(57)【要約】【課題】液滴吐出ヘッドに供給される機能液の最適な温度管理を、省エネルギーで可能にする液滴吐出装置の機能液加熱方法及び液滴吐出装置を提供する。【解決手段】パック収納庫１６の熱伝導板３２に、ペルチェ素子ＰＴを設け、ペルチェ素子ＰＴによって、パック収納庫１６のインクパック３３の金属インクＦを冷却する。また、ペルチェ素子ＰＴの発熱部ＰＴｂ側に、送風機３４を設け、送風機３４の吸い込み側に、供給チューブＴが当接する。そして、周囲の常温の空気Ａを、供給チューブＴに積極的に触れさせて送風機３４に取り込み、その取り込んだ空気Ａを、ペルチェ素子ＰＴの発熱部ＰＴｂに吹き付け、供給チューブＴとの間で熱交換し供給チューブＴを暖める。【選択図】図４
2008132472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機能材料を含む機能液を収容する容器を、冷却手段を有する収納庫の中に収納すること
により前記機能液を冷却し、前記容器の中の冷却した前記機能液を、前記容器から供給管
を通して液滴吐出ヘッドに供給することにより前記機能液を液滴にして吐出する液滴吐出
装置の機能液加熱方法であって、
前記冷却手段の冷却に基づく廃熱を利用して、前記供給管の中の前記機能液を加熱する
ことを特徴とした液滴吐出装置の機能液加熱方法。
【請求項２】
機能材料を含む機能液を収容する容器を、冷却手段を有する収納庫の中に収納すること
により前記機能液を冷却し、前記容器の中の冷却した前記機能液を、前記容器から供給管
を通して液滴吐出ヘッドに供給することにより前記機能液を液滴にして吐出する液滴吐出
装置の機能液加熱方法であって、
前記供給管の中の前記機能液と、周囲の空気との熱交換を利用して、前記供給管の中の
前記機能液を加熱するとともに、前記熱交換によって冷却した前記空気により前記冷却手
段の冷却を補助することを特徴とした液滴吐出装置の機能液加熱方法。
【請求項３】
機能材料を含む機能液を収容する容器を、冷却手段を有する収納庫の中に収納すること
により前記機能液を冷却し、前記容器の中の冷却した前記機能液を、前記容器から供給管
を通して液滴吐出ヘッドに供給することにより前記機能液を液滴にして吐出するとともに
、吐出する前記液滴に向けて光源からの光を照射する液滴吐出装置の機能液加熱方法であ
って、
前記光源の照射に基づく廃熱を利用して、前記供給管の中の前記機能液を加熱すること
を特徴とした液滴吐出装置の機能液加熱方法。
【請求項４】
機能材料を含む機能液を収容する容器を、冷却手段を有する収納庫の中に収納すること
により前記機能液を冷却し、前記容器の中の冷却した前記機能液を、前記容器から供給管
を通して液滴吐出ヘッドに供給することにより前記機能液を液滴にして吐出するとともに
、吐出する前記液滴に向けて光源からの光を照射する液滴吐出装置の機能液加熱方法であ
って、
前記供給管の中の前記機能液と、前記光源の冷媒との熱交換を利用して、前記供給管の
中の機能液を加熱するとともに、前記熱交換によって冷却した前記冷媒により前記光源の
冷却を補助することを特徴とした液滴吐出装置の機能液加熱方法。
【請求項５】
機能材料を含む機能液を収容する容器を収納する収納庫と、
前記機能液を液滴にして吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記収納庫の中に収納される前記容器の中の前記機能液を冷却する冷却手段と、
前記容器と前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられ、前記容器に収容される前記機能液を
前記液滴吐出ヘッドに供給する供給管とを備えた液滴吐出装置であって、
前記冷却手段の冷却に基づく廃熱を利用して、前記供給管を加熱する加熱手段を備えた
ことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液滴吐出装置であって、
前記冷却手段及び前記加熱手段は、ペルチェ素子であって、前記ペルチェ素子の冷却部
を前記収納庫に熱的に接触させることにより前記容器の内部にある前記機能液を冷却し、
前記ペルチェ素子の発熱部を前記供給管に熱的に接触させることにより前記供給管を加熱
することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液滴吐出装置であって、
前記発熱部と前記供給管の間に設けられて、周囲の空気を、前記供給管を介して前記発
熱部に送風する送風手段を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項８】
請求項５に記載の液滴吐出装置であって、
前記冷却手段及び前記加熱手段は、ヒートポンプであって、前記ヒートポンプの冷却部
を前記収納庫に熱的に接触させることにより前記容器内の前記機能液を冷却し、前記ヒー
トポンプの発熱部を前記供給管に熱的に接触させることにより前記供給管を加熱すること
を特徴とする液滴吐出装置。
【請求項９】
機能材料を含む機能液を収容する容器を収納する収納庫と、
前記機能液を液滴にして対象物に向けて吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記収納庫の中に収納される前記容器の中の前記機能液を冷却する冷却手段と、
前記容器と前記液滴吐出ヘッドとの間に設けられ、前記容器に収容される前記機能液を
前記液滴吐出ヘッドに供給する供給管と、
前記対象物に着弾する前記液滴の領域に光を照射する光源とを備えた液滴吐出装置であ
って、
前記光源の照射に基づく廃熱を利用して、前記供給管を加熱する加熱手段を備えたこと
を特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の液滴吐出装置であって、
前記加熱手段は、循環ポンプと熱交換器とを備え、
前記循環ポンプは、前記光源の筐体と前記熱交換器との間に冷媒を循環させ、
前記熱交換器は、前記冷媒と前記供給管との間の熱交換を利用して、前記筐体の熱量を
前記供給管の中の前記機能液に与えることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の液滴吐出装置であって、
前記循環ポンプは、冷却機能を有し、前記冷却機能を用いて冷却した前記冷媒を前記光
源の筐体に循環させることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の液滴吐出装置であって、
前記加熱手段は、前記光源の筐体の内部に外気を吸入するとともに、前記筐体の内部の
空気を前記筐体の外の前記供給管に送風する冷却用ファンであることを特徴とする液滴吐
出装置。
【請求項１３】
機能材料を含む機能液を収容する容器を収納する収納庫と、
前記機能液を液滴にして吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記収納庫の中に収納される前記容器の前記機能液を冷却する冷却手段と、
前記容器と液滴吐出ヘッドとの間に設けられ、前記容器に収容される前記機能液を前記
液滴吐出ヘッドに供給する供給管とを備えた液滴吐出装置であって、
前記供給管は、前記収納庫の外側を周回するように巻回されて、周囲の空気との熱交換
を利用して、前記供給管の中の前記機能液を加熱することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の液滴吐出装置であって、
前記供給管は、前記収納庫の外側を周回するように多重に巻回されて、前記機能液の上
流が内側を周回し、前記機能液の下流側が外側を周回することを特徴とする液滴吐出装置
。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出装置の機能液加熱方法及び液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板上に所望のパターンを形成する装置としては、機能液を液滴にして吐出させるイン
クジェット装置、即ち液滴吐出装置が注目されている。液滴吐出装置は、ステージに載置
される基板と、機能液を液滴にして吐出する液滴吐出ヘッドとを２次元的に相対移動させ
ながら、液滴吐出ヘッドから吐出する液滴を基板表面の任意の位置に配置させることによ
りパターンを形成する。
【０００３】
液滴吐出装置においては、機能液の粘性が安定しない場合、液滴の重量が変動するため
に、パターンのサイズや形状のバラツキが生じてしまう。また、機能液の粘性が高くなる
場合、液滴吐出ヘッドのノズルが目詰まりを起こすため、液滴の吐出不良が発生してしま
う。そこで、液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドに供給される機能液を冷却手段によって冷
却したり、加熱手段によって加熱したりすることにより、機能液の粘性を制御する（例え
ば、特許文献１、特許文献２）。
【０００４】
基板上に配線パターンを形成する方法においては、配線幅の高精度化、すなわち液滴径
の高精度化を図るため、液滴にレーザビームを照射する技術が用いられる。吐出される液
滴は、レーザビームを受けることにより短時間で乾燥するため、着弾後の濡れ広がりを抑
えることができる。こうした配線パターンに用いられる機能液としては、例えば銀（Ａｇ
）等の金属微粒子を溶媒に分散させた分散系金属インクが知られている。
【０００５】
上記金属インクは、常温の下に放置される場合、インクの内部に２次凝集等を招いて劣
化してしまう。液滴吐出装置を長期にわたり連続的に運転する場合には、タンクに貯留さ
れる金属インクが常温にさらされ続けて劣化するために、安定的な稼動が望めない。そこ
で、上記金属インクを用いる場合には、冷却手段によってタンクを冷却し、タンク内の金
属インクを冷却する必要がある。
【特許文献１】特開２０００−２３８２８１号  公報
【特許文献２】特開２００５−３０５９７３号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、タンクの金属インクを冷却すると、タンクから供給される金属インクは、低い温
度のまま液滴吐出ヘッドに供給されてしまう。その結果、液滴吐出ヘッドは、金属インク
が低温、すなわち高粘度であるために、該金属インクを液滴にして吐出し難くなる。この
問題は、タンクと液滴吐出ヘッドとを結ぶ金属インクの供給管に加熱手段を設け、この加
熱手段が供給管中に流れる金属インクを加熱することによって解決可能と考えられる。つ
まり、未使用の金属インクは、冷却手段の冷却によって劣化を防ぎ、使用される金属イン
クは、加熱手段の加熱によって粘性を下げる。
【０００７】
しかしながら、上記の構成は、冷却手段と、加熱手段とをそれぞれ別々に設けるため、
液滴吐出装置の消費電力の増大及び装置サイズの大型化を招いてしまう。
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、液滴吐出ヘッ
ドに供給される機能液の最適な温度管理を、省エネルギーで可能にする液滴吐出装置の機
能液加熱方法及び液滴吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液滴吐出装置の機能液加熱方法は、機能材料を含む機能液を収容する容器を、
冷却手段を有する収納庫の中に収納することにより前記機能液を冷却し、前記容器の中の
冷却した前記機能液を、前記容器から供給管を通して液滴吐出ヘッドに供給することによ
り前記機能液を液滴にして吐出する液滴吐出装置の機能液加熱方法であって、前記冷却手
段の冷却に基づく廃熱を利用して、前記供給管の中の前記機能液を加熱する。
【０００９】
本発明の液滴吐出装置の機能液加熱方法によれば、供給管の中の機能液は、冷却手段の
冷却に基づく廃熱によって加熱されて、その後、液滴吐出ヘッドに供給される。従って、
本発明の機能液加熱方法は、機能液を加熱するためだけの加熱手段を用いることなく、冷
却された機能液を加熱することができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００１０】
本発明の液滴吐出装置の機能液加熱方法は、機能材料を含む機能液を収容する容器を、
冷却手段を有する収納庫の中に収納することにより前記機能液を冷却し、前記容器の中の
冷却した前記機能液を、前記容器から供給管を通して液滴吐出ヘッドに供給することによ
り前記機能液を液滴にして吐出する液滴吐出装置の機能液加熱方法であって、前記供給管
の中の前記機能液と、周囲の空気との熱交換を利用して、前記供給管の中の前記機能液を
加熱するとともに、前記熱交換によって冷却した前記空気により前記冷却手段の冷却を補
助する。
【００１１】
本発明の液滴吐出装置の機能液加熱方法によれば、周囲の空気は、供給管の中の機能液
との熱交換によって、供給管の中の機能液を加熱する。また、機能液との熱交換によって
冷却された空気は、冷却手段の冷却を補助する。従って、本発明の機能液加熱方法は、機
能液を加熱するためだけの加熱手段を用いることなく、冷却された機能液を加熱すること
ができるとともに、冷却手段の冷却効率を高めることができることから、省エネルギー化
を図ることができる。
【００１２】
本発明の液滴吐出装置の機能液加熱方法は、機能材料を含む機能液を収容した容器を、
冷却手段を有する収納庫の中に収納することにより前記機能液を冷却し、前記容器の中の
冷却した前記機能液を、前記容器から供給管を通して液滴吐出ヘッドに供給することによ
り前記機能液を液滴にして吐出するとともに、吐出する前記液滴に向けて光源からの光を
照射する液滴吐出装置の機能液加熱方法であって、前記光源の照射に基づく廃熱を利用し
て、前記供給管の中の前記機能液を加熱する。
【００１３】
本発明の液滴吐出装置の機能液加熱方法によれば、供給管の中の冷却された機能液は、
光源の廃熱によって加熱されて、その後に液滴吐出ヘッドに供給される。従って、本発明
の機能液加熱方法は、機能液を加熱するためだけの加熱手段を用いることなく、冷却され
た機能液を加熱することができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００１４】
本発明の液滴吐出装置の機能液加熱方法は、機能材料を含む機能液を収容した容器を、
冷却手段を有する収納庫の中に収納することにより前記機能液を冷却し、前記容器の中の
冷却した前記機能液を、前記容器から供給管を通して液滴吐出ヘッドに供給することによ
り前記機能液を液滴にして吐出するとともに、吐出する前記液滴に向けて光源からの光を
照射する液滴吐出装置の機能液加熱方法であって、前記供給管の中の冷却した前記機能液
と、前記光源の冷媒との熱交換を利用して、前記機能液を加熱するとともに、前記熱交換
によって冷却した前記冷媒により前記光源の冷却を補助する。
【００１５】
本発明の液滴吐出装置の機能液加熱方法によれば、光源の冷媒は、供給管の中の機能液
との熱交換によって、供給管の中の機能液を加熱する。また、機能液との熱交換によって
冷却された冷媒は、光源の冷却を補助する。従って、本発明の機能液加熱方法は、機能液
を加熱するためだけの加熱手段を用いることなく、冷却された機能液を加熱することがで
きるとともに、冷却手段の冷却効率を高めることができることから、省エネルギー化を図
ることができる。
【００１６】
本発明の液滴吐出装置は、機能材料を含む機能液を収容する容器を収納する収納庫と、
前記機能液を液滴にして吐出する液滴吐出ヘッドと、前記収納庫の中に収納される前記容
器の中の前記機能液を冷却する冷却手段と、前記容器と液滴吐出ヘッドとの間に設けられ
、前記容器に収容される前記機能液を前記液滴吐出ヘッドに供給する供給管とを備えた液
滴吐出装置であって、前記冷却手段の冷却に基づく廃熱を利用して、前記供給管を加熱す
る加熱手段を備えた。
【００１７】
本発明の液滴吐出装置によれば、冷却手段の冷却に基づく廃熱が、供給管の中の機能液
を加熱する。従って、液滴吐出装置は、機能液を加熱するためだけの加熱手段を用いるこ
となく、冷却された機能液を加熱することができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００１８】
この液滴吐出装置では、前記冷却手段及び前記加熱手段は、ペルチェ素子であって、前
記ペルチェ素子の冷却部を前記収納庫に熱的に接触させることにより前記容器内の機能液
を冷却し、前記ペルチェ素子の発熱部を前記供給管に熱的に接触させることにより前記供
給管を加熱する。
【００１９】
この液滴吐出装置によれば、収納庫の中の機能液の冷却と、供給管中を流れる機能液の
加熱とが、１つのペルチェ素子によって実現される。従って、液滴吐出装置は、ペルチェ
素子ＰＴから発せられる熱が有効に利用されるため、機能液を冷却するための冷却手段と
、機能液を加熱するための加熱手段とをそれぞれ別々に設ける必要がなく、部品点数の低
減、省資源化を図り環境にも優しい装置を提供できる。
【００２０】
この液滴吐出装置では、前記発熱部と前記供給管の間に設けられて、周囲の空気を、前
記供給管を介して前記発熱部に送風する送風手段を有する。
この液滴吐出装置によれば、周囲の空気は送風手段にて供給管中の機能液との熱交換が
促進され、冷却されている機能液を加熱する。また、機能液との熱交換によって冷却され
た空気は、送風手段にて前記ペルチェ素子の発熱部に送風される。その結果、ペルチェ素
子は、その発熱部が冷やされて冷却部の冷却効率を高めることができる。
【００２１】
この液滴吐出装置では、前記冷却手段及び前記加熱手段は、ヒートポンプであって、前
記ヒートポンプの冷却部を前記収納庫に熱的に接触させることにより前記容器内の前記機
能液を冷却し、前記ヒートポンプの発熱部を前記供給管に熱的に接触させることにより前
記供給管を加熱する。
【００２２】
この液滴吐出装置によれば、ヒートポンプは、収納庫の中の機能液の冷却と、供給管の
中を流れる機能液の加熱とを実行する。従って、ヒートポンプの発熱部から発せられる熱
が有効に利用されるため、機能液冷却するための冷却手段と、機能液を加熱するための加
熱手段とをそれぞれ別々に設ける必要がなく、部品点数の低減、省資源化を図り環境にも
優しい装置を提供できる。
【００２３】
本発明の液滴吐出装置は、機能材料を含む機能液を収容する容器を収納する収納庫と、
前記機能液を液滴にして対象物に向けて吐出する液滴吐出ヘッドと、前記収納庫の中に収
納される前記容器の中の前記機能液を冷却する冷却手段と、前記容器と前記液滴吐出ヘッ
ドとの間に設けられ、前記容器に収容される前記機能液を前記液滴吐出ヘッドに供給する
供給管と、前記対象物に着弾する前記液滴の領域に光を照射する光源とを備えた液滴吐出
装置であって、前記光源の照射に基づく廃熱を利用して、前記供給管を加熱する加熱手段
を備えた。
【００２４】
本発明の液滴吐出装置によれば、液滴吐出ヘッドに供給される機能液は、光源の廃熱を
利用して暖められる。従って、液滴吐出装置は、機能液を加熱するためだけの加熱手段を
用いないため、省エネルギー化と省資源化を実現でき、また環境に優しい装置を提供する
ことができる。
【００２５】
この液滴吐出装置では、前記加熱手段は、循環ポンプと熱交換器とを備え、前記循環ポ
ンプは、前記光源の筐体と前記熱交換器との間に冷媒を循環させ、前記熱交換器は、前記
冷媒と前記供給管との間の熱交換を利用して、前記筐体の熱量を前記供給管の中の前記機
能液に与える。
【００２６】
この液滴吐出装置によれば、冷媒は、光源の筐体を循環することによって、光源の廃熱
により暖められて、熱交換器の内部に送り込まれる。熱交換器に送り込まれる冷媒は、収
納庫から供給される機能液との熱交換によって冷却される。そして、冷却された冷媒が光
源の筐体に送り込まれるため、光源が効果的に冷却される。従って、液滴吐出装置は、機
能液を加熱するためだけの加熱手段や、光源を冷却するためだけの冷却手段を用いないた
め、省エネルギー化と省資源化とを実現でき、また環境に優しい装置を提供できる。
【００２７】
この液滴吐出装置であって、前記循環ポンプは、冷却機能を有し、前記冷却機能を用い
て冷却した前記冷媒を前記光源の筐体に循環させる。
この液滴吐出装置によれば、循環ポンプの冷却機能が、光源の冷却効率を向上させる。
【００２８】
この液滴吐出装置であって、前記加熱手段は、前記光源の筐体の内部に外気を吸入する
とともに、前記筐体の内部の空気を前記筐体の外の前記供給管に送風する冷却用ファンで
ある。
【００２９】
この液滴吐出装置によれば、液滴吐出ヘッドに供給される機能液は、光源から排出され
る廃熱を利用して暖められる。従って、液滴吐出装置は、特別な加熱手段を用いないため
、省エネルギー化と省資源化とを実現でき、また環境に優しい装置を提供することができ
る。
【００３０】
本発明の液滴吐出装置は、機能材料を含む機能液を収容する容器を収納する収納庫と、
前記機能液を液滴にして吐出する液滴吐出ヘッドと、前記収納庫の中に収納される前記容
器の中の前記機能液を冷却する冷却手段と、前記容器と液滴吐出ヘッドとの間に設けられ
、前記容器に収容される前記機能液を前記液滴吐出ヘッドに供給する供給管とを備えた液
滴吐出装置であって、前記供給管は、前記収納庫の外側を周回するように巻回されて、周
囲の空気との熱交換を利用して、前記供給管の中の前記機能液を加熱する。
【００３１】
本発明の液滴吐出装置によれば、供給管は、容器から液滴吐出ヘッドまでの距離、すな
わち機能液と周囲の空気との間の熱交換の機会を増加させる。また、供給管は、収納庫の
周囲の空気の熱エネルギーを機能液に吸収させるため、収納庫の中の断熱効果を上げるこ
とができ、省エネルギー化を図ることができる。
【００３２】
この液滴吐出装置において、前記供給管は、前記収納庫の外側を周回するように多重に
巻回されて、前記機能液の上流が内側を周回し、前記機能液の下流が外側を周回するよう
に巻回した。
【００３３】
この液滴吐出装置によれば、冷却された機能液が内側を周回し、かつ、液滴吐出ヘッド
に供給される機能液が外側を周回する。従って、液滴吐出装置は、収納庫の中の断熱効果
を、さらに上げることができ、省エネルギー化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
（第一実施形態）
以下、本発明の液滴吐出装置を、グリーンシートに配線パターンを形成する液滴吐出装
置に具体化した第一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
【００３５】
図１は、液滴吐出装置１０を説明するための全体斜視図を示す。図１において、液滴吐
出装置１０は、直方体形状に形成された基台１１を有している。基台１１の上面には、そ
の長手方向（以下単に、Ｙ矢印方向という。）に沿って延びる一対の案内溝１２が形成さ
れている。案内溝１２の上方には、案内溝１２に沿ってＹ矢印方向及び反Ｙ矢印方向に移
動するステージ１３が備えられている。ステージ１３の上面には、載置部１４が形成され
て、その載置部１４が焼成前の低温焼成基板（以下、単にグリーンシートＳという。）を
載置する。載置部１４は、グリーンシートＳをステージ１３に対して位置決め固定して、
グリーンシートＳをＹ矢印方向及び反Ｙ矢印方向に搬送する。ステージ１３の上面には、
ラバーヒータＨが配設されている。載置部１４に載置されるグリーンシートＳは、自身の
上面全体がラバーヒータＨによって所定の温度に加熱される。本実施形態において、グリ
ーンシートＳは、ガラスセラミック系材料の粉末と分散媒をバインダー、整泡剤などとと
もに混合してスラリーを作成し、このスラリーを板状にした後に乾燥したものであって、
可撓性を有する低温焼成基板である。
【００３６】
基台１１には、Ｙ矢印方向と直交する方向（以下単に、Ｘ矢印方向）に跨ぐ門型のガイ
ド部材１５が架設されている。ガイド部材１５の上側には、Ｘ矢印方向に延びるパック収
納庫１６が配設されている。パック収納庫１６には、機能液としての金属インクＦ（図２
参照）を収容する容器としてのインクパック３３（図４参照）が収納されている。インク
パック３３に収容される金属インクＦは、インクパック３３に接続される供給管としての
供給チューブＴを介して液滴吐出ヘッド（以下単に、吐出ヘッドという。）２０に所定の
圧力で供給される。吐出ヘッド２０に供給される金属インクＦは、液滴Ｆｂ（図２参照）
としてグリーンシートＳに向けて吐出される。
【００３７】
金属インクＦとしては、機能材料としての金属粒子、例えば粒径が数ｎｍの機能材料と
しての金属微粒子を溶媒に分散させた分散系金属インクを用いることができる。金属イン
クＦは、乾燥することによって機能（本実施形態においては、導電性）を発現する。
【００３８】
金属インクＦに使用する金属微粒子としては、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（
Ｃｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、パラジウム（Ｐｄ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ
）、タンタル（Ｔａ）、及びニッケル（Ｎｉ）などの材料の他、これらの酸化物、並びに
超電導体の微粒子などが用いられる。金属微粒子の粒径は１ｎｍ以上、０．１μｍ以下で
あることが好ましい。金属微粒子の粒径は、０．１μｍより大きいと吐出ヘッド２０のノ
ズルＮに目詰まりを生じるおそれがある。また、金属微粒子の粒径は、１ｎｍより小さい
と金属微粒子に対する分散剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多
となる。
【００３９】
分散媒としては、上記の金属微粒子を分散できるもので凝集を起こさないものであれば
特に限定されない。例えば水系溶媒のほか、メタノール、エタノール、プロパノール、ブ
タノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラ
デカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロ
ナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、
またエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン
、1，３−プロパンジオールなどのポリオール類、ポリエチレングリコール、エチレング
リコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコール
メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコール
ジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエ
タン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、
さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノン、乳酸エチルなどの極性
化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法
への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好
ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。
【００４０】
例えば、水（沸点１００℃）４０％、エチレングリコール（沸点１９８℃）４０％、ポ
リエチレングリコール＃１０００（分解温度１６８℃）３０％からなる水系溶媒に、銀（
Ａｇ）の粒子を分散させた金属インクＦを用いることができる。また、テトラデカン（沸
点２５３℃）からなる溶媒に、金属微粒子（Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ｍｎなどの粒子）を分散
させた金属インクＦを用いることができる。
【００４１】
金属インクＦの液滴Ｆｂは、加熱されると、自身の表面から溶媒あるいは分散媒の一部
を蒸発させて、自身の表面の外縁を増粘させる。つまり、液滴Ｆｂの外周部における固形
分（粒子）濃度が、中央部に比べて速く飽和濃度に達するため、液滴Ｆｂは、自身の表面
を外縁から増粘させる。増粘する金属インクＦの外縁は、グリーンシートＳの面方向に沿
う自身の濡れ広がりを停止する、すなわちピニングされる。
【００４２】
ガイド部材１５には、そのＸ矢印方向略全幅にわたって、Ｘ矢印方向に延びる上下一対
のガイドレール１８が形成されている。上下一対のガイドレール１８には、キャリッジ１
９が取り付けられている。キャリッジ１９は、ガイドレール１８に案内されることによっ
て、Ｘ矢印方向及び反Ｘ矢印方向に移動する。キャリッジ１９には、液滴吐出ヘッド２０
が搭載されている。
【００４３】
図２に示すように、吐出ヘッド２０の下側には、ノズルプレート２１が備えられている
。ノズルプレート２１は、グリーンシートＳの上面（以下単に、吐出面Ｓａという。）と
略平行の下面（以下単に、ノズル形成面２１ａという。）を有する。ノズルプレート２１
は、グリーンシートＳが吐出ヘッド２０の直下に位置するとき、ノズル形成面２１ａと吐
出面Ｓａとの間の距離、すなわちプラテンギャップを所定の距離（例えば、５００μｍ）
に保持する。
【００４４】
図３において、ノズル形成面２１ａには、Ｘ矢印方向に沿って配列される複数のノズル
Ｎからなる一対のノズル列ＮＬが形成されている。一対のノズル列ＮＬには、それぞれ１
インチ当たりに１８０個のノズルＮが形成されている。なお、図３では、説明の都合上、
一列当たりに１０個のノズルＮのみを記載している。
【００４５】
一対のノズル列ＮＬでは、Ｙ矢印方向から見て、一方のノズル列ＮＬの各ノズルＮが、
他方のノズル列ＮＬの各ノズルＮの間を補間する。すなわち、吐出ヘッド２０は、Ｘ矢印
方向に、１インチ当たりに１８０個×２＝３６０個のノズルＮを有する、すなわちＸ方向
の最大解像度を３６０ｄｐｉにする。
【００４６】
図２において、吐出ヘッド２０の上側には、供給チューブＴが連結されている。供給チ
ューブＴは、Ｚ矢印方向に延びるように配設されて、パック収納庫１６内のインクパック
３３からの金属インクＦを吐出ヘッド２０に供給する。
【００４７】
各ノズルＮの上側には、供給チューブＴに連通するキャビティ２２が形成されている。
キャビティ２２は、供給チューブＴからの金属インクＦを収容するとともに、収容する金
属インクＦの一部を連通するノズルＮに供給する。キャビティ２２の上側には、Ｚ矢印方
向に沿って振動することによりキャビティ２２内の容積を拡大及び縮小する振動板２３が
貼り付けられている。振動板２３の上側には、圧電素子ＰＺがノズルＮごとに配設されて
いる。圧電素子ＰＺは、Ｚ矢印方向に沿って伸張して収縮することにより、振動板２３を
Ｚ矢印方向に沿って振動させる。Ｚ矢印方向に沿って振動する振動板２３は、金属インク
Ｆを所定サイズの液滴ＦｂにしてノズルＮから吐出させる。吐出される液滴Ｆｂは、ノズ
ルＮの反Ｚ矢印方向に飛行し、その後、グリーンシートＳの吐出面Ｓａに着弾する。
【００４８】
次に、前記パック収納庫１６について、図４に従って説明する。図４は、パック収納庫
１６の要部断面を示す。
図４において、パック収納庫１６の前側、すなわち反Ｙ矢印方向の側壁は、ステンレス
等の熱伝導板３２によって形成されている。また、パック収納庫１６の前側を除く各側壁
は、断熱材３１で形成されている。これら断熱材３１及び熱伝導板３２によって囲まれる
空間には、金属インクＦを収容するインクパック３３が収納される。インクパック３３は
、熱伝導板３２の内側面に当接している。
【００４９】
パック収納庫１６に収納されるインクパック３３は、供給チューブＴを介して、吐出ヘ
ッド２０に連結されている。インクパック３３は、供給チューブＴを介して、金属インク
Ｆをキャビティ２２に供給する。パック収納庫１６の内部は、吸引チューブ（図示せず）
を介して吸引ポンプＶＰ（図５参照）に連結されている。吸引ポンプＶＰは、パック収納
庫１６の内部を吸引することによって、パック収納庫１６の内部に負圧を形成する。吸引
ポンプＶＰは、パック収納庫１６の内部の負圧を調整することによって、インクパック３
３に与える圧力を調整し、これによって金属インクＦの供給量を調整する。
【００５０】
熱伝導板３２の外側面には、冷却手段又は加熱手段としてのペルチェ素子ＰＴが取着さ
れている。ペルチェ素子ＰＴは、その冷却部ＰＴａが熱伝導板３２の外側面に当接してい
る。ペルチェ素子ＰＴの冷却部ＰＴａは、熱伝導板３２を介してパック収納庫１６の内部
を冷却する。これによって、パック収納庫１６の内部にあるインクパック３３の金属イン
クＦが冷却される。本実施形態では、ペルチェ素子ＰＴの冷却部ＰＴａは、インクパック
３３の金属インクＦを５℃に冷却する。この冷却によって、金属インクＦは、金属微粒子
の２次凝集を抑えることができる、すなわち劣化を防止できる。
【００５１】
ペルチェ素子ＰＴの発熱部ＰＴｂには、送風機３４が設けられている。送風機３４は、
ファンモータＭＦ（図５参照）によってファン（図示せず）を回転させることにより、周
囲の空気Ａを吸い込み、その吸い込んだ空気Ａを、ペルチェ素子ＰＴの発熱部ＰＴｂに吹
き付ける。送風機３４の吸い込み側には、供給チューブＴが当接している。
【００５２】
従って、パック収納庫１６の内部で冷却されるインクパック３３の金属インクＦは、供
給チューブＴを通って吐出ヘッド２０に供給される途中で、送風機３４が吸い込む空気Ａ
と熱交換を行う。つまり、送風機３４に吸い込まれる常温（２０℃）の空気Ａは、供給チ
ューブＴに当たって送風機３４に吸い込まれる。この時、常温の空気Ａは、供給チューブ
Ｔに流れる５℃の金属インクＦに熱量を与え、該金属インクＦを暖める。その結果、熱交
換によって暖められる金属インクＦが、吐出ヘッド２０に供給される。
【００５３】
一方、送風機３４に吸い込まれる空気Ａは、金属インクＦとの熱交換によって冷却され
る。冷却される空気Ａは、送風機３４によって、ペルチェ素子ＰＴの発熱部ＰＴｂに吹き
付けられる。その結果、ペルチェ素子ＰＴは、その発熱部ＰＴｂが冷やされて冷却部ＰＴ
ａの冷却効率を高めることができる。
【００５４】
次に、上記のように構成した液滴吐出装置１０の電気的構成を図５に従って説明する。
図５において、制御装置５０は、ＣＰＵ５０Ａ、ＲＯＭ５０Ｂ、ＲＡＭ５０Ｃなどを有
している。制御装置５０は、格納する各種データ及び各種制御プログラムに従って、ステ
ージ１３の搬送処理、キャリッジ１９の搬送処理、吐出ヘッド２０の液滴吐出処理、ラバ
ーヒータＨの加熱処理、ペルチェ素子ＰＴの駆動制御、送風機３４の駆動制御などを実行
する。
【００５５】
制御装置５０には、各種操作スイッチとディスプレイを有した入出力装置５１が接続さ
れている。入出力装置５１は、液滴吐出装置１０によって実行される各種処理の処理状況
を表示する。入出力装置５１は、グリーンシートＳ上に液滴Ｆｂでパターンを形成するた
めのビットマップデータＢＤを生成し、そのビットマップデータＢＤを制御装置５０に入
力する。
【００５６】
ビットマップデータＢＤは、各ビットの値（０あるいは１）に応じて各圧電素子ＰＺの
オンあるいはオフを規定するデータである。ビットマップデータＢＤは、吐出ヘッド２０
、すなわち各ノズルＮが通過する描画平面（吐出面Ｓａ）上の各位置に、液滴Ｆｂを吐出
するか否かを規定するデータである。すなわち、ビットマップデータＢＤは、吐出面Ｓａ
に規定されるパターンの目標形成位置に液滴Ｆｂを吐出させるためのデータである。
【００５７】
制御装置５０には、Ｘ軸モータ駆動回路５２が接続されている。制御装置５０は、駆動
制御信号をＸ軸モータ駆動回路５２に出力する。Ｘ軸モータ駆動回路５２は、制御装置５
０からの駆動制御信号に応答して、キャリッジ１９を移動させるためのＸ軸モータＭＸを
正転又は逆転させる。
【００５８】
制御装置５０には、Ｙ軸モータ駆動回路５３が接続されている。制御装置５０は、駆動
制御信号をＹ軸モータ駆動回路５３に出力する。Ｙ軸モータ駆動回路５３は、制御装置５
０からの駆動制御信号に応答して、ステージ１３を移動させるためのＹ軸モータＭＹを正
転又は逆転させる。
【００５９】
制御装置５０には、ヘッド駆動回路５４が接続されている。制御装置５０は、所定の吐
出周波数に同期させて吐出タイミング信号ＬＴを生成し、吐出タイミング信号ＬＴをヘッ
ド駆動回路５４に出力する。制御装置５０は、各圧電素子ＰＺを駆動するための駆動電圧
ＣＯＭを吐出周波数に同期させてヘッド駆動回路５４に出力する。
【００６０】
制御装置５０は、パターンの目標形成位置に応じて各圧電素子ＰＺを駆動させるための
パターン形成用制御信号ＳＩを、ビットマップデータＢＤを利用して生成し、パターン形
成用制御信号ＳＩをヘッド駆動回路５４にシリアル転送する。ヘッド駆動回路５４は、制
御装置５０からのパターン形成用制御信号ＳＩを各圧電素子ＰＺに対応させて順次シリア
ル／パラレル変換する。ヘッド駆動回路５４は、制御装置５０からの吐出タイミング信号
ＬＴを受けるたびに、シリアル／パラレル変換したパターン形成用制御信号ＳＩをラッチ
し、このパターン形成用制御信号ＳＩによって選択される圧電素子ＰＺに駆動電圧ＣＯＭ
を供給する。
【００６１】
制御装置５０には、ラバーヒータ駆動回路５５が接続されている。制御装置５０は、ラ
バーヒータ駆動回路５５に駆動制御信号を出力する。ラバーヒータ駆動回路５５は、制御
装置５０からの駆動制御信号に応答してラバーヒータＨを駆動し、これによってステージ
１３に載置するグリーンシートＳの温度を予め定めた温度に制御する。本実施形態では、
予め定めたグリーンシートＳの温度は４６℃である。これによって、グリーンシートＳは
、着弾する液滴Ｆｂの乾燥速度を高める。
【００６２】
制御装置５０には、ペルチェ素子駆動回路５６が接続されている。制御装置５０は、ペ
ルチェ素子駆動回路５６に駆動制御信号を出力する。ペルチェ素子駆動回路５６は、制御
装置５０からの駆動制御信号に応答して、ペルチェ素子ＰＴを駆動する。パック収納庫１
６の熱伝導板３２に取着られるペルチェ素子ＰＴは、パック収納庫の内部を５℃に冷却す
る。即ち、ペルチェ素子ＰＴの冷却によって、パック収納庫１６に収納されるインクパッ
ク３３内の金属インクＦが、５℃に冷却されて、劣化を防ぐ。
【００６３】
制御装置５０には、ファンモータ駆動回路５７が接続されている。制御装置５０は、フ
ァンモータ駆動回路５７に駆動制御信号を出力する。ファンモータ駆動回路５７は、制御
装置５０からの駆動制御信号に応答して、前記送風機３４のファンを回転させるファンモ
ータＭＦを駆動する。ファンモータＭＦが駆動してファンが回転すると、送風機３４は、
液滴吐出装置１０の周囲の常温の空気Ａを、供給チューブＴを介して吸い込み、吸い込ん
だ空気Ａをペルチェ素子ＰＴの発熱部ＰＴｂに吹き付ける。従って、空気Ａが積極的に送
風機３４に向かって流れる時、空気Ａと供給チューブＴとの間で熱交換がなされることに
より、供給チューブＴが暖められ、供給チューブＴの内部の金属インクＦが暖められる。
一方、送風機３４に向かって流れる空気Ａは、金属インクＦに冷やされることにより、ペ
ルチェ素子ＰＴの発熱部ＰＴｂを効果的に冷やす。
【００６４】
制御装置５０には、負圧発生ポンプ駆動回路５８が接続されている。制御装置５０は、
駆動制御信号を負圧発生ポンプ駆動回路５８に出力する。負圧発生ポンプ駆動回路５８は
、制御装置５０からの駆動制御信号に応答して、吸引ポンプＶＰを駆動してパック収納庫
１６の内部に所定の負圧を形成する。吸引ポンプＶＰがパック収納庫１６の内部の負圧を
調整することにより、インクパック３３の内圧が調整されて、これにより金属インクＦの
供給量が調整される。
【００６５】
次に、上記液滴吐出装置１０の作用について説明する。
図１に示すように、グリーンシートＳは、吐出面Ｓａを上側に配置してステージ１３に
載置される。このとき、ステージ１３は、グリーンシートＳをキャリッジ１９の反Ｙ矢印
方向に配置される。
【００６６】
この状態から、液滴Ｆｂによって配線パターンを形成するためのビットマップデータＢ
Ｄが入出力装置５１から制御装置５０に入力される。制御装置５０は、入出力装置５１か
らのビットマップデータＢＤを格納する。
【００６７】
制御装置５０は、ラバーヒータ駆動回路５５を介してラバーヒータＨを駆動し、これに
よってステージ１３に載置されるグリーンシートＳの全体の温度を一様に所定の温度に制
御する。
【００６８】
制御装置５０は、ペルチェ素子駆動回路５６を介してペルチェ素子ＰＴを駆動して、パ
ック収納庫１６に収納されるインクパック３３の金属インクＦを５℃に冷却する。また、
制御装置５０は、ファンモータ駆動回路５７を介してファンモータＭＦを駆動して、液滴
吐出装置１０の周囲の常温の空気Ａを、供給チューブＴを介して吸い込み、吸い込んだ空
気Ａをペルチェ素子ＰＴの発熱部ＰＴｂに吹き付ける。そして、制御装置５０は、５℃に
冷却された金属インクＦを空気Ａとの熱交換によって暖めて、吐出ヘッド２０に供給する
。
【００６９】
次いで、制御装置５０は、グリーンシートＳが吐出ヘッド２０の直下をＹ矢印方向に通
過するように、Ｘ軸モータ駆動回路５２を介してＸ軸モータＭＸを駆動して吐出ヘッド２
０を移動させる。そして、制御装置５０は、Ｙ軸モータ駆動回路５３を介してＹ軸モータ
ＭＹを駆動してステージ１３の移動（往動）を開始する。
【００７０】
制御装置５０は、ステージ１３の移動（往動）を開始すると、ビットマップデータＢＤ
に基づいてパターン形成用制御信号ＳＩを生成して、パターン形成用制御信号ＳＩと駆動
電圧ＣＯＭとをヘッド駆動回路５４に出力する。すなわち、制御装置５０は、ヘッド駆動
回路５４を介して各圧電素子ＰＺを駆動し、パターンの目標形成位置が吐出ヘッド２０の
直下を通過するたびに、選択されるノズルＮから液滴Ｆｂを吐出させる。グリーンシート
Ｓに着弾する液滴Ｆｂは、グリーンシートＳが加熱されているため、着弾後に速やかに乾
燥される。これによって、グリーンシートＳに配線パターンが形成される。
【００７１】
次に、上記のように構成した第一実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、パック収納庫１６の熱伝導板３２に、ペルチェ素子ＰＴ
が搭載される。そして、ペルチェ素子ＰＴがパック収納庫１６の内部を冷却し、収納され
るインクパック３３内の金属インクＦを、常時、凝集しない温度（５℃）に冷却する。従
って、インクパック３３内に収容される金属インクＦが劣化しない。
【００７２】
（２）上記実施形態によれば、ペルチェ素子ＰＴの発熱部ＰＴｂに、送風機３４が搭載
され、送風機３４の吸い込み側に、供給チューブＴが当接する。そして、送風機３４は、
周囲の常温の空気Ａを、供給チューブＴに積極的に触れさせて取り込み、その取り込んだ
空気Ａを、ペルチェ素子ＰＴの発熱部ＰＴｂに吹き付ける。
【００７３】
つまり、周囲の常温の暖かい空気Ａは、供給チューブＴとの間で熱交換を行い、これに
よって供給チューブＴの内部に流れる金属インクＦを加熱する。従って、５℃に冷却され
た金属インクＦは、空気Ａに暖められて、低い粘性を有する状態で吐出ヘッド２０に供給
される。この結果、液滴吐出ヘッド２０のノズルＮの目詰まりが未然に防止される。
【００７４】
しかも、上記実施形態では、周囲の空気Ａの熱エネルギーによって金属インクＦが暖め
られるため、金属インクＦを加熱するためだけの加熱手段が不要である。そのため、パタ
ーンの形成において、省エネルギー化を実現できる。また、部品点数を削減できるため、
液滴吐出装置１０は、小型化（省スペース化）を図ることができるとともに、省資源化を
図り環境にも優しいものとなる。
【００７５】
（３）上記実施形態によれば、金属インクＦとの熱交換によって冷やされる空気が、ペ
ルチェ素子ＰＴの発熱部ＰＴｂを冷却する。つまり。ペルチェ素子ＰＴは、その発熱部Ｐ
Ｔｂが冷やされて冷却部ＰＴａの冷却効率を高めることができ、ペルチェ素子ＰＴの消費
電力の低減（省エネ化）を図ることができる。
【００７６】
（第二実施形態）
以下、本発明を具体化した第二実施形態を図６〜図９に従って説明する。第二実施形態
は、第一実施形態にレーザ装置を追加したものである。そのため、以下においては、その
変更点について詳しく説明する。
【００７７】
図６において、パック収納庫１６は、冷却手段としてのペルチェ素子ＰＴを有し、収納
する金属インクＦを５℃に冷却する。金属インクＦは、パック収納庫１６に接続される供
給チューブＴを介して吐出ヘッド２０に供給される。供給チューブＴは、熱交換器４０を
通って、パック収納庫１６と吐出ヘッド２０とを接続する。パック収納庫１６で冷却され
る金属インクＦは、熱交換器４０を通過するときに暖められて、その後、吐出ヘッド２０
に供給される。吐出ヘッド２０に供給される金属インクＦは、吐出ヘッド２０から液滴Ｆ
ｂとしてグリーンシートＳに向けて吐出される。
【００７８】
図７は、キャリッジ１９に搭載される２つの吐出ヘッド２０をグリーンシートＳ側（下
側）から見た図である。２つ吐出ヘッド２０は、Ｙ矢印方向に沿って併設されている。２
つの吐出ヘッド２０は、それぞれの一部をＹ方向から見て重ね合わせるとともに、Ｘ方向
に沿って平行に配設されている。
【００７９】
図８において、キャリッジ１９の筐体１９ａには、下側支持板４１と上側支持板４２と
が間隔保持部材４３によって連結されている。下側支持板４１には、上記２つの吐出ヘッ
ド２０が固設されている。上側支持板４２には、光源としての第１半導体レーザ装置ＬＤ
１及び第２半導体レーザ装置ＬＤ２がそれぞれ固設されている。
【００８０】
第１半導体レーザ装置ＬＤ１及び第２半導体レーザ装置ＬＤ２は、それぞれＸ矢印方向
に長い直方体形状の筐体Ｋを備えている。第１半導体レーザ装置ＬＤ１の筐体Ｋは、Ｙ矢
印方向の座標空間において、２つの吐出ヘッド２０よりも反Ｙ矢印方向に設置されている
。第２半導体レーザ装置ＬＤ２の筐体Ｋは、Ｙ矢印方向の座標空間において、２つの吐出
ヘッド２０よりもＹ矢印方向に設置されている。
【００８１】
第１半導体レーザ装置ＬＤ１の筐体Ｋ及び第２半導体レーザ装置ＬＤ２の筐体Ｋには、
それぞれ２つの吐出ヘッド２０が有するノズルＮの総数と同じ数量の半導体レーザＬＳ（
図９参照）が設けられている。また、第１半導体レーザ装置ＬＤ１の筐体Ｋ及び第２半導
体レーザ装置ＬＤ２の筐体Ｋには、それぞれ各半導体レーザＬＳを駆動するためのレーザ
駆動回路６０（図９参照）が設けられている。
【００８２】
各半導体レーザＬＳは、それぞれ吐出面Ｓａに向けてレーザ光Ｌを出射する。第１半導
体レーザ装置ＬＤ１から出射される各レーザ光Ｌは、それぞれ上側支持板４２及び下側支
持板４１に形成される貫通孔４２ａ，４１ａを通過して、各ノズルＮの反Ｙ矢印方向を照
射する。また、第２半導体レーザ装置ＬＤ２から出射される各レーザ光Ｌは、それぞれ上
側支持板４２及び下側支持板４１に形成される貫通孔４２ａ，４１ａを通過して、各ノズ
ルＮのＹ矢印方向を照射する。
【００８３】
すなわち、第１半導体レーザ装置ＬＤ１から出射される各レーザ光Ｌは、それぞれ各ノ
ズルＮから吐出される液滴Ｆｂの反Ｙ矢印方向の位置を照射する。また、第２半導体レー
ザ装置ＬＤ２から出射される各レーザ光Ｌは、それぞれ各ノズルから吐出される液滴Ｆｂ
のＹ矢印方向を照射する。
【００８４】
各吐出ヘッド２０の各ノズルＮが液滴Ｆｂを吐出し、かつ、ステージ１３が反Ｙ矢印方
向に移動するとき、第１半導体レーザ装置ＬＤ１から出射される各レーザ光Ｌは、それぞ
れグリーンシートＳに着弾する液滴Ｆｂを照射する。反対に、各吐出ヘッド２０の各ノズ
ルＮが液滴Ｆｂを吐出し、かつ、ステージ１３がＹ矢印方向に移動するとき、第２半導体
レーザ装置ＬＤ２から出射される各レーザ光Ｌは、それぞれグリーンシートＳに着弾する
液滴Ｆｂを照射する。レーザ光Ｌを受ける液滴Ｆｂは、レーザ光Ｌのエネルギーによって
加熱されて乾燥を促進させる。
【００８５】
図８において、パック収納庫１６の後側の側壁は、ステンレス等の熱伝導板によって形
成されている。パック収納庫１６の後側の側壁を除く各側壁は、断熱材によって形成され
ている。これら断熱材及び熱伝導板によって囲まれる空間には、図８に破線で示すように
、金属インクＦを収容するインクパック３３が収納される。インクパック３３は、熱伝導
板の内側面に当接している。ペルチェ素子ＰＴは、自身の冷却部によって、熱伝導板を通
してパック収納庫１６の内部を冷却する、すなわちインクパック３３の金属インクＦを冷
却する。本実施形態では、ペルチェ素子ＰＴによって、インクパック３３の金属インクＦ
が、５℃に冷却される。この冷却によって、金属インクＦは、金属微粒子の２次凝集を抑
えて劣化を防ぐ。
【００８６】
供給チューブＴは、合成樹脂製の可撓性のあるチューブであって、熱交換器４０の器内
を通過する部分にステンレス管Ｔａを有する。ステンレス管Ｔａは、熱交換器４０の器内
に充填されている冷媒としての冷却水Ｗと、ステンレス管Ｔａの中に流れる金属インクＦ
との間の熱交換の効率を高め、これによって供給チューブＴの中を流れる金属インクＦを
暖める。
【００８７】
熱交換器４０の前側には、循環ポンプＶＰＣが配設されている。循環ポンプＶＰＣは、
吸引チューブＴ１を通して熱交換器４０内の冷却水Ｗを汲み上げる。循環ポンプＶＰＣは
、汲み上げた冷却水Ｗを、導出チューブＴ２を通して、第１半導体レーザ装置ＬＤ１の各
半導体レーザＬＳと、第２半導体レーザ装置ＬＤ２の各半導体レーザＬＳとを周回させて
、熱交換器４０に戻す。
【００８８】
熱交換器４０に戻される冷却水Ｗは、各半導体レーザＬＳからの熱量、及び各レーザ駆
動回路６０に実装される回路素子からの熱量を受けることにより暖められる。暖められた
冷却水Ｗの熱量は、熱交換器４０の内部において金属インクＦに与えられる、すなわち暖
められた冷却水Ｗは、金属インクＦとの間の熱交換によって冷却される。熱交換器４０の
内部で冷却された冷却水Ｗは、再び循環ポンプＶＰＣによって汲み上げられて、第１半導
体レーザ装置ＬＤ１と第２半導体レーザ装置ＬＤ２とに送られる。これによって、第１半
導体レーザ装置ＬＤ１及び第２半導体レーザ装置ＬＤ２の内部が冷却される。
【００８９】
循環ポンプＶＰＣは、冷却機能を備えている。熱交換器４０から汲み上げる冷却水Ｗは
、循環ポンプＶＰＣの内部において、さらに冷却されて第１半導体レーザ装置ＬＤ１及び
第２半導体レーザ装置ＬＤ２に供給される。この結果、第１半導体レーザ装置ＬＤ１及び
第２半導体レーザ装置ＬＤ２の内部は、さらに効果的に冷却される。
【００９０】
次に、上記のように構成した液滴吐出装置１０の電気的構成を図９に従って説明する。
制御装置５０は、格納された各種データ及び各種制御プログラムに従って、ステージ１３
の搬送処理、キャリッジ１９の搬送処理、吐出ヘッド２０の液滴吐出処理を実行する。ま
た、制御装置５０は、同様に、第１半導体レーザ装置ＬＤ１及び第２半導体レーザ装置Ｌ
Ｄ２の照射処理、ペルチェ素子ＰＴの冷却処理、吸引ポンプＶＰの吸引処理、及び循環ポ
ンプＶＰＣの循環処理などを実行する。
【００９１】
制御装置５０には、循環ポンプ駆動回路５９が接続されている。制御装置５０は、駆動
制御信号を循環ポンプ駆動回路５９に出力する。循環ポンプ駆動回路５９は、制御装置５
０からの駆動制御信号に応答して、循環ポンプＶＰＣを駆動させる。循環ポンプＶＰＣの
冷却水Ｗは、循環ポンプＶＰＣの駆動によって、各チューブＴ１，Ｔ２、循環ポンプＶＰ
Ｃ、第１半導体レーザ装置ＬＤ１、第２半導体レーザ装置ＬＤ２、及び熱交換器４０から
なる閉ループを循環する。
【００９２】
制御装置５０には、レーザ駆動回路６０が接続されている。制御装置５０は、ヘッド駆
動回路５４と同様に、所定の照射周波数に同期させて照射タイミング信号ＬＴｂを生成し
、該照射タイミング信号ＬＴｂをレーザ駆動回路６０に出力する。制御装置５０は、第１
半導体レーザ装置ＬＤ１及び第２半導体レーザ装置ＬＤ２のいずれか一方を選択する。制
御装置５０は、選択する半導体レーザ装置の各半導体レーザＬＳにレーザ光Ｌを出射させ
るための駆動電圧ＣＯＭｂを照射周波数に同期させて生成し、該駆動電圧ＣＯＭｂをレー
ザ駆動回路６０に出力する。
【００９３】
ステージ１３を反Ｙ矢印方向に移動してパターンを形成するとき、制御装置５０は、第
１半導体レーザ装置ＬＤ１を選択し、第１半導体レーザ装置ＬＤ１の各半導体レーザＬＳ
にレーザ光Ｌを出射させるための駆動電圧ＣＯＭｂを、レーザ駆動回路６０に出力する。
反対に、制御装置５０には、ステージ１３をＹ矢印方向に移動してパターンを形成すると
き、第２半導体レーザ装置ＬＤ２を選択し、第２半導体レーザ装置ＬＤ２の各半導体レー
ザＬＳにレーザ光Ｌを出射させるための駆動電圧ＣＯＭｂを、レーザ駆動回路６０に出力
する。
【００９４】
制御装置５０は、パターンの目標形成位置に応じて各半導体レーザＬＳを駆動するため
のパターン形成用制御信号ＳＩｂを、ビットマップデータＢＤを利用して生成し、該パタ
ーン形成用制御信号ＳＩｂをレーザ駆動回路６０にシリアル転送する。レーザ駆動回路６
０は、制御装置５０からのパターン形成用制御信号ＳＩｂを各半導体レーザＬＳに対応さ
せて順次シリアル／パラレル変換する。レーザ駆動回路６０は、制御装置５０からの照射
タイミング信号ＬＴｂを受けるたびに、シリアル／パラレル変換したパターン形成用制御
信号ＳＩｂラッチし、パターン形成用制御信号ＳＩｂによって選択される半導体レーザＬ
Ｓにそれぞれ駆動電圧ＣＯＭｂを供給する。
【００９５】
次に、液滴吐出装置１０の作用について説明する。
図６に示すように、グリーンシートＳは、吐出面Ｓａを上側に配置してステージ１３に
載置される。このとき、ステージ１３は、グリーンシートＳをキャリッジ１９の反Ｙ矢印
方向に配置する。
【００９６】
この状態から、液滴Ｆｂによって配線パターンを形成するためのビットマップデータＢ
Ｄが入出力装置５１から制御装置５０に入力される。制御装置５０は、入出力装置５１か
らのビットマップデータＢＤを格納する。
【００９７】
制御装置５０は、ペルチェ素子駆動回路５６を介してペルチェ素子ＰＴを駆動して、パ
ック収納庫１６に収納されたインクパック３３の金属インクＦを５℃に冷却する。制御装
置５０は、循環ポンプ駆動回路５９を介して循環ポンプＶＰＣを駆動し、これによって熱
交換器４０の冷却水Ｗを汲み上げて循環させる。５℃に冷却される金属インクＦは、熱交
換器４０における冷却水Ｗとの間の熱交換によって暖められて、その後、吐出ヘッド２０
に供給される。制御装置５０は、負圧発生ポンプ駆動回路５８を介して吸引ポンプＶＰを
駆動し、これによってパック収納庫１６の内部の負圧を調整して金属インクＦの給量を調
整する。
【００９８】
そして、制御装置５０は、Ｙ軸モータ駆動回路５３を介してＹ軸モータＭＹを駆動し、
これによってステージ１３の移動を開始させる。ステージ１３の移動を開始させると、制
御装置５０は、ビットマップデータＢＤに基づいてパターン形成用制御信号ＳＩを生成し
、該パターン形成用制御信号ＳＩと駆動電圧ＣＯＭとをヘッド駆動回路５４に出力する。
すなわち、制御装置５０は、ヘッド駆動回路５４を介して各圧電素子ＰＺを駆動し、パタ
ーンの目標形成位置が吐出ヘッド２０の直下を通過するたびに、選択されるノズルＮから
液滴Ｆｂを吐出させる。
【００９９】
また、制御装置５０は、ビットマップデータＢＤに基づいてパターン形成用制御信号Ｓ
Ｉｂを生成し、該パターン形成用制御信号ＳＩと駆動電圧ＣＯＭとをレーザ駆動回路６０
に出力する。制御装置５０は、レーザ駆動回路６０を介して各半導体レーザＬＳ（この場
合、第１半導体レーザ装置ＬＤ１の各半導体レーザＬＳ）を駆動し、グリーンシートＳに
着弾する液滴Ｆｂがレーザ光Ｌの照射位置を通過するたびに、選択される半導体レーザＬ
Ｓからのレーザ光Ｌを液滴Ｆｂに照射させる。従って、このグリーンシートＳに着弾する
液滴Ｆｂは、レーザ光Ｌによって加熱されるため、速やかに乾燥し、これによってグリー
ンシートＳに所望の配線パターンを形成する。
【０１００】
次に、上記のように構成した第二実施形態の効果を以下に記載する。
（４）上記実施形態によれば、熱交換器４０は、冷却された金属インクＦと、暖められ
た冷却水Ｗとの間の熱交換を行い、金属インクＦを暖める。従って、金属インクＦの粘性
が熱交換器４０によって下げられ、吐出ヘッド２０の内部には、低粘度の金属インクＦが
供給される。この結果、液滴吐出ヘッド２０は、ノズルＮの目詰まりを未然に防止できる
。また、吐出ヘッド２０は、液滴Ｆｂの吐出量を安定させることができ、パターンのサイ
ズや形状に高い精度を与えることができる。
【０１０１】
（５）上記実施形態において、金属インクＦによって冷却される冷却水Ｗは、第１半導
体レーザ装置ＬＤ１及び第２半導体レーザ装置ＬＤ２を循環し、各半導体レーザＬＳ及び
各回路素子からの廃熱によって再び暖められる。つまり、上記実施形態は、金属インクＦ
又は冷却水Ｗを加熱するためだけの加熱手段を要しない。従って、液滴吐出装置１０は、
省エネルギー化を実現できるとともに、部品点数を削減できるため、小型化（省スペース
化）を図ることができる。これによって、液滴吐出装置１０は、省資源化を図り、環境に
も優しい装置を提供できる。
【０１０２】
（６）また、第１半導体レーザ装置ＬＤ１及び第２半導体レーザ装置ＬＤ２においては
、各半導体レーザＬＳ及び各回路素子が、冷却水Ｗによって冷却されるため、自身の発熱
に起因する動作特性の変動を抑制できる。しかも、液滴吐出装置１０は、冷却水Ｗを冷却
するためだけの冷却手段を用いないので、省エネルギー化を実現できるとともに、部品点
数を削減できるため、小型化（省スペース化）を図ることができる。これによって、液滴
吐出装置１０は、省資源化を図り、環境にも優しい装置を提供できる。
【０１０３】
（７）上記実施形態によれば、供給チューブＴは、熱交換器４０の内部において熱伝導
率の高いステンレス管Ｔａによって構成される。従って、熱交換器４０は、冷却された金
属インクＦと、暖められた冷却水Ｗとの間の熱交換に、より高い効率を提供することがで
きる。
【０１０４】
（８）上記実施形態によれば、冷却水Ｗは、熱交換器４０による冷却に加えて、循環ポ
ンプＶＰＣの冷却機構によっても冷却される。そのため、第１半導体レーザ装置ＬＤ１及
び第２半導体レーザ装置ＬＤ２は、各半導体レーザＬＳ及び各回路素子を、より高い冷却
効率の下で冷却することができる。
【０１０５】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記第一実施形態において、送風機３４は省略されてもよい。つまり、供給チューブ
Ｔは、ペルチェ素子ＰＴの発熱部ＰＴｂに直接取付けられてもよい。これによれば、供給
チューブＴ（金属インクＦ）は、ペルチェ素子ＰＴの発熱部ＰＴｂを直接冷却できる。こ
の場合においても、１つのペルチェ素子ＰＴが、パック収納庫１６に収納されるインクパ
ック３３（金属インクＦ）の冷却と、金属インクＦの加熱とを実現できる。よって、液滴
吐出装置１０は、ペルチェ素子ＰＴから発せられる熱を有効的に利用するため、部品点数
の低減と省エネルギー化とを図り、環境にも優しい装置を提供できる。すなわち、供給チ
ューブＴと、ペルチェ素子ＰＴの発熱部ＰＴｂとは、熱的に接触する構成であればよい。
【０１０６】
・上記第一実施形態において、供給チューブＴは、送風機３４に当接する。これを、図
１０に示すように、供給チューブＴは、パック収納庫１６の断熱材３１の外壁を周回する
ように多重に巻回されてもよい。この時、供給チューブＴの上流側が内側に配置されて、
供給チューブＴの下流側が外側にて配置される構成が好ましい。
【０１０７】
従って、供給チューブＴは、巻回によって、パック収納庫１６から吐出ヘッド２０に到
達するまでの距離を長くすることができる、すなわち空気Ａによる加熱機会を増加させる
ことができる。よって、液滴吐出装置１０は、金属インクＦを暖めるために必要となるエ
ネルギーについて、より省エネルギー化を図ることができる。
【０１０８】
しかも、供給チューブＴの上流側が供給チューブＴの全体の内側に巻回されて、供給チ
ューブＴの下流側が供給チューブＴの全体の外側に巻回されるため、供給チューブＴは、
パック収納庫１６の外気に対する断熱効果を向上できる。
【０１０９】
さらに、供給チューブＴがパック収納庫１６に巻回されるため、液滴吐出装置１０は、
装置の小型化、省スペース化を図ることができる。
・上記第一実施形態において、ペルチェ素子ＰＴは、パック収納庫１６に収納されるイ
ンクパック３３（金属インクＦ）を冷却し、かつ、供給チューブＴを介して吐出ヘッド２
０に供給される金属インクＦを加熱した。これに限らず、液滴吐出装置１０は、ペルチェ
素子ＰＴをヒートポンプに置き換えてもよい。
【０１１０】
この場合、ヒートポンプの冷たい方（冷却部）は、パック収納庫１６の内部のインクパ
ック３３（金属インクＦ）を冷却し、ヒートポンプの暖かい方（発熱部）は、吐出ヘッド
２０に供給される金属インクＦを暖める。尚、あわせて、ヒートポンプの暖かい方で、グ
リーンシートＳを暖めるようにしてもよい。
【０１１１】
・上記第一実施形態において、液滴吐出装置１０は、液滴吐出ヘッド２０を１つ有する
が、これに限定されるものではなく、複数の液滴吐出ヘッド２０を有する構成であっても
よい。この場合、図１１に示すように、パック収納庫１６は、複数の吐出ヘッド２０の各
々ための複数のインクパック３３を収納する。各インクパック３３と各吐出ヘッド２０と
の間を連結する各供給チューブＴは、それぞれパック収納庫１６の断熱材３１の外壁を周
回するように多重に巻回される。また、供給チューブＴを多重に巻回する際に、供給チュ
ーブＴの上流側が内側に配置されて、供給チューブＴの下流側が外側に配置されるように
巻回してもよい。
【０１１２】
・上記第一実施形態では、送風機３４が、周囲の暖かい空気と、金属インクＦとの熱交
換によって、供給チューブＴに流れる金属インクＦを暖める。これに限らず、送風機３４
は、ラバーヒータＨの余熱（廃熱）を供給チューブＴに導くことによって、金属インクＦ
を暖めてもよい。
【０１１３】
・上記第二実施形態では、循環ポンプＶＰＣが冷却機能を有するが、これを省略しても
良い。つまり、冷却水Ｗは、熱交換器４０によって冷却されるだけでも良い。この場合、
循環ポンプＶＰＣが冷却機能を有しない分だけ、液滴吐出装置１０は、部品点数の低減と
省エネルギー化を図ることができ、環境にも優しい装置を提供できる。
【０１１４】
・上記実施形態では、冷却水Ｗの循環によって、金属インクＦが暖められて、かつ、各
半導体レーザＬＳや各回路素子が冷却される。これに限らず、図１２に示すように、第１
半導体レーザ装置ＬＤ１及び第２半導体レーザ装置ＬＤ２の各筐体Ｋが、それぞれ冷却フ
ァン７０を有する構成であってもよい。詳述すると、各冷却ファン７０が、筐体Ｋの内部
の暖かい空気を排気し、かつ、この排気動作に基づいて、冷えた外気を筐体Ｋの内部に導
入させて、これによって各半導体レーザＬＳ及び各回路素子を冷却する構成であってもよ
い。そして、各冷却ファン７０が、筐体Ｋの内部から排気する暖かい空気（温風）を、供
給チューブＴのステンレス管Ｔａに吹き付ける構成であってもよい。
【０１１５】
この場合においても、液滴吐出装置１０は、各半導体レーザＬＳ及び各回路素子からの
廃熱によって、金属インクＦを暖めることができる。従って、液滴吐出装置１０は、金属
インクＦを暖めるためだけの特別な加熱手段を用いないため、部品点数の低減と省エネル
ギー化を図ることができ、環境にも優しい装置を提供できる。
【０１１６】
・上記第二実施形態では、ペルチェ素子ＰＴが、金属インクＦを冷却する。これに限定
されるものではなく、その他冷却手段が金属インクＦを冷却する構成であってもよい。
・上記第二実施形態では、液滴吐出装置１０が２つの液滴吐出ヘッド２０を有する。こ
れに限定されるものではなく、液滴吐出装置１０は、１つ又は３つ以上の液滴吐出ヘッド
２０を有する構成であってもよい。
【０１１７】
・上記第二実施形態では、光源が、第１半導体レーザ装置ＬＤ１及び第２半導体レーザ
装置ＬＤ２である。これに限らず、光源は、ＬＥＤであって、光は、ＬＥＤが出射する光
であっても良い。
【０１１８】
・上記実施形態では、吸引ポンプＶＰが、パック収納庫１６の内圧を調整する。これに
限らず、パック収納庫１６が自己封止弁を有し、この自己封止弁がパック収納庫１６の内
圧を調整する構成であってもよい。
【０１１９】
・上記実施形態では、機能液が、金属インクＦであるが、これに限定されるものではな
く、低温下の保存を必要とする機能液であれば何でも良い。また、保存時の温度は、機能
液に応じて適宜変更してもよい。
【０１２０】
・上記実施形態において、液滴吐出装置１０は、グリーンシートＳに配線パターンを形
成する。これに限らず、例えば、液滴吐出装置１０は、ガラス等、その他の基板にパター
ンを形成してもよい。
【０１２１】
・上記実施形態では、液滴吐出手段が、圧電素子駆動方式の液滴吐出ヘッド２０である
。これに限らず、液滴吐出ヘッドは、抵抗加熱方式や静電駆動方式の吐出ヘッドであって
もよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】第一実施形態の液滴吐出装置の全体斜視図。
【図２】同じく、液滴吐出ヘッドからグリーンシートへの液滴吐出状態を示す図。
【図３】同じく、液滴吐出ヘッドのノズルの配列を説明する説明図。
【図４】同じく、インクパックを収容するパック収納庫を説明する要部断面図。
【図５】同じく、液滴吐出装置の電気的構成を説明するための電気ブロック回路図。
【図６】第二実施形態の液滴吐出装置の全体斜視図。
【図７】同じく、液滴吐出ヘッドの配置を説明する図。
【図８】同じく、熱交換システムと冷却水の循環システムを説明する図。
【図９】同じく、液滴吐出装置の電気的構成を説明するための電気ブロック回路図。
【図１０】本発明のパック収納庫の別例を示す要部断面図。
【図１１】同じく、パック収納庫の別例を示す要部断面図。
【図１２】同じく、熱交換システムの別例を模式的に示す図。
【符号の説明】
【０１２３】
１０…液滴吐出装置、１３…ステージ、１６…パック収納庫、２０…液滴吐出ヘッド、
３１…断熱材、３２…熱伝導板、３３…インクパック、３４…送風機、４０…熱交換器、
５０…制御装置、７０…冷却ファン、Ａ…空気、Ｆ…機能液としての金属インク、Ｆｂ…
液滴、Ｈ…ラバーヒータ、Ｋ…筐体、ＬＤ１…第１半導体レーザ装置、ＬＤ２…第２半導
体レーザ装置、Ｌ…レーザ光、Ｓ…グリーンシート、Ｔ…供給チューブ、Ｔａ…ステンレ
ス管、ＰＴ…ペルチェ素子、ＰＴａ…冷却部、ＰＴｂ…発熱部、ＰＺ…圧電素子、ＶＰ…
吸引ポンプ、ＶＰＣ…循環ポンプ、Ｗ…冷却水。
【図１】
2008132472.tif 000003
【図２】
2008132472.tif 000004
【図３】
2008132472.tif 000005
【図４】
2008132472.tif 000006
【図５】
2008132472.tif 000007
【図６】
2008132472.tif 000008
【図７】
2008132472.tif 000009
【図８】
2008132472.tif 000010
【図９】
2008132472.tif 000011
【図１０】
2008132472.tif 000012
【図１１】
2008132472.tif 000013
【図１２】
2008132472.tif 000014