(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に有するマニホールドから複数本に分岐した流路を経由して複数箇所の吐出口に連結するノズルを具備する吐出ヘッドと、
吐出ヘッドのマニホールドに、ペースト状の塗布液を圧送する塗布液供給手段と、
複数箇所の吐出口のそれぞれに対応してマニホールドから吐出口に至る流路上に設けられ、
ペースト状の塗布液を吐出口に至る流路外へ導くバイパス機構を備え、
前記バイパス機構は、流路を遮る様に挿入された流路側面側に溝が設けられた筒状部材であり、
前記筒状部材の長手方向に塗布材料を導く別流路を有する構成であり、
前記筒状部材の末端には、アクチュエーターが備えられ、
前記アクチュエーターの動作を制御可能な機構を備えていることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記アクチュエーターが、エアー式アクチュエーター、ピエゾ系アクチュエーター、ソレノイド系アクチュエーター、回転系アクチュエーターのいずれかであることを特徴とする、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
複数本に分岐した吐出口を有する吐出ヘッドを用いて高粘度の液体をノズルから塗布対象に供給する際、
複数本のノズルのうちで塗布使用が不要なノズルの流路上に設けられたバイパス機構を駆動し、
ペースト状の塗布液を吐出口に至る流路外へ導くことにより、
全てのノズルに対して同様に塗布液供給を行ないながら、不要ノズルを選択的に制限することを特徴とする塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
精密で均一な膜厚のラインパターン、ストライプパターン塗工、立体的構造が要求される分野として、例えば、抵抗器、コンデンサー等の小型電子部品、液晶表示素子（ＬＣＤ）用のカラーフィルター、燃料電池電極、リチウムイオン電池電極、ストレッチャブル電極、センサーなどの構造体がある。これらの構造体を簡単に、品質よく、コストも安価に製造することができる等の作用効果を奏するため、コーターヘッドを具備する塗布装置による塗布方法に対する期待が大きい。
【０００２】
前記塗布方法では、塗布対象である基材表面に、コーターヘッドに形成された吐出口を介して、一種類又は複数の種類の塗布剤を塗布する。塗布剤として例えば、銀、カーボン、銅粉などで構成された導電性ペースト、絶縁ペースト、ウレタン系素材などで開発されたストレッチャブル導電インキ、カーボンエラストマー材料、誘電エラストマー、貼着剤や非貼着剤等の塗布剤等がある。これらの塗布剤を基材の表面にラインパターン、立体的構造パターン、ストライプ状など各種パターン状に供給されて所望パターンが形成される。
【０００３】
本発明は、高粘度の液体をノズルから吐出させる吐出装置および吐出方法に関するものであり、特に吐出を断続的に行う技術に関する。
【背景技術】
【０００４】
例えばリチウムイオン二次電池などの化学電池の製造技術においては、集電体層や活物質層などの機能層を塗布により形成する方法が考案されている。前記方法では、機能層の材料を含む液体１０２をダイヘッドやノズル１０３から吐出させてシート状の基材の表面に塗布形成する。
機能層の材料を含む液体は比較的高粘度であり、高い圧力１０１が加えられることで液体がノズル等から押し出される。（図１）
【０００５】
特に高い吐出圧力をダイヘッドやノズル先端で細かく吐出口を分岐させて、分岐させた流路２０１それぞれノズル先端まで液体が達する間の流路に、シャッター、バルブなどの抵抗２０２を加え液吐出を制御すると、パスカルの原理、エネルギー保存則に従い、抵抗を加えない分岐された流路へ閉ざされた流路の圧力分が分配される２０３ことになり、それぞれの流路から連続的に吐出された液体の吐出量が増加２０４し、節などが発生してしまう。（図２）
【０００６】
このような流路制御を考慮した従来技術として、例えば特許文献１〜４に記載されたものがある。
＜特許文献１＞
複数の吐出口を有する吐出ヘッドを有する装置による塗布方法において、
塗布液を前記吐出口に送出するタイミングを前記吐出口のそれぞれについて個別に設定することで、前記吐出ヘッドに圧送された前記塗布液が前記吐出口のそれぞれから吐出開始されるタイミングを調整する工程を具備する。
＜特許文献２＞
ノズルの吐出口からの液だれを抑える目的の提案で、
各ノズルに対して吐出制御部の回転軸が取り付けられ、当該回転軸の回転によって吐出口からの流体の吐出を制御する。
＜特許文献３＞
互いに並んで設けられる複数のバルブ駆動軸をそれぞれ独立して回転させて複数のバル
ブの開閉を切り替えるバルブ駆動機構に係る提案。
＜特許文献４＞
高粘度で流動性が低い液体であっても、液体の吐出終了時および再開時における吐出量の変動を抑え、安定した間欠吐出を行うことを目的とし、ノズルへの気体の注入および停止を制御し、流路内での液体を分離する手法についての提案。
【０００７】
複数本に分岐されたノズル吐出し口の全てを使ったパターン形成が行われるとは限らず、所望本数，所望位置のノズルが選択され、不要ノズルは塗布液の供給に使用されない用途も当然に存在する。
所望本数，所望位置のノズルが形成されたヘッドを都度交換することは、コストや交換時間の増加を招くだけであり非現実的である。
【０００８】
不要ノズルを堰き止めて使用する従来技術に起因する弊害は、図１，２において説明した通りであるが、全てのノズルを使用する前提で、各ノズルから塗布液の吐出されるタイミングが個別に制御される特許文献１のみならず特許文献２〜４によっても、選択されたノズルからの塗布液吐出量の安定化に係る課題は解決できるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第５２８０９９２号
【特許文献２】特開２０１４−４５７５号公報
【特許文献３】特開２０１３−２１７４５７号公報
【特許文献４】特開２０１６−２１３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明では、上記のような、高い圧力で圧送された液体を分岐させ、シャッターやバルブ機構などで流路を閉ざすなどで抵抗を加えて発生した圧力損失分を補填する形で、抵抗を加えない分岐された流路へ閉ざされた流路の圧力分が分配されることで、各流路の吐出量の増加、節などの発生する現象が極力抑えられた塗布手法を提案することを解決課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る塗布装置は、上記目的を達成するため、ストライプ状に吐出するために、複数箇所で開口する吐出口からペースト状の液体を吐出する吐出ヘッドと、吐出ヘッドからストライプ状に吐出するために、マニホールド（空気圧回路の配管をひとまとめにしたもの）から複数本に分岐した流路と、複数本に分岐した流路内に塗布材料である高粘度（ペースト状）の液体を連続的または断続的に圧送する機構の動作をつかさどる圧電素子またはエアー式アクチュエーター、ピエゾ系アクチュエーター、ソレノイド系アクチュエーター、ステップモーター等の回転系アクチュエーターを備えている。
【００１２】
本発明の塗布装置は、複数本全てのノズルにペースト供給を維持したまま、塗布への寄与が不要なノズルからは塗布対象に供給されない様に、ペーストを該当ノズルの流路途中から逃がす機構を具備することを特徴とするものであり、
内部に有するマニホールドから複数本に分岐した流路を経由して複数箇所の吐出口に連結するノズルを具備する吐出ヘッドと、
吐出ヘッドのマニホールドに、ペースト状の塗布液を圧送する塗布液供給手段と、
複数箇所の吐出口のそれぞれに対応してマニホールドから吐出口に至る流路上に設けられ、ペースト状の塗布液を吐出口に至る流路外へ導くバイパス機構、
を具備することを特徴とする。
【００１３】
バイパス機構は、ノズル毎に分岐した流路途中に挿入して、塗布材料をノズル先端の吐出口に至らせない状態を実現するための、吐出ヘッドに付加される部材であり、
流路を遮る様に挿入された筒状部材の流路に面する側に形成された溝を経由して、筒状部材の長手方向に塗布材料を導く別流路を有する構成である。
【００１４】
本発明の塗布装置は、
前記バイパス機構の筒状部材が、円筒状の針Ａと、前記針Ａを固定せず間接的に延長した針Ｂとを備え、筒状部材の末端には回転アクチュエータが連接され、
前記針Ｂには雄ネジ部が形成され、前記針Ｂの周囲には雌ネジ部が形成された往復ガイド部が吐出ヘッドに固定して設けられており、
針Ｂの雄ネジ部と往復ガイド部の雌ネジ部とは互いに係合しており、前記回転アクチュエータの回転動作に連動して針Ｂが回転するとともに上方向又は下方向に直動し、且つ前記針Ａが上方向又は下方向に直動する機構を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明による吐出ヘッドを具備する塗布装置を用いた塗布方法は、
複数本に分岐した吐出口を有する吐出ヘッドを用いて高粘度の液体をノズルから塗布対象に供給する際、複数本のノズルのうちで塗布使用が不要なノズルの流路上に設けられたバイパス機構を駆動し、ペースト状の塗布液を吐出口に至る流路外へ導くことにより、全てのノズルに対して同様に塗布液供給を行ないながら、不要ノズルの選択的に制限することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様によれば、ストライプ状にパターン形成を行う塗布装置において、各流路の吐出量の増加、節などの発生する現象が極力抑えられた塗布装置および手法を提案することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来のライン吐出ヘッドの液体吐出流路および吐出液の流れを模式化した図。
【図２】従来のライン吐出ヘッドの液体吐出液制御の課題を模式化した図。
【図３】本発明のライン吐出ヘッドの液体吐出制御を模式化した図。
【図４】本発明のライン吐出ヘッドの液体吐出制御を側面から見た模式図。
【図５】本発明のライン吐出ヘッドで使用する円筒状に加工された針仕様１。
【図６】本発明のライン吐出ヘッドで使用する円筒状に加工された針仕様２。
【図７】本発明のライン吐出ヘッド制御動作模式図（流路遮断時）。
【図８】本発明のライン吐出ヘッド内針断面仕様例（流路遮断時）。
【図９】本発明のライン吐出ヘッド制御動作模式図（流路開放時）。
【図１０】本発明のライン吐出ヘッド内針断面仕様例（流路開放時）。
【図１１】本発明のライン吐出ヘッドで使用する円筒状に加工された針実写図１。
【図１２】本発明のライン吐出ヘッドで使用する円筒状に加工された針実写図２。
【図１３】本発明のライン吐出ヘッドの液体掻き取り機構動作模式図。
【図１４】本発明のライン吐出ヘッド制御動作実写図１（流路遮断時）。
【図１５】本発明のライン吐出ヘッド制御動作実写図２（流路遮断時）。
【図１６】本発明のライン吐出ヘッド制御装置模式図１。
【図１７】本発明のライン吐出ヘッド制御装置模式図２。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の重要なポイントは、高圧で圧送された液体が前記吐出ヘッド３０１において、複数本に分岐した流路内をスムーズに吐出口まで流れ、それぞれの分岐された吐出口から一定の吐出量で吐出されること、分岐された複数本の流路の一部を吐出させないために、
対象となる流路に液体を遮断する動作が発生しても、遮断されない流路に対する圧力、流速などがほとんど変化しないこと、以上を実現したことにある。
【００１９】
分岐された複数本の流路の一部を遮断しても遮断されない流路に対する圧力、流速などに影響させない手段として、本発明では、遮断する代わりに流路に流れる液体を吐出口に至る流路外へ導く機構３０２を設けた。（図３）
【００２０】
バイパス機構３０２は、ノズル毎に分岐した流路途中に挿入して、塗布材料（ペースト状液体）をノズル先端の吐出口に至らせない状態を実現するための、吐出ヘッドに付加される部材である。
バイパス機構３０２には、あらかじめ液を流しておくことで、吐出開始時に流路内の抵抗の影響が少なく所望するパターン形成ができる。
この機構により、特に吐出終了時において流路内及びマニホールド内に溜まった残圧の影響による残液が漏れることを防ぐことができる。
【００２１】
まず、流路幅以上の直径の円筒状の針４０１の先端から流路高さ４０２と流路上部を覆う板４０３を円筒状の針径と同じもしくは締まり嵌め（部材を取り付ける穴に、その穴の直径より少し太い棒を押し込んで固定を強固にする手法）傾向の貫通した穴高さ４０４を足した分の距離に任意の高さ４０５を足した長さを円筒状の針先端からわずかに流路上部へ向かった距離４０６を始点として円筒側面を円筒の半径を最大とした深さ分４０７を切削した円筒状の加工された針５０１を形成する。（図４，図５）
【００２２】
円筒状の針は、中空の管６０１でも無垢でも良い。（図６）
中空の管６０１で加工が可能であればなお良い。中空の管の場合は、針先の開口部を樹脂などで埋め（６０２）、先端に穴が開いていないようにする。（図１１，図１２参照）
【００２３】
上記説明では、機構３０２の主要部材として針４０１（５０１），管６０１などと表記しているが、先端が鋭利である必要はなく、また円筒形状に限定されるものでもない。
本発明では、分岐されたノズル流路を変更するための別流路（バイパス）が形成された部材を意図し、針，管，円筒状などの用語で代表して表現する。
【００２４】
また、針４０１は、塗布に不要なノズルの設定時にのみ吐出ヘッドに装着するものではない。例えば、吐出ヘッドの複数のノズル流路には常時装着されており、図４に示す様に、同図下方に深く挿入した場合に、ノズル流路に針４０１のバイパス流路が面した状態でノズル流路の変更が行なわれ、同図上方に抜いた状態では、元々のノズル流路が変更されない状態となる様に、各ノズルのＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。
【００２５】
これにより、複数列の各々の流路を断続的に制御できる為、インクジェットのような複雑なパターン描画が可能となる。さらには、高粘度の液体の吐出制御ができる為、アスペクト比の高い矩形のパターンや形状による視覚的効果（光学的効果含む）を持つパターン形成も可能となる。また導電性インキで形成した場合、断面積を縦×横の寸法のみで計算することが出来るなどのエレクトロニクス分野での活用ができる。
【００２６】
次に、流路上部を覆う板７０１であるが、上記円筒状に加工された針が流路底面７０２に垂直もしくは一定の角度をなし、円筒側面を加工した面７０３を流路上流側８０４に向けて突き当たるもしくは食い込む（７０５）様に円筒状の針径と同じもしくは締まり嵌め傾向の貫通した穴を通した状態７０４を形成する。円筒状に加工された針を流路に食い込ませるために、流路底面を一部食い込む量分削っても良い。前記貫通した穴を通した状態は、吐出ヘッドに形成された複数列の流路８０５にも適用できる。（図７，図８）
【００２７】
図７では、流路が形成された流路上部を覆う板７０１が設けられているが、本実施形態は、上記に限定されず、例えば流路上部を覆う板７０１に流路と貫通した穴がそれぞれ形成されるような形態であっても良い。
【００２８】
前記で、流路上部を覆う板を貫通した穴高さ４０４とした表記があるが、流路上部を覆う板の厚さを最大として針の直径と同じもしくは締まり嵌め傾向の貫通した穴高さを任意の高さに調整してもよい。なぜならば、本発明である上記円筒状の加工された針で流路に流れる液体の流れ方向を流路外へ、つまり流路上部を覆う板の外へ流体を導く（４０８）際に発生する圧力損失の影響を考慮して貫通した穴の高さを調整する必要があるからである。
圧力損失とは、流体が流路を流れる際に発生する流路とのせん断応力などの流れにさからう抵抗力のことで、本発明の流路上部を覆う板の外へ流体を導く４０８の流路が狭いもしくは長い等の要因で、流れ難くなる抵抗力のことを指す。
【００２９】
さらに、流路幅に対し針の直径を大きく８０６して、本発明の円筒状に加工された針を使用することで、本発明の流路上部を覆う板の外へ流体を導く４０８の流量を増やすことも可能である。
【００３０】
図７では、円筒状に加工した針が流路底面に突き当たり、吐出ヘッドに形成された流路から流路上部を覆う板の外へ流体を導く流路が流路上部を覆う板上面に顔を出す形となり、液体を外へ導ける状態を示している。図１４は、円筒状に加工した針１４０１が流路底面に突き当たり、吐出ヘッドに形成された流路から流路上部を覆う板の外へ導かれた流体溜まり１４０２が出来ている様子を示している。
また、図１５では、吐出ヘッドの先端に直列した７つの吐出口の内、１つの吐出口からの液体吐出が、図１４で示した本発明の動作によって止まった様子を示している。
【００３１】
図９では、円筒状に加工した針が流路上部を覆う板側へ、流路高さ分引き抜かれ、吐出ヘッドに形成された流路が全開となり、円筒状に加工した針先が、流路上部を覆う板の貫通穴を塞ぎ、詮をした状態になった事を示す。これにより、流体は、流路上部を覆う板側へ流れることが無く（元々のノズル流路に）吐出される。
【００３２】
図７と図９における仕組みを調整することで、本発明の主旨である高圧で圧送された液体が、複数列に分岐した流路内をスムーズに吐出口まで流れ、分岐された複数列の流路の一部を吐出させない為に、対象となる流路に液体を遮断する動作が発生しても、遮断されない流路に対する圧力、流速などがほとんど変化しないことを実現する。
【００３３】
次に、流路上部を覆う板の外側の面に円筒状の加工された針を流路として流れて溜まった液体１３０１を排除する機構を設けた。
この機構は、流路上部を覆う板の面に水平に動き、掻きとる動作をする機構１３０２で、一定時間吐出した後に円筒状の加工された針の列から少し距離を置いた場所で、円筒状の加工された針の並びに平行したストロークで掻く。樹脂または金属の板状のリムーバー１３０３を直動式アクチュエーター先端に垂直に取り付けた物をつかう。また、吸引によって液体を排除する機構を使っても良い。（図１３参照）
【００３４】
これによって、流路上部に覆う板の外側の面に配置された円筒状の加工された針の周囲に流体が溜まり過ぎて、本発明の流路上部を覆う板の外へ流体を導く流路を塞ぎ、抵抗過多となる事を防ぐ。
掻き取る動作をする機構１３０２で、機構の端に移動した液体１３０４は回収して再利用することが出来る。
【００３５】
本発明は、所望本数，所望位置のノズルが形成されたヘッドを都度交換せずに済む様、複数ノズルを選択的に採用（制限）する手法・機構に係る提案であるが、狭ピッチで複数ノズルが形成され、既存手法ではノズル毎の制御が困難な小サイズのヘッドを対象とする場合についても、本発明の適用が可能である。
すなわち、狭ピッチで複数ノズルが形成された小サイズのヘッド１６０２について、複数ノズル分のバイパス機構をそれぞれにアクチュエーターを伴って配置する場合、配置されたアクチュエーターの占有面積はヘッドのサイズよりも格段に大きいものとなるが、バイパス機構１６０１として、ノズル側の先端が細い針状で、アクチュエーターに至るまでに可撓性（弾性）を有する構成であると、図１６に示される様に、バイパス機構１６０１の先端部の加工限界を超えない範囲内で、複数ノズルの形成ピッチが狭い（小サイズの）ヘッドへの適用も可能となる。
【００３６】
言い換えると、バイパス機構１６０１（円筒状に加工された針）の長さは、アクチュエーターの配置サイズに応じて、ノズル側から十分な長さを伴って拡がる様にそれぞれがアクチュエーターに接続されるまでの長さを持つことになり、吐出ヘッドの大きさ、流路上部を覆う板の厚さ、吐出ヘッド周辺の環境などによって任意に変えても良い。
このバイパス機構１６０１によって、ストライプの間隙、つまり流路と流路の間を極限まで詰めることができ、バイパス機構１６０１の末端に位置する、ある程度のサイズを持つ圧電素子やモーターやエアー制御のアクチュエーター１６０３を直接もしくは間接的につなぐことができるため、結果として従来は困難だった狭いピッチでのストライプ吐出が可能となる。
【００３７】
圧電素子やモーターやエアー制御のアクチュエーター１６０３の各々をシーケンサーなどの制御装置１６０４に繋ぎ、マイクロ秒、ミリ秒、秒などのパルス信号制御を行なうことで、円筒状に加工された針の流路と流路の間を極限まで詰めたヘッド１６０２内の各流路に対する微小な往復動作１６０５を可能とし、流路のシャッター動作を実現することができる。
【００３８】
従って、本発明によって、数ミクロンといった狭間隙のストライプ吐出および断続的な吐出制御が可能となった。
【実施例】
【００３９】
＜実施例１＞
以下、塗布材料として、無機フィラーまたは有機フィラー（顔料）を分散したポリマー（バインダー）と溶剤（有機溶剤）および添加剤を混合した高粘度の塗布液を塗布する実施例について説明する。
具体的には、充填剤、印刷用途などに開発された銀ペースト、銅ペースト、絶縁インキ等のフィラー量が５０〜９９．９％の塗布材料を構成するポリマー（バインダー）の本発明の吐出方法および吐出装置からの吐出を行なっている。
【００４０】
本発明の吐出方法および吐出装置に使用する液体として、旭化成ワッカー社製のシリコーンをベースとした誘電エラストマーフィルム「ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ２０３０」膜厚２００μｍを基材とし、シリコーンをベースとした旭化成ワッカー社製の２液混合タイプの熱硬化型カーボンエラストマー「ＥＲＡＳＴＯＳＩＬ ＬＲ３１６２ Ａ」および「ＥＲＡＳＴＯＳＩＬ ＬＲ３１６２ Ｂ」を1対1で混合した導電性塗布剤を用意し、縦５００μｍ×横５００μｍの矩形の吐出口径を１０００μｍピッチで７本形成した本発明の吐出ヘッドと、武蔵エンジニアリング製高粘度液体制御可能なディスペンスコントローラーとＸＹＺ軸制御可能な卓上ロボットを用意し、誘電エラストマーフィルム上へ、本発明の実施形態でライン吐出する実験を行った。
【００４１】
上記塗布剤を使ってディスペンスコントローラーと卓上ロボットに搭載した縦５００μ
ｍ×横５００μｍの矩形の吐出口径を１０００μｍピッチで７本形成したラインコーターヘッドから、誘電エラストマーフィルム上へフィルム面から０．３ｍｍ吐出口を離した状態で、吐出圧３６０キロパスカル、ヘッドスピード１０ｍｍ/秒で６ｍｍ長のストライプパターンを本発明の機構を使って断続的に吐出した。
【００４２】
結果、矩形の形を維持した、断続的な７本安定したストライプパターンが吐出できた。７本の吐出の内、中央の１ラインについて本発明の円筒状に加工された針を使った往復動作を１秒間隔で繰返し行なったが、連続吐出時の７ライン線幅３６０μｍ±２０％以内を中央ラインの吐出を止めて１本減った６本ラインでも保持できる事を確認した。
【００４３】
＜実施例２＞
実施例２では、吐出ヘッド制御のためのアクチュエーターとして回転系アクチュエーターを用いた。
本発明の吐出方法および吐出装置に使用する液体として、旭化成ワッカー社製のシリコーンをベースとした誘電エラストマーフィルム「ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ２０３０」膜厚２００μｍを基材とし、シリコーンをベースとした旭化成ワッカー社製の２液混合タイプの熱硬化型カーボンエラストマー「ＥＲＡＳＴＯＳＩＬ ＬＲ３１６２ Ａ」および「ＥＲＡＳＴＯＳＩＬ ＬＲ３１６２ Ｂ」を1対1で混合した導電性塗布剤を用意し、縦５００μｍ×横５００μｍの矩形の吐出口径を１０００μｍピッチで７本形成した本発明の吐出ヘッドと、武蔵エンジニアリング製高粘度液体制御可能なディスペンスコントローラーとＸＹＺ軸制御可能な卓上ロボットを用意し、誘電エラストマーフィルム上へ、本発明の実施形態でライン吐出する実験を行った。
【００４４】
上記塗布剤を使って定量吐出モーノ型ディスペンスコントローラーと卓上ロボットに搭載した縦５００μｍ×横５００μｍの矩形の吐出口径を１０００μｍピッチで７本形成したラインコーターヘッドから、誘電エラストマーフィルム上へフィルム面から０．３ｍｍ吐出口を離した状態で、インキ供給タンク圧５０００キロパスカル、モーノ型ディスペンスコントローラー吐出量設定値０．０２ｍL/秒、ヘッドスピード１５ｍｍ/秒で６ｍｍ長のストライプパターンを本発明の機構を使って断続的に吐出した。
【００４５】
その結果、矩形の形を維持した、断続的な７本安定したストライプパターンが吐出できた。７本の吐出の内、中央の１ラインについて本発明の円筒状に加工された針を使った往復動作を１秒間隔で繰返し行なったが、連続吐出時の７ライン線幅３６０μｍ±２０％以内を中央ラインの吐出を止めて１本減った６本ラインでも保持できる事を確認した。
【００４６】
ただし実施例２においては、図１７に示す構成のライン吐出ヘッド制御装置を用いた。ここで、円筒状に加工された針を使った往復動作１７０１について詳述すると、吐出ヘッドに組み込まれた円筒状に加工された針４０１を固定せず間接的に延長した針１７０２に雄ネジ１７０３を形成し、吐出ヘッドに形成した針の往復動作ガイド部１７０４に雌ネジ１７０５を形成し、上記アクチュエーターの内、ステップモーターの回転系アクチュエーター１７０６と上記の延長した針１７０２とを固定することによって、回転系アクチュエーターの回転動作１７０７を前記雄ネジ１７０３と雌ネジ１７０５のネジピッチによって制御できることも確認した。
【００４７】
例えば、ネジピッチ０．５ｍｍで吐出ヘッドに形成した針の往復ガイド部１７０４を加工した場合は、回転系アクチュエーターを回転角３６０度回転させて延長した針１７０２を回転させると、本発明の円筒状の針４０１が０．５ｍｍ上下どちらかに直動する。
従って、アクチュエーターとして、ピエゾ系、ソレノイド系、エアー系などの直動系アクチュエーターだけではなく、ステップモーター、サーボモーター等の回転系アクチュエーターも導入できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
・断続的なライン吐出が出来る為、不連続な場所に任意に吐出でき、複雑なパターン描画が可能となる。
・材料によっては矩形のパターンが形成できる為、導電性インキで形成した場合、断面積を縦×横の寸法のみで計算することが出来る為、非破壊でかつ安定した電気抵抗値を示す導線を形成できる。
・材料によっては吐出口形状に近い形状で吐出する事ができる為、形状による視覚的効果（光学的効果含む）を持つパターン形成ができる。
・材料によっては基材に対し、垂直に切立った面を形成できる為、ライン吐出の場合、例えば矩形のラインの間隙を極限まで詰めた構造体を作ることが出来る。
・材料によっては、アスペクト比（高さ÷底辺）１以上の矩形パターンを形成することが出来、狭い幅により多くのライン形成が可能。
・ＸＹＺ系ロボットに本発明塗布剤を使用したコーターヘッド、ディスペンサーを搭載することで、立体的な矩形ライン構造物の形成が出来る。
上記内容から。エレクトロニクス分野、高機能フィルム分野、セキュリティー分野などへの利用の可能性があり、フォトリソやナノインプリントで形成が出来ない構造物まで形成できる可能性がある。
【符号の説明】
【００４９】
１０１…高い圧力
１０２…機能層の材料を含む液体
１０３…ダイヘッドやノズル
２０１…分岐させた流路
２０２…シャッター、バルブなどの抵抗
２０３…抵抗を加えない分岐された流路へ閉ざされた流路の圧力分が分配される
２０４…吐出量が増加
３０１…吐出ヘッド
３０２…流路外へ導くバイパス機構
３０３…吐出流路中央の流速もしくはせん断速度
３０４…吐出流路側面の流速もしくはせん断速度
３０５…吐出口形状そのまま維持した形
３０６…吐出出口
４０１…円筒状の針
４０２…流路高さ
４０３…流路上部を覆う板
４０４…貫通した穴高さ
４０５…任意の高さ
４０６…円筒状の針先端からわずかに流路上部へ向かった距離
４０７…円筒の半径を最大とした深さ分
４０８…流路上部を覆う板の外へ流体を導く
５０１…切削した円筒状の加工された針
６０１…中空の管
６０２…針先の開口部を樹脂などで埋め
７０１…流路上部を覆う板
７０２…円筒状に加工された針が流路底面
７０３…円筒側面を加工した面
７０４…貫通した穴を通した状態
７０５…突き当たるもしくは食い込む
８０４…流路上流側
８０５…吐出ヘッドに形成された複数列の流路
８０６…流路幅に対し針の直径を大きく
１３０１…溜まった液体
１３０２…流路上部を覆う板の面に水平に動き、掻きとる動作をする機構
１３０３…樹脂または金属の板状のリムーバー
１３０４…機構の端に移動した液体
１４０１…円筒状に加工した針
１４０２…流路上部を覆う板の外へ導かれた流体溜まり
１６０１…円筒状に加工された針の長さ
１６０２…流路と流路の間を極限まで詰めたヘッド
１６０３…圧電素子やモーターやエアー制御のアクチュエーター
１６０４…シーケンサーなどの制御装置
１６０５…各流路に対する微小な往復動作
１７０１…円筒状に加工された針を使った往復動作
１７０２…固定せず間接的に延長した針
１７０３…雄ネジ
１７０４…吐出ヘッドに形成した針の往復動作ガイド部
１７０５…雌ネジ
１７０６…回転系アクチュエーター
１７０７…回転動作
【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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