(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に重ねられたスクリーンマスクの孔部にペースト材料を吐出する吐出ノズルを有し、前記吐出ノズルを前記スクリーンマスクの表面において相対的に移動させることにより前記基板の表面に導電パターンを印刷する印刷装置であって、
前記吐出ノズルは、
前記スクリーンマスクの表面において移動される移動方向に対して前側に位置する前方部材と、
前記移動方向に対して後側に位置する後方部材と、
前記前方部材と前記後方部材との間に位置する側方部材と
前記前方部材、前記後方部材および前記側方部材によって囲まれる内管とを有し、
前記前方部材の吐出開口をなす先端は、前記後方部材の前記吐出開口をなす先端よりも、前記スクリーンマスクの表面から離れる方向である上側に位置し、
前記内管は、
前記ペースト材料が導入される導入部分を有し、
前記導入部分から前記吐出開口に向かって前記スクリーンマスクの表面上における前記移動方向と直交する方向に徐々に広がりを持つ印刷装置。
【請求項２】
前記吐出ノズルは、前記後方部材を前記スクリーンマスクの表面に接触させた場合に、前記前方部材が前記スクリーンマスクの表面から０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の間隙を有する請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
基板に重ねられたスクリーンマスクの孔部にペースト材料を吐出する吐出ノズルを有し、前記吐出ノズルを前記スクリーンマスクの表面において相対的に移動させながら前記ペースト材料を吐出することにより前記基板の表面に導電パターンを印刷する印刷装置であって、
前記吐出ノズルは、
前記スクリーンマスクの表面において移動される移動方向に対して前側に位置する前方部材と、
前記移動方向に対して後側に位置する後方部材と、
前記前方部材と前記後方部材との間に側方部材と
を有し、
前記前方部材の吐出開口をなす先端は、前記後方部材の前記吐出開口をなす先端よりも、前記スクリーンマスクの表面から離れる方向である上側に位置し、
前記前方部材の前記吐出開口をなす先端は、前記側方部材の前記吐出開口をなす先端よりも、前記スクリーンマスクの表面から離れる方向である上側に位置する印刷装置。
【請求項４】
基板に重ねられたスクリーンマスクの孔部にペースト材料を吐出する吐出ノズルを有し、前記吐出ノズルを前記スクリーンマスクの表面において相対的に移動させながら前記ペースト材料を吐出することにより前記基板の表面に導電パターンを印刷する印刷装置であって、
前記吐出ノズルは、
前記スクリーンマスクの表面において移動される移動方向に対して前側に位置する前方部材と、
前記移動方向に対して後側に位置する後方部材と
を有し、
前記前方部材の吐出開口をなす先端は、前記後方部材の前記吐出開口をなす先端よりも、前記スクリーンマスクの表面から離れる方向である上側に位置し、
前記移動方向に直交する長さである前記吐出開口の幅は、前記導電パターンの線幅に対応する前記孔部の幅よりも大きい印刷装置。
【請求項５】
前記吐出ノズルは、前記前方部材を前記後方部材方向に対して接近および離間させる駆動機構を有する請求項１から４のいずれか１項に記載の印刷装置。
【請求項６】
基板に重ねられたスクリーンマスクの孔部にペースト材料を吐出する吐出ノズルを有し、前記吐出ノズルを前記スクリーンマスクの表面において相対的に移動させながら前記ペースト材料を吐出することにより前記基板の表面に導電パターンを印刷する印刷装置であって、
前記吐出ノズルは、
前記スクリーンマスクの表面において移動される移動方向に対して前側に位置する前方部材と、
前記移動方向に対して後側に位置する後方部材と、
前記前方部材を前記後方部材方向に対して接近および離間させる駆動機構と
を有し、
前記前方部材の吐出開口をなす先端は、前記後方部材の前記吐出開口をなす先端よりも、前記スクリーンマスクの表面から離れる方向である上側に位置し、
前記吐出ノズルは、前記スクリーンマスクの表面上における前記移動方向と直交する方向に複数のフラップに分割されていて、
前記複数のフラップは、前記複数のフラップを前記後方部材に対して接近および離間させる前記駆動機構をそれぞれ有する印刷装置。
【請求項７】
ペースト材料を供給して基板の表面に導電パターンを印刷する印刷装置に用いられる印刷用工具であって、
前記基板に重ねて設置され、前記導電パターンの少なくとも一部に対応する孔部を有するスクリーンマスクと、
前記スクリーンマスクの表面において前記ペースト材料を前記孔部に吐出するように移動される移動方向に対して後方に位置する後方部材の吐出開口をなす先端が、前記移動方向に対して前方に位置する前方部材の前記吐出開口をなす先端よりも突出する吐出ノズルと
を含み、
前記吐出ノズルは、
前記スクリーンマスクの表面において移動される移動方向に対して前側に位置する前方部材と、
前記移動方向に対して後側に位置する後方部材と、
前記前方部材と前記後方部材との間に位置する側方部材と
前記前方部材、前記後方部材および前記側方部材によって囲まれる内管と
を有し、
前記内管は、
前記ペースト材料が導入される導入部分を有し、
前記導入部分から前記吐出開口に向かって前記スクリーンマスクの表面上における前記移動方向と直交する方向に徐々に広がりを持つ印刷用工具。
【請求項８】
互いに対向する第１部材と第２部材を有し、前記第１部材の先端と前記第１部材の先端よりも突出する前記第２部材の先端とによって吐出開口が形成されている吐出ノズルを用いて、ペースト材料を供給して基板の表面に導電パターンを印刷する印刷方法であって、
前記導電パターンの少なくとも一部に対応する孔部を有するスクリーンマスクを前記基板に載置する載置工程と、
前記スクリーンマスクの表面上における移動方向に対して前記第１部材の先端が前側、前記第２部材の先端が後側となるように前記吐出ノズルを移動して、前記ペースト材料を前記孔部に吐出する吐出工程と
を有し、
前記吐出ノズルは、
前記スクリーンマスクの表面において移動される移動方向に対して前側に位置する前方部材と、
前記移動方向に対して後側に位置する後方部材と、
前記前方部材と前記後方部材との間に位置する側方部材と
前記前方部材、前記後方部材および前記側方部材によって囲まれる内管と
を有し、
前記内管は、
前記ペースト材料が導入される導入部分を有し、
前記導入部分から前記吐出開口に向かって前記スクリーンマスクの表面上における前記移動方向と直交する方向に徐々に広がりを持つ印刷方法。
【請求項９】
互いに対向する第１部材と第２部材を有し、前記第１部材の先端と前記第１部材の先端よりも突出する前記第２部材の先端とによって吐出開口が形成されている吐出ノズルを用いて、前記吐出ノズルを相対的に移動させながらペースト材料を供給して基板の表面に導電パターンを印刷する印刷方法であって、
前記導電パターンの少なくとも一部に対応する孔部を有するスクリーンマスクを前記基板に載置する載置工程と、
前記スクリーンマスクの表面上における移動方向に対して前記第１部材の先端が前側、前記第２部材の先端が後側となるように前記吐出ノズルを移動して、前記ペースト材料を前記孔部に吐出する吐出工程とを有し、
前記ペースト材料が流通する前記吐出ノズルの内管の伸延方向が前記移動方向の側に傾斜するように前記吐出ノズルを設置して前記吐出工程を行う印刷方法。
【請求項１０】
前記スクリーンマスクの表面に対して、前記第１部材の先端を、前記第２部材の先端よりも０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲で離間させて前記吐出工程を行う請求項８または９に記載の印刷方法。
【請求項１１】
互いに対向する第１部材と第２部材を有し、前記第１部材の先端と前記第１部材の先端よりも突出する前記第２部材の先端とによって吐出開口が形成されている吐出ノズルを用いて、前記吐出ノズルを相対的に移動させながらペースト材料を供給して基板の表面に導電パターンを印刷する印刷方法であって、
前記導電パターンの少なくとも一部に対応する孔部を有するスクリーンマスクを前記基板に載置する載置工程と、
前記スクリーンマスクの表面上における移動方向に対して前記第１部材の先端が前側、前記第２部材の先端が後側となるように前記吐出ノズルを移動して、前記ペースト材料を前記孔部に吐出する吐出工程とを有し、
前記吐出工程は、一度の掃引により前記導電パターンの線幅に対応する前記孔部の幅を埋めるように前記ペースト材料を吐出する印刷方法。
【請求項１２】
前記吐出ノズルは、前記第１部材を前記第２部材方向に対して接近および離間させる駆動機構を有し、
前記吐出工程は、前記駆動機構を駆動させることにより、前記ペースト材料の吐出量を調整する請求項８から１１のいずれか１項に記載の印刷方法。
【請求項１３】
互いに対向する第１部材と第２部材を有し、前記第１部材の先端と前記第１部材の先端よりも突出する前記第２部材の先端とによって吐出開口が形成されている吐出ノズルを用いて、前記吐出ノズルを相対的に移動させながらペースト材料を供給して基板の表面に導電パターンを印刷する印刷方法であって、
前記導電パターンの少なくとも一部に対応する孔部を有するスクリーンマスクを前記基板に載置する載置工程と、
前記スクリーンマスクの表面上における移動方向に対して前記第１部材の先端が前側、前記第２部材の先端が後側となるように前記吐出ノズルを移動して、前記ペースト材料を前記孔部に吐出する吐出工程とを有し、
前記吐出ノズルは、前記第１部材を前記第２部材方向に対して接近および離間させる駆動機構を有し、
前記吐出工程は、前記駆動機構を駆動させることにより、前記ペースト材料の吐出量を調整し、
前記第１部材は、前記スクリーンマスクの表面上における前記移動方向と直交する方向に複数のフラップに分割されていて、
前記複数のフラップは、前記複数のフラップを前記第２部材に対して接近および離間させる前記駆動機構をそれぞれ有する印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、印刷装置、印刷用工具および印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属粒子と溶剤からなる金属ペーストを基板上に印刷塗布して焼結することにより導電パターンを形成する技術が知られている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００８−９２３号公報
［特許文献２］特表平１０−５１２５０７号公報
［特許文献３］特開２０００−１８９８７５号公報
［特許文献４］特開２００７−４４８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
燒結金属を含むペースト材料は通常の半田よりも高価であるので、スクリーンマスクのうち導電パターンを形成する孔部以外に塗布されるペースト材料を極力抑制したいという要請がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様における印刷装置は、基板に重ねられたスクリーンマスクの孔部にペースト材料を吐出する吐出ノズルを有し、吐出ノズルをスクリーンマスクの表面において相対的に移動させることにより基板の表面に導電パターンを印刷する印刷装置である。吐出ノズルは、前方部材と、後方部材とを有してよい。前方部材は、スクリーンマスクの表面において移動される移動方向に対して前側に位置してよい。後方部材は、移動方向に対して後側に位置してよい。前方部材の吐出開口をなす先端は、後方部材の吐出開口をなす先端よりも、スクリーンマスクの表面から離れる方向である上側に位置してよい。
【０００５】
吐出ノズルは、後方部材をスクリーンマスクの表面に接触させた場合に、前方部材がスクリーンマスクの表面から０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の間隙を有してよい。
【０００６】
吐出ノズルは、前方部材と後方部材との間に側方部材を有してよい。前方部材の吐出開口をなす先端は、側方部材の吐出開口をなす先端よりも、スクリーンマスクの表面から離れる方向である上側に位置してよい。
【０００７】
移動方向に直交する長さである吐出開口の幅は、導電パターンの線幅に対応する孔部の幅よりも大きくしてもよい。吐出ノズルは、前方部材を後方部材方向に対して接近および離間させる駆動機構を有するように構成してもよい。
【０００８】
本発明の第２の態様における印刷用工具は、ペースト材料を供給して基板の表面に導電パターンを印刷する印刷装置に用いられる印刷用工具である。印刷用工具は、スクリーンマスクと、吐出ノズルとを含んでよい。スクリーンマスクは、基板に重ねて設置され、導電パターンの少なくとも一部に対応する孔部を有してよい。吐出ノズルにおいて、スクリーンマスクの表面においてペースト材料を孔部に吐出するように移動される移動方向に対して後方に位置する後方部材の吐出開口をなす先端が、移動方向に対して前方に位置する前方部材の吐出開口をなす先端よりも突出してよい。
【０００９】
本発明の第３の態様における印刷方法は、互いに対向する第１部材と第２部材を有し、第１部材の先端と第１部材の先端よりも突出する第２部材の先端とによって吐出開口が形成されている吐出ノズルを用いて、ペースト材料を供給して基板の表面に導電パターンを印刷する印刷方法である。印刷方法は、載置工程と、吐出工程とを有してよい。載置工程においては、導電パターンの少なくとも一部に対応する孔部を有するスクリーンマスクを基板に載置してよい。吐出工程においては、スクリーンマスクの表面上における移動方向に対して第１部材の先端が前側、第２部材の先端が後側となるように吐出ノズルを移動して、ペースト材料を孔部に吐出してよい。
【００１０】
吐出工程においては、ペースト材料が流通する吐出ノズルの内管の伸延方向が移動方向の側に傾斜するように吐出ノズルを設置してよい。
【００１１】
吐出工程においては、スクリーンマスクの表面に対して、第１部材の先端を、第２部材の先端よりも０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲で離間させてよい。吐出工程においては、一度の掃引により導電パターンの線幅に対応する孔部の幅を埋めるようにペースト材料を吐出してよい。
【００１２】
吐出ノズルは、第１部材を第２部材方向に対して接近および離間させる駆動機構を有してよい。吐出工程においては、駆動機構を駆動させることにより、ペースト材料の吐出量を調整してよい。
【００１３】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る印刷装置の構成を示す模式図である。
【図２】吐出ノズルの構造と機能を説明するための説明図である。
【図３】吐出ヘッドの構造を示す分解斜視図である。
【図４】他の実施例における吐出ヘッドの構造を示す斜視図である。
【図５】印刷方法の手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１６】
図１は、本実施形態に係る印刷装置１００の構成を示す模式図である。印刷装置１００は、主に、基台１１０、ステージ１２０、支柱１３０、推進ガイド１４０、ホルダ１５０、チャック１６０、吐出ノズル２００、シリンダ３００を備える。基台１１０は、ステージ１２０を移動可能に支持する。ステージ１２０は、鉛直方向であるｚ軸に直交するｘ軸方向とｙ軸方向へ並進移動、およびｚ軸周りに回転移動する。
【００１７】
基台１１０は、ステージ１２０を移動させるアクチュエータを備え、基台１１０とステージ１２０の間には、それぞれの移動を実現するガイド機構が設けられている。支柱１３０は、ステージ１２０の移動を妨げない位置に配置され、基台１１０をｚ軸方向へ移動可能に支える機構を有する。推進ガイド１４０は、支柱１３０の上部に設けられており、ホルダ１５０をｘ軸方向へ移動させるためのアクチュエータと移動機構を備える。なお、以降の説明においては、図示するように、鉛直方向をｚ軸方向、ホルダ１５０が移動する方向をｘ軸方向、ｚ軸およびｘ軸に直交する方向をｙ軸方向とし、それぞれ矢印で示す方向を正の方向と定める。この定義に従い、必要に応じて以降の図中にも座標系を示す。
【００１８】
ホルダ１５０は、装着されたシリンダ３００をｚ軸方向に沿うように固定する。シリンダ３００は、金属粒子と溶剤からなるペースト材料を貯蔵する貯蔵空間を内部に有する。吐出ノズル２００は、シリンダ３００のうちステージ１２０に対向する一端側に着脱可能に装着される。吐出ノズル２００は、シリンダ３００に貯蔵されたペースト材料を、ステージ１２０側へ向けて吐出する。
【００１９】
スクリーンマスク５１０は、基板５００に転写する導電パターンに対応するパターン孔５１１を有する。スクリーンマスク５１０は、基板５００に位置合わせされて載置され、基板５００と重ね合わされた状態でステージ１２０に設置されて、チャック１６０により固定される。ステージ１２０およびホルダ１５０の移動に同期して吐出ノズル２００からペースト材料が吐出されることにより、パターン孔５１１にペーストが埋められて基板５００上に導電パターンが形成される。基板５００はその後加熱され、導電パターンは基板５００上に安定的に固定される。なお、基板５００上に形成される導電パターンは、一枚のスクリーンマスク５１０で一度に形成されなくても良く、スクリーンマスク５１０を交換しつつ、複数回に分けて形成してもよい。このとき、それぞれのスクリーンマスク５１０に適した吐出ノズル２００をシリンダ３００に装着してもよい。
【００２０】
基板５００上に導電パターンを形成する一連の動作は、制御部７００によって実行される。制御部７００には、主に、ノズルユニット７１０、位置センサ７２０、駆動ユニット７３０、取得部７４０が接続されている。
【００２１】
ノズルユニット７１０は、シリンダ３００および吐出ノズル２００に設置され、ペースト材料を吐出／停止するスイッチング機構、シリンダ３００に貯蔵されたペースト材料の容量を検出する容量センサ等を含む。制御部７００は、例えば、ノズルユニット７１０へ制御信号を送ることにより、吐出ノズル２００からペースト材料を吐出するタイミングを制御する。
【００２２】
位置センサ７２０は、ステージ１２０と吐出ノズル２００の吐出開口の相対的な位置関係を検出するためのセンサである。具体的には、基台１１０に対するステージ１２０の移動量、推進ガイド１４０に対するホルダ１５０の移動量を、例えばレーザ距離計やロータリエンコーダの出力から算出する。あるいは、シリンダ３００の先端部に例えばＣＣＤ撮像センサから成る画像センサを備え、その取得画像から直接的にスクリーンマスク５１０に対する吐出ノズル２００の吐出開口の相対位置を算出してもよい。これらの位置情報は、制御部７００からの要求に応じて、制御部７００へ送信される。
【００２３】
駆動ユニット７３０は、上述のアクチュエータとこれを駆動するための駆動回路を含み、吐出ノズル２００の吐出開口を、スクリーンマスク５１０の特定位置に移動させるためのユニットである。駆動ユニット７３０は、制御部７００から制御信号を受け、アクチュエータを駆動制御する。
【００２４】
取得部７４０は、スクリーンマスク５１０に設けられたパターン孔５１１に対応する導電パターン情報を外部機器から取得するインターフェースである。例えばＣＡＤ装置から導電パターンのＣＡＤファイルを取得する。制御部７００は、取得部７４０で取得された導電パターン情報に基づいて、ペースト材料の塗出制御を行う。
【００２５】
なお、上記の印刷装置１００の構成は一例であって、吐出ノズル２００からスクリーンマスク５１０にペースト材料を吐出して導電パターンを形成する印刷装置であれば、他にも様々な構成を採用し得る。例えば、吐出ノズル２００の吐出開口の向きを変えられるようにホルダ１５０にシリンダ３００を回転させる機構を設けてもよい。更にホルダ１５０をｙ方向にも並進移動できるように構成すれば、ステージ１２０の移動機構を排除して、固定ステージにすることもできる。
【００２６】
次に、本実施形態に係る吐出ノズル２００について詳細に説明する。図２は、吐出ノズル２００の構造と機能を説明するための説明図である。図２（ａ）は、吐出ノズル２００をｙ軸負側から観察した側面図であり、内部構造の一部を点線で示すと共に、スクリーンマスク５１０と基板５００の一部を断面で示している。図２（ｂ）は、吐出ノズル２００をｘ軸正側から観察した正面図であり、図２（ａ）と同様に、内部構造の一部を点線で示すと共に、スクリーンマスク５１０と基板５００の一部を断面で示している。
【００２７】
吐出ノズル２００は、大きく分類すると、シリンダ３００と接続される接続バー２１０と、吐出開口を有する吐出ヘッド２２０とからなる。接続バー２１０は、円柱形状をなし、吐出ヘッド２２０は、箱形形状をなし、吐出ノズル２００は、全体としてちりとり型の形状をなす。
【００２８】
接続バー２１０は、その内部に、シリンダ３００から供給されたペースト材料を吐出ヘッド２２０へ流通させる接続管２１１を有する。接続バー２１０は、吐出ヘッド２２０と接続されていない側の先端部がシリンダ３００に設けられた装着口３０１に挿入され、装着ネジ３０２で締着されることにより、シリンダ３００に固定される。接続バー２１０がシリンダ３００に固定されると、接続管２１１がシリンダ３００の貯蔵空間と接続される。
【００２９】
吐出ヘッド２２０は、その内部に、接続バー２１０から供給されたペースト材料を基板５００側へ向けて吐出させるための内管２２１を有する。内管２２１は、詳しくは後述するが、吐出ヘッド２２０を構成する各部材に囲まれた空間として形成されている。ペースト材料が吐出ヘッド２２０から外部へ吐出される吐出開口は、略矩形をなす。内管２２１は、ペースト材料が略矩形の吐出開口から均一に吐出されるように、接続管２１１と接続される導入部分から吐出開口へ向かってｙ軸方向に徐々に広がりを持つ空間として形成されている。
【００３０】
吐出ヘッド２２０は、接続バー２１０に対して傾斜して形成されている。具体的には、吐出ノズル２００がシリンダ３００に装着されたときに、内管２２１の伸延方向とスクリーンマスク５１０の表面のなす角θが９０度または鋭角となるように、吐出ヘッド２２０が傾斜されている。また、具体的には後述するが、本実施形態において吐出ノズル２００はｘ軸正方向へ向かって移動されるときにペースト材料を吐出するように制御されるので、吐出ノズル２００は、この移動方向に対して内管２２１の伸延方向が鋭角となるように、シリンダ３００に装着される。
【００３１】
吐出開口から吐出されたペースト材料は、スクリーンマスク５１０のパターン孔５１１に流し込まれ、ペースト４００として基板５００上に導電パターンを形成する。導電パターンの最小線幅は、デザインルールごとにそれぞれ予め規定されている。導電パターンの最小線幅に対応するパターン孔５１１の孔幅Ｐは、いずれのデザインルールが採用されたかにより、そのデザインルールに従って決定されている。そこで、それぞれの孔幅Ｐに対応するように、吐出開口形状の異なる複数の吐出ノズル２００が用意される。
【００３２】
本実施形態においては、パターン孔５１１の孔幅がＰであれば、Ｐよりも大きい開口幅Ｗを有する吐出ノズル２００を選択して装着する。すなわち、移動方向に直交する長さである吐出開口の開口幅Ｗは、導電パターンの線幅に対応するパターン孔５１１の孔幅Ｐよりも大きい。このようなスクリーンマスク５１０と吐出ノズル２００の組み合わせにより、一度の掃引移動により一定幅のラインパターンを形成できるので、ペーストの境界面における接合不良を抑制することができる。
【００３３】
図３は、吐出ヘッド２２０の構造を示す分解斜視図である。吐出ヘッド２２０は、主に、前方部材２２２、後方部材２２３、枠部材２２４から構成される。前方部材２２２は、移動方向に対して前側に位置する略板状部材である。後方部材２２３は、移動方向に対して後側に位置する、略板状部材である。図示するように、それぞれ、吐出開口側に向かって先端側が若干徐々に板薄になるように形成されている。
【００３４】
枠部材２２４は、主に、側板２２４ａ、天板２２４ｂ、隔壁板２２４ｃから構成される。側板２２４ａは、前方部材２２２と後方部材２２３のそれぞれの両側面（ｘｚ平面と平行な面）に密着する。天板２２４ｂは、前方部材２２２と後方部材２２３のそれぞれの上面に密着する。隔壁板２２４ｃは、前方部材２２２と後方部材２２３が互いに一定の距離を置いて対向するように、それぞれの対向面の一部に密着する。換言すると、隔壁板２２４ｃは、前方部材２２２と後方部材２２３に挟み込まれる。
【００３５】
前方部材２２２と後方部材２２３が枠部材２２４に組み込まれて一体化されると、内部には主に前方部材２２２、後方部材２２３、側板２２４ａ、隔壁板２２４ｃに囲まれた空間が形成され、当該空間が上述の内管２２１として機能する。このとき、前方部材２２２、後方部材２２３、側板２２４ａのそれぞれの先端は、吐出開口を形成する。
【００３６】
前方部材２２２の吐出開口をなす先端は、後方部材２２３の吐出開口をなす先端よりも、スクリーンマスク５１０の表面から離れる方向である上側（ｚ軸正側）に位置するように配置される。換言すると、前方部材２２２の先端と前方部材２２２の先端よりも突出する後方部材２２３の先端とによって吐出開口が形成されており、前方部材２２２が前側、後方部材２２３が後側となるように、制御部７００は、吐出ノズル２００を移動して、ペースト材料をスクリーンマスク５１０のパターン孔５１１に吐出する制御を実行する。
【００３７】
ここで、前方部材２２２の先端と後方部材２２３の先端の、スクリーンマスク５１０の表面に対する離間量Ｃ（ｚ軸方向の距離）は、０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。換言すると、後方部材２２３の先端をスクリーンマスク５１０の表面に接触させた場合に、前方部材２２２の先端がスクリーンマスクの表面から０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下の間隙を有することが好ましい。このように間隙を設定することにより、間隙を設定しない場合に比較して、ペースト材料が吐出ヘッド２２０の後方側へ回り込むことを抑制することができ、ひいては、廃棄するペースト材料を少なくすることができる。なお、ペースト材料をより前側に寄せるべく、前方部材２２２の先端は、側方部材としての側板２２４ａの先端よりも、スクリーンマスク５１０の表面から離れる方向である上側（ｚ軸正側）に位置するように配置されることが好ましい。
【００３８】
このように、ペースト材料の無駄を抑制するために、本実施形態においては、吐出ノズル２００がペースト材料を吐出するときには、移動方向に対して前方部材２２２が前方となるように吐出ノズル２００を移動させる。具体的には、制御部７００は、推進ガイド１４０がホルダ１５０をｘ軸正方向へ移動させるときに、またはステージ１２０をｘ軸負方向へ移動させるときに、ペースト材料を吐出させる。
【００３９】
次に、吐出ヘッド２２０の変形例について説明する。例えば、前方部材２２２の先端側を後方部材２２３方向に対して接近および離間できるように、前方部材２２２と枠部材２２４の間にヒンジ機構を設け、駆動力を与える駆動機構を設ければ、吐出開口を閉じたり、開口面積を可変にしたり制御できる。吐出開口を閉じれば、ペースト材料の吐出を停止させることができ、開口面積を変更すれば、吐出量を調整することができる。駆動機構としては、例えば、圧電素子を貼着してその変形により前方部材２２２を変位させる機構を採用し得る。駆動機構は、その他にも前方部材２２２を形状記憶合金で形成するなど、種々の機構を採用し得る。
【００４０】
図４は、他の実施例における吐出ヘッド８２０の構造を示す斜視図である。吐出ヘッド８２０は、主に、前方部材８２２、後方部材８２３、枠部材８２４から構成される。図３で説明した吐出ヘッド２２０とは、前方部材８２２が３分割され、それぞれが駆動される点で異なる。前方部材８２２は、ｙ軸方向に３つのフラップ（第１フラップ８２２ａ、第２フラップ８２２ｂ、第３フラップ８２２ｃ）に分割されている。そして、それぞれの先端側が、後方部材８２３方向に対して接近および離間できるように構成されている。制御部７００は、それぞれに設けられた駆動機構を制御することにより、吐出開口を部分的に閉じたり、それぞれに対応する開口部からの吐出量を調整したりすることができる。図４においては、第２フラップ８２２ｂは閉じるが、第１フラップ８２２ａおよび第３フラップ８２２ｃは閉じない状態を示す。なお、本例においても、内管２１１は、第１フラップ８２２ａから第３フラップ８２２ｃまでｙ軸方向において共通してよい。
【００４１】
次に印刷装置１００を用いて、基板５００上に導電パターンを印刷する印刷方法の手順について説明する。図５は、印刷方法の手順を示すフロー図である。
【００４２】
使用者は、ステップＳ１０１において、基板５００にスクリーンマスク５１０を位置合わせして載置し、その状態を保って、ステップＳ１０２でステージ１２０に載せ、チャック１６０で固定する。
【００４３】
使用者は、ステップＳ１０３で、ステージ１２０に載せたスクリーンマスク５１０のパターン孔５１１の最小線幅に最適な吐出ノズル２００を選択し、ホルダ１５０に固定されたシリンダ３００に、当該吐出ノズル２００を装着する。使用者が印刷装置１００に印刷開始の指示を与えると、制御部７００は、ステップＳ１０４からの工程を実行する。
【００４４】
制御部７００は、ステップＳ１０４で、取得部７４０を介してスクリーンマスク５１０に対応する導電パターンデータを取得する。そして、吐出ノズル２００がｘ軸正方向に移動する場合にペースト材料を吐出すればパターン孔５１１を埋められるように、ステージ１２０とホルダ１５０の移動計画を策定する。
【００４５】
移動計画の策定が完了したら、制御部７００は、ステップＳ１０５で、吐出開口がスクリーンマスク５１０上の初期位置に到達するように、ステージ１２０とホルダ１５０を駆動する。そして、ステップＳ１０６へ進み、移動計画に従ってペースト材料の吐出、および、ステージ１２０とホルダ１５０の移動を同期させつつ、導電パターンを形成する制御を実行する。制御部７００による策定計画に沿った制御が完了すると、基板５００上に導電パターンが印刷され、一連の手順が終了する。
【００４６】
以上、本実施形態における印刷装置１００を説明したように、吐出ノズル２００は、シリンダ３００に装着されて、全体として印刷装置を形成する。また、別の観点からは、着脱可能な吐出ノズル２００は、スクリーンマスク５１０の孔幅Ｐに合わせて選択され得るので、これら組み合わされた吐出ノズル２００とスクリーンマスク５１０は、印刷装置１００に利用される印刷用工具とも言える。
【００４７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００４８】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００４９】
１００  印刷装置、１１０  基台、１２０  ステージ、１３０  支柱、１４０  推進ガイド、１５０  ホルダ、１６０  チャック、２００  吐出ノズル、２１０  接続バー、２１１  接続管、２２０  吐出ヘッド、２２１  内管、２２２  前方部材、２２３  後方部材、２２４  枠部材、２２４ａ  側板、２２４ｂ  天板、２２４ｃ  隔壁板、３００  シリンダ、３０１  装着口、３０２  装着ネジ、４００  ペースト、５００  基板、５１０  スクリーンマスク、５１１  パターン孔、７００  制御部、７１０  ノズルユニット、７２０  位置センサ、７３０  駆動ユニット、７４０  取得部、８２０  吐出ヘッド、８２２  前方部材、８２２ａ  第１フラップ、８２２ｂ  第２フラップ、８２２ｃ  第３フラップ、８２３  後方部材、８２４  枠部材
【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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