(57)【要約】【課題】レーザのエネルギー効率を図りつつ液滴の空中乾燥を行うことができる液滴吐出装置の液滴乾燥方法及び液滴吐出装置を提供する。【解決手段】液滴吐出ヘッド２０から見て、＋Ｘ方向に対して角度θの方向から、帯状の照射光Ｌｅを、吐出面ＳＡとノズル形成面との間の空間に向かって照射させるようにした。そして、ノズルピッチをＬ、液滴の直径を２ｒ、ノズルＮの総数がｉ個としたとき、帯状の照射光Ｌｅに対して液滴が隙間なく並ぶ、すなわち、液滴と液滴との間を、通過する照射光Ｌｅが無く、最も効率よく照射光Ｌｅを液滴に照射する帯状の照射光Ｌｅの角度θを、Ｌ・ＳＩＮθ＝２ｒ、の式が成立する角度θとした。これにより、帯状の照射光Ｌｅの端から端まで無駄なく液滴に照射させることができ、レーザ光のエネルギー効率のよい液滴の空中乾燥ができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出ヘッドから基板に向かって吐出された液滴を、前記基板に向かって飛行中に、帯状のレーザ光を照射して乾燥させる液滴吐出装置の液滴乾燥方法であって、
前記吐出ヘッドのノズルプレートと前記基板の間に、前記液滴の吐出方向に対して垂直方向から前記レーザ光を照射し、前記各液滴を同時に乾燥するとき、
前記吐出ヘッドの各ノズル孔の配列方向に対して傾斜した傾斜角度で、帯状のレーザ光を照射することを特徴とする液滴吐出装置の液滴乾燥方法。
【請求項２】
請求項１に記載の液滴吐出装置の液滴乾燥方法において、
前記傾斜角度は、前記傾斜角度をθ、前記各ノズル孔のピッチをＬ、液滴の半径をｒ、とした時、
Ｌ・ＳＩＮθ＝２ｒ
の式が成立する傾斜角度θであることを特徴とする液滴吐出装置の液滴乾燥方法。
【請求項３】
請求項１に記載の液滴吐出装置の液滴乾燥方法において、
前記ノズルプレートには、副走査方向に等ピッチに形成された複数のノズル孔からなるノズル列が複数形成され、各ノズル列は主走査方向に対して予め離間した位置に形成され、かつ、隣合うノズル列に対して副走査方向に前記ピッチの半分のピッチずれて形成され、前記ノズル列毎に、各ノズル孔配列方向に対して傾斜した傾斜角度で、それぞれ異なる帯状のレーザ光を照射することを特徴とする液滴吐出装置の液滴乾燥方法。
【請求項４】
請求項３に記載の液滴吐出装置の液滴乾燥方法において、
前記ノズル列毎に設けた、帯状のレーザ光の傾斜角度は、前記傾斜角度をθ、前記ピッチをＬ、液滴の半径をｒ、ノズル列間の距離をＡ、ノズル列の幅をＢ、とした時、
ｔａｎθ＜（Ａ−２ｒ）／（Ｂ＋Ｌ／２）
の式が成立する傾斜角度θであることを特徴とする液滴吐出装置の液滴乾燥方法。
【請求項５】
請求項１に記載の液滴吐出装置の液滴乾燥方法において、
前記吐出ヘッドのノズルプレートには、副走査方向に等ピッチに形成された複数のノズル孔からなるノズル列が複数形成され、各ノズル列は主走査方向に対して予め離間した位置に形成され、かつ、隣合うノズル列に対して副走査方向に前記ピッチの半分のピッチずれて形成され、全ノズル列に対して、各ノズル孔配列方向に対して傾斜した傾斜角度で、１つの帯状のレーザ光を照射するとともに、各ノズル列から吐出される液滴が、前記レーザ光の照射方向にある他のノズル列から吐出される液滴にて前記レーザ光が遮られる場合、前記遮られる液滴の吐出タイミングを、前記遮る液滴に遮られない吐出タイミングに変更するようにしたことを特徴とする液滴吐出装置の液滴乾燥方法。
【請求項６】
吐出ヘッドから基板に向かって吐出された液滴を、前記基板に向かって飛行中に、帯状のレーザ光を照射して乾燥させる液滴吐出装置であって、
前記吐出ヘッドの各ノズル孔の配列方向に対して傾斜した傾斜角度から、前記吐出ヘッドのノズルプレートと前記基板の間に、帯状のレーザ光を照射するレーザ出力手段を設けた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において、
前記傾斜角度は、前記傾斜角度をθ、前記各ノズル孔のピッチをＬ、液滴の半径をｒ、とした時、
Ｌ・ＳＩＮθ＝２ｒ
の式が成立する傾斜角度θであることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項８】
請求項６に記載の液滴吐出装置において、
前記ノズルプレートには、副走査方向に等ピッチに形成された複数のノズル孔からなるノズル列が複数形成され、各ノズル列は主走査方向に対して予め離間した位置に形成され、かつ、隣合うノズル列に対して副走査方向に前記ピッチの半分のピッチずれて形成され、前記ノズル列毎に、レーザ出力手段は、各ノズル孔配列方向に対して傾斜した傾斜角度で、それぞれ異なる帯状のレーザ光を照射することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項９】
請求項８に記載の液滴吐出装置において、
前記ノズル列毎に設けたレーザ出力手段による帯状のレーザ光の傾斜角度は、前記傾斜角度をθ、前記ピッチをＬ、液滴の半径をｒ、ノズル列間の距離をＡ、ノズル列の幅をＢ、とした時、
ｔａｎθ＜（Ａ−２ｒ）／（Ｂ＋Ｌ／２）
の式が成立する傾斜角度θであ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、液滴吐出装置の液滴乾燥方法及び液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液滴吐出装置を使用してパターン形成材料を含んだ液状体を液滴として吐出させて基板上に線状のパターンを形成することが知られている。
一般に、液滴吐出装置は、ステージに載置した基板と、パターン形成材料を含んだ液状体を液滴として基板に吐出する液滴吐出ヘッドと、基板（ステージ）と液滴吐出ヘッドを２次元的に相対移動させる機構を備えている。そして、液滴吐出ヘッドから吐出させた液滴を基板表面の任意の位置に配置させる。このとき、基板表面に順次配置される各液滴について、その液滴の濡れ拡がる範囲が互いに重なるように液滴を順次配置することにより、基板表面に隙間無く機能液で覆われた線状パターンを形成することができる。
【０００３】
ところで、基板に着弾した液滴は、速やかに乾燥されることが、生産性、高精細なパターンを形成する上で好ましい。
そこで、基板を予め加熱して着弾した液滴を速やかに乾燥させることが提案されている。また、吐出ヘッドと基板との間（プラテンギャップ）に空気流を流し、基板に着弾した液滴の蒸気を排気し乾燥を促進させることが種々提案されている（例えば、特許文献１〜４）。
【０００４】
さらに、基板に着弾した液滴や吐出ヘッドから基板の間を飛行中の液滴にレーザを照射して、該液滴を速やかに乾燥させることが試みられている。この種のレーザにて液滴を乾燥させる方法は、図１１の模式図に示すように、液滴吐出ヘッド１００のノズルプレートに直線上に形成された各ノズル孔から一斉に吐出された各液滴Ｄに対して、その飛行途中においてレーザ光よりなる帯状の照射光Ｌｅを照射するものである。即ち、帯状の照射光Ｌｅをノズル列方向（Ｘ軸方向）に対してＹ軸方向から垂直に照射して、一列であって等間隔に吐出された各液滴Ｄを一斉に照射して乾燥させる。
【特許文献１】特開平８−１９２４号  公報
【特許文献２】特開平８−２８１９２３号  公報
【特許文献３】特開２００２−１２７３９８号  公報
【特許文献４】特開２００５−５９４７８号  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、帯状の照射光Ｌｅは、ノズル列方向（Ｘ軸方向）に等間隔の吐出された各液滴Ｄに照射されるものの、液滴Ｄが当たらない液滴Ｄと液滴Ｄの間を通過する照射光Ｌｅは乾燥に寄与せず無駄になっていた。
【０００６】
また、帯状の照射光Ｌｅの幅は、少なくともノズルプレートに直線上に一列に形成されたノズル孔の列幅分必要となり、照射光（レーザ光）Ｌｅをその幅まで伸ばすには非常に高度な光学系の設計技術を必要としていた。
【０００７】
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、レーザのエネルギー効率を図りつつ液滴の空中乾燥を行うことができる液滴吐出装置の液滴乾燥方法及び液滴吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液滴吐出装置の液滴乾燥方法は、吐出ヘッドから基板に向かって吐出された液滴を、前記基板に向かって飛行中に、帯状のレーザ光を照射して乾燥させる液滴吐出装置の液滴乾燥方法であって、前記吐出ヘッドのノズルプレートと前記基板の間に、前記液滴の吐出方向に対して垂直方向から前記レーザ光を照射し、前記各液滴を同時に乾燥するとき、前記各ノズル孔の配列方向に対して傾斜した傾斜角度で、帯状のレーザ光を照射する。
【０００９】
本発明の液滴吐出装置の液滴乾燥方法によれば、帯状のレーザ光を傾斜させたので、液滴と液滴との間を、無駄に通過するレーザ光は低減でき、レーザ光のエネルギー効率の向上を図ることができる。しかも、短い幅の帯状のレーザ光で各液滴を乾燥できる。
【００１０】
この液滴吐出装置の液滴乾燥方法において、前記傾斜角度は、前記傾斜角度をθ、前記各ノズル孔のピッチをＬ、液滴の半径をｒ、とした時、Ｌ・ＳＩＮθ＝２ｒ、の式が成立する傾斜角度θであってもよい。
【００１１】
この液滴吐出装置の液滴乾燥方法によれば、各ノズル孔から吐出された液滴は、全て同時にレーザ光が照射され、乾燥される。この時、帯状のレーザ光は、全て各液滴に照射され、無駄にならない。
【００１２】
この液滴吐出装置の液滴乾燥方法において、前記ノズルプレートには、前記副走査方向に等ピッチに形成された複数のノズル孔からなるノズル列が複数形成され、各ノズル列は前記主走査方向に対して予め離間した位置に形成され、かつ、隣合うノズル列に対して副走査方向に前記ピッチの半分のピッチずれて形成され、前記ノズル列毎に、各ノズル孔配列方向に対して傾斜した傾斜角度で、それぞれ異なる帯状のレーザ光を照射してもよい。
【００１３】
この液滴吐出装置の液滴乾燥方法によれば、各ノズル列毎に設けた帯状のレーザ光を傾斜させたので、各ノズル列毎において液滴と液滴との間を、無駄に通過するレーザ光は低減する。
【００１４】
この液滴吐出装置の液滴乾燥方法において、ノズル列毎に設けた、帯状のレーザ光の傾斜角度は、前記傾斜角度をθ、前記ピッチをＬ、液滴の半径をｒ、ノズル列間の距離をＡ、ノズル列の幅をＢ、とした時、ｔａｎθ＜（Ａ−２ｒ）／（Ｂ＋Ｌ／２）、の式が成立する傾斜角度θであってもよい。
【００１５】
この液滴吐出装置の液滴乾燥方法によれば、各ノズル列に設けた帯状のレーザ光は、液滴と液滴との間を通過することなく、それぞれ各液滴に無駄なく照射される。
この液滴吐出装置の液滴乾燥方法において、前記吐出ヘッドのノズルプレートには、副走査方向に等ピッチに形成された複数のノズル孔からなるノズル列が複数形成され、各ノズル列は主走査方向に対して予め離間した位置に形成され、かつ、隣合うノズル列に対して副走査方向に前記ピッチの半分のピッチずれて形成され、全ノズル列に対して、各ノズル孔配列方向に対して傾斜した傾斜角度で、１つの帯状のレーザ光を照射するとともに、各ノズル列から吐出される液滴が、前記レーザ光の照射方向にある他のノズル列から吐出される液滴にて前記レーザ光が遮られる場合、前記遮られる液滴の吐出タイミングを、前記遮る液滴に遮られない吐出タイミングに変更してもよい。
【００１６】
この液滴吐出装置の液滴乾燥方法によれば、１つの帯状のレーザ光を、各ノズル列の全ての液滴に確実に照射することができる。
本発明の液滴吐出装置は、吐出ヘッドから基板に向かって吐出された液滴を、前記基板に向かって飛行中に、帯状のレーザ光を照射して乾燥させる液滴吐出装置であって、前記吐出ヘッドの各ノズル孔の配列方向に対して傾斜した傾斜角度から、前記吐出ヘッドのノ
ズルプレートと前記基板の間に、帯状のレーザ光を照射するレーザ出力手段を設けた。
【００１７】
本発明の液滴吐出装置によれば、レーザ出力手段は、帯状のレーザ光を、ノズルプレートと前記基板の間にであってノズル孔の配列方向に対して傾斜した傾斜角度で照射できる。その結果、液滴と液滴との間を、無駄に通過するレーザ光は低減でき、レーザ光のエネルギー効率の向上を図ることができる。しかも、短い幅の帯状のレーザ光で各液滴を乾燥できる。
【００１８】
この液滴吐出装置において、前記傾斜角度は、前記傾斜角度をθ、前記各ノズル孔のピッチをＬ、液滴の半径をｒ、とした時、Ｌ・ＳＩＮθ＝２ｒの式が成立する傾斜角度θであってもよい。
【００１９】
この液滴吐出装置によれば、レーザ出力手段の帯状のレーザ光は、全て各液滴に照射されて、無駄にならない。
この液滴吐出装置において、前記ノズルプレートには、副走査方向に等ピッチに形成された複数のノズル孔からなるノズル列が複数形成され、各ノズル列は主走査方向に対して予め離間した位置に形成され、かつ、隣合うノズル列に対して副走査方向に前記ピッチの半分のピッチずれて形成され、前記ノズル列毎に、レーザ出力手段は、各ノズル孔配列方向に対して傾斜した傾斜角度で、それぞれ異なる帯状のレーザ光を照射してもよい。
【００２０】
この液滴吐出装置によれば、各ノズル列毎に設けた帯状のレーザ光は、各ノズル列毎において液滴と液滴との間を、無駄に通過するレーザ光が低減する。
この液滴吐出装置において、前記ノズル列毎に設けたレーザ出力手段による帯状のレーザ光の傾斜角度は、前記傾斜角度をθ、前記ピッチをＬ、液滴の半径をｒ、ノズル列間の距離をＡ、ノズル列の幅をＢ、とした時、ｔａｎθ＜（Ａ−２ｒ）／（Ｂ＋Ｌ／２）の式が成立する傾斜角度θであってもよい。
【００２１】
この液滴吐出装置によれば、各ノズル列に設けた帯状のレーザ光は、液滴と液滴との間を通過することなく、それぞれ各液滴に無駄なく照射される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図１〜図５に従って説明する。図１は、液滴吐出装置１０の全体斜視図である。
【００２３】
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を載置するステージ１２を有している。ステージ１２は、基板Ｓ１の一つの面を上に向けた状態で該基板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。
【００２４】
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。
なお、本実施形態では、ステージ１２に基板Ｓ１を載置したときの基板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の方向の法線をＺ方向という。
【００２５】
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、液状体としての所定のインク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Ｉ
ｋとしては、パターン形成材料としての銀微粒子を含む銀インク、パターン形成材料としてのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）微粒子を含むＩＴＯインク、パターン形成材料としての顔料を含む顔料インク等の各種のインクが用いられる。
【００２６】
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している。キャリッジ１５は、下側に支持プレート１８が前記ステージ１２と平行に配設され、その支持プレート１８には複数の液滴吐出ヘッド２０が取着されている。
【００２７】
尚、本実施例では、基板Ｓ１を＋Ｙ方向及び−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。
（液滴吐出ヘッド２０）
次に、キャリッジ１５の下面に設けた支持プレート１８に取着された複数の液滴吐出ヘッド２０について以下に説明する。
【００２８】
図２は、支持プレート１８に取着される１つの液滴吐出ヘッド２０をステージ１２側から見た斜視図である。図３は、各液滴吐出ヘッド２０の配置をステージ１２側から見た図である。図４は、図３の４−４線断面図であって液滴吐出ヘッド２０の吐出動作を示す図である。
【００２９】
図２において、液滴吐出ヘッド２０は、支持プレート１８に対して＋Ｘ方向に延びるように固着されるヘッド基板２１と、ヘッド基板２１の下面２１ｂに対して同じく＋Ｘ方向に延びるように固着される吐出ヘッド本体２２を有する。
【００３０】
ヘッド基板２１は支持プレート１８に位置決め固定される。つまり、液滴吐出ヘッド２０は、図４に示すように、支持プレート１８に形成した貫通穴１９を同プレート１８の上面１８ａから吐出ヘッド本体２２を貫通させ、吐出ヘッド本体２２を支持プレート１８の下面１８ｂから突出させる。吐出ヘッド本体２２を支持プレート１８の下面１８ｂから突出させた状態で、支持プレート１８の上面１８ａとヘッド基板２１を密着固定することによって、液滴吐出ヘッド２０は、支持プレート１８に支持固定される。従って、液滴吐出ヘッド２０は、キャリッジ１５とともに＋Ｘ方向及び−Ｘ方向に沿って移動する。
【００３１】
また、ヘッド基板２１は、その上面２１ａ一側端に入力端子２１ｃを有するとともに、入力端子２１ｃに入力される駆動波形信号をヘッド基板２１の下面２１ｂに固着した吐出ヘッド本体２２に出力する。
【００３２】
吐出ヘッド本体２２は、図４に示すように、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と相対向する面をノズル形成面２３ａという。ノズル形成面２３ａは、液滴吐出ヘッド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。
【００３３】
図２に示すように、ノズル形成面２３ａは、その＋Ｘ方向の全幅にわたってｉ個（ｉは２以上の整数であって、１インチ当たり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に貫通形成されているとともに、＋Ｘ方向に沿って所定のピッチで配列されている。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（１インチの幅）を、ヘッド幅Ｄｗという。
【００３４】
図４において、液滴吐出ヘッド２０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を有している。各キャビティ２６は、それぞれ共通のインクタンク１４に接続され、同インクタンク１４からインク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、それぞれの振動板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。
【００３５】
吐出される液滴Ｄは、ノズルＮに対向する基板Ｓ１の吐出面ＳＡ上の位置、即ち目標点Ｔ０に着弾する。そして、目標点Ｔ０に着弾した液滴Ｄは、基板Ｓ１の主走査によって＋Ｙ方向に移動する。
【００３６】
そして、支持プレート１８に取着される複数の液滴吐出ヘッド２０は、図３に示すように、ＸＹ平面において、＋Ｘ方向及び＋Ｙ方向に対して階段状に配列されている。詳述すると、隣接する液滴吐出ヘッド２０は、＋Ｙ方向から見て、一方の＋Ｘ方向の端部と、他方の−Ｘ方向の端部を重畳させている。これによって、隣接する液滴吐出ヘッド２０は、それぞれ＋Ｙ方向からみて、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、複数の液滴吐出ヘッド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。尚、図３においては、液滴吐出ヘッド２０の配置を説明するために、ノズルＮの数量を省略している。
【００３７】
図３に示すように、基板Ｓ１の吐出面ＳＡは、一点鎖線で示すようにドットパターン格子によって仮想分割されている。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Ｄの吐出ピッチＤｙによって規定されている。＋Ｙ方向における吐出ピッチＤｙは、液滴Ｄの吐出周波数と基板Ｓ１の主走査速度Ｖｓによって決まる。また、＋Ｘ方向の吐出ピッチは、ノズルピッチＤｘによって決まる。そして、液滴Ｄ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ごとに規定されている。
【００３８】
液滴Ｄ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の直下を通過する。
【００３９】
本実施形態では、＋Ｙ方向の格子間隔、即ち＋Ｙ方向の液滴Ｄのピッチを吐出ピッチＤｙという。
図３において、支持プレート１８であって、各液滴吐出ヘッド２０の＋Ｙ方向側には、矩形状の出射孔４１がそれぞれ＋Ｘ方向と所定の角度θｋをなして貫通形成されている。各出射孔４１は、その長手方向の幅が予め定めた幅Ｗ（液滴吐出ヘッド２０のノズルＮの総数にノズルＮの直径を掛けた長さ）で形成されている。図４に示すように、各出射孔４１の上側には、半導体レーザＬＤが配設されている。
【００４０】
半導体レーザＬＤは、出射孔４１の長手方向全幅に広がる帯状のコリメートされたレーザ光を下方に向けて出射する。半導体レーザＬＤの出射するレーザ光の波長は、液滴Ｄ（インクＩｋ）に対して吸収率が高い領域の波長に設定されている。即ち、半導体レーザＬＤは、液滴Ｄに照射し、該液滴Ｄを乾燥させるためのレーザ光を出射するものである。
【００４１】
出射孔４１の内部には、シリンドリカルレンズ４２が配設されている。シリンドリカルレンズ４２は、長手方向に対して直交する短手方向にのみ曲率を有するレンズであり、レンズ面の長手方向の幅が予め定めた幅Ｗ（液滴吐出ヘッド２０のノズルＮの総数にノズル
Ｎの直径を掛けた長さ）と同じサイズで形成されている。シリンドリカルレンズ４２は、半導体レーザＬＤがレーザ光を出射するときに、そのレーザ光の走査方向に沿う成分のみを収束し、帯状の照射光Ｌｅとして下方に出射する。
【００４２】
尚、本実施形態では、シリンドリカルレンズ４２を使用したが、シリンドリカルレンズ４２では、光強度がノズル列方向において中央部で強く両端部で弱いガウシアンビームとなるため、シリンドリカルレンズ４２に代えて光強度分布が均一な帯状ビームになるように回折光学素子を使って実施してもよい。
【００４３】
図４に示すように、出射孔４１の下側には、支持プレート１８の下方に延びる一対のアーム４３と、一対にアーム４３の先端部間に回動可能に支持された反射ミラー４４とが配設されている。
【００４４】
反射ミラー４４は、シリンドリカルレンズ４２側に反射面を有した平面ミラーであって、反射面の長手方向の幅が予め定めた幅Ｗ（ノズルＮの総数にノズルＮの直径を掛けた長さ）と同じサイズで形成されている。反射ミラー４４は、半導体レーザＬＤがレーザ光を出射するときに、シリンドリカルレンズ４２からの帯状の照射光Ｌｅを、吐出ヘッド本体２２から見て、＋Ｘ方向に対して角度θ（＝９０度−θｋ）から、吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａとの間の空間に向かって反射させる。
【００４５】
つまり、本実施形態では、吐出ヘッド本体２２から見て、＋Ｘ方向に対して角度θ（＝９０度−θｋ）から、吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａとの間の空間に向かって照射される帯状の照射光Ｌｅは、端から端までのレーザ光が無駄なく液滴Ｄに照射されるようになっている。
【００４６】
そして、図５の模式図で示すように、ヘッド２０の全てのノズルＮから同時に液滴Ｄが吐出されたとき、帯状の照射光Ｌｅの中で液滴Ｄに照射されない部分がなく、全てが液滴Ｄに照射されように、位置決め設定されている。
【００４７】
詳述すると、ノズルピッチＤｘ（隣合う液滴Ｄの間隔）をＬ、液滴Ｄの直径を２ｒ、ノズルＮの総数がｉ個としたとき、帯状の照射光Ｌｅに対して液滴Ｄが隙間なく並ぶ、すなわち、液滴Ｄと液滴Ｄとの間を、通過する照射光Ｌｅが無く、かつ、他の液滴Ｄに遮られ離ことなく最も効率よく照射光Ｌｅを液滴Ｄに照射する帯状の照射光Ｌｅの角度θ（＝９０度−θｋ）は、
Ｌ・ＳＩＮθ＝２ｒ
の式が成立する角度θである。
【００４８】
そして、帯状の照射光Ｌｅの幅Ｗが、
Ｗ＝２ｒ・ｉ
であって、その帯状の照射光Ｌｅの一端が一方の端のノズルＮから吐出された液滴Ｄの外周端Ｄａに接するとともに、その帯状の照射光Ｌｅの他端が他方の端のノズルＮから吐出された液滴Ｄの外周端Ｄｂに接するようにする。
【００４９】
そして、吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａとの間の空間を、＋Ｘ方向に対して角度θに照射された照射光Ｌｅは、ノズルプレート２３の各ノズルＮから吐出面ＳＡに向かって飛行している液滴Ｄに照射して乾燥を促進させることができる。その結果、基板Ｓ１に着弾した液滴Ｄの濡れ広がりを抑えることができる。
【００５０】
また、このとき、照射光Ｌｅは液滴Ｄと液滴Ｄとの間を、通過する部分が無く、最も効率よく液滴Ｄに照射するため、消費電力の低減を図ることができる。しかも、照射光Ｌｅ
の幅を、Ｗ＝２ｒ・ｉとすることがで、非常に細い帯状の照射光Ｌｅとすることができ、非常に安価なレーザ装置を使用することができる。
【００５１】
次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、液滴吐出ヘッド２０から見て、＋Ｘ方向に対して角度θ（＝９０度−θｋ）の方向から、帯状の照射光Ｌｅを、吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａとの間の空間に向かって照射させるようにした。
【００５２】
そして、ノズルピッチＤｘ（隣合う液滴Ｄの間隔）をＬ、液滴Ｄの直径を２ｒ、ノズルＮの総数がｉ個としたとき、帯状の照射光Ｌｅに対して液滴Ｄが隙間なく並ぶ、すなわち、液滴Ｄと液滴Ｄとの間を、通過する照射光Ｌｅが無く、最も効率よく照射光Ｌｅを液滴Ｄに照射する帯状の照射光Ｌｅの角度θ（＝９０度−θｋ）を、
Ｌ・ＳＩＮθ＝２ｒ
の式が成立する角度θとした。
【００５３】
従って、帯状の照射光Ｌｅの端から端まで無駄なく液滴Ｄに照射させることができる。その結果、レーザ光のエネルギー効率のよい液滴Ｄの空中乾燥ができる。
（２）上記実施形態によれば、液滴吐出ヘッド２０から見て、＋Ｘ方向に対して角度θ（＝９０度−θｋ）の方向から、帯状の照射光Ｌｅを、吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａとの間の空間に向かって照射させるようにしたので、帯状の照射光Ｌｅの幅（＝Ｗ＝２ｒ・ｉ）を短くすることができる。従って、安価な光学系機器を使って、帯状の照射光Ｌｅを生成することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図６及び図７に従って説明する。本実施形態は、液滴吐出ヘッド２０に形成されたノズルＮが、第１実施形態と相違する。従って、説明の便宜上、相違する部分について詳細に説明する。
【００５４】
図６に示すように、本実施形態の液滴吐出ヘッド２０は、ノズル形成面２３ａには、＋Ｘ方向に沿って配列された複数のノズルＮからなるノズル列が２つ有している。そして、一対のノズル列、即ち、＋Ｙ方向側の第１ノズル列ＮＬａと−Ｙ方向側の第２ノズル列ＮＬｂには、第１実施形態と同様に、１８０個のノズルＮがそれぞれ形成されている。
【００５５】
一対のノズル列ＮＬａ，ＮＬｂでは、＋Ｙ矢印方向から見て、第１ノズル列ＮＬａの各ノズルＮが、第２ノズル列ＮＬｂの各ノズルＮの間を補間する。すなわち、液滴吐出ヘッド２０は、＋Ｘ方向に、１インチ当りに１８０個×２＝３６０個のノズルＮを有する（最大解像度が３６０ｄｐｉである）。
【００５６】
尚、第１ノズル列ＮＬａと第２ノズル列ＮＬｂの距離を、ノズル間距離Ａという。また、第１及び第２ノズル列ＮＬａ，ＮＬｂのそれぞれのノズルＮのノズルピッチＤｘは同じである。
【００５７】
本実施形態では、第１及び第２ノズル列ＮＬａ，ＮＬｂに対して、それぞれ異なる帯状の照射光Ｌｅを生成するようになっている。即ち、図７（ａ）に示すように、第１ノズル列ＮＬａに対して帯状の第１照射光Ｌｅ１が、図７（ｂ）に示すように、第２ノズル列ＮＬｂに対して帯状の第２照射光Ｌｅ２がそれぞれ設けられている。
【００５８】
そして、図７（ａ）の模式図で示すように、第１照射光Ｌｅ１は、第１ノズル列ＮＬａの全てのノズルＮから同時に液滴Ｄが吐出されたとき、該帯状の第１照射光Ｌｅ１の中で液滴Ｄに照射されない部分がなく全てが液滴Ｄに照射されとともに、該帯状の第１照射光Ｌｅ１が第２ノズル列ＮＬｂのノズルＮからの液滴Ｄを照射することがないように位置決
め設定されている。
【００５９】
また、図７（ｂ）の模式図で示すように、第２照射光Ｌｅ２は、第２ノズル列ＮＬｂの全てのノズルＮから同時に液滴Ｄが吐出されたとき、該帯状の第２照射光Ｌｅ２の中で液滴Ｄに照射されない部分がなく、全てが液滴Ｄに照射されるとともに、該帯状の第２照射光Ｌｅ２が第１ノズル列ＮＬａのノズルＮからの液滴Ｄを照射することがないように位置決め設定されている。
【００６０】
詳述すると、ノズルピッチＤｘ（隣合う液滴Ｄの間隔）をＬ、液滴Ｄの半径をｒ、ノズル列間の距離をＡ、ノズル列の幅ＤｗをＢとした時、第１及び第２照射光Ｌｅ１，Ｌｅ２が、上記条件が成立する、ノズル列から見た照射する角度θは、
ｔａｎθ＜（Ａ−２ｒ）／（Ｂ＋Ｌ／２）
の式が成立する傾斜角度θである。
【００６１】
そして、帯状の第１及び第２照射光Ｌｅ１，Ｌｅ２の幅Ｗは、
Ｗ＝２ｒ・ｉ
である。
【００６２】
そして、第１照射光Ｌｅ１の一端が第１ノズル列ＮＬａの一端のノズルＮから吐出された液滴Ｄの外周端Ｄａに接するとともに、その第１照射光Ｌｅ１の他端が第１ノズル列ＮＬａの他方の端のノズルＮから吐出された液滴Ｄの外周端Ｄｂに接するようにする。
【００６３】
さらに、第２照射光Ｌｅ２の一端が第２ノズル列ＮＬｂの一端のノズルＮから吐出された液滴Ｄの外周端Ｄａに接するとともに、その第２照射光Ｌｅ２の他端が第１ノズル列ＮＬａの他方の端のノズルＮから吐出された液滴Ｄの外周端Ｄｂに接するようにする。
【００６４】
この条件を満たすように、支持プレート１８に、矩形状の出射孔４１をそれぞれ＋Ｘ方向と所定の角度θｋ（＝９０度−θ）をなして貫通形成する。そして、各出射孔４１の上側にレーザ出力手段としての半導体レーザＬＤが配設する。また、出射孔４１の内部には、シリンドリカルレンズ４２を配設し半導体レーザＬＤのレーザ光を第１照射光Ｌｅ１として下方に出射する。出射孔４１の下側に、アーム４３と、同アーム４３に回動可能に支持された反射ミラー４４とを配設する。反射ミラー４４は、半導体レーザＬＤがレーザ光を出射するときに、シリンドリカルレンズ４２からの第１及び第２照射光Ｌｅ１、Ｌｅ２を、液滴吐出ヘッド２０から見て、＋Ｘ方向に対して角度θの方向から、吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａとの間の空間に向かって反射することになる。
【００６５】
そして、吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａとの間の空間を、＋Ｘ方向に対して角度θに照射された第１及び第２照射光Ｌｅ１，Ｌｅ２は、それぞれノズルプレート２３の第１及び第２ノズル列ＮＬａ，ＮＬｂの各ノズルＮから吐出面ＳＡに向かって飛行している液滴Ｄに対してそれぞれ照射して乾燥を促進させることができる。その結果、基板Ｓ１に着弾した液滴Ｄの濡れ広がりを抑えることができる。
【００６６】
また、このとき、第１及び第２照射光Ｌｅ１，Ｌｅ２は液滴Ｄと液滴Ｄとの間を、通過する部分が無く、最も効率よく液滴Ｄに照射するため、消費電力の低減を図ることができる。しかも、第１及び第２照射光Ｌｅ１，Ｌｅ２の幅を、Ｗ＝２ｒ・ｉとすることがで、非常に細い帯状の照射光Ｌｅとすることができ、非常に安価なレーザ装置を使用することができる。
（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態を図８〜図１０に従って説明する。本実施形態は、第２実施形態で示した２つのノズル列ＮＬａ，ＮＬｂを有する液滴吐出ヘッド２０を
用い、第１実施形態で示した１つの帯状の照射光Ｌｅを使用して、各ノズルＮから吐出面ＳＡに向かって飛行している液滴Ｄを乾燥するものである。
【００６７】
そして、図８及び図９に示すように、第１ノズル列ＮＬａの液滴Ｄと第２ノズル列ＮＬｂの液滴Ｄにおいて、１つの帯状の照射光Ｌｅに対して重なり合ってしまう第１ノズル列ＮＬａの液滴Ｄ（これを先行液滴Ｄ１という）と第２ノズル列ＮＬｂの液滴Ｄ（これを後続液滴Ｄ２という）が発生する場合がある。つまり、第１ノズル列ＮＬａの液滴Ｄ（先行液滴Ｄ１）が照射光Ｌｅを遮って、第２ノズル列ＮＬｂの液滴Ｄ（後続液滴Ｄ２）に照射光Ｌｅが照射されない場合がある。
【００６８】
本実施形態では、このような先行液滴Ｄ１と重なり合ってしまって、照射光Ｌｅが照射されない後続液滴Ｄ２に対して照射光Ｌｅが照射され乾燥を促進させることができるようにしたものでる。
【００６９】
すなわち、本実施形態では、照射光Ｌｅが遮られる後続液滴Ｄ２の吐出タイミングと、照射光Ｌｅを遮る先行液滴Ｄ１の吐出タイミングとを異ならした。つまり、図１０に示すように、先行液滴Ｄ１を後続液滴Ｄ２より速いタイミングで吐出させている。
【００７０】
詳述すると、液滴Ｄ１，Ｄ２の半径をｒ、液滴Ｄ１，Ｄ２の速度をＶ、とした時、先行液滴Ｄ１と後続液滴Ｄ２の時間差Δｔは、
Δｔ＞２ｒ／Ｖ
の式が成立する時間差Δｔである。
【００７１】
この条件を満たすことにより、先行液滴Ｄ１によって照射光Ｌｅが遮られ、後続液滴Ｄ２に照射光Ｌｅが照射されなくなることはなくなる。
従って、本実施形態によれば、１つの帯状のレーザ光（照射光Ｌｅ）を、各ノズル列の全ての液滴に確実に照射することができる。
【００７２】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、図４に示すように、吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａとの間の空間に照射する第１照射光Ｌｅ１は、吐出面ＳＡとノズル形成面２３ａには当たらない幅に設定した。これを、吐出面ＳＡ及びノズル形成面２３ａに当たる幅の第１照射光Ｌｅ１で実施してもよい。これによれば、広い範囲で、液滴を乾燥することができるので、より効率の良い乾燥が行える。
【００７３】
○上記実施形態では、基板Ｓ１（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）に配線パターンを描画する液滴吐出装置に具体化したが、これに限定されるものではなく、例えば、絶縁層を形成する液滴吐出装置、カラーフィルタを形成するために液滴吐出装置、配向膜を形成する液滴吐出装置等、各種の液滴吐出装置に応用してもよい。
【００７４】
○上記実施形態では、液滴吐出手段を、圧電素子駆動方式の液滴吐出ヘッド２０に具体化した。これに限らず、液滴吐出ヘッドを、抵抗加熱方式や静電駆動方式の吐出ヘッドに具体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】液滴吐出装置の全体斜視図。
【図２】液滴吐出ヘッドを下側から見た図。
【図３】キャリッジに設けられた各液滴吐出ヘッドの配置を示す図。
【図４】図３の４−４線断面図であって液滴吐出ヘッドの吐出動作を示す図。
【図５】レーザ光と各液滴との関係を説明するための模式図。
【図６】第２実施形態の２つのノズル列を持つ液滴吐出ヘッドを下側から見た図。
【図７】（ａ）第１ノズル列の各液滴とレーザ光の関係を説明する模式図、（ｂ）第２ノズル列の各液滴とレーザ光の関係を説明する模式図。
【図８】第３実施形態のレーザ光が先行液滴により後続液滴に照射されない場合の各液滴とレーザ光の関係を説明する模式図。
【図９】第３実施形態のレーザ光が先行液滴により後続液滴に照射されない場合の各液滴とレーザ光の関係を説明する模式図。
【図１０】第３実施形態の先行液滴と後続液滴の吐出タイミングとレーザ光の関係を説明する模式図。
【図１１】従来のレーザ光と各液滴との関係を説明するための模式図。
【符号の説明】
【００７６】
１０…液滴吐出装置、１１…基台、１２…ステージ、１５…キャリッジ、２０…液滴吐出ヘッド、２２…吐出ヘッド本体、２３…ノズルプレート、４１…出射孔、４２…シリンドリカルレンズ、４３…アーム、４４…反射ミラー、Ｓ１…基板、ＳＡ…吐出面、Ｌｅ…照射光、Ｌｅ１…第１照射光、Ｌｅ２…第２照射光、ＬＤ…半導体レーザ、Ｉｋ…インク、Ｄ，Ｄ１，Ｄ２…液滴、Ｎ…ノズル、θ…傾斜角度、ＮＬａ…第１ノズル列、ＮＬｂ…第２ノズル列。
【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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