１５】
前記第１フィルムと前記第２フィルムとは、一体的に前記第１収容空間または前記第２収容空間に移動可能である、請求項１から１４のいずれか一項に記載の吐出材吐出装置。
【請求項１６】
前記第１収容空間および前記第２収容空間は、大気よりも負圧に構成されており、
前記圧力制御手段は、前記作動液を収容し、前記第２収容空間および大気と連通するサブタンクを備え、
前記サブタンクの液面変化を検知するセンサをさらに備える、請求項１から１５のいずれか一項に記載の吐出材吐出装置。
【請求項１７】
前記第１収容空間および前記第２収容空間は、前記膜間空間よりも負圧に構成されており、
前記圧力制御手段は、前記作動液を収容し、前記第２収容空間および大気と連通するサブタンクを備え、
前記サブタンクの液面変化を検知するセンサをさらに備えている、請求項１から１５のいずれか一項に記載の吐出材吐出装置。
【請求項１８】
前記圧力制御手段は、前記サブタンクの液面と前記吐出ヘッドの吐出面との鉛直方向の距離が所定の範囲になるように制御する、請求項１６または１７に記載の吐出材吐出装置。
【請求項１９】
前記吐出材は、インプリント材である、請求項１から１８のいずれか一項に記載に記載の吐出材吐出装置。
【請求項２０】
基板の上のインプリント材にパターンを形成するインプリント装置であって、
前記インプリント材を前記吐出材として前記基板の上に吐出する請求項１から１９のいずれか一項に記載の吐出材吐出装置を含むことを特徴とする、インプリント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出材吐出装置およびインプリント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
収容容器に収容された液体または液状の吐出材を吐出ヘッドから吐出する吐出材吐出装置がある。特許文献１には、可撓性の仕切り部材によって２つの収容部に分けられた収容容器を用いる構成が記載されている。この収容容器における一方の収容部には吐出材が収容され、他方の収容部には液体が収容され、他方の収容部の液体の内圧を制御することによって、間接的に一方の収容部の内圧が調整される。
【０００３】
そして、特許文献１には、可撓性の仕切り部材に生じた破損を検知する技術が記載されている。具体的には、特許文献１には、吐出材とは物性が異なり、かつ吐出材とは混ざり合わない液体を他方の収容部に収容し、吐出材が他方の収容部に混入したときの液体の物性の変化を検知する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０３２１０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術は、それぞれの収容部に収容される吐出材と液体とが、異なる物性を有するものに制限される。吐出材の種類によっては、液体と混ざり合わなくても液体と接触するだけで品質が劣化してしまうものもある。その場合、液体と接触した吐出材の吐出を行うと、品質が劣化するおそれがある。このため、本発明者は、可撓性膜内に膜間空間を設けることで、それぞれの収容部に収容される吐出材と液体との接触を避けることを検討したが、密着力が不足する課題を見出した。
【０００６】
本発明は、可撓性膜によって収容容器が２つの収容部に分けられている場合に、収容容器の密着性を向上させた吐出材吐出装置およびインプリント装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係る吐出材吐出装置は、吐出材を吐出する吐出ヘッドと、可撓性膜によって内部空間が、前記吐出ヘッドに供給される前記吐出材を収容する第１収容空間と、作動液を収容する第２収容空間と、に分離された収容容器と、前記第２収容空間の内圧を制御する圧力制御手段と、を備える吐出材吐出装置であって、前記可撓性膜は、前記第１収容空間を覆う第１フィルムと、前記第２収容空間を覆う第２フィルムと、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの間に位置する膜間空間と、を含み、前記収容容器は、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの間にスペーサを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、可撓性膜によって収容容器が２つの収容部に分けられている場合に、収容容器の密着性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】吐出装置の構成図である。
【図２】吐出ヘッドにおける吐出口付近の拡大図である。
【図３】収容容器の分解斜視図である。
【図４】スペーサとフィルムの溶着した外観を示す図である。
【図５】収容容器のフィルムの一部が例を示す図である。
【図６】スペーサと２枚のフィルムとを一体とした外観を示す図である。
【図７】吐出装置を含むインプリント装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。尚、以下に述べる実施形態は、適切な具体例であるから、技術的に好ましい様々の限定が付けられている。しかし、本明細書の実施形態やその他の具体的方法に限定されるものではない。なお、同一の構成については、同じ符号を付して説明する。
【００１１】
＜＜第１実施形態＞＞
図１は、本実施形態の吐出材吐出装置（以下、単に「吐出装置」ともいう）の概略構成図である。本実施形態の吐出装置１０は、大気連通する内部に作動液３５を貯留するメインタンク３４と、大気連通しかつメインタンク３４と連通可能な内部に作動液３５を貯留するサブタンク２６と、サブタンク２６と連通する吐出材収容ユニット１００と、を備える。吐出材収容ユニット１００は、吐出材を収容する収容容器１３と、収容容器１３に装着される吐出ヘッド１４と、を含む。なお、収容容器１３と吐出ヘッド１４とは、別体として構成されていてもよく、一体的に構成されていてもよい。収容容器１３は、カートリッジ式であってもよい。吐出ヘッド１４は、吐出ヘッドの外面（吐出面）に開口する吐出口１５から吐出材を吐出可能である。本実施形態の吐出口１５は、吐出ヘッド１４の吐出面において、１インチ当たり５００から１０００個の密度で配設されている。
【００１２】
図１に示すように、吐出装置１０には、吐出ヘッド１４の吐出面に対向するように、ベースプレート６３に搭載された搬送部６２が配置されている。搬送部６２は、不図示の吸着手段によって、吐出材を付与する対象物である媒体６１を吸着して保持しつつ、ベースプレート６３上を移動して、吐出ヘッド１４に対して媒体６１を相対移動させることができる。収容容器１３内に収容されている吐出材は、吐出ヘッド１４の吐出口１５から、吐出口１５と対向する位置に搬送された媒体６１の吐出材付与領域に対して吐出される。これによって、所望のパターン（例えば、記録画像）が形成される。
【００１３】
＜吐出材＞
吐出材は、例えば液体または液状の物質である。吐出材は、収容容器１３内において、および吐出ヘッド１４から吐出される際に、固体とは異なり、定まった形をもたずに流動性を有し、かつ体積変化が気体のようには大きくない物質である。吐出材は、ペースト状物質または高分子材料等の物質であってもよい。また、本実施形態の吐出材として、インクを用いてもよい。インクの非限定的な例としては、画像記録用のインク、電子回路製造用の導電性インク、またはＵＶ硬化性インク等の多様なインクが挙げられる。導電性インクの例としては、金属粒子を含むインク、特には、数〜数十ナノメートルの金属ナノ粒子が液中分散した金属ナノインクが挙げられる。金属ナノインクとしては、例えば、銀ナノインクが挙げられる。また、吐出材の例として、インプリント材が挙げられる。半導体デバイス等の製造プロセスにおいて、パターンが形成されたモールド（型）を基板上のインプリント材に接触させ、モールドの形状をインプリント材に転写してパターンを形成する、いわゆるインプリント技術がある。インプリント材としては、光硬化型樹脂または熱硬化型樹脂等のレジストが用いられる。このような吐出材は、収容容器１３内の第１収容空間５に収容されている。
【００１４】
＜作動液＞
作動液は、気体に比べて、外的な温度および圧力による密度（体積）の変化が無視できるほど小さい、非圧縮性を有する物質である。そのため、吐出装置の周辺の気温または気圧が変化しても、作動液の体積はほとんど変化しない。作動液としては、例えば、水のような液体およびゲル状物質から選択される物質を用いることができる。通常、吐出材の密度と作動液の密度との差は、吐出材の密度と気体の密度との差に比べて小さくなる。
【００１５】
吐出装置１０をプリント装置のインク吐出装置として使用する場合、吐出材には当然のことながらインクが用いられるが、作動液としては高価なインクを使用する必要はなく、インクと比重の近い水を使用することができる。より具体的には、水の腐敗および雑菌の繁殖を防止するために、防腐作用のある添加剤を添加した水を作動液として使用することができる。作動液は、収容容器１３内においては、第２収容空間６に収容されている。
【００１６】
＜吐出ヘッドの構成＞
図２は、吐出ヘッド１４における吐出口１５近傍の拡大図である。吐出ヘッド１４において、吐出口１５のそれぞれに対応して設けられた圧力室１９内には、アクチュエータ（不図示）が実装されている。アクチュエータは、吐出材を微細液滴、例えば１ｐＬ（ピコリットル）などの液滴として吐出可能なエネルギを発生することができるものであればよく、具体例として、ピエゾ素子（圧電素子）または発熱抵抗体素子等を挙げることができる。ピエゾ素子を用いる場合は、発熱抵抗体素子を用いる場合と比べて温度変化（昇温）による吐出特性への影響が小さいので、高温下での使用が可能となる。そのため、粘性の高い樹脂など幅広い種類の吐出材を用いることができる。また、発熱抵抗体素子を用いる場合は、一般的に製造コストが相対的に廉価であり得る。本実施形態におけるアクチュエータは、ピエゾ素子であり、ピエゾ素子を駆動制御することにより、圧力室１９内の容積を変化させて、圧力室１９内の吐出材を吐出口１５から吐出させる。ピエゾ素子は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System：微小電気機械システム）技術を用いて実装されてもよい。
【００１７】
各圧力室１９は、共通液室２０と連通している。共通液室２０は、収容容器１３の第１収容空間５と連通している。吐出口１５から吐出される吐出材は、第１収容空間５から共通液室２０を経て圧力室１９に供給される。吐出ヘッド１４は、第１収容空間５との間に制御弁を持たない。そのため、第１収容空間５の内圧は、吐出ヘッド１４の吐出口１５の外部の大気圧（外気圧）よりも若干負圧であるように制御される。この負圧制御により、吐出口１５内の吐出材は、外気との界面でメニスカス１７を形成し、意図しないタイミングでの吐出口からの吐出材の漏出（滴下）が防止される。本実施形態では、第１収容空間５の内圧は、外気圧よりも０．４０±０．０４ｋＰａだけ負圧になるように制御される。
【００１８】
＜収容容器の構成＞
図１に示すように、収容容器１３は、筐体１１と筐体１２とにより外郭および内容積が画定されている。筐体１１と筐体１２との間には、収容容器１３の内部空間を、第１収容空間５と第２収容空間６とに水平方向に仕切る仕切り部材として、可撓性部材（可撓性膜）が配置されている。可撓性部材は、可撓性の２つのフィルム（第１フィルム１と第２フィルム２）の層構成を含む多層構造である。第１フィルム１および第２フィルム２は、それぞれ１０〜１００マイクロメートルの厚さの薄膜であり、結合部３において、接着剤または溶着などの手段により互いに連結されている。結合部３は、第１フィルム１と第２フィルム２との対向面において部分的に設けられており、第１フィルム１および第２フィルム２は、互いに関して連結されていない非連結領域を有する。
【００１９】
筐体１１は、筐体１２に対向する側に開口する第１開口部と、吐出ヘッド１４に対向する側に開口する第２開口部と、を有する。筐体側に開口する第１開口部は、第１フィルム１によって全面が覆われて密封されており、筐体１１の内面と第１フィルム１との間には第１収容空間５が形成される。第２開口部は、吐出ヘッド１４の共通液室２０と連通しており、これにより、第１収容空間５は、吐出ヘッド１４を介して外部空間と連通する。第１収容空間５は、吐出材によって満たされており、吐出材と外気との界面は、図２のように吐出口１５内に位置付けられる。
【００２０】
筐体１２は、筐体１１に対向する側に開口する開口部を有する。この開口部は、第２フィルム２によって全面が覆われて密封されており、筐体１２の内面と第２フィルム２との間には第２収容空間６が形成される。第２収容空間６は、作動液３５で満たされている。また、第２収容空間６は、管２４を介してサブタンク２６の内部と連通すると共に、制御弁２１およびポンプ２２を備える管２３を介して、サブタンク２６の内部と連通可能に構成されている。サブタンク２６は、作動液３５を貯留する液体収容部である。作動液３５は、第２収容空間６内において、液状充填剤として機能する。第１フィルム１および第２フィルム２は、それぞれ、第１収容空間５と第２収容空間６との間の隔壁として機能する。
【００２１】
＜フィルムの材質＞
第１フィルム１および第２フィルム２の材質としては、接液性等の観点から、吐出材および作動液に対して耐性のある材質であればよい。例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル  ビニルエーテル共重合体）、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフルオロエチレン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）のようなテフロン（登録商標）系のフッ素樹脂を用いることができる。また、例えば、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＡＬ（ポリビニルアルコール）、ＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）、ナイロン等のポリアミド合成樹脂を用いることができる。第１フィルム１および第２フィルム２は、同一の材料（材質、厚さ）であってもよく、異なる材料であってもよい。例えば、第１フィルム１には吐出材に対して耐性のあるＰＴＦＥのような材質を用い、第２フィルム２には作動液に対して耐性があるナイロン系の材質を用いることができる。
【００２２】
＜第１収容空間内と第２収容空間内との圧力関係＞
第１収容空間５と第２収容空間６との間において内圧の差が生じると、それぞれ可撓性を有する第１フィルム１および第２フィルム２は一体となって内圧の低い側へと移動し、内圧差が無くなった時点で移動を停止する動きを繰り返す。そのため、第１収容空間５および第２収容空間６の内圧を相互に等しい状態に保つことができる。
【００２３】
より具体的に説明する。吐出ヘッド１４から吐出材が吐出されると、その吐出された吐出材の分だけ、第１収容空間５内の吐出材の容積が減って、その第１収容空間５の内圧が下がる。このとき、第２収容空間６の内圧は、第１収容空間５の内圧よりも相対的に高くなる。可撓性の第１フィルム１および第２フィルム２は、結合部３によって連動可能に結合されているため、第１収容空間５の内圧が下がることに応じて一体となって第１収容空間５側へ移動する。それと同時に、サブタンク２６から、管２４を介して作動液３５が第２収容空間６内に吸い上げられる。これにより、第１収容空間５および第２収容空間６の内圧は、再び等しくなって平衡状態となる。
【００２４】
図１に示すように、サブタンク２６は、管２５によって外部空間と連通しているため、その内圧は大気圧と等しい。サブタンク２６内と第２収容空間６とを連通する管２４には作動液３５が満たされており、且つ、鉛直方向におけるサブタンク２６内の作動液３５の液面位置（以下、「液面高さ」ともいう）は、吐出ヘッド１４の吐出口１５よりも低い位置に設定されている。サブタンク２６内の作動液３５の液面位置と、吐出口１５が開口する吐出面の位置と、の高さの差（鉛直方向における距離）をΔＨとする。本実施形態では、吐出口１５内において吐出材のメニスカス１７が形成される状態（図２に示す状態）を維持するように、差ΔＨを設定する。つまり、吐出材が吐出口１５から外部に漏出または滴下したり、メニスカス１７が過度に奥部（例えば、共通液室近傍）に引込んだりすることがないように、差ΔＨを設定する。具体的には、第１収容空間５の内圧を、外気圧に対して０．４０±０．０４ｋＰａだけ低い値に制御するように、高さの差ΔＨを４１±４ｍｍに設定する。
【００２５】
高さの差ΔＨは、適宜設定することができる。本実施形態は、上述のように、１ｐＬ程度またはそれ以下の液量の吐出が可能なプリント装置に適用可能な吐出装置である。例えば吐出材が画像記録用のインクである場合、吐出口１５の直径は直径１０μｍ（ミクロン）程度である。また、本実施形態では、吐出材および作動液は、それぞれ水とほぼ等しい密度を有するものとする。本実施形態では、このような条件下において、吐出口１５内に吐出材のメニスカス１７を形成するために、高さの差ΔＨを上述した４１ｍｍ±４ｍｍの範囲に設定している。なお、例えば、解像度の低いプリント装置における吐出口１５の直径は数十μｍであり、また、樹脂等を吐出材として用いる３Ｄプリンタにおける吐出口の直径は数百μｍである。このように、吐出装置の適用機種によって、吐出口１５の直径が異なり、また吐出材の物性（例えば、密度、粘性等）も異なるため、重力、毛管力、表面張力等の影響により、吐出装置の適用対象によって高さの差ΔＨは適宜設定される。
【００２６】
＜補正動作＞
本実施形態においては、基準となる液面高さに対して、サブタンク２６内の作動液の液面高さが所定の範囲から外れたときに、補正動作が実行される。上記の例で説明すると、基準となる液面高さ（吐出口１５より４１ｍｍだけ低い高さ）に対して、サブタンク２６内の作動液の液面高さが所定の範囲（基準となる液面高さ±４ｍｍの範囲）から外れたときに、補正動作が実行される。補正動作は、メインタンク３４とサブタンク２６との間における作動液の移動によって、サブタンク２６内の作動液の液面高さを所定の範囲に収める「液面調整」の動作である。
【００２７】
サブタンク２６には、液面センサ４１が設置されている。本実施形態における液面センサ４１は、サブタンク２６内の作動液の液面高さおよびその変化（変位）を検知可能なセンサである。メインタンク３４とサブタンク２６とは、制御弁３１およびポンプ３２を備える管３３を介して連通可能となっている。吐出装置１０は、制御弁３１およびポンプ３２を駆動して、サブタンク２６の作動液の液面高さを所望の範囲内に制御（液面調整）する。具体的には、液面センサ４１によって、サブタンク２６の作動液３５の液面高さが所定の範囲よりも下がったことが検知されたときに、制御弁３１を開放し、ポンプ３２を駆動させて、メインタンク３４からサブタンク２６に作動液を供給する。また、液面センサ４１によって、サブタンク２６内の作動液３５の液面高さが所定の範囲内にあることが検知されたときに、ポンプ３２の駆動を停止し、制御弁３１を閉鎖させて、メインタンク３４からサブタンク２６への作動液の供給を止める。また、制御弁３１とポンプ３２を制御することにより、サブタンク２６からメインタンク３４に作動液を戻すこともできる。これにより、サブタンク２６内の液面高さは、所定の範囲内に維持される。
【００２８】
＜サブタンク＞
サブタンク２６は、その内部の天井面（鉛直方向における最上部）が吐出ヘッド１４の吐出口１５よりも鉛直方向において低くなるように配置されることが好ましい。このように配置することにより、仮に、上述の液面調整によってサブタンク２６が満水状態になるまでメインタンク３４から作動液が供給されたとしても、サブタンク２６内の作動液３５の液面位置が吐出口１５の吐出面の位置よりも高くなることはない。つまり、サブタンク２６の天井面によって、サブタンク２６内の作動液３５の液面高さが制限されるため、作動液３５の液面と吐出口との鉛直方向における相対的な位置関係（高低関係）が維持され、高さの差ΔＨは０（零）に至ることはない。したがって、外気圧に対して、第１収容空間５および第２収容空間６の内圧を負圧に保つことが可能となり、吐出口１５からの吐出材の漏出および滴下を防止することができる。
【００２９】
＜循環系＞
第２収容空間６とサブタンク２６とは、管２４を介して連通されていると共に、制御弁２１およびポンプ２２を備える管２３を介しても連通可能となっている。吐出装置１０に対して、収容容器１３を一度取り外して再度取り付けた場合、管２４に泡が入る可能性がある。その場合には、制御弁２１を開いてポンプ２２を作動させ、管２４、第２収容空間６、および管２３を通して作動液３５を循環させて、その作動液をサブタンク２６に送ることによって、管２４内の泡を取り除くことができる。制御弁２１は、ポンプ２２を使用しないときに閉じ、ポンプ２２を使用するときに開く。
【００３０】
＜ポンプ＞
ポンプ２２およびポンプ３２の例として、シリンジポンプ、チューブポンプ、ダイアフラムポンプ、ギアポンプ等が挙げられる。ただし、ポンプ２２およびポンプ３２は、送液手段の機能を有していればよいため、ポンプに限定されるわけではなく、吐出材の吐出装置に適した送液手段を選定することが可能である。
【００３１】
＜第１フィルム１および第２フィルム２＞
先に説明したように、収容容器１３の内部空間は、隔壁として機能する２枚のフィルム（第１フィルム１および第２フィルム２）を含む可撓性部材によって、第１収容空間５と第２収容空間６とに分離されている。第１収容空間５と第２収容空間６との間（即ち、第１フィルム１と第２フィルム２との間）には、膜間空間４が形成される。本実施形態においては、第１フィルム１と第２フィルム２とが連動して一体的に変形して移動可能であるため、吐出ヘッド１４内の圧力を制御することができる。即ち、サブタンク２６の液面調整をすることで第２収容空間６内の内圧を制御し、これにより、間接的に第１収容空間５の内圧が制御される。仮に、第１フィルム１と第２フィルム２とが連結されておらず、それぞれ独立して変形および移動可能である場合には、サブタンク２６内における作動液の液面高さを調整しても吐出ヘッド１４内の圧力を上述のように制御することはできない。
【００３２】
なお本実施形態では、結合部３で溶着等によって第１フィルム１および第２フィルム２が部分的に結合される例を示しているが、これに限られない。第１フィルム１および第２フィルム２の間の膜間空間４が複数あり、その一部が微負圧になって第１フィルム１および第２フィルムが部分的に結合状態となっている場合には、第１フィルム１および第２フィルムを溶着などによって連結しなくてもよい。この場合であっても、第１フィルム１と第２フィルム２とが連動して一体的に変更して移動可能である。
【００３３】
第１フィルム１と第２フィルム２とが連動して一体的に変更して移動可能でない場合には、吐出ヘッド１４内の圧力を制御することができない。比較例として、第１フィルム１と第２フィルム２とが、それぞれ独立して変形および移動可能な形態を例に挙げて、吐出ヘッド１４内の圧力を制御できないことを説明する。サブタンク２６内における作動液の液面位置（液面高さ）を吐出口１５が開口する吐出面の位置よりも低い位置に調整しようとする場合を説明する。この場合、第２収容空間６内の作動液は、重力によって鉛直方向下方のサブタンク２６内に移動しようとする。この比較例においては、第２フィルム２は、第１フィルム１とは無関係に移動可能であるので、第２収容空間６内の作動液３５のサブタンク２６への移動に伴って、第２フィルム２は、第１フィルム１から離れて図１中のＸ方向に移動する。その作動液３５の移動によって高さの差ΔＨが小さくなり過ぎたときに、サブタンク２６の液面調整機能により、ポンプ３２によって、サブタンク２６内の作動液３５がメインタンク３４に送られる。あるいはまた、サブタンク２６内の作動液３５は、サブタンク２６の吸気口としても機能する大気連通の管２５から外部に溢れ出る。いずれの場合においても、最終的には、第２収容空間６から流出可能な作動液が無くなって、第２フィルム２は、第１フィルム１から離れて筐体１２の内壁面に張り付いた状態となる。このとき、第１フィルム１は、第２フィルム２と無関係であって移動しないので、第１収容空間５の内圧は変化しない。このように、第１フィルム１と第２フィルム２とが連動しない構成である場合には、作動液３５の液面位置の調整によって、吐出ヘッド１４内（より詳細には、第１収容空間５内）の圧力を制御することはできない。
【００３４】
これに対し、本実施形態では、第１フィルム１および第２フィルム２の対向面に分布する結合部３によって、第１フィルム１および第２フィルム２が複数箇所で連結されている。このため、第１フィルム１および第２フィルム２は、連動して同時に同方向に移動する。これにより、吐出ヘッド１４内の圧力を制御することができる。第１収容空間５は、吐出ヘッド１４の吐出口１５を介して外気と連通しており、その吐出口内における吐出材と外気との界面において、吐出材には、大気圧、吐出材の重力、および吐出口の内壁による流抵抗、および表面張力等の力が働く。力の釣り合いの関係から、吐出材は吐出口から外部に流れ出ようとし、第１フィルム１を図中のＸ方向とは反対の−Ｘ方向に移動させようとする。本実施形態においては、第２フィルム２を図中のＸ方向に移動させようとする力と、第１フィルム１を−Ｘ方向に移動させようとする力と、のバランスにより、第１収容空間５および第２収容空間６の内圧が等しい状態が維持される。したがって、高さの差ΔＨを所定の範囲に保つことによって、吐出口１５内に適切なメニスカス１７を形成するための負圧を維持するように、第１収容空間５と第２収容空間６との内圧が釣り合った状態となる。したがって、サブタンク２６内の作動液３５の液面位置を調整することによって、吐出ヘッド１４内の圧力を制御することができる。
【００３５】
＜収容容器＞
図３は、収容容器１３の分解斜視図である。第１フィルム１と筐体１１との間は、弾性材８１によって密閉され、同様に、第２フィルム２と筐体１２との間は、弾性材８２によって密閉されている。弾性材８１および弾性材８２は、例えばＯリングまたはシート状に型抜きされた樹脂を用いることができる。一方、第１フィルム１と第２フィルム２との間には、スペーサ１６が挟まれている。そして、図示しない固定ボルトを締めこむことにより、筐体１１と筐体１２との間において、スペーサ１６が、第１フィルム１および第２フィルム２の２枚のフィルムの押さえ板として機能し、密閉性を保つように筐体とフィルムとが密着される。スペーサ１６の材質は、第１フィルム１および第２フィルム２の材質と同じであることが好ましく、スペーサ１６の材質を例えばＰＴＦＥとすることができる。仮に、第１フィルム１が破損して、第１フィルム１および第２フィルム２の間の膜間空間４に吐出材が流れ出したとしても、吐出材が、フィルム１と同じ品質の部材以外と接触する事態を避けることができるからである。第１フィルム１および第２フィルムとスペーサ１６との密着度を向上させるために、第１フィルム１および第２フィルム２とスペーサ１６とを溶着による接合または接着固定してもよい。
【００３６】
図４は、フィルムとスペーサ１６とが溶着されている様子を示す図である。第１フィルム１とスペーサ１６とは、接合部１８をレーザー加工機で溶着することにより接合される。接合部は必ずしも面でなくてもよく、線状や複数の点上に接合されてもよいが、弾性材とのフィルム当接面とが平らになるように接合部を溶着するが好ましい。第２フィルム２とスペーサ１６とに対しても、同様の接合面（不図示）を溶着することで、第１フィルム１と第２フィルム２とスペーサ１６とを一体構造として扱える。そのため、第１フィルム１および第２フィルム２を筐体１１と筐体１２とに密着する際に、密着時に発生するフィルムのシワやよれ等を防止することができ、収容容器１３の密閉性を向上させることが可能となる。
【００３７】
また、スペーサ１６を用いることで、第１フィルム１と第２フィルム２との間の膜間空間４内の密閉性も向上する。このため、フィルムが破損し、第１収容空間５または第２収容空間６から、第１フィルム１と第２フィルム２との間の膜間空間４内に液体が侵入したとしても、膜間空間４内とスペーサ１６との間からの液漏れ（浸みだし）も防止できる。
【００３８】
図３に示すように、スペーサ１６には、上部（天面）には、外部と導通する吸気口８３が設けられ、下部には、外部と導通する排液口８４が設けられている。スペーサ１６の内部には、吸気口８３および排液口８４と連通する流路が形成されている。排液口８４の下方には、後述する漏液センサ４２が配置される。後述するように、第１フィルム１または第２フィルム２のいずれかが破損し、第１収容空間５または第２収容空間６のいずれかから膜間空間４内に液体（吐出材または作動液）が漏れ出た場合、その液体は、スペーサ１６によって排液口８４に導かれる。そして、排液口８４を通って下方に滴下して漏液センサ４２により検知される。図１において、スペーサ１６の内側の面は、簡略化されて平面として表示されているが、排液口８４に向かって傾斜することが好ましい。
【００３９】
仮にスペーサ１６の上部に外部と導通する吸気口８３が設けられておらず、下部に外部と導通する排液口８４が設けられていない場合であっても、第１フィルム１と第２フィルム２との２枚のフィルムで吐出材と作動液とを分離できる。このため、どちらか一方のフィルムが破損し、液体が漏液したとしても、各液体が混ざりあうことを抑制することができる。
【００４０】
なお、スペーサ１６を設けず、Ｏリング等の弾性材を介してそれぞれのフィルムを固定する場合、フィルムにシワが発生し、リークしやすくなるという現象が生じる。しかし、本実施形態の構成であれば、それぞれのフィルムを弾性材と平らな（剛性のある）スペーサ１６とで挟む構造にすることで、それぞれのフィルム押さえに影響しない構造とすることができる。
【００４１】
リークを発生させないために、スペーサ１６のフィルムと当接する面、特にフィルムを介して弾性材と当接する部分は、１００μｍ以下の平面度であればよい。また、スペーサ１６の厚さについては、フィルムを固定する際に、弾性材の反力に対して十分な剛性となるように１ｍｍ以上であることが好ましい。厚さについては、収容空間の密閉性を保てばよく、材質によって適切に選択される。また、スペーサ１６の材質は、フィルム１が破損し吐出材とスペーサ１６とが接触した状態で吐出材の品質を劣化させないものが好ましい。また、吐出材に対して耐性があるものが好ましい。例えばＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂材料、または、吐出材と触れても金属溶出が起こらないように表面をフッ素樹脂膜等でコーティングされた金属材料を用いてもよい。
【００４２】
スペーサ１６に当接される弾性材８１、８２もまた、吐出材および作動液に耐性がある材質のものを選択して使用することができる。特に吐出材と接液する側の弾性材８１の品質は、フッ素系の材料が好ましい。また、弾性材８１は、吐出材と常時接液するため、酸洗浄を実施し、表面に付着した金属粒子を除去したものが好ましい。弾性材８１と弾性材８２とは、同材料、同形状のもので、フィルムを固定するのが好ましいが、その組み合わせについては限定されない。
【００４３】
このように、それぞれのフィルムを弾性材と平らなプレートとで押さえることで、フィルムのシワ発生を防ぎ、収容容器１３の密閉性が向上させることが出来る。このため、リークに対する品質を向上させることができる。
【００４４】
図３に示すように、第１フィルム１および第２フィルム２は、筐体１１の内部の凹形状に対応するように、ＰＴＦＥフィルムによって凸形状に成型されている。第２フィルム２には複数の連結用の凸部が形成されている。第１フィルム１および第２フィルム２を重ねてから、レーザー加工機によって、第２フィルムの凸部と第１フィルム１との接触部分にレーザーを照射することにより、その接触部分が熱溶着されて第１フィルム１および第２フィルム２が連結される。これにより、結合部３が形成される。
【００４５】
なお、図３では、第２フィルム２側に凸部を設けた場合について説明した。しかし、そのような凸部はなくてもよく、例えば、レーザー加工機によって、重ねた状態のフィルム１，２を線状の溶着ラインに沿って溶着、あるいは複数の溶着点において溶着することも可能である。また、溶着に限らず、粘着性のある両面テープで接続することも可能である。また、前述したように、膜間空間を複数設け、一部の膜間空間を微負圧にして結合状態にしてもよい。
【００４６】
図３および図１に示すように、可撓性部材の２枚の第１フィルム１および第２フィルム２の間は、吸気口８３と排液口８４によって外気（大気）と連通する。一方、第１収容空間５および第２収容空間６は、外気圧（大気圧）に対して、等しく負圧状態を保つように内圧が制御される。そのため、第１フィルム１および第２フィルム２の溶着されていない部分である非連結領域は、それぞれのフィルムが覆う第１収容空間５および第２収容空間６に向かって引っ張られる。このため、第１フィルム１および第２フィルム２の間には、膨張した状態の膜間空間４が形成される。
【００４７】
＜フィルムの破損検知＞
次に、フィルムが破損した場合の破損検知を行う例を説明する。本実施形態では、フィルムの破損を、大きく２通りの方法で検知することができる。第１の検知方法は、サブタンク２６内の作動液の液面変化を検知する方法である。第２の検知方法は、スペーサ１６の排液口８４からの漏液を検知する方法である。
【００４８】
＜第１の検知方法＞
第１の検知方法を説明する。第１の検知方法は、サブタンク２６内の作動液の液面が、予期せず上昇したことを検知する方法である。詳細は後述するが、本実施形態の構成においてフィルムが破損した場合、サブタンク２６内の作動液の液面が上昇する。また、本実施形態の構成においては、サブタンク２６内の作動液の変化が、フィルム破損に関わらずに生じ得る。例えば、前述したように、図１に示す高さの差ΔＨの値を所定の範囲内に維持するためにメインタンク３４からサブタンク２６に作動液３５を補給する場合には、当然のことながら、サブタンク２６内の作動液３５の液面上昇が発生する。しかしながら、この場合には、作動液の液送量が分かっているので、作動液補給による液面高さの変化と、予期せぬ異常な液面高さの変化と、を区別することができる。また、吐出口１５から吐出材が吐出された場合には、その吐出分だけ、サブタンク２６から第２収容空間６へ作動液が供給される。これによりサブタンク２６内の作動液の液面高さは変化するが、この場合、その液面は下降する方向に変化する。そのため、吐出材の吐出による液面高さの下降方向の変化と、フィルム破損による液面高さの上昇方向の変化と、を明確に区別することができる。つまり、予期せぬ液面上昇を検知した場合に、フィルム破損が生じたと検知することができる。
【００４９】
次に、フィルムが破損した場合の挙動を説明する。まず、第２フィルム２の一部に破損が発生した場合を説明する。
【００５０】
図５は、図１の吐出材収容ユニット１００の一部を拡大した図であり、第２フィルム２の一部が破損して孔が空いた例を示している。第２フィルム２の一部が破損して孔７３が空いた場合、その破損個所を通って第２収容空間６内に気泡７４が吸い込まれる。気泡７４は大気圧と等しい圧力であるため、その気泡７４によって第２収容空間６内の内圧が上昇して、大気圧に近づく。この結果、水頭差により、第２収容空間６内の作動液がサブタンク２６に流れ込み、この流れ込んだ作動液により、サブタンク２６内の作動液の液面が上昇する。この液面上昇が液面センサ４１によって検知される。予期せぬ異常な液面高さが検知されることにより、フィルムに破損が生じて気泡７４が収容空間に入り込んだことが検知できる。このように、第２フィルム２の一部に破損が発生した場合には、液面センサ４１により、サブタンク２６における作動液３５の液面上昇を検知して、フィルムの破損の発生を検知することができる。
【００５１】
次に、第１フィルム１の一部に破損が発生した場合について説明する。この場合の吐出装置の状態および挙動は、第２フィルム２の一部が破損した場合と同様となる。すなわち、第１フィルム１の一部に破損が生じると、その破損箇所を通って第１収容空間５内に気泡が吸い込まれる。気泡は大気圧と等しい圧力であるため、その気泡によって第１収容空間５内の内圧が上昇して、その内圧が第２収容空間６の内圧よりも高くなる。これにより、隔壁として機能する第１フィルム１および第２フィルム２が一体的に第２収容空間６側へ移動して、その第２収容空間６内の作動液３５がサブタンク２６へ押し出される。その押し出された作動液によりサブタンク２６内の作動液の液面が上昇し、この上昇が液面センサ４１によって検知される。予期せぬ異常な液面高さが検知されることにより、フィルムに破損が生じて気泡が収容空間に入り込んだことが検知できる。このように、第１フィルム１の一部に破損が発生した場合にも、液面センサ４１により、サブタンク２６における作動液３５の液面上昇を検知して、フィルムの破損の発生を検知することができる。
【００５２】
また、図１において、第２収容空間６とサブタンク２６の内部とを連通させる管２４には、流速センサ７７が備えられている。第１フィルム１および第２フィルム２のいずれかに破損が発生すると、前述したように、第２収容空間６の作動液３５が管２４を経由してサブタンク２６に押し出される。このときの作動液の流速は、流速センサ７７によって検知できる。一方、吐出口１５から吐出材が吐出された場合は、その吐出された分だけ、サブタンク２６内の作動液が管２４を経由して第２収容空間６へ供給される。このとき作動液は流れの向きは、フィルムに破損が発生したときの逆になる。そのため、吐出材の吐出による作動液の流れと、フィルムの破損による作動液の流れと、明確に区別することができる。つまり、流速センサ７７による流速を検知することでも、フィルムの破損を検知することができる。
【００５３】
次に、作動液３５の液面変化を検知することの詳細を説明する。不図示の制御装置は、液面センサ４１によって計測された液面高さに基づいて、液面位置の変化量と、時間毎の液面位置の変化率（以下、「液面変化速度」ともいう）と、の２種類の値を算出する。サブタンク２６内の作動液３５の液面は、例えば、地震などの振動によって急激に変化することがある。しかしながら、地震による液面変動では、液面変化速度が正負の値が入れ替わるように検知される。これに対して、先に説明したフィルム破損によるサブタンク２６内の作動液の液面上昇では、正方向の液面変化速度だけが検知される。よって、制御装置は、液面変化速度の挙動によって、地震などの振動による液面変化と、フィルムの破損による液面変化と、を分離して認知することができる。
【００５４】
また、前述したように、高さの差ΔＨの値を一定の範囲内に保つために、メインタンク３４から作動液３５をサブタンク２６へ供給する動作が行われる。このような通常の供給動作では、メインタンク３４からサブタンク２６への作動液３５の送液量は既知であり、液面変化速度も制御装置によって算出され、既知である。例えば、サブタンク２６から第２収容空間６に補充された作動液の量の積算値は、第１収容空間５内の吐出材が減少した量と等しい。メインタンク３４からサブタンク２６への送液量は、吐出材の減少量に対応する。作動液３５の液送中にフィルムの破損が発生した場合には、液面変化速度が、既知の値よりも大きく検知されるため、フィルムの破損による異常状態を検知することができる。
【００５５】
以上のように、第１フィルム１および第２フィルム２のどちらが破損した場合にも、液面センサ４１および流速センサ７７のうちの少なくとも一方を用いることによって、いずれかのフィルムが破損したことを検知することができる。また、第１フィルム１および第２フィルム２のどちらが破損した場合でも、吐出材と作動液は分離されたままとなり、互いに接触することは無い。このため、フィルム破損に伴い吐出材と作動液とが混ざり合うことを防止できる。
【００５６】
なお、本実施形態において、第１フィルム１と第２フィルム２との間の膜間空間４は、外気と連通して大気圧と等しい圧力となる。しかし、膜間空間４と外気との連通を制御するためのバルブを設け、膜間空間４内の気圧を外気によって予め大気圧に調整した後に、バルブを閉じて膜間空間４を密閉空間としてもよい。この場合であっても、膜間空間４と第１収容空間５および第２収容空間６との間の差圧を保つことができる。この状態において、第１フィルム１および第２フィルム２のいずれかが破損すると、膜間空間４内の気体が第１収容空間５および第２収容空間６のいずれかに流入する。この場合、気体の流入量は、最大でも、第１フィルム１と第２フィルム２との間の容積分である。そのため、膜間空間４が外気と連通している場合と比べて極めて少ない気体の流入量によって、フィルムの破損の発生を検知して、吐出口からの吐出材の滴下を抑制することができる。
【００５７】
＜フィルム破損の影響＞
次に、フィルム破損により生じる影響とフィルム破損によっても吐出材と作動液が接触しないことの意義を説明する。フィルムの破損により、収容容器１３内の圧力制御が失われ、その結果、第１収容空間５の内圧が、外気圧と等しくなるまで上昇する可能性がある。その場合、吐出材は、メニスカス１７を形成する状態を維持することができず、意図しないタイミングで吐出口１５から滴下してしまうおそれがある。しかしながら、本実施形態の吐出装置１０は、前述したように、第１収容空間５の内圧が上昇に転じた時点で異常を検知することができる。このため、異常の検知に基づいて異常警報を発報することにより、吐出材が滴下する前に滴下防止手段を作動させることが可能である。滴下防止手段の例としては、例えば、吐出口のキャッピング、および、圧力制御手段による第２収容空間の負圧制御などが挙げられる。
【００５８】
フィルムに破損が発生する原因は様々であり、例えば、インクを吐出材とするプリント装置では、製造上のバラツキにより、隔壁としてのフィルムに孔が空いてしまうおそれがある。また、隔壁としてのフィルムが収容容器１３内において移動・変形を繰り返すことにより、孔が空いてしまうおそれもある。本実施形態のように可撓性部材が２つのフィルムで構成されていないような形態では、フィルムに孔が空くと同時に吐出材中に作動液が混入してしまう。吐出材に作動液が混入すると、問題が発生する。例えば、画像記録用のインクに対して作動液としての水が混入して拡散すると、インクが水で薄まり記録画像がかすれてしまう。また、作動液は不純物である添加剤を含んでいるため、直径が１０μｍ程度の吐出口１５に、作動液中の析出物または作動液中のパーティクルが詰って、吐出不能な状況に陥るおそれがある。従って、隔壁としてのフィルムに孔が空いたとしても、吐出材と作動液とが接触したり、混入したりしないことが極めて重要となる。
【００５９】
本実施形態の吐出装置が半導体露光装置用の感光レジスト塗布装置に適用される場合、吐出材と作動液とが接触しないことによる効果はさらに大きい。感光レジスト塗布装置では、吐出パターンの密度が細かいので、吐出口１５の口径は高密度のプリント装置と同様に１０μｍ程度である。そのため、不純物の詰りが重大な問題となる。さらに、感光レジストの必要条件として、レジスト内に溶出するＮａ、Ｍｇ等の金属イオンの濃度は、数ｐｐｂ未満であることが要求される。感光レジストと作動液とが混入するに至らなくても、接触が発生しただけでも、作動液中の金属イオンが感光レジスト内に移動して、金属イオン汚染が発生する。しかも、金属イオン汚染の発生した感光レジストがウエハに塗布された場合には、このウエハと接触した次工程以降の全ての生産装置に金属イオン汚染が拡散して重大な問題となる。このように、吐出材と作動液とが接触することなく、フィルム破損の発生を検知できることの重要性は極めて大きい。
【００６０】
＜第２の検知方法＞
次に、フィルム破損を検知する第２の検知方法を説明する。第２の検知方法は、スペーサ１６の排液口８４からの漏液を検知する方法である。図５で説明したように、第２フィルム２が破損して孔７３が空いた場合、気泡７４が第２収容空間６に吸い込まれて、それらの収容空間の内圧が外気圧に近づく。さらに、フィルムの破損の程度が大きく、直径２ｍｍ以上の孔７８が空く場合、あるいは複数の孔７３が同時に空く場合も想定される。図５のように、第２フィルム２に孔７３，７８が空いた場合には、気泡７４が孔７８から第２収容空間６内に吸い込まれると同時に、作動液が漏液７９となって孔７３から膜間空間４内に漏れ出す。第２収容空間６とサブタンク２６との間の管２４の配管抵抗によっては、サブタンク２６側に作動液が押し戻されるより先に、作動液が漏液７９となって排液口８４から外部に漏れ出す。そして漏液７９は、漏液センサ４２上に滴下して検知される。同様に、第１フィルム１に孔が空いた場合には、気泡が孔から第１収容空間５内に吸い込まれると同時に、吐出材が漏液となって孔から膜間空間４内に漏れ出し、その漏液が漏液センサ４２によって検知される。このように、スペーサ１６の排液口８４からの漏液を漏液センサ４２によって検知することで、フィルム破損を検知することができる。
【００６１】
また、吐出材として感光レジストを使用し、作動液として、防腐剤を混入した水を用いる吐出装置において、漏液センサ４２として光学式の漏液センサを用いることにより、漏液が吐出材または作動液のいずれかを判定することができる。その場合、その光学式の漏液センサは、吐出材および作動液のそれぞれに対する感度をもつことになる。但し、通電・短絡検知式の漏液センサを用いた場合には、その機種によっては、感光レジストに対する感度はもつものの、水に対する感度はもたないもの、または、水に対する感度はもつものの、感光レジストに対する感度はもたないものがある。このような場合には、複数の機種の漏液センサを用いて対応することができる。つまり、感光レジストを検知する検知部と、水を検知する検知部と、を含む漏液センサを用いることにより、第１フィルム１または第２フィルム２のいずれに破損が発生したかを区別して検知可能である。
【００６２】
本実施形態では、第１の検知方法および第２の検知方法のうちの少なくとも一方を用いてフィルム破損を検知することができる。もちろん、第１の検知方法および第２の検知方法の両方を用いてフィルム破損を検知してもよい。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態では、可撓性膜を第１フィルム１と第２フィルム２との２重構造とするため、第１フィルム１と第２フィルム２の一方が破損しても吐出材と作動液との接触を避けることができる。さらに、第１フィルム１と第２フィルム２との膜間空間４を利用して、その膜間空間４の状態の変化によって生じる現象を検知することにより、第１フィルム１と第２フィルム２の少なくとも一方の破損を速やかに検知することができる。さらに、第１フィルム１と第２フィルム２との間に設けたスペーサ１６により、吐出材を収容する第１収容空間５と作動液を収容する第２収容空間６とのシール性を向上し、作動液と吐出材料の吐出装置外への漏液を防止することができる。また、本実施形態においては、液面センサ４１および流速センサ７７の少なくとも一方によるフィルム破損の検知と、漏液センサ４２によるフィルム破損の検知と、を並行して実施することができる。したがって、フィルムの破損の程度に拘わらず、その破損を迅速かつ確実に検知して対応することができる。特に、漏液センサ４２は、漏液を直接検知するため、より確実にフィルム破壊を検知することができる。
【００６４】
＜＜第２実施形態＞＞
第２実施形態は、第１実施形態とは、フィルムが異なる構成である。本実施形態の基本的な構成は、第１実施形態と同様であるため、以下では、相違する点を中心に説明する。
【００６５】
図６は、第２実施形態のフィルムおよびスペーサを示す図である。本実施形態では、実施形態１で説明した第１フィルムおよび第２フィルムが、一体化したフィルム５１として、収容容器１３に構成されている。スペーサ１６は、フィルム５１の膜間空間内に収容されており、フィルム５１とスペーサ１６とは、一体成型されており、分離できない。
【００６６】
フィルム５１内の膜間空間４において、スペーサ１６は位置が拘束されている状態であると共に、フィルム５１は膜間空間４が密閉空間となるようにフィルム端部を溶着や加熱等により接合し、スペーサ１６をフィルム内部に収容する。その後、スペーサ１６を収容したままフィルムの重なり部を同時に所望の形状に成形加工を行う。フィルムを重ねた状態で同時に成形することにより、フィルム５１には、見かけ上の第１フィルム１および第２フィルム２に相当するフィルム部が形成される。
【００６７】
本実施形態の収容容器１３においては、第１実施形態と同様に、見かけ上の第１フィルム１および第２フィルム２により２枚のフィルムが隔壁として機能し、収容容器１３を第１収容空間５と第２収容空間６とに分離することができる。また、膜間空間４が密閉空間となっているため、見かけ上の第１フィルム１と第２フィルム２が収容空間内を一体的に変形して移動可能となる。その結果、収容空間内の圧力をサブタンク２６内の作動液の液面高さを調整して制御することができ、吐出ヘッド１４内の圧力制御が可能となる。
【００６８】
本実施形態においても、スペーサ１６が収容されたフィルム５１で弾性材を押さえることで、フィルムのシワ発生を防ぎ、収容容器１３の密閉性が向上させることが出来るため、リークに対する品質を向上させることが可能である。また、第１実施形態と同様に、スペーサ１６の上部に、外部と導通する吸気口を、その下部に外部と導通する排液口を設けることで、同様の効果を得ることができる。この場合、第１実施形態と同様に、見かけ上の第１フィルム１と第２フィルム２とが一体的に変更するように、部分的に結合状態となるようにすればよい。
【００６９】
＜＜その他の実施形態＞＞
＜インプリント装置＞
図７は、第１実施形態または第２実施形態で説明した吐出装置１０を含むインプリント装置２００の一例を示す図である。図７を参照しながら吐出装置１０を用いたインプリント装置２００を説明する。ここでは、一例として光（紫外光）の照射によって樹脂（インプリント材・感光レジスト）を硬化させるＵＶ光硬化型インプリント装置を用いる例を説明する。なお、他の波長域の光の照射によって樹脂を硬化させるインプリント装置や、他のエネルギー（例えば、熱）によって樹脂を硬化させるインプリント装置であってもよい。ここでは、吐出材の例として樹脂（インプリント材）を用いるものとする。
【００７０】
インプリント装置２００は、吐出装置１０で樹脂（インプリント材）９８を基板９４の上に吐出（塗布、供給）する。インプリント装置２００は、吐出された樹脂９８にモールド９１を接触させ、その状態で樹脂９８に照射部９７から紫外光９９を照射して樹脂９８を硬化させることでパターンを転写する。モールド９１には微細な凹凸状のパターンが形成されており、基板９４の上にモールドパターンに対応した素子パターンを作成することができる。基板ステージ９６は、基板９４を保持しながらベースフレーム９５上を移動可能である。モールド９１を上下駆動させるモールド駆動部９２は、構造体９３に保持され、モールド９１を基板９４に近接させ、樹脂９８を介して押し付ける押印動作が可能である。モールド９１の上方に配置された照射部９７は、モールド９１を介して樹脂９８に紫外光９９を照射して硬化させる。紫外光９９は、例えば、ｉ線、ｇ線を発生するハロゲンランプなどの光源であり、照射部９７は、光源が発生した光を集光し成形する機能を含む。
【００７１】
次に、インプリント動作を説明する。基板９４を基板ステージ９６に搭載する。基板９４は、基板ステージ９６によって吐出装置１０（ディスペンサ）の吐出ヘッド１４（吐出口１５）の下に移動される。基板ステージ９６を移動させながら吐出ヘッド１４から所定量の樹脂９８を吐出することで、樹脂９８が基板９４上の所望の位置に吐出される。基板ステージ９６を移動させずに吐出装置１０を移動させて基板９４上に樹脂９８を吐出してもよい。基板ステージ９６を移動させて、基板９４の樹脂９８を吐出した部分をモールド９１の下に移動させる。モールド９１をモールド駆動部９２により降下させて、モールド９１と基板９４とが近接した状態とする。その状態で、不図示のアライメントスコープによりモールド９１上のマークと基板９４上のマークとを検出し、検出結果を用いてモールド９１と基板９４との相対位置調整を行う。
【００７２】
次に、モールド駆動部９２によりモールド９１を基板９４の方向にさらに降下させ、樹脂９８とモールド９１のパターンとを接触させる。その後、照射部９７から紫外光９９を照射すると、モールド９１を透過した紫外光９９は樹脂９８に照射される。樹脂９８の光硬化反応が開始して樹脂９８が硬化する。最後に、モールド駆動部９２によってモールド９１と基板９４との間隔を広げることにより、モールド９１を硬化した樹脂９８から引き離す離型動作が行われる。これにより、基板９４上にパターンが形成されインプリント動作が終了する。
【符号の説明】
【００７３】
１  第１フィルム
２  第２フィルム
４  膜間空間
５  第１収容空間
６  第２収容空間
１６  スペーサ
【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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