(57)【要約】【課題】ノズルの詰まりを抑え、長時間にわたって正常にインクを吐出することが可能な塗布装置および塗布方法を提供する。【解決手段】塗布液の液滴を吐出するノズル１１と、ノズル１１内の塗布液に圧力波を生じさせる圧力波付与部１４と、圧力波付与部１４の駆動を制御する制御部５と、を有し、制御部５は、ノズル１１から液滴が吐出されない程度の圧力波をノズル１１内の塗布液に生じさせ、ノズル１１内の塗布液を揺らす、揺らし動作と、ノズル１１から液滴が吐出される程度の圧力波をノズル１１内の塗布液に生じさせる吐出動作と、を圧力波付与部１４に行わせることが可能であり、あらかじめ制御部５に入力された塗布データに基づき、１つのノズル１１においてｎ回目の吐出動作（ｎは自然数）と（ｎ＋１）回目の吐出動作との時間間隔Δｔが、良好な吐出状態を維持しうる時間である吐出状態維持時間Δｔ０を超える場合、制御部５は、２つの吐出動作の間に前記揺らし動作を実施させる。【選択図】図３
2019111494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材に塗布液を塗布し、塗布パターンを形成する塗布装置であり、
塗布液の液滴を吐出するノズルと、
前記ノズル内の塗布液に圧力波を生じさせる圧力波付与部と、
前記圧力波付与部の駆動を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記ノズルから液滴が吐出されない程度の圧力波を前記ノズル内の塗布液に生じさせ、前記ノズル内の塗布液を揺らす、揺らし動作と、
前記ノズルから液滴が吐出される程度の圧力波を前記ノズル内の塗布液に生じさせる吐出動作と、
を前記圧力波付与部に行わせることが可能であり、
あらかじめ前記制御部に入力された塗布データに基づき、１つの前記ノズルにおいてｎ回目の前記吐出動作（ｎは自然数）と（ｎ＋１）回目の前記吐出動作との時間間隔が、良好な吐出状態を維持しうる時間である吐出状態維持時間を超える場合、前記制御部は、２つの前記吐出動作の間に前記揺らし動作を実施させることを特徴とする、塗布装置。
【請求項２】
前記制御部は、ｎ回目の前記吐出動作と（ｎ＋１）回目の前記吐出動作との間の前記揺らし動作と（ｎ＋１）回目の前記吐出動作との時間間隔が、前記揺らし動作における圧力波の影響が残る時間である残圧波影響時間よりも長くなるよう、２つの前記吐出動作の間に前記揺らし動作を実施させ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】
前記塗布データは前記ノズルと基材の相対移動速度データおよび１つの前記ノズルが吐出動作を行う位置である吐出位置データを含み、当該吐出位置データに基づき、１つの前記ノズルにおいてｎ回目の前記吐出動作を行う位置と（ｎ＋１）回目の前記吐出動作を行う位置との間隔が、前記吐出状態維持時間と前記相対移動速度の積で求められる距離である吐出状態維持距離を超える場合、前記制御部は、２つの前記吐出動作の間に前記揺らし動作を実施させることを特徴とする、請求項１もしくは２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記揺らし動作は、あらかじめ設定された時間もしくは距離おきに実施されることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項５】
前記圧力波付与部はピエゾアクチュエータであり、当該ピエゾアクチュエータに電圧を印加して前記ノズル内の容積を変化させることにより前記ノズル内の塗布液に圧力波を生じさせることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項６】
ノズルから塗布液の液滴を吐出し、基材に塗布パターンを形成する塗布方法であり、
前記ノズルから液滴が吐出されない程度の圧力波を前記ノズル内の塗布液に生じさせて前記ノズル内の塗布液を揺らす、揺らし工程と、
前記ノズルから液滴が吐出される程度の圧力波を前記ノズル内の塗布液に生じさせる吐出工程と、
を有し、
１つの前記ノズルにおいてｎ回目の前記吐出工程（ｎは自然数）と（ｎ＋１）回目の前記吐出工程との時間間隔が、良好な吐出状態を維持しうる時間である吐出状態維持時間を超える場合、２つの前記吐出工程の間に前記揺らし工程が実施され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】
本発明は、インクジェット法により基材上に塗布液を塗布し、任意の形状の塗布膜を形成する塗布装置および塗布方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基材上に任意の形状の塗布パターンを形成するにあたり、従来はフォトリソグラフィが採用されていたのに代わって近年では下記特許文献１に示すようなインクジェット法による塗布が採用される場合が多い。このインクジェット法により、フォトリソグラフィでは塗布、露光、エッチングなど多くの工程が必要でありかつエッチングの工程で多量の塗布材料を消費していたことに対して、少ない工程でかつ塗布材料をほぼ無駄にしない塗布パターンの形成を行うことが可能となる。
【０００３】
図７は、インクジェット塗布装置の一例を示す概略図である。この例ではインクジェットヘッド９０に５つのノズル（ノズル９１乃至９５）が設けられている。このように複数のノズルを有するインクジェットヘッド９０が基材Ｗ上を矢印の方向に走査し、その最中、あらかじめ指定されたタイミングで各ノズルから液滴を吐出することにより、塗布パターン９６のような複雑な形状の塗布パターンを少ない工程で短時間に形成することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１０９３９０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、このようなインクジェット塗布装置では、詰まりが生じて正常なインクの吐出ができなくなるノズルが発生するおそれがあった。具体的には、図７の例において塗布パターン９６を形成するにあたり、ノズル９１やノズル９４は連続してインクを吐出しているのに対し、ノズル９３やノズル９５は全く吐出をしていない。その間、ノズル９３やノズル９５の中のインクが乾燥して粘度が高くなり、その結果、ノズル９３やノズル９５が詰まってしまうという問題があった。また、ノズル９２のように時々吐出を行っている場合であっても吐出間の時間間隔が大きければその間にインクが乾燥してノズル９２の詰まりを生じさせるといった問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、ノズルの詰まりを抑え、長時間にわたって正常にインクを吐出することが可能な塗布装置および塗布方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明の塗布装置は、基材に塗布液を塗布し、塗布パターンを形成する塗布装置であり、塗布液の液滴を吐出するノズルと、前記ノズル内の塗布液に圧力波を生じさせる圧力波付与部と、前記圧力波付与部の駆動を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記ノズルから液滴が吐出されない程度の圧力波を前記ノズル内の塗布液に生じさせ、前記ノズル内の塗布液を揺らす、揺らし動作と、前記揺らし動作の後、前記ノズルから液滴が吐出される程度の圧力波を前記ノズル内の塗布液に生じさせる吐出動作と、を前記圧力波付与部に行わせることが可能であり、あらかじめ前記制御部に入力された塗布データに基づき、１つの前記ノズルにおいてｎ回目の前記吐出動作（ｎは自然数）と（ｎ＋１）回目の前記吐出動作との時間間隔が、良好な吐出状態を維持しうる時間である吐出状態維持時間を超える場合、前記制御部は、２つの前記吐出動作の間に前記揺らし動作を実施させることを特徴としている。
【０００８】
上記塗布装置によれば、２つの吐出動作の間の時間間隔が吐出状態維持時間を超える場合、制御部は、２つの吐出動作の間に揺らし動作を実施させることによって、ノズル内のインクの乾燥を防ぐことができるため、ノズルの詰まりを抑え、長時間にわたって正常にインクを吐出することが可能である。
【０００９】
また、前記制御部は、ｎ回目の前記吐出動作と（ｎ＋１）回目の前記吐出動作との間の前記揺らし動作と（ｎ＋１）回目の前記吐出動作との時間間隔が、前記揺らし動作における圧力波の影響が残る時間である残圧波影響時間よりも長くなるよう、２つの前記吐出動作の間に前記揺らし動作を実施させると良い。
【００１０】
こうすることにより、揺らし動作が次の吐出動作に影響を及ぼすことを防ぐことができる。
【００１１】
また、前記塗布データは前記ノズルと基材の相対移動速度データおよび１つの前記ノズルが吐出動作を行う位置である吐出位置データを含み、当該吐出位置データに基づき、１つの前記ノズルにおいてｎ回目の前記吐出動作を行う位置と（ｎ＋１）回目の前記吐出動作を行う位置との間隔が、前記吐出状態維持時間と前記相対移動速度の積で求められる距離である吐出状態維持距離を超える場合、前記制御部は、２つの前記吐出動作の間に前記揺らし動作を実施させても良い。
【００１２】
この場合、塗布データに時間的な要素が含まれていなくとも、吐出位置データをもとに揺らし動作の実施の是非を制御部が判断することができる。
【００１３】
また、前記揺らし動作は、あらかじめ設定された時間もしくは距離おきに実施されると良い。
【００１４】
こうすることにより、２つの吐出動作の間への揺らし動作の挿入を容易に制御することができる。
【００１５】
また、前記圧力波付与部はピエゾアクチュエータであり、当該ピエゾアクチュエータに電圧を印加して前記ノズル内の容積を変化させることにより前記ノズル内の塗布液に圧力波を生じさせると良い。
【００１６】
こうすることにより、ノズル内の塗布液に圧力波を生じさせる構成を容易に形成させることができる。
【００１７】
また、上記課題を解決するために本発明の塗布方法は、ノズルから塗布液の液滴を吐出し、基材に塗布パターンを形成する塗布方法であり、前記ノズルから液滴が吐出されない程度の圧力波を前記ノズル内の塗布液に生じさせて前記ノズル内の塗布液を揺らす、揺らし工程と、前記ノズルから液滴が吐出される程度の圧力波を前記ノズル内の塗布液に生じさせる吐出工程と、を有し、１つの前記ノズルにおいてｎ回目の前記吐出工程（ｎは自然数）と（ｎ＋１）回目の前記吐出工程との時間間隔が、良好な吐出状態を維持しうる時間である吐出状態維持時間を超える場合、２つの前記吐出工程の間に前記揺らし工程が実施されることを特徴としている。
【００１８】
上記塗布方法によれば、２つの吐出工程の間の時間間隔が吐出状態維持時間を超える場合、２つの吐出工程の間に揺らし動作が実施されることによって、ノズル内のインクの乾燥を防ぐことができるため、ノズルの詰まりを抑え、長時間にわたって正常にインクを吐出することが可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の塗布装置および塗布方法によれば、ノズルの詰まりを抑え、長時間にわたって正常にインクを吐出することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態における塗布装置を示す概略図である。
【図２】ノズルから液滴が吐出される過程を表す概略図である。
【図３】本実施形態におけるノズルの動作を示すグラフである。
【図４】本実施形態におけるノズルの動作を示すグラフである。
【図５】２つの吐出動作の間の圧力波付与部の駆動パターンの決定過程を示す動作フローである。
【図６】揺らし動作が吐出動作に影響を及ぼす例を示すグラフある。
【図７】一般的なインクジェット塗布装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２２】
図１は、本発明を実施する塗布パターン形成装置の概略図である。
塗布装置１は、塗布部２、塗布ステージ３、親液性調節部４、および制御部５を備えており、塗布部２が塗布ステージ３上の基材Ｗの上方を移動しながら塗布部２内のノズルから塗布液の液滴を吐出することにより、基材Ｗへの塗布動作が行われる。そして、基材Ｗ上に着弾した液滴同士が連結し、基材Ｗ上に塗布パターン５１が形成される。また、塗布部２が基材Ｗへ液滴を吐出する前に、親液性調節部４が基材Ｗ上の塗布パターン５１が形成される領域であるパターン領域の親液性を調節し、塗布パターン形成後の塗布液の塗れ広がりの挙動をあらかじめ制御する。
【００２３】
なお、以下の説明では、基材Ｗへの液滴吐出時に塗布部２が移動する（走査する）方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向と水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めることとする。
【００２４】
塗布部２は、塗布ヘッド１０、および塗布ヘッド移動装置１２を有している。塗布ヘッド１０は塗布ヘッド移動装置１２によって塗布ステージ３上の基材Ｗの任意の位置まで移動することが可能であり、塗布ヘッド１０が連続して移動する最中、あらかじめプログラムされた吐出位置に到達するたびに、塗布ヘッド１０はノズル１１から各吐出対象に対してインクジェット法により液滴の吐出を行う。
【００２５】
塗布ヘッド１０は、Ｙ軸方向を長手方向とする略直方体の形状を有し、複数の吐出ユニット１３が組み込まれている。
【００２６】
吐出ユニット１３には、複数のノズル１１が設けられており、吐出ユニット１３が塗布ヘッド１０に組み込まれることにより、ノズル１１が塗布ヘッド１０の下面に配列される形態をとる。
【００２７】
また、塗布ヘッド１０は配管を通じてサブタンク１５と連通している。サブタンク１５は、塗布ヘッド１０の近傍に設けられており、サブタンク１５と離間して設けられたメインタンク１６から配管を経由して供給された塗布液を一旦貯蔵し、その塗布液を塗布ヘッド１０へ高精度で供給する役割を有する。サブタンク１５から塗布ヘッド１０へ供給された塗布液は、塗布ヘッド１０内で分岐され、各吐出ユニット１３の全てのノズル１１へ供給される。
【００２８】
各ノズル１１はそれぞれ駆動隔壁１４を有し、制御部５からそれぞれのノズル１１に対する吐出のオン、オフの制御を行うことにより、任意のノズル１１の駆動隔壁１４が変形し、液滴を吐出する。なお、本実施形態では、駆動隔壁１４としてピエゾアクチュエータが用いられており、駆動隔壁１４へ電圧が印加されることにより駆動隔壁１４の変形が生じる。
【００２９】
また、各ノズル１１からの液滴の吐出を安定させるために、塗布待機時には塗布液が各ノズル１１内で所定の形状の界面（メニスカス）を維持してとどまる必要があり、そのため、サブタンク１５内には真空源１７によって所定の大きさの負圧が付与されている。なお、この負圧は、サブタンク１５と真空源１７との間に設けられた真空調圧弁１８によって調圧されている。
【００３０】
塗布ヘッド移動装置１２は走査方向移動装置２１、シフト方向移動装置２２、および回転装置２３を有しており、塗布ヘッド１０をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させ、また、Ｚ軸方向を回転軸として回転させる。
【００３１】
走査方向移動装置２１は、リニアステージなどで構成される直動機構であり、制御部５に駆動を制御されて塗布ヘッド１０をＸ軸方向（走査方向）に移動させる。
【００３２】
走査方向移動装置２１が駆動し、基材Ｗの上方で塗布ヘッド１０が走査しながらノズル１１から液滴を吐出することにより、Ｘ軸方向に並んだ塗布領域に対して連続的に塗布液の塗布を行う。
【００３３】
シフト方向移動装置２２は、リニアステージなどで構成される直動機構であり、制御部５に駆動を制御されて塗布ヘッド１０をＹ軸方向（シフト方向）に移動させる。
【００３４】
これにより、塗布ヘッド１０内で吐出ユニット１３同士が間隔を設けて設置されている場合に、一度塗布ヘッド１０をＸ軸方向に走査させながら塗布を行った後、塗布ヘッド１０をＹ軸方向にずらし、その間隔を補完するように塗布することで、基材Ｗの全面への塗布を行うことが可能となっている。
【００３５】
また、基材ＷのＹ軸方向の幅が塗布ヘッド１０の長さよりも長い場合であっても、１回の塗布動作が完了するごとに塗布ヘッド１０をＹ軸方向にずらし、複数回に分けて塗布を行うことにより、基材Ｗの全面へ塗布を行うことが可能である。
【００３６】
回転装置２３は、Ｚ軸方向を回転軸とする回転ステージであり、制御部５に駆動を制御されて塗布ヘッド１０を回転させる。
【００３７】
この回転装置２３によって塗布ヘッド１０の角度を調節することにより、塗布ヘッド１０の走査方向と直交する方向（Ｙ軸方向）のノズル１１の間隔を調節し、塗布領域の寸法および液滴の大きさに適した間隔とする。
【００３８】
塗布ステージ３は、基材Ｗを固定する機構を有し、基材Ｗへの塗布動作はこの塗布ステージ３の上に基材Ｗを載置し、固定した状態で行われる。本実施形態では、塗布ステージ３は吸着機構を有しており、図示しない真空ポンプなどを動作させることにより、基材Ｗと当接する面に吸引力を発生させ、基材Ｗを吸着固定している。
【００３９】
また、塗布ステージ３は図示しない駆動装置によりＸ軸方向およびＹ軸方向に移動し、また、Ｚ軸方向を回転軸として回転することが可能であり、塗布ステージ３の上に載置された基材Ｗが有するアライメントマークを図示しないアライメント装置が確認した後、この確認結果に基づいて基材Ｗの載置のずれを修正する際、塗布ステージ３が移動し、また、回転する。なお、塗布ステージ３の移動および回転は、基材Ｗの載置状態の微調整が目的であるため、塗布ステージ３が移動可能な距離、回転可能な角度は微少であっても構わない。
【００４０】
また、塗布ステージ３上の基材は、親液性調節部４の直下にまで移動可能であり、基材Ｗは親液性調節部４の直下において親液性調節部４によって親液性が調節された後、塗布部２の直下まで移動して塗布部２により塗布パターンが形成される。
【００４１】
親液性調節部４は、本実施形態では露光装置２４であり、紫外線を基材Ｗに向かって照射する。
【００４２】
ここで本発明における基材Ｗは、たとえばガラス基板、シリコンウェハ、樹脂フィルムなどであり、紫外線の照射により表面が改質されて親液性が変化する。また、基材Ｗの表面の親液性の度合いは紫外線の照射時間によって変化するため、本実施形態では、制御部５によって基材Ｗの各位置への親液性調節部４からの紫外線照射時間が制御され、基材Ｗの各位置の親液性の度合いが調節される。
【００４３】
また、照射時間は同じであっても紫外線の波長や強度によっても親液性の度合いは調節可能である。したがって、親液性調節部４は基材Ｗの各位置への紫外線照射における紫外線の波長もしくは強度が制御部５によって制御され、基材Ｗの各位置の親液性の度合いが調節されるような形態であってもよい。また、照射する紫外線の波長もしくは強度が異なる親液性調節部４が複数設けられ、これら親液性調節部４が制御部５による制御によって使い分けられることによって基材Ｗの各位置の親液性の度合いが調節される形態であっても良い。
【００４４】
また、親液性調節部４は、走査方向移動装置２５およびシフト方向移動装置２６に組み付けられており、これらの移動装置を駆動させることにより、親液性調節部４はＸ軸方向およびＹ軸方向に移動することが可能である。
【００４５】
走査方向移動装置２５は、リニアステージなどで構成される直動機構であり、制御部５に駆動を制御されて親液性調節部４およびシフト方向移動装置２６をＸ軸方向に移動させる。
【００４６】
シフト方向移動装置２６は、リニアステージなどで構成される直動機構であり、制御部５に駆動を制御されて親液性調節部４をＹ軸方向に移動させる。
【００４７】
ここで、制御部５により走査方向移動装置２５およびシフト方向移動装置２６の駆動を制御することにより、親液性調節部４は塗布ステージ３に載置された基材Ｗに対してＸ軸方向およびＹ軸方向に相対的に移動し、基材Ｗの任意の位置の親液性を変化させる。
【００４８】
制御部５は、コンピュータ、シーケンサなどを有し、塗布ヘッド１０への送液、駆動隔壁１４を駆動させることによるノズル１１からの液滴の吐出および吐出量の調節、親液性調節部４の動作の制御などを行う。
【００４９】
また、制御部５は、ハードディスクやＲＡＭまたはＲＯＭなどのメモリからなる、各種情報を記憶する記憶装置を有しており、液滴を塗布する工程においてパターン領域内に塗布膜を形成するための液滴の吐出位置の座標データ、液滴を吐出する際の塗布ヘッド１０の移動速度などの塗布データがこの記憶装置に保存される。また、駆動隔壁１４を駆動させるために印加する電圧波形のデータなども、この記憶装置に保存される。
【００５０】
次に、個々の駆動隔壁１４の動作によりノズル１１から液滴が吐出される過程を、図２に示す。図２（ａ）は、駆動隔壁１４へ印加される電圧の推移を示す線図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の印加電圧の推移による駆動隔壁１４の形状の変化を示す模式図である。
【００５１】
時刻ｔ１までは、駆動隔壁１４には電圧はかけられておらず、駆動隔壁１４は基本状態（（１）の状態）である。
【００５２】
時刻ｔ１からｔ２の間は、正の電圧（Ｖａ）がかけられ、ノズル１１を挟む両側の駆動隔壁１４が広がる方向に変形し（（２）の状態）、ノズル１１の容積が大きくなり、塗布液をメインタンク１６の方からノズル１１内に引き込む。
【００５３】
時刻ｔ２からｔ３の間は、逆に負の電圧（−Ｖｂ）がかけられ、両側の駆動隔壁１４が狭まる方向に変形し（（３）の状態）、ノズル１１の容積が小さくなる。このとき、（２）の状態において引き込まれていた塗布液は、先述の真空源１７による負圧を打ち破ってノズル１１の外部へ押し出される。これが、液滴の吐出となる。
【００５４】
時刻ｔ３以降は、電圧はかけられていない状態となり、駆動隔壁１４は基本状態（（１）の状態）に戻る。これらの一連の動作を任意のタイミングで行うことにより、任意のタイミングでノズル１１から液滴を吐出する。また、このように液滴を吐出させるための印加電圧の変化の波形を本説明では吐出波形と呼ぶ。
【００５５】
次に、本実施形態における１つのノズル１１の動作を図３に示す。
【００５６】
本実施形態では、図３（ａ）に示すように駆動隔壁１４に電圧Ｖ１を印加してノズル１１の容積を大きくし、その後に電圧（−Ｖ２）を印加してノズル１１の容積を小さくするように駆動隔壁１４を駆動させるための吐出波形が印加されることにより、ノズル１１から液滴が吐出される。
【００５７】
図３（ａ）内の二点鎖線は、駆動隔壁１４に電圧が印加されずノズル１１内の塗布液が静止している状態を相対圧力値ゼロとした場合のノズル１１内の塗布液の圧力変化を表している。この二点鎖線が示す通り、吐出波形の印加時には、ノズル１１の容積の変化にともなってノズル１１内の塗布液の圧力が波状に変化する。そして、図３（ａ）の例では、吐出波形の印加時において一旦ノズル１１内の容積が大きくなった後、電圧（−Ｖ２）の印加によりノズル１１内の容積が小さくなった時にノズル１１内の圧力が最高値であるＰ０に達し、この時に圧力Ｐ０に相応した吐出量の液滴がノズル１１から吐出される。
【００５８】
本説明では、このようなノズル１１内の塗布液の圧力の変化の波を圧力波と呼ぶ。また、このようにノズル１１内の塗布液に圧力波を生じさせる部材（本説明ではピエゾアクチュエータである駆動隔壁１４）を圧力波付与部と呼ぶ。
【００５９】
また、本説明では、塗布装置１において、たとえば制御部５が駆動隔壁１４（圧力波付与部）に吐出波形を印加することにより、ノズル１１から塗布液の液滴が吐出される程度の圧力波をノズル１１内の塗布液に生じさせる動作を吐出動作と呼び、また、塗布装置１によって行われる一連の塗布方法においては、ノズル１１から液滴が吐出される程度の圧力波をノズル１１内の塗布液に生じさせる工程を吐出工程と呼ぶ。
【００６０】
本実施形態の塗布装置１では、塗布ヘッド１０は基材Ｗに対して一定の速度で走査方向（Ｘ軸方向）に相対移動し、その間、あらかじめ制御部５に入力された塗布データにしたがって、吐出位置にノズル１１が到達する度に吐出動作を実施する。
【００６１】
ここで、１つのノズル１１におけるｎ回目の吐出動作（ｎは自然数）と（ｎ＋１）回目の吐出動作との時間間隔（図３（ａ）、（ｂ）に示す時間間隔Δｔ）に注目すると、頻繁に吐出動作が実施される場合はノズル１１内の塗布液は常に流動しているのに対し、このΔｔが大きくなり過ぎてノズル１１内の塗布液が静止している状態が長時間続く場合、この２つの吐出動作の間にノズル１１内の塗布液に含まれる溶媒の揮発、すなわち乾燥が進行して塗布液の粘度が高くなる。この塗布液の粘度の上昇に起因し、吐出動作を実施してもノズル１１の開口から吐出される液滴の吐出量が変化したり、液滴が吐出できなくなる（ノズル詰まりが生じる）おそれがある。
【００６２】
これに対し、本発明ではノズル１１内の塗布液が静止した状態であっても良好な吐出状態を維持しうる時間である吐出状態維持時間（図３（ａ）、（ｂ）に示す吐出状態維持時間Δｔ０）があらかじめ液の種類に応じて設定されており、その情報がたとえば塗布データの一部として制御部５に入力されている。そして、制御部５は、実際の塗布が行われる前に、塗布データに記録されている各ノズル１１の吐出タイミングを確認し、各吐出動作に対して吐出動作の時間間隔ΔｔとΔｔ０との大小を比較する。なお、本実施形態では、ノズル１１内で静止した塗布液の粘度上昇により吐出量に変化が生じ始める時間を１０秒とすると、Δｔ０は５秒程度としている。
【００６３】
ここで、図３（ａ）のようにΔｔ≦Δｔ０だった場合、実際の塗布時にこの２つの吐出動作を実施する際に、制御部５はそのまま吐出波形を連続させるように動作する。
【００６４】
一方、図３（ｂ）のようにΔｔ＞Δｔ０だった場合、実際の塗布時にこの２つの吐出動作を実施する際に、制御部５は２つの吐出波形の間に揺らし波形を入れるように動作する。
【００６５】
揺らし波形とは、本実施形態では所定時間電圧（−Ｖ３）を印加してノズル１１の容積を小さくするのみであって、その後元に戻るように駆動隔壁１４を駆動させるような波形である。このような揺らし波形が印加されることにより、ノズル１１内の塗布液はノズル１１から吐出されないが、ノズル１１内で揺らされる。
【００６６】
このようにノズル１１から液滴を吐出しない時にノズル１１内の塗布液を揺らす手法は、特開２００１−１１３７２８号公報に記載されているように非吐出時のノズル内での塗布液の粘度の上昇を抑えるために一般的に用いられる。
【００６７】
本説明では、塗布装置１において、たとえば制御部５が駆動隔壁１４（圧力付与部）に揺らし波形を印加することにより、ノズル１１から液滴が吐出されない程度の圧力波をノズル１１内の塗布液に生じさせて塗布液を揺らす動作を揺らし動作と呼び、また、塗布装置１によって行われる一連の塗布方法においては、ノズル１１から液滴が吐出されない程度の圧力波をノズル１１内の塗布液に生じさせてノズル１１内の塗布液を揺らす工程を揺らし工程と呼ぶ。
【００６８】
なお、揺らし動作および揺らし工程単体ではノズル１１から液滴は吐出されないのに対し、吐出動作および吐出工程単体によってノズル１１から液滴が吐出されることは、すなわち、吐出動作および吐出工程単体によって生じる圧力波が揺らし動作および揺らし工程単体によって生じる圧力波によって生じる圧力波よりも大きいことを意味する。
【００６９】
このように、塗布装置１による塗布動作において、必要に応じて２つの吐出動作の間に揺らし動作が実施されることにより、ノズル１１内での塗布液の粘度の上昇が抑えられ、ノズル詰まりを予防することができる。
【００７０】
また、２つの吐出動作の時間間隔が非常に長く、揺らし動作が１回行われてもその揺らし動作と次の吐出動作との間の時間間隔がΔｔ０を超える場合、図４のように２つの吐出動作の間に複数回の揺らし動作が行われても良い。この場合、揺らし動作と揺らし動作の時間間隔が均一であると、制御部５による制御が容易となる。本説明では、この揺らし動作と揺らし動作の時間間隔を揺らし動作間時間間隔Δｔ２と呼ぶ。なお、吐出動作と初回の揺らし動作との間の時間間隔（初回揺らし開始時間間隔Δｔ１と呼ぶ）と揺らし動作間時間間隔Δｔ２とは異なる値であっても構わない。
【００７１】
以上をまとめ、本実施形態における、制御部５による、２つの吐出動作の間の圧力波付与部（駆動隔壁１４）の駆動パターンの決定過程を図５の動作フローに示す。
【００７２】
まず、ｎ回目の吐出動作の後の動作を決定するにあたり、ｎ回目の吐出動作と（ｎ＋１）回目の吐出動作の間の時間間隔Δｔが吐出状態維持時間Δｔ０以下かどうかを判断する（ステップＳ１）。ここでΔｔがΔｔ０以下であった場合、次の動作は（ｎ＋１）回目の吐出動作となり（ステップＳ２）、ｎ回目の吐出動作と（ｎ＋１）回目の吐出動作の間の駆動パターンの決定作業はここで完了する。
【００７３】
一方、ΔｔがΔｔ０を超える場合、初回揺らし開始時間間隔Δｔ１後に揺らし動作を実施させるようにする（ステップＳ３）。
【００７４】
次に、揺らし動作と（ｎ＋１）回目の吐出動作の間の時間間隔がΔｔ０以下となったかどうかを確認する（ステップＳ４）。Δｔ０以下となっていた場合、次の動作は（ｎ＋１）回目の吐出動作となり（ステップＳ２）、ｎ回目の吐出動作と（ｎ＋１）回目の吐出動作の間の駆動パターンの決定作業はここで完了する。
【００７５】
一方、Δｔ０をまだ超えていた場合は、ステップＳ３で実施させるようにした揺らし動作から揺らし動作間時間間隔Δｔ２後にさらに揺らし動作を実施させるようにする（ステップＳ５）。そして、最後の揺らし動作と（ｎ＋１）回目の吐出動作の間の時間間隔がΔｔ０以下となるまで、さらにΔｔ２後に揺らし動作を実施させ続ける。そして、最後の揺らし動作と（ｎ＋１）回目の吐出動作の間の時間間隔がΔｔ０以下となった際、次の動作は（ｎ＋１）回目の吐出動作となり（ステップＳ２）、ｎ回目の吐出動作と（ｎ＋１）回目の吐出動作の間の駆動パターンの決定作業は完了する。
【００７６】
こうすることにより、２つの吐出動作の間の圧力波付与部（駆動隔壁１４）の駆動パターンを決定することができる。
【００７７】
一方、揺らし動作とその揺らし動作の直後に行われる吐出動作との間の時間間隔が短すぎる場合、この吐出動作に影響がおよぼされ、たとえばノズル１１から吐出される液滴の吐出量が変化するおそれがある。これについて、図６を用いて具体的に説明する。
【００７８】
揺らし動作においてノズル１１内の塗布液に圧力波が生じた際、この圧力波がおさまって塗布液が静止状態になり、次の吐出動作に影響をおよぼさなくなるまでには所定の時間を要する。具体的には、揺らし波形として電圧を印加した時間の５倍程度の時間が経過するまで、圧力波の影響が残る。
【００７９】
このように圧力波の影響が残る時間を本説明では残圧波影響時間Δｔ３と呼ぶが、揺らし動作と吐出動作との時間間隔Δｔ４がこの残圧波影響時間Δｔ３よりも短い場合、図６の圧力Ｐａに示す通り、吐出動作開始時のノズル１１内の塗布液の圧力がゼロでない可能性がある。この状態で他の吐出動作の吐出波形と同じ吐出波形が駆動隔壁１４に印加されたとしても、それによって生じる圧力波は振幅に変化が生じ、液滴が吐出される時の塗布液の圧力はＰ０ではなくＰ１となる。この圧力Ｐ１に相応した吐出量の液滴がノズル１１から吐出されることになるため、液滴の吐出量のばらつきが生じる。
【００８０】
このように揺らし動作が吐出動作に影響することを防ぐため、揺らし動作とその次の吐出動作との時間間隔Δｔ４は残圧波影響時間Δｔ３よりも長くすることが好ましい。具体的には、吐出状態維持時間Δｔ０、初回揺らし開始時間間隔Δｔ１、揺らし動作間時間間隔Δｔ２、残圧波影響時間Δｔ３との間に以下の（１）式および（２）式が成立するようにΔｔ１およびΔｔ２が設定されていれば、揺らし動作と吐出動作との時間間隔Δｔ４が残圧波影響時間Δｔ３よりも短くなる可能性は無い。
Δｔ１＋Δｔ３≦Δｔ０  ・・・（１）
Δｔ２＋Δｔ３≦Δｔ０  ・・・（２）
一方、（１）式、（２）式の少なくとも一方が満足されないのであれば、Δｔ４がΔｔ３よりも短くなる場合にたとえば揺らし工程の開始を早めるなどの措置を行う必要がある。
【００８１】
以上の塗布装置、および塗布方法により、ノズルの詰まりを抑え、長時間にわたって正常にインクを吐出することが可能である。
【００８２】
ここで、本発明の塗布装置および塗布方法は、以上で説明した形態に限らず本発明の範囲内において他の形態のものであってもよい。たとえば、上記の説明ではピエゾアクチュエータである駆動隔壁が圧力波付与手段としているが、ノズル内の塗布液に圧力波を生じさせる構成であればピエゾアクチュエータを用いた構成以外であっても構わない。たとえば塗布液に熱エネルギーを与えることによってノズルから液滴を吐出させる構成において、与える熱エネルギーを制御することによって揺らし動作、吐出動作に相応する圧力波をノズル内の塗布液に生じさせるようにしても良い。
【００８３】
また、図３（ａ）の説明では、各吐出動作において与えられる吐出波形は均一であり、各吐出動作において吐出される液滴の吐出量は均一となっているが、これに限らず、吐出動作毎に吐出波形に差異を持たせ、各吐出動作において吐出される液滴の吐出量に意図的に差異を持たせても良い。
【００８４】
また、上記の説明では揺らし動作の挿入は制御部５が行っているが、これに限らず、たとえばオペレータが手入力で揺らし動作の挿入を行っても良い。
【００８５】
また、上記の説明では揺らし動作は揺らし間時間間隔Δｔ２おきに実施しているが、これに限らず、２つの揺らし動作の間の時間間隔は一定でなくても良い。
【００８６】
また、上記の説明では２つの吐出動作の間で揺らし動作が実施されているが、それだけでなく塗布ヘッド１０全体の塗布開始時点から最初の吐出動作までの時間間隔が吐出状態維持時間Δｔ０よりも長い場合、また、最後の吐出動作から塗布ヘッド１０全体の塗布終了時点までの時間間隔が吐出状態維持時間Δｔ０よりも長い場合にも、揺らし動作が実施されても良い。また、塗布ヘッド１０による塗布動作中一度も吐出動作を行わないノズル１１に対しても定期的に揺らし動作が実施されると良い。
【００８７】
また、塗布データには時間的なデータが無く、塗布動作時の塗布ヘッド１０の速度と各ノズル１１における吐出位置（座標）のみがデータとして記録されている場合がある。この場合、塗布液の種類で決まる吐出状態維持時間Δｔ０と塗布ヘッド１０（ノズル１１）と基材Ｗの相対移動速度との積によって求まる距離である吐出状態維持距離と１つのノズル１１において連続する２つの吐出位置間の距離とを比較し、吐出位置間の距離が吐出状態維持距離を超えていれば、たとえば所定の距離をノズル１１が進むごとに揺らし動作が実施されるようにすると良い。この場合であっても、塗布データにこそ時間的なデータは含まれないが、実質的に２つの吐出動作間の時間間隔と吐出状態維持時間Δｔ０との比較を行っていることと等しい。
【符号の説明】
【００８８】
１  塗布装置
２  塗布部
３  塗布ステージ
４  親液性調節部
５  制御部
１０  塗布ヘッド
１１  ノズル
１２  塗布ヘッド移動装置
１３  吐出ユニット
１４  駆動隔壁
１５  サブタンク
１６  メインタンク
１７  真空源
１８  真空調圧弁
２１  走査方向移動装置
２２  シフト方向移動装置
２３  回転装置
２４  露光装置
２５  走査方向移動装置
２６  シフト方向移動装置
５１  塗布パターン
９０  インクジェットヘッド
９１  ノズル
９２  ノズル
９３  ノズル
９４  ノズル
９５  ノズル
９６  塗布パターン
Ｗ  基材
【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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