(57)【要約】【課題】複数の液体を高精度に塗り分け可能な液体吐出装置を提供すること。【解決手段】液体を静電吸引力によりワーク上に吐出させる液体吐出装置であって、液体を吐出するノズルを備える複数のヘッドと、液体が吐出されるワークを保持する複数のステージと、複数のヘッドと複数のステージとを吐出方向に垂直な面に沿って相対的に回転させる回転手段と、ノズルとワークとを吐出方向に垂直な面において相対的に移動させる二軸移動手段とを有し、液体が２種類以上であり、複数のヘッドおよび複数のステージは、第１回転停止位置において、各ヘッドが備える各ノズルと各ワークとがそれぞれ対向するよう配置され、第１回転停止位置から所定の角度回転した第２回転停止位置において、各ノズルが、第１回転停止位置において対向しているワークとは異なるワークにそれぞれ対向するように配置される液体吐出装置である。【選択図】図２Ａ
2019162762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を静電吸引力によりワーク上に吐出させる液体吐出装置であって、
液体を吐出するノズルを備える複数のヘッドと、
液体が吐出されるワークを保持する複数のステージと、
前記複数のヘッドと前記複数のステージとを吐出方向に垂直な面に沿って相対的に回転させる回転手段と、
前記ノズルと前記ワークとを吐出方向に垂直な面において相対的に移動させる二軸移動手段と、を有し、
前記ノズルから吐出される液体が２種類以上であり、
前記複数のヘッドおよび前記複数のステージは、第１の回転停止位置において、各ヘッドが備える各ノズルと各ステージに保持されている各ワークとがそれぞれ対向するよう配置され、前記第１の回転停止位置から所定の角度回転した第２の回転停止位置において、各ヘッドが備える各ノズルが、前記第１の回転停止位置において対向しているワークとは異なるワークにそれぞれ対向するように配置されることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記液体吐出装置が、前記複数のヘッドを支持する支持部を有し、
前記回転手段が、前記複数のヘッドが吐出方向に垂直な面に沿って回転するように前記支持部を回転させる支持部回転手段であることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記ヘッドの数が３個以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記ヘッドの数をｎ個とした場合、前記複数のヘッドは、吐出方向から見て、回転軸に対して３６０°／ｎの回転対称となるように配置されてい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液体吐出装置。
【請求項５】
前記液体吐出装置が、前記ヘッドと前記ステージとを吐出方向に平行な方向に相対的に移動させる一軸移動手段を有してい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液体吐出装置。
【請求項６】
前記ステージの数が、前記ヘッドの数の整数倍であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置に関する。詳しくは、本発明は、静電吸引力を利用して液体を吐出して描画する液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板等の塗布対象にマスクレスで所定のパターン等を形成するために、ノズルまたはスリットから液体を吐出して塗布対象に塗布し所定のパターンを直接描画する種々の液体吐出装置が利用されている。このような液体吐出装置としては、たとえば、ディスペンサ、インクジェット装置等が例示される。
【０００３】
有機ＥＬ、液晶等の表示装置、半導体装置、太陽電池、または、コイル、コンデンサ等の電子部品、または、タッチパネル等の電子装置を製造する際には、配線、電極、半田領域、接着領域、レジスト領域等の様々なパターンが基板上に形成される。これらのパターンを形成するために用いられる液体吐出装置には、当該パターンを高精度で形成することが求められる。
【０００４】
インクジェット装置は液体の吐出を精密に制御することが可能であるため、上記のパターンを形成する描画装置として広く用いられている。インクジェットにより液体を塗布する場合、液体を吐出するための機構として、圧電式、加熱式、静電吸引式等が例示される。
【０００５】
たとえば、特許文献１は、積層型電子部品を製造する方法において、静電吸引式の吐出装置を用いることを開示している。この吐出装置は、２つ以上のインクを用いて、形成精度が高くかつサイズの小さいグリーン積層体を製造することができる。このグリーン積層体を焼成することにより、形成精度が高くかつサイズの小さい積層型電子部品を高い歩留まりで得ることができる。
【０００６】
また、特許文献２は、セラミック積層体の製造装置を開示している。この製造装置は、静電吸引式ではないが、ベース盤を直線路上で往復動させながら、インクジェット方式により、絶縁層を形成するためのスラリーと、電極層を形成するためのペーストとを吐出して、絶縁層と電極層とが交互に積層されたセラミック積層体を製造している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１８／０１６３８６号
【特許文献２】特許第３８８１８３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
複数のインクを用いて材質の異なる領域を形成し、これらの領域を含む構造体を得る場合、インクを切り替えて、同じワークに対し複数のインクを吐出して所定の領域を形成する必要がある。そのため、インクが吐出されるワークの位置と、インクを吐出するノズルの位置と、をインクの切り替え前後で高精度に合わせなければ高い形成精度が得られない。
【０００９】
たとえば、インクの切り替え前後におけるワークとノズルとの位置合わせ精度が悪い場合、設定された位置に精度よくインクが吐出されても、設定された位置自体が切り替え前後においてずれているので、切り替え前に形成された領域と、切り替え後に形成された領域と、がずれてしまう。このようなずれが大きくなると、電極層と機能層とが交互に積層された電子部品においては、機能層に対して設定された電極層の形成位置、または、電極層に対して設定された機能層の形成位置がずれてしまい、電極層が重複する領域の大きさが小さくなる。その結果、想定する特性が得られず所定の規格を満足しない電子部品が多くなってしまう、すなわち、歩留まりが低下してしまう。
【００１０】
このような歩留まりの低下は、電子部品のサイズが小さくなるほど顕著になる。また、機能層と電極層との積層数が増えると、ワークに対して、機能層を形成するためのインクを吐出するノズルと、電極層を形成するためのインクを吐出するノズルとの切り替えが多くなるので、同様に、歩留まりが低下する。
【００１１】
特許文献２に開示された装置では、絶縁層形成用スラリーの吐出と電極層形成用ペーストの吐出とを切り替えるために、直線路上で、ベース盤を、絶縁層形成用スラリーを吐出するノズルの直下に停止させる動作と、電極層形成用ペーストを吐出するノズルの直下に停止させる動作と、を繰り返している。すなわち、ノズルの切り替えはワークの搬送により行われている。
【００１２】
当該装置では、ベース盤を一軸方向に移動させているが、ベース盤を移動させる移動機構には、所定の重量を有するベース盤をスムーズに移動させるための遊びが必要となる。その結果、この遊びに起因して、同じ位置に停止させた場合であっても、平面方向および高さ方向にずれが生じてしまう。すなわち、停止位置の誤差が大きく、停止位置の再現性に劣るという問題があった。停止位置の誤差は、上述した位置合わせ精度の低下を招くため、特許文献２に開示された装置では、形成精度の高い電子部品を製造することは困難であるという問題があった。
【００１３】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、複数の液体を高精度に塗り分け可能な液体吐出装置を提供することである。
【００１４】
本発明者らは、インクの切り替えをワークの一軸方向の搬送により行うのではなく、ワークを保持するステージと、インクを吐出するノズルを備えるヘッドとを相対的に回転させることにより、一方のインクを吐出するノズルから、他方のインクを吐出するノズルに切り替えた場合であっても、ヘッド、すなわち、ノズルの停止位置の誤差が小さくなることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の態様は、
［１］液体を静電吸引力によりワーク上に吐出させる液体吐出装置であって、
液体を吐出するノズルを備える複数のヘッドと、
液体が吐出されるワークを保持する複数のステージと、
複数のヘッドと複数のステージとを吐出方向に垂直な面に沿って相対的に回転させる回転手段と、
ノズルとワークとを吐出方向に垂直な面において相対的に移動させる二軸移動手段と、を有し、
ノズルから吐出される液体が２種類以上であり、
複数のヘッドおよび複数のステージは、第１の回転停止位置において、各ヘッドが備える各ノズルと各ステージに保持されている各ワークとがそれぞれ対向するよう配置され、第１の回転停止位置から所定の角度回転した第２の回転停止位置において、各ヘッドが備える各ノズルが、第１の回転停止位置において対向しているワークとは異なるワークにそれぞれ対向するように配置されることを特徴とする液体吐出装置である。
【００１６】
［２］液体吐出装置が、複数のヘッドを支持する支持部を有し、
回転手段が、複数のヘッドが吐出方向に垂直な面に沿って回転するように支持部を回転させる支持部回転手段であることを特徴とする［１］に記載の液体吐出装置である。
【００１７】
［３］ヘッドの数が３個以上であることを特徴とする［１］または［２］に記載の液体吐出装置である。
【００１８】
［４］ヘッドの数をｎ個とした場合、複数のヘッドは、吐出方向から見て、回転軸に対して３６０°／ｎの回転対称となるように配置されていることを特徴とする［１］から［３］のいずれかに記載の液体吐出装置である。
【００１９】
［５］液体吐出装置が、ヘッドとステージとを吐出方向に平行な方向に相対的に移動させる一軸移動手段を有していることを特徴とする［１］から［４］のいずれかに記載の液体吐出装置である。
【００２０】
［６］ステージの数が、ヘッドの数の整数倍であることを特徴とする［１］から［５］のいずれかに記載の液体吐出装置である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本実施形態に係る液体吐出装置の斜視図である。
【図２Ａ】図２Ａは、第１の回転停止位置における液体吐出装置の平面模式図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、第２の回転停止位置における液体吐出装置の平面模式図である。
【図３】図３は、ヘッドが備えるノズルの構成を示すためのヘッドの平面模式図である。
【図４】図４は、液体吐出装置が備える各手段の概略構成図である。
【図５Ａ】図５Ａは、静電吸引力により液体が吐出される様子を示す液体吐出装置の断面模式図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａに続く図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る液体吐出装置を用いて製造される電子部品の一例としての積層セラミックコンデンサの断面模式図である。
【図７】図７は、図６に示す積層セラミックコンデンサが有する素子本体の分解斜視図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本実施形態に係る液体吐出装置を用いる電子部品の製造方法において、区画領域形成工程を説明するための平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本実施形態に係る液体吐出装置を用いる電子部品の製造方法において、第１の工程を説明するための平面図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、本実施形態に係る液体吐出装置を用いる電子部品の製造方法において、第２の工程を説明するための平面図である。
【図９】図９は、他の実施形態に係る液体吐出装置の平面模式図である。
【図１０】図１０は、他の実施形態に係る液体吐出装置の平面模式図である。
【図１１】図１１は、他の実施形態に係る液体吐出装置の平面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき、以下の順序で詳細に説明する。
１．液体吐出装置
１．１．液体吐出装置の構成
１．２．液体吐出装置の動作
２．電子部品の製造方法
２．１．電子部品
２．２．インク
２．３．ワーク
２．４．製造工程
２．４．１．区画領域形成工程
２．４．２．第１の工程
２．４．３．第２の工程
２．４．４．グリーン積層体を得る工程
２．４．５．素子本体を得る工程
３．他の実施形態
３．１．第２実施形態
３．２．第３実施形態
３．３．第４実施形態
４．本実施形態における効果
５．変形例
【００２３】
（１．液体吐出装置）
本実施形態に係る液体吐出装置は、静電吸引力を利用する液体吐出装置である。すなわち、液体を吐出するノズルから、静電吸引力により液体が引き出され、ワークに吐出されることにより所定のパターンが形成される。特に、本実施形態では、静電吸引力によりノズルと塗布対象との間に液柱が形成され、液体がワークに連続的に供給される液体吐出装置であることが好ましい。
【００２４】
（１．１．液体吐出装置の構成）
本実施形態（第１実施形態）では、液体吐出装置１は、液体を吐出するノズルを備える複数のヘッドと、液体が吐出されるワークを保持する複数のステージと、ノズルとワークとの間に電圧を印加する電圧印加手段と、を有している。具体的には、図１に示すように、複数のヘッドは、第１の液体を吐出するノズルを備える第１のヘッド１１と、第２の液体を吐出するノズルを備える第２のヘッド１２と、第３の液体を吐出するノズルを備える第３のヘッド１３と、から構成される。
【００２５】
第１のヘッド１１、第２のヘッド１２および第３のヘッド１３は、支持部４０に取り付けられており、ノズルの吐出口がワークと対向するように支持部４０により支持されている。支持部４０は、一方の端部が、支持部回転手段に組み込まれており、図１に示す矢印Ｏ方向（Ｚ軸方向）を回転軸として回転可能に構成されている。
【００２６】
したがって、第１のヘッド１１、第２のヘッド１２および第３のヘッド１３は、支持部４０を回転軸として、ＸＹ平面に平行な面に沿って回転可能（θ方向に回転可能）である。また、図２Ａに示すように、第１のヘッド１１、第２のヘッド１２および第３のヘッド１３は、回転軸（支持部４０）に対して、１２０°回転対称位置に配置されている。
【００２７】
本実施形態では、各ヘッドは、複数のノズルを備えている。また、各ヘッドに備えられる複数のノズルには、同じ液体が供給されている。液体は２種類以上であれば特に制限されないが、本実施形態では、ヘッドごとに液体が異なっている。すなわち、第１のヘッドが備える複数のノズルには第１の液体が供給され、第２のヘッドが備える複数のノズルには第２の液体が供給され、第３のヘッドが備える複数のノズルには第３の液体が供給され、かつ第１の液体と、第２の液体と、第３の液体とは異なっている。
【００２８】
また、各ヘッドにおいて、各ノズルは、その吐出口が所定の間隔で整列するように配置されている。図３に、第１のヘッド１１におけるノズルの吐出口５１の配置を示す。なお、図３は、図１において、第１のヘッド１１を、Ｚ軸負方向から見た図に対応する。
【００２９】
また、各ノズルの吐出口は同一面上にあり、当該面は、ワークに対して平行な面となる。液体吐出装置は、各ノズルの吐出口が同一面上となり、当該面がワークに対して平行な面となるように、吐出口の位置を調整する機構を有していてもよい。
【００３０】
複数のステージは、図２Ａに示すように、第１のワーク３１を保持する第１のステージ２１と、第２のワーク３２を保持する第２のステージ２２と、第３のワーク３３を保持する第３のステージ２３と、から構成されている。また、複数のステージは、テーブル２９に固定されている。
【００３１】
本実施形態では、第１のステージ、第２のステージおよび第３のステージの保持面は、ＸＹ平面に平行になるように構成されており、各ステージ上に保持されるワークと吐出面とを平行に維持する。これらのステージは、ヘッドと同様に、矢印Ｏ方向を回転軸としてθ方向に回転してもよいが、本実施形態では、第１のステージ、第２のステージおよび第３のステージは回転しないことが好ましい。通常、第１のステージ、第２のステージおよび第３のステージを含むテーブル２９は、支持部により支持されるヘッドよりも重いため、テーブルを回転駆動させるよりも、ヘッドを回転駆動させる方が容易であり、テーブルを回転させると、テーブルが振動し、各ステージの平行度が低下する等の問題があるからである。したがって、本実施形態では、ヘッドとステージとの関係に関して、第１のヘッド１１、第２のヘッド１２および第３のヘッド１３が、固定された第１のステージ、第２のステージおよび第３のステージに対してθ方向に回転する。
【００３２】
また、本実施形態では、第１のステージ、第２のステージおよび第３のステージは、各々図４に示すように制御部６０からの電気信号に応じて、ワークを吐出方向に垂直な面（本実施形態ではＸＹ平面）に移動可能な二軸移動手段としてのワーク移動手段を備えている。すなわち、各ステージは、いわゆる二軸ステージである。液体の吐出時に、各ステージが独立してワークの移動を制御することにより、ワーク上に所定のパターンが形成される。
【００３３】
さらに、本実施形態では、図４に示すように、各ヘッドは、一軸移動手段としてのヘッド昇降手段６２を備えており、このヘッド昇降手段６２によりＺ軸方向、すなわち、吐出方向に平行な方向に移動可能に構成されている。各ヘッドがＺ軸方向に移動可能であることにより、ノズルとワークとの距離を一定に保ちながら、所定のパターンをＺ軸方向に重ねて形成することができる。
【００３４】
図４に示す電圧印加手段６１は、各ヘッドに備えられている。たとえば、図５Ａに示すように、第１のヘッド１１に備えられている電圧印加手段６１ａは、第１のヘッド１１が備えるノズル５０と、ノズルに対向する第１のワーク３１とに接続されており、ノズルとワークとの間に電圧を印加することができる。これにより、ヘッド内部に装着されている液体供給部（図示省略）からノズルに供給された液体７０を帯電させることができる。なお、印加される電圧は数百Ｖから数千Ｖ程度の高電圧である。
【００３５】
本実施形態では、ヘッド内において、各ノズルは電圧印加手段と並列に接続されており、各ノズルには同一の電圧が印加される。したがって、近接しているノズル間の絶縁処理は必要ない。その結果、本実施形態に係る液体吐出装置の構成を簡易な構成にすることができる。また、各ヘッドに設けられている電圧印加手段は独立しており、各ヘッドに対し異なる電圧を印加することができる。すなわち、ヘッドごとに、異なるパターンを形成することができる。
【００３６】
（１．２．液体吐出装置の動作）
本実施形態では、液体吐出装置１は、初期状態において、ヘッドとステージとは図２Ａに示す配置とされ、ヘッドは停止している。すなわち、図２Ａは、第１の回転停止位置におけるヘッドとステージとの位置関係を示している。図２Ａに示すように、第１の回転停止位置では、第１のワーク３１が、第１のヘッド１１（およびノズル）と対向するように第１のステージ２１が配置され、第２のワーク３２が、第２のヘッド１２（およびノズル）と対向するように第２のステージ２２が配置され、第３のワーク３３が、第３のヘッド１３（およびノズル）と対向するように第３のステージ２３が配置されている。
【００３７】
初期状態から、制御部が、所定の電気信号を各電圧印加手段に送ると、電圧印加手段が当該電気信号に対応した電圧をノズルに印加する。このような制御を行うことにより、ノズルの先端面上で液体が帯電して突起状のメニスカスを形成する。形成されたメニスカスがさらに静電吸引力により引き延ばされ、塗布対象であるワークまで延びて、ノズルの吐出口とワークとをつなぐ液柱が形成される。図５Ｂは、第１のヘッド１１に備えられたノズル５０から液体７０が吐出され第１のワーク３１との間に液柱ＬＣを形成する様子を示している。この液柱を介して、液体吐出装置は、液体を塗布対象に連続的に供給することができる。
【００３８】
液体７０の吐出と同時に、制御部は、各ステージにも電気信号を送り、ノズルとステージとの距離を一定に維持しながら各ステージにおいて各ワークを独立してＸＹ平面上で移動させる。すなわち、液体７０がワークに吐出された状態でステージがＸＹ平面上で移動するので、ステージ上に載置されているワークに液体が移動方向に沿って塗布され所定のパターンが描画される。
【００３９】
制御部が、各電圧印加手段に対して電気信号の送信を停止すると、電圧印加手段はノズルに印加する電圧を０とする。その結果、液体に静電吸引力が作用しなくなるので、液柱を構成している液体は表面張力の効果により塗布対象から離れノズルの吐出面に形成されているメニスカスに引き戻され、塗布対象への塗布が終了する。この一連の動作により、塗布対象に対し所定のパターンを形成することができる。
【００４０】
このとき、印加された電圧に応じて、第１のワーク上には、第１の液体による所定のパターンが形成され、第２のワーク上には、第２の液体による所定のパターンが形成され、第３のワーク上には、第３の液体による所定のパターンが形成される。すなわち、ヘッドごとに異なる吐出電圧が印加され、ステージごとに異なる制御電圧が印加された結果、各ワーク上に形成されるパターンの形状はそれぞれ異なる。
【００４１】
本実施形態に係る液体吐出装置では、液体を帯電させ、帯電した液体の吐出開始および吐出停止を静電吸引力により制御しているため、電圧印加に対して、液体の吐出開始および吐出停止が非常に速くかつ精度よく応答する。したがって、電圧を印加すると、直ちに液体が塗布対象に吐出され、電圧印加を停止すると、液だれ等を生じることなく、直ちに液体の吐出が停止するので、所定のパターンを繰り返し再現性よく描画できる。
【００４２】
第１の回転停止位置において、各ワーク上に所定のパターンを形成した後、制御部からの電気信号に基づき、ノズルからの液体の吐出を停止し、支持部回転手段により、各ヘッドを回転させる。図１および図２Ａに示すように、各ヘッドは支持部４０に取り付けられているので、支持部４０がθ方向に所定の角度回転することにより、各ヘッドも同じ角度だけ回転する。本実施形態では、各ヘッドが回転軸（支持部）に対して１２０°回転対称位置にあるので、各ヘッドを反時計回りに１２０°回転させて、各ヘッドを停止させる。１２０°回転させた後のヘッドとステージとの位置関係を図２Ｂに示す。すなわち、図２Ｂは、第２の回転停止位置におけるヘッドとステージとの位置関係を示している。
【００４３】
図２Ｂに示すように、第２の回転停止位置では、第１のワーク３１が、第２のヘッド１２と対向するように第１のステージ２１が配置され、第２のワーク３２が、第３のヘッド１３と対向するように第２のステージ２２が配置され、第３のワーク３３が、第１のヘッド１１と対向するように第３のステージ２３が配置されている。
【００４４】
すなわち、各ワークにとっては、対向するヘッド（およびノズル）が、第１の回転停止位置と第２の回転停止位置とで異なっている。換言すれば、支持部回転前後において、各ステージ（およびワーク）に対して、ヘッド（およびノズル）が切り替わっている。ヘッドの切り替えは、回転駆動により実現されており、一軸方向の移動を伴わない。その結果、第１の回転停止位置における各ヘッドの位置と、第２の回転停止位置における各ヘッドの位置と、のズレが非常に小さく、停止位置の誤差を小さくすることができる。
【００４５】
続いて、第２の回転停止位置において、液体を吐出し、所定のパターンを形成する。液体の吐出は、上記と同様に行えばよい。このとき、第１の回転停止位置において形成したパターン上に、新たなパターンを形成する場合、すなわち、異なる液体で形成したパターンを積層する場合には、第１の回転停止位置における各ヘッドと、第２の回転停止位置における各ヘッドと、の位置ズレが非常に小さくなっているので、第１の回転停止位置において形成したパターンと、第２の回転停止位置において形成したパターンとの重ね合わせ精度を非常に高くできる。一方、第１の回転停止位置において形成したパターンと同じ面上に新たなパターンを形成する場合には、第１の回転停止位置における各ヘッドと、第２の回転停止位置における各ヘッドと、の位置ズレが非常に小さくなっているので、第１の回転停止位置において形成したパターンと、第２の回転停止位置において形成したパターンとの位置合わせ精度を非常に高くできる。
【００４６】
また、各ヘッドの重量を同程度に構成することにより、各ヘッドが回転対称位置にあるので、ヘッドを含む回転部分の重心を回転軸上またはその近傍にすることができる。したがって、回転軸に対する各ヘッドの傾きが生じにくいので、高い位置合わせ精度を実現できる。
【００４７】
ノズルの吐出口と塗布対象との距離は、ノズルの先端部の形状およびサイズ、液体の成分および粘度、印加電圧等を考慮して、適宜設定すればよい。本実施形態では、数十μｍ程度である。
【００４８】
（２．電子部品の製造方法）
続いて、本実施形態に係る液体吐出装置を用いる製造方法の一例について説明する。本実施形態では、液体吐出装置を用いて形成される対象物は、電子部品である。電子部品としては、機能部と電極部とを備え、電圧が印加されることにより、所定の特性を発揮できる電子部品であれば特に制限されない。
【００４９】
（２．１．電子部品）
本実施形態に係る液体吐出装置を用いて製造される電子部品としては、機能部と電極部とが積層された積層型電子部品が好ましい。積層型電子部品の一例としての積層セラミックコンデンサを図６に示す。積層セラミックコンデンサ１００は、素子本体１０１を有しており、図６および図７に示すように、素子本体１０１は、矩形状の機能部（セラミック層１０２）と、短手方向および長手方向のどちらにおいても機能部よりも小さく形成された矩形状の導電体部（内部電極層１０３）と、が交互に積層されて構成されている。素子本体１０１の両端部には、素子本体１０１の内部で交互に配置された内部電極層１０３と各々導通する一対の端子電極１０４が形成してある。
【００５０】
本実施形態では、上述した液体吐出装置を用いて、熱処理後に素子本体１０１となるグリーン積層体を製造する。
【００５１】
積層型電子部品の形状および寸法は、目的および用途に応じて適宜決定すればよいが、本実施形態では、形状は直方体形状である場合について取り上げる。また、寸法は小さいことが好ましく、積層セラミックコンデンサの場合、その寸法は、例えば縦（０．４ｍｍ以下）×横（０．２ｍｍ以下）×厚み（０．１〜０．２ｍｍ）以下であることが好ましい。
【００５２】
（２．２．液体）
上記の液体吐出装置で用いる液体は、静電吸引力によりノズルから吐出され塗布対象に塗布可能な液体であれば特に制限されない。本実施形態では、第１のヘッドに備えられたノズルに供給される第１の液体は、機能部を構成することとなるグリーン機能部を形成するための第１のインクである。第１のインクは、機能性粒子と溶媒とを含み、機能性粒子が溶媒中に分散している。
【００５３】
機能性粒子は、形成されたパターンにおいて、所定の電気特性、所定の光学特性、所定の磁気特性等の所定の特性を示す材料または当該材料となる化合物等から構成される。本実施形態では、金属材料、セラミックス材料等が例示される。また、機能性粒子の粒子径も、形成するパターンの用途等に応じて適宜選択することができる。溶媒は、機能性粒子を分散可能な溶媒であれば、特に制限されず、公知の水系溶媒、有機溶媒等が例示される。
【００５４】
また、第１のインクは、パターンを強固に形成するために樹脂成分を含んでもよい。また、当該インクは、上記した成分以外の成分（分散剤、可塑剤等）を含んでもよい。
【００５５】
第２のヘッドに備えられたノズルに供給される第２の液体は、導電体部を構成することとなるグリーン導電体部を形成するための第２のインクである。第２のインクは、導電体粒子と溶媒とを含み、導電体粒子が溶媒中に分散している。
【００５６】
導電体粒子としては、導電体部を構成する材料または当該材料となる化合物等の粒子であれば特に制限されず、機能部を構成する材料との相性、用途等に応じて適宜選択される。また、導電体粒子の粒子径も、機能性粒子と同様に、形成するパターンの用途等に応じて適宜選択することができる。溶媒も、機能性粒子と同様に、導電体粒子を分散可能な溶媒であれば、特に制限されず、公知の水系溶媒、有機溶媒等が例示される。
【００５７】
また、第２のインクは、第１のインクと同様に、パターンを強固に形成するために樹脂成分を含んでもよい。また、当該インクは、上記した成分以外の成分（分散剤、可塑剤等）を含んでもよい。
【００５８】
第３のヘッドに備えられたノズルに供給される第３の液体は、個々のグリーン積層体を所定の間隔で離隔するための区画領域を形成するための第３のインクである。第３のインクは、樹脂成分と溶媒とを含み、樹脂成分が溶媒中に分散または溶解している。
【００５９】
樹脂成分としては、グリーン積層体の熱処理時に消失する熱分解性の樹脂であれば特に制限されない。溶媒は、樹脂成分を分散または溶解可能であり、第１のインクおよび第２のインクを構成する溶媒との相溶性が低い溶媒であれば特に制限されず、公知の有機溶媒等が例示される。
【００６０】
（２．３．ワーク）
ステージ上に保持されるワークは、静電吸引力により吐出される液体を所定のパターンとして保持可能な程度に構成されていれば特に制限されない。本実施形態では、グリーン積層体の形成精度を高めるため、所定の平滑性を有していることが好ましい。ワークとしては、たとえば、金属基板、ガラス基板、セラミックス基板、シリコン単結晶基板等の基板が例示され、好ましくは金属基板である。また、本実施形態では、ワークの表面には、グリーン積層体を熱処理時まで一時的に保持する仮保持膜が形成されていることが好ましい。仮保持膜は、グリーン積層体の熱処理時に消失する熱分解性の樹脂成分から構成されていることが好ましい。
【００６１】
このような仮保持膜がワークの表面に形成され、グリーン積層体を離隔するための区画領域を形成することにより、グリーン積層体が整列した状態で、グリーン積層体を破損することなくワークから仮保持膜を剥離でき、これを熱処理することにより、仮保持膜および区画領域が消失し、焼成後に、整列した状態での素子本体が得られる。
【００６２】
（２．４．製造工程）
製造工程では、まず、上記の液体吐出装置を用いて、ワーク上に第３のインクにより、区画領域を形成し（区画領域形成工程）、次に、区画領域が形成されたワーク上に第１のインクによりグリーン機能部を印刷形成し（第１の工程）、形成したグリーン機能部の上に第２のインクによりグリーン導電体部を印刷形成する（第２の工程）。そして、これを繰り返して、グリーン機能部とグリーン導電体部とが交互に積層されたグリーン積層体を得てから、グリーン積層体を処理して素子本体を得る。以下、各工程について説明する。
【００６３】
（２．４．１．区画領域形成工程）
液体吐出装置におけるヘッドとステージとの位置関係が図２Ａに示す配置である場合には、まず、第３のインクにより第３のワーク上に区画領域を形成する。上述したように、第３のインクをノズルから吐出しながら、ＸＹ方向における第３のワークの移動量を制御することにより、図８Ａに示すように、形成するグリーン積層体の外形よりも若干大きな枠（区画領域）８０を形成する。換言すれば、グリーン積層体を取り囲む壁を形成する。このとき、第１のヘッドおよび第２のヘッドは待機状態とし、第１のワークおよび第２のワークに対して、第１のインクおよび第２のインクを吐出しない。
【００６４】
（２．４．２．第１の工程）
第３のワーク上に第３のインクが吐出され、区画領域を構成するパターンが形成された後、支持部が１２０°回転する。回転後、第３のステージは、第１のヘッドと対向する。すなわち、第３のワークは、第１のインクを吐出するノズルと対向する。区画領域形成工程では、区画領域としての枠が形成されているので、第１の工程では、第３のワークにおいて、枠が形成されていない領域に第１のインクが吐出され、グリーン機能部を形成するための所定のパターンが形成される。
【００６５】
上述したように、ＸＹ方向における第３のワークの移動量を制御することにより、図８Ｂに示すように、第１のインクが吐出されて形成される所定の長さの線分を所定数平行に連ねて、矩形状の領域としてのグリーン機能部１０２ａを形成する。このとき、第２のヘッドは待機状態とし、第１のワークに対して、第２のインクを吐出しない。一方、第３のヘッドは、第２のワークに対して、区画領域形成工程を行う。
【００６６】
（２．４．３．第２の工程）
第３のワークにおいて枠が形成されていない領域にグリーン機能部が形成された後、支持部が１２０°回転する。回転後、第３のステージは、第２のヘッドと対向する。すなわち、第３のワークは、第２のインクを吐出するノズルと対向する。区画領域形成工程および第１の工程では、第３のワーク上に、区画領域としての枠と、グリーン機能部とが形成されているので、第２の工程では、グリーン機能部上に、第２のインクを吐出して、グリーン導電体部を形成するための所定のパターンが形成される。
【００６７】
上述したように、第２のインクを吐出しながら、ＸＹ方向における第３のワークの移動量を制御することにより、図８Ｃに示すように、第２のインクが吐出されて形成される所定の長さの線分を所定数平行に連ねて、グリーン機能部１０２ａよりも小さい矩形状の領域としてのグリーン導電体部１０３ａを形成する。このとき、第３のヘッドは、第１のワークに対して、区画領域形成工程を行う。また、第１のヘッドは、第２のワークに対して、第１の工程を行う。
【００６８】
その後、各工程が終了するごとに、支持部を１２０°回転させ、各ワークに対して、区画領域形成工程、第１の工程および第２の工程をこの順序で繰り返し行う。すなわち、各回転停止位置において、全てのヘッドが、全てのワークに対してインクを吐出し、所定のパターンを形成する。したがって、インクの吐出を休止することなく、グリーン積層体を形成できるので、ヘッドの運用効率を高めることができる。
【００６９】
これらの工程を所定の回数行った後、各ワーク上に、グリーン機能部とグリーン導電体部とが所定数積層された同一のグリーン積層体が多数得られる。これらのグリーン積層体は、区画領域としての枠により互いに離隔され、整列した状態で得られる。
【００７０】
上述したように、ワークに対して、回転駆動によりヘッドを切り替えているので、切り替え前後での停止位置の誤差が小さい。したがって、グリーン機能部およびグリーン導電体部を精度よく形成および積層することができる。その結果、サイズの小さい電子部品であっても、形成精度が非常に高いグリーン積層体が得られる。
【００７１】
換言すれば、グリーン機能部およびグリーン導電体部の形成位置は、設定した形成位置からのずれが非常に小さいので、想定した特性、すなわち、所定の規格を満足する電子部品の数を多くすることができ、歩留まりを向上できる。
【００７２】
（２．４．４．素子本体を得る工程）
得られたグリーン積層体は、素子本体を得るために処理される。具体的には、熱処理が例示される。熱処理としては、脱バインダ処理、焼成処理、アニール処理等が例示される。本実施形態では、ワーク上に仮保持膜が形成されているので、ワークから仮保持膜を剥離して仮保持膜ごと熱処理用部材に載置することができる。したがって、サイズの小さい多数の電子部品を容易に熱処理用部材に載置できる。熱処理終了後には、グリーン機能部に含まれる機能性粒子は一体化され機能部となり、グリーン導電体部に含まれる導電体粒子は一体化され導電体部となる。また、仮保持膜および区画領域は熱分解して消失するので、グリーン積層体を仮保持膜から分離する必要はなく、工程を簡略化できる。
【００７３】
本実施形態では、グリーン積層体は素子本体の形状および寸法に対応するグリーンチップとして成形されているので、グリーン積層体を切断することなく、そのまま熱処理して素子本体を得ることができる。グリーンチップは熱処理時に収縮して素子本体となるので、グリーンチップの寸法は素子本体の寸法よりも大きい。
【００７４】
一方、熱処理前に、グリーンチップよりも寸法が大きくなるように形成されたグリーン積層体を切断、個片化して、複数のグリーンチップを得る加工処理を行ってもよい。また、上述した処理以外に、グリーン積層体に対して公知の処理を行ってもよい。
【００７５】
本工程において、グリーン積層体が処理されることにより、機能部と導電体部とが積層された構成を有する素子本体を得ることができる。得られた素子本体に対して、必要に応じて、端子電極等を形成して、積層型電子部品を得ることができる。
【００７６】
（３．その他の実施形態）
以下では、上述した実施形態以外の好ましい実施形態について説明するが、上述した実施形態（第１実施形態）と異なる点のみ説明し、同一の点については説明を省略する。
【００７７】
（３．１．第２実施形態）
第２実施形態に係る液体吐出装置は、ヘッドの数が第１実施形態に係る液体吐出装置と異なる。第２実施形態では、ヘッドは、第１のヘッドと、第２のヘッドと、の２つのヘッドから構成されている。
【００７８】
図９に示すように、第１のヘッド１１および第２のヘッド１２は、１８０°回転対称位置にある。また、ステージも２つのステージ（第１のステージおよび第２のステージ）から構成され、第１の回転停止位置では、第１のヘッド（およびノズル）と、第１のステージ（および第１のワーク）とが対向し、第２のヘッド（およびノズル）と、第２のステージ（および第１のワーク）とが対向している。
【００７９】
支持部がθ方向に１８０°回転し停止した位置である第２の回転停止位置では、第１のヘッド（およびノズル）と、第２のステージ（および第１のワーク）とが対向し、第２のヘッド（およびノズル）と、第１のステージ（および第１のワーク）とが対向している。
【００８０】
本実施形態では、第１のヘッドが備える複数のノズルに供給される第１の液体は、グリーン機能部を形成するための第１のインクであり、第２のヘッドが備える複数のノズルに供給される第２の液体は、グリーン導電体部を形成するための第２のインクである。すなわち、本実施形態では、区画領域を形成するためのインクは用いない。区画領域を形成しない場合であっても、上述したように、グリーン積層体の位置合わせ精度および重ね合わせ精度が非常に高いので、第１の実施形態と同じ効果が得られる。
【００８１】
（３．２．第３実施形態）
第３実施形態では、液体吐出装置において、ヘッドとワークとが対向する回転停止位置に加えて、ヘッドとワークとが対向しない回転停止位置がある。たとえば、図１０に示すように、ワークとワークとの間に各ヘッドが待機するように配置される第３の回転停止位置がある。この場合には、各工程間に、ヘッドの待機工程が含まれる。この待機工程では、インクの吐出は行われないので、たとえば、ヘッドのメンテナンスを行うことができる。また、直前に形成したパターンの乾燥を行うことができる。乾燥は、自然乾燥でもよいし、液体吐出装置が乾燥機構を備えていてもよい。
【００８２】
（３．３．第４実施形態）
第４実施形態では、液体吐出装置において、ステージの数がヘッドの数よりも多い。たとえば、図１１に示すように、ヘッドの数が３であり、ステージの数が６であるという構成が例示される。すなわち、ステージの数が、ヘッドの数の２以上の整数倍である。このような構成では、図１１において、支持部が６０°回転すると、回転前にヘッドと対向していたワークは、回転後にヘッドと対向しなくなり、回転前にヘッドと対向していなかったワークは、回転後にヘッドと対向する。換言すれば、ワークがヘッドと対向する状態と、ワークがヘッドと対向しない状態とが、回転停止位置ごとに切り替わる。この場合、ヘッドと対向していないワーク、すなわち、インクが吐出されていないワークは待機状態にあるので、たとえば、ワークの交換を行ってもよいし、上述した乾燥を行ってもよい。
【００８３】
（４．実施形態における効果）
上記の各実施形態では、インクの切り替え時に、ワークの一軸方向の搬送を行わず、ワークを固定した状態でヘッドの回転によりインクの切り替えを行っている。したがって、複数のインクでワークを塗り分けた場合であっても、位置合わせ精度および重ね合わせ精度が高いため、歩留まりの高い電子部品を得ることができる。
【００８４】
特に、各ヘッドを回転軸に対して回転対称位置とし、所定の位置にステージを配置することにより、全てのヘッドが、形成精度の向上に加えて、ヘッドの運用効率を高めることができ、生産性も向上できる。
【００８５】
上記の液体吐出装置が静電吸引力を利用し、さらに位置認識制御、フィードバック制御等の公知の位置合わせ制御を採用することに加えて、インクの切り替え時の位置合わせ精度を向上させることにより、設定した形成位置に対する実際に形成された位置のずれを標準偏差で表した場合、当該標準偏差を５μｍ以下にすることができる。
【００８６】
また、ヘッドおよびステージの構成を上記の構成とすることにより、ヘッドのメンテナンス、ワーク上に形成したパターンの乾燥、ワークの交換等を効率よく行うことができる。
【００８７】
（５．変形例）
上述した実施形態では、ヘッドごとに吐出される液体が異なっているが、液体が２種類以上であれば、同じ液体を吐出するヘッドの数が２以上であってもよい。たとえば、第１のインクを塗布する面積が、第２のインクおよび第３のインクを塗布する面積に比べて大きい場合には、ヘッドの数を４とし、第１のヘッドおよび第２のヘッドから第１のインクが吐出され、第３のヘッドから第２のインクが吐出され、第４のヘッドから第３のインクが吐出される構成であってもよい。第１のインクを吐出するヘッドの数を増やすことにより、生産効率を高めることができる。
【００８８】
上述した実施形態では、積層型電子部品として、積層セラミックコンデンサを例示したが、機能層を構成する材料に応じて、種々の積層型電子部品が例示される。具体的には、積層バリスタ、積層サーミスタ、積層圧電素子、積層インダクタ等が例示される。積層バリスタまたは積層サーミスタの場合には、機能層は半導体セラミック層から構成されており、積層圧電素子の場合には、機能層は圧電セラミックス層から構成されており、積層インダクタの場合には、機能層はフェライト層または軟磁性金属層から構成されている。また、導電体部を構成する材質は、機能部の材料に応じて決定される。さらに、電子部品としては、積層型電子部品に限定されず、単層型電子部品であってもよい。たとえば、同一面上を複数のインクで塗り分けて、電子部品を製造する場合であっても、塗り分けた領域の位置合わせ精度が高いので、歩留まりを高くすることができる。
【００８９】
また、上述した実施形態では、各グリーン機能部および各グリーン導電体部の形状および材質はそれぞれ同一であるが、たとえば、積層インダクタのグリーン積層体を形成する場合には、コイル導電体を、矩形状の領域の組み合わせにより形成して、各グリーン導電体部において、その形状を異ならせたものを重ね印刷して形成してもよいし、らせん状となるように断面を重ね印刷することで、らせん状導電体部を形成しても良い。あるいは、積層複合電子部品のグリーン積層体を形成する場合には、グリーン機能部を構成する機能性粒子の材質、および、グリーン導電体部を構成する導電体粒子の材質として２種類以上用いて形成してもよい。
【００９０】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の範囲内において種々の態様で改変しても良い。
【符号の説明】
【００９１】
１…  液体吐出装置
１１…  第１のヘッド
５０…  ノズル
５１…  吐出口
１２…  第２のヘッド
１３…  第３のヘッド
２１…  第１のステージ
２２…  第２のステージ
２３…  第３のステージ
４０…  支持部
６０…  制御部
６１…  電圧印加手段
６２…  ヘッド昇降手段
６３…  ワーク移動手段
６４…  支持部回転手段
３１…  第１のワーク
３２…  第２のワーク
３３…  第３のワーク
７０…  液体
８０…  区画領域
１００…  積層セラミックコンデンサ
１０１…  素子本体
１０２…  セラミック層
１０２ａ…  グリーン機能部
１０３…  内部電極層
１０３ａ…  グリーン導電体部
１０４…  端子電極
【図１】
2019162762.tif 000003
【図２Ａ】
2019162762.tif 000004
【図２Ｂ】
2019162762.tif 000005
【図３】
2019162762.tif 000006
【図４】
2019162762.tif 000007
【図５Ａ】
2019162762.tif 000008
【図５Ｂ】
2019162762.tif 000009
【図６】
2019162762.tif 000010
【図７】
2019162762.tif 000011
【図８Ａ】
2019162762.tif 000012
【図８Ｂ】
2019162762.tif 000013
【図８Ｃ】
2019162762.tif 000014
【図９】
2019162762.tif 000015
【図１０】
2019162762.tif 000016
【図１１】
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