(57)【要約】【課題】微細化されるパターンにおいて液滴の乾燥を促進させることによりパターンの加工精度を向上させた液滴吐出装置を提供する。【解決手段】吹付けポート２４は、液滴吐出ヘッド２２に隣接し、融着する前の孤立する液滴Ｄに向けて液滴Ｄの蒸発成分と異なる乾燥用の気体を吹付けることによって、液滴Ｄの周囲を局所的に乾燥用の気体に置換する。また、吸引ポート２５は、液滴吐出ヘッド２２に隣接して、液滴Ｄの周囲を吸引する。【選択図】図４
2009022832.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出ヘッドから対象物に向けて複数の液滴を吐出させる液滴吐出方法であって、
融着する前の孤立する前記液滴に向けて前記液滴の蒸発成分と異なる乾燥用の気体を吹付けることによって、前記液滴の周囲を局所的に前記乾燥用の気体に置換することを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出方法であって、
融着する前の孤立する前記液滴に向けて前記乾燥用の気体を吹付けるとともに、前記液滴の周囲を吸引することによって、前記液滴の周囲を局所的に前記乾燥用の気体に置換することを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項３】
請求項２に記載の液滴吐出方法であって、
前記対象物と前記液滴吐出ヘッドとを所定方向に相対移動させて、前記液滴吐出ヘッドに設けられて前記所定方向と交差する方向に配列される複数のノズルから前記液滴を吐出させるとともに、前記液滴に向けて吹付ける前記乾燥用の気体を、前記対象物と前記液滴吐出ヘッドとの間の空間を介して吸引するとき、
前記液滴吐出ヘッドに対する前記対象物の相対速度をＶｓ、前記液滴の１滴当たりの重量をＭｄ、前記液滴に含まれる蒸発成分の濃度をＣ、前記液滴を定着させるための前記蒸発成分の蒸発率をｑ、前記乾燥用の気体における前記蒸発成分の飽和蒸気量に対する前記乾燥用の気体に含まれる前記蒸発成分の蒸気量の比をｈ、前記蒸発成分の前記対象物上におけるモル体積をＶｍ、前記蒸発成分の分子量をＭ、前記対象物と前記液滴吐出ヘッドとの間の距離をＨ０、前記配列方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｘ、前記所定方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｙ、前記液滴Ｄの吐出デューティをｋ、前記液滴の周囲から吸引する気体の流速をＦ１とし、
Ｆ１＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ／（Ｍ・Ｈ０・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））を満たすこと、
を特徴とする液滴吐出方法。
【請求項４】
請求項２に記載の液滴吐出方法であって、
前記液滴吐出ヘッドに対して前記対象物を所定方向に相対移動させて、前記液滴吐出ヘッドに設けられて前記所定方向と交差する方向に配列される複数のノズルから前記液滴を吐出させるとともに、前記液滴に向けて吹付ける前記乾燥用の気体を、前記液滴吐出ヘッドの前記所定方向にある吸引口から吸引するとき、
前記液滴吐出ヘッドに対する前記対象物の相対速度をＶｓ、前記液滴の１滴当たりの重量をＭｄ、前記液滴に含まれる蒸発成分の濃度をＣ、前記液滴を定着させるための前記蒸発成分の蒸発率をｑ、前記乾燥用の気体における前記蒸発成分の飽和蒸気量に対する前記乾燥用の気体に含まれる前記蒸発成分の蒸気量の比をｈ、前記蒸発成分の前記対象物上におけるモル体積をＶｍ、前記ノズルの配列方向に沿う前記液滴吐出ヘッドの幅をＤｗ、前記蒸発成分の分子量をＭ、前記吸引口の断面積をＳ、前記配列方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｘ、前記所定方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｙ、前記液滴Ｄの吐出デューティをｋ、前記液滴の周囲から吸引する気体の流速をＦ２とし、
Ｆ２＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ・Ｄｗ／（Ｍ・Ｓ・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））を満たすこと、
を特徴とする液滴吐出方法。
【請求項５】
対象物に向けて複数の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドに隣接して、融着する前の孤立する前記液滴に向けて前記液滴の蒸発成分と異なる乾燥用の気体を吹付けることによって、前記液滴の周囲を局所的に前記乾燥用の気体に置換する置換部と、
を有する液滴吐出装置。
【請求項６】
請求項５に記載の液滴吐出装置であって、
前記置換部は、
融着する前の孤立する前記液滴に向けて前記乾燥用の気体を吹付けるとともに、前記液滴の周囲を吸引することによって、前記液滴の周囲を局所的に前記乾燥用の気体に置換すること、
を特徴とする液滴吐出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液滴吐出装置であって、
前記置換部は、
前記液滴吐出ヘッドに隣接して、対向する前記対象物上の領域に前記乾燥用の気体を吹付けることによって、前記孤立する液滴に前記乾燥用の気体を吹付ける吹付け口と、
前記液滴吐出ヘッドに隣接して、対向する前記対象物上の領域を吸引することによって、前記液滴の周囲を吸引する吸引口と、
を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項８】
請求項７に記載の液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドに対して前記対象物を所定方向に相対移動させる移動部を有し、
前記吹付け口は、前記液滴吐出ヘッドの前記所定方向に隣接すること、
を特徴とする液滴吐出装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドは、
前記対象物と対向する一つの面と、
前記面に形成されて対向する前記対象物上の位置に前記液滴を吐出するノズルとを有し、
前記置換部は、
前記液滴吐出ヘッドを挟んで前記吹付け口と前記吸引口とを有し、前記対象物と前記面との間を介して前記液滴の周囲を前記乾燥用の気体に置換すること、
を特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドに対して前記対象物を所定方向に相対移動させる移動部を有し、
前記液滴吐出ヘッドは、
前記所定方向と交差する方向に配列されて前記液滴を吐出する複数のノズルを有し、
前記置換部は、
前記液滴吐出ヘッドに対する前記対象物の相対速度をＶｓ、前記液滴の１滴当たりの重量をＭｄ、前記液滴に含まれる蒸発成分の濃度をＣ、前記液滴を定着させるための前記蒸発成分の蒸発率をｑ、前記乾燥用の気体における前記蒸発成分の飽和蒸気量に対する前記乾燥用の気体に含まれる前記蒸発成分の蒸気量の比をｈ、前記蒸発成分の前記対象物上におけるモル体積をＶｍ、前記蒸発成分の分子量をＭ、前記対象物と前記液滴吐出ヘッドとの間の距離をＨ０、前記配列方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｘ、前記所定方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｙ、前記液滴Ｄの吐出デューティをｋ、前記液滴の周囲から吸引する気体の流速をＦ１とするとき、
Ｆ１＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ／（Ｍ・Ｈ０・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））を満たすこと、
を特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドに対して前記対象物を所定方向に相対移動させる移動部を有し、
前記置換部は、
前記液滴吐出ヘッドの前記所定方向に隣接すること、
を特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１２】
請求項６に記載の液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドと前記対象物とを所定方向に相対移動させる移動部を有し、
前記置換部は、
前記所定方向に沿って前記液滴吐出ヘッドを挟んで両側にそれぞれ配設されること、
を特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１３】
請求項６に記載の液滴吐出装置であって、
前記置換部は、
前記対象物と対向する一つの面と、
前記面に設けられて前記乾燥用の気体を吹付ける複数の吹付け口と、
前記面に設けられて前記液滴の周囲を吸引する複数の吸引口とを有すること、
を特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか一つに記載の液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドに対して前記対象物を所定方向に相対移動させる移動部を有し、
前記液滴吐出ヘッドは、
前記所定方向と交差する方向に配列されて前記液滴を吐出する複数のノズルを有し、
前記置換部は、
前記乾燥用の気体を吹付ける複数の吹付け口と、
前記液滴の周囲を吸引する複数の吸引口とを有し、
前記液滴吐出ヘッドに対する前記対象物の相対速度をＶｓ、前記液滴の１滴当たりの重量をＭｄ、前記液滴に含まれる蒸発成分の濃度をＣ、前記液滴を定着させるための前記蒸発成分の蒸発率をｑ、前記乾燥用の気体における前記蒸発成分の飽和蒸気量に対する前記乾燥用の気体に含まれる前記蒸発成分の蒸気量の比をｈ、前記蒸発成分の前記対象物上におけるモル体積をＶｍ、前記ノズルの配列方向に沿う前記液滴吐出ヘッドの幅をＤｗ、前記蒸発成分の分子量をＭ、前記吸引口の断面積をＳ、前記配列方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｘ、前記所定方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｙ、前記液滴Ｄの吐出デューティをｋ、前記液滴の周囲から吸引する気体の流速をＦ２とするとき、
Ｆ２＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ・Ｄｗ／（Ｍ・Ｓ・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））を満たすこと、
を特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１５】
請求項５〜１４のいずれか一つに記載の液滴吐出装置であって、
前記液滴吐出ヘッドに対して前記対象物を所定方向に相対移動させる移動部を有し、
前記液滴吐出ヘッドは、
前記対象物と対向する一つの面と、
前記面に形成されて、対向する前記対象物上の位置に前記液滴を吐出するノズルと、
前記所定方向から見て、前記ノズルを含む前記面の法線を挟んで両側に、それぞれ光を照射することによって、前記所定方向から見て、前記液滴を前記法線上に案内する案内部とを有すること、
を特徴とする液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴吐出方法、及び液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
低温焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：Low Temperature Co-fired Ceramics ）からなる多層基板は、優れた高周波特性と高い耐熱性を有するため、高周波モジュールの基板やＩＣパッケージの基板等に広く利用される。ＬＴＣＣ多層基板の製造方法では、一般に、金属インクを用いてグリーンシートの上に回路パターンを描画する工程と、複数のグリーンシートを積層して一括焼成する工程とが実施される。
【０００３】
回路パターンを描画する工程においては、回路パターンの高密度化を図るため、金属インクを微小な液滴にして吐出する、いわゆるインクジェット法が提案されている（例えば、特許文献１）。インクジェット法は、１滴の容量が数〜数十ピコリットルの多数の液滴を用いて１つの回路パターンを描画し、各液滴の吐出位置を制御することによって、回路パターンの微細化と狭ピッチ化を可能にする。しかし、インクジェット法では、基板に着弾した液滴が乾燥に時間を要すると、液滴の過剰な濡れ広がりによって回路パターンの加工精度が損なわれてしまう。そこで、インクジェット法においては、従来から、液滴の乾燥速度を向上させるための提案がなされている。
【０００４】
特許文献２は、インクからのキャリア蒸気を排気するための排気ダクトと、キャリア蒸気を排気ダクトへと向けることを補助するために、印刷ゾーンの前面から印刷ゾーンへと気流を送るクロスフローファンとを備え、印刷が行われる媒体の表面に渦流を生成してインクの蒸発を助長させる。
【０００５】
特許文献３は、外部からの空気をハウジング内に取り入れる吸引口と、ハウジング内の空気を排出する排出口と、吸引口に設けられて吸引する空気の水蒸気を除去する水蒸気除去部とを備え、ハウジング内の湿度を効率的に低下させて溶剤蒸気の回収効率を向上させる。
【特許文献１】特開２００５−５７１３９号公報
【特許文献２】特開平６−２１０８４７号公報
【特許文献３】特開２００４−１８１６７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２及び特許文献３においては、液滴を乾燥させるための乾燥用の気体が、対象物の略全体にわたって一つの方向に流される。そのため、対象物の表面においては、対象物の一端が、常に気流の上流になり、他端が気流の下流になる。上流の蒸発成分は、この気流に基づいて常に下流に流されるため、対象物の表面上に蒸発成分の濃度勾配を形成してしまう。
【０００７】
蒸発成分の濃度勾配は、対象物の表面上に、液滴の乾燥速度の遅い領域と、液滴の乾燥速度の速い領域とを形成する。乾燥速度の遅い領域においては、液滴が過剰に濡れ広がるために、パターンの位置精度が損なわれてしまう。乾燥速度の速い領域においては、乾燥速度の遅い領域のインク成分が流入するため、パターンの膜厚が厚くなってしまう。
【０００８】
また、特許文献２及び特許文献３においては、液滴吐出ヘッドと対象物との間の空間、すなわち液滴の飛行する空間に向けて空気が送られる。この空気の流速が過大になると、
吐出される液滴が飛行曲がりを来たすために、十分な着弾精度が得難くなる。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、微細化されるパターンにおいて液滴の乾燥を促進させることによりパターンの加工精度を向上させた液滴吐出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
隣接する液滴が融着するとき、液滴の乾燥速度は、蒸発成分の蒸発速度に支配される（蒸発律速である）。詳述すると、融着した状態の液滴は、孤立する状態の液滴に比べて、その容量に対する表面積の割合が大幅に小さくなる。融着した状態の液滴においては、蒸発成分の蒸発確率が、この表面積の低い割合によって大きく制限されてしまう。そこで、融着した液滴の乾燥を促進させるためには、液滴を加熱して構成成分の運動エネルギーを増大させることにより、蒸発成分の蒸発確率を高めることが有効的である。
【００１１】
一方、微細化されるパターンにおいては、液滴のサイズが小さいとき、すなわち融着する前の孤立するときに、その乾燥を促進させることが重要である。
孤立する液滴の場合、液滴の乾燥速度は、蒸発成分の拡散速度に支配される（拡散律速である）。詳述すると、孤立する液滴は、その容量（例えば、数十ピコリットル）に対する表面積の割合が十分に大きいため、蒸発成分が速やかに蒸発を開始できる。しかし、液滴からの蒸発成分は、蒸発した後に液滴の周囲に停滞し続けて準平衡状態を形成してしまう。孤立する液滴においては、この蒸発成分の準平行状態によって、以降の蒸発が制限されてしまう。そこで、孤立する液滴の乾燥を促進させるためには、液滴の周囲から蒸発成分を離散させることが有効的である。
【００１２】
本発明の液滴吐出方法は、液滴吐出ヘッドから対象物に向けて複数の液滴を吐出させる液滴吐出方法であって、融着する前の孤立する前記液滴に向けて前記液滴の蒸発成分と異なる乾燥用の気体を吹付けることによって、前記液滴の周囲を局所的に前記乾燥用の気体に置換する。
【００１３】
本発明の液滴吐出方法によれば、吐出される複数の液滴の各々は、融着する前の孤立する状態において、その周囲を局所的に同質の乾燥用の気体に置換される。すなわち、本液滴吐出方法は、液滴吐出ヘッドと対向した領域に対して、その時々に局所的に置換処理を施す。
【００１４】
したがって、吐出される複数の液滴の各々は、融着して濡れ広がる前に、その蒸発成分を離散させることができるため、その乾燥を促進することができる。すなわち、本液滴吐出方法は、液滴の濡れ広がりを確実に抑制できる。また、本液滴吐出方法は、蒸発成分の濃度勾配を発生し難いため、液滴成分の流動を液滴間において抑えられる。したがって、本液滴吐出方法は、微細化されるパターンにおいて該パターンの加工精度を向上できる。
【００１５】
この液滴吐出方法であって、融着する前の孤立する前記液滴に向けて前記乾燥用の気体を吹付けるとともに、前記液滴の周囲を吸引することによって、前記液滴の周囲を局所的に前記乾燥用の気体に置換する構成が好ましい。
【００１６】
この液滴吐出方法によれば、液滴の周囲を吸引する分だけ、乾燥用の気体の置換効率が高くなる。したがって、この液滴吐出方法は、着弾する液滴の濡れ広がりを、さらに抑えることができる。また、乾燥用の気体の拡散や滞留、又は蒸発成分の拡散や滞留が、吸引によって抑えられるため、蒸発成分の濃度勾配が、さらに発生し難くなる。よって、この液滴吐出方法は、パターンの加工精度をさらに向上できる。
【００１７】
この液滴吐出方法であって、前記対象物と前記液滴吐出ヘッドとを所定方向に相対移動させて、前記液滴吐出ヘッドに設けられて前記所定方向と交差する方向に配列される複数のノズルから前記液滴を吐出させるとともに、前記液滴に向けて吹付ける前記乾燥用の気体を、前記対象物と前記液滴吐出ヘッドとの間の空間を介して吸引するとき、前記液滴吐出ヘッドに対する前記対象物の相対速度をＶｓ、前記液滴の１滴当たりの重量をＭｄ、前記液滴に含まれる蒸発成分の濃度をＣ、前記液滴を定着させるための前記蒸発成分の蒸発率をｑ、前記乾燥用の気体における前記蒸発成分の飽和蒸気量に対する前記乾燥用の気体に含まれる前記蒸発成分の蒸気量の比をｈ、前記蒸発成分の前記対象物上におけるモル体積をＶｍ、前記蒸発成分の分子量をＭ、前記対象物と前記液滴吐出ヘッドとの間の距離をＨ０、前記配列方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｘ、前記所定方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｙ、前記液滴Ｄの吐出デューティをｋ、前記液滴の周囲から吸引する気体の流速をＦ１とし、Ｆ１＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ／（Ｍ・Ｈ０・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））を満たす構成が好ましい。
【００１８】
この液滴吐出方法であって、前記液滴吐出ヘッドに対して前記対象物を所定方向に相対移動させて、前記液滴吐出ヘッドに設けられて前記所定方向と交差する方向に配列される複数のノズルから前記液滴を吐出させるとともに、前記液滴に向けて吹付ける前記乾燥用の気体を、前記液滴吐出ヘッドの前記所定方向にある吸引口から吸引するとき、前記液滴吐出ヘッドに対する前記対象物の相対速度をＶｓ、前記液滴の１滴当たりの重量をＭｄ、前記液滴に含まれる蒸発成分の濃度をＣ、前記液滴を定着させるための前記蒸発成分の蒸発率をｑ、前記乾燥用の気体における前記蒸発成分の飽和蒸気量に対する前記乾燥用の気体に含まれる前記蒸発成分の蒸気量の比をｈ、前記蒸発成分の前記対象物上におけるモル体積をＶｍ、前記蒸発成分の分子量をＭ、前記吸引口の断面積をＳ、前記配列方向に沿う前記液滴吐出ヘッドの幅をＤｗ、前記配列方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｘ、前記所定方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｙ、前記液滴Ｄの吐出デューティをｋ、前記液滴の周囲から吸引する気体の流速をＦ２とし、Ｆ２＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ・Ｄｗ／（Ｍ・Ｓ・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））を満たす構成が好ましい。
【００１９】
上記の液滴吐出方法によれば、液滴の周囲の流速が吐出条件に応じて規定されるため、過剰な流速にともなう液滴の飛行曲がりが抑えられる。よって、上記の液滴吐出方法は、液滴の飛行状態と乾燥状態の安定化を図ることができるため、液滴の着弾位置の精度、ひいてはパターンの加工精度をさらに向上させることができる。
【００２０】
本発明の液滴吐出装置は、対象物に向けて複数の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドに隣接して、融着する前の孤立する前記液滴に向けて前記液滴の蒸発成分と異なる乾燥用の気体を吹付けることによって、前記液滴の周囲を局所的に前記乾燥用の気体に置換する置換部とを有する。
【００２１】
本発明の液滴吐出装置によれば、吐出される複数の液滴の各々は、融着する前の孤立する状態において、その周囲を局所的に同質の乾燥用の気体に置換される。すなわち、本液滴吐出装置は、液滴吐出ヘッドと対向した領域に対して、その時々に局所的に置換処理を施す。
【００２２】
したがって、本液滴吐出装置は、複数の液滴の各々に対して、融着して広がる前に、その蒸発成分を離散させることができる。すなわち、本液滴吐出装置は、液滴の乾燥を促進させることができるため、液滴の濡れ広がりを確実に抑えることがでる。また、本液滴吐出装置は、液滴成分の流動を液滴間において抑えることができるため、対象物の全体から見て、蒸発成分の濃度勾配を発生し難くする。よって、本液滴吐出装置は、微細化されるパターンにおいて、液滴の乾燥を促進させることができるため、パターンの加工精度を向上させることができる。
【００２３】
この液滴吐出装置において、前記置換部は、融着する前の孤立する前記液滴に向けて前記乾燥用の気体を吹付けるとともに、前記液滴の周囲を吸引することによって、前記液滴の周囲を局所的に前記乾燥用の気体に置換する構成が好ましい。
【００２４】
この液滴吐出装置によれば、液滴の周囲を吸引する分だけ、乾燥用の気体の置換効率が高くなる。したがって、この液滴吐出装置は、着弾する液滴の濡れ広がりを、さらに抑えることができる。また、乾燥用の気体の拡散が吸引によって抑えられるため、乾燥用の気体の置換領域が、より局所的になる。そのため、対象物の全体から見て、蒸発成分の濃度勾配が、さらに発生し難くなる。よって、この液滴吐出装置は、パターンの加工精度をさらに向上できる。
【００２５】
この液滴吐出装置において、前記置換部は、対向する前記対象物上の領域に前記乾燥用の気体を吹付けることによって、前記孤立する液滴に前記乾燥用の気体を吹付ける吹付け口と、対向する前記対象物上の領域を吸引することによって、前記液滴の周囲を吸引する吸引口とを有する構成が好ましい。
【００２６】
この液滴吐出装置によれば、液滴吐出ヘッドの近傍にある液滴は、吹付け口と吸引口との協同によって、局所的に乾燥を促進する。したがって、この液滴吐出装置は、吐出直後の液滴に対して乾燥処理を施すため、液滴の濡れ広がりを、さらに抑えることができる。
【００２７】
この液滴吐出装置は、前記液滴吐出ヘッドに対して前記対象物を所定方向に相対移動させる移動部を有し、前記置換部は、前記吹付け口が前記液滴吐出ヘッドの前記所定方向に隣接する構成が好ましい。
【００２８】
この液滴吐出装置によれば、着弾直後の液滴の周囲が乾燥用の気体に置換される。したがって、液滴吐出装置は、着弾する液滴の濡れ広がりを、より確実に抑えることができるため、パターンの加工精度を、さらに向上させることができる。
【００２９】
この液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドは、前記対象物と対向する一つの面と、前記面に形成されて対向する前記対象物上の位置に前記液滴を吐出するノズルとを有し、前記置換部は、前記液滴吐出ヘッドを挟んで前記吹付け口と前記吸引口とを有し、前記対象物と前記面との間を介して前記液滴の周囲を前記乾燥用の気体に置換する構成が好ましい。
【００３０】
この液滴吐出装置によれば、吹付け口から吹き付けられる乾燥用の気体が、液滴の飛行経路を介して吸引口に到達する。したがって、液滴吐出装置は、対象物上の孤立する液滴に加えて、着弾前の液滴と着弾時の液滴に対しても、その乾燥を促進させることができる。
【００３１】
この液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドに対して前記対象物を所定方向に相対移動させる移動部を有し、前記液滴吐出ヘッドは、前記所定方向と交差する方向に配列されて前記液滴を吐出する複数のノズルを有し、前記置換部は、前記液滴吐出ヘッドに対する前記対象物の相対速度をＶｓ、前記液滴の１滴当たりの重量をＭｄ、前記液滴に含まれる蒸発成分の濃度をＣ、前記液滴を定着させるための前記蒸発成分の蒸発率をｑ、前記乾燥用の気体における前記蒸発成分の飽和蒸気量に対する前記乾燥用の気体に含まれる前記蒸発成分の蒸気量の比をｈ、前記蒸発成分の前記対象物上におけるモル体積をＶｍ、前記蒸発成分の分子量をＭ、前記対象物と前記液滴吐出ヘッドとの間の距離をＨ０、前記配列方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｘ、前記所定方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｙ、前記液滴Ｄの吐出デューティをｋ、前記液滴の周囲から吸引する気体の流速をＦ
１とするとき、Ｆ１＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ／（Ｍ・Ｈ０・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））を満たす構成が好ましい。
【００３２】
この液滴吐出装置によれば、液滴の周囲の流速が吐出条件に応じて規定されるため、過剰な流速にともなう液滴の飛行曲がりが抑えられる。この結果、液滴吐出装置は、液滴の着弾位置の精度、ひいてはパターンの加工精度を向上させることができる。
【００３３】
この液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドに対して前記対象物を所定方向に相対移動させる移動部を有し、前記置換部は、前記液滴吐出ヘッドの前記所定方向に隣接する構成が好ましい。
【００３４】
この液滴吐出装置によれば、この液滴吐出装置は、着弾直後の液滴の周囲を乾燥用の気体に置換できる。したがって、この液滴吐出装置は、着弾する液滴の濡れ広がりを、より確実に抑えることができるため、パターンの加工精度をさらに向上させることができる。
【００３５】
この液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドと前記対象物とを所定方向に相対移動させる移動部を有し、前記置換部は、前記所定方向に沿って前記液滴吐出ヘッドを挟んで両側にそれぞれ配設される構成が好ましい。
【００３６】
この液滴吐出装置によれば、液滴吐出ヘッドに対して対象物を所定方向に往復動させるとき、置換部は、対象物の移動方向に関わらず、液滴の乾燥を促進させることができる。したがって、この液滴吐出装置は、パターンの生産性を損なうことなく、パターンの加工精度を向上させることができる。
【００３７】
この液滴吐出装置において、前記置換部は、前記対象物と対向する一つの面と、前記面に設けられて前記乾燥用の気体を吹付ける複数の吹付け口と、前記面に設けられて前記液滴の周囲を吸引する複数の前記吸引口とを有する構成が好ましい。
【００３８】
この液滴吐出装置によれば、吹付け口と吸引口が、対象物と対向する同一面に形成される。したがって、液滴吐出装置は、乾燥用の気体の殆どを、対象物と該面との間で流動させることができる。この結果、液滴吐出装置は、対象物の表面に沿う乾燥用の気体の流動を大幅に抑えることができるため、蒸発成分の濃度差に基づく乾燥不良を、より確実に回避させることができる。
【００３９】
この液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドは、前記所定方向と交差する方向に配列されて前記液滴を吐出する複数のノズルを有し、前記置換部は、前記乾燥用の気体を吹付ける複数の吹付け口と、前記液滴の周囲を吸引する複数の前記吸引口とを有し、前記液滴吐出ヘッドに対する前記対象物の相対速度をＶｓ、前記液滴の１滴当たりの重量をＭｄ、前記液滴に含まれる蒸発成分の濃度をＣ、前記液滴を定着させるための前記蒸発成分の蒸発率をｑ、前記乾燥用の気体における前記蒸発成分の飽和蒸気量に対する前記乾燥用の気体に含まれる前記蒸発成分の蒸気量の比をｈ、前記蒸発成分の前記対象物上におけるモル体積をＶｍ、前記ノズルの配列方向に沿う前記液滴吐出ヘッドの幅をＤｗ、前記蒸発成分の分子量をＭ、前記吸引口の断面積をＳ、前記配列方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｘ、前記所定方向に沿う前記液滴Ｄの吐出ピッチをＤｙ、前記液滴Ｄの吐出デューティをｋ、前記液滴の周囲から吸引する気体の流速をＦ２とするとき、Ｆ２＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ・Ｄｗ／（Ｍ・Ｓ・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））を満たす構成が好ましい。
【００４０】
この液滴吐出装置によれば、液滴の周囲の流速が吐出条件に応じて規定されるため、過剰な流速にともなう液滴の飛行曲がりが抑えられる。この結果、液滴吐出装置は、液滴の
着弾位置の精度、ひいてはパターンの加工精度を向上させることができる。
【００４１】
この液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドに対して前記対象物を所定方向に相対移動させる移動部を有し、前記液滴吐出ヘッドは、前記対象物と対向する一つの面と、前記面に形成されて、対向する前記対象物上の位置に前記液滴を吐出するノズルと、前記所定方向から見て、前記ノズルを含む前記面の法線を挟んで両側に、それぞれ光を照射することによって、前記所定方向から見て、前記液滴を前記法線上に案内する案内部とを有する構成が好ましい。
【００４２】
この液滴吐出装置によれば、吐出される液滴が、案内部からの光に案内されて一つの法上に位置決めされる。したがって、液滴吐出装置は、液滴の飛行曲がりや位置ズレを、より確実に回避することができる。この結果、液滴吐出装置は、液滴の定着状態と乾燥状態の安定化を図ることができ、ひいてはパターンの加工精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、本発明を具体化した第一実施形態を図１〜図４に従って説明する。図１は、液滴吐出装置１０の全体を示す斜視図である。
図１において、液滴吐出装置１０は、一つの方向に延びる基台１１と、基台１１の上に搭載されて基板Ｓ１を載置する移動部としてのステージ１２とを有する。ステージ１２は、基板Ｓ１の一つの面を上に向けた状態で基板Ｓ１を位置決め固定して、基台１１の長手方向に沿って基板Ｓ１を搬送する。基板Ｓ１としては、グリーンシート、ガラス基板、シリコン基板、セラミック基板、樹脂フィルム、紙等の各種の基板が用いられる。
【００４４】
本実施形態においては、基板Ｓ１の上面を吐出面ＳＡという。また、基板Ｓ１が搬送される方向であって、図１において左上方向に向かう方向を＋Ｙ方向という。また、＋Ｙ方向と直交する方向であって、図１において右下方向に向かう方向を＋Ｘ方向とし、基板Ｓ１の法線方向をＺ方向という。
【００４５】
液滴吐出装置１０は、基台１１を跨ぐ門型のガイド部材１３と、ガイド部材１３の上側に配設されるインクタンク１４とを有する。インクタンク１４は、所定のインクＩｋを貯留するとともに、貯留するインクＩｋを所定の圧力で導出する。インクＩｋとしては、銀微粒子を含む銀インク、ＩＴＯ（Indiumu Tin Oxide ）微粒子を含むＩＴＯインク、顔料を含む顔料インク等の各種のインクが用いられる。本実施形態においては、インクＩｋに含まれる蒸発成分としての溶媒の重量濃度を、溶媒濃度Ｃとし、インクＩｋに含まれる溶媒の分子量を、溶媒分子量Ｍという。また、吐出処理の環境における溶媒のモル体積を、溶媒モル体積Ｖｍという。
【００４６】
ガイド部材１３は、キャリッジ１５を＋Ｘ方向及び＋Ｘ方向の反対方向（−Ｘ方向）に沿って移動可能に支持する。キャリッジ１５は、複数のヘッドユニット２０を搭載して＋Ｘ方向あるいは−Ｘ方向に沿って移動した後に、ヘッドユニット２０を所定の位置に位置決めする。なお、基板Ｓ１を＋Ｙ方向に搬送する動作を主走査とし、キャリッジ１５を＋Ｘ方向及び−Ｘ方向に搬送する動作を副走査という。また、基板Ｓ１を主走査する速度を、相対速度としての主走査速度Ｖｓという。
【００４７】
次に、ヘッドユニット２０について以下に説明する。図２は、ヘッドユニット２０をステージ１２から見た斜視図である。図３は、ヘッドユニット２０をステージ１２から見た平面図であり、ヘッドユニット２０の配置を示す図である。図４は、ヘッドユニット２０の吐出動作を示す側面図である。
【００４８】
図２において、ヘッドユニット２０は、＋Ｘ方向に延びるヘッド基板２１と、ヘッド基
板２１に支持される液滴吐出ヘッド２２とを有する。
ヘッド基板２１は、キャリッジ１５に位置決め固定されることによって、＋Ｘ方向及び−Ｘ方向に沿って移動する。ヘッド基板２１は、その一側端に入力端子２１ａを有するとともに、入力端子２１ａに入力される駆動波形信号を液滴吐出ヘッド２２に出力する。
【００４９】
液滴吐出ヘッド２２は、基板Ｓ１と対向する側にノズルプレート２３を有し、ノズルプレート２３は、基板Ｓ１と対向するノズル形成面２３ａを有する。ノズル形成面２３ａは、ヘッドユニット２０が基板Ｓ１と対向するとき、吐出面ＳＡと略平行に配置されることによって、ノズルプレート２３と吐出面ＳＡとの間の距離を所定距離に保持する。本実施形態においては、ノズル形成面２３ａと吐出面ＳＡとの間の距離を、プラテンギャップＨ０という。プラテンギャップＨ０は、例えば数百μｍであり、十分に短い距離に設定されることによって、液滴の着弾位置の精度を向上させる。
【００５０】
ノズル形成面２３ａは、その＋Ｘ方向の略全幅にわたってｉ個（ｉは２以上の整数：例えば１８０個）のノズルＮを有する。各ノズルＮは、それぞれＺ方向に沿ってノズルプレート２３に貫通形成されるとともに、＋Ｘ方向に沿って所定ピッチで配列される。ノズルプレート２３は、このｉ個のノズルＮによって一列のノズル列を形成する。本実施形態においては、ノズルＮのピッチを、ノズルピッチＤｘという。また、ノズルプレート２３の＋Ｘ方向に沿う幅を、ヘッド幅Ｄｗという。
【００５１】
ヘッド基板２１は、液滴吐出ヘッド２２を挟んで＋Ｙ方向の両側に、それぞれ吹付けポート２４と吸引ポート２５を搭載する。本実施形態においては、これら吹付けポート２４及び吸引ポート２５によって置換部が構成される。
【００５２】
吹付けポート２４は、＋Ｘ方向に沿って延びる直方体状に形成されて、液滴吐出ヘッド２２の＋Ｙ方向に隣接する。吹付けポート２４は、基板Ｓ１と対向する側にノズル形成面２３ａと略面一の吹付け口２４ａを有する。吹付け口２４ａは、その＋Ｘ方向の幅がヘッド幅Ｄｗに形成される矩形孔であって、ヘッドユニット２０が基板Ｓ１と対向するとき、その開口を吐出面ＳＡの一部に対向させる。
【００５３】
吸引ポート２５は、＋Ｘ方向に沿って延びる直方体状に形成されて、液滴吐出ヘッド２２の＋Ｙ方向の反対方向（−Ｙ方向）に隣接する。吸引ポート２５は、基板Ｓ１と対向する側に吸引口２５ａを有する。吸引口２５ａは、その＋Ｘ方向の幅がヘッド幅Ｄｗに形成される矩形孔であって、ヘッドユニット２０が基板Ｓ１と対向するとき、その開口を吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａとの間の空間に向けて配置させる。
【００５４】
図３において、複数のヘッドユニット２０の各々は、ＸＹ平面において、＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向に対して傾斜する方向に階段状に配列されている。詳述すると、隣接するヘッドユニット２０は、それぞれ＋Ｙ方向から見て、一方の＋Ｘ方向の端部と、他方の−Ｘ方向の端部とを重畳させる。これによって、隣接するヘッドユニット２０は、それぞれ＋Ｙ方向から見て、隣接するノズル列の間隔をノズルピッチＤｘにする。そして、複数のヘッドユニット２０の各々は、＋Ｘ方向の解像度を吐出面ＳＡの＋Ｘ方向略全幅にわたって均一にする。なお、図３においては、ヘッドユニット２０の配置を説明するため、ノズルＮの数量を省略して示す。
【００５５】
基板Ｓ１の吐出面ＳＡは、一点鎖線で示すドットパターン格子によって仮想分割される。ドットパターン格子は、その＋Ｙ方向の格子間隔と＋Ｘ方向の格子間隔とがそれぞれ液滴の吐出ピッチによって規定される。＋Ｙ方向における吐出ピッチは、液滴の吐出周波数と基板Ｓ１の主走査速度Ｖｓとによって規定されて、また＋Ｘ方向の吐出ピッチは、ノズルピッチＤｘによって規定される。そして、液滴を吐出するか否かの選択は、このドット
パターン格子の格子点Ｔごとに規定される。
【００５６】
液滴の吐出処理を実行するとき、＋Ｙ方向に配列される一群の格子点Ｔは、それぞれキャリッジ１５の副走査と基板Ｓ１の主走査とによって、共通する一つのノズルＮの直下を通過し、その後、共通する一つの吹付けポート２４の直下を通過する。
【００５７】
本実施形態においては、＋Ｙ方向の格子間隔、すなわち＋Ｙ方向の液滴の吐出ピッチをドットピッチＤｙという。また、液滴の吐出動作が選択される格子点Ｔを目標点Ｔ０とし、格子点Ｔの総数量に対する目標点Ｔ０の総数量の割合を、吐出デューティｋという。通常のパターン描画において、吐出デューティｋは、１／４程度である。
【００５８】
図４において、液滴吐出ヘッド２２は、各ノズルＮの上側にそれぞれキャビティ２６、振動板２７、及び圧電素子ＰＺを有する。各キャビティ２６は、それぞれ共通するインクタンク１４に接続されることによってインクタンク１４からのインクＩｋを収容し、そのインクＩｋをノズルＮに供給する。振動板２７は、各キャビティ２６に対向する領域をＺ方向に振動することによって、該キャビティ２６の容積を拡大及び縮小させて、これに伴ってノズルＮのメニスカスを振動させる。各圧電素子ＰＺは、それぞれ所定の駆動波形信号を受けるとき、Ｚ方向に収縮して伸張することによって、振動板２７の各領域をＺ方向に振動させる。各キャビティ２６は、それぞれ振動板２７がＺ方向に振動するとき、収容するインクＩｋの一部を所定重量の液滴ＤにしてノズルＮから吐出させる。本実施形態においては、１つの液滴Ｄの重量を、液滴重量Ｍｄという。
【００５９】
液滴の吐出処理を実行するとき、目標点Ｔ０の直上にあるノズルＮは、圧電素子ＰＺに駆動波形信号を受けることによって液滴Ｄを吐出する。吐出される液滴Ｄは、ノズルＮに対向する吐出面ＳＡ上の位置、すなわち目標点Ｔ０に着弾した後、基板Ｓ１の主走査によって＋Ｙ方向に移動する。目標点Ｔ０にある液滴Ｄは、液滴吐出ヘッド２２と吹付けポート２４とが隣接するために、基板Ｓ１の主走査にともなって吹付け口２４ａの直下にまで瞬時に移動する。これによって、目標点Ｔ０にある液滴Ｄは、隣接する液滴Ｄと融着する前の孤立する状態で吹付け口２４ａの直下に到達する。
【００６０】
図４において、吹付けポート２４は、吹付け量コントローラ２８に接続されている。吹付け量コントローラ２８は、所定のガス供給ラインに接続されるとともに、該ガス供給ラインから供給される乾燥用の気体を所定流量に調整した後に吹付けポート２４に供給する。
【００６１】
乾燥用の気体とは、インクＩｋの構成成分によって規定される気体であって、インクＩｋの蒸発成分と異なる気体、あるいはインクＩｋの蒸発成分を飽和蒸気量未満含む気体である。例えばインクＩｋが水系のインクの場合、乾燥用の気体としては、湿度が略０％の乾燥窒素や乾燥空気が好ましい。また、インクＩｋが有機系のインクの場合、乾燥窒素や乾燥空気、あるいは有機系溶媒を含まない気体が好ましい。すなわち、乾燥用の気体とは、液滴Ｄの周囲の気体を他の気体に置換することによって、該液滴Ｄの乾燥を促進させる気体であれば良い。
【００６２】
本実施形態においては、乾燥用の気体におけるインクＩｋの蒸発成分の飽和蒸気量をｈｓとし、乾燥用の気体におけるインクＩｋの蒸発成分の蒸発量をｈａとする。そして、乾燥用の気体における蒸発成分の濃度を、相対濃度ｈ＝ｈａ／ｈｓとする。例えばインクＩｋが水系のインクの場合、飽和蒸気量ｈｓは、液滴吐出雰囲気における飽和水蒸気量であり、相対濃度ｈは、液滴吐出雰囲気における乾燥用の気体の相対湿度である。また、インクＩｋとして水系のインクを使用し、かつ、乾燥用の気体としてドライエアーを使用する場合、一般的に、ｈ＝０．００８である。すなわち、乾燥用の気体が蒸発成分を含む場合
、乾燥用の気体は、実際に含む蒸発成分の蒸発量に対して、さらに（１−ｈ）倍の蒸発成分を含むことができる。
【００６３】
液滴の吐出処理を実行するとき、吹付けポート２４は、吹付け量コントローラ２８からの乾燥用の気体を吹付け口２４ａと対向する吐出面ＳＡ上の領域に向けて吹付ける。この際、吹付け口２４ａの断面積が吐出面ＳＡの面積に対して十分に小さく、かつ、吐出面ＳＡと吹付け口２４ａとの間の距離が十分に狭いため、乾燥用の気体は、吐出面ＳＡに対して局所的に吹付けられる。
【００６４】
目標点Ｔ０の液滴Ｄは、基板Ｓ１の主走査にともなって吹付け口２４ａの直下に到達する。吹付けポート２４は、吹付け口２４ａに対向する液滴Ｄに向けて乾燥用の気体を吹付ける。孤立する液滴Ｄは、この乾燥用の気体によって、その周囲を乾燥用の気体に置換される。これによって、目標点Ｔ０にある液滴Ｄの周囲は、隣接する液滴Ｄと融着する前に、吹付け口２４ａからの新鮮な乾燥用の気体に置換される。
【００６５】
孤立する状態の液滴Ｄは、その容量が数十ピコリットルであって、容量当たりの表面積が極めて大きいため、融着後の液滴Ｄに比べて、その蒸発速度が速い。置換処理を受ける液滴Ｄは、孤立する状態にあるため、その蒸発成分の離散にともない、速い蒸発速度を、より一層加速させる。この結果、液滴吐出装置１０は、目標点Ｔ０にある液滴Ｄの濡れ広がりを抑えることができるため、液滴Ｄからなるパターンを所望のサイズや形状に形成することができ、該パターンの加工精度を向上させることができる。
【００６６】
本実施形態においては、液滴Ｄに含まれる蒸発成分の量をｑｓとし、液滴Ｄからの蒸発成分の蒸発量をｑａとする。そして、液滴Ｄの蒸発率をｑとし、蒸発率ｑ＝ｑａ／ｑｓとする。
【００６７】
液滴Ｄは、一般的に、その蒸発成分を蒸発させるときから、すなわちｑ＜１になるときから、その濡れ広がりを抑制させ始める。一方、液滴吐出処理においては、後工程を実行する直前まで、液滴Ｄの濡れ広がりが、後工程の要請により決定される所定範囲に抑えられなければならない（定着されなければならない）。本発明における「乾燥」とは、液滴Ｄに含まれる全ての蒸発成分を蒸発させることに限らず、液滴Ｄの濡れ広がりを、後工程の要請により決定される所定範囲に抑えることである。本発明における「定着」とは、液滴Ｄの濡れ広がりが、後工程の要請により決定される所定範囲に抑えられることである。
【００６８】
詳述すると、液滴Ｄの粘度は、液滴Ｄに含まれる溶媒濃度Ｃから算出することができ、液滴Ｄの濡れ広がる速度（流動速度）は、液滴Ｄの粘度から得られる。吐出面ＳＡにおける液滴Ｄのサイズは、後工程の要請により所定範囲に決定される。そのため、液滴吐出処理工程においては、液滴Ｄを定着させるために、液滴Ｄの流動速度の上限値、すなわち溶媒濃度Ｃの上限値が決定される。本発明における「乾燥」とは、液滴Ｄにおける溶媒濃度Ｃを、上限値であるＣ・（１−ｑ）にするための処理である。例えば、インクＩｋとして、水分量が３５（重量％）の水系インクを使用し、後工程の要請により決定される蒸発率ｑが０．５の場合、乾燥用の気体による置換処理は、液滴Ｄの水分量を１７．５（重量％）以下にするものである。
【００６９】
図４において、吸引ポート２５は、吸引量コントローラ２９に接続されている。吸引量コントローラ２９は、所定の減圧ラインに接続されるとともに、液滴Ｄの周囲から吸引する気体を所定流速で減圧ラインに排気する。
【００７０】
本実施形態においては、液滴Ｄの周囲から吸引する気体の流速、すなわち吸引口２５ａが吸引する気体の流速を、第一吸引速度Ｆ１という。第一吸引速度Ｆ１は、主走査速度Ｖ
ｓ、液滴重量Ｍｄ、溶媒濃度Ｃ、蒸発率ｑ、溶媒モル体積Ｖｍ、溶媒分子量Ｍ、プラテンギャップＨ０、ノズルピッチＤｘ、ドットピッチＤｙ、吐出デューティｋ、相対濃度ｈを用いて、Ｆ１＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ／（Ｍ・Ｈ０・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））で表される。
【００７１】
詳述すると、ヘッドユニット２０ごとの１秒あたりに吐出される液滴Ｄの総数量ｊは、ｋ・（Ｖｓ／Ｄｘ）・（Ｄｗ／Ｄｘ）によって表される。総数量ｊの液滴Ｄに含まれる溶媒重量がｊ・Ｍｄ・Ｃによって与えられるため、１秒当たりに吐出される溶媒が濡れ広がりを抑えるための気化するとき、該溶媒の体積は、ｊ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・（Ｖｍ／Ｍ）によって表される。この体積からなる溶媒が１秒あたりに吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａとの間を介して流動するとき、該溶媒の流速は、ｊ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・（Ｖｍ／Ｍ）／（Ｄｗ・Ｈ０）＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ／（Ｍ・Ｈ０・Ｄｘ・Ｄｙ）、すなわち第一吸引速度Ｆ１によって与えられる。
【００７２】
例えば、液滴Ｄの吐出条件として、ノズルピッチＤｘ＝が１０μｍ、ドットピッチＤｙが１０μｍ、液滴重量Ｍｄが１０ｎｇ、溶媒濃度が８０％、溶媒分子量Ｍが１８ｇ／ｍｏｌ、溶媒モル体積Ｖｍが２５Ｌ／ｍｏｌ、蒸発率ｑが０．５、主走査速度Ｖｓが１０ｍｍ／ｓ、プラテンギャップＨ０が０．５ｍｍ、吐出デューティが１／４、相対濃度ｈが０．００８の場合、第一吸引速度Ｆ１は約０．２８ｍ／ｓである。なお、上記第一吸引速度Ｆ１は、溶媒の全てが気化するときに要する流速であるため、液滴Ｄの濡れ広がりを抑えるためであれば、当然ながら、第一吸引速度Ｆ１は、Ｆ１＜ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ／（Ｍ・Ｈ０・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））であっても良い。
【００７３】
液滴の吐出処理を実行するとき、吸引ポート２５は、吸引量コントローラ２９による吸引動作を受けて、吹付け口２４ａと対向する液滴Ｄの周囲を、第一吸引速度Ｆ１＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ／（Ｍ・Ｈ０・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））によって局所的に吸引する。すなわち、吸引ポート２５は、液滴Ｄの周囲に対して、その蒸発成分の量に応じた第一吸引速度Ｆ１を与える。これによって、液滴吐出装置１０は、過剰な第一吸引速度Ｆ１にともなう液滴Ｄの飛行曲がりを抑えることができる。
【００７４】
液滴Ｄに吹付けられる乾燥用の気体の殆どは、液滴吐出ヘッド２２と吸引ポート２５とが隣接するため、上記第一吸引速度Ｆ１によって、吸引ポート２５の直下に瞬時に到達する。この結果、液滴Ｄから離散する蒸発成分や乾燥用の空気は、吐出面ＳＡ上に拡散したり停滞したりすることなく排気される。したがって、液滴吐出装置１０は、蒸発成分の濃度勾配を形成することなく、吐出面ＳＡ上の蒸発成分を順次局所的に排気させることができる。
【００７５】
また、液滴Ｄに吹付けられる乾燥用の気体は、吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａとの間の空間を介して吸引される。この結果、乾燥用の気体は、吐出直後の液滴Ｄや着弾直後の液滴Ｄに対しても、その周囲を乾燥用の気体に置換することができる。したがって、液滴吐出装置１０は、吐出直後の液滴Ｄや着弾直後の液滴Ｄに対しても、その乾燥も促進させることができ、ひいては液滴Ｄの濡れ広がりを、より抑えることができる。
【００７６】
次に、上記のように構成した第一実施形態の効果を以下に記載する。
（１）第一実施形態において、吹付けポート２４は、液滴吐出ヘッド２２に隣接し、融着する前の孤立する液滴Ｄに向けて液滴Ｄの蒸発成分と異なる乾燥用の気体を吹付けることによって、液滴Ｄの周囲を局所的に乾燥用の気体に置換する。
【００７７】
したがって、吐出される複数の液滴Ｄの各々は、融着する前の孤立する状態において、その周囲を局所的に同質の乾燥用の気体に置換される。この結果、吐出される複数の液滴
Ｄの各々は、融着して濡れ広がる前に、その蒸発成分を離散させることができるため、その乾燥を促進することができる。また、吹付け口２４ａを用いる局所的な置換を行うため、蒸発成分の濃度勾配が発生し難くなる。
【００７８】
この結果、液滴吐出装置１０は、液滴Ｄの濡れ広がりを確実に抑制することができる。また、液滴吐出装置１０は、液滴成分の流動を液滴間で抑えられるため、微細化されるパターンにおいて該パターンの加工精度を向上できる。
【００７９】
（２）第一実施形態において、吸引ポート２５は、液滴吐出ヘッド２２に隣接し、液滴Ｄの周囲を吸引することによって、液滴Ｄの周囲を局所的に乾燥用の気体に置換する。したがって、吸引ポート２５が液滴Ｄの周囲を吸引する分だけ、乾燥用の気体の置換効率が高くなる。この結果、液滴吐出装置１０は、着弾する液滴Ｄの濡れ広がりを、さらに抑えることができる。また、乾燥用の気体の拡散や滞留、蒸発成分の拡散や滞留が吸引によって抑えられるため、蒸発成分の濃度勾配が、さらに発生し難くなる。よって、液滴吐出装置１０は、パターンの加工精度をさらに向上できる。
【００８０】
（３）第一実施形態において、吸引ポート２５は、吸引量コントローラ２９による吸引動作を受けて、吹付け口２４ａと対向する液滴Ｄの周囲を、第一吸引速度Ｆ１＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ／（Ｍ・Ｈ０・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））によって吸引する。したがって、吸引ポート２５は、液滴Ｄの周囲に対して、その蒸発成分の量に応じた第一吸引速度Ｆ１を与えることができる。この結果、液滴吐出装置１０は、過剰な吸引を抑えることができるため、う液滴Ｄの飛行曲がりを抑えることができる。
【００８１】
（４）第一実施形態において、吹付けポート２４と吸引ポート２５は、液滴吐出ヘッドを挟んで両側に配設されるとともに、吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａとの間を介して液滴Ｄの周囲を吸引する。したがって、吹付け口２４ａから吹き付けられる乾燥用の気体は、液滴Ｄの飛行経路を介して吸引口２５ａに到達する。よって、液滴吐出装置１０は、吐出面ＳＡ上の孤立する液滴Ｄに加えて、着弾前の液滴Ｄと着弾時の液滴Ｄに対しても、その乾燥を促進させることができる。
【００８２】
（５）第一実施形態において、液滴吐出装置１０は、液滴吐出ヘッド２２を挟んで＋Ｙ方向に吹付けポート２４を有し、−Ｙ方向に吸引ポート２５を有する。そして、液滴吐出装置１０は、液滴吐出ヘッド２２に対して基板Ｓ１を＋Ｙ方向に主走査させる。
【００８３】
したがって、ノズルＮに触れる乾燥用の気体は、液滴Ｄからの蒸発成分を含む。この結果、液滴吐出装置１０は、乾燥用の気体に含まれる蒸発成分によって、ノズルＮの乾燥を抑えることができる。
（第二実施形態）
以下、本発明を具体化した第二実施形態を図５に従って説明する。第二実施形態は、第一実施形態の吸引ポート２５の位置と吸引速度を変更したものである。そのため、以下においては、その変更点について詳しく説明する。
【００８４】
図５において、液滴吐出ヘッド２２は、その＋Ｙ方向に隣接する吹付けポート２４を有し、吹付けポート２４は、その＋Ｙ方向に隣接する吸引ポート２５を有する。
吹付けポート２４は、吹付け口２４ａと対向する吐出面ＳＡの領域に向けて乾燥用の気体を吹付ける。目標点Ｔ０にある液滴Ｄは、基板Ｓ１の主走査にともなって瞬時に吹付け口２４ａの直下に到達する。目標点Ｔ０にある液滴Ｄは、隣接する液滴Ｄと融着する前に、乾燥用の気体によってその周囲を置換される結果、その濡れ広がりを抑えることができる。
【００８５】
吸引ポート２５は、吐出面ＳＡと対向する吸引口２５ａを有し、その吸引口２５ａを、吹付けポート２４と吐出面ＳＡとの間の空間に向けて配置する。本実施形態においては、吸引口２５ａの断面積を吸引面積Ｓという。
【００８６】
吸引ポート２５は、吸引口２５ａと吐出面ＳＡとの間にプラテンギャップＨ０よりも大きい開口ギャップＨ１を有する。吸引ポート２５は、吸引量コントローラ２９に接続されることによって、液滴Ｄの周囲の気体を所定流速で吸引する。
【００８７】
本実施形態においては、液滴Ｄの周囲から吸引する気体の流速、すなわち吸引口２５ａが吸引する気体の流速を、第二吸引速度Ｆ２という。第二吸引速度Ｆ２は、主走査速度Ｖｓ、液滴重量Ｍｄ、溶媒濃度Ｃ、蒸発率ｑ、溶媒モル体積Ｖｍ、溶媒分子量Ｍ、ノズルピッチＤｘ、ドットピッチＤｙ、ヘッド幅Ｄｗ、吸引面積Ｓ及び吐出デューティｋ、相対濃度ｈを用いて、Ｆ２＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ・Ｄｗ／（Ｍ・Ｓ・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））で表される。
【００８８】
詳述すると、ヘッドユニット２０ごとの１秒あたりに吐出される液滴Ｄの総数量ｊは、ｋ・（Ｖｓ／Ｄｘ）・（Ｄｗ／Ｄｘ）によって与えられる。総数量ｊの液滴Ｄに含まれる溶媒重量が、ｊ・Ｍｄ・Ｃによって与えられるため、１秒当たりに吐出される溶媒が濡れ広がりを抑えるための気化をするとき、該溶媒の体積は、ｊ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・（Ｖｍ／Ｍ）によって与えられる。
【００８９】
この体積からなる溶媒は、吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａとの間を介することなく吸引される。そして、この体積からなる溶媒が吸引口２５ａに向けて流動するとき、該溶媒の流速は、ｎ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・（Ｖｍ／Ｍ）／Ｓ＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ・Ｄｗ／（Ｍ・Ｓ・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））、すなわち第二吸引速度Ｆ２によって与えられる。
【００９０】
例えば、第一実施形態と同じ吐出条件、すなわちノズルピッチＤｘ＝が１０μｍ、ドットピッチＤｙが１０μｍ、液滴重量Ｍｄが１０ｎｇ、溶媒濃度が８０％、溶媒分子量Ｍが１８ｇ／ｍｏｌ、溶媒モル体積Ｖｍが２５Ｌ／ｍｏｌ、蒸発率が０．５、主走査速度Ｖｓが１０ｍｍ／ｓ、吐出デューティが１／４、相対濃度が０．００８の場合であって、かつ、（吸引面積Ｓ／ヘッド幅Ｄｗ）が５ｍｍの場合、第二吸引速度Ｆ２は、約０．０２８ｍ／ｓである。この第二吸引速度Ｆ２は、同じ吐出条件の下の第一吸引速度Ｆ１に比べて、一桁も小さい値である。
【００９１】
また、例えば、主走査速度Ｖｓが１００ｍｍ／ｓであって、その他の条件が上記と同じ場合、第二吸引速度Ｆ２は、約０．２８ｍ／ｓである。この第二吸引速度Ｆ２は、主走査速度Ｖｓを１／１０倍にするときの第一吸引速度Ｆ１と同じ値である。
【００９２】
液滴の吐出処理を実行するとき、吸引ポート２５は、吹付け口２４ａと対向する液滴Ｄの周囲を、吹付けポート２４の＋Ｙ方向から、第二吸引速度Ｆ２＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ・Ｄｗ／（Ｍ・Ｓ・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））によって吸引する。吸引ポート２５は、吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａとの間の空間を介することなく気体を吸引するために、第二吸引速度Ｆ２を大幅に低下させることができる。
【００９３】
したがって、液滴吐出装置１０は、乾燥気体の吸引にともなう液滴Ｄの飛行曲がりを抑えることができる。また、液滴吐出装置１０は、第一実施形態に比べて、吸引速度の低減、あるいは主走査速度Ｖｓの増大を図ることができる。
【００９４】
次に、上記のように構成した第二実施形態の効果を以下に記載する。
（６）上記第二実施形態において、液滴吐出装置１０は、液滴吐出ヘッド２２の＋Ｙ方向に吹付けポート２４を有し、吹付けポート２４の＋Ｙ方向に吸引ポート２５を有する。そして、液滴吐出装置１０は、液滴吐出ヘッド２２に対して基板Ｓ１を＋Ｙ方向に主走査する。したがって、液滴吐出装置１０は、吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａとの間を介することなく、局所的な吹付けと吸引を行うことができる。この結果、液滴吐出装置は、第二吸引速度Ｆ２を第一吸引速度Ｆ１よりも低くすることができるため、液滴Ｄの飛行曲がりを、より確実に抑えることができる。
【００９５】
（７）上記第二実施形態において、吸引ポート２５は、吸引量コントローラ２９による吸引動作を受けて、液滴Ｄの周囲を第二吸引速度Ｆ２＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ・Ｄｗ／（Ｍ・Ｓ・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））によって吸引する。したがって、吸引ポート２５は、液滴Ｄの周囲に対して、その蒸発成分の量に応じた第二吸引速度Ｆ２を与えることができる。この結果、液滴吐出装置１０は、過剰な吸引を抑えることができるため、液滴Ｄの飛行曲がりを抑えることができる。よって、液滴吐出装置１０は、着弾する液滴の濡れ広がりを、より確実に抑えることができ、ひいてはパターンの加工精度を、さらに向上させることができる。
【００９６】
（第三実施形態）
以下、本発明を具体化した第三実施形態を図６に従って説明する。第三実施形態は、第二実施形態の置換部の数量と位置を変更したものである。そのため、以下においては、その変更点について詳しく説明する。
【００９７】
図６において、液滴吐出ヘッド２２は、その＋Ｙ方向と−Ｙ方向の双方に、それぞれ隣接する第一吹付けポート２４Ｆと第二吹付けポート２４Ｌとを有する。第一吹付けポート２４Ｆは、その＋Ｙ方向に隣接する第一吸引ポート２５Ｆを有し、第二吹付けポート２４Ｌは、その−Ｙ方向に隣接する第二吸引ポート２５Ｌを有する。
【００９８】
第一及び第二吹付けポート２４Ｆ，２４Ｌは、それぞれ第一吹付け量コントローラ２８Ｆ及び第二吹付け量コントローラ２８Ｌに接続されて、吹付け口２４ａと対向する吐出面ＳＡ上の領域に向けて乾燥用の気体を吹付ける。
【００９９】
基板Ｓ１が主走査されるとき、目標点Ｔ０にある液滴Ｄは、第一吹付けポート２４Ｆの直下に到達する。目標点Ｔ０にある液滴Ｄは、隣接する液滴Ｄと融着する前に、第一吹付けポート２４Ｆからの乾燥用の気体に周囲を置換される結果、その濡れ広がりを抑えることができる。また、基板Ｓ１が−Ｙ方向に走査されるとき、目標点Ｔ０にある液滴Ｄは、第二吹付けポート２４Ｌの直下に到達する。目標点Ｔ０にある液滴Ｄは、隣接する液滴Ｄと融着する前に、第二吹付けポート２４Ｌからの乾燥用の気体に周囲を置換される結果、その濡れ広がりを抑えることができる。
【０１００】
第一及び第二吸引ポート２５Ｆ，２５Ｌは、それぞれ第一吸引量コントローラ２９Ｆ及び第二吸引量コントローラ２９Ｌに接続されて、吸引口２５ａと対向する吐出面ＳＡ上の領域を吸引する。
【０１０１】
基板Ｓ１が主走査されるとき、第一吸引ポート２５Ｆは、第一吹付けポート２４Ｆと対向する液滴Ｄの周囲を、吹付けポート２４の＋Ｙ方向から、第二吸引速度Ｆ２＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ・Ｄｗ／（Ｍ・Ｓ・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））によって吸引する。また、基板Ｓ１が−Ｙ方向に走査されるとき、第二吸引ポート２５Ｌは、第二吹付けポート２４Ｌと対向する液滴Ｄの周囲を、吹付けポート２４の−Ｙ方向から、第二吸引速度Ｆ２＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ・Ｄｗ／（Ｍ・Ｓ・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））によって吸引する。
【０１０２】
次に、上記のように構成した第三実施形態の効果を以下に記載する。
（８）上記第三実施形態において、液滴吐出装置１０は、液滴吐出ヘッド２２を挟んで＋Ｙ方向と−Ｙ方向の両側に、それぞれ吹付けポート２４及び吸引ポート２５を有する。そして、液滴吐出装置１０は、液滴吐出ヘッド２２に対して、基板Ｓ１を＋Ｙ方向と−Ｙ方向に移動する。したがって、液滴吐出ヘッド２２に対して基板Ｓ１を＋Ｙ方向及び−Ｙ方向に往復動させるとき、液滴吐出装置１０は、基板Ｓ１の移動方向に関わらず、液滴Ｄの乾燥を促進させることができる。この結果、液滴吐出装置１０は、パターンの生産性を損なうことなく、パターンの加工精度を向上させることができる。
【０１０３】
（第四実施形態）
以下、本発明を具体化した第四実施形態を図７に従って説明する。第四実施形態は、第二実施形態の置換部を変更したものである。そのため、以下においては、その変更点について詳しく説明する。
【０１０４】
図７において、ヘッドユニット２０は、ノズル形成面２３ａから＋Ｙ方向に延びるポート形成面２３ｂを有する。ポート形成面２３ｂは、例えばノズル形成面２３ａの一部であってもよく、あるいはノズル形成面２３ａと面一に形成される面であっても良い。また、ポート形成面２３ｂは、自身と吐出面ＳＡとの間の距離をプラテンギャップＨ０よりも大きくする面であっても良い。
【０１０５】
ポート形成面２３ｂは、その略全体にわたって、複数の吹付けポート２４と複数の吸引ポート２５とを有する。図７においては、吹付けポート２４と吸引ポート２５との差異を説明するために、吹付けポート２４にグラデーションを付して示す。複数の吹付けポート２４と複数の吸引ポート２５は、例えば＋Ｘ方向あるいは＋Ｙ方向に沿って列状に配列されても良く、あるいは図７に示すように、不規則に配置される構成であっても良い。本実施形態においては、複数の吸引ポート２５の総断面積を、吸引面積Ｓという。
【０１０６】
複数の吹付けポート２４は、それぞれ第二実施形態と同じく、吹付け量コントローラに接続されて、各吹付けポート２４と対向する吐出面ＳＡの領域に向けて乾燥用の気体を吹付ける。
【０１０７】
複数の吸引ポート２５は、それぞれ第二実施形態と同じく、吸引量コントローラに接続されて、各吸引ポート２５と対向する吐出面ＳＡの領域を吸引する。すなわち、複数の吸引ポート２５は、ポート形成面２３ｂと対向する吐出面ＳＡの領域を、第二吸引速度Ｆ２＝ｋ・Ｖｓ・Ｍｄ・Ｃ・ｑ・Ｖｍ・Ｄｗ／（Ｍ・Ｓ・Ｄｘ・Ｄｙ・（１−ｈ））によって吸引する。
【０１０８】
一つの吹付けポート２４から吹付けられる乾燥用の気体は、隣接する複数の吸引ポート２５によって吸引される。吐出面ＳＡの法線に沿って吹付けられる乾燥用の気体は、隣接する吸引ポート２５の吸引によって、再び吐出面ＳＡの略法線に沿って吸引される。複数の吹付けポート２４と複数の吸引ポート２５は、この吹付けと吸引とを協同することによって、吐出面ＳＡ上における気体の置換効率を増大させるとともに、吐出面ＳＡの面方向に沿う気体の流れを抑える。
【０１０９】
基板Ｓ１が主走査されるとき、目標点Ｔ０にある液滴Ｄは、隣接する液滴Ｄと融着する前に、複数の吹付けポート２４の中の少なくとも一つの直下を通過するとともに、複数の吸引ポート２５の中の少なくとも一つの直下を通過する。目標点Ｔ０にある液滴Ｄの周囲は、吹付けポート２４の直下と吸引ポート２５の直下を通過することによって、高い置換効率の下で乾燥用の気体に置換される。この結果、液滴吐出装置１０は、液滴Ｄの濡れ広
がりを、さらに抑えることができる。
【０１１０】
また、この際、乾燥用の気体が吐出面ＳＡの略法線に沿って流動するため、液滴Ｄからの蒸発成分は、吐出面ＳＡの略法線に沿って吸引される。この結果、液滴吐出装置１０は、吐出面ＳＡの面上において、蒸発成分の濃度勾配を、さらに抑えることができる。
【０１１１】
次に、上記のように構成した第四実施形態の効果を以下に記載する。
（９）上記第四実施形態において、ヘッドユニット２０は、ポート形成面２３ｂに設けられて乾燥用の気体を吹付ける複数の吹付けポート２４と、ポート形成面２３ｂに設けられて液滴Ｄの周囲を吸引する複数の吸引ポート２５とを有する。したがって、液滴吐出装置１０は、乾燥用の気体の殆どを、基板Ｓ１とポート形成面２３ｂとの間で流動させることができる。この結果、液滴吐出装置１０は、吐出面ＳＡに沿う乾燥用の気体の流動を抑えることができるため、蒸発成分の濃度差に基づく乾燥不良を、より確実に回避させることができる。
【０１１２】
（１０）上記第四実施形態において、ヘッドユニット２０は、吹付けポート２４及び吸引ポート２５の数量の分だけ、乾燥用の気体の置換を複数回にわたり局所的に行うことができる。したがたって、液滴吐出装置１０は、蒸発成分の置換効率を向上させることができるため、液滴Ｄの濡れ広がりを、さらに抑えることができる。
【０１１３】
（第五実施形態）
以下、本発明を具体化した第五実施形態を図８に従って説明する。第五実施形態は、第四実施形態のヘッドユニット２０に案内部を設けたものである。そのため、以下においては、その変更点について詳しく説明する。
【０１１４】
図８において、ヘッドユニット２０は、そのノズル形成面２３ａに、案内部としての複数のレーザＬＤを有する。複数のレーザＬＤの各々は、それぞれ＋Ｙ方向に沿う複数の列状に配列されている。複数のレーザＬＤからなる各列は、それぞれ＋Ｙ方向から見て、各ノズルＮを挟んで両側に配設される。本実施形態においては、ノズルＮを挟んで両側に配列される一対の列を、レーザ列という。
【０１１５】
各レーザＬＤとしては、例えばノズル形成面２３ａと略平行の出射面を有する面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：Vertical Cavity Surface Emitting Laser）を用いることができる。これによれば、各レーザＬＤのＺ方向の厚みがプラテンギャップＨ０に比べて十分に薄いため、ヘッドユニット２０は、プラテンギャップを拡張させることなく、各レーザＬＤを搭載することができる。
【０１１６】
各レーザＬＤは、それぞれ所定の駆動信号を受けるとき、ノズル形成面２３ａの法線に沿ってレーザ光を出射し、これによって対向する吐出面ＳＡの領域にスポットを形成する。レーザ列は、それぞれ所定の駆動信号を受けるとき、対向する吐出面ＳＡの領域に＋Ｙ方向に延びる一対の帯状スポットを形成する。
【０１１７】
レーザ光のエネルギーは、予め試験等に基づいて設定されるものであって、スポットに向けて流動するインクＩｋをスポットから遠ざけるエネルギーである。例えば、レーザ光は、インクＩｋに与える光圧によって、スポットに進入するインクＩｋをスポットから遠ざける。あるいは、レーザ光は、インクＩｋの一部を蒸発させることによって、スポットに進入するインクＩｋをスポットから遠ざける。
【０１１８】
液滴の吐出処理を実行するとき、目標点Ｔ０にある液滴Ｄは、一対の帯状スポットの間を移動する。この際、目標点Ｔ０にある液滴Ｄは、過剰な流速の気体を受けて流動すると
き、一対の帯状スポットによって、その流動が抑制される。この結果、液滴吐出装置１０は、目標点Ｔ０にある液滴Ｄを、より確実に目標点Ｔ０に定着させることができる。
【０１１９】
次に、上記のように構成した第五実施形態の効果を以下に記載する。
（１１）上記第五実施形態において、ヘッドユニット２０は、＋Ｙ方向に沿って配列される複数のレーザＬＤからなる複数のレーザ列をノズル形成面２３ａに有し、該複数のレーザ列の各々を、＋Ｙ方向から見て各ノズルＮを挟んで両側に配設する。そして、ヘッドユニット２０は、複数のレーザＬＤの各々からノズル形成面２３ａの法線に沿ってレーザ光を出射する。したがって、液滴吐出装置１０は、吐出する液滴Ｄを、レーザ列からのレーザ光によって、＋Ｙ方向に案内することができる。この結果、液滴吐出装置１０は、着弾後の液滴Ｄの位置ズレや濡れ広がりを、より確実に抑えることができる。よって、液滴吐出装置１０は、液滴Ｄの乾燥状態の安定化を図ることができ、ひいては液滴Ｄからなるパターンの加工精度を向上させることができる。
【０１２０】
（第六実施形態）
以下、本発明を具体化した第六実施形態を図９（ａ）、（ｂ）に従って説明する。第六実施形態は、第五実施形態の案内部を変更したものである。そのため、以下においては、その変更点について詳しく説明する。図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれヘッドユニット２０を＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向から見た図である。
【０１２１】
図９において、各レーザＬＤの出射面は、それぞれ共通するプリズムＰＬを有する。各プリズムＰＬは、例えば＋Ｘ方向に延びる三角プリズムであって、それぞれ＋Ｙ方向に向く斜面と−Ｙ方向に向く斜面とを有する。各プリズムＰＬは、それぞれレーザ列がレーザ光Ｂを出射するとき、該レーザ光Ｂの光路を折り曲げて対向する吐出面ＳＡの領域に照射する。
【０１２２】
詳述すると、レーザＬＤから出射されるレーザ光Ｂは、Ｚ方向から見て−Ｙ方向に進行する成分と、Ｚ方向から見て＋Ｙ方向に進行する成分とを有する。本実施形態においては、レーザＬＤから−Ｙ方向に進行する成分を流動ガイド用成分とし、レーザＬＤから＋Ｙ方向に進行する成分を飛行ガイド用成分という。
【０１２３】
レーザ列から出射される一対の流動ガイド用成分は、第五実施形態と同じく、対向する吐出面ＳＡの領域に＋Ｙ方向に延びる一対の帯状スポットを形成する。一方、レーザ列から出射される一対の飛行ガイド用成分は、それぞれプリズムＰＬに屈折された後、＋Ｚ方向から見て−Ｙ方向に偏向されて、液滴Ｄの飛行領域に照射される。一対の飛行ガイド用成分は、その光圧等によって、飛行過程の液滴Ｄの位置を該一対の飛行ガイド成分の間に制限し、これによって飛行する液滴Ｄの飛行曲がりを抑制する。なお、図９においては、飛行ガイド用成分の光路を説明するため、流動ガイド用成分の光路を省略する。
【０１２４】
図９において、ノズルプレート２３は、ノズル列の−Ｙ方向に反射部材ＭＲを有する。反射部材ＭＲは、＋Ｘ方向に沿って延びる板状に形成されるとともに、その＋Ｙ方向の面に、ノズルプレート２３の略全幅にわたる反射面ＭＲａを有する。反射部材ＭＲは、各プリズムＰＬからの飛行ガイド用成分を反射面ＭＲａに受けて、該飛行ガイド用成分を＋Ｙ方向の吐出面ＳＡに向けて反射する。反射面ＭＲａによって反射される一対の飛行ガイド用成分は、飛行する液滴Ｄの領域に再び照射された後、流動ガイド用成分と同じく、吐出面ＳＡの領域に＋Ｙ方向に延びる一対の帯状スポットを形成する。これによって、一対の飛行ガイド用成分は、飛行する液滴Ｄの飛行曲がりをさらに抑制し、かつ、液滴Ｄの濡れ広がりを、一対の流動ガイド成分の間、及び一対の飛行ガイド用成分の間に抑える。
【０１２５】
各ノズルＮから吐出される液滴Ｄの飛行経路は、ストロボと長焦点顕微鏡による観測、
又は着弾位置の観測などによって予め計測できるものである。本実施形態におけるレーザ列は、予め計測する飛行経路に基づいて、各光量のバランスが設定されている。
【０１２６】
例えば、図９（ｂ）において、ノズルＮからの液滴Ｄの飛行経路が、吹付けや吸引によって基板Ｓ１の法線に対して＋Ｘ方向に傾斜する場合、レーザ列においては、＋Ｘ方向のレーザＬＤの光量が−Ｘ方向のレーザＬＤの光量よりも高く設定される。これによれば、飛行過程の液滴Ｄは、その＋Ｘ方向の光量が高くなるため、飛行経路を−Ｘ方向に変位させる。この結果、飛行過程の液滴Ｄは、その飛行経路を、基板Ｓ１の法線に容易に補正できる。
【０１２７】
次に、上記のように構成した第六実施形態の効果を以下に記載する。
（１２）上記第六実施形態によれば、一対の飛行ガイド用成分は、それぞれプリズムＰＬの偏向によって、液滴Ｄの飛行領域に照射される。これによって、液滴吐出装置１０は、液滴Ｄの飛行曲がりを抑制することができる。この結果、液滴吐出装置１０は、吐出する液滴Ｄを、より確実に目標点Ｔ０の上に定着させることができる。よって、液滴吐出装置１０は、液滴Ｄの乾燥状態の安定化を図ることができ、ひいては液滴Ｄからなるパターンの加工精度を向上させることができる。
【０１２８】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記第二実施形態において、液滴吐出装置１０は、１回の主走査当たりの描画密度を減らし、かつ、主走査回数を増やすことによって、低い吸引速度を実現する構成であってもよい。例えば、液滴吐出装置１０は、ノズルピッチＤｘを１０μｍから４０μｍに拡張し、またドットピッチＤｙを１０μｍから４０μｍに拡張することによって、描画密度を１／１６に低減し、かつ、主走査回数を１６倍にする。この際、液滴重量Ｍｄが１０ｎｇ、溶媒濃度が８０％、蒸発率ｑが０．５、溶媒分子量Ｍが１８ｇ／ｍｏｌ、溶媒モル体積Ｖｍが２５Ｌ／ｍｏｌ、主走査速度Ｖｓが１００ｍｍ／ｓ、（吸引面積Ｓ／ヘッド幅Ｄｗ）が５ｍｍ、吐出デューティが１／４、相対濃度が０．００８の場合、第二吸引速度Ｆ２は、約０．０７１ｍ／ｓになる。
【０１２９】
これによれば、液滴吐出装置は、低い第二吸引速度Ｆ２の下で液滴Ｄの吐出処理を実行することができる。また、液滴吐出装置１０は、主走査回数の増大に伴う生産性の低下を主走査速度の増大によって補うことができる。
【０１３０】
・上記第五実施形態において、ヘッドユニット２０は、複数の吹付けポート２４と複数の吸引ポート２５とを有し、かつ、複数のレーザＬＤを有する。これに限らず、ヘッドユニット２０は、第一実施形態あるいは第二実施形態に示すように、一つの吹付けポート２４と一つの吸引ポート２５とを有し、かつ、複数のレーザＬＤを有する構成であっても良い。
【０１３１】
・上記第五実施形態において、光は、レーザＬＤからのレーザ光であるが、これに限らず、光は、ＬＥＤからの光であってもよい。
・上記実施形態において、キャリッジ１５は、複数のヘッドユニット２０を搭載するが、これに限らず、１つのヘッドユニット２０を搭載する構成であっても良い。すなわち、本発明は、ヘッドユニット２０の数量に限定されるものではない。
【０１３２】
・上記実施形態において、液滴吐出装置１０は、ステージ１２を＋Ｙ方向に移動することによって、ヘッドユニット２０を基板Ｓ１に対して−Ｙ方向に相対移動する。これに限らず、液滴吐出装置１０は、例えばキャリッジ１５を−Ｙ方向に移動可能に構成することによって、ヘッドユニット２０を基板Ｓ１に対して−Ｙ方向に相対移動してもよい。
【０１３３】
・上記実施形態においては、液滴吐出ヘッド２２が圧電素子駆動方式のヘッドであるが、これに限らず、抵抗加熱方式や静電駆動方式のヘッドであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】第一実施形態の液滴吐出装置を示す斜視図。
【図２】第一実施形態のヘッドユニットを示す斜視図。
【図３】ヘッドユニットの配置を示す平面図。
【図４】ヘッドユニットの吐出動作を示す側面図。
【図５】第二実施形態のヘッドユニットを示す側面図。
【図６】第三実施形態のヘッドユニットに示す側面図。
【図７】第四実施形態のヘッドユニットを示す平面図。
【図８】第五実施形態のヘッドユニットを示す平面図。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ第六実施形態のヘッドユニットを示す側面図及び正面図。
【符号の説明】
【０１３５】
Ｄ…液滴、ｋ…吐出デューティ、Ｎ…ノズル、Ｓ１…対象物としての基板、１０…液滴吐出装置、１２…移動部としてのステージ、２２…液滴吐出ヘッド、２４…吹付けポート、２４ａ…吹付け口、２５…吸引ポート、２５ａ…吸引口。
【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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