(57)【要約】【課題】キャリッジ（ヘッドキャリッジ）に配列された複数の流体噴射ヘッドの取り付け高さを調整可能な流体噴射装置及び流体噴射方法を提案する。【解決手段】複数の流体噴射ヘッド３４（３４ａ，３４ｂ）から基板Ｐに向けて液体を噴射して所望形状のパターンを形成する流体噴射装置において、複数の流体噴射ヘッド３４が配列された矩形のメインプレート７３と、複数の流体噴射ヘッド３４のそれぞれとメインプレート７３との間に配設されるサブプレート５０（５０ａ，５０ｂ）とを備え、サブプレート５０は、メインプレート７３の鉛直方向の撓みに応じて、それぞれ厚みが規定される。【選択図】図６
2008233147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の流体噴射ヘッドから基板に向けて流体を噴射して所望形状のパターンを形成する流体噴射装置において、
前記複数の流体噴射ヘッドが配列された矩形のメインプレートと、
前記複数の流体噴射ヘッドのそれぞれと前記メインプレートとの間に配設されるサブプレートと、
を備え、
前記サブプレートは、前記メインプレートの鉛直方向の撓みに応じて、それぞれ厚みが規定されていることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
前記サブプレートは、連結される流体噴射ヘッドから噴射する流体の種類に応じて、厚みが規定されていることを特徴とする請求項１に記載の流体噴射装置。
【請求項３】
前記サブプレートは、前記メインプレートの中央領域に配置されるものは薄く、長手方向両端側に配置されるものは厚く形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体噴射装置。
【請求項４】
前記サブプレートは、前記複数の流体噴射ヘッドと前記基板との距離が均一になるように、それぞれ厚みが規定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【請求項５】
複数の流体噴射ヘッドから基板に向けて流体を噴射して所望形状のパターンを形成する流体噴射方法において、
前記複数の流体噴射ヘッドが配列された矩形のメインプレートと該流体噴射ヘッドのそれぞれとの間に配設されるサブプレートの厚みを前記メインプレートの鉛直方向の撓みに応じて規定して、前記複数の流体噴射ヘッドと前記基板との距離が均一になる状態において、前記基板に向けて流体を噴射することを特徴とする流体噴射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置及び流体噴射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射装置は、流体を液滴として噴射可能な流体噴射ヘッドを備え、この流体噴射ヘッドから各種の流体（以下、インクという）を噴射する装置である。
流体噴射装置では、例えば、インクタンクやインクカートリッジ等の流体貯留部に貯留されたインクを流体噴射ヘッドの圧力室内に導入し、例えば圧電振動子等の圧力発生源に駆動信号を印加してこれを駆動することにより、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせ、この圧力変動を制御することでノズル（開口）からインク滴を吐出するようになっている。
流体噴射ヘッドは、圧力発生源に供給する駆動信号の駆動電圧（最低電圧から最高電圧までの電位差）や、その波形に応じて、ノズルから吐出されるインク滴の液量（重量・体積）が増減するようになっている。
【０００３】
流体噴射装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式記録ヘッドを備え、この記録ヘッドのノズルから流体状のインクを印刷用紙等に向けて吐出・着弾させてドットを形成することで印刷を行うインクジェット式プリンタ等の画像記録装置がある。
また、近年においては、画像記録装置に限らず、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造装置等、各種の製造装置にも流体噴射装置が応用されている。
【０００４】
このような流体噴射装置では、液滴の着弾精度の向上を図るため、流体噴射ヘッドとワーク（被記録材や基板等の流体噴射対象物）との距離（ワークギャップ）が所定値となるように微調整するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−２８３６３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、各種の製造装置として用いられる流体噴射装置では、多数の流体噴射ヘッドが、例えば、矩形平板であるキャリッジに配列されている。また、各流体噴射ヘッドには、圧力発生源に対する電気配線や圧力室内に対するチューブが取り付けられる。このため、キャリッジは多数の電気配線やチューブ類を避けるように、その両端に配設された支柱等を介して装置本体に支持されている。
【０００６】
このように、キャリッジは、その両端を支持されているに過ぎないので、キャリッジの中央領域が撓んで、配置されている各流体噴射ヘッドにおけるワークギャップが不均一となってしまうという問題がある。すわなち、ワークギャップが少ない（ワークまでの距離が短い）流体噴射ヘッドでは、流体噴射の際に飛散したインクがノズル開口面に付着しやすく、また、ワークギャップを流れる気流の風速が早まってインクの乾燥が助長されてしまう、という問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、キャリッジ（ヘッドキャリッジ）に配列された複数の流体噴射ヘッドの取り付け高さを調整可能な流体噴射装置及び流体噴射方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る流体噴射装置及び流体噴射方法では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、複数の流体噴射ヘッドから基板に向けて流体を噴射して所望形状のパターンを形成する流体噴射装置において、前記複数の流体噴射ヘッドが配列された矩形のメインプレートと、前記複数の流体噴射ヘッドのそれぞれと前記メインプレートとの間に配設されるサブプレートと、を備え、前記サブプレートは、前記メインプレートの鉛直方向の撓みに応じて、それぞれ厚みが規定されていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、メインプレートの撓みに起因する、流体噴射ヘッドの高さ方向の位置ずれを、容易かつ確実に解消することができる。
【００１０】
また、前記サブプレートは、連結される流体噴射ヘッドから噴射する流体の種類に応じて、厚みが規定されていることを特徴とする。
【００１１】
これにより、特に、乾燥しやすい流体を噴射する流体噴射ヘッドを、基板から遠ざけるように調整することができる。基板から遠ざけることで、基板と流体噴射ヘッドの間を流れる気流の流速が低下して、流体の乾燥を抑えることができる。
【００１２】
また、前記サブプレートは、前記メインプレートの中央領域に配置されるものは薄く、長手方向両端側に配置されるものは厚く形成されることを特徴とする。
【００１３】
これにより、メインプレートの中央領域が基板側に撓んで、その領域に配置された流体噴射ヘッドと基板との距離が小さくなってしまうことを容易かつ確実に回避することができる。
【００１４】
また、前記サブプレートは、前記複数の流体噴射ヘッドと前記基板との距離が均一になるように、それぞれ厚みが規定されていることを特徴とする。
【００１５】
これにより、各流体噴射ヘッドからの流体噴射の着弾精度の向上（均一化）を図ることができる。また、特定の流体噴射ヘッドにおいて流体が乾燥しやすくなるという不都合を解消することができる。
したがって、基板に対して高精度な流体噴射処理を施すことが可能となる。
【００１６】
第２の発明は、複数の流体噴射ヘッドから基板に向けて流体を噴射して所望形状のパターンを形成する流体噴射方法において、前記複数の流体噴射ヘッドが配列された矩形のメインプレートと該流体噴射ヘッドのそれぞれとの間に配設されるサブプレートの厚みを前記メインプレートの鉛直方向の撓みに応じて規定して、前記複数の流体噴射ヘッドと前記基板との距離が均一になる状態において、前記基板に向けて流体を噴射することを特徴とする。
【００１７】
これにより、メインプレートの撓みに起因する、流体噴射ヘッドの高さ方向の位置ずれを解消して、基板に対して流体を高精度に着弾させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る液滴吐出装置及び流体噴射方法の実施形態について図を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１９】
［液滴吐出（流体噴射）装置］
図１は、本発明の実施形態に係る液滴吐出装置ＩＪの概略構成を示す斜視図である。図２は、液滴吐出装置ＩＪの左側面図である。
液滴吐出装置ＩＪは、基板Ｐに対して液滴（流体）を吐出することで描画を行う描画ユニットＪと、描画ユニットＪの＋Ｙ側に接続される整備ユニット８０と、描画ユニットＪと整備ユニット８０との間で後述する液滴吐出ヘッド３４を駆動させる（駆動処理する）駆動ユニット１７２と、を主体として構成されている。
【００２０】
図２に示すように、描画ユニットＪは、搬送方向であるＸ方向に移動可能なベース１５０と、ベース１５０上に載置され描画対象となる基板Ｐを吸着保持するテーブル７０と、下面側に複数個の液滴吐出ヘッド３４（以下、ヘッドとも呼ぶ。図３参照）を備え、各液滴吐出ヘッド３４のノズル１８（図４参照）から下方の基板Ｐに対してインクＬ（液滴）を吐出するＹ方向（基板Ｐの搬送方向と垂直方向）に延びるヘッドユニット７１とから概略構成されている。
【００２１】
ベース１５０上には、テーブル７０をθＺ方向（Ｚ軸周りの方向）に駆動するθ駆動装置１５１と、テーブル７０の＋Ｘ側に位置し液滴吐出ヘッド３４から予備吐出（フラッシング）が行われるフラッシングユニット１５２とが設けられている。
テーブル７０は、基板Ｐを保持すると共に、この基板Ｐを所定温度に加熱するように不図示のヒータを内蔵している。基板Ｐを所定温度に加熱するのは、液滴吐出ヘッド３４から吐出されて基板Ｐ上に着弾したインクＬを即座に仮乾燥（インクＬに含まれる溶媒を蒸発）させるためである。
これら描画ユニットＪは、基台１７０上に一体化された状態で設置される。
【００２２】
駆動ユニット１７２は、整備ユニット８０を挟んだＸ方向両側に、Ｙ方向に延在するように平行に配置された架台１５６に設けられたガイドレール１５７と、各プレート７４（すなわちキャリッジ１５３）をガイドレール１５７に沿って駆動するシャフト型リニアモータ１５８とを主体に構成されており、各架台１５６上には、液滴吐出ヘッド３４に接続されるインクケーブルやリニアモータ１５８（の可動子）に接続される電力供給線等を収容するためのケース１７１がＹ方向に沿って設置されている。
【００２３】
プレート７４のＸ方向両側にはリニアガイド７５が設けられており、ガイドレール１５７に沿ってＹ方向に移動自在となっている。リニアモータ１５８は、各プレート７４の両側に設けられた円筒状の可動子１５９と、描画ユニットＪと整備ユニット８０とに亙ってＹ方向に沿って配置され各プレート７４の可動子１５９がそれぞれ挿通する固定子１６０とから構成される。本実施の形態では、可動子１５９がコイル体で構成され、固定子１６０が発磁体で構成されるムービングコイル型のリニアモータ１５８が用いられ、各可動子１５９に通電する電流を調整することにより、各キャリッジ１５３の位置を独立して制御できる。
【００２４】
図３は、ヘッドユニット７１の底面図である。
ヘッドユニット７１は、相互に独立して移動するＹ方向に配列された複数（例えば７枚）のキャリッジ１５３を備えている。各キャリッジ１５３は、Ｘ方向に延びる矩形のプレート７４と、それぞれが複数（所定個数；ここでは１２個）の液滴吐出ヘッド３４を保持（支持）するヘッドキャリッジ（サブキャリッジ）７３と、ヘッドキャリッジ７３をプレート７４に対してθＺ方向に駆動するθ駆動装置１５４（図２参照）と、ヘッドキャリッジ７３をＺ方向に昇降させる昇降装置１５５（図２参照）とから構成されており、ヘッドキャリッジ７３はθ駆動装置１５４及び昇降装置１５５を介してプレート７４に着脱自在に取り付けられている。
【００２５】
各液滴吐出ヘッド３４には、複数の液滴吐出ノズル１８（以下、ノズルと呼ぶ）が配列形成（例えば１２０個２列等）されている。なお、そのノズル列の配列方向をＹ方向に一致させて、各ヘッド３４がヘッドキャリッジ７３に固定されている。また、各ヘッド３４は、Ｙ方向に順次ずれた状態で階段状に配置されている。これにより、ヘッドユニット７１の全幅にわたって等ピッチでノズルが配置されている。
この構成により、ヘッドユニット７１は、基板Ｐの搬送方向と垂直方向に例えば数ｍにわたって、所定のピッチでインクＬを吐出可能となっている。そして、ヘッド３４の配列方向と直交する方向に基板Ｐを搬送しつつインクＬを吐出することで、基板Ｐの全面にわたって所望の配線パターンを描画することができる。
【００２６】
［液滴吐出（流体噴射）ヘッド］
図４（ａ）は液滴吐出ヘッドの構成を示す斜視図、図４（ｂ）は正面断面図である。
液滴吐出ヘッド３４は、例えばピエゾ素子によって液室を圧縮してその圧力波で液滴（インクＬ）を吐出させるもので、上述したように、一列または複数列に配列された複数のノズル１８を有している。
このヘッド３４の構造の一例を説明すると、ヘッド３４は、図４（ａ）に示すように、例えばステンレス製のノズルプレート１２と振動板１３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１４を介して接合したものである。ノズルプレート１２と振動板１３との間には、仕切部材１４によって複数の空間１５と液溜まり１６とが形成されている。各空間１５と液溜まり１６の内部は、インクＬで満たされており、各空間１５と液溜まり１６とは供給口１７を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート１２には、空間１５からインクＬを噴射するためのノズル１８が形成されている。一方、振動板１３には、液溜まり１６にインクＬを供給するための孔１９が形成されている。
【００２７】
また、振動板１３の空間１５に対向する面と反対側の面上には、図４（ｂ）に示すように、圧電素子（ピエゾ素子）２０が接合されている。この圧電素子２０は、圧電材料を一対の電極２１で挟持したものであり、一対の電極２１に通電すると圧電材料が収縮するよう構成されたものである。
そして、このような構成のもとに圧電素子２０が接合されている振動板１３は、圧電素子２０と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間１５の容積が増大するようになっている。したがって、空間１５内に増大した容積分に相当するインクＬが、液溜まり１６から供給口１７を介して流入する。
また、このような状態から圧電素子２０への通電を解除すると、圧電素子２０と振動板１３はともに元の形状に戻る。したがって、空間１５も元の容積に戻ることから、空間１５内部のインクＬの圧力が上昇し、ノズル１８から基板に向けてインクＬの液滴が吐出される。
【００２８】
なお、ヘッド３４のインクジェット方式としては、前記の圧電素子２０を用いたピエゾジェットタイプ以外の方式でもよく、例えば、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いた方式を採用してもよい。
【００２９】
図５は、ヘッドキャリッジ７３と液滴吐出ヘッド３４との間に配設されるサブプレート５０を示す図である。
基板Ｐの搬送方向と平行な方向に伸びるヘッドキャリッジ７３には、１２個の液滴吐出ヘッド３４が送方向に直交する方向に徐々にずれるようにして配置される。各液滴吐出ヘッド３４のノズル形成面１２ａには、上述したように、複数のノズル１８が形成され、各ノズル１８は液滴吐出ヘッド３４の長手方向に沿って等間隔で配列されている。したがって、この液滴吐出ヘッド３４を上記のように配列することにより、１２個の液滴吐出ヘッド３４に形成されたすべてのノズル１８が、ヘッドキャリッジ７３の幅方向（基板Ｐの搬送方向に直行する方向：走査方向）に沿って等間隔に配列されるようになっている（図３参照）。
つまり、各キャリッジ１５３は、その幅方向（捜査方向）にわたって、例えば、誤差±５μｍのピッチでインク滴を吐出可能となっている。そして、基板Ｐを搬送しつつ各キャリッジ１５３からインク滴を吐出することで、基板Ｐの全面にわたってインクＬを着弾させることができる可能となっている。
【００３０】
そして、図５に示すように、液滴吐出ヘッド３４は、それぞれサブプレート５０に固定され、更に各サブプレート５０は、ヘッドキャリッジ７３に固定されている。
サブプレート５０およびヘッドキャリッジ７３は、線膨張係数が小さく耐薬品性に優れた材料、例えば、セラミック等の材料によって構成される。線膨張係数が小さい材料で構成することにより、液滴吐出ヘッド３４を固定する際に、サブプレート５０が膨張するのを抑制することができる。また、耐薬品性に優れた材料で構成することにより、サブプレート５０およびヘッドキャリッジ７３がインクＬにより浸食されるのを防止することができる。
【００３１】
液滴吐出ヘッド３４は、その裏面をサブプレート５０の表面に密着させて配置されている。液滴吐出ヘッド３４の側面には、取り付け用のフランジ部３５が突出形成され、そのフランジ部３５には取り付け孔３５ａが形成されている。
そして、その取り付け孔３５ａに、例えば、アクリル等の光硬化性樹脂３６が充填されて硬化されている。この光硬化性樹脂３６が、液滴吐出ヘッド３４の取り付け孔３５ａの内面およびサブプレート５０の表面と接着することにより、液滴吐出ヘッド３４とサブプレート５０とが相互に固定されている。
なお、液滴吐出ヘッド３４は、そのノズル形成面１２ａに等間隔で形成された複数のノズル１８の位置を、後述するサブプレート５０の位置決め孔５２に対して位置決めした上で、サブプレート５０に固定されている。
【００３２】
一方、サブプレート５０は、その裏面をヘッドキャリッジ７３の表面に密着させて配置されている。矩形のサブプレート５０における２つの短辺のうち、一方の短辺線の両隅には、ヘッドキャリッジ７３に対する取り付け孔５４が形成され、他方の短辺の両端には、ヘッドキャリッジ７３との位置決め手段となる位置決め孔５２が形成されている。
ヘッドキャリッジ７３には、サブプレート５０の取り付け孔５４の形成位置に対応して、雌ネジ６２が穿設されている。また、サブプレート５０の位置決め孔５２の形成位置に対応して、位置決めピン６４が突設されている。
そして、この位置決めピン６４がサブプレート５０の位置決め孔５２に嵌合されて、サブプレート５０とヘッドキャリッジ７３とが相互に位置決めされている。また、サブプレート５０の取り付け孔５４に挿入された雄ネジ６６が、ヘッドキャリッジ７３の雌ネジ６２に螺合して、サブプレート５０がヘッドキャリッジ７３に固定されている。
【００３３】
なお、サブプレート５０の取り付け孔５４および位置決め孔５２の形成位置は、サブプレート５０の四隅以外の位置であってもよい。また、取り付け孔５４および位置決め孔５２の個数は、それぞれ２個以上であってもよい。また、ヘッドキャリッジ７３の雌ネジ６２および位置決めピン６４の形成位置および個数も上記に限られず、サブプレート５０の取り付け孔５４および位置決め孔５２に対応して形成されていればよい。
なお、サブプレート５０とヘッドキャリッジ７３との位置決め手段として、位置決め孔５２および位置決めピン６４以外の手段を採用することも可能である。
【００３４】
［インク（流体）］
本実施形態において用いるインクＬは、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液、若しくはその前駆体からなるものである。
導電性微粒子として、例えば金、銀、銅、パラジウム、ニオブ及びニッケル等を含有する金属微粒子の他、これらの前駆体、合金、酸化物、並びに導電性ポリマーやインジウム錫酸化物等の微粒子などが用いられる。
【００３５】
分散媒としては、上記の導電性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、水の他に、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（インクジェット法）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。
【００３６】
なお、インクＬとしては、上述されたものの他に、染料や顔料等の固形分を溶媒に溶解したものであってもよい。具体的には、カラーフィルタの成膜材料を溶媒に溶解したものが用いられる。
［液滴吐出ヘッドの高さ調整］
図６は、ヘッドキャリッジ７３の支持構造を示す図である。
描画ユニットＪにおいて描画を行うには、アライメント調整を行う必要がある。
アライメント調整では、まず、各ヘッド３４の各ノズルから描画前フラッシング（液滴の予備吐出）を行う。この描画前フラッシングは、基板Ｐを載置したテーブル７０を移動させる前に、基板Ｐ上の液滴吐出領域に対して行う。
次に、基板Ｐ上に吐出された液滴をＣＣＤ７８により撮影し、吐出位置および吐出径を算出する。そして、この吐出位置の算出結果に基づいて、アライメント調整を行う。Ｘ方向のアライメントは、各ノズルの液滴吐出タイミングを調整することによって行う。またＹ方向のアライメントは、リニアガイド７５により各プレート７４の位置を調整することによって行う。
ここで本実施形態のヘッドユニット７１では、複数のヘッド３４がグループごとに異なるヘッドキャリッジ７３に装着されているので、アライメント調整を簡単に行うことができる。なお、アライメント以外の描画前フラッシングや描画間フラッシングは、フラッシングユニット１５２に対して行われる。
【００３７】
また、各ヘッドキャリッジ７３に配列されたそれぞれの液滴吐出ヘッド３４は、テーブル７０上に載置された基板Ｐに対して、一定の距離（例えば、３００〜５００μｍ）だけ離間するように配置される。つまり、各液滴吐出ヘッド３４のノズル形成面１２ａから基板Ｐまでの距離（ワークギャップＨ）は、ほぼ一定の距離に設定される。各液滴吐出ヘッド３４のワークギャップを均一かつ短距離にすることで、基板Ｐに対するインクＬの着弾精度を均一かつ高精度にすることができる。
【００３８】
また、図６に示すように、ヘッドキャリッジ７３は、その長手方向の両端に配設された支柱７６を介してθ駆動装置１５４に連結され、更に、昇降装置１５５を介してプレート７４に取り付けられている。支柱７６は、ヘッドキャリッジ７３の長手方向の両端に２つ配設されるが、ヘッドキャリッジ７３の四隅に４つの支柱が配設される場合であってもよい。
ヘッドキャリッジ７３の両端に配設された支柱７６同士の間には、このヘッドキャリッジ７３に取り付けられた１２個の液滴吐出ヘッド３４への各種配線・配管が引き廻される。１２個の液滴吐出ヘッド３４に対しては、多数の配線・配管が連結されている。この多数の配線・配管を避ける必要があるため、ヘッドキャリッジ７３を支持する支柱７６をヘッドキャリッジ７３の両端に配設せざるを得ない状態となっている。
【００３９】
そして、ヘッドキャリッジ７３は、このように両端支持構造を採らざるを得ないため、ヘッドキャリッジ７３の中央領域は、両端側（支柱７６近傍）に比べて、鉛直下方に撓んでしまう。すなわち、液滴吐出ヘッド３４に対する多数の配線・配管の重量がヘッドキャリッジ７３にかかるため、ヘッドキャリッジ７３が鉛直下方に撓んでしまう。
したがって、ヘッドキャリッジ７３の中央領域に配置された液滴吐出ヘッド３４ａのワークギャップＨａは、両端に配置された液滴吐出ヘッド３４ｂのワークギャップＨｂに比べて、狭く（短く）なってしまう。
【００４０】
ワークギャップが狭くなると、基板Ｐに対して吐出したインクＬの飛沫（サテライトインク）がノズル形成面１２ａに付着しやすくなる。
また、基板Ｐとノズル形成面１２ａとの間を流れる気流が速くなるので、ノズル１８のインクＬ（メニスカス）が乾燥しやすくなる。特に、インクＬの分散媒が低沸点（１００℃以下）の場合には、乾燥が顕著になってしまう。
更に、基板Ｐとノズル形成面１２ａとの間を流れる気流の圧力が高くなり、ノズル形成面１２ａを押し上げられて、ワークギャップが不安定になってしまう。
【００４１】
このような不都合を回避するため、本実施形態では、液滴吐出ヘッド３４とヘッドキャリッジ７３との間に設けられるサブプレート５０の厚みを、液滴吐出ヘッド３４の設置場所に応じて調整するようにしている。つまり、ヘッドキャリッジ７３の撓み量に応じて、サブプレート５０の厚みを調整する。
【００４２】
ヘッドキャリッジ７３の撓み量は、ヘッドキャリッジ７３の形状、材質と、ヘッドキャリッジ７３に加わる重量（液滴吐出ヘッド３４及び配線・配管の重力）等から、予め計算により求めることができる。
例えば、ヘッドキャリッジ７３の中央領域の撓み量が５０μｍと計算された場合には、液滴吐出ヘッド３４ａのサブプレート５０ａの厚みｔａを、液滴吐出ヘッド３４ｂのサブプレート５０ｂの厚みｔｂ（これが基準値となる）に比べて、５０μｍだけ薄くする。（相対的に、サブプレート５０ｂの厚みｔｂを厚くする。）
これにより、中央領域の撓み量は、サブプレート５０ａの厚みの差により相殺されて、液滴吐出ヘッド３４ａと液滴吐出ヘッド３４ｂのワークギャップＨａ，Ｈｂは均一化される。
【００４３】
このようなサブプレート５０の厚み調整を、ヘッドキャリッジ７３に配列された全ての液滴吐出ヘッド３４に対して行うことで、全ての液滴吐出ヘッド３４のワークギャップが均一化される。しかも、サブプレート５０の厚みを調整する（厚みの異なる複数のサブプレート５０を用意して、最適な厚みのものを取り付ける）だけでよいので、確実かつ簡単にワークギャップＨの均一化を実現できる。
これにより、ヘッドキャリッジ７３に配列された全ての液滴吐出ヘッド３４からのインクＬの着弾精度を均一かつ高精度にすることができる。したがって、基板Ｐに着弾したインクＬにより形成される金属配線等も高精度なものとなる。
【００４４】
なお、上記実施形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明はこれに限定されるものではない。特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
【００４５】
例えば、上記実施形態においては、サブプレート５０の厚みをヘッドキャリッジ７３の撓みに応じて調整（規定）したが、これに加えて、液滴吐出ヘッド３４から吐出されるインクＬの種類に応じて調整してもよい。すなわち、乾燥（増粘）しやすいインクＬを吐出する液滴吐出ヘッド３４は、ワークギャップを広くする。具体的には、乾燥（増粘）しやすいインクＬを吐出する液滴吐出ヘッド３４は、ワークギャップを３００μｍにすべきところを、例えば、３５０μｍに設定する。これにより、ワークギャップは一部で不均一となるが、乾燥状態は均一化されることになる。
【００４６】
また、上記実施形態においては、ヘッドキャリッジ７３が基板Ｐの搬送方向と平行な方向に伸びる場合について説明したが、基板Ｐの搬送方向と直行する方向に伸びる場合であって、本発明を適用することができるのは当然である。
また、ヘッドキャリッジ７３に取り付けられる液滴吐出ヘッド３４の配列方法は、任意であって、例えば、図７のような場合であってもよい。図７の場合には、ヘッドキャリッジ７３が特に長くなっているので、中央領域の撓み量が大きくなりやすく、本発明により顕著な効果を奏することができる。
【００４７】
〔描画（液滴噴射）工程〕
次に、液滴吐出装置ＩＪを用いて配線パターンを形成する工程について説明する。
図８は、配線パターン形成方法を工程順に説明する図である。
配線パターン形成用インク（インク（配線パターン用インクＸ１）としては、水等の分散媒に導電性微粒子を分散させてなる液状体を用いる。例えば、導電性微粒子として、例えばクロムを用いる。
液滴吐出の条件としては、例えば、インク重量４〜７ｎｇ／ｄｏｔ、インク速度（吐出速度）５〜７ｍ／ｓｅｃで行うことできる。また、液滴を吐出する雰囲気は、温度６０℃以下、湿度８０％以下に設定されていることが好ましい。これにより、液滴吐出ヘッド３４の吐出ノズルが目詰まりすることなく安定した液滴吐出を行うことができる。
【００４８】
まず、図８（ａ）に示すように、基板Ｐ上にバンクＢを配置して、膜パターン形成領域２３４を形成する。
次に、図８（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド３４から配線パターン用インクＸ１を液滴にして吐出し、その液滴をバンクＢ間の膜パターン形成領域２３４に配置させる。
このとき、膜パターン形成領域２３４は、バンクＢに囲まれているので、配線パターン用インクＸ１が所定位置以外に拡がることを阻止される。また、バンクＢは撥水性を有した材質となっているため、吐出された水系の配線パターン用インクＸ１の一部がバンクＢ上にのっても、その撥水性によってバンクＢからはじかれ、バンクＢの膜パターン形成領域２３４に流れ落ちるようになる。さらに、膜パターン形成領域２３４は親液性が付与されているため、吐出された配線パターン用インクＸ１が膜パターン形成領域２３４にて露出した基板Ｐ上で拡がり易くなる。
【００４９】
これにより、図８（ｃ）に示すように配線パターン用インクＸ１を、バンクＢ、Ｂ間の膜パターン形成領域２３４の延在方向に均一に配置することができる。
ここで、基板Ｐは、テーブル７０により約６０℃に加熱されているので、配線パターン用インクＸ１の分散媒は、即座に蒸発・乾燥する。これにより、配線パターン用インクＸ１は、自らの上に配置される他の種類の配線パターン用インクと混じり合わない程度に固化される。
そして、配線パターン用インクＸ１を重ねて配置することで、図８（ｄ）に示すように膜パターン形成領域２３４には、クロムを導電性微粒子として含む配線パターン用インクＸ１の層が所望の膜厚に形成される。
【００５０】
バンクＢは、疎水基を有する材質からなっており、表面処理を行うことなくそのままで撥水性を発揮するようになっている。したがって、配線パターン用インクＸ１上にさらに別の機能液（配線パターン用インク）を配置する場合にも、バンクＢに関して表面処理（撥水処理）を行う必要はない。
【００５１】
配線パターン用インクＸ１からなる層を形成したら、図８（ｅ）に示すように、この配線パターン用インクＸ１上に、異なる導電性微粒子を含む配線パターン用インクＸ２を配置することにより、膜パターン形成領域２３４に異なる種類の配線パターン用インクＸ１，Ｘ２が積層されてなる配線パターン（膜パターン）を形成する。
例えば、銀を導電性微粒子として用いた水系の配線パターン用インクＸ２を配線パターン用インクＸ１上に配置する。
【００５２】
配線パターン用インクＸ２の分散媒も、基板Ｐが加熱していることから、即座に乾燥する。これにより、図８（ｆ）に示すように、バンクＢ間の膜パターン形成領域２３４に配線パターン用インクＸ１と配線パターン用インクＸ２とが積層されてなる配線２３３が形成される。
【００５３】
液滴吐出工程後には、配線２３３内の微粒子間の電気的接触をよくするため、分散媒を完全に除去する。また、導電性微粒子の表面に分散性を向上させるために有機物などのコーティング材がコーティングされている場合には、このコーティング材も除去する必要がある。このため、液滴吐出工程後の基板Ｐには熱処理及び／又は光処理を施すようにする。
【００５４】
熱処理及び／又は光処理は、通常大気中で行うが、必要に応じて窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。熱処理及び／又は光処理の処理温度としては、分散媒の沸点（蒸気圧）、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、コーティング材の有無や量、基材の耐熱温度などを考慮して適宜決定される。例えば、有機物からなるコーティング材を除去するためには、約３００℃で焼成することが必要である。また、プラスチックなどの基板を使用する場合には、室温以上１００℃以下で行うことが好ましい。
【００５５】
本実施形態では、特に、３５０℃で６０分程度加熱処理することにより、配線パターン用インクＸ１と配線パターン用インクＸ２とからなる配線２３３中の分散媒等を十分に除去する。なお、バンクＢは、その主成分となる骨格が無機質であるので、熱処理に対し高い耐性を有し、前記条件での熱処理に対しても溶融してしまうなどの不都合を生じることなく、十分な耐性を発揮するものとなる。
【００５６】
以上の工程により、基板Ｐ上のバンクＢ間の膜パターン形成領域２３４に、クロムと銀とが積層されてなる配線２３３を形成することができる。
なお、インクＸ１，Ｘ２に、導電性微粒子でなく、熱処理または光処理により導電性を発現する材料を含有させておき、本熱処理／光処置工程において配線２３３に導電性を発現させるようにしてもよい。
【００５７】
〔電気光学装置〕
次に、上述した配線パターンが用いられる電気光学装置の一例として、液晶装置について説明する。
図９(ａ)は、液晶装置を対向基板側から見た平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ’線に沿う断面図である。
図１０は、液晶装置の画像表示領域においてマトリクス状に形成された複数の画素における各種素子・配線等の等価回路図である。
【００５８】
図９において、本実施形態の液晶装置２００は、対をなすＴＦＴアレイ基板２１０と対向基板２２０とが光硬化性の封止材であるシール材２５２によって貼り合わされ、このシール材２５２によって区画された領域内に液晶２５０が封入、保持されている。シール材２５２は、基板面内の領域において閉ざされた枠状に形成されている。
【００５９】
シール材２５２の形成領域の内側の領域には、遮光性材料からなる周辺見切り２５３が形成されている。シール材２５２の外側の領域には、データ線駆動回路２０１及び実装端子２０２がＴＦＴアレイ基板２１０の一辺に沿って形成されており、この一辺に隣接する２辺に沿って走査線駆動回路２０４が形成されている。ＴＦＴアレイ基板２１０の残る一辺には、画像表示領域の両側に設けられた走査線駆動回路２０４の間を接続するための複数の配線２０５が設けられている。また、対向基板２２０のコーナー部の少なくとも１箇所においては、ＴＦＴアレイ基板２１０と対向基板２２０との間で電気的導通をとるための基板間導通材２０６が配設されている。
【００６０】
なお、データ線駆動回路２０１及び走査線駆動回路２０４をＴＦＴアレイ基板２１０の上に形成する代わりに、例えば、駆動用ＬＳＩが実装されたＴＡＢ（Tape Automated Bonding）基板とＴＦＴアレイ基板２１０の周辺部に形成された端子群とを異方性導電膜を介して電気的及び機械的に接続するようにしてもよい。また、液晶装置２００においては、使用する液晶２５０の種類、すなわち、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、Ｃ−ＴＮ法、ＶＡ方式、ＩＰＳ方式等の動作モードや、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、位相差板、偏光板等が所定の向きに配置されるが、ここでは図示を省略する。また、液晶装置２００をカラー表示用として構成する場合には、対向基板２２０において、ＴＦＴアレイ基板２１０の後述する各画素電極に対向する領域に、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタをその保護膜とともに形成する。
【００６１】
このような構造を有する液晶装置２００の画像表示領域においては、図１０に示すように、複数の画素２００ａがマトリクス状に構成されているとともに、これらの画素２００ａの各々には、画素スイッチング用のＴＦＴ（スイッチング素子）３０が形成されており、画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを供給するデータ線２１６ａがＴＦＴ２３０のソースに電気的に接続されている。なお、図１０は、本発明に係るアクティブマトリクス基板の一例を示す図となっている。
データ線２１６ａに書き込む画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、この順に線順次で供給してもよく、相隣接する複数のデータ線２１６ａ同士に対して、グループ毎に供給するようにしてもよい。また、ＴＦＴ２３０のゲートには走査線２１３ａが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線２１３ａにパルス的に走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍをこの順に線順次で印加するように構成されている。
【００６２】
画素電極２１９はＴＦＴ２３０のドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるＴＦＴ２３０を一定期間だけオン状態とすることにより、データ線２１６ａから供給される画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極２１９を介して液晶に書き込まれた所定レベルの画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎは、対向基板２２０の対向電極２２１との間で一定期間保持される。なお、保持された画素信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎがリークするのを防ぐために、画素電極２１９と対向電極２２１との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量２６０が付加されている。
例えば、画素電極２１９の電圧は、ソース電圧が印加された時間よりも３桁も長い時間だけ蓄積容量２６０により保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い液晶装置２００を実現することができる。
【００６３】
液晶装置以外にも、例えば有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスに適用することができる。
有機ＥＬ表示デバイスは、蛍光性の無機および有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔（ホール）を注入して励起させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが再結合する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させる素子である。
電気光学装置の範囲には、このような有機ＥＬ装置も含まれており、本発明によれば、例えば複数の機能性を有する配線を備えた有機ＥＬ装置を提供することができる。
【００６４】
［電子機器］
次に、上記液晶装置２００からなる表示手段を備えた電子機器の具体例について説明する。
図１１（ａ）〜（ｄ）は、上述の液晶装置２００を備える電子機器の例を示している。
図１１（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１（ａ）において、携帯電話１０００は、上述した液晶装置２００を用いた表示部１００１を備える。
図１１（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１１（ｂ）において、時計１１００は、上述した液晶装置２００を用いた表示部１１０１を備える。
図１１（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１１（ｃ）において、情報処理装置１２００は、キーボードなどの入力部１２０２、上述した液晶装置２００を用いた表示部１２０６、情報処理装置本体（筐体）１２０４を備える。
図１１（ｄ）は、薄型大画面テレビの一例を示した斜視図である。図１１（ｄ）において、薄型大画面テレビ１３００は、薄型大画面テレビ本体（筐体）１３０２、スピーカーなどの音声出力部１３０４、上述した液晶装置２００を用いた表示部１３０６を備える。
【００６５】
上記実施形態では、流体噴射装置として、液滴吐出装置（インクジェット式記録装置）に具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の流体（機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体）を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に具体化することもできる。
例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する流体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する流体噴射装置であってもよい。
さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する流体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する流体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する流体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置であってもよい。更に、トナー等の粉体を例とする固体を噴射するトナージェット式記録装置であってもよい。
そして、これらのうちいずれか一種の流体噴射装置において、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】液滴吐出装置の左側面図である。
【図３】ヘッドユニットの底面図である。
【図４】液滴吐出ヘッドの構成を示す図である。
【図５】サブプレートを示す図である
【図６】ヘッドキャリッジの支持構造を示す図である。
【図７】ヘッドキャリッジに取り付けられる液滴吐出ヘッドの他の配列例を示す図である。
【図８】配線パターン形成方法を工程順に説明する図である
【図９】液晶装置の構成を示す図である
【図１０】液晶装置の画素表示領域における配線等の等価回路図である。
【図１１】電子機器の具体例を説明する図である。
【符号の説明】
【００６７】
３４（３４ａ，３４ｂ）…液滴吐出ヘッド（流体噴射ヘッド）、  ７３…ヘッドキャリッジ（メインプレート）、  ５０（５０ａ，５０ｂ）…サブプレート、  ７６…支柱、  １５３…キャリッジ、  ＩＪ…液滴吐出装置（流体噴射装置）、  Ｌ（Ｘ１，Ｘ２）…インク（液体）、  Ｐ…基板、  ｔ（ｔａ，ｔｂ）…厚み、  Ｈ（Ｈａ，Ｈｂ）…ワークギャップ（距離）
【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】
2008233147.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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