(57)【要約】【課題】  高速移動及び高精度位置決めを実現することができるリニアモータ駆動ステージ、及びそれを用いた機能性薄膜製造装置、並びロック機構を有するＺ軸リニアモータを安価に提供する。【解決手段】  下ベースと下ベース上に載置されたＸ軸リニアモータとＸ軸リニアモータ上に載置された下Ｙ軸リニアモータとを具備する下軸リニアモータ駆動ステージと、下ベース上に立設された支柱と前記支柱上に載置された上ベースと上ベースに配設された上Ｙ軸リニアモータと上Ｙ軸リニアモータの可動子に配設されたＺ軸リニアモータとを具備する上軸リニアモータ駆動ステージと、を有するリニアモータ駆動ステージ。【選択図】        図１
2005254038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下ベースと、下ベース上に載置されたＸ軸リニアモータと、Ｘ軸リニアモータ上に載置された下Ｙ軸リニアモータとを具備する下軸リニアモータ駆動ステージと、
下ベース上に立設された支柱と、前記支柱上に載置された上ベースと、上ベースに配設された上Ｙ軸リニアモータと、上Ｙ軸リニアモータの可動子に配設されたＺ軸リニアモータとを具備する上軸リニアモータ駆動ステージと、を有して構成されていることを特徴とするリニアモータ駆動ステージ。
【請求項２】
下軸リニアモータ駆動ステージ及び上軸リニアモータ駆動ステージを有する上下分離駆動型リニアモータ駆動ステージであり、かつ下Ｙ軸リニアモータの可動子と上Ｙ軸リニアモータの可動子とが平行に配設されている請求項１に記載のリニアモータ駆動ステージ。
【請求項３】
下ベースと、下ベース上に載置されたＸ軸リニアモータと、Ｘ軸リニアモータ上に載置された下Ｙ軸リニアモータとを具備する下軸リニアモータ駆動ステージと、
下ベース上に立設された支柱と、前記支柱上に載置された上ベースと、上ベースに配設された上Ｙ軸リニアモータと、上Ｙ軸リニアモータの可動子に配設されたθモータ及Ｚ軸リニアモータとを具備する上軸リニアモータ駆動ステージ、とを有して構成されていることを特徴とするリニアモータ駆動ステージ。
【請求項４】
下軸リニアモータ駆動ステージ及び上軸リニアモータ駆動ステージを有する上下分離駆動型リニアモータ駆動ステージであり、かつ下Ｙ軸リニアモータの可動子と上Ｙ軸リニアモータの可動子とが平行に配設されている請求項３に記載のリニアモータ駆動ステージ。
【請求項５】
下ベースと、下ベース上に載置されたＸ軸リニアモータと、Ｘ軸リニアモータ上に載置された下Ｙ軸リニアモータとを具備する下軸リニアモータ駆動ステージと、
下ベース上に立設された支柱と、前記支柱上に載置された上ベースと、上ベースに配設された上Ｙ軸リニアモータと、上Ｙ軸リニアモータの可動子に配設されたθモータ及Ｚ軸リニアモータと、前記上Ｙ軸リニアモータの可動子の端部に配設されたインクジェットユニットとを具備する上軸リニアモータ駆動ステージと、を有して構成されていることを特徴とする機能性薄膜用製造装置。
【請求項６】
前記インクジェットユニットの端部にはインク吐出口及びエア吐出口が設けてあり、前記インク吐出口から吐出されたインクの飛翔曲がりを抑制するように前記エア吐出口からエアが吐出されている請求項５に記載の機能性薄膜用製造装置。
【請求項７】
下軸リニアモータ駆動ステージ及び上軸リニアモータ駆動ステージを有する上下分離駆動型リニアモータ駆動ステージであり、かつ下Ｙ軸リニアモータの可動子と上Ｙ軸リニアモータの可動子とが平行に配設されている請求項５または６に記載のリニアモータ駆動ステージ。
【請求項８】
磁気空隙を形成する固定子と、前記固定子と前記磁気空隙を介して対向すると共にＺ軸方向に走行する可動子とを具備するＺ軸リニアモータであって、
前記可動子に設けられていると共に前記固定子の構成部材を空隙を介して挟み込んで設けたクランプ部材を該固定子の構成部材に当接させてロックする機構を有することを特徴とするＺ軸リニアモータ。
【請求項９】
前記ロック機構がウェッジスライドギアを用いたものである請求項８に記載のＺ軸リニアモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばディスプレイ、表示体などに用いられる電気的発光素子である有機ＥＬ薄膜またはカラーフィルタ薄膜等の機能性薄膜を形成するためのインクジェットヘッド搭載用に有用なリニアモータ駆動ステージ及びそれを用いた機能性薄膜用製造装置、並びにＺ軸リニアモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータや携帯用の情報機器といった電子機器の発達に伴い、液晶表示装置、特にカラー液晶表示装置の使用が増加している。前記液晶表示装置には通常表示画像をカラー化するためのカラーフィルタが用いられている。このカラーフィルタの製造方法の１つとして、基板に対してＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）のインクを所定のパターンで着弾させことにより形成するインクジェット方式による方法が知られている。
機能性薄膜を簡便かつ微細にパターニング成膜する手段としてインクジェット方式は有用である。しかし、有機溶剤を使用するインク（機能性薄膜形成用原料の液体）を用いる場合、インクジェットヘッド周辺の排気などの雰囲気制御を必要とする。この場合はノズル面の乾燥、気流の乱れを引き起こし、ノズルから吐出したインク（液滴）の飛翔曲がりを招いてしまうという問題がある。
更にパーソナルコンピュータあるいはテレビ等の液晶ディスプレイ用のカラーフィルタ製造装置では、使用する透明基板（インクが着弾する側のガラス基板等）の大型化のニーズが旺盛である。この大型化と同時に製造コストを低減することが切望されている。このような技術志向から、インクジェットヘッドと透明基板との相対移動速度を高めて工業生産効率を向上すると共に、両者の相対的な位置決め精度を高めることが望まれている。
更にまた通常インクジェットヘッドを所定位置に位置決め（停止）した状態で、かつ透明基板を高速で所定位置まで移動させて、該透明基板に機能性薄膜を高精細にパターニング成膜するためにインクを吐出する。ところが、作業効率向上のために透明基板の高速移動を高めて行くのに伴い、該透明基板の高速移動により発生した気流の影響でインク（液滴）の飛翔曲がりが顕著になるという新たな問題が発生し、対策が求められている。
【０００３】
Ｚ軸リニアモータの可動子をロックする機構として電気的にロックする機構が考えられるが、電気的にＺ軸の可動子をロックするためには常時通電する必要がありコスト高を招いてしまう。このため、安価でかつ有用なＺ軸リニアモータのロック機構が求められている。
【０００４】
特許文献１には、図６に示すように、ノズル面１０２の周囲を囲むと共にインクの吐出される側（基材１０５に対向する側）にカバー１０３を突出させたインクジェットヘッド１０１が開示されている。このインクジェットヘッドは排気下でもヘッドのノズル面の乾燥を防ぎ、目詰まりを軽減し、安定吐出を達成できるという効果を奏するものである。
【０００５】
特許文献２には図７に示すカラーフィルタの製造装置が開示されている。この製造装置は、処理基板２１０を静止したステージ２３０に保持し、インクジェットヘッド２２０をＸ、Ｙ及びＺ方向に移動させて、インクジェットヘッド２２０と処理基板２１０の保持手段であるステージ２３０との相対位置を移動させるものである。Ｘ、Ｙ及びＺ方向への移動はボールネジ２６５，２６６及び２６７によっている。この製造装置は吐出するインクの飛翔曲り発生の問題を解決できるという効果を奏するものである。
【０００６】
特許文献３には図８に示すカラーフィルタ製造装置が開示されている。このカラーフィルタ製造装置３３０は、下軸リニアモータ駆動ステージのテーブル３３９上に保持された基板Ｓを下Ｙ軸リニアモータ３３２によりＹ軸方向に移動し、上軸リニアモータ駆動ステージのインクジェットヘッド３３４をＸ軸リニアモータによりＸ軸方向に移動すると共に回転モータ３４３によりＺ軸方向に移動する方式である。この製造装置は液状体のロスや気泡に起因する吐出不良を防止し、更に複雑な経路の切り替え機構なども不要にできるという効果を奏するものである。
【０００７】
特許文献４には、図９に示すように、Ｚ軸方向の直線駆動を行うリニア駆動部４０１とθ方向への回転駆動を行う回転駆動部４０２とを有する構成のＺ−θ駆動アクチュエータが開示されている。このＺ−θ駆動アクチュエータは当該装置１個のみでＺ方向及びθ方向への所望の動作を実現できるという効果を奏するものである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２７７４９０（段落１５、１８、図１）
【特許文献２】特開２００２−２１４４２１（段落１５、１８〜１９、図１、２）
【特許文献３】特開２００３−２６０３９６（段落１９〜２４、図１）
【特許文献４】特開２０００−４５７５（請求項１、段落１８、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１には基材を保持するステージとインクジェットへッドとの間の相対的な高速移動、高精度位置決めを実現する駆動手段については記載が無い。更に前記ステージの高速移動により発生するインクの飛翔曲がりの問題に対し、特許文献１に記載のカバーを設ける対策のみでは十分でないのがわかった。更にまたＺ軸リニアモータのロック機構については記載が無い。
特許文献２に記載のカラーフィルタの製造装置を構成するＸ−Ｙステージ、インクジェットヘッドはいずれもボールネジ駆動型であり、高速移動及び高精度位置決めの厳しい技術志向を満足できるものではない。更に前記Ｘ−Ｙステージの高速移動により発生するインクの飛翔曲がりの問題に対し、特許文献２に記載のインクジェットヘッドのオリフィス部の吐出口を凸にするという対策は位置決め等が煩雑であり、簡便な対策が求められていた。更にまたＺ軸リニアモータのロック機構については記載が無い。
特許文献３に記載の成膜装置は回転モータ３４３のみによりインクジェットヘッド３３４をＺ軸方向へ移動する方式である。このため、基板Ｓとインクジェットヘッド３３４とを相対的にＺ軸方向へ高速移動しかつ高精度位置決めするのは困難である。更に基板Ｓの高速移動により発生するインクの飛翔曲がりに対する対策については何ら配慮が無い。更にまたＺ軸リニアモータのロック機構については記載が無い。
特許文献４には透明基板を保持するステージとインクジェットへッドとの相対的な高速移動、高精度位置決めについての配慮が無い。更にインクの飛翔曲がり対策や、Ｚ軸リニアモータのロック機構については記載が無い。
【００１０】
従って本発明の目的は、例えばインクジェットヘッドと透明基板との相対的な高速移動及び高精度位置決めを実現することができるリニアモータ駆動ステージ、及びそれを用いた機能性薄膜用製造装置を安価に提供することである。
また本発明の目的は安価でかつ有用なＺ軸リニアモータのロック機構を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のリニアモータ駆動ステージは、下ベースと、下ベース上に載置されたＸ軸リニアモータと、Ｘ軸リニアモータ上に載置された下Ｙ軸リニアモータとを具備する下軸リニアモータ駆動ステージと、下ベース上に立設された支柱と、前記支柱上に載置された上ベースと、上ベースに配設された上Ｙ軸リニアモータと、上Ｙ軸リニアモータの可動子に配設されたＺ軸リニアモータとを具備する上軸リニアモータ駆動ステージと、を有して構成されていることを特徴とする。
本発明のリニアモータ駆動ステージはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の高速移動、高精度位置決め性能が良好であり、実用性が高い。
前記リニアモータ駆動ステージが下軸リニアモータ駆動ステージ及び上軸リニアモータ駆動ステージを有する上下分離駆動型リニアモータ駆動ステージであり、かつ下Ｙ軸リニアモータの可動子と上Ｙ軸リニアモータの可動子とが平行に配設されている場合は非常に有用なものである。
【００１２】
また本発明のリニアモータ駆動ステージは、下ベースと、下ベース上に載置されたＸ軸リニアモータと、Ｘ軸リニアモータ上に載置された下Ｙ軸リニアモータとを具備する下軸リニアモータ駆動ステージと、下ベース上に立設された支柱と、前記支柱上に載置された上ベースと、上ベースに配設された上Ｙ軸リニアモータと、上Ｙ軸リニアモータの可動子に配設されたθモータ及Ｚ軸リニアモータとを具備する上軸リニアモータ駆動ステージ、とを有して構成されていることを特徴とする。
本発明のリニアモータ駆動ステージはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸のリニアモータによる高速移動、高精度位置決め性能が良好であり、かつ上Ｙ軸リニアモータの可動子にθモータ（θ方向の回転角度：０〜９０°）を搭載し、θ方向への駆動を可能にしたので実用性に富むものである。
前記リニアモータ駆動ステージが下軸リニアモータ駆動ステージ及び上軸リニアモータ駆動ステージを有する上下分離駆動型リニアモータ駆動ステージであり、かつ下Ｙ軸リニアモータの可動子と上Ｙ軸リニアモータの可動子とが平行に配設されている場合は非常に有用なものである。
【００１３】
また本発明の機能性薄膜用製造装置は、下ベースと、下ベース上に載置されたＸ軸リニアモータと、Ｘ軸リニアモータ上に載置された下Ｙ軸リニアモータとを具備する下軸リニアモータ駆動ステージと、下ベース上に立設された支柱と、前記支柱上に載置された上ベースと、上ベースに配設された上Ｙ軸リニアモータと、上Ｙ軸リニアモータの可動子に配設されたθモータ及Ｚ軸リニアモータと、前記上Ｙ軸リニアモータの可動子の端部に配設されたインクジェットユニットとを具備する上軸リニアモータ駆動ステージと、を有して構成されていることを特徴とする。
本発明の機能性薄膜用製造装置は、下Ｙ軸リニアモータステージのテーブル（可動子）上に透明基板を保持し、該透明基板と上Ｙ軸リニアモータの可動子の端部に配設されたインクジェットユニットとを相対的に高速移動、高精度位置決めできる構成なので実用性が高い。
前記機能性薄膜用製造装置では、透明基板の高速移動で発生する気流の乱れによるインクの飛翔曲がり対策として、前記インクジェットユニットの端部にインク吐出口及びエア吐出口を設けると共に前記インク吐出口から吐出されたインクの飛翔曲がりを抑制するように前記エア吐出口からエアを吐出する。
前記機能性薄膜用製造装置が、下軸リニアモータ駆動ステージ及び上軸リニアモータ駆動ステージを有する上下分離駆動型リニアモータ駆動ステージを搭載し、かつ下Ｙ軸リニアモータの可動子と上Ｙ軸リニアモータの可動子とが平行に配設されている場合は非常に有用なものである。
【００１４】
また本発明のＺ軸リニアモータは、磁気空隙を形成する固定子と、前記固定子と前記磁気空隙を介して対向すると共にＺ軸方向に走行する可動子とを具備し、前記可動子に設けられていると共に前記固定子の構成部材を空隙を介して挟み込んで設けたクランプ部材を該固定子の構成部材に当接させてロックする機構を有することを特徴とする。
本発明のＺ軸リニアモータは機械的にロックする機構を採用したので安価でかつ有用なものである。前記ロック機構としてウェッジスライドギアを用いたものが実用的である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、例えばインクジェットヘッドと透明基板との相対的な高速移動及び高精度位置決めを実現できるリニアモータ駆動ステージ、及びそれを用いた機能性薄膜用製造装置を安価に提供することができる。
また本発明によれば、安価でかつ有用なＺ軸リニアモータのロック機構を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面により本発明を詳しく説明する。
図１は本発明のリニアモータ駆動ステージを搭載したカラーフィルタの製造装置の一実施形態を示す斜視図である。図２は上Ｙ軸方向から見たときの上Ｙ軸リニアモータ、θモータ、Ｚ軸リニアモータ及びインクジェットユニットの構造を示す正面図である。図３は上Ｙ軸リニアモータ、θモータ及びＺ軸リニアモータの構造を補足説明するための斜視図である。図１〜３では位置関係を明確にするために直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸、並びにＺ軸まわりの回転方向θを併記してある。
図４はインクジェットヘッドを下側から見たときの正面図である。
図５は本発明のリニアモータ駆動ステージに搭載されるＺ軸リニアモータのロック機構を説明する斜視図であり、ウェッジスライドギアの構造を説明するために一部構造物を便宜的に破砕して示してある。
【００１７】
図１のカラーフィルタの製造装置５０について以下に説明する。
図１のカラーフィルタの製造装置５０は、防振ユニット１１と、下軸リニアモータ駆動ステージ１０と、上軸リニアモータ駆動ステージ４０とを有して構成されている。
下軸リニアモータ駆動ステージ１０は、防振ユニット１１上に載置されたＸ軸ベース１（例えば石材製）と、Ｘ軸ベース１上に載置されたＸ軸リニアモータ（可動コイル型リニアモータ）２と、Ｘ軸リニアモータ２の可動子７上に載置された下Ｙ軸リニアモータ（可動コイル型リニアモータ）２２と、下Ｙ軸リニアモータの可動子を構成するガラス基板保持用のテーブル２７等により構成されている。Ｘ軸リニアモータ２は、断面がコの字状に形成された強磁性ヨークの相対向する内側面にブロック状のＮｄＦｅＢ磁石を接着して空隙を介して相対向する一対の磁石列を形成した固定子４と、前記一対の磁石列間の空隙（固定子４の磁気空隙）８に沿ってＸ軸方向に移動自在に走行する３相コイル（図示省略）に接続された可動子７とを有して構成されている。５，５はＸ軸リニアモータガイドであり、６は基準部材（例えば石材製）である。９はＸ軸ケーブルベアであり図示省略のケーブル（信号線、電力線及び冷却用配管等）を収納した可撓性のキャタピラ型のものである。２９は下Ｙ軸ケーブルベア（Ｘ軸ケーブルベア９と同じ構造のもの）であり、３０は下Ｙ軸ケーブルベア２９の収納スペースである。２１は下Ｙ軸ベース（例えば石材製）であり、溝部２６に下Ｙ軸リニアモータの固定子３１（固定子４と同じ構造の組立体）が配設されていると共に凸部２８，２８に一対の下Ｙ軸リニアモータガイド２５，２５が配設されている。下Ｙ軸リニアモータ２１の可動子を構成する３相コイル（図示省略）が固定子３１の磁気空隙に沿ってＹ軸方向に走行自在に配設されている。３３はネジ孔である。３３以外にもＸ軸ベース１、下Ｙ軸ベース２１、支柱３及び上Ｙ軸ベース４１等随所に同様のネジ孔が設けてあり、本発明のリニアモータ駆動ステージの各構成部材の締結に使用される。
【００１８】
上軸リニアモータ駆動ステージ４０は、Ｘ軸ベース１に立設する支柱３，３（例えば石材製）と、支柱３，３上に配設された上Ｙ軸ベース４１（例えば石材製）と、上Ｙ軸ベース４１の溝部５５及びその近傍に配設された上Ｙ軸リニアモータ（可動コイル型リニアモータ）４２と、上Ｙ軸リニアモータの可動子４７に配設されたθモータ９０（例えばブラシレスモータ等）と、θモータ９０の下部（回転部分９５）に接続されたＺ軸リニアモータ８０（可動コイル型リニアモータ）と、Ｚ軸リニアモータ８０の下部（可動子８５）に接続されたインクジェットユニット６１等により構成されている。
図２、３に示すように、上Ｙ軸リニアモータ４２は、固定子４６（固定子４と同じ構造の組立体）と、上Ｙ軸リニアモータの可動子４７を構成する３相コイル（図示省略）とを有して構成されており、該３相コイル（可動子）が固定子４６に形成された磁気空隙に沿って上Ｙ軸方向に走行自在になっている。
図１に示すように、上Ｙ軸リニアモータの可動子４７は合計４つ配設されており、それぞれ独立して上Ｙ軸方向に走行自在になっている。４８ａ，４８ｂ，４８ｃ及び４８ｄはそれぞれ前記４つの可動子４７に対応する上Ｙ軸ケーブルベア（Ｘ軸ケーブルベア９と同じ構造のもの）である。
【００１９】
図２、３に示すように、上Ｙ軸リニアモータの可動子４７の一部を構成するθモータ９０について以下に説明する。
リニアモータ方式のθモータで回転角度θを２０°超にするのは事実上困難なので、回転最大角度を３０°以上にできるブラシレスモータをθモータ９０に採用した。θモータ９０の回転角度は特に限定されないが、図１の実施の形態ではθモータ９０の回転角度範囲（θ）はθ＝０〜９０°に設定されている。上Ｙ軸リニアモータの可動子４７の構成部分のうち、部位９５がθモータ９０により回転する部分である。
３２はθモータ用ケーブルベア（信号線及び電力線等を収納したキャタピラ型のもの）であり、図示を省略しているが上Ｙ軸リニアモータの可動子４７と同じ個数（４つ）が配設されている。
【００２０】
図２、３に示すように、上Ｙ軸リニアモータの可動子４７の一部を構成するＺ軸リニアモータ８０について以下に説明する。
Ｚ軸リニアモータ８０も上Ｙ軸リニアモータの可動子４７と同じ個数（４つ）が配設されている。Ｚ軸リニアモータ８０は、固定子８４（強磁性ヨーク８３とブロック状のＮｄＦｅＢ磁石８２とからなる組立体で固定子４と同じ構造のもの）と、固定子８４の磁気空隙内に配設された扁平な２つの２相コイル８１ａ，８１ｂとを有する可動子８５等により構成されている。可動子８５は固定子８４の磁気空隙に沿ってＺ軸方向に走行自在になっている。２３はＺ軸ケーブルベア（Ｘ軸ケーブルベア９と同じ構造のもの）であり、上Ｙ軸リニアモータの可動子４７と同じ個数（４つ）が配設されている。
【００２１】
Ｚ軸リニアモータ８０に設けられたＺ軸ロック機構２４について図２，３及び５を参照しつつ説明する。図５では左側の本体７８を破砕して示しているが、左右の本体７８の構成は同一なので破砕した左側を主にして説明する。
Ｚ軸ロック機構２４は、ウエッジスライドギア７２の本体７８（例えばＳＣｒ４１５製のＮｉめっき品）と、Ｚ軸リニアモータの固定子８４に接続されたクランプ用シャフト７１（例えばＳＵＪ２製）と、クランプ部材であるアジャストスクリュー７３（例えばＳＵＪ２製）と、ピストン７６と、ばね７４と、楔（テーパ）部分９２とを有して構成されている。
このロック機構２４は、Ｚ軸リニアモータ８０の駆動時は、クランプ用シャフト７１とウエッジスライドギア７２のクランプ部材７３ｂとは所定の間隙をあけて配設されている。Ｚ軸リニアモータ８０のロック時は、図示省略のエアによる空気圧をばね７４に付加してばね７４の弾性力によりピストン７６を矢印方向に押すことによりピストン７６に接続されている楔部分９２のテーパ大部分９２ｂがクランプ部材７３ａと７３ｂとの間に配置されるから、クランプ部材７３ｂが矢印方向に移動してクランプ用シャフト７１を強く当接するのでクランプ用シャフト７１をロックすることができる。Ｚ軸リニアモータ８０を再度駆動する時はばね７４に付加した図示省略のエアによる空気圧を解除する。この時ばね７４は矢印と反対方向に戻るのでピストン７６も矢印と反対の方向に移動して楔部分９２のテーパ小部分９２ａがクランプ部材７３ａと７３ｂとの間に配置されるから、クランプ部材７３ｂとクランプ用シャフト７１との間に空隙が形成され、ロックが解除される。
【００２２】
Ｚ軸リニアモータの可動子８５に設けられたインクジェットユニット６１について図１、２及び４（ａ）を参照しつつ説明する。
インクジェットユニット６１もまた上Ｙ軸リニアモータの可動子４７と同じ個数（４つ）が配設されており、インクジェットベア５３ａ，５３ｂ，５３ｃ及び５３ｄ（信号線、電力線、エア供給チューブ、及びインク供給チューブ等）が配設されている。
インクジェットユニット６１の先端にはインクジェットヘッド６２が設けてあり、インクがスリット状の吐出口６３から吐出される。このインクジェットヘッド６２のインク吐出機構として圧電素子と振動板等（いずれも図示省略）からなる周知の構造のものを用いた。インク吐出口６３の形状は特に限定されないが、該スリット状吐出口６３を小さな格子の集合体で構成するのが透明基板上に所定の高精細パターニング成膜をするために好ましい。インク吐出口６３の周囲には一対のエア吐出口６５ａａ，６５ｂｂ（例えば該吐出口のサイズは長さ６０ｍｍ×幅０．５．ｍｍのスリット状、エア吐出圧力：０．１ＭＰａ）を設けてあり、インクを吐出する時にエア吐出口６５ａａ，６５ｂｂからエアを噴出してエアカーテンを形成するようになっている。エア吐出圧力は特に限定されないが、０．０１〜０．５ＭＰａの範囲が実用的である。エア吐出圧力が０．０１ＭＰａ未満ではエアカーテンの形成が十分ではなく、インクの飛翔曲がりの抑制効果を得られない。エア吐出圧力が０．５ＭＰａ超ではエアの漏洩等の問題を招くので実用性が低下する。このような構成の本発明のカラーフィルタの製造装置５０では、インクを吐出する時はインクジェットユニット６１を所定位置に停止させ、かつ図１の下Ｙ軸テーブル２７上に保持したガラス基板（図示省略）をＸ及びＹ方向に高速移動させて所定位置に高精度位置決めし（例えばガラス基板とインクジェットヘッドの吐出口６３とのギャップは０．５ｍｍに設定されている）、インクを吐出する。この際、前記ガラス基板の高速移動により発生した周囲雰囲気の気流の乱れに対し、エア吐出口６５ａａ，６５ｂｂから吐出されたエアが形成したエアカーテンのシールド効果により吐出されたインクの飛翔曲がりが抑制されて高精細パターニング成膜を得ることができる。
本発明のカラーフィルタの製造装置５０では、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）及びこれらカラーフィルタ用インクの保護膜形成用原料のインクからなる合計４種のインクをそれぞれ充填した図示省略のインク供給ユニットを上方に設けている。このインク供給ユニットから延設されたインク供給チューブ（図示省略）がインクジェットベア５３ａ，５３ｂ，５３ｃ及び５３ｄをそれぞれ介してインクジェットユニット６１ａ，６１ｂ，６１ｃ及び６１ｄまで延びている。そして所定の高精細の成膜パターン動作に従って、前記各インクジェットヘッドのインク吐出口から下Ｙ軸テーブル２７上に保持したガラス基板にインクの飛翔曲がりの無い状態でインクが着弾されるので高精細の成膜パターンのものを得られる。
本発明のカラーフィルタの製造装置５０では所定のインクの吐出動作を完了した時点で前記インクジェットヘッドのクリーニングを行うようにしている。このクリーニングの動作は、例えば、本発明のカラーフィルタの製造装置５０の上方に設けたクリーニングユニット（図示省略）まで前記各インクジェットヘッドをそれぞれ、上Ｙ軸リニアモータ４２及びＺ軸リニアモータ８０により高速移動し、所定の停止位置を高精度に位置決めし、次にθモータ９０により９０°回転し、次に前記クリーニングユニットに格納するという一連の動作からなる。カラーフィルタの生産効率向上及び高品質維持のために、前記インクジェットヘッドのクリーニング動作及び該クリーニングユニットから再度インク吐出位置まで回転し、高速移動し、所定の停止位置に高精度に位置決めする動作を再現性よく繰返し行えるのが必要不可欠がある。本発明のカラーフィルタの製造装置５０はその要求仕様を十分に満たすものである。
本発明のカラーフィルタの製造装置５０では、上Ｙ軸ベース４１の背面側の溝５６及びその近傍に上Ｙ軸リニアモータ４２と同じ構造の上Ｙ軸リニアモータ４３を設けてもよい。
【００２３】
本発明に使用するインクジェットユニットの他の実施の形態を図４（ｂ）、（ｃ）に示す。
図４（ｂ）ではインクの吐出口６３を角環状のエア吐出口６５ｃｃが囲んだ構成である。図４（ｃ）ではインクの吐出口６３に対してエア吐出口６５ｄｄ，６５ｅｅ，６５ｆｆ及び６５ｇｇを上下左右に配設した場合である。これらの場合も図４（ａ）と同様のエアカーテン形成によるインクの飛翔曲がり抑制効果を得ることができる。
【００２４】
上記実施の形態では下軸及び上軸リニアモータがいずれも可動コイル型リニアモータの場合を記載したが特に限定されない。例えば、下軸及び上軸リニアモータがいずれも可動磁石型リニアモータの場合でもよい。あるいは下軸リニアモータ及び上軸リニアモータの一方が可動コイル型リニアモータであり他方が可動磁石型リニアモータの場合でもよい。
【００２５】
また上記実施の形態ではウエッジスライドギアのバネの変形駆動力として空気圧を使用したが、油圧を使用する方式でもよい。またＺ軸リニアモータの固定子側にクランプ部材を配設すると共にＺ軸リニアモータの可動子側の構成部材を該クランプ部材に当接させてロックするように構成したＺ軸リニアモータでもよい。
【００２６】
また上記実施の形態の図４の変形例として、インクジェットヘッドの吐出口を円環状に設けたエア吐出口で囲む構造にしても飛翔曲がりを抑制できるエアカーテン効果を得ることができる。
【００２７】
また上記実施の形態（図２、３）ではθモータとＺ軸リニアモータとが分離した構成の場合を記載したが特に限定されない。例えばＺ−θ駆動が可能な１つのアクチュエータ装置でＺ−θ駆動を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のリニアモータ駆動ステージを搭載したカラーフィルタの製造装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】上Ｙ軸方向から見たときの上Ｙ軸リニアモータ、θモータ、Ｚ軸リニアモータ及びインクジェットユニットの構造を説明する正面図である。
【図３】図２を補足説明する斜視図である。
【図４】本発明のカラーフィルタの製造装置に使用するインクジェットヘッドの一実施形態を示す正面図であり、（ａ）はインク吐出口を一対のエア吐出口が囲んだ構造の場合、（ｂ）はインク吐出口を角環状に設けたエア吐出口が囲んだ構造の場合、（ｃ）はインク吐出口に対して上下左右に設けたエア吐出口が囲んだ構造の場合である。
【図５】本発明のＺ軸リニアモータに使用したロック機構を説明する斜視図であり、一部破砕して図示してある
【図６】従来のインクジェットヘッドに係わる、斜視図（ａ）、下側から見た図（ｂ）である。
【図７】従来のカラーフィルタの製造装置に係わる、上面図（ａ）、（ａ）のＢ１−Ｂ２線矢視断面図（ｂ）である。
【図８】従来のインクジェット装置を示す斜視図である。
【図９】従来のＺ−θアクチュエータを示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１：Ｘ軸ベース、
２：Ｘ軸リニアモータ、
３：支柱、
４：Ｘ軸リニアモータの固定子
５：Ｘ軸リニアモータガイド、
６：基準部材、
７：Ｘ軸リニアモータの可動子、
８：磁気空隙、
９：Ｘ軸ケーブルベア、
１０：下軸リニアモータ駆動ステージ、
１１：防振ユニット、
２１：下Ｙ軸ベース、
２２：下Ｙ軸リニアモータ、
２３：Ｚ軸ケーブルベア、
２４：Ｚ軸ロック機構、
２５：下Ｙ軸リニアモータガイド、
２６：溝部、
２７：下Ｙ軸テーブル（下Ｙ軸リニアモータの可動子）、
２８：凸部、
２９：下Ｙ軸ケーブルベア、
３０：下Ｙ軸ケーブルベアの収納スペース、
３１：下Ｙ軸固定子、
３２：θ軸ケーブルベア、
３３：ねじ孔、
３５：配線、
３６，３７，３８，３９，４９：フレーム、
４０：上軸リニアモータ駆動ステージ、
４１：上Ｙ軸ベース、
４２，４３：上Ｙ軸リニアモータ、
４４：カバー、
４５：上Ｙ軸リニアモータガイド、
４６：上Ｙ軸リニアモータの固定子、
４７：上Ｙ軸リニアモータの可動子、
４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ：上Ｙ軸ケーブルベア、
５０：機能性薄膜の製造装置、
５１：エンドプレート、
５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ：インクジェットベア、
５５，５６：溝、
６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ，６１ｄ，６１’，６１’’：インクジェットユニット、
６２：インクジェットヘッド、
６５ａ，６５ｂ：エアノズル、
６５ａａ，６５ｂｂ，６５ｃｃ，６５ｄｄ，６５ｅｅ，６５ｆｆ，６５ｇｇ：エア吐出口、
６６ａ，６６ｂ，６６ｃ，６６ｄ，６６ｅ，６６ｆ，６６ｇ，６６ｈ：エアエルボー（エア供給路）、
６７、６７’、６７’’：インクジェット基体部、６８：孔、
７１：クランプシャフト、
７１ｂ：クランプシャフト端、
７２ａ，７２ｂ：ウェッジスライドギア、
７３ａ，７３ｂ：アジャストスクリュー（クランプ部材）、
７４：ばね、
７５：ブラケット、
７６：ピストン、
７７：サイレンサー、
７８：本体、
７９：ネジ孔、
８０，８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄ：Ｚ軸リニアモータ、
８１ａ，８１ｂ：扁平コイル、
８２：磁石、
８３：ヨーク、
８４：固定子、
８５：可動子、
８６：ブラケット、
８７：センサー（非回転部）、
８８：センサー、
９０：θモータ、
９２，９２ａ，９２ｂ：楔部分（テーパ部分）、
９５：回転部分。
【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】
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