(57)【要約】【課題】２つの軸の間に存在する偏角を吸収しながら一方軸の回転を他方軸に伝達する角度調整部材の小型化を図るとともに、上記角度調整部材を用いた変位および角度調整部材、回転駆動機構、流体吐出装置およびパターン形成装置を提供する。【解決手段】第１角度調整部４１と第２角度調整部４２とが相互に連結され、第１角度調整部４１は、一方端部から他方端部に向かう第１長手方向に沿って複数の第１凹部が第１主面に設けられるとともに第１主面の反対側の第２主面に複数の第２凹部が第１長手方向に沿って設けられて形成される複数の第１くびれ部を有し、第２角度調整部４２は、一方端部から他方端部に向かう第２長手方向に沿って複数の第３凹部が第１主面および第２主面と交差関係を有する第３主面に設けられるとともに第３主面の反対側の第４主面に複数の第４凹部が第２長手方向に沿って設けられて形成される複数の第２くびれ部を有する。【選択図】図１
2014105827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸および第２軸の角度関係を調整自在に前記第１軸および前記第２軸を相互に連結しながら前記第１軸の回転を前記第２軸に伝達する角度調整部材であって、
一方端部が前記第１軸に連結される第１角度調整部と、
一方端部が前記第２軸に連結される第２角度調整部とを備え、
前記第１角度調整部の他方端部と前記第２角度調整部の他方端部とが相互に連結され、
前記第１角度調整部は、一方端部から他方端部に向かう第１長手方向に沿って複数の第１凹部が第１主面に設けられるとともに前記第１主面の反対側の第２主面に複数の第２凹部が前記第１長手方向に沿って設けられて形成される複数の第１くびれ部を有し、
前記第２角度調整部は、一方端部から他方端部に向かう第２長手方向に沿って複数の第３凹部が前記第１主面および前記第２主面と交差関係を有する第３主面に設けられるとともに前記第３主面の反対側の第４主面に複数の第４凹部が前記第２長手方向に沿って設けられて形成される複数の第２くびれ部を有する
角度調整部材。
【請求項２】
請求項１に記載の角度調整部材であって、
前記第１角度調整部の他方端部と前記第２角度調整部の他方端部とは直結される
角度調整部材。
【請求項３】
請求項１または２に記載の角度調整部材であって、
前記第１主面および前記第２主面と、前記第３主面および前記第４主面とは直交関係にある
角度調整部材。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の角度調整部材であって、
前記複数の第１凹部および前記複数の第２凹部は前記第１長手方向に直交する方向に延び、
前記複数の第３凹部および前記複数の第４凹部は前記第２長手方向に直交する方向に延びる
角度調整部材。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の角度調整部材であって、
前記複数の第１凹部および前記複数の第２凹部は互いに対称に設けられ、
前記複数の第３凹部および前記複数の第４凹部は互いに対称に設けられる
角度調整部材。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載の角度調整部材であって、
前記第１角度調整部の他方端部と前記第２角度調整部の他方端部とは少なくとも１つ以上の第３角度調整部により連結され、
前記第３角度調整部は、一方端部から他方端部に向かう第３長手方向に沿って複数の第５凹部が前記第１主面ないし前記第４主面と交差関係を有する第５主面に設けられるとともに前記第５主面の反対側の第６主面に複数の第６凹部が前記第３長手方向に沿って設けられて形成される複数の第３くびれ部を有する
角度調整部材。
【請求項７】
駆動軸に対して従動軸を変位自在に前記駆動軸および前記従動軸を相互に連結しながら前記駆動軸の回転を前記従動軸を伝達する変位および角度調整部材であって、
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結される第１角度調整部材と、
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部の一方端部が前記従動軸に連結される第２角度調整部材と、
前記第１角度調整部材の前記第２角度調整部の一方端部と前記第２角度調整部材の前記第２角度調整部の一方端部とを連結する連結部材と
を備える
変位および角度調整部材。
【請求項８】
駆動軸を有する回転駆動部と、
従動軸を有する回転負荷部と、
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部の一方端部が前記従動軸に連結される角度調整部材と
を備える
回転駆動機構。
【請求項９】
駆動軸を有する回転駆動部と、
従動軸を有する回転負荷部と、
請求項７に記載の変位および角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部材の前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部材の前記第２角度調整部の一方端部が前記従動軸に連結される変位および角度調整部材と
を備える
回転駆動機構。
【請求項１０】
請求項９に記載の回転駆動機構であって、
前記回転負荷部が、
断面が長円形状であるとともに流体の流れ方向に螺旋状に形成された雌ネジを有する雌ネジ型ステータと、
断面が円形形状であるとともに前記雌ネジ型ステータの前記雌ネジと接しながら偏心回転自在な雄ネジを有する雄ネジ型ロータとを備え、
前記雌ネジ型ステータの前記流れ方向の長さは前記雌ネジ型ステータの雌ネジピッチの１／４周期以上かつ１周期未満であり、
前記雌ネジ型ステータに対する前記雄ネジ型ロータの相対回転角に応じて前記雌ネジと前記雄ネジとの間に形成されるオリフィスが変化して前記流れ方向の流体の流量を調整するバルブである
回転駆動機構。
【請求項１１】
請求項１０に記載の回転駆動機構であって、
前記バルブが、
前記雌ネジ型ステータの前記流れ方向の長さは前記雌ネジ型ステータの雌ネジピッチの１／２周期以上かつ１周期未満であり、
前記回転駆動部の前記駆動軸の回転が前記変位および角度調整部材を介して前記雄ネジ型ロータに与え、前記雄ネジ型ロータを偏心回転させることで流体の流通および遮断を切り替える
回転駆動機構。
【請求項１２】
請求項８または９に記載の回転駆動機構であって、
前記従動軸は、流体の流れる流体流路内で流体の流通を可能とする通路部を有し、前記流体流路に挿入された状態で回転して前記流体の流量を調整する
回転駆動機構。
【請求項１３】
流体を供給する流体供給部と、
前記流体供給部から供給される流体を吐出口から吐出するノズルと、
前記流体供給部から前記ノズルの吐出口までの流体の流路上に設けられる回転負荷部と、
前記回転負荷部を制御して前記吐出口からの流体の吐出を制御する吐出制御部とを備え、
前記回転負荷部は、
断面が長円形状であるとともに流体の流れ方向に螺旋状に形成された雌ネジを有する雌ネジ型ステータと、
断面が円形形状であるとともに前記雌ネジ型ステータの前記雌ネジと接しながら偏心回転自在な雄ネジを有する雄ネジ型ロータとを備え、
前記雌ネジ型ステータの前記流れ方向の長さは前記雌ネジ型ステータの雌ネジピッチの１／４周期以上かつ１周期未満であり、
前記雌ネジ型ステータに対する前記雄ネジ型ロータの相対回転角に応じて前記雌ネジと前記雄ネジとの間に形成されるオリフィスが変化して前記流れ方向の流体の流量を調整するバルブであり、
前記吐出制御部は、
駆動軸を有する回転駆動部と、
請求項７に記載の変位および角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部材の前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部材の前記第２角度調整部の一方端部が前記雄ネジ型ロータに連結される変位および角度調整部材とを備える
流体吐出装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の流体吐出装置であって、
前記ノズルと前記バルブとが近接して配置される
流体吐出装置。
【請求項１５】
圧送されてくる流体を流体流路に沿って吐出口に案内して前記吐出口から吐出するノズルと、
回転負荷部有し、前記従動軸を回転させて前記流体流路を流れる前記流体の流量を調整する回転負荷部と、
前記従動軸を回転させて前記吐出口からの前記流体の吐出を制御する吐出制御部とを備え、
前記ノズルは前記流体流路に連通する開口を有し、
前記従動軸は、前記流体流路と交差する交差方向に延設された軸形状を有するとともに前記交差方向と異なる方向に流体の流通を可能とする通路部を有し、前記開口を介して前記流体流路に挿入されて前記流体流路を上流側流路と下流側流路に分断しながら前記ノズルに対して回転自在に取り付けられ、
前記吐出制御部は、駆動軸を有する回転駆動部と、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部の一方端部が前記従動軸に連結される角度調整部材とを備える
流体吐出装置。
【請求項１６】
圧送されてくる流体を流体流路に沿って吐出口に案内して前記吐出口から吐出するノズルと、
従動軸を回転させて前記流体流路を流れる前記流体の流量を調整する回転負荷部と、
前記従動軸を回転させて前記吐出口からの前記流体の吐出を制御する吐出制御部とを備え、
前記ノズルは前記流体流路に連通する開口を有し、
前記従動軸は、前記流体流路と交差する交差方向に延設された軸形状を有するとともに前記交差方向と異なる方向に流体の流通を可能とする通路部を有し、前記開口を介して前記流体流路に挿入されて前記流体流路を上流側流路と下流側流路に分断しながら前記ノズルに対して回転自在に取り付けられ、
前記吐出制御部は、
駆動軸を有する回転駆動部と、
請求項７に記載の変位および角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部材の前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部材の前記第２角度調整部の一方端部が前記従動軸に連結される変位および角度調整部材とを備える
流体吐出装置。
【請求項１７】
請求項１５または１６に記載の流体吐出装置であって、
前記通路部は、前記回転軸の側面を切り欠いて形成されたノッチ部である
流体吐出装置。
【請求項１８】
請求項１５または１６に記載の流体吐出装置であって、
前記通路部は、前記交差方向と異なる方向に前記回転軸を貫通して形成された貫通孔である
流体吐出装置。
【請求項１９】
請求項１３または１８のいずれか一項に記載の流体吐出装置であって、
前記流体はペースト状の塗布液である
流体吐出装置。
【請求項２０】
基板を保持する基板保持部と、
パターンを形成するための材料を含む流体を吐出する複数の吐出口を有するノズルと、
前記流体を前記ノズルに供給する流体供給部と、
前記複数の吐出口のうち少なくとも１つを制御対象吐出口として前記流体供給部から該制御対象吐出口に至る流路上に設けられる回転負荷部と、
前記基板保持部に保持された前記基板に対して相対的に前記ノズルを走査移動させる走査移動部と、
前記回転負荷部を制御して前記制御対象吐出口からの流体の吐出を制御する吐出制御部とを備え、
前記回転負荷部は、
断面が長円形状であるとともに流体の流れ方向に螺旋状に形成された雌ネジを有する雌ネジ型ステータと、
断面が円形形状であるとともに前記雌ネジ型ステータの前記雌ネジと接しながら偏心回転自在な雄ネジを有する雄ネジ型ロータとを備え、
前記雌ネジ型ステータの前記流れ方向の長さは前記雌ネジ型ステータの雌ネジピッチの１／４周期以上かつ１周期未満であり、
前記雌ネジ型ステータに対する前記雄ネジ型ロータの相対回転角に応じて前記雌ネジと前記雄ネジとの間に形成されるオリフィスが変化して前記流れ方向の流体の流量を調整するバルブであり、
前記吐出制御部は、
駆動軸を有する回転駆動部と、
請求項７に記載の変位および角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部材の前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部材の前記第２角度調整部の一方端部が前記雄ネジ型ロータに連結される変位および角度調整部材とを備える
パターン形成装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載のパターン形成装置であって、
前記ノズルと前記バルブとが近接して配置される
パターン形成装置。
【請求項２２】
基板を保持する基板保持部と、
パターンを形成するための材料を含む流体を加圧して供給する流体供給部と、
前記流体供給部から圧送されてくる流体を吐出口から吐出する複数のノズルと、
前記基板保持部に保持された前記基板に対して相対的に前記複数のノズルを走査移動させる走査移動部と、
前記複数のノズルのうち少なくとも１つを制御対象ノズルとし、従動軸を回転させて前記制御対象ノズルを流れる前記流体の流量を調整する回転負荷部と、
前記従動軸を回転させて前記吐出口からの前記流体の吐出を制御する吐出制御部とを備え、
前記制御対象ノズルは前記流体流路に連通する開口を有し、
前記従動軸は、前記流体流路と交差する交差方向に延設された軸形状を有するとともに前記交差方向と異なる方向に流体の流通を可能とする通路部を有し、前記開口を介して前記流体流路に挿入されて前記流体流路を上流側流路と下流側流路に分断しながら前記制御対象ノズルに対して回転自在に取り付けられ、
前記吐出制御部は、
駆動軸を有する回転駆動部と、
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部の一方端部が前記従動軸に連結される角度調整部材とを備える
パターン形成装置。
【請求項２３】
基板を保持する基板保持部と、
パターンを形成するための材料を含む流体を加圧して供給する流体供給部と、
前記流体供給部から圧送されてくる流体を吐出口から吐出する複数のノズルと、
前記基板保持部に保持された前記基板に対して相対的に前記複数のノズルを走査移動させる走査移動部と、
前記複数のノズルのうち少なくとも１つを制御対象ノズルとし、従動軸を回転させて前記制御対象ノズルを流れる前記流体の流量を調整する回転負荷部と、
前記従動軸を回転させて前記吐出口からの前記流体の吐出を制御する吐出制御部とを備え、
前記制御対象ノズルは前記流体流路に連通する開口を有し、
前記従動軸は、前記流体流路と交差する交差方向に延設された軸形状を有するとともに前記交差方向と異なる方向に流体の流通を可能とする通路部を有し、前記開口を介して前記流体流路に挿入されて前記流体流路を上流側流路と下流側流路に分断しながら前記制御対象ノズルに対して回転自在に取り付けられ、
前記吐出制御部は、
駆動軸を有する回転駆動部と、
請求項７に記載の変位および角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部材の前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部材の前記第２角度調整部の一方端部が前記従動軸に連結される変位および角度調整部材とを備える
パターン形成装置。
【請求項２４】
請求項２２または２３に記載のパターン形成装置であって、
前記通路部は、前記回転軸の側面を切り欠いて形成されたノッチ部である
パターン形成装置。
【請求項２５】
請求項２２または２３に記載のパターン形成装置であって、
前記通路部は、前記交差方向と異なる方向に前記回転軸を貫通して形成された貫通孔である
パターン形成装置。
【請求項２６】
請求項２０ないし２５のいずれか一項に記載のパターン形成装置であって、
前記流体はペースト状の塗布液である
パターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、第１軸および第２軸の角度関係を調整自在に第１軸および第２軸を相互に連結しながら第１軸の回転を第２軸に伝達する角度調整部材、駆動軸に対して従動軸を変位自在に駆動軸および従動軸を相互に連結しながら駆動軸の回転を従動軸に伝達する変位および角度調整部材、ならびに上記角度調整部材や変位および角度調整部材を用いた回転駆動機構、流体吐出装置およびパターン形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ペースト状の塗布液で基板上に微細パターンを形成するパターン形成装置では、塗布液を吐出する流体吐出装置が装備されている。この流体吐出装置では、タンクに貯留されている塗布液がノズルに圧送される。ノズルにはバルブが設けられている。すなわち、モータの回転軸の回転を受けて軸がバルブ内で回転してノズルの吐出口を開閉し、当該バルブの開閉によってノズルからの塗布液の吐出が制御される。ここで、モータの回転軸に対し、バルブの軸が偏角している場合がある。ところが、流体吐出装置の組立後においてはノズル内部を目視することは基本的に不可能であり、微調整も不可能である。そのため、モータの回転軸とバルブの軸との角度関係を自動的に調整する部材が必要となる。そこで、角度調整部材として、例えばユニバーサルジョイントを用いることが考えられる。
【０００３】
しかしながら、パターン形成装置では、微細パターンを形成するためにノズルの小型化が図られており、バルブの軸も小径化する必要がある。したがって、従来より提供されているユニバーサルジョイントをそのまま角度調整部材として適用することは困難であった。そこで、本願発明者は例えば特許文献１に記載されたように軸部材の側面に複数のスリットを設けた構造を有する角度調整部材を用いることを検討した。つまり、当該角度調整部材では、軸部材の側面から軸部材の軸線の第１直角方向に第１スリットが形成されるとともに、第１スリットの反対方向から第２スリットが形成される。これら２種類のスリットが同一間隔だけ離間しながら交互に繰り返して形成されている。このようにスリットを軸部材の軸線に沿って直列に形成したことにより、モータの回転軸に対してバルブの軸が偏角したとしても、スリットの幅の変化で偏角を吸収しながらモータの回転軸の回転がバルブの軸に伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０１０１８７９号（ＦＩＧ．１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術を用いて製造される角度調整部材では、比較的大きな偏角を吸収するためにはノッチ個数を増加させる必要があり、軸径に変化はないものの、軸方向において角度調整部材が大型化することは避けられない。また、このように大型化した角度調整部材を流体吐出装置に用いると、ノズルが長くなってしまい、ノズル容積が比較的大きくなる。そのためにノズル内部に残存している流体の内部に含まれる気泡量も必然的に多くなり、塗布性能の低下を招くことがある。
【０００６】
また、特許文献１に記載の技術を用いて製造される角度調整部材では、偏角を吸収することは可能であるが、モータの回転軸に対するバルブの軸の変位を吸収することはできない。
【０００７】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、２つの軸の間に存在する偏角を吸収しながら一方軸の回転を他方軸に伝達する角度調整部材の小型化、上記角度調整部材を用いて駆動軸に対する従動軸の変位を吸収しながら駆動軸の回転を従動軸に伝達する変位および角度調整部材の提供、ならびに上記した角度調整部材や変位および角度調整部材を用いる回転駆動機構、流体吐出装置およびパターン形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明にかかる角度調整部材は、第１軸および第２軸の角度関係を調整自在に前記第１軸および前記第２軸を相互に連結しながら前記第１軸の回転を前記第２軸に伝達する角度調整部材であって、一方端部が前記第１軸に連結される第１角度調整部と、一方端部が前記第２軸に連結される第２角度調整部とを備え、前記第１角度調整部の他方端部と前記第２角度調整部の他方端部とが相互に連結され、前記第１角度調整部は、一方端部から他方端部に向かう第１長手方向に沿って複数の第１凹部が第１主面に設けられるとともに前記第１主面の反対側の第２主面に複数の第２凹部が前記第１長手方向に沿って設けられて形成される複数の第１くびれ部を有し、前記第２角度調整部は、一方端部から他方端部に向かう第２長手方向に沿って複数の第３凹部が前記第１主面および前記第２主面と交差関係を有する第３主面に設けられるとともに前記第３主面の反対側の第４主面に複数の第４凹部が前記第２長手方向に沿って設けられて形成される複数の第２くびれ部を有している。
【０００９】
この発明にかかる変位および角度調整部材は、駆動軸に対して従動軸を変位自在に前記駆動軸および前記従動軸を相互に連結しながら前記駆動軸の回転を前記従動軸に伝達する変位および角度調整部材であって、上記角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結される第１角度調整部材と、上記角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部の一方端部が前記従動軸に連結される第２角度調整部材と、前記第１角度調整部材の前記第２角度調整部の一方端部と前記第２角度調整部材の前記第２角度調整部の一方端部とを連結する連結部材とを備えている。
【００１０】
この発明にかかる回転駆動機構の第１態様は、駆動軸を有する回転駆動部と、従動軸を有する回転負荷部と、上記角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部の一方端部が前記従動軸に連結される角度調整部材とを備えている。
【００１１】
この発明にかかる回転駆動機構の第２態様は、駆動軸を有する回転駆動部と、従動軸を有する回転負荷部と、上記変位および角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部材の前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部材の前記第２角度調整部の一方端部が前記従動軸に連結される変位および角度調整部材とを備えている。
【００１２】
この発明にかかる流体吐出装置の第１態様は、流体を供給する流体供給部と、前記流体供給部から供給される流体を吐出口から吐出するノズルと、前記流体供給部から前記ノズルの吐出口までの流体の流路上に設けられる回転負荷部と、前記回転負荷部を制御して前記吐出口からの流体の吐出を制御する吐出制御部とを備え、前記回転負荷部は、断面が長円形状であるとともに流体の流れ方向に螺旋状に形成された雌ネジを有する雌ネジ型ステータと、断面が円形形状であるとともに前記雌ネジ型ステータの前記雌ネジと接しながら偏心回転自在な雄ネジを有する雄ネジ型ロータとを備え、前記雌ネジ型ステータの前記流れ方向の長さは前記雌ネジ型ステータの雌ネジピッチの１／４周期以上かつ１周期未満であり、前記雌ネジ型ステータに対する前記雄ネジ型ロータの相対回転角に応じて前記雌ネジと前記雄ネジとの間に形成されるオリフィスが変化して前記流れ方向の流体の流量を調整するバルブであり、前記吐出制御部は、駆動軸を有する回転駆動部と、請求項７に記載の変位および角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部材の前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部材の前記第２角度調整部の一方端部が前記雄ネジ型ロータに連結される変位および角度調整部材とを備えている。
【００１３】
この発明にかかる流体吐出装置の第２態様は、圧送されてくる流体を流体流路に沿って吐出口に案内して前記吐出口から吐出するノズルと、回転負荷部有し、前記従動軸を回転させて前記流体流路を流れる前記流体の流量を調整する回転負荷部と、前記従動軸を回転させて前記吐出口からの前記流体の吐出を制御する吐出制御部とを備え、前記ノズルは前記流体流路に連通する開口を有し、前記従動軸は、前記流体流路と交差する交差方向に延設された軸形状を有するとともに前記交差方向と異なる方向に流体の流通を可能とする通路部を有し、前記開口を介して前記流体流路に挿入されて前記流体流路を上流側流路と下流側流路に分断しながら前記ノズルに対して回転自在に取り付けられ、前記吐出制御部は、駆動軸を有する回転駆動部と、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部の一方端部が前記従動軸に連結される角度調整部材とを備えている。
【００１４】
この発明にかかる流体吐出装置の第３態様は、圧送されてくる流体を流体流路に沿って吐出口に案内して前記吐出口から吐出するノズルと、従動軸を回転させて前記流体流路を流れる前記流体の流量を調整する回転負荷部と、前記従動軸を回転させて前記吐出口からの前記流体の吐出を制御する吐出制御部とを備え、前記ノズルは前記流体流路に連通する開口を有し、前記従動軸は、前記流体流路と交差する交差方向に延設された軸形状を有するとともに前記交差方向と異なる方向に流体の流通を可能とする通路部を有し、前記開口を介して前記流体流路に挿入されて前記流体流路を上流側流路と下流側流路に分断しながら前記ノズルに対して回転自在に取り付けられ、前記吐出制御部は、駆動軸を有する回転駆動部と、請求項７に記載の変位および角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部材の前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部材の前記第２角度調整部の一方端部が前記従動軸に連結される変位および角度調整部材とを備えている。
【００１５】
この発明にかかるパターン形成装置の第１態様は、基板を保持する基板保持部と、パターンを形成するための材料を含む流体を吐出する複数の吐出口を有するノズルと、前記流体を前記ノズルに供給する流体供給部と、前記複数の吐出口のうち少なくとも１つを制御対象吐出口として前記流体供給部から該制御対象吐出口に至る流路上に設けられる回転負荷部と、前記基板保持部に保持された前記基板に対して相対的に前記ノズルを走査移動させる走査移動部と、前記回転負荷部を制御して前記制御対象吐出口からの流体の吐出を制御する吐出制御部とを備え、前記回転負荷部は、断面が長円形状であるとともに流体の流れ方向に螺旋状に形成された雌ネジを有する雌ネジ型ステータと、断面が円形形状であるとともに前記雌ネジ型ステータの前記雌ネジと接しながら偏心回転自在な雄ネジを有する雄ネジ型ロータとを備え、前記雌ネジ型ステータの前記流れ方向の長さは前記雌ネジ型ステータの雌ネジピッチの１／４周期以上かつ１周期未満であり、前記雌ネジ型ステータに対する前記雄ネジ型ロータの相対回転角に応じて前記雌ネジと前記雄ネジとの間に形成されるオリフィスが変化して前記流れ方向の流体の流量を調整するバルブであり、前記吐出制御部は、駆動軸を有する回転駆動部と、請求項７に記載の変位および角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部材の前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部材の前記第２角度調整部の一方端部が前記雄ネジ型ロータに連結される変位および角度調整部材とを備えている。
【００１６】
この発明にかかるパターン形成装置の第２態様は、基板を保持する基板保持部と、パターンを形成するための材料を含む流体を加圧して供給する流体供給部と、前記流体供給部から圧送されてくる流体を吐出口から吐出する複数のノズルと、前記基板保持部に保持された前記基板に対して相対的に前記複数のノズルを走査移動させる走査移動部と、前記複数のノズルのうち少なくとも１つを制御対象ノズルとし、従動軸を回転させて前記制御対象ノズルを流れる前記流体の流量を調整する回転負荷部と、前記従動軸を回転させて前記吐出口からの前記流体の吐出を制御する吐出制御部とを備え、前記制御対象ノズルは前記流体流路に連通する開口を有し、前記従動軸は、前記流体流路と交差する交差方向に延設された軸形状を有するとともに前記交差方向と異なる方向に流体の流通を可能とする通路部を有し、前記開口を介して前記流体流路に挿入されて前記流体流路を上流側流路と下流側流路に分断しながら前記制御対象ノズルに対して回転自在に取り付けられ、前記吐出制御部は、駆動軸を有する回転駆動部と、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部の一方端部が前記従動軸に連結される角度調整部材とを備えている。
【００１７】
この発明にかかるパターン形成装置の第３態様は、基板を保持する基板保持部と、パターンを形成するための材料を含む流体を加圧して供給する流体供給部と、前記流体供給部から圧送されてくる流体を吐出口から吐出する複数のノズルと、前記基板保持部に保持された前記基板に対して相対的に前記複数のノズルを走査移動させる走査移動部と、前記複数のノズルのうち少なくとも１つを制御対象ノズルとし、従動軸を回転させて前記制御対象ノズルを流れる前記流体の流量を調整する回転負荷部と、前記従動軸を回転させて前記吐出口からの前記流体の吐出を制御する吐出制御部とを備え、前記制御対象ノズルは前記流体流路に連通する開口を有し、前記従動軸は、前記流体流路と交差する交差方向に延設された軸形状を有するとともに前記交差方向と異なる方向に流体の流通を可能とする通路部を有し、前記開口を介して前記流体流路に挿入されて前記流体流路を上流側流路と下流側流路に分断しながら前記制御対象ノズルに対して回転自在に取り付けられ、前記吐出制御部は、駆動軸を有する回転駆動部と、請求項７に記載の変位および角度調整部材と同一構成を有し、前記第１角度調整部材の前記第１角度調整部の一方端部が前記駆動軸に連結されるとともに、前記第２角度調整部材の前記第２角度調整部の一方端部が前記従動軸に連結される変位および角度調整部材とを備えている。
【００１８】
このように構成された発明では、複数の第１くびれ部を有する第１角度調整部と、第１くびれ部と交差関係にある複数の第２くびれ部を有する第２角度調整部とを連結して形成されて角度調整部材が形成されている。したがって、第１軸に対して第２軸が偏角すると、その偏角に応じて上記第１くびれ部および第２くびれ部の少なくとも一方が主体的に屈曲して偏角を吸収しながら第１軸の回転を第２軸に伝達する。また、このような特性を有する角度調整部材が複数個、直列に連結されて変位および角度調整部材が構成されている。このため、駆動軸に対する従動軸の変位が吸収され、その変位状態のまま駆動軸の回転が従動軸に伝達される。
【００１９】
さらに、回転駆動機構、流体吐出装置およびパターン形成装置では、上記特性を有する角度調整部材あるいは変位および角度調整部材が軸接手として機能し、駆動軸の回転を従動軸に伝達する。このため、偏角や変位が発生したとしても、回転駆動部の駆動軸の回転を確実に回転負荷部の従動軸に伝達して回転負荷部を所望通りに動作させることが可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明にかかる角度調整部材の一実施形態を装備した回転駆動機構を示す図である。
【図２】本発明にかかる変位および角度調整部材の一実施形態を装備した回転駆動機構を示す図である。
【図３】本発明にかかる変位および角度調整部材を用いた流体吐出装置の一実施形態の外観を示す図である。
【図４】図３に示す流体吐出装置の断面図である。
【図５】図３に示す流体吐出装置で用いるバルブの構成を示す斜視図である。
【図６】吐出方向に対して直交する断面におけるステータおよびロータの形状を示す図である。
【図７】吐出制御部に装備される変位および角度調整部材を示す拡大斜視図である。
【図８】変位および角度調整部材の動作を模式的に示す図である。
【図９】本発明にかかる角度調整部材を用いた流体吐出装置の一実施形態の外観を示す図である。
【図１０】図９に示す流体吐出装置の断面図である。
【図１１】図９に示す流体吐出装置の断面図である。
【図１２】本発明にかかる角度調整部材を用いた流体吐出装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図１３】図１２に示す流体吐出装置における吐出制御動作を模式的に示す図である。
【図１４】本発明にかかるパターン形成装置の一実施形態を示す図である。
【図１５】図１４のパターン形成装置を用いて形成される太陽電池セルの例を示す図である。
【図１６】図１４の装置によるフィンガー電極形成の様子を模式的に示す図である。
【図１７】本実施形態によるパターン形成処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
Ａ．角度調整部材を装備する回転駆動機構
図１は本発明にかかる角度調整部材の一実施形態を装備した回転駆動機構を示す図であり、同図（ａ）は回転駆動機構の全体構成を示す側面図であり、同図（ｂ）は角度調整部材の構成を示す斜視図である。この回転駆動機構１Ａは、図１（ａ）に示すように、電動モータや圧空式モータなどの回転駆動部２の駆動軸２１を回転させるとともに当該駆動軸２１の回転によって回転負荷部３の従動軸３１を回転させて所定の動作（例えばバルブの開閉動作や流量調整動作など）を行う。既述のとおり駆動軸２１に対して従動軸３１が偏角することがあり、当該偏角を吸収しながら駆動軸２１の回転を従動軸に伝達させるために、本実施形態では次のように構成された角度調整部材４が軸継手手段として用いられている。
【００２２】
角度調整部材４は、例えば図１（ｂ）に示すように、軸方向ＤＡに延びる軸形状を有しており、回転駆動部２側（同図の左手側）に角度調整部４１が設けられるとともに、回転負荷部３側（同図の右手側）に角度調整部４２が設けられている。そして、角度調整部４１の（−ＤＡ）側の端部が駆動軸２１に連結され、角度調整部４２の（＋ＤＡ）側の端部が従動軸３１に連結され、さらに角度調整部４１の（＋ＤＡ）側の端部と角度調整部４２の（−ＤＡ）側の端部が相互に直結されている。
【００２３】
角度調整部４１では、軸方向ＤＡと直交する第１直交方向ＤＢから円柱形状の角度調整部材４の側面を軸方向ＤＡに一定のピッチＰＴで連続的に削り取ることで、複数のノッチ部（第１凹部）ＮＴ１を軸方向ＤＡに連設した波板形状の主面４１ａが形成されている。また、主面４１ａの反対側においても、第１直交方向ＤＢから角度調整部材４の側面を一定のピッチＰＴで連続的に削り取ることで、複数のノッチ部（第２凹部）ＮＴ２を軸方向ＤＡに配設した波板形状の主面４１ｂが形成されている。こうして角度調整部材４の中央部分に厚さ１００［μｍ］程度の波板形状部位を形成しており、当該部位に屈曲性を与えている。なお、主面４１ａに設けたノッチ部ＮＴ１の個数および形状は主面４１ｂに設けたノッチ部ＮＴ２と同一であり、複数対をなすようにノッチ部ＮＴ１とノッチ部ＮＴ２が配置され、これによって上記波板形状部位に複数のくびれ部４１ｃが構成され、板バネ効果を発揮する。なお、ノッチ部ＮＴ１、ＮＴ２の形状は任意であるが、本実施形態ではノッチ部ＮＴ１、ＮＴ２の先端断面を図１（ａ）に示すように円弧状形状に仕上げている。この点は、次に説明する角度調整部４２のノッチ部でも同様である。
【００２４】
角度調整部４２は、軸方向ＤＡから見て角度調整部４１と直交している点を除き、角度調整部４１と同様の構成を有している。すなわち、角度調整部４２は、軸心を中心に角度調整部４１を９０゜回転させたものと同一の構造を有している。より詳しくは、角度調整部４２では、軸方向ＤＡおよび第１直交方向ＤＢと直交する第２直交方向ＤＣから角度調整部材４の側面を軸方向ＤＡに一定のピッチＰＴで連続的に削り取ることで、複数のノッチ部（第３凹部）ＮＴ３を軸方向ＤＡに配設した波板形状の主面４２ａが形成されている。また、主面４２ａの反対側においても、第２直交方向ＤＣから角度調整部材４の側面を一定のピッチＰＴで連続的に削り取ることで、複数のノッチ部（第４凹部）を軸方向ＤＡに配設された波板形状の主面４２ｂが形成されている。したがって、角度調整部材４では、軸方向ＤＡから見て主面４２ａ、４２ｂは主面４１ａ、４１ｂに対して直交関係にある。なお、本実施形態では、主面４２ａに設けたノッチ部ＮＴ３の個数および形状は主面４１４に設けたノッチ部と同一であり、複数対をなすようにノッチ部（第３凹部）ＮＴ３とノッチ部（第４凹部）が配置され、これによって複数のくびれ部４２ｃが構成されている。
【００２５】
以上のように、本実施形態では、直交関係を有する角度調整部４１、４２が軸方向ＤＡに直列に形成されており、軸方向ＤＡと直交する任意の方向に屈曲して駆動軸２１と従動軸３１との角度関係を調整自在となっている。このため、駆動軸２１に対して従動軸３１が偏角している場合であっても、それに応じた曲げ応力が角度調整部材４に作用し、くびれ部４１ｃ、４２ｃの両方あるいは一方の幅が変化して上記偏角を吸収する。例えば図１（ａ）に示すように、ＤＡ−ＤＢ平面内で偏角αが存在するとき、角度調整部４１が主体的に屈曲してくびれ部４１ｃの幅が変化する。具体的には、各ノッチ部ＮＴ１の幅が狭くなる一方、各ノッチ部ＮＴ２の幅が広がり、偏角αを吸収する。
【００２６】
また、角度調整部４１、４２のいずれにおいても複数のくびれ部を設けて偏角を吸収しているために、次の作用効果が得られる。各角度調整部４１、４２において偏角を吸収するためには、例えば波板形状部分を平板形状に仕上げるように構成する、換言すると単一のくびれ部で構成して板ばねとして機能させてもよいが、この場合、中央部に曲げ応力が集中しやすく、強度低下を招いてしまう。これに対し、本実施形態では、複数のくびれ部を設けているため、曲げ応力が複数のくびれ部に分散され、その結果、角度調整部材４は優れた耐力を有する。
【００２７】
しかも、軸方向ＤＡにおいてノッチ部を連続させてくびれ部を形成しているため、特許文献１に記載の構造、つまりスリット幅程度の間隔で複数のスリットを軸方向ＤＡに配設した構造に比べ、角度調整部材４の軸方向ＤＡの長さを大幅に短縮することができる。その結果、回転駆動機構１Ａをコンパクトに構成することができる。
【００２８】
上記のように、本実施形態では、駆動軸２１が本発明の「第１軸」の一例に相当し、従動軸３１が本発明の「第２軸」の一例に相当している。そして、角度調整部４１が本発明の「第１角度調整部」の一例に相当し、角度調整部４１の（−ＤＡ）側端部が本発明の「第１角度調整部の一方端部」の一例に相当するとともに、（＋ＤＡ）側端部が本発明の「第１角度調整部の他方端部」の一例に相当している。角度調整部４１の主面４１ａ、４１ｂがそれぞれ本発明の「第１主面」および「第２主面」の一例に相当している。また、角度調整部４２が本発明の「第２角度調整部」の一例に相当し、角度調整部４２の（＋ＤＡ）側端部が本発明の「第２角度調整部の一方端部」の一例に相当するとともに、（−ＤＡ）側端部が本発明の「第２角度調整部の他方端部」の一例に相当している。角度調整部４２の主面４２ａ、４２ｂがそれぞれ本発明の「第３主面」および「第４主面」の一例に相当している。さらに、軸方向ＤＡが本発明の「第１長手方向」および「第２長手方向」の一例に相当している。さらに、くびれ部４１ｃ、４２ｃがそれぞれ本発明の「第１くびれ部」および「第２くびれ部」の一例に相当している。
【００２９】
なお、上記実施形態では、角度調整部材４は、軸心を中心に互いに９０゜回転した状態、つまり角度調整部４１の主面４１ａ、４１ｂと、角度調整部４２の主面４２ａ、４２ｂとが互いに直交関係に配置された２つの角度調整部４１、４２で構成されているが、角度調整部４１、４２の相対回転角度は上記した９０゜に限定されるものではなく、９０゜から若干ずれたものを用いてもよい。また、角度調整部の個数も「２」に限定されるものではなく、例えば角度調整部を３個、軸心を中心に互いに約６０゜回転した状態に配置しながら、軸方向ＤＡに直列配設したものを用いてもよい。
【００３０】
また、上記実施形態では、円柱形状の金属棒を切削加工して角度調整部材４を製造しているが、金属棒の形状がこれに限定されるものではなく、例えば角柱形状のものを用いてもよい。また、角度調整部材４の材質や製造方法は上記実施形態に限定されるものでない。
【００３１】
Ｂ．変位および角度調整部材を装備する回転駆動機構
図２は本発明にかかる変位および角度調整部材の一実施形態を装備した回転駆動機構を示す図である。この回転駆動機構１Ｂは、回転駆動機構１Ａと同様に、電動モータや圧空式モータなどの回転駆動部２の駆動軸２１の回転を回転負荷部３の従動軸３１に伝達して所定の動作を行うものである。回転駆動機構１Ｂでは、駆動軸２１および従動軸３１を連結する軸継手手段として次のように構成された変位および角度調整部材５を用いている。以下、図２を参照しつつ変位および角度調整部材５の構成について説明する。
【００３２】
この変位および角度調整部材５は、図１（ｂ）に示す角度調整部材４と同一構成を有する２つの角度調整部材４Ａ、４Ｂと、連結部材５１とを備えている。より詳しくは、図２に示すように、角度調整部材４Ａは軸方向ＤＡに延びる軸形状を有しており、回転駆動部２側（同図の左手側）に角度調整部４１が設けられるとともに、回転負荷部３側（同図の右手側）に角度調整部４２が設けられている。一方、角度調整部材４Ｂは連結部材５１に対して角度調整部材４Ａと対称な構成を有している。つまり、角度調整部材４Ｂも軸方向ＤＡに延びる軸形状を有しており、回転駆動部２側（同図の左手側）に角度調整部４２が設けられるとともに、回転負荷部３側（同図の右手側）に角度調整部４１が設けられている。そして、角度調整部材４Ａ、４Ｂの端部は同図に示すように連結されている。つまり、
角度調整部材４Ａの角度調整部４１の（−ＤＡ）側端部が駆動軸２１に連結され、
角度調整部材４Ａの角度調整部４２の（＋ＤＡ）側端部が連結部材５１の（−ＤＡ）側端部に連結され、
角度調整部材４Ｂの角度調整部４２の（−ＤＡ）側端部が連結部材５１の（＋ＤＡ）側端部に連結され、
角度調整部材４Ｂの角度調整部４１の（＋ＤＡ）側端部が従動軸３１に連結されている。
【００３３】
以上のように、本実施形態にかかる変位および角度調整部材５によれば、角度調整部材４Ａによる角度調整機能と、角度調整部材４Ｂによる角度調整機能との組み合わせによって、駆動軸２１に対する従動軸３１の偏角だけでなく、駆動軸２１に対する従動軸３１の変位についても吸収することが可能となっている。例えば図２に示すように、駆動軸２１の軸線ＡＸ２に対して従動軸３１の軸線ＡＸ３が方向ＤＣに変位量βだけ変位している場合には、各角度調整部４１のくびれ部４１ｃの幅が変化する。具体的には、角度調整部材４Ａの角度調整部４１では各ノッチ部ＮＴ１の幅が広くなる一方、各ノッチ部ＮＴ２の幅が狭くなる。また、角度調整部材４Ｂの角度調整部４１では各ノッチ部ＮＴ１の幅が狭くなる一方、各ノッチ部ＮＴ２の幅が広くなる。これによって、上記変位を吸収しながら駆動軸２１の回転を従動軸３１に伝達することが可能となっている。また、後で説明するように変位および角度調整部材５を流体吐出装置の主要構成部品として使用する場合には、変位および偏角を吸収しながら駆動軸２１の回転を従動軸３１に伝達して流体吐出を制御する。なお、この点については後で詳述する。
【００３４】
また、各角度調整部材４Ａ、４Ｂは図１に示す角度調整部材４と同一構成を有しているため、変位および角度調整部材５は角度調整部材４と同様の作用効果、つまり軸方向ＤＡに短く、しかも優れた耐力を備えている。
【００３５】
上記のように、本実施形態では、角度調整部材４Ａ、４Ｂがそれぞれ本発明の「第１角度調整部材」および「第２角度調整部材」の一例に相当している。また、本実施形態では、角度調整部材４Ａ、４Ｂを連結部材５１で連結して変位および角度調整部材５を形成しているが、角度調整部材４Ａ、連結部材５１および角度調整部材４Ｂを一体的に形成してもよい。
【００３６】
Ｃ．変位および角度調整部材を用いた流体吐出装置
Ｃ−１．概要構成
図３は本発明にかかる変位および角度調整部材を用いた流体吐出装置の一実施形態の外観を示す図である。また、図４は図３に示す流体吐出装置の断面図である。この流体吐出装置１００Ａは前部ブロック部２１０と後部ブロック部２２０とを一体化したノズルブロック２００を有している。この前部ブロック部２１０はノズルとして機能するものであり、その内部に図示を省略する流体供給部から圧送されてくる流体を貯留する貯留空間２１１が形成されるとともに、前端部に４つの吐出口２１２が一列で設けられている。各吐出口２１２は前部ブロック部２１０の外面に露出している。さらに、吐出口２１２毎に吐出口２１２の直前位置にバルブ３００が設けられている。また、吐出口２１２毎に流体の吐出を制御する吐出制御部４００が設けられている。それら４つの吐出制御部４００はそれぞれ独立して作動し、バルブ３００を開閉させることで貯留空間２１１内の流体の各吐出口２１２からの吐出を制御する。なお、本実施形態では、吐出口２１２の配列方向を「配列方向Ｐ」と称し、各吐出口２１２からの流体の吐出方向を「吐出方向Ｑ」と称し、これら配列方向Ｐおよび吐出方向Ｑと直角に交差する交差方向を「交差方向Ｒ」と称する。また、本実施形態では、吐出口２１２の狭ピッチ化（具体的には、２［ｍｍ］ピッチ）を図るべく、一軸偏心ネジポンプ（モーノポンプ）を応用した小型化で高精度なバルブ３００を用いている。以下、バルブ３００の基本原理、バルブ３００の構成および動作について説明した後、吐出制御部４００の構成および動作について説明する。
【００３７】
Ｃ−２．バルブの基本原理
本願発明者は、従来より一軸偏心ネジポンプ（モーノポンプ）について種々の研究や改良などを検討しているが、その研究中に一軸偏心ネジポンプが一定の条件を満たすことでバルブとして機能するという知見を得た。一軸偏心ネジポンプは、例えば米国特許第５１２０２０４号明細書に記載されているように、流体の送出方向に延設された雄ネジ型ロータを、同一方向に延設される雌ネジ型ステータに嵌挿し、当該雌ネジ型ステータに対して相対的に偏心回転させることで流体を送り出すものであり、従来より広く使用されている。雌ネジ型ステータはフッ素ゴムなどの弾性部材で構成されており、送出方向に直交する、いずれの断面においても長円形状となっている雌ネジを有している。一方、雄ネジ型ロータはステンレスなどの金属材料で構成されており、送出方向に直交する各断面は円形形状を有している。そして、雌ネジ型ステータに対して雄ネジ型ロータが所定の偏心量で回転することでポンプとして機能する。
【００３８】
ここで、ポンプとして機能させるためには、ポンプの軸方向（送出方向）の長さ（以下「本体長さ」という）をステータの雌ネジピッチの１周期以上とする必要ある。というのも、この条件を満足しなければ、ステータとロータとでキャビティと称される密閉空間を形成することができないからである。一方、本体長さがステータの雌ネジピッチの１周期よりも短くしていくと、ステータに対するロータの相対回転角θ（０゜≦θ≦３６０゜、あるいは−１８０゜≦θ≦１８０゜）に応じて雌ネジと雄ネジとの間に形成されるオリフィスが変化する。
【００３９】
より詳しくは、本体長さＶＬが、ステータの雌ネジピッチの１周期未満で、かつ１／２周期以上となっているときには、特定の相対回転角θ１で全開状態となる。また、別の相対回転角θ２で全閉状態となる。したがって、相対回転角を角度θ１と角度θ２とに切り替えることで流体の流通と遮断とを制御可能となる。つまり、開閉バルブとして機能する。なお、本体長さＶＬが雌ネジピッチの１／２周期より長い場合には、全閉状態となる回転角の範囲は広がるとともに全開状態でのオリフィスは、本体長さＶＬが雌ネジピッチの１／２周期であるときの全開状態でのオリフィスよりも小さくなる。
【００４０】
さらに相対回転角が角度θ１から角度θ２に移行する間、逆に角度θ２から角度θ１に移行する間では、雌ネジと雄ネジとの間に形成されるオリフィスは相対回転角に応じて徐々に変化する。したがって、この現象を利用することで流量調整が可能となる。これらの点については、本体長さＶＬがステータの雌ネジピッチの１／２周期となっているバルブの動作を後で図６を参照しつつ詳述する。
【００４１】
また、本体長さＶＬがステータの雌ネジピッチの１／２周期未満となると、全閉状態が得られず、開閉バルブとしては機能しない。しかしながら、相対回転角に応じてオリフィスが変化するため、流量調整は可能となっている。ただし、本体長さＶＬがステータの雌ネジピッチの１／４周期よりも短くなると、相対回転角に応じたオリフィスの変化量は非常に小さくなり、事実上、流量調整は難しくなる。
【００４２】
上記バルブ３００は上記知見に基づくものであり、当該バルブ３００は次のように構成されて流量調整を行うことが可能となっている。以下、図５および図６を参照しつつバルブ３００の構成および動作について説明する。
【００４３】
Ｃ−３．バルブの構成および動作
図５は図３に示す流体吐出装置で用いるバルブの構成を示す斜視図である。流体吐出装置１００Ａに装備される４つのバルブ３００はいずれも同一構成を有している。バルブ３００は、流体の吐出方向（＋Ｑ）に対して直交する断面が長円形状を有するとともに吐出方向（＋Ｑ）に螺旋状に形成された雌ネジを有する雌ネジ型ステータ３１０と、吐出方向（＋Ｑ）に対して直交する断面が円形形状であるとともに雌ネジ型ステータ３１０の雌ネジ３１１と接しながら偏心回転自在な雄ネジ３２１を有する雄ネジ型ロータ３２０とを備えている。この実施形態では、ステータ３１０の軸方向（吐出方向Ｑ）の長さ、つまり本体長さＶＬがステータ３１０の雌ネジピッチの１／２周期となっている。なお、以下においては、雌ネジ型ステータ３１０および雄ネジ型ロータ３２０をそれぞれ単に「ステータ３１０」および「ロータ３２０」と称する。
【００４４】
このロータ３２０の後端部には、後で詳述する吐出制御部４００が取り付けられている。そして、吐出制御部４００によりロータ３２０が偏心回転して流量制御を行う。
【００４５】
図６は吐出方向に対して直交する断面におけるステータおよびロータの形状を示す図である。この実施形態では、図５（ａ）に示すように、ステータ３１０の軸方向（吐出方向Ｑ）の長さ、つまり本体長さＶＬはステータ３１０の雌ネジピッチの１／２周期となっている。そして、吐出方向（＋Ｑ）に対して直交する７つの断面、つまり図５（ｂ）に示すように、
(1)断面…吐出口２１２側（同図の下側）のバルブ端部での断面、
(2)断面…(1)断面から雌ネジネジピッチの１／１２周期だけ離れた位置での断面、
(3)断面…(1)断面から雌ネジネジピッチの２／１２周期だけ離れた位置での断面、
(4)断面…(1)断面から雌ネジネジピッチの３／１２周期だけ離れた位置での断面、
(5)断面…(1)断面から雌ネジネジピッチの４／１２周期だけ離れた位置での断面、
(6)断面…(1)断面から雌ネジネジピッチの５／１２周期だけ離れた位置での断面、
(7)断面…(1)断面から雌ネジネジピッチの６／１２周期だけ離れた位置、つまり吐出制御部４００側（同図の上側）のバルブ端部での断面、
でのステータ３１０およびロータ３２０の断面形状を、ロータ３２０を偏心回転の中心軸（吐出口２１２の中心軸）を中心として０゜、９０゜、１８０゜、２７０゜だけ回転させた場合について、図示したものが図６である。なお、同図中のハッチング領域はキャビティが開であることを示している。
【００４６】
まず、ロータ３２０の回転角θが０°の場合、図６の最上行に示すように、上側キャビティＵＣＶおよび下側キャビティＤＣＶに着目すると、上側キャビティＵＣＶは(1)断面で閉であり、下側キャビティＤＣＶは(7)断面で閉であるので、バルブ３００としては閉成状態となっている。また、ロータ３２０の回転角θが９０°の場合、図６の上から２番目の行に示すように、上側キャビティＵＣＶはどの断面でも開であるので、バルブ３００としては開成状態である。同様に、ロータ３２０の回転角θが１８０°と２７０゜の場合についても、それぞれ閉成状態および開成状態であることが解る。つまり、上記のように構成されたバルブ３００は、ロータ３２０の９０°回転ごとに開閉を繰り返すバルブである。ちなみに全閉は、ロータ３２０の回転角θが０°と１８０°の場合である。また、全開は、ロータ３２０の回転角θが９０°と２７０°の場合のみであり、それ以外では一部開となる。したがって、図示を省略する装置全体を制御する制御部により吐出制御部４００の回転駆動部４１０を一定時間だけ作動させてロータ３２０の回転角θを０゜、９０゜、１８０゜、２７０゜に制御することでバルブ３００の開閉を制御することができる。また、全開状態から全閉状態に移行する、あるいは全閉状態から全開状態に移行する、例えば回転角θが０゜から９０に移行するとき、オリフィスが連続的に変化してバルブ３００を流通して吐出口２１２に供給される流体の流量を調整可能となっている。
【００４７】
以上のように、流体吐出装置１００Ａでは、上記した「Ｃ−２．バルブの基本原理」の項で説明したバルブ３００が用いられているため、ステータ３１０に対するロータ３２０の回転角を調整することで、吐出口２１２からの流体の吐出および停止を切り替えることができるとともに、吐出流量も調整可能となっている。また、この実施形態では、ステータ３１０内でロータ３２０を偏心回転させるのみであり、構成部品の変形がなく、高精度な流体吐出を安定して行うことができる。
【００４８】
また、従来のようにモータによって軸が回転して吐出口を開閉する装置と比較して次の作用効果が得られる。すなわち、従来装置では軸力を発生させるために比較的大きなモータが必要であるのに対し、本実施形態ではその必要がないため、ロータ３２０の回転駆動源（次に説明する吐出制御部４００の回転駆動部４１０）の小型化を図ることができる。このことは流体吐出装置１００Ａの小型化に大きく寄与する。
【００４９】
また、本実施形態では、螺旋状の雄ネジ３２１を有するロータ３２０を回転させることで全開状態から全閉状態に移行させる、または全閉状態から全開状態に移行させるため、ロータ３２０の回転方向に応じたポンプ効果が得られる。例えば図５（ｂ）では、バルブ３００のロータ３２０を同図において時計回りに偏心回転させると、吐出方向（＋Ｑ）と逆の方向（−Ｑ）にポンプ効果が作用する。したがって、当該バルブ３００の下方側に吐出口２１２が配置されている流体吐出装置１００Ａでは、ロータ３２０を同図において時計回りに偏心回転させて全閉状態に切り替えると、全閉状態に移行しながらポンプ効果により吐出口２１２側の流体をバルブ３００側に引き戻す。いわゆるサックバック効果が得られる。また、ロータ３２０を同図において反時計回りに偏心回転させて全開状態に切り替えると、全開状態に移行しながらポンプ効果により吐出口２１２側に流体を押し出す。いわゆる圧送効果が得られ、バルブ３００の応答速度を高めることができる。よって、吐出口２１２から流体を吐出させる際には、同図において反時計回りにロータ３２０を偏心回転させることで圧送効果を発生させる一方、流体の吐出を停止する際には逆方向にロータ３２０を偏心回転させることでサックバック効果を発生させて吐出口２１２から流体が垂れるのを防止するのが好適である。
【００５０】
Ｃ−４．吐出制御部の構成および動作
図７は吐出制御部に装備される変位および角度調整部材を示す拡大斜視図である。また、図８は変位および角度調整部材の動作を模式的に示す図であり、構成理解を容易にするために前部ブロック部２１０を除いた状態で図示している。以下、図４、図７および図８を参照しつつ吐出制御部４００の構成および動作を説明する。
【００５１】
４つの吐出制御部４００は基本的に同一である。吐出制御部４００は、回転駆動部４１０、リジッドカップリング４２０、回転軸４３０、変位および角度調整部材４４０および透過式光電センサ（図示省略）を有している。回転駆動部４１０はバルブ３００のロータ３２０の駆動源として機能するものであり、後部ブロック部２２０に設けられた貫通孔２２１の（−Ｑ）側開口から後部ブロック部２２０の内部に配置される。回転駆動部４１０は、図示を省略しているがマイクロ電動モータ（例えば並木精密宝石社製のマイクロモータＳＬＢシリーズ）、減速器、軸体およびエンコーダで構成されている。マイクロ電動モータの回転軸は減速器を介して軸体と接続されている。マイクロ電動モータが作動されると、マイクロ電動モータの回転軸の回転が減速器で例えば１／３０に減速された後、軸体に伝達される。当該軸体は回転駆動部４１０の回転軸に相当するものであり、リジッドカップリング４２０により回転軸４３０の（−Ｑ）側端部に連結されている。なお、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、回転軸４３０の長さを２種類用意し、リジッドカップリング４２０の配設位置を吐出方向Ｑにおいて２段階に設定している。なお、同図中の符号２２２は、リジッドカップリング４２０の着脱作業を行うための作業用貫通孔である。
【００５２】
回転軸４３０の（＋Ｑ）側端部は変位および角度調整部材４４０と連結されている。変位および角度調整部材４４０は基本的に図２に示す変位および角度調整部材５と同一の構成を有している。つまり図７に示すように、変位および角度調整部材４４０は、図１（ｂ）に示す角度調整部材４と同一構成を有する２つの角度調整部材４Ａ、４Ｂと、連結部材４４１とを備えている。角度調整部材４Ａは軸方向（吐出方向Ｑ）に延びる軸形状を有しており、回転軸４３０側（図７の上方側）に角度調整部４１が設けられるとともに、バルブ３００側（同図の下方側）に角度調整部４２が設けられている。一方、角度調整部材４Ｂは連結部材４４１に対して角度調整部材４Ａと対称な構成を有している。つまり、角度調整部材４Ｂも軸方向（吐出方向Ｑ）に延びる軸形状を有しており、回転軸４３０側（図７の上方側）に角度調整部４２が設けられるとともに、バルブ３００側（同図の下方側）に角度調整部４１が設けられている。そして、角度調整部材４Ａ、４Ｂの端部は同図に示すように連結されている。つまり、
角度調整部材４Ａの角度調整部４１の（−Ｑ）側端部が回転軸４３０に連結され、
角度調整部材４Ａの角度調整部４２の（＋Ｑ）側端部が連結部材４４１の（−Ｑ）側端部に連結され、
角度調整部材４Ｂの角度調整部４２の（−Ｑ）側端部が連結部材４４１の（＋Ｑ）側端部に連結され、
角度調整部材４Ｂの角度調整部４１の（＋Ｑ）側端部がバルブ３００のロータ３２０に溶接されている。
【００５３】
また、連結部材４４１にはフッ素ゴム等の材質で作成されたＯリング（オーリング）４４２が取り付けられている。なお、Ｏリング４４２の小型化が困難な場合には、Ｏリング４４２の代わりに円筒状のゴムを使用してもよい。
【００５４】
各連結部材４４１に取り付けられたＯリング４４２は、Ｏリング固定板４４３を後部ブロック部２２０にネジなどの締結金具で取り付けることで一括して固定されている。また、Ｏリング４４２およびＯリング固定板４４３の固定によって、貯留空間２１１内の流体が後部ブロック部２２０に漏れるのを防止している。さらに、変位および角度調整部材４４０はＯリング４４２の取り付け位置を中心に僅かながらも揺動自在に支持されており、角度調整部４１、４２が屈曲して変位を吸収する。特に、吐出口２１２の狭ピッチ化を図るためには、上記したマイクロ電動モータを回転駆動源として用いる必要があるが、図８に示すように回転駆動部４１０の回転軸４１０ａはラジアル方向に傾くが、上記のように構成された変位および角度調整部材４４０と組み合わせることで変位を吸収して変位およびマイクロ電動モータを好適に使用することができる。次に、その理由について図８を参照しながら説明する。
【００５５】
変位および角度調整部材４４０では、基本的に角度調整部４１、４２の中心点が角度調整の中心であり、例えば図８に示すケースでは角度調整部４２、４２が主体的に屈曲して角度調整される。この場合、角度調整部４２、４２の中心点が角度調整の中心であり、Ｏリング４４２から角度調整部材４Ａの角度調整部４２の中心点Ｐ１までの距離を「Ｌ１」、Ｏリング４４２から角度調整部材４Ｂの角度調整部４２の中心点Ｐ２までの距離を「Ｌ２」とし、中心点Ｐ１における回転駆動部４１０の軸線ＡＸからの変位量を「ｅ１」とし、中心点Ｐ２における回転駆動部４１０の軸線ＡＸからの変位量を「ｅ２」とすれば、
ｅ１／Ｌ１＝ｅ２／Ｌ２
で示す関係が成立する。したがって、例えば距離Ｌ１＝２［ｍｍ］、距離Ｌ２＝４［ｍｍ］となっており、変位量ｅ２＝１２０［μｍ］である場合、上記レバー比（＝２）から変位量ｅ１は６０［μｍ］となり、それを変位および角度調整部材４４０により吸収する必要がある。これには、上記したように回転駆動源として上記マイクロ電動モータを用いることにより、回転駆動部４１０の回転軸４１０ａのラジアル方向クリアランス、つまり変位量ｅ１＝６０［μｍ］が、回転軸４１０ａの延長線上で倍加し、距離Ｌ３＝６［ｍｍ］の位置では、１２０μｍ（片側６０μｍ）となることを利用して変位量ｅ１＝６０［μｍ］を吸収することができる。
【００５６】
なお、互いに直交する角度調整部４１、４２を組み合わせて任意方向の屈曲性が変位および角度調整部材４４０に与えられている。そして、図８では角度調整部４２、４２が主体的に屈曲して変位および角度調整を行っており、そのレバー比が２となるように構成している。一方、角度調整部４１、４１が主体的に屈曲して変位および角度調整を行う際には、レバー比は２よりも小さくなる。したがって、これらの点を考慮してバルブ３００における偏心量を設定するのが望ましい。
【００５７】
また、本実施形態では、図７に示すように、回転駆動部４１０に近接して回転軸４３０に光が通過する横穴４３１が形成されていて当該横穴４３１を透過式光電センサで検出する度にパルス信号を出力するように構成され、回転軸４３０の概ねの角度を検出可能となっている。さらに、マイクロ電動モータの回転軸が１回転する毎にエンコーダからパルス信号が１回出力されるように構成されている。そして、これらの信号を使用して原点を正確に決定し、バルブ３００のロータ３２０の偏心回転位置を制御することで、上記したように吐出量を制御可能となっている。
【００５８】
以上のように、本実施形態では、変位および角度調整部材４４０によって回転駆動部４１０の回転軸４１０ａの回転をバルブ３００のロータ３２０に伝達して吐出量を制御している。したがって、ロータ３２０の偏心回転の駆動源としてマイクロ電動モータなどの超小型デバイスを用いて吐出量を高精度に制御することができ、流体吐出装置１００Ａの小型化および高性能化を図ることができる。
【００５９】
このように構成された実施形態（流体吐出装置１００Ａ）では、回転駆動部４１０の回転軸４１０ａが本発明の「駆動軸」の一例に相当する。また、バルブ３００が本発明の「回転負荷部」の一例に相当しており、当該バルブ３００のロータ３２０が本発明の「従動軸」の一例に相当している。そして、回転駆動部４１０、変位および角度調整部材４４０、ならびにバルブ３００によって本発明の「回転駆動機構」が構成されている。
【００６０】
また、上記実施形態（流体吐出装置１００Ａ）では、回転駆動部４１０がリジッドカップリング４２０および回転軸４３０を介して変位および角度調整部材４４０に連結されているが、変位および角度調整部材４４０に直接連結されるように構成してもよい。なお、この点については、次に説明するように角度調整部材を用いた流体吐出装置においても同様である。
【００６１】
Ｄ．角度調整部材を用いた流体吐出装置
図９は本発明にかかる角度調整部材を用いた流体吐出装置の一実施形態の外観を示す図であり、同図（ａ）は斜視図であり、同図（ｂ）は側面図である。この流体吐出装置１００Ｂは４つのノズル５００を一体的に保持する多連ノズルブロック６１０を有している。すなわち、この多連ノズルブロック６１０では、４つのノズル５００が一列に配列されており、その配列方向に各ノズル５００の吐出口５１０が一列で多連ノズルブロック６１０の外面に露出している。また、ノズル５００毎に流量調整部７００および吐出制御部４００が設けられている。そして、それら４つの吐出制御部４００がそれぞれ独立して作動して流量調整部７００の回転軸７１０をそれぞれ個別に回転させることで、図示を省略する流体供給部から圧送されてくる流体の各吐出口５１０からの吐出を制御可能となっている。なお、本実施形態では、ノズル５００の配列方向を「配列方向Ｐ」と称し、各吐出口５１０からの流体の吐出方向を「吐出方向Ｑ」と称し、これら配列方向Ｐおよび吐出方向Ｑと直角に交差する交差方向を「交差方向Ｒ」と称する。これらの方向定義については、後で説明する実施形態（流体吐出装置１００Ｃ）においても同様である。
【００６２】
図１０は図９に示す流体吐出装置のＡ−Ａ線を通り図９（ｂ）の紙面に平行な断面図であり、図１１は図９に示す流体吐出装置のＢ−Ｂ線断面図である。この流体吐出装置１００Ｂは、４本のノズル５００を一体的に保持する多連ノズルブロック６１０と、４つの吐出制御部４００と、吐出制御部４００の回転駆動部４１０を支持する支持ブロック６２０と、多連ノズルブロック６１０に対して装着される流量調整部７００の構成部品を上方側（＋Ｒ方向側）から押さえて保持する上側ホルダ６３０と、吐出制御部４００の構成部品を下方側（−Ｒ方向側）から押さえて保持する下側ホルダ６４０とを有している。
【００６３】
多連ノズルブロック６１０では、図１１に示すように、（−Ｑ）側端部には配列方向Ｐに延びる直方体空間が設けられており、支持ブロック６２０の下側端部に設けられる導入孔６２１を介して流体供給部（図示省略）から圧送されてくる流体を一時的に貯留する流体貯留部５２０として機能する。この流体貯留部５２０から同一形状を有する４本のノズル５００が配列方向Ｐに等ピッチ（本実施形態では、２［ｍｍ］間隔）で一列に配置されている。各ノズル５００は吐出方向、つまり（＋Ｑ）方向に延設され、その先端部が多連ノズルブロック６１０の（＋Ｑ）側端面につながり、吐出口５１０となっている。このため、ノズル５００の内部で流体貯留部５２０から吐出口５１０に向けて略楕円形状断面を有する筒形状空間が流体流路５３０として機能し、流体貯留部５２０に貯留される流体を吐出口５１０に案内する。このように本実施形態では、流体貯留部５２０が圧送されてくる流体を４本のノズル５００に分配して案内しており、「案内部」として機能している。
【００６４】
各ノズル５００では、図１０に示すように、流体流路５３０の中間位置で上方側（＋Ｒ方向側）と下方側（−Ｒ方向側）に１個ずつ開口５４０が形成されている。本実施形態では、互いに隣接する吐出制御部４００が相互に干渉するのを防止するために、開口５４０を設ける位置を２段階に振り分けている。つまり、図１１に示すように、最も（＋Ｐ）側に位置するノズル番号「１」およびノズル番号「３」のノズル５００については、開口５４０は流体貯留部５２０に近い位置に設ける一方、最も（−Ｐ）側に位置するノズル番号「４」およびノズル番号「２」のノズル５００については、吐出口５１０に近い位置に設けている。このように、互いに隣接する２つのノズル５００の各々に形成される開口５４０は配列方向Ｐと直交する吐出方向Ｑにおいて互いに異なる位置に形成される。また、ノズル５００の上側開口５４０から上方（＋Ｒ方向）に、また下側開口５４０から下方（−Ｒ方向）に、貫通孔６１１が多連ノズルブロック６１０に設けられている。これらの貫通孔６１１は次に説明する流量調整部７００の各種構成部品（回転軸７１０、シール部材７２０、７３０およびボールベアリング７４０、７５０）を設置するためであり、その内径は開口５４０よりも広く設定されている。また、各開口５４０は吐出制御部４００の回転軸４３０の直径（軸径）と同一寸法であり、配列方向Ｐでの流体流路５３０の幅よりも広く設定されている。
【００６５】
本実施形態では、直径１［ｍｍ］の軸形状を有するステンレス鋼棒を回転軸７１０として用いている。この回転軸７１０は、後端部つまり（＋Ｒ）側端部が吐出制御部４００と連結されるとともに先端部つまり（−Ｒ）側端部が貫通孔６１１に挿入され、さらに両開口５４０を介してノズル５００に貫通されている。
【００６６】
この回転軸７１０の先端部のうち両開口５４０の間に位置する部分（以下「流量調整部位７１１」という）はノズル５００の流体流路５３０内に挿入されている。そして、図１１に示すように、流量調整部位７１１の直径が流体流路５３０の配列方向Ｐの幅よりも広いため、流量調整部位７１１により流体流路５３０が上流側流路５３０Ｕと下流側流路５３０Ｄに分断される。ただし、流量調整部位７１１には、交差方向Ｒと直交する方向に貫通孔７１２が設けられ、当該貫通孔７１２により流体を（＋Ｑ）方向に案内可能となっている。このように貫通孔７１２が本発明の「通路部」として機能し、貫通孔７１２の回転位置によって上流側流路５３０Ｕと下流側流路５３０Ｄとが貫通孔７１２によって連通し、流体吐出が可能となっている。例えば図１１に示すように、貫通孔７１２の穿設方向が吐出方向Ｑと直交する場合（同図中のノズル番号「１」）、回転軸７１０の側面で流体流路５３０が完全に塞がれて上流側流路５３０Ｕと下流側流路５３０Ｄとの連通の割合は０［％］となる。その結果、ノズル番号「１」からの流体吐出は停止される。一方、貫通孔７１２の穿設方向が吐出方向Ｑと平行に近づくにしたがって連通の割合は徐々に上昇する。最後に、貫通孔７１２の穿設方向が吐出方向Ｑと平行となるように貫通孔７１２の回転位置が位置決めされる（同図中のノズル番号「４」）と、上流側流路５３０Ｕと下流側流路５３０Ｄとの連通の割合は１００［％］となり、最大吐出量でノズル番号「４」から流体が吐出される。
【００６７】
このように本実施形態では、回転軸７１０を回転させることで吐出口５１０からの流体の吐出および吐出停止を制御することができ、さらに回転位置を制御することで吐出量も多段階で調整することが可能となっている。なお、回転部分からの流体漏れを防止しつつ、回転軸７１０を安定的に回転させるために、本実施形態では、以下のように構成している。
【００６８】
貫通孔６１１内では、ノズル５００を上下方向（Ｒ方向）から挟み込むように一対のシール部材７２０、７３０が設けられている。すなわち、ノズル５００の上方側、つまり（＋Ｒ）方向側では、回転軸７１０と上側開口５４０とが交差する位置の近傍で円環状のシール部材７２０が配置されている。また、ノズル５００の下方側、つまり（−Ｒ）方向側では、回転軸７１０と下側開口５４０とが交差する位置の近傍で円環状のシール部材７３０が配置されている。さらに、貫通孔６１１内では、シール部材７２０の上方側、つまり（＋Ｒ）方向側に回転軸７１０を回転自在に軸支する転動式軸受、例えばボールベアリング７４０が設けられている。また、シール部材７３０側も同様である、つまり、シール部材７３０の下方側、つまり（−Ｒ）方向側に回転軸７１０を回転自在に軸支するボールベアリング７５０が設けられている。これら２つのボールベアリング７４０、７５０により回転軸７１０は貫通孔６１１内で回転自在となっている。
【００６９】
このようにノズル５００の上下各々に、シール部材およびボールベアリングを配置しているが、本実施形態ではシール部材７２０、７３０が回転軸７１０と直接接触させないために、シール部材７２０、７３０はそれぞれボールベアリング７４０、７５０の外輪と当接する一方、内輪とは隙間ができるようにシール部材７２０、７３０に逃げ部が設けられている。なお、シール部材７２０、７３０の代わりに、耐薬品性やシール性などの条件によりフッ素ゴム等で構成されるＯリングを使用しても良い。
【００７０】
このように構成された下側のシール部材７３０およびボールベアリング７５０はＰＴＦＥ製のスペーサ４９０を介してステンレス製の下側ホルダ６４０で押さえられて保持されている。ここで、スペーサ４９０はボールベアリング７５０の外輪に圧着されており、流体の漏れをシールし、漏れた流体が流体吐出装置１００Ｂから落下するのを防止している。また、下側ホルダ６４０は回転軸７１０の軸端の当接面としても機能し、回転軸７１０の軸方向の動きを規正している。
【００７１】
また、上側のシール部材７２０およびボールベアリング７４０は上側ホルダ６３０で押さえられて保持されている。この上側ホルダ６３０は図１０に示すように蓋部材６３１と、蓋部材６３１の下面から下方向に延設される円筒部材６３２とを有しており、例えばステンレス材料で構成されている。この蓋部材６３１には、回転軸７１０を挿通するための貫通孔が形成されている。また、円筒部材６３２は貫通孔６１１に挿入自在に仕上げられており、貫通孔６１１に挿入されると、円筒部材６３２の下端面でボールベアリング７４０の外輪のみを下方に押さえつけてボールベアリング７４０およびシール部材７２０を保持する。
【００７２】
本実施形態では、各回転軸７１０に対応して吐出制御部４００が設けられている。吐出制御部４００は、回転駆動部４１０、リジッドカップリング４２０、回転軸４３０および角度調整部材４５０を有している。回転駆動部４１０は図９および図１０に示すように支持ブロック６２０の逆Ｌ字断面を有する上方端部により支持されている。各回転駆動部４１０はマイクロ電動モータ（例えば並木精密宝石社製のマイクロモータＳＬＢシリーズ）４１１、減速器４１２およびエンコーダ４１３で構成されている。マイクロ電動モータ４１１の回転軸は減速器４１２を介して回転軸４１０ａ（回転駆動部４１０の駆動軸）と接続されている。マイクロ電動モータ４１１が作動されると、マイクロ電動モータ４１１の回転軸の回転が減速器４１２で例えば１／３０に減速された後、回転軸４１０ａに伝達される。そして、回転軸４１０ａの回転がカップリング４２０、回転軸４３０および角度調整部材４５０を介して回転軸７１０に伝達されて流量調整が行われる。なお、角度調整部材４５０として、本実施形態では図１に示す角度調整部材４と同一の構成を有するものを採用している。つまり、詳細な構成を関連図面（図９〜図１１）に図示していないが、角度調整部材４５０は、図１（ｂ）に示す角度調整部材４と同一構成を有している。すなわち、角度調整部材４５０は軸方向（Ｒ方向）に延びる軸形状を有しており、回転軸４３０側（＋Ｒ側）に角度調整部４１（図１参照）が設けられるとともに、流量調整部７００側（−Ｒ側）に角度調整部４２（図１参照）が設けられている。そして、角度調整部４１の（＋Ｒ）側端部が回転軸４３０に連結されるとともに、角度調整部４２の（−Ｒ）側端部が流量調整部７００の回転軸７１０に連結されている。このため、回転駆動部４１０の回転軸４１０ａと流量調整部７００の回転軸７１０との間で偏角が生じている場合や組付誤差が生じている場合であっても、角度調整部材４５０が当該偏角を吸収して回転軸４１０ａの回転を流量調整部７００の回転軸７１０に伝達して流量調整が可能となっている。
【００７３】
図１２は本発明にかかる角度調整部材を用いた流体吐出装置の他の実施形態を示す断面図である。また、図１３は図１２に示す流体吐出装置における吐出制御動作を模式的に示す図である。図１２に示す流体吐出装置が図１０に示す装置と大きく相違する点は、本発明の「通路部」の構成であり、その他の構成は同一である。したがって、以下のおいては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００７４】
この実施形態では、図１２中の拡大模式図に示すように、回転軸７１０に貫通孔を設ける代わりに、回転軸７１０の側面を切り欠いてノッチ部７１３を形成し、これを本発明の「通路部」として機能させている。より詳しくは、ノッチ部７１３は、図１２に示すように、回転軸７１０が流体流路５３０と交差する方向（軸方向Ｒ）において流体流路５３０の高さＨ１と同じかそれよりも低い、高さＨ２を有している。また、軸方向Ｒおよび流路方向Ｑと直交する幅方向Ｐにおいては、次の寸法関係を有している。つまり、図１３（ａ）に示すように、図１３における「上流側交点ＣＰｕ」と「下流側交点ＣＰｄ」の距離を「Ｗ１」とする。また、幅方向Ｐにおける回転軸７１０の外径を「Ｗ２」とする。そして、ノッチ部７１３の幅Ｗｎを、
Ｗ１＜Ｗｎ＜Ｗ２
とすれば、９０゜回転毎にＯＮ／ＯＦＦすることができる。このため、回転軸７１０を回転させることで上流側流路５３０Ｕと下流側流路５３０Ｄの連通状態を多段階に制御することができる。
【００７５】
図１３（ａ）は、ノッチ部７１３が下流側流路５３０Ｄを向いた状態に回転軸７１０を位置決めしたときを示している。ここでは、ノッチ部７１３が設けられていない部分、つまり非ノッチ部７１４が上流側流路５３０Ｕを向いて流体流路５３０を塞いでいる。このため、上流側流路５３０Ｕと下流側流路５３０Ｄが遮断され、吐出口５１０からの流体吐出はＯＦＦ状態となる。この状態から同図紙面において反時計方向に回転させると、一定角度までは流体流路５３０は遮断されているものの、それを超えると上流側流路５３０Ｕと下流側流路５３０Ｄとの連通が開始され、流体は流体流路５３０を流れて吐出口５１０（図１２参照）から吐出される（ＯＮ状態）。さらに回転軸７１０を回転させると、連通の割合は徐々に増大し、回転角度が９０゜に達すると、同図（ｂ）に示すように連通の割合は最大となる。
【００７６】
また、同図紙面において反時計方向に回転軸７１０をさらに回転させると、連通の割合は徐々に減少し、再び上流側流路５３０Ｕと下流側流路５３０Ｄが遮断され、吐出口５１０からの流体吐出はＯＦＦ状態となる。例えば図１３（ａ）の状態から１８０゜だけ回転軸７１０を回転させると、ノッチ部７１３が上流側流路５３０Ｕを向いた状態となり、非ノッチ部７１４が下流側流路５３０Ｄを向いて流体流路５３０を塞ぐ（例えば同図（ｃ））。このため、上流側流路５３０Ｕと下流側流路５３０Ｄが遮断され、吐出口５１０からの流体吐出はＯＦＦ状態となる。この状態から同図紙面において反時計方向にさらに回転させると、一定角度までは流体流路５３０は遮断されているものの、それを超えると上流側流路５３０Ｕと下流側流路５３０Ｄとの連通が開始され、流体は流体流路５３０を流れて吐出口５１０から再び吐出される（ＯＮ状態）。さらに回転軸７１０を回転させると、連通の割合は徐々に増大し、図１３（ａ）の状態から２７０゜だけ回転軸７１０を回転すると、同図（ｄ）に示すように連通の割合は再び最大となる。このように、回転軸７１０を９０゜ずつ回転させることで、ＯＦＦ状態とOＮ状態を交互に切り替えることができる。もちろん、図９に示す装置と同様に、回転位置を制御することで吐出量を多段階で調整することも可能である。
【００７７】
以上のように、本実施形態においても、回転軸７１０の回転によって吐出口５１０からの流体の吐出を制御しているため、図９に示す実施形態と同様の作用効果が得られる。また、ノッチ部７１３を形成した回転軸７１０によって吐出制御を行っているため、貫通孔４３２を形成した回転軸７１０を用いて制御する場合（図１１参照）と比べて有利な作用効果が得られる。つまり、図１３（ａ）および（ｃ）の閉止状態において、本実施形態では図１１に示す実施形態よりも非ノッチ部７１４の弧長が設計的に長く取れるため、流体通路２３を確実に閉止することができるので、流体リークをより好適に防止することができる。
【００７８】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、回転軸７１０が流体流路５３０に対して直角に交差しながら流体流路５３０に挿入されているが、流体流路５３０に対する回転軸７１０の交差角度については、９０゜に限定されるものではない。例えば回転軸７１０が流体流路５３０に対して傾斜して挿入されるように構成してもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、交差方向Ｒに延設された回転軸７１０に対して貫通孔４３２が本発明の「通路部」として当該交差方向Ｒと直交する方向に設けられているが、貫通孔４３２の穿設方向はこれに限定されるものではなく、交差方向Ｒに対して傾斜して設けてもよい。また、本発明の「通路部」として機能するノッチ部７１３の形成方向は任意である。
【００８０】
また、上記実施形態では、４本のノズル５００を設けた流体吐出装置１００Ｂ、１００Ｃに対して本発明を適用しているが、ノズル本数はこれに限定されるものではない。また、複数のノズル５００を多連ノズルブロック６１０に設けて一体化しているが、複数のノズルをそれぞれ独立して設けた流体吐出装置に対しても本発明を適用することができる。
【００８１】
また、上記実施形態では流体吐出装置１００Ｂ、１００Ｃが装備する全ノズル５００に対して流量調整部７００および吐出制御部４００を設けているが、それらのうち少なくとも１本以上のノズルに対してのみ流量調整部および吐出制御部を設けるように構成してもよい。
【００８２】
また、上記流体吐出装置１００Ｂ、１００Ｃは、図１０や図１２に示すようにＲ方向に配置された回転駆動部４１０の回転軸４１０ａと流量調整部７００の回転軸７１０との間に発生する偏角を吸収する目的で、角度調整部材４５０を採用している。ここで、吐出制御部４００中の角度調整部材４５０の代わりに、図２に示す変位および角度調整部材５を用いると、回転駆動部４１０の回転軸４１０ａに対して回転軸７１０をＰ方向やＱ方向に変位させた状態で流量調整部７００を設けることが可能となる。その結果、流体吐出装置１００Ｂ、１００Ｃの設計自由度を高めることが可能となる。また、組立誤差などにより変位している場合も、当該変位を吸収して高精度な流量調整が可能となる。
【００８３】
Ｅ．パターン形成装置
ところで、上記した流体吐出装置についてはパターン形成装置に適用することができ、当該適用によって優れた作用効果が発揮される。以下、流体吐出装置１００Ａをパターン形成装置に適用した実施形態を例示して説明する。
【００８４】
パターン形成装置は、パターンを形成するための材料を含んだ塗布液を基板上に塗布しこれを硬化させる装置であり、例えば光電変換面を有する基板に配線パターンを形成して光電変換デバイスを製造する技術に適用可能である。この技術では、多数の吐出口を有するノズルを基板に対し走査移動させるとともに、各吐出口からパターン形成材料を含む塗布液を吐出させることによって、互いに平行で長さの等しい多数のライン状パターンを基板上に形成している。
【００８５】
ところで、この種のパターン形成装置によってパターンを形成すべき基板の形状は様々である。例えば、太陽電池セルの基板として用いられる単結晶シリコン基板としては、正方形の四隅を切り落としたような八角形としたものがある。これは、円形の単結晶シリコンウエハの面積を有効に活用するためである。そのため、形成すべきパターンの長さは必ずしも一定ではない。
【００８６】
そこで、本発明にかかるパターン形成装置では、流体供給部から各吐出口までの流路上に上記バルブを設け、吐出口毎にバルブを開閉制御して塗布液の吐出および吐出停止を制御することで矩形形状ではない基板（以下、「異形基板」という）に対しも、塗布により効率よくパターンを形成することができる。以下、図１４ないし図１７を参照しつつ本発明にかかるパターン形成装置の一実施形態について詳述する。
【００８７】
図１４は本発明にかかるパターン形成装置の一実施形態を示す図である。このパターン形成装置ＰＦは、例えば表面に光電変換層を形成された単結晶シリコンウエハなどの基板Ｗ上に導電性を有する電極配線パターンを形成し、例えば太陽電池として利用される光電変換デバイスを製造する装置である。この装置ＰＦは、例えば光電変換デバイスの光入射面に集電電極パターンを形成するという用途に好適に使用することができる。
【００８８】
このパターン形成装置ＰＦでは、基台１１１０上にステージ移動機構１２００が設けられ、基板Ｗを保持するステージ１３００がステージ移動機構１２００により図１４に示すＸ−Ｙ平面内で移動可能となっている。基台１１１０にはステージ１３００を跨ぐようにしてフレーム１１２１が固定され、フレーム１１２１には塗布ヘッド部１５００が取り付けられている。
【００８９】
ステージ移動機構１２００は、ステージ１３００をＸ方向に移動させるＸ方向移動機構１２１０、Ｙ方向に移動させるＹ方向移動機構１２２０、および、Ｚ方向を向く軸を中心に回転させるθ回転機構１２３０を有する。Ｘ方向移動機構１２１０は、モータ１２１１にボールねじ１２１２が接続され、さらに、Ｙ方向移動機構１２２０に固定されたナット２１３がボールねじ１２１２に取り付けられた構造となっている。ボールねじ１２１２の上方にはガイドレール１２１４が固定され、モータ１２１１が回転すると、ナット２１３とともにＹ方向移動機構１２２０がガイドレール１２１４に沿ってＸ方向に滑らかに移動する。
【００９０】
Ｙ方向移動機構１２２０もモータ１２２１、ボールねじ機構およびガイドレール１２２４を有し、モータ１２２１が回転するとボールねじ機構によりθ回転機構１２３０がガイドレール１２２４に沿ってＹ方向に移動する。θ回転機構１２３０はモータ２３１によりステージ１３００をＺ方向を向く軸を中心に回転させる。以上の構成により、塗布ヘッド部１５００の基板Ｗに対する相対的な移動方向および向きが変更可能とされる。ステージ移動機構１２００の各モータは、装置各部の動作を制御する制御部１６００により制御される。
【００９１】
さらに、θ回転機構１２３０とステージ１３００との間には、ステージ昇降機構１２４０が設けられている。ステージ昇降機構１２４０は、制御部１６００からの制御指令に応じてステージ１３００を昇降させ、基板Ｗを指定された高さ（Ｚ方向位置）に位置決めする。ステージ昇降機構１２４０としては、例えばソレノイドや圧電素子などのアクチュエータによるもの、ギヤによるもの、楔の噛み合わせによるものなどを用いることができる。
【００９２】
塗布ヘッド部１５００のベース１５１０には、液状（ペースト状）の塗布液を内部に貯留し制御部１６００からの制御指令に応じて該塗布液を基板Ｗに向けて吐出する流体供給部１５２０が設けられている。流体供給部１５２０は、内部が空洞となって塗布液を貯留するシリンジポンプ１５２１と、該ポンプ１５２１の内部空間に挿入されたプランジャ１５２４とを備えている。プランジャ１５２４は、制御部１６００により駆動制御されるモータ、ソレノイド等のアクチュエータまたは圧縮空気等によって上下駆動され、シリンジポンプ１５２１の内部空間に貯留された塗布液を加圧する。
【００９３】
また、流体供給部１５２０の下部には塗布液を基板Ｗに向けて吐出する機能を有する吐出ノズル１５５０が取り付けられている。吐出ノズル１５５０の詳しい構造については後述するが、その先端部には複数の吐出口１５５１がＹ方向に一列で形成されるとともに、流体供給部１５２０と各吐出口とを連通する塗布液流路が設けられている。また、各塗布液流路上に図５に示すバルブが設けられている。このため、プランジャ１５２４の作動によりシリンジポンプ１５２１が作動することで塗布液がノズル１５５０に向けて圧送され、さらに各バルブが開閉することで吐出口１５５１毎に個別に塗布液の吐出がオン・オフ制御される。
【００９４】
また、塗布ヘッド部１５００のベース１５１０には、基板Ｗに向けてＵＶ光（紫外線）を照射する光照射部１５３０が取り付けられている。光照射部１５３０は、紫外線を発生する光源ユニット１５３２に光ファイバ１５３１を介して接続される。図示を省略しているが、光源ユニット１５３２はその光出射部に開閉自在のシャッターを有しており、その開閉および開度によって出射光のオン・オフおよび光量を制御することができる。光源ユニット１５３２は制御部１６００により制御されている。
【００９５】
図１５は図１４のパターン形成装置を用いて形成される太陽電池セルの例を示す図である。この太陽電池セルＳは、単結晶シリコン基板Ｗの表面（光電変換面および反射防止膜が設けられた面）に、幅が細い多数のフィンガー配線パターンＦと、これらを横断するように設けられたより幅広のバス配線パターンＢとを設けた構造を有している。フィンガー配線パターンＦとバス配線パターンＢとはその交点において電気的に接続されている。
【００９６】
各部の寸法については、例えばフィンガー配線パターンＦの幅および高さが５０μｍ程度、バス配線パターンＢの幅が１．８ｍｍないし２．０ｍｍ、高さが５０μｍないし７０μｍとすることができるが、これらの数値に限定されるものではない。
【００９７】
シリコン基板Ｗは、概略正方形の四隅を切り取ってなる、中心軸Ｃに対して線対称な八角形をしている。これは、略円柱形に製造される単結晶シリコンロッドから切り出したウエハが円板形状をしており、その表面積を有効に利用して基板Ｗを作成する必要性から生じた形状である。
【００９８】
このため、基板Ｗ上に多数形成されるフィンガー電極Ｆは、基板Ｗの中央部の略矩形とみなせる矩形領域ＲＲでは一定の長さを有しているが、端部領域ＥＲではその形状に合わせて１本ごとに長さが異なっている。具体的には、矩形領域ＲＲに形成される複数の電極Ｆｒはいずれも基板Ｗの長さより少し短い同一の長さを有しているのに対し、端部領域ＥＲに形成される電極Ｆｅは、基板Ｗ端面の後退に伴って長さが変化し、基板最端部に近いものほど短くなっている。図１５の例では、基板中央の矩形領域ＲＲに２０本の同一長の電極パターンＦｒ、基板両端部の端部領域ＥＲに互いに長さの異なる３本ずつの電極パターンＦｅがそれぞれ形成される。なお、これは単なる一例であり、パターンの本数はこれらに限定されるものではない。
【００９９】
吐出のオン・オフが一括して制御される多数のノズルを基板に対し一体的に相対移動させてパターンを形成する従来技術では、このような形状の基板に対応することができなかった。また、各ノズルを個別にオン・オフ制御するための具体的な技術はこれまで実用化されるに至っていない。これに対し、本実施形態のパターン形成装置ＰＦは、以下に詳述する構造の吐出ノズルを用いて塗布を行うことにより、図１５のような異形基板に対してもパターン形成を効率よく行うことが可能となっている。
【０１００】
図１６は図１４の装置によるフィンガー電極形成の様子を模式的に示す図である。図１６（ａ）に示すように、この装置ＰＦでは、基板Ｗを載置したステージ１３００をＸ方向に移動させることによって、相対的に吐出ノズル１５５０を基板Ｗの表面に対して（−Ｘ）方向に走査移動させる。図１６（ｂ）に示すように、吐出ノズル１５５０の下面には、ノズル内部に形成された塗布液流路上に設けられたバルブ３００と連通して開口する吐出口１５５１が設けられている。なお、各バルブ３００の構成および各バルブ３００を偏心回転させて吐出を制御する吐出制御部４００については既に説明した通りであるため、ここでは詳しい説明については省略する。
【０１０１】
吐出口１５５１は、吐出ノズル１５５０の下面に複数設けられており、これら複数の吐出口１５５１はＹ方向に沿って１列に等間隔で配置される。Ｙ方向における吐出ノズル１５５０の寸法は同方向における基板Ｗの寸法と同程度またはそれ以上である。したがって、基板Ｗに対して吐出ノズル１５５０を１回走査移動させるのみで、基板Ｗの全面にフィンガー電極パターンＦｒ，Ｆｅを形成することができる。
【０１０２】
塗布液としては、導電性ペースト、すなわち導電性および光硬化性を有し、例えば導電性粒子、有機ビヒクル（溶剤、樹脂、増粘剤等の混合物）および光重合開始剤を含むペースト状の混合液を用いることができる。導電性粒子は電極の材料たる例えば銀粉末であり、有機ビヒクルは樹脂材料としてのエチルセルロースと有機溶剤を含む。また、塗布液の粘度は、光照射による硬化処理を実行する前において例えば５０Ｐａ・ｓ（パスカル秒）以下で、硬化処理を実行した後は３５０Ｐａ・ｓ以上になることが好ましい。
【０１０３】
吐出口１５５１から基板Ｗ表面に吐出された直後の塗布液に対して、ノズルの走査移動方向（−Ｘ方向）における吐出口１５５１の後方に配置された光照射部１５３０からの出射光Ｌが照射される。これにより、吐出直後の断面形状を維持したまま塗布液が硬化し、電極パターンＦｒ，Ｆｅが形成される。吐出口１５５１の形状、塗布液の粘度および光照射条件を適宜に設定することにより種々の断面形状を有するパターンを形成することができ、特にパターン幅に対する高さの比、すなわちアスペクト比の高いパターンを形成することが可能である。
【０１０４】
図１７は本実施形態によるパターン形成処理を示すフローチャートである。この処理は、形成すべきパターンの本数に対応する２６個の吐出口１５５１を有する吐出ノズル１５５０を用いて実行される。これらの吐出口１５５１の各々に対してバルブ３００が設けられている。また、各吐出口１５５１に対応する回転駆動部４１０が制御部１６００により駆動制御されることでバルブ３００が開閉制御される。このため、流体供給部１５２０から塗布液がノズル１５５０に向けて圧送された状態で、各バルブ３００が開閉することで各吐出口１５５１からの塗布液の吐出を個別に制御可能となっている。なお、図１６に示す符号Ｐ1ないしＰ3およびＰ24ないしＰ26は、端部領域ＥＲを塗布するための吐出口を特定するための符号である。すなわち、２６個の吐出口のうち最外側に位置する吐出口が符号Ｐ1，Ｐ26、これより１つ内側の吐出口を符号Ｐ2，Ｐ25、さらにこれより１つ内側の吐出口を符号Ｐ3，Ｐ24として表している。これらを除く残り２０個の吐出口は矩形領域ＲＲのパターンＦｒの形成に用いられる。これら吐出口Ｐ1〜Ｐ3，Ｐ24〜Ｐ26は後述するようにバルブの開閉制御によりその他の吐出口と異なるタイミングで独自に吐出制御される吐出口であり、本発明の「制御対象吐出口」の一例に相当している。
【０１０５】
この処理では、最初に基板Ｗをパターン形成装置ＰＦに搬入し、パターンを形成すべき面を上向きにしてステージ１３００に載置する（ステップＳ１０１）。また、回転駆動部４１０を作動させて、全バルブ３００のロータ３２０を回転角０゜に位置決めして全吐出口１５５１を閉塞しておく（ステップＳ１０２）。
【０１０６】
この状態で、ステージ移動機構１２００によりステージ１３００をＸ方向に移動させ（ステップＳ１０３）、次いで、吐出ノズル１５５０が基板ＷのＸ方向端部の直上に移動してくるタイミングで、シリンジポンプ１５２１による塗布液への加圧を開始する（ステップＳ１０４）。また、これと同時に、吐出口Ｐ1〜Ｐ3，Ｐ24〜Ｐ26以外の吐出口１５５１に対応するバルブ３００では、回転駆動部４１０によりロータ３２０を回転角９０゜まで偏心回転させて開成される。これによって、中央部分に位置する２０個の吐出口１５５１のみから塗布液の吐出が開始される。これにより矩形領域ＲＲのパターンＦｒが形成開始される。
【０１０７】
その後、以下の手順で制御対象吐出口を順次開放する（ステップＳ１０５）。すなわち、シリンジポンプ１５２１の加圧を開始してから所定時間経過後に制御対象吐出口のうち最も中央に近い吐出口Ｐ3，Ｐ24の閉塞をまず解除し、塗布液流路を開放する。次いでこれらの外側に隣接する吐出口Ｐ2，Ｐ25を開放し、最後に最も外側の吐出口Ｐ1，Ｐ26を開放する。これにより、基板Ｗの端部領域ＥＲには、吐出口の開放タイミングに応じて始端位置がそれぞれ異なるパターンＦｅが形成される。
【０１０８】
そのまま基板Ｗに対する吐出ノズル１５５０の走査移動を継続することで、基板Ｗ上には互いに平行な２６本の電極パターンが形成されてゆく。基板Ｗが所定位置に達するまでこの状態を継続した後（ステップＳ１０６）、開放した順序とは逆の順序で、各吐出口Ｐ1〜Ｐ3，Ｐ24〜Ｐ26を順次閉塞する（ステップＳ１０７）。すなわち、最も外側の吐出口Ｐ1，Ｐ26を閉塞し、その後においてこれらに隣接する吐出口Ｐ2，Ｐ25を閉塞する。さらに、最も内側の吐出口Ｐ3，Ｐ24を閉塞する。吐出口の閉塞に伴って、当該吐出口からの塗布液によるパターン形成が少しずつ時間差を持って順次終了する。したがって、これらのパターンの終端位置も異なったものとなる。また、こうして終端側の端部領域ＥＲへのパターン形成が完了し、さらに吐出ノズル１５５０が矩形領域ＲＲの端部に達すると、上記吐出口Ｐ1〜Ｐ3，Ｐ24〜Ｐ26ではない吐出口１５５１を閉塞させる。
【０１０９】
そして、シリンジポンプ１５２１からの加圧を停止する（ステップＳ１０８）。その後、ステージ１３００の移動を停止し（ステップＳ１０９）、フィンガー電極パターンＦ（Ｆｒ，Ｆｅ）が形成された基板Ｗが搬出されて（ステップＳ１１０）、処理が完了する。
【０１１０】
以上のようなパターン形成処理によると、基板Ｗの中央部の矩形領域ＲＲでは、互いに平行で長さの等しいパターンＦｒが形成される。一方、基板両端の端部領域ＥＲでは、基板Ｗの外側に近いほどパターンの形成開始が遅く、しかも形成終了が早くなる。基板Ｗと吐出ノズル１５５０とは一定速度で相対移動しているため、形成のタイミングの差異は基板Ｗ上におけるパターンの始端および終端位置に反映されて、最終的には図１５および図１６に示すようなフィンガー電極パターンＦが形成される。この間、基板Ｗに対する吐出ノズル１５５０の走査移動は１回のみである。
【０１１１】
また、各吐出口１５５１に対応してノズル１５５０の直近位置にバルブ３００が設けられ、ロータ３２０の偏心回転により吐出口１５５１の開閉を個別に制御するように構成している。このため、吐出ノズル１５５０の走査移動によって一度に形成される多数のライン状パターンのうちの一部について、パターンの始端位置および終端位置を他のパターンと異ならせることができる。その結果、図１５や図１６に示すような異形基板であっても、その全面に効率よくパターンを形成することができる。
【０１１２】
また、各バルブ３００では、回転駆動部４１０の回転軸４１０ａの回転を変位および角度調整部材４４０によってロータ３２０に伝達し、当該ロータ３２０を偏心回転させることでバルブ３００を開閉させているため、装置の小型化が可能である。そのため、上記したように比較的狭い間隔で吐出口１５５１を複数設けた、いわゆるマルチノズルにおいてもバルブ３００を一列に配列することが可能となっている。
【０１１３】
このように、本実施形態では、ステージ１３００が本発明の「基板保持部」の一例として機能しており、ステージ移動機構１２００が本発明の「走査移動部」の一例として機能している。
【０１１４】
また、上記実施形態では、制御対象吐出口Ｐ1〜Ｐ3，Ｐ24〜Ｐ26に対応してバルブ３００を設けるのみならず、それら以外の吐出口、つまり非制御対象吐出口に対してもバルブ３００を設けて開閉制御しているが、非制御対象吐出口に対してバルブを設けることは必須事項ではない。例えば非制御対象吐出口からの吐出のオン・オフについては、シリンジポンプ１５２１のオン・オフにより制御してもよい。
【０１１５】
また、上記実施形態では、一列に並ぶ吐出口のうち外側の一部を制御対象吐出口としているが、これに限定されない。すなわち、吐出口の配列が上記とは異なったものであってもよく、またどの吐出口を制御対象吐出口とするかは任意であり、これらのいずれにも本発明を適用することが可能である。また、全ての吐出口を制御対象吐出口としても構わない。また、上記実施形態では吐出ノズル１５５０における制御対象吐出口の配列が中心に対する対称性を有しているが、このことは必須の要件ではない。
【０１１６】
Ｆ．その他
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、本発明にかかる角度調整部材を、回転駆動機構１Ａ、流体吐出装置１００Ｂ、１００Ｃやパターン形成装置ＰＦに適用しているが、本発明にかかる角度調整部材の適用対象はこれに限定されるものではない。例えば、第１軸および第２軸の角度関係を調整自在に第１軸および第２軸を相互に連結しながら第１軸の回転を第２軸に伝達する軸継手構造全般に対して適用することができる。
【０１１７】
また、本発明にかかる変位および角度調整部材を、回転駆動機構１Ｂ、流体吐出装置１００Ａやパターン形成装置ＰＦに適用しているが、本発明にかかる変位および角度調整部材の適用対象はこれに限定されるものではない。例えば、駆動軸に対して従動軸を変位自在に駆動軸および従動軸を相互に連結しながら駆動軸の回転を従動軸を伝達する軸継手構造全般に対して適用することができる。
【０１１８】
さらに、上記実施形態では、本発明にかかる角度調整部材ならびに変位および角度調整部材によりモータなどを有する回転駆動部で発生した回転力を伝達しているが、回転力の発生源はこれに限定されるものではなく、例えばオペレータやユーザなどがマニュアル操作により発生させた回転力を伝達する場合にも、本発明にかかる角度調整部材ならびに変位および角度調整部材を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
この発明は、第１軸および第２軸の角度関係を調整自在に第１軸および第２軸を相互に連結しながら第１軸の回転を第２軸に伝達する角度調整部材、駆動軸に対して従動軸を変位自在に駆動軸および従動軸を相互に連結しながら駆動軸の回転を従動軸を伝達する変位および角度調整部材全般に適用することができる。また、回転駆動機構、流体吐出装置およびパターン形成装置に対しても、好適に適用することができる。
【符号の説明】
【０１２０】
１Ａ、１Ｂ…回転駆動機構
２…回転駆動部
３…回転負荷部
４、４Ａ、４Ｂ、４５０…角度調整部材
５、４４０…変位および角度調整部材
２１…駆動軸
３１…従動軸
４１、４２…角度調整部
４１ａ…（第１）主面
４１ｂ…（第２）主面
４２ａ…（第３）主面
４２ｂ…（第４）主面
５１…連結部材
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ…流体吐出装置
１５５１…吐出口
２１０…前部ブロック部（ノズル）
２２１…吐出口
３００…バルブ（回転負荷部）
３２０…ロータ（従動軸）
４００…吐出制御部
４１０…回転駆動部
４１０ａ…（回転駆動部の）回転軸
４４１…連結部材
５００…ノズル
５１０…吐出口
５３０…流体流路
５３０Ｄ…下流側流路
５３０Ｕ…上流側流路
７００…流量調整部
７１０…回転軸
７１２…貫通孔（通路部）
７１３…ノッチ部（通路部）
ＮＴ１…ノッチ部（第１凹部）
ＮＴ２…ノッチ部（第２凹部）
ＮＴ３…ノッチ部（第３凹部）
Ｐ1〜Ｐ3，Ｐ24〜Ｐ26…制御対象吐出口
ＰＦ…パターン形成装置
Ｗ…基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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