(57)【要約】【課題】パターンを適切に形成するパターン形成装置を提供する。【解決手段】パターン形成装置は、基板を保持するステージ、光硬化性の微小液滴を基板に向けて吐出する吐出口を有するノズル部、ノズル部からの微小液滴の吐出に同期して微小液滴にパルス光を照射する光ファイバ、ノズル部を基板に対して相対的に移動する移動機構を有する。パターン形成装置では、所定の周期にて微小液滴が吐出されるとともに、吐出口から他の微小液滴が吐出される直前から吐出直後までを除く時間であって、微小液滴の吐出直後から基板への到達直後までの間に、吐出済みの微小液滴にパルス光が照射される。これにより、パターン形成装置では吐出口が詰まることが防止されるとともに、密着性を損なうことなく、アスペクト比の高いパターンを形成することができる。【選択図】図６
2005066530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物上にパターンを形成するパターン形成装置であって、
対象物を保持する保持部と、
光硬化性の微小液滴を対象物に向けて吐出する吐出口を有するノズル部と、
前記ノズル部からの微小液滴の吐出に同期して前記微小液滴にパルス光を照射する光照射部と、
前記吐出口と対象物との間の距離を一定に保ちつつ前記ノズル部を前記対象物に対して相対的に移動する移動機構と、
を備えることを特徴とするパターン形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン形成装置であって、
前記光照射部が、前記吐出口からの微小液滴の吐出直後から前記微小液滴の対象物への到達直後までの間に、前記微小液滴にパルス光を照射することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載のパターン形成装置であって、
前記光照射部が、前記微小液滴が対象物に到達する時刻近傍にて、前記微小液滴にパルス光を照射することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載のパターン形成装置であって、
前記光照射部が、前記吐出口から微小液滴が吐出される直前から吐出直後までを除く時間に吐出済みの微小液滴にパルス光を照射することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載のパターン形成装置であって、
前記光照射部が、前記吐出済みの微小液滴の吐出直後から前記対象物への到達直後までの間に、前記パルス光を出射することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項６】
請求項１に記載のパターン形成装置であって、
前記光照射部が、前記吐出口と対象物との間に存在する微小液滴の個数が最少となる間にパルス光を出射することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項７】
請求項１に記載のパターン形成装置であって、
前記ノズル部が、対象物上に既に付着した微小液滴上に微小液滴を吐出することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項８】
対象物上にパターンを形成するパターン形成方法であって、
ノズル部の吐出口と対象物との間の距離を一定に保って前記ノズル部を前記対象物に対して相対的に移動しつつ前記吐出口から光硬化性の微小液滴を前記対象物に向けて吐出する吐出工程と、
前記微小液滴の吐出から一定時間後に前記微小液滴にパルス光を照射する光照射工程と、
前記吐出工程および前記光照射工程を繰り返す工程と、
を備えることを特徴とするパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物上にパターンを形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、微小な吐出口を有するノズルを利用することにより印刷用紙上にインクの微小液滴を吐出して画像を印刷するインクジェット方式の印刷技術が実用化されている。また、近年では、導電性材料の溶液をインクとして利用することにより、この印刷技術を配線形成の分野等に応用することが試みられており、例えば、特許文献１ではインクジェット方式の液滴付与装置を用いて回路基板上の断線箇所に微小液滴を付与して焼成することにより、配線を修正する技術が開示されている。
【０００３】
なお、特許文献２では紫外線硬化型のインクの微小液滴をノズルから吐出し、印刷用紙上における微小液滴の着弾位置をスポット光が通過することにより、インクを素早く硬化させる手法が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２３３００９号公報
【特許文献２】特開２００２−１４４５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、インクジェット方式による印刷において利用される一般的なインクは、溶媒を多く含むため印刷用紙に吸収される量や乾燥速度に限界があること、あるいは、粘度が数〜十数ｍＰａ・ｓと低いことにより、付着させたインク上にさらにインクを重ねて塗る重ね印刷や、インクが広がる前に硬化させて比較的厚いパターンを形成する厚膜印刷を行うことが困難である。
【０００５】
また、特許文献２の手法を利用すれば、ある程度厚い膜状にインクを定着させることは可能であるが、前述のように配線形成の分野に応用する場合等、その用途によってはより厚いパターンが要求されることがある。さらに、移動するスポット光による照度を大きくしてより迅速に吐出後の微小液滴を硬化させ、より厚いパターンを形成することも考えられるが、ノズルの吐出口近傍に位置する光硬化性材料に光が照射されて吐出口が詰まったり、印刷媒体上に到達する前に微小液滴が硬化して密着不良が生じる恐れがある。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、対象物上に光硬化性の微小液滴を吐出してパターンを適切に形成することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、対象物上にパターンを形成するパターン形成装置であって、対象物を保持する保持部と、光硬化性の微小液滴を対象物に向けて吐出する吐出口を有するノズル部と、前記ノズル部からの微小液滴の吐出に同期して前記微小液滴にパルス光を照射する光照射部と、前記吐出口と対象物との間の距離を一定に保ちつつ前記ノズル部を前記対象物に対して相対的に移動する移動機構とを備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパターン形成装置であって、前記光照射部が、前記吐出口からの微小液滴の吐出直後から前記微小液滴の対象物への到達直後までの間に、前記微小液滴にパルス光を照射する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のパターン形成装置であって、前記光照射部が、前記微小液滴が対象物に到達する時刻近傍にて、前記微小液滴にパルス光を照射する。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載のパターン形成装置であって、前記光照射部が、前記吐出口から微小液滴が吐出される直前から吐出直後までを除く時間に吐出済みの微小液滴にパルス光を照射する。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のパターン形成装置であって、前記光照射部が、前記吐出済みの微小液滴の吐出直後から前記対象物への到達直後までの間に、前記パルス光を出射する。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のパターン形成装置であって、前記光照射部が、前記吐出口と対象物との間に存在する微小液滴の個数が最少となる間にパルス光を出射する。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１に記載のパターン形成装置であって、前記ノズル部が、対象物上に既に付着した微小液滴上に微小液滴を吐出する。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、対象物上にパターンを形成するパターン形成方法であって、ノズル部の吐出口と対象物との間の距離を一定に保って前記ノズル部を前記対象物に対して相対的に移動しつつ前記吐出口から光硬化性の微小液滴を前記対象物に向けて吐出する吐出工程と、前記微小液滴の吐出から一定時間後に前記微小液滴にパルス光を照射する光照射工程と、前記吐出工程および前記光照射工程を繰り返す工程とを備える。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、対象物上に光硬化性の微小液滴を吐出してパターンを適切に形成することができる。
【００１６】
また、請求項２および５の発明では、厚いパターンを形成することができる。
【００１７】
また、請求項３の発明では、微小液滴の対象物に対する密着性が損なわれることを防止することができる。
【００１８】
また、請求項４の発明では、吐出口が詰まることを防止することができる。
【００１９】
また、請求項６の発明では、吐出口と対象物との間に存在する微小液滴に不必要なパルス光が照射されることを抑制することができる。
【００２０】
また、請求項７の発明では、対象物上に微小液滴を重ねて付着させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明の一の実施の形態に係るパターン形成装置１の構成を示す図である。パターン形成装置１は、ガラス基板（以下、単に「基板」という。）９を保持するステージ２、ステージ２を図１中のＸ方向に移動するステージ移動機構３１、ステージ２上の基板９に向けて紫外線硬化性の微小液滴を吐出しつつパルス光を出射するヘッド部４、ヘッド部４をＹ方向に移動するヘッド移動機構３２、および、パターン形成装置１の制御を行う制御ユニット５を備える。
【００２２】
ヘッド部４には、外部の光源ユニット４１から伸びる複数の光ファイバ４１１（但し、図１では複数の光ファイバが１つの束として示されている。）が接続されており、複数の光ファイバ４１１の先端はそれぞれ後述する複数の吐出口近傍に取り付けられ、光源ユニット４１からの光を基板９上へと導く。また、ヘッド部４はリニアモータであるヘッド移動機構３２の移動体側に固定され、制御ユニット５がヘッド移動機構３２を制御することによりヘッド部４から微小液滴が吐出される位置（以下、単に「吐出位置」という。）が基板９に対して主走査方向（図１中のＹ方向）へと連続的に移動する。
【００２３】
ステージ２はステージ移動機構３１の移動体側に固定されており、吐出位置の主走査方向に対して垂直な副走査方向（Ｘ方向）に間欠的に移動する。すなわち、ヘッド移動機構３２によるヘッド部４の主走査が完了する毎に、ステージ移動機構３１は基板９をＸ方向に移動し、基板９上における微小液滴の吐出位置が次の主走査の開始位置へと移動する。
【００２４】
制御ユニット５は、光源ユニット４１に接続される照射制御部５１、ヘッド部４に接続される吐出制御部５２、並びに、ステージ移動機構３１およびヘッド移動機構３２に接続される移動制御部５３を有する。パターン形成装置１では、制御ユニット５が各構成を制御することにより、基板９上にパターンが形成される。
【００２５】
図２は光源ユニット４１の構成を示す図である。光源ユニット４１は、紫外線を出射する光源４１２、および、回転スリットを有するシャッタ４１３を有し、光源４１２からの光はレンズ４１４を介してシャッタ４１３へと導かれ、回転スリットの開口部を通過した光が出射される。このとき、シャッタ４１３の回転スリットの回転は照射制御部５１により制御されるため、所定の周期およびデューティ（すなわち、パルス幅）にてパルス光が出射されることとなる。
【００２６】
シャッタ４１３からのパルス光はレンズ群４１５により複数の光ファイバ４１１の一端へと導かれ（図２では、図１と同様に複数の光ファイバが１つの束として示されている。）、光源ユニット４１からパルス光が導出される。なお、光源ユニット４１は必ずしも回転スリットを有するものである必要はなく、例えば、回転スリットに代えてＡＯＭ（音響光学変調器）が設けられてもよい。
【００２７】
図３はヘッド部４の下部を示す図であり、図１中の（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いて見た様子を示す図である。図３に示すように、ヘッド部４の下部には基板９に向けて開口する吐出口４２１を有する複数のノズル部４２（例えば、ピエゾ方式やサーマル方式のノズル部）がＸ方向に配列して設けられる。複数のノズル部４２のそれぞれはヘッド部４内に設けられたタンク４３に接続しており、タンク４３から供給される液状の光硬化性材料は、吐出口４２１から微小液滴として吐出される。また、ヘッド部４では光源ユニット４１からの複数の光ファイバ４１１の他端がそれぞれ複数のノズル部４２の吐出口４２１近傍に設けられる。
【００２８】
図４は１つのノズル部４２および１つの光ファイバ４１１を示す図であり、図１中の（＋Ｘ）側から（−Ｘ）方向を向いて見た様子を示す図である。図４に示すように、光ファイバ４１１の端部４１１ａはノズル部４２の（＋Ｙ）側においてノズル部４２に向かって傾斜して取り付けられており、吐出口４２１と基板９の表面との間の空間、および、基板９の表面上において吐出口４２１におよそ対向する領域に光ファイバ４１１から光が照射される。なお、光ファイバ４１１として数本の光ファイバ（例えば、直径が１００μｍ前後の微細な光ファイバ）を束ねたものが設けられてもよい。
【００２９】
図５はパターン形成装置１が基板９上にパターンを形成する動作の流れを示す図である。パターン形成装置１がパターンを形成する際には、まず、移動制御部５３の制御によりヘッド部４が最初の主走査の開始位置に移動し、ヘッド移動機構３２により主走査を開始する（ステップＳ１１）。このとき、ヘッド部４は基板９の主面に沿って走査されるため、ノズル部４２は、吐出口４２１と基板９の表面との間の距離を一定に保ちつつ移動する。
【００３０】
続いて、微小液滴の吐出とパルス光の出射が繰り返され、基板９上にパターンが形成される。以下、これらの動作について詳述する。なお、各吐出口４２１において微小液滴の吐出のＯＮ／ＯＦＦ制御は形成するパターンに合わせて行われるが、以下の説明では、微小液滴が所定の周期で連続して吐出され、線状のパターンが形成されるものとする。
【００３１】
図６は、時間の経過に対する微小液滴の吐出とパルス光の照射との関係を説明するための図である。図６の上段は吐出制御部５２によりノズル部４２に入力される制御信号を示し、中段は照射制御部５１により光源ユニット４１に入力される制御信号を示し、下段は吐出口４２１から吐出された微小液滴の位置（基板９からの高さ）を示している。前述のように光源ユニット４１からのパルス光の出射は回転スリットの回転により制御されるため、実際には図６の中段に示すような光源ユニット４１のＯＮ／ＯＦＦ制御を実現する回転スリット用の制御信号が光源ユニット４１に入力される。また、図６の下段ではパルス光が照射される時間帯を平行斜線を付して示している。
【００３２】
パターン形成装置１では図６に示すように、ヘッド部４が主走査しつつ時刻Ｔ１において吐出制御部５２によりノズル部４２がＯＮとされると、吐出口４２１から微小液滴が吐出される（ステップＳ１２）。
【００３３】
図７は図６中の時刻Ｔ１におけるノズル部４２と光ファイバ４１１の様子を示す図であり、微小液滴が吐出される直前の様子を示している。図７に示すように、時刻Ｔ１では光硬化性材料の吐出口４２１から外側の部分９１２（後述する微小液滴となる部分であり、以下、「注目微小液滴９１２」という。）が表面張力の影響により半球状に盛り上がった状態とされる。そして、注目微小液滴９１２が吐出口４２１から離れ（すなわち、微小液滴が吐出され）、基板９に向けて落下する。なお、図７では既に吐出された微小液滴９１１、および、基板９上に既に付着した微小液滴により形成されるパターン９１も図示している。
【００３４】
図８は図６中の時刻Ｔ２におけるノズル部４２と光ファイバ４１１の様子を示す図であり、注目微小液滴９１２が吐出された直後の様子を示している。図８に示すように、注目微小液滴９１２が吐出されることにより、吐出口４２１と基板９の表面との間には２つの微小液滴９１１，９１２が存在する。このとき、注目微小液滴９１２は吐出口４２１から完全に分離しており、吐出口４２１では光硬化性材料が吐出口４２１内に僅かに引き込まれた状態となる。
【００３５】
続いて、注目微小液滴９１２および微小液滴９１１が基板９に向かって落下し続け、時刻Ｔ３において図９に示すように微小液滴９１１が基板９の表面に到達する。すなわち、時刻Ｔ３以降において次の微小液滴が吐出されるまでは吐出口４２１と基板９の表面との間には１つの注目微小液滴９１２のみが存在することとなる。そして、図１０に示すように注目微小液滴９１２の吐出から一定時間後の時刻Ｔ４において光ファイバ４１１から注目微小液滴９１２に向けて所定のパルス幅（図６中の符号Ｗ１を付して示す長さ）の光が照射され（ステップＳ１３）、光が照射された注目微小液滴９１２は落下しつつ硬化を開始する。その際、前述のように光硬化性材料が吐出口４２１の内側に位置するため、光ファイバ４１１からのパルス光が直接的または間接的（例えば、基板９の表面からの反射光として）吐出口４２１近傍に照射される場合であっても、光硬化性材料が硬化して吐出口４２１が詰まることが防止される。
【００３６】
パルス光の照射が終了すると、時刻Ｔ５において次の微小液滴が吐出され、吐出口４２１と基板９の表面との間には再び２つの微小液滴が存在することとなる（図８参照）。そして、時刻Ｔ６において注目微小液滴９１２が基板９上に到達して付着する（図９参照）。このとき、微小液滴９１２は比較的粘度が高く、基板９への密着性が損なわれない、いわゆる、半硬化状態であるため基板９上において広がりすぎることがなく、高いアスペクト比（基板９に接する部分の幅に対する高さの割合）を有するパターン９１が形成される。
【００３７】
このようにして、ノズル部４２からの微小液滴の吐出に同期して微小液滴にパルス光が照射され、これらの動作はヘッド部４が主走査の終点に到達するまで繰り返される（ステップＳ１４）。これにより、主走査方向に関して複数のノズル部４２により所望のパターンが形成される。その後、ヘッド部４の移動が停止され（ステップＳ１５）、ステージ移動機構３１によりヘッド部４が基板９に対して副走査するとともに主走査の開始位置に復帰する（ステップＳ１６，Ｓ１７）。そして、ステップＳ１１〜Ｓ１７が繰り返されることにより基板９の全面にパターンが形成され（ステップＳ１６）、パターン形成装置１によるパターン形成が終了する。
【００３８】
以上のように、パターン形成装置１では吐出済みの微小液滴の吐出直後から基板９への到達時までの間に、光ファイバ４１１からパルス光が出射される。このとき、パルス光は吐出口４２１から他の微小液滴が吐出される直前から吐出直後までを除く時間に、吐出済みの微小液滴に照射されるため、吐出口４２１に位置する光硬化性材料が硬化して吐出口４２１が詰まることを防止しつつ、微小液滴を半硬化状態にて基板９上に到達させることができる。また、吐出口４２１と基板９との間に存在する微小液滴の個数が１個である間に光ファイバ４１１からパルス光が出射されるため、吐出口４２１と基板９との間に存在する飛翔中の微小液滴に不必要な光が照射されることが抑制される。これにより、パターン形成装置１では、密着性を損なうことなく基板９上に比較的厚いパターンを適切に形成することができる。
【００３９】
特に、微細なパターンを形成する際に、ノズルの吐出口と基板との間の距離が１００μｍ前後にまで小さくされることがあるため（通常は、１〜２ｍｍ）、基板に到達する直前の微小液滴にも光を照射するにはおよそ水平方向から光を照射しなければならず、従来のパターン形成装置のように連続的に光が照射される場合は、吐出口の詰まりや微小液滴の密着不良が生じる可能性が高くなる。これに対し、パターン形成装置１では微小液滴の吐出に同期してパルス光が出射されるため、微細パターンを形成する場合であっても吐出口４２１の詰まりや微小液滴の密着不良を抑制することができる。また、微細な線幅を有する配線パターンを形成する際にも、断面形状における高さ（アスペクト比）を大きくして配線の電気抵抗を低くすることができる。
【００４０】
なお、パターン形成装置１では微小液滴が基板９へと到達した後であっても、微小液滴が基板９上において広がりすぎない間にパルス光を照射すれば（すなわち、微小液滴の吐出直後から基板９への到達直後までの間にパルス光が出射されるのであれば）、比較的厚いパターンを形成することができる。また、パターン形成時において、吐出周期が長くなったり吐出口４２１と基板９との間の距離が長くなることにより、吐出口４２１と基板９との間に常時複数の微小液滴が存在する場合には、微小液滴の個数が最少となる間に光ファイバ４１１からパルス光を出射することにより、飛翔中の微小液滴に不必要なパルス光が照射されて密着不良が生じてしまうことを抑制することができる。さらには、吐出口４２１と基板９との間に微小液滴が全く存在しない間に基板９に付着した微小液滴に向けて光が照射されてもよい。
【００４１】
次に、パターン形成装置１によるパターン形成動作の他の例について説明する。なお、本動作例では、吐出口４２１と基板９との間の距離が１ｍｍとされ、直径が１ｍｍの光ファイバ４１１が利用される。また、ノズル部４２からは周波数５．３ｋＨｚにて微小液滴が吐出され、微小液滴の平均飛翔速度（微小液滴の吐出直後の速度におよそ等しい）は８ｍ／ｓである。
【００４２】
他の例に係るパターン形成動作では、ヘッド部４の主走査は（±Ｙ）方向に往復して行われ、１回の往復移動が完了してから副走査が行われる。既述の動作例と同様にヘッド部４が主走査を開始すると（図５：ステップＳ１１）、微小液滴の吐出とパルス光の照射とが繰り返され、この繰り返し動作はヘッド部４が主走査方向に往復する間続けられる（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。このとき、ヘッド部４の主走査の往路において基板９上に付着した微小液滴（以下、「下側微小液滴」という。）上に復路において微小液滴（以下、「上側微小液滴」という。）が吐出されて、いわゆる、重ね塗りが行われる。
【００４３】
図１１はパターン形成動作の他の例における時間の経過に対する微小液滴の吐出とパルス光の照射との関係を説明するための図である。図６と同様に、図１１の上段は吐出制御部５２によりノズル部４２に入力される制御信号を示し、中段は照射制御部５１により光源ユニット４１に入力される制御信号を示し、下段は吐出口４２１から吐出された微小液滴の位置を示している。
【００４４】
パターン形成装置１では、ヘッド部４の主走査の往路および復路において、図１１に示すように周期的な各微小液滴の吐出から一定時間後に微小液滴にパルス光が照射される。具体的には、まず、ヘッド部４の往路において、後述するタイミングにて微小液滴の吐出とパルス光の照射とを同期して行うことにより、図１２に示すように基板９上に下側微小液滴９１３（但し、図１１では説明の便宜上、１度の吐出により形成される微小液滴のみを示している。）が形成される。そして、復路において図１２に示す下側微小液滴９１３上に上側微小液滴が重ね塗りされる。
【００４５】
図１３は復路にて図１１中の時刻Ｔ７におけるノズル部４２と光ファイバ４１１の様子を示す図であり、上側微小液滴９１４が吐出される直前の様子を示している。図１３に示すように、時刻Ｔ７では光硬化性材料の一部（上側微小液滴９１４）が吐出口４２１から外側に盛り上がった状態となっており、上側微小液滴９１４はすぐに吐出口４２１から離れ、時刻Ｔ７から約６．３×１０−５秒後の時刻Ｔ８には、図１４に示すように吐出口４２１と基板９との間のおよそ中間に位置する。
【００４６】
上側微小液滴９１４が基板９に到達する直前である時刻Ｔ９には、光源ユニット４１がＯＮとされて光ファイバ４１１からの所定のパルス幅の光の出射が開始され、時刻Ｔ９の直後（正確には、時刻Ｔ８から約６．３×１０−５秒後）である時刻Ｔ１０には図１５に示すように上側微小液滴９１４が基板９上の下側微小液滴９１３上へと到達する。そして、上側微小液滴９１４の到達直後である時刻Ｔ１１には光の照射が停止され、時刻Ｔ１０から約６．３×１０−５秒後には次の微小液滴が吐出される。
【００４７】
このように、パターン形成装置１ではノズル部４２からの微小液滴の吐出の周波数５．３ｋＨｚの逆数として算出される約１．９×１０−４秒毎に微小液滴の吐出（およびパルス光の出射）が繰り返され、微小液滴が基板９に到達する時刻Ｔ１０近傍にて、次の微小液滴の吐出に重ならないパルス幅の光が微小液滴に照射される。
【００４８】
ヘッド部４の吐出位置が主走査の開始位置へと戻るとヘッド部４の移動が停止し（ステップＳ１５）、ヘッド部４は基板９に対して副走査されて次の主走査開始位置へと移動し（ステップＳ１６，Ｓ１７）、主走査方向に往復して重ね塗りによるパターン形成が繰り返される（ステップＳ１１〜Ｓ１６）。これにより、基板９上の全体に重ね塗りによるパターンが形成される。
【００４９】
以上のように、他の例に係るパターン形成動作では、基板９上に既に付着した微小液滴上に向けて微小液滴を吐出し、吐出直後から基板９への到達直後までの間に、光ファイバ４１１から微小液滴にパルス光が照射される。これにより、微小液滴が基板９上の既に付着している微小液滴上に重なって付着するとともに広がる前に硬化が開始され、さらに厚いパターンを形成することができる。また、吐出口４２１から微小液滴が吐出される直前から吐出直後までを除く時間に吐出済みの微小液滴にパルス光が照射されるため、光の照度を大きくして硬化速度を上げた場合にも微小液滴の吐出に影響が生じることがなく、スループットの向上を図ることができる。
【００５０】
なお、他の例に係るパターン形成動作では、微小液滴が基板９上へ到達する直前から始まって到達時を含む時間帯にパルス光が照射されるが、パルス光は微小液滴の基板９への到達時近傍に照射されればよく、例えば、微小液滴の基板９への到達直前や到達直後のみであっても密着性を損なうことなくパターンを形成することができる。
【００５１】
また、パターン形成装置１では、１つのヘッド部においてＹ方向に関して複数のノズル部４２を配列したり、複数のヘッド部をＹ方向に並べることにより、主走査方向への１度の移動にて重ね塗りによるパターン形成が実現されてもよい。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００５３】
上記実施の形態における重ね塗りによるパターン形成では、下側微小液滴９１３および上側微小液滴９１４の双方にパルス光を照射して厚いパターンを形成するが、例えば、図１６に示すように、下側微小液滴９１３に対しては吐出直後から基板９への到達直後までの間にパルス光を照射し、上側微小液滴９１４に対しては基板９上において広がってからパルス光を照射して図１５に示すパターンよりも僅かに薄いパターンを形成したり、図１７に示すように、下側微小液滴９１３および上側微小液滴９１４の双方ともに基板９上において広がってからそれぞれパルス光が照射されて図１６に示すパターンより薄いパターンが形成されてもよい。
【００５４】
なお、パターンを厚く形成する必要がない場合には、光ファイバ４１１からのパルス光の出射の周期をノズル部４２から微小液滴を吐出する周期の整数倍として基板９上に付着した微小液滴が硬化されてもよい。このように、パターン形成装置１では様々なパターン形成が可能である。
【００５５】
ノズル部４２から吐出される微小液滴は紫外線以外の光で硬化するものであってもよく、その場合、微小液滴に光を照射する光照射部は、必ずしも光源ユニット４１と光ファイバ４１１とにより構成される必要はなく、例えば、微小液滴が硬化を開始する波長帯に含まれる波長の光を出射する発光素子であってもよい。
【００５６】
ヘッド部４においてノズル部４２は、例えば、千鳥状に配列されて高密度にパターンが形成されてもよい。
【００５７】
上記実施の形態においてパターン形成装置１では、ヘッド部４およびステージ２はそれぞれ独立した移動機構により移動するが、ヘッド部４は基板９に対して相対的に移動すればよく、例えば、ヘッド部４が固定されてステージ２がＸ方向およびＹ方向に移動してもよい。
【００５８】
基板９はガラス基板以外の半導体基板等であってもよく、また、印刷用紙等の印刷媒体であってもよい。すなわち、パターン形成装置１によりパターンが形成される対象物は、いかなるものであってもよい。なお、パターン形成装置１によるパターン形成は印刷の一手法として捉えることもできる。
【００５９】
また、パターン形成の対象物は必ずしもステージにより保持される必要はなく、例えば、円筒形状の回転ドラムに対象物が保持されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】パターン形成装置の構成を示す図である。
【図２】光源ユニットの構成を示す図である。
【図３】ヘッド部の下部を示す図である。
【図４】ノズル部および光ファイバを示す図である。
【図５】パターンを形成する動作の流れを示す図である。
【図６】微小液滴の吐出とパルス光の照射との関係を説明するための図である。
【図７】パターンを形成する様子を示す図である。
【図８】パターンを形成する様子を示す図である。
【図９】パターンを形成する様子を示す図である。
【図１０】パターンを形成する様子を示す図である。
【図１１】微小液滴の吐出とパルス光の照射との関係を説明するための図である。
【図１２】パターンを形成する様子を示す図である。
【図１３】パターンを形成する様子を示す図である。
【図１４】パターンを形成する様子を示す図である。
【図１５】パターンを形成する様子を示す図である。
【図１６】重ね塗りの他の例を示す図である。
【図１７】重ね塗りのさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１    パターン形成装置
２    ステージ
９    基板
３１    ステージ移動機構
３２    ヘッド移動機構
４１    光源ユニット
４２    ノズル部
９１    パターン
４１１    光ファイバ
４２１    吐出口
９１１〜９１４    微小液滴
Ｓ１１〜Ｓ１４    ステップ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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