(57)【要約】【課題】小型で高精度なバルブ、ならびに当該バルブを用いて高精度な処理を行うことができる流体吐出装置およびパターン形成装置を提供する。【解決手段】雌ネジ型ステータ５１に形成された雌ネジ５１ａに対し、雄ネジ型ロータ５２の雄ネジ５２ａが内接しながら偏心回転してステータ５１に対するロータ５２の相対回転角を変更可能となっている。この相対回転角の変化によって雌ネジ５１ａと雄ネジ５２ａとの間に形成されるオリフィスが変化して流れ方向Ｄの流体の流量が変化する。このように、ステータ５１内でロータ５２を偏心回転させるのみであり、構成部品の変形がなく、高精度な流体の流量調整を安定して行うことができる。【選択図】図１
2013130230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が長円形状であるとともに流体の流れ方向に螺旋状に形成された雌ネジを有する雌ネジ型ステータと、
断面が円形形状であるとともに前記雌ネジ型ステータの前記雌ネジと接しながら偏心回転自在な雄ネジを有する雄ネジ型ロータとを備え、
前記雌ネジ型ステータの前記流れ方向の長さは前記雌ネジ型ステータの雌ネジピッチの１／４周期以上かつ１周期未満であり、
前記雌ネジ型ステータに対する前記雄ネジ型ロータの相対回転角に応じて前記雌ネジと前記雄ネジとの間に形成されるオリフィスが変化して前記流れ方向の流体の流量を調整することを特徴とするバルブ。
【請求項２】
一方端部が前記雄ネジ型ロータに接続され、他方端部に与えられる回転駆動力に応じて前記雄ネジ型ロータを偏心回転させる偏心部をさらに備える請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
前記雌ネジ型ステータの前記流れ方向の長さは前記雌ネジ型ステータの雌ネジピッチの１／２周期以上かつ１周期未満であり、
前記偏心部が前記雄ネジ型ロータを偏心回転することで流体の流通および遮断を切り替える請求項２に記載のバルブ。
【請求項４】
前記偏心部の他方端部に回転駆動力を与える回転駆動部をさらに備え、
前記回転駆動部からの回転駆動力によって前記雄ネジ型ロータが偏心回転して流体の流通および遮断を切り替える請求項３に記載のバルブ。
【請求項５】
流体を供給する流体供給部と、
前記流体供給部から供給される流体を吐出口から吐出するノズルと、
請求項４に記載のバルブと同一構成を有し、前記流体供給部から前記ノズルの吐出口までの流体の流路上に設けられるバルブと、
前記回転駆動部を制御することで前記吐出口からの流体の吐出およびその停止を切り替える吐出制御部と
を備えることを特徴とする流体吐出装置。
【請求項６】
流体を供給する流体供給部と、
前記流体供給部から供給される流体を吐出口から吐出するノズルと、
請求項４に記載のバルブと同一構成を有し、前記流体供給部から前記ノズルの吐出口までの流体の流路上に設けられる第１バルブと、
請求項４に記載のバルブと同一構成を有し、前記流体供給部から前記ノズルの吐出口までの流体の流路上に前記第１バルブと並列的に設けられる第２バルブと、
前記回転駆動部を制御することで前記吐出口からの流体の吐出およびその停止を切り替える吐出制御部とを備え、
前記回転駆動部は、前記第１バルブおよび前記第２バルブの偏心部の他方端部に対して互いに反対方向の回転駆動力を与えることで、前記第１バルブおよび前記第２バルブの前記雄ネジ型ロータを互いに反対方向で、かつ同一の回転角だけ偏心回転させて前記第１バルブおよび前記第２バルブから前記ノズルへの流体の流通および遮断を切り替えることを特徴とする流体吐出装置。
【請求項７】
流体を供給する流体供給部と、
前記流体供給部から供給される流体を吐出するノズルと、
請求項４に記載のバルブと同一の構成を有し、前記流体供給部から前記ノズルの吐出口までの流体の流路上に設けられる第１バルブと、
雄ネジおよび雌ネジの螺旋方向が反対であることを除き請求項４に記載のバルブと同一の構成を有し、前記流体供給部から前記ノズルの吐出口までの流体の流路上に前記第１バルブと並列的に設けられる第２バルブと、
前記回転駆動部を制御することで前記吐出口からの流体の吐出およびその停止を切り替える吐出制御部とを備え、
前記回転駆動部は、前記第１バルブおよび前記第２バルブの偏心部の他方端部に対して同一方向の回転駆動力を与えることで、前記第１バルブおよび前記第２バルブの前記雄ネジ型ロータを同一方向で、かつ同一の回転角だけ偏心回転させて前記第１バルブおよび前記第２バルブから前記ノズルへの流体の流通および遮断を切り替えることを特徴とする流体吐出装置。
【請求項８】
前記ノズルと前記バルブとが近接して配置される請求項５ないし７のいずれか一項に記載の流体吐出装置。
【請求項９】
前記流体供給部は前記流体としてペースト状の塗布液である請求項５ないし８のいずれか一項に記載の流体吐出装置。
【請求項１０】
基板を保持する基板保持部と、
パターンを形成するための材料を含む流体を吐出する複数の吐出口を有するノズルと、
前記流体を前記ノズルに供給する流体供給部と、
請求項４に記載のバルブと同一構成を有し、前記複数の吐出口のうち少なくとも１つを制御対象吐出口として前記流体供給部から該制御対象吐出口に至る流路上に設けられるバルブと、
前記基板保持部に保持された前記基板に対して相対的に前記ノズルを走査移動させる走査移動部と、
前記回転駆動部を制御して前記制御対象吐出口からの前記流体の吐出およびその停止を制御する吐出制御部と
を備えることを特徴とするパターン形成装置。
【請求項１１】
前記複数のバルブと前記ノズルとが近接して配置される請求項１０に記載のパターン形成装置。
【請求項１２】
前記流体供給部は前記流体としてペースト状の塗布液である請求項１０または１１に記載のパターン形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、気体、液体、粉体等の各種流体の流量、さらには流体の流通および遮断を切り替えるバルブ、ならびに当該バルブを用いる流体吐出装置およびパターン形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体を吐出する流体吐出装置、流体を基板上に吐出してパターンを形成するパターン形成装置などでは、ノズルから吐出される流体の流量を調整し、またノズルからの流体の吐出および吐出停止を制御するために、バルブが設けられている。例えば特許文献１では、ロータの先端部はニードル部となっている。また、このロータの中央部はスリーブ体の内部に配置されており、スリーブ体の内周面に形成された雌ネジ部に対し、ロータの外周面に形成された雄ネジ部が螺合される。一方、ロータの後端部はスリーブ体から後端側に突出し、モータと接続されている。そして、このモータが作動することで、ロータが回転しながら軸方向に移動してノズルの開閉を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−６２３３号公報（図１）
【特許文献２】米国特許第５１２０２０４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載されたバルブでは、ロータのニードル部がノズル側に移動してノズルからの吐出流体の流量を調整し、さらにノズルのテーパ部に圧着することによってノズルを閉成状態に切り替える。この閉成時には、ニードル部に比較的大きな軸力を印加する必要がある。そのため、この軸力印加によりノズルが変形してしまい、吐出精度の低下を招くことがあった。また、モータにより軸力を発生させるため、ロータを回転させる回転駆動部の大型化は避けられず、特に吐出口を複数設けた、いわゆるマルチノズルの場合に吐出口を狭い間隔で配列することができなかった。
【０００５】
この発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、小型で高精度なバルブ、ならびに当該バルブを用いて高精度な処理を行うことができる流体吐出装置およびパターン形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にかかるバルブは、上記目的を達成するため、断面が長円形状であるとともに流体の流れ方向に螺旋状に形成された雌ネジを有する雌ネジ型ステータと、断面が円形形状であるとともに雌ネジ型ステータの雌ネジと接しながら偏心回転自在な雄ネジを有する雄ネジ型ロータとを備え、雌ネジ型ステータの流れ方向の長さは雌ネジ型ステータの雌ネジピッチの１／４周期以上かつ１周期未満であり、雌ネジ型ステータに対する雄ネジ型ロータの相対回転角に応じて雌ネジと雄ネジとの間に形成されるオリフィスが変化して流れ方向の流体の流量を調整することを特徴としている。
【０００７】
このように構成されたバルブでは、雌ネジ型ステータに形成された雌ネジに対し、雄ネジ型ロータの雄ネジが接しながら偏心回転してステータに対するロータの相対回転角を変更可能となっている。この相対回転角の変化によって雌ネジと雄ネジとの間に形成されるオリフィスが変化して流れ方向の流体の流量が変化する。このバルブでは、ステータ内でロータを偏心回転させるのみであり、構成部品の変形がなく、高精度な流体の流量調整を安定して行うことが可能となっている。
【０００８】
また、ロータを偏心回転させるために、例えば一方端部が雄ネジ型ロータに接続され、他方端部に与えられる回転駆動力に応じてロータを偏心回転させる偏心部を用いてもよい。
【０００９】
また、雌ネジ型ステータの流れ方向の長さを、雌ネジ型ステータの雌ネジピッチの１／２周期以上かつ１周期未満とした場合、偏心部により雄ネジ型ロータを偏心回転することで流体の流通および遮断を切り替えることができる。このように構成することで流量調整機能と開閉機能とを兼ね備えたバルブが得られる。
【００１０】
また、偏心部の他方端部をオペレータやユーザなどがマニュアル操作することで回転駆動力を与えてもよいが、偏心部の他方端部に回転駆動力を与える回転駆動部をさらに設けてもよい。本発明では上記したようにロータをステータに対して偏心回転させることで流体の流通および遮断を切り替えているため、次のような作用効果が得られる。すなわち、本発明では、マニュアル操作により、または回転駆動部によりステータ内でロータを偏心回転させるのみであり、構成部品の変形がなく、高精度な流体の流量調整やバルブの開閉を安定して行うことができる。また、従来のバルブのように軸力を発生させる必要がないため、回転駆動部の小型化を図ることができる。このことは当該バルブを装備する装置、例えば次に説明する流体吐出装置やパターン形成装置などの小型化に大きく寄与する。
【００１１】
この発明にかかる流体吐出装置の第１態様は、流体を供給する流体供給部と、流体供給部から供給される流体を吐出口から吐出するノズルと、上記バルブと同一構成を有し、流体供給部からノズルの吐出口までの流体の流路上に設けられるバルブと、回転駆動部を制御することで吐出口からの流体の吐出およびその停止を切り替える吐出制御部とを備えることを特徴としている。
【００１２】
また、この発明にかかる流体吐出装置の第２態様は、流体を供給する流体供給部と、流体供給部から供給される流体を吐出口から吐出するノズルと、上記バルブと同一構成を有し、流体供給部からノズルの吐出口までの流体の流路上に設けられる第１バルブと、上記バルブと同一構成を有し、流体供給部からノズルの吐出口までの流体の流路上に第１バルブと並列的に設けられる第２バルブと、回転駆動部を制御することで吐出口からの流体の吐出およびその停止を切り替える吐出制御部とを備え、回転駆動部は、第１バルブおよび第２バルブの偏心部の他方端部に対して互いに反対方向の回転駆動力を与えることで、第１バルブおよび第２バルブの雄ネジ型ロータを互いに反対方向で、かつ同一の回転角だけ偏心回転させて第１バルブおよび第２バルブからノズルへの流体の流通および遮断を切り替えることを特徴としている。
【００１３】
また、この発明にかかる流体吐出装置の第３態様は、流体を供給する流体供給部と、流体供給部から供給される流体を吐出するノズルと、上記バルブと同一の構成を有し、流体供給部からノズルの吐出口までの流体の流路上に設けられる第１バルブと、雄ネジおよび雌ネジの螺旋方向が反対であることを除き上記バルブと同一の構成を有し、流体供給部からノズルの吐出口までの流体の流路上に第１バルブと並列的に設けられる第２バルブと、回転駆動部を制御することで吐出口からの流体の吐出およびその停止を切り替える吐出制御部とを備え、回転駆動部は、第１バルブおよび第２バルブの偏心部の他方端部に対して同一方向の回転駆動力を与えることで、第１バルブおよび第２バルブの雄ネジ型ロータを同一方向で、かつ同一の回転角だけ偏心回転させて第１バルブおよび第２バルブからノズルへの流体の流通および遮断を切り替えることを特徴としている。
【００１４】
このように構成された発明（流体吐出装置）では、上記バルブを用いているので、高精度な流体の流量調整、吐出およびその停止を安定して行うことができる。また、回転駆動部の小型化により流体吐出装置のダウンサイジングを図ることができる。しかも、上記第１態様では、ロータがステータに対して偏心回転しながら流体の吐出およびその停止を行っているため、偏心回転時に発生するポンプ効果により、バルブは流体を圧送しながら開閉させ、あるいはサックバック効果を発揮させながら開閉される。一方、第２態様および第３態様では、第１バルブで発生するポンプ効果と、第２バルブで発生するポンプ効果とが相殺されて開閉時の吐出精度を高めることができる。
【００１５】
この発明にかかるパターン形成装置は、上記目的を達成するため、基板を保持する基板保持部と、パターンを形成するための材料を含む流体を吐出する複数の吐出口を有するノズルと、流体をノズルに供給する流体供給部と、上記したバルブと同一構成を有し、複数の吐出口のうち少なくとも１つを制御対象吐出口として流体供給部から該制御対象吐出口に至る流路上に設けられるバルブと、基板保持部に保持された基板に対して相対的にノズルを走査移動させる走査移動部と、回転駆動部を制御して制御対象吐出口からの流体の吐出およびその停止を制御する吐出制御部とを備えることを特徴としている。
【００１６】
このように構成された発明（パターン形成装置）では、ノズルに設けられた複数の吐出口の少なくとも一部が制御対象吐出口となっており、他の吐出口とは独立して塗布液の吐出・停止を制御することが可能である。しかも、上記バルブを用いているので、高精度な流体の流量調整、吐出およびその停止を安定して行うことができる。また、各回転駆動部の小型化により複数の吐出口に対応して回転駆動部を設けることが可能となっており、回転駆動部の個別制御により各吐出口から任意のタイミングで流体を吐出することが可能となっている。このため、基板形状にかかわらず所定のパターンを効率良く形成することができる。
【００１７】
なお、上記したバルブを装備する流体吐出装置やパターン形成装置では、応答性や吐出安定性を考慮すれば、バルブをノズルに近接して配置するのが望ましい。また、流体吐出装置やパターン形成装置では、流体としてペースト状の塗布液を用いることがあるが、この塗布液は比較的粘度が高く、従来のバルブを用いた装置では良好に塗布液を吐出することが困難であった。これに対し、本発明では上記したバルブを用いることで良好に塗布液を吐出することが可能となっている。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によれば、流体の流れ方向におけるステータの長さがステータに設けられる雌ネジピッチの１／４周期以上かつ１周期未満となっており、そのステータの雌ネジに対してロータの雄ネジが接しながら偏心回転する。そして、ステータに対するロータの相対回転角に応じて雌ネジと雄ネジとの間に形成されるオリフィスを変化させて流れ方向の流体の流量を調整する。したがって、軸力を必要とせずに、流量調整を高精度に行うことができる。
【００１９】
また、ロータを偏心回転させるための回転駆動力を回転駆動部で発生させるとしても、軸力が不要であるため、回転駆動部を小型化することができ、バルブを小型化することができる。そのため、当該バルブを装備する流体吐出装置やパターン形成装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明にかかるバルブの一実施形態を装備する流体吐出装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】雌ネジ型ステータおよび雄ネジ型ロータの構成を示す斜視図である。
【図３】流れ方向に対して直交する断面におけるステータおよびロータの形状を示す図である。
【図４】本発明に係る流体吐出装置の第２実施形態を示す図である。
【図５】本発明に係る流体吐出装置の第３実施形態を示す図である。
【図６】本発明にかかるパターン形成装置の一実施形態を示す図である。
【図７】図６のパターン形成装置を用いて形成される太陽電池セルの例を示す図である。
【図８】図６の装置によるフィンガー電極形成の様子を模式的に示す図である。
【図９】本実施形態によるパターン形成処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
Ａ．バルブの基本原理
本願発明者は、従来より一軸偏心ネジポンプ（モーノポンプ）について種々の研究や改良などを検討しているが、その研究中に一軸偏心ネジポンプが一定の条件を満たすことでバルブとして機能するという知見を得た。一軸偏心ネジポンプは、例えば特許文献２に記載されているように、流体の送出方向に延設された雄ネジ型ロータを、同一方向に延設される雌ネジ型ステータに嵌挿し、当該雌ネジ型ステータに対して相対的に偏心回転させることで流体を送り出すものであり、従来より広く使用されている。雌ネジ型ステータはフッ素ゴムなどの弾性部材で構成されており、送出方向に直交する、いずれの断面においても長円形状となっている雌ネジを有している。一方、雄ネジ型ロータはステンレスなどの金属材料で構成されており、送出方向に直交する各断面は円形形状を有している。そして、雌ネジ型ステータに対して雄ネジ型ロータが所定の偏心量で回転することでポンプとして機能する。
【００２２】
ここで、ポンプとして機能させるためには、ポンプの軸方向（送出方向）の長さ（以下「本体長さ」という）をステータの雌ネジピッチの１周期以上とする必要ある。というのも、この条件を満足しなければ、ステータとロータとでキャビティと称される密閉空間を形成することができないからである。一方、本体長さがステータの雌ネジピッチの１周期よりも短くしていくと、ステータに対するロータの相対回転角θ（０゜≦θ≦３６０゜、あるいは−１８０゜≦θ≦１８０゜）に応じて雌ネジと雄ネジとの間に形成されるオリフィスが変化する。
【００２３】
より詳しくは、本体長さＶＬが、ステータの雌ネジピッチの１周期未満で、かつ１／２周期以上となっているときには、特定の相対回転角θ１で全開状態となる。また、別の相対回転角θ２で全閉状態となる。したがって、相対回転角を角度θ１と角度θ２とに切り替えることで流体の流通と遮断とを制御可能となる。つまり、開閉バルブとして機能する。なお、本体長さＶＬが雌ネジピッチの１／２周期より長い場合には、全閉状態となる回転角の範囲は広がるとともに全開状態でのオリフィスは、本体長さＶＬが雌ネジピッチの１／２周期であるときの全開状態でのオリフィスよりも小さくなる。
【００２４】
さらに相対回転角が角度θ１から角度θ２に移行する間、逆に角度θ２から角度θ１に移行する間では、雌ネジと雄ネジとの間に形成されるオリフィスは相対回転角に応じて徐々に変化する。したがって、この現象を利用することで流量調整が可能となる。これらの点については、本体長さＶＬがステータの雌ネジピッチの１／２周期となっているバルブの動作を後で図３を参照しつつ詳述する。
【００２５】
また、本体長さＶＬがステータの雌ネジピッチの１／２周期未満となると、全閉状態が得られず、開閉バルブとしては機能しない。しかしながら、相対回転角に応じてオリフィスが変化するため、流量調整は可能となっている。ただし、本体長さＶＬがステータの雌ネジピッチの１／４周期よりも短くなると、相対回転角に応じたオリフィスの変化量は非常に小さくなり、事実上、流量調整は難しくなる。
【００２６】
本発明にかかるバルブは上記知見に基づくものであり、当該バルブを用いた流体吐出装置およびパターン形成装置を以下に例示し、その中で当該バルブの構成および動作をさらに詳しく説明する。
【００２７】
Ｂ．流体吐出装置
図１は、本発明にかかるバルブの一実施形態を装備する流体吐出装置を示す図である。この流体吐出装置ＦＤは、流体供給部１から加圧供給された流体（例えばペースト状の塗布液）を配管２およびガイド部３を介してノズル４に流通させて当該ノズル４の吐出口４１から吐出する装置である。このように、配管２およびガイド部３がノズルへの流体の流路を形成しているが、その流路上にバルブ５が設けられている。なお、本実施形態では、バルブ５はノズル４に近接して配置されており、ノズル４への流体供給の直前で後述するようにして流量調整や開閉制御を行うことができる。そのため、吐出のＯＮ／ＯＦＦ制御および流量調整を高精度に行うことができ、好適である。ただし、バルブ５の配設位置はこれに限定されるものではなく、流路上であれば任意であることは言うまでもない。
【００２８】
このバルブ５は、流体の流れ方向Ｄに対して直交する断面が長円形状を有するとともに流れ方向Ｄに螺旋状に形成された雌ネジを有する雌ネジ型ステータ５１と、流れ方向Ｄに対して直交する断面が円形形状であるとともに雌ネジ型ステータ５１の雌ネジ５１ａと接しながら偏心回転自在な雄ネジ５２ａを有する雄ネジ型ロータ５２とを備えている。この実施形態では、ステータ５１の軸方向（流れ方向Ｄ）の長さ、つまり本体長さＶＬがステータ５１の雌ネジピッチの１／２周期となっている。なお、以下においては、雌ネジ型ステータ５１および雄ネジ型ロータ５２をそれぞれ単に「ステータ５１」および「ロータ５２」と称する。
【００２９】
このロータ５２の後端部には、偏心機構５３の一方端部（同図の左側端部）が取り付けられている。また、この偏心機構５３はガイド部３の内部に配置されており、モータや空圧回転アクチュエータなどの回転駆動機構５４から与えられる回転駆動力を偏心機構５３の他方端部（同図の右側端部）が受けてロータ５２を偏心回転させる。この偏心機構５３としては、一軸偏心ネジポンプで多用されている偏心機構と同様のもの、例えばフレキシブルジョイントを用いることができる。
【００３０】
図２は雌ネジ型ステータ５１および雄ネジ型ロータ５２の構成を示す斜視図であり、図３は流れ方向に対して直交する断面におけるステータおよびロータの形状を示す図である。この実施形態では、図２（ａ）に示すように、ステータ５１の軸方向（流れ方向Ｄ）の長さ、つまり本体長さＶＬはステータ５１の雌ネジピッチの１／２周期となっている。そして、流れ方向Ｄに対して直交する７つの断面、つまり図２（ｂ）に示すように、
(1)断面…ノズル４側（同図の下側）のバルブ端部での断面、
(2)断面…(1)断面から雌ネジネジピッチの１／１２周期だけ離れた位置での断面、
(3)断面…(1)断面から雌ネジネジピッチの２／１２周期だけ離れた位置での断面、
(4)断面…(1)断面から雌ネジネジピッチの３／１２周期だけ離れた位置での断面、
(5)断面…(1)断面から雌ネジネジピッチの４／１２周期だけ離れた位置での断面、
(6)断面…(1)断面から雌ネジネジピッチの５／１２周期だけ離れた位置での断面、
(7)断面…(1)断面から雌ネジネジピッチの６／１２周期だけ離れた位置、つまりガイド部３側（同図の上側）のバルブ端部での断面、
でのステータ５１およびロータ５２の断面形状を、ロータ５２を偏心回転の中心軸ＡＸ（図１）を中心として０゜、９０゜、１８０゜、２７０゜だけ回転させた場合について、図示したものが図３である。なお、同図中のハッチング領域はキャビティが開であることを示している。
【００３１】
まず、ロータ５２の回転角θが０°の場合、図３の最上行に示すように、上側キャビティＵＣＶおよび下側キャビティＤＣＶに着目すると、上側キャビティＵＣＶは(1)断面で閉であり、下側キャビティＤＣＶは(7)断面で閉であるので、バルブ５としては閉成状態となっている。また、ロータ５２の回転角θが９０°の場合、図３の上から２番目の行に示すように、上側キャビティＵＣＶはどの断面でも開であるので、バルブ５としては開成状態である。同様に、ロータ５２の回転角θが１８０°と２７０゜の場合についても、それぞれ閉成状態および開成状態であることが解る。つまり、上記のように構成されたバルブ５は、ロータ５２の９０°回転ごとに開閉を繰り返すバルブである。ちなみに全閉は、ロータ５２の回転角θが０°と１８０°の場合である。また、全開は、ロータ５２の回転角θが９０°と２７０°の場合のみであり、それ以外では一部開となる。したがって、制御部６により回転駆動機構５４を一定時間だけ作動させてロータ５２の回転角θを０゜、９０゜、１８０゜、２７０゜に制御することでバルブ５の開閉を制御することができる。また、全開状態から全閉状態に移行する、あるいは全閉状態から全開状態に移行する、例えば回転角θが０゜から９０に移行するとき、オリフィスが連続的に変化してバルブ５を流通してノズル４に供給される流体の流量を調整可能となっている。
【００３２】
以上のように、図１に示す流体吐出装置ＦＤでは、上記した「Ａ．バルブの基本原理」の項で説明したバルブ５が用いられているため、ステータ５１に対するロータ５２の回転角を調整することで、ノズル４からの流体の吐出および停止を切り替えることができるとともに、吐出流量も調整可能となっている。また、この実施形態では、ステータ５１内でロータ５２を偏心回転させるのみであり、構成部品の変形がなく、高精度な流体吐出を安定して行うことができる。また、従来のバルブのように軸力を発生させる必要がないため、回転駆動機構５４の小型化を図ることができる。このことは流体吐出装置ＦＤの小型化に大きく寄与する。
【００３３】
また、本実施形態では、螺旋状の雄ネジ５２ａを有するロータ５２を回転させることで全開状態から全閉状態に移行させる、または全閉状態から全開状態に移行させるため、ロータ５２の回転方向に応じたポンプ効果が得られる。例えば図２（ｂ）では、バルブ５のロータ５２を同図において時計回りに偏心回転させると、流れ方向Ｄと逆の方向にポンプ効果が作用する。したがって、当該バルブ５の下方側にノズル４が配置されている流体吐出装置ＦＤでは、ロータ５２を同図において時計回りに偏心回転させて全閉状態に切り替えると、全閉状態に移行しながらポンプ効果によりノズル４側の流体をバルブ５側に引き戻す。いわゆるサックバック効果が得られる。また、ロータ５２を同図において反時計回りに偏心回転させて全開状態に切り替えると、全開状態に移行しながらポンプ効果によりノズル４側に流体を押し出す。いわゆる圧送効果が得られ、バルブ５の応答速度を高めることができる。よって、ノズル４から流体を吐出させる際には、同図において反時計回りにロータ５２を偏心回転させることで圧送効果を発生させる一方、流体の吐出を停止する際には逆方向にロータ５２を偏心回転させることでサックバック効果を発生させてノズル４から流体が垂れるのを防止するのが好適である。
【００３４】
このように本実施形態では、偏心機構５３および回転駆動機構５４がそれぞれ本発明の「偏心部」および「回転駆動部」に相当しており、制御部６が発明の「吐出制御部」として機能している。
【００３５】
ところで、ステータ５１とロータ５２とを組み合わせたバルブ５ではポンプ効果が発生するが、複数のバルブを並設することによって各バルブで発生するポンプ効果を相殺させることが可能である。以下、図４および図５を参照しつつ本発明に係る流体吐出装置ＦＤの第２実施形態および第３実施形態をそれぞれ説明する。
【００３６】
図４は本発明に係る流体吐出装置の第２実施形態を示す図である。この第２実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、複数のバルブを用いる点と、各バルブのロータをそれぞれ正逆方向に回転させて開閉させる点とであり、その他の構成は基本的に同一である。すなわち、バルブとして、第１実施形態で採用したバルブ５と同一構成のバルブ５Ａ、５Ｂが並設されており、これらのバルブ５Ａ、５Ｂの一方端部（同図の左側端部）側にノズル４が配置されている。これらのうちバルブ５Ａのロータ５２Ａに偏心機構５３Ａが接続され、回転駆動機構５４から与えられる回転駆動力を受けてロータ５２Ａを偏心回転させる。もう一方のバルブ５Ｂについてもバルブ５Ａと同様に構成されている。
【００３７】
そして、図示を省略する制御部からの動作指令によってバルブ５Ａ、５Ｂを全開させてノズル４から流体を吐出させるとき、例えば図４の「閉→開」の欄に示すように、ロータ５２Ａは回転角（０゜）から回転角（＋９０゜）に偏心回転するのに対し、ロータ５２Ｂは回転角（０゜）から回転角（−９０゜）に偏心回転する。このため、これら２つのバルブ５Ａ、５Ｂの一方で圧送効果が発生するのと並行して他方でサックバック効果が発生し、各バルブ５Ａ、５Ｂで発生するポンプ効果が相殺される。
【００３８】
また、制御部からの動作指令によってバルブ５Ａ、５Ｂを全閉させてノズル４からの流体の吐出を停止させるとき、例えば図４の「開→閉」の欄に示すように、ロータ５２Ａは回転角（＋９０゜）から元の回転角（０゜）に偏心回転するのに対し、ロータ５２Ｂは回転角（−９０゜）から元の回転角（０゜）に偏心回転する。このため、全閉状態へのバルブ切替においては、一方のバルブでサックバック効果が発生すると同時に他方のバルブで圧送効果が発生し、全開状態へのバルブ切替と同様に、ポンプ効果が相殺される。
【００３９】
以上のように、第２実施形態では、第１実施形態と同様の作用効果が得られるのみならず、ポンプ効果の影響を抑えて開閉時の吐出精度を高めることができる。このように、本実施形態では、バルブ５Ａ、５Ｂがそれぞれ本発明の「第１バルブ」および「第２バルブ」に相当している。
【００４０】
また、このように複数のバルブを配列する場合には、複数の回転駆動機構５４Ａ、５４Ｂを配列する必要があるが、このような配列構造を採用する上においても上記バルブ５は有利である。その理由は以下の通りである。すなわち、本実施形態はロータ５２Ａ、５２Ｂを回転駆動機構５４Ａ、５４Ｂで偏心回転させることでバルブ５Ａ、５Ｂを開閉するものであり、軸力を必要としない。したがって、各回転駆動機構５４Ａ、５４Ｂの小型化が可能であり、回転駆動機構５４Ａ、５４Ｂを並列配置することも容易となっている。この点については、次に説明する第３実施形態、後述するマルチノズルを採用したパターン形成装置においても同様である。
【００４１】
図５は本発明に係る流体吐出装置の第３実施形態を示す図である。この第３実施形態が第２実施形態と大きく相違する点は、ステータ５１Ｂに形成される雌ネジの螺旋方向が反対であるとともにロータ５２Ｂに形成される雄ネジの螺旋方向が反対である点と、ロータ５２Ａ、５２Ｂをともに同一方向に偏心回転させる点とであり、その構成および動作は同一である。すなわち、図示を省略する制御部からの動作指令によってバルブ５Ａ、５Ｂを全開させてノズル４から流体を吐出させるとき、例えば図５の「閉→開」の欄に示すように、ロータ５２Ａ、５２Ｂは回転角（０゜）から回転角（＋９０゜）に偏心回転するため、一方で圧送効果が発生するのと並行して他方でサックバック効果が発生し、各バルブ５Ａ、５Ｂで発生するポンプ効果が相殺される。また、制御部からの動作指令によってバルブ５Ａ、５Ｂを全閉させてノズル４からの流体の吐出を停止させるとき、例えば図５の「開→閉」の欄に示すように、ロータ５２Ａ、５２Ｂは回転角（＋９０゜）から元の回転角（０゜）に偏心回転するため、一方のバルブでサックバック効果が発生すると同時に他方のバルブで圧送効果が発生し、ポンプ効果が相殺される。
【００４２】
以上のように、第３実施形態においても、第２実施形態と同様に、ポンプ効果の影響を抑えて開閉時の吐出精度を高めることができる。
【００４３】
なお、第２実施形態および第３実施形態では、２つのバルブ５Ａ、５Ｂを組み合わせているが、バルブ個数はこれに限定されるものではなく、３つ以上のバルブを組み合わせてもよい。但し、ポンプ効果の相殺を図るのであれば、バルブを偶数台設けるのが好適である。
【００４４】
また、上記流体吐出装置ＦＤでは、ステータ５１の軸方向（流れ方向Ｄ）の長さＶＬがステータ５１の雌ネジピッチの１／２周期に設定されたバルブ５、５Ａ、５Ｂを用いているが、ステータ５１の軸方向の長さＶＬはこれに限定されるものではなく、開閉バルブとして機能する範囲であれば、任意である。すなわち、本体長さＶＬがステータ５１（５１Ａ、５１Ｂ）の雌ネジピッチの１／２周期以上かつ１周期未満であればよい。この点に関しては、後で説明するパターン形成装置においても同様である。
【００４５】
また、第２実施形態および第３実施形態にかかる流体吐出装置ＦＤでは、バルブ５Ａ、５Ｂに対して回転駆動機構５４Ａ、５４Ｂをそれぞれ設けているが、単一の回転駆動機構から出力される回転駆動力が動力伝達機構を介して偏心機構５３Ａ、５３Ｂに与えられ、これによってロータ５２Ａ、５２Ｂを偏心回転させるように構成してもよい。
【００４６】
さらに、上記実施形態では、単一の吐出口４１を有するノズル４を用いた流体吐出装置に対して本発明を適用しているが、このようなノズルを複数個連設した流体吐出装置に対しても本発明を適用することができる。この場合、流体供給部１から各ノズルの吐出口までの流体の流路上に上記バルブをそれぞれ設ければよい。
【００４７】
また、単一のノズルに複数の吐出口が設けられた流体吐出装置に対しても本発明を適用することができる。つまり、流体供給部から各吐出口までの流路上に上記バルブを設け、ロータの偏心回転により各吐出口からの流体の吐出を制御してもよい。なお、このように構成された流体吐出装置については、次に説明するように、パターン形成装置に適用することができ、優れた作用効果を発揮する。
【００４８】
Ｃ．パターン形成装置
パターン形成装置は、パターンを形成するための材料を含んだ塗布液を基板上に塗布しこれを硬化させる装置であり、例えば光電変換面を有する基板に配線パターンを形成して光電変換デバイスを製造する技術に適用可能である。この技術では、多数の吐出口を有するノズルを基板に対し走査移動させるとともに、各吐出口からパターン形成材料を含む塗布液を吐出させることによって、互いに平行で長さの等しい多数のライン状パターンを基板上に形成している。
【００４９】
ところで、この種のパターン形成装置によってパターンを形成すべき基板の形状は様々である。例えば、太陽電池セルの基板として用いられる単結晶シリコン基板としては、正方形の四隅を切り落としたような八角形としたものがある。これは、円形の単結晶シリコンウエハの面積を有効に活用するためである。そのため、形成すべきパターンの長さは必ずしも一定ではない。
【００５０】
そこで、本発明にかかるパターン形成装置では、流体供給部から各吐出口までの流路上に上記バルブを設け、吐出口毎にバルブを開閉制御して塗布液の吐出および吐出停止を制御することで矩形形状ではない基板（以下、「異形基板」という）に対しも、塗布により効率よくパターンを形成することができる。以下、図６ないし図９を参照しつつ本発明にかかるパターン形成装置の一実施形態について詳述する。
【００５１】
図６は、本発明にかかるパターン形成装置の一実施形態を示す図である。このパターン形成装置ＰＦは、例えば表面に光電変換層を形成された単結晶シリコンウエハなどの基板Ｗ上に導電性を有する電極配線パターンを形成し、例えば太陽電池として利用される光電変換デバイスを製造する装置である。この装置ＰＦは、例えば光電変換デバイスの光入射面に集電電極パターンを形成するという用途に好適に使用することができる。
【００５２】
このパターン形成装置ＰＦでは、基台１１０上にステージ移動機構２００が設けられ、基板Ｗを保持するステージ３００がステージ移動機構２００により図６に示すＸ−Ｙ平面内で移動可能となっている。基台１１０にはステージ３００を跨ぐようにしてフレーム１２１が固定され、フレーム１２１には塗布ヘッド部５００が取り付けられている。
【００５３】
ステージ移動機構２００は、ステージ３００をＸ方向に移動させるＸ方向移動機構２１０、Ｙ方向に移動させるＹ方向移動機構２２０、および、Ｚ方向を向く軸を中心に回転させるθ回転機構２３０を有する。Ｘ方向移動機構２１０は、モータ２１１にボールねじ２１２が接続され、さらに、Ｙ方向移動機構２２０に固定されたナット２１３がボールねじ２１２に取り付けられた構造となっている。ボールねじ２１２の上方にはガイドレール２１４が固定され、モータ２１１が回転すると、ナット２１３とともにＹ方向移動機構２２０がガイドレール２１４に沿ってＸ方向に滑らかに移動する。
【００５４】
Ｙ方向移動機構２２０もモータ２２１、ボールねじ機構およびガイドレール２２４を有し、モータ２２１が回転するとボールねじ機構によりθ回転機構２３０がガイドレール２２４に沿ってＹ方向に移動する。θ回転機構２３０はモータ２３１によりステージ３００をＺ方向を向く軸を中心に回転させる。以上の構成により、塗布ヘッド部５００の基板Ｗに対する相対的な移動方向および向きが変更可能とされる。ステージ移動機構２００の各モータは、装置各部の動作を制御する制御部６００により制御される。
【００５５】
さらに、θ回転機構２３０とステージ３００との間には、ステージ昇降機構２４０が設けられている。ステージ昇降機構２４０は、制御部６００からの制御指令に応じてステージ３００を昇降させ、基板Ｗを指定された高さ（Ｚ方向位置）に位置決めする。ステージ昇降機構２４０としては、例えばソレノイドや圧電素子などのアクチュエータによるもの、ギヤによるもの、楔の噛み合わせによるものなどを用いることができる。
【００５６】
塗布ヘッド部５００のベース５１０には、液状（ペースト状）の塗布液を内部に貯留し制御部６００からの制御指令に応じて該塗布液を基板Ｗに向けて吐出する流体供給部５２０が設けられている。流体供給部５２０は、内部が空洞となって塗布液を貯留するシリンジポンプ５２１と、該ポンプ５２１の内部空間に挿入されたプランジャ５２４とを備えている。プランジャ５２４は、制御部６００により駆動制御されるモータ、ソレノイド等のアクチュエータまたは圧縮空気等によって上下駆動され、シリンジポンプ５２１の内部空間に貯留された塗布液を加圧する。
【００５７】
また、流体供給部５２０の下部には塗布液を基板Ｗに向けて吐出する機能を有する吐出ノズル５５０が取り付けられている。吐出ノズル５５０の詳しい構造については後述するが、その先端部には複数の吐出口５５１がＹ方向に一列で形成されるとともに、流体供給部５２０と各吐出口とを連通する塗布液流路が設けられている。また、各塗布液流路上に図２に示すバルブが設けられている。このため、プランジャ５２４の作動によりシリンジポンプ５２１が作動することで塗布液がノズル５５０に向けて圧送され、さらに各バルブが開閉することで吐出口５５１毎に個別に塗布液の吐出がオン・オフ制御される。
【００５８】
また、塗布ヘッド部５００のベース５１０には、基板Ｗに向けてＵＶ光（紫外線）を照射する光照射部５３０が取り付けられている。光照射部５３０は、紫外線を発生する光源ユニット５３２に光ファイバ５３１を介して接続される。図示を省略しているが、光源ユニット５３２はその光出射部に開閉自在のシャッターを有しており、その開閉および開度によって出射光のオン・オフおよび光量を制御することができる。光源ユニット５３２は制御部６００により制御されている。
【００５９】
図７は図６のパターン形成装置を用いて形成される太陽電池セルの例を示す図である。この太陽電池セルＳは、単結晶シリコン基板Ｗの表面（光電変換面および反射防止膜が設けられた面）に、幅が細い多数のフィンガー配線パターンＦと、これらを横断するように設けられたより幅広のバス配線パターンＢとを設けた構造を有している。フィンガー配線パターンＦとバス配線パターンＢとはその交点において電気的に接続されている。
【００６０】
各部の寸法については、例えばフィンガー配線パターンＦの幅および高さが５０μｍ程度、バス配線パターンＢの幅が１．８ｍｍないし２．０ｍｍ、高さが５０μｍないし７０μｍとすることができるが、これらの数値に限定されるものではない。
【００６１】
シリコン基板Ｗは、概略正方形の四隅を切り取ってなる、中心軸Ｃに対して線対称な八角形をしている。これは、略円柱形に製造される単結晶シリコンロッドから切り出したウエハが円板形状をしており、その表面積を有効に利用して基板Ｗを作成する必要性から生じた形状である。
【００６２】
このため、基板Ｗ上に多数形成されるフィンガー電極Ｆは、基板Ｗの中央部の略矩形とみなせる矩形領域ＲＲでは一定の長さを有しているが、端部領域ＥＲではその形状に合わせて１本ごとに長さが異なっている。具体的には、矩形領域ＲＲに形成される複数の電極Ｆｒはいずれも基板Ｗの長さより少し短い同一の長さを有しているのに対し、端部領域ＥＲに形成される電極Ｆｅは、基板Ｗ端面の後退に伴って長さが変化し、基板最端部に近いものほど短くなっている。図７の例では、基板中央の矩形領域ＲＲに２０本の同一長の電極パターンＦｒ、基板両端部の端部領域ＥＲに互いに長さの異なる３本ずつの電極パターンＦｅがそれぞれ形成される。なお、これは単なる一例であり、パターンの本数はこれらに限定されるものではない。
【００６３】
吐出のオン・オフが一括して制御される多数のノズルを基板に対し一体的に相対移動させてパターンを形成する従来技術では、このような形状の基板に対応することができなかった。また、各ノズルを個別にオン・オフ制御するための具体的な技術はこれまで実用化されるに至っていない。これに対し、本実施形態のパターン形成装置ＰＦは、以下に詳述する構造の吐出ノズルを用いて塗布を行うことにより、図７のような異形基板に対してもパターン形成を効率よく行うことが可能となっている。
【００６４】
図８は図６の装置によるフィンガー電極形成の様子を模式的に示す図である。図８（ａ）に示すように、この装置ＰＦでは、基板Ｗを載置したステージ３００をＸ方向に移動させることによって、相対的に吐出ノズル５５０を基板Ｗの表面に対して（−Ｘ）方向に走査移動させる。図８（ｂ）に示すように、吐出ノズル５５０の下面には、ノズル内部に形成された塗布液流路上に設けられたバルブ５と連通して開口する吐出口５５１が設けられている。なお、各バルブ５の構成については既に説明した通りであるため、ここでは詳しい説明については省略する。
【００６５】
吐出口５５１は、吐出ノズル５５０の下面に複数設けられており、これら複数の吐出口５５１はＹ方向に沿って１列に等間隔で配置される。Ｙ方向における吐出ノズル５５０の寸法は同方向における基板Ｗの寸法と同程度またはそれ以上である。したがって、基板Ｗに対して吐出ノズル５５０を１回走査移動させるのみで、基板Ｗの全面にフィンガー電極パターンＦｒ，Ｆｅを形成することができる。
【００６６】
塗布液としては、導電性ペースト、すなわち導電性および光硬化性を有し、例えば導電性粒子、有機ビヒクル（溶剤、樹脂、増粘剤等の混合物）および光重合開始剤を含むペースト状の混合液を用いることができる。導電性粒子は電極の材料たる例えば銀粉末であり、有機ビヒクルは樹脂材料としてのエチルセルロースと有機溶剤を含む。また、塗布液の粘度は、光照射による硬化処理を実行する前において例えば５０Ｐａ・ｓ（パスカル秒）以下で、硬化処理を実行した後は３５０Ｐａ・ｓ以上になることが好ましい。
【００６７】
吐出口５５１から基板Ｗ表面に吐出された直後の塗布液に対して、ノズルの走査移動方向（−Ｘ方向）における吐出口５５１の後方に配置された光照射部５３０からの出射光Ｌが照射される。これにより、吐出直後の断面形状を維持したまま塗布液が硬化し、電極パターンＦｒ，Ｆｅが形成される。吐出口５５１の形状、塗布液の粘度および光照射条件を適宜に設定することにより種々の断面形状を有するパターンを形成することができ、特にパターン幅に対する高さの比、すなわちアスペクト比の高いパターンを形成することが可能である。
【００６８】
図９は本実施形態によるパターン形成処理を示すフローチャートである。この処理は、形成すべきパターンの本数に対応する２６個の吐出口５５１を有する吐出ノズル５５０を用いて実行される。これらの吐出口５５１の各々に対してバルブ５が設けられている。また、各吐出口５５１に対応する回転駆動機構５４が制御部６００により駆動制御されることでバルブ５が開閉制御される。このため、流体供給部５２０から塗布液がノズル５５０に向けて圧送された状態で、各バルブ５が開閉することで各吐出口５５１からの塗布液の吐出を個別に制御可能となっている。なお、図８に示す符号Ｐ1ないしＰ3およびＰ24ないしＰ26は、端部領域ＥＲを塗布するための吐出口を特定するための符号である。すなわち、２６個の吐出口のうち最外側に位置する吐出口が符号Ｐ1，Ｐ26、これより１つ内側の吐出口を符号Ｐ2，Ｐ25、さらにこれより１つ内側の吐出口を符号Ｐ3，Ｐ24として表している。これらを除く残り２０個の吐出口は矩形領域ＲＲのパターンＦｒの形成に用いられる。これら吐出口Ｐ1〜Ｐ3，Ｐ24〜Ｐ26は後述するようにバルブの開閉制御によりその他の吐出口と異なるタイミングで独自に吐出制御される吐出口であり、本発明の「制御対象吐出口」に相当している。
【００６９】
この処理では、最初に基板Ｗをパターン形成装置ＰＦに搬入し、パターンを形成すべき面を上向きにしてステージ３００に載置する（ステップＳ１０１）。また、回転駆動機構５４を作動させて、全バルブ５のロータ５２を回転角０゜に位置決めして全吐出口５５１を閉塞しておく（ステップＳ１０２）。
【００７０】
この状態で、ステージ移動機構２００によりステージ３００をＸ方向に移動させ（ステップＳ１０３）、次いで、吐出ノズル５５０が基板ＷのＸ方向端部の直上に移動してくるタイミングで、シリンジポンプ５２１による塗布液への加圧を開始する（ステップＳ１０４）。また、これと同時に、吐出口Ｐ1〜Ｐ3，Ｐ24〜Ｐ26以外の吐出口５５１に対応するバルブ５では、回転駆動機構５４によりロータ５２を回転角９０゜まで偏心回転させて開成される。これによって、中央部分に位置する２０個の吐出口５５１のみから塗布液の吐出が開始される。これにより矩形領域ＲＲのパターンＦｒが形成開始される。
【００７１】
その後、以下の手順で制御対象吐出口を順次開放する（ステップＳ１０５）。すなわち、シリンジポンプ５２１の加圧を開始してから所定時間経過後に制御対象吐出口のうち最も中央に近い吐出口Ｐ3，Ｐ24の閉塞をまず解除し、塗布液流路を開放する。次いでこれらの外側に隣接する吐出口Ｐ2，Ｐ25を開放し、最後に最も外側の吐出口Ｐ1，Ｐ26を開放する。これにより、基板Ｗの端部領域ＥＲには、吐出口の開放タイミングに応じて始端位置がそれぞれ異なるパターンＦｅが形成される。
【００７２】
そのまま基板Ｗに対する吐出ノズル５５０の走査移動を継続することで、基板Ｗ上には互いに平行な２６本の電極パターンが形成されてゆく。基板Ｗが所定位置に達するまでこの状態を継続した後（ステップＳ１０６）、開放した順序とは逆の順序で、各吐出口Ｐ1〜Ｐ3，Ｐ24〜Ｐ26を順次閉塞する（ステップＳ１０７）。すなわち、最も外側の吐出口Ｐ1，Ｐ26を閉塞し、その後においてこれらに隣接する吐出口Ｐ2，Ｐ25を閉塞する。さらに、最も内側の吐出口Ｐ3，Ｐ24を閉塞する。吐出口の閉塞に伴って、当該吐出口からの塗布液によるパターン形成が少しずつ時間差を持って順次終了する。したがって、これらのパターンの終端位置も異なったものとなる。また、こうして終端側の端部領域ＥＲへのパターン形成が完了し、さらに吐出ノズル５５０が矩形領域ＲＲの端部に達すると、上記吐出口Ｐ1〜Ｐ3，Ｐ24〜Ｐ26ではない吐出口５５１を閉塞させる。
【００７３】
そして、シリンジポンプ５２１からの加圧を停止する（ステップＳ１０８）。その後、ステージ３００の移動を停止し（ステップＳ１０９）、フィンガー電極パターンＦ（Ｆｒ，Ｆｅ）が形成された基板Ｗが搬出されて（ステップＳ１１０）、処理が完了する。
【００７４】
以上のようなパターン形成処理によると、基板Ｗの中央部の矩形領域ＲＲでは、互いに平行で長さの等しいパターンＦｒが形成される。一方、基板両端の端部領域ＥＲでは、基板Ｗの外側に近いほどパターンの形成開始が遅く、しかも形成終了が早くなる。基板Ｗと吐出ノズル５５０とは一定速度で相対移動しているため、形成のタイミングの差異は基板Ｗ上におけるパターンの始端および終端位置に反映されて、最終的には図７および図８に示すようなフィンガー電極パターンＦが形成される。この間、基板Ｗに対する吐出ノズル５５０の走査移動は１回のみである。
【００７５】
また、各吐出口５５１に対応してノズル５５０の直近位置にバルブ５が設けられ、ロータ５２の偏心回転により吐出口５５１の開閉を個別に制御するように構成している。このため、吐出ノズル５５０の走査移動によって一度に形成される多数のライン状パターンのうちの一部について、パターンの始端位置および終端位置を他のパターンと異ならせることができる。その結果、図７や図８に示すような異形基板であっても、その全面に効率よくパターンを形成することができる。
【００７６】
また、各バルブ５では、回転駆動機構５４によってロータ５２を偏心回転させることでバルブ５を開閉させているため、軸力の発生が不要であり、回転駆動機構の小型化が可能である。そのため、上記したように比較的狭い間隔で吐出口５５１を複数設けた、いわゆるマルチノズルにおいてもバルブ５を一列に配列することが可能となっている。
【００７７】
このように、本実施形態では、ステージ３００が本発明の「基板保持部」として機能しており、ステージ移動機構２００が本発明の「走査移動部」として機能している。また、制御部６００が本発明の「吐出制御部」として機能している。
【００７８】
また、上記実施形態では、制御対象吐出口Ｐ1〜Ｐ3，Ｐ24〜Ｐ26に対応してバルブ５を設けるのみならず、それら以外の吐出口、つまり非制御対象吐出口に対してもバルブ５を設けて開閉制御しているが、非制御対象吐出口に対してバルブを設けることは必須事項ではない。例えば非制御対象吐出口からの吐出のオン・オフについては、シリンジポンプ５２１のオン・オフにより制御してもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、一列に並ぶ吐出口のうち外側の一部を制御対象吐出口としているが、これに限定されない。すなわち、吐出口の配列が上記とは異なったものであってもよく、またどの吐出口を制御対象吐出口とするかは任意であり、これらのいずれにも本発明を適用することが可能である。また、全ての吐出口を制御対象吐出口としても構わない。また、上記実施形態では吐出ノズル５５における制御対象吐出口の配列が中心に対する対称性を有しているが、このことは必須の要件ではない。
【００８０】
Ｄ．その他
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、本発明にかかるバルブを流体吐出装置ＦＤやパターン形成装置ＰＦに適用しているが、本発明にかかるバルブの適用対象はこれに限定されるものではなく、バルブを用いる装置全般に適用可能である。例えばオペレータやユーザなどがマニュアル操作によりロータを偏心回転させることで流量調整やバルブ開閉を行うように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
この発明は、気体、液体、粉体等の各種流体の流量、さらには流体の流通および遮断を切り替えるバルブ、ならびに当該バルブを用いる装置に対して好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１、５２０…流体供給部
４、５５０…ノズル
５、５Ａ、５Ｂ…バルブ
６、６００…制御部（吐出制御部）
４１、５５１…（ノズルの）吐出口
５１、５１Ａ、５１Ｂ…雌ネジ型ステータ
５１ａ…雌ネジ
５２、５２Ａ、５２Ｂ…雄ネジ型ロータ
５２ａ…雄ネジ
５３、５３Ａ、５３Ｂ…偏心機構（偏心部）
５４、５４Ａ、５４Ｂ…回転駆動機構（回転駆動部）
２００…ステージ移動機構（走査移動部」
３００…ステージ（基板保持部」
５２１…シリンジポンプ（流体供給部）
５２４…プランジャ（流体供給部）
ＦＤ…流体吐出装置
Ｐ1〜Ｐ3，Ｐ24〜Ｐ26…制御対象吐出口
ＰＦ…パターン形成装置
Ｗ…基板
【図１】
2013130230.tif 000003
【図３】
2013130230.tif 000004
【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】
2013130230.tif 000009
【図９】
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【図２】
2013130230.tif 000011