JP2005000910A - 流体塗布装置及び流体塗布方法並びにプラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】 塗布流量の安定性が良く、塗布線の始終端を高品位で形成できる流体塗布装置及び流体塗布方法並びにプラズマディスプレイパネル及びそのパターン形成方法を提供する。
【解決手段】 吐出ノズル側電極９と吐出ノズル８の下流側に配置された対向電極の間に電圧を印加すると共に、ポンプ室内の流体圧力を回転運動あるいは直線運動の機構を用いて増圧あるいは減圧することにより、塗布流体のメニスカスを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、情報・精密機器、工作機械、ＦＡ（factory automation）などの分野、あるいは半導体、液晶、ディスプレイ、表面実装などの様々な生産工程で必要とされる微少流量の流体塗布装置及び流体塗布方法並びに該流体塗布方法により形成されたプラズマディスプレイパネル及びそのパターン形成方法に関するものである。

従来の印刷工法に係る課題について、プラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰ）の蛍光体層を形成する工法を例に挙げて以下説明する。

カラー表示を行なうＰＤＰでは、表面板／背面面にＲＧＢ（赤色、緑色、青色）各色で発光する蛍光体材料から成る蛍光体層を有する。この蛍光体層は、表面板／背面面に平行線状に形成された隔壁と隔壁の間（すなわちアドレス電極上）に、ＲＧＢ各色の蛍光体材料を充填したストライブを３組形成し、そのストライブの３組を平行に隣接して多数配列した構造となっている。この蛍光体層は、スクリーン印刷方式、又はフオトリソグラフィ方式等によって形成される。

画面が大型化した場合、従来スクリーン印刷方式では、スクリーン印刷版を精度よく位置合わせすることが難しく、蛍光体材料を充填しようとすると隔壁の頂上部分にまで材料が載ってしまい、それを除去するために研磨工程を導入するなどの方策が必要であった。またスキージ圧力の違いによって、蛍光体材料の充填量が変化し、その圧力調整は極めて微妙であり作業者の熟練度に依存する部分が多い。そのため、表面板／背面板の全面にわたって一定の充填量を得ることが容易ではない。
また、感光性の蛍光体材料を使用してフオトリソグラフィ方式によって蛍光体層を形成することもできるが、露光と現像の工程が必要となり、スクリーン印刷方式と比べて工程数が多くなるため、製造コストが高くつくという課題があった。

さて、製造プロセスの簡素化、低コスト化、環境負荷の低減、省資源化、省エネルギなどを狙いとして、近年「ダイレクトパターンイング工法」（直接描画方式）が様々な分野で注目を浴びている。たとえば、
［１］ディスペンサ方式
［２］インクジェット方式
［３］電界ジェット方式
など、それぞれの方式の長所を活かした工法が提案されている。

ＰＤＰ、ＣＲＴ等の製造プロセスにおいて、スクリーンストライブを形成するための前述した課題を解決するために、ディスペンサを用いた直接描画方式が、既に特許文献１及び特許文献２により提案されている。この提案によれば、従来のスクリーンマスクを用いることなく、基板仕様を数値設定するだけで基板上を移動するノズルから蛍光体が吐出されリブ間の溝に塗布されるので、任意のサイズの基板に対して蛍光体層を精度よく形成することができると共に、基板の仕様変更に容易に対応できる、としている。ディスペンサの場合、描画線の線幅は吐出ノズルの内径の大きさで制約される。線幅を細くするためにノズル径を小さくすると、目詰まりが発生しやすくなるために、線幅はせいぜい７０〜１００μｍ程度が限界であった。

一方、民生用プリンタに開発されたインクジェット方式を産業機器用の塗布装置に適用する開発がなされている。しかし、同方式は駆動方法と構造上の制約から、現段階では１０ｍＰａ・ｓ程度の低粘度流体しか扱えず、高粘度粉流体には対応できない。また、粉体径の大きさも、０．１μｍ程度が流路の目詰まりを防止できる限界であるため、材料面での制約が大きい。ちなみに塗布材料として用いられる流体は、電極材、蛍光体、半田、導電性カプセルなど、外径０．１〜数十ミクロンの微粉体が含まれた高粘度・粉流体である場合が多い。
インクジェット方式を用いて微細な電極線を描くために、平均粒径が５ｎｍ程度のＡｇ粒子を分散剤に覆われて独立分散させたナノペーストが開発されている。
しかし、この場合でもインクジェット方式は低粘度のナノペーストしか扱えないために描画線の厚みが薄くなり、配線抵抗が高くなってしまう。そのため、厚みを確保するために重ね打ちが必要であり、生産タクトの点で問題があった。

ディスペンサ方式、インクジェット方式に係る上記課題を解決するために、電界ジェット方式とよばれる高粘度流体の塗布装置（特許文献３、特許文献４参照）が提案されている。この方式は１９１７年にZelenyによって報告された電界による吐出方法を基本とするものである。

図３１の原理図において、５００は高粘度流体、５０１は制御部、５０２は容器、５０３は開口部、５０４は電極、５０５は電源、５０６は被塗布基材（塗布対象の基板）、５０７はノズルから流出した塗布流体の伸長部、５０８は加圧装置である。上記塗布装置は、容器５０２の下部に、孔径５０μｍ〜１ｍｍφ程度の円形または多角形のオリフィス、ノズル等の開口部５０３を有し、且つ、この開口部５０３の一部に電極５０４が配置されている。容器５０２内には１，０００〜１，０００，０００ｃｐｓの高粘度物質を液状塗布材としての高粘度流体５００が充填されている。容器５０２内に充填された高粘度流体５００を加圧するために、高圧エアーによる加圧装置５０８が容器５０２と連結して設けられている。まず、容器５０２内の高粘度流体５００に圧力を印加し、開口部５０３に高粘度流体５００のメニスカスを形成する。次に、ノズル開口部５０３の電極５０４と、対向電極である被塗布基材５０６の間に第１の所定のパルス電圧を印加し、開口部５０３に高粘度流体５００のメニスカスを縦長に伸長した伸長部５０７を形成した状態で、この伸長部先端から高粘度流体５００を垂れ流すような状態にする。この状態で、ノズルと被塗布基材５０６を相対移動させれば、メニスカスの先端はノズル径よりも充分に細くなっているために、１０μｍ以下の極細線を描くことができる。

更に、開口部５０３と被塗布基材５０６間に第２の所定のパルス電圧を印加することにより、伸長部５０７の先端よりその一部を分離できるため、高粘度流体５００の塗布を遮断できる。上記電界ジェット方式により、インクジェット方式では扱えなかった高粘度流体を用いて、インクジェット方式と同等の極細線を描くことができる。
特公昭５７−２１２２３号公報 特開平１０−２７５４３号公報 特開２０００−２４６８８７号公報 特開２００１−１３７７６０号公報

しかし、この電界ジェット方式は次のような課題があった。電界ジェット方式は小流量ならば毛細管現象により容器５０２からノズル先端まで輸送されるために、加圧装置５０８を用いなくても電界だけで吐出はできる。しかし、たとえば高速で走行するステージ（たとえば図２６の載置台５０とＸＹステージ５０ｘを参照。）上の基板（たとえばＰＤＰの表面板、背面板）に、蛍光体、又は電極材料などの塗布線を連続塗布する場合には、流量を確保するために電界とエアー圧の両方を印加する必要がある。この場合、この方式はエアー式ディスペンサと電界ジェット式の２つの特性を併せ持つ特性となる。つまり、エアー式ディスペンサの以下示す弱点を抱えることになる。
［１］塗布流量の安定性が悪い。
［２］連続線の始終端を高品位で形成できない。

上記［１］はエアー式ディスペンサの吐出流量が塗布流体の粘度に逆比例するという理由による。また、流体の粘度は温度に大きく依存する。例えば、標準校正液の場合、流体温度が５℃変化すると粘度は５０％変化する。エアー式ディスペンサの場合、流量ドリフトを低減すために、液体温度を一定に保つための細心の配慮が必要であるが、エアーを補助圧力源とする電界ジェット式も同様な配慮を必要とする。
上記［２］はエアー方式ディスペンサの応答性の悪さに起因する。この欠点は、シリンダに封じ込められた空気の圧縮性と、エアーを狭い隙間に通過させる際のノズル抵抗によるものである。すなわち、エアー方式の場合、シリンダの容積とノズル抵抗で決まる流体回路の時定数が大きく、入力パルスを印加後、流体が吐出開始して基板上に転写されるまで、あるいは連続塗布中に流体を遮断するまで、０．０７〜０．１秒程度の時間遅れを見込まねばならない。

前述したように電界ジェット方式の場合、エアー圧による加圧装置５０８を用いない場合は、電界だけで吐出の遮断はできる。しかし、大きな塗布流量を得るために、エアー圧による加圧装置５０８用いた場合は、エアー式のレスポンスの悪さゆえに、連続塗布線の始終端は高品位で描くことはできない。たとえば、描画線の始端において、塗布開始時、電圧を印加すると同時にエアー圧を加えてもエアー圧は直ちに所定の圧力には上昇できない。その結果、描画線の始点には「細り」、又は「切れ」などが発生する。あるいは、描画線の終点において、塗布開始時、電圧をＯＦＦにすると同時にエアー圧を下降させてもエアー圧は直ちに所定の圧力には降下できない。その結果、描画線の終点部には「太り」、又は「溜まり」などが発生する。
本発明の目的は、塗布流量の安定性が良く、塗布線の始終端を高品位で形成できる流体塗布装置及び流体塗布方法並びにプラズマディスプレイパネル及びそのパターン形成方法を提供するものである。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の第１態様によれば、塗布流体を吸入する吸入口と上記塗布流体を吐出させる吐出口とを有するハウジングと、
上記ハウジングとの間で上記塗布流体のポンプ室を形成し、上記ハウジングに対して回転運動あるいは直線運動可能な移動部材と、
上記移動部材を駆動して上記ハウジングに対して上記回転運動あるいは直線運動を行わせて上記ポンプ室内の塗布流体圧力を増圧あるいは減圧させる移動部材駆動装置と、
上記ハウジングの少なくとも上記吐出口の近傍に配置されたハウジング側電極と、
上記ハウジング側電極に電圧を印加して上記ハウジング側電極と上記基板との間で電界を形成する電源と、を備えて、
上記移動部材駆動装置による上記移動部材の上記回転運動あるいは直線運動により、上記塗布流体を上記吸入口から上記ポンプ室内に吸入するとともに上記吐出口から上記吐出口の対向面に配置された塗布対象である基板に吐出させて塗布させる一方、上記回転運動あるいは直線運動により、上記ポンプ室を減圧して発生させる負圧による上記吐出口での上記塗布流体の吸引力と、上記ハウジング側電極に上記から電圧を印加して形成された電界によって上記吐出口での上記塗布流体が張り出す力とを制御し、上記塗布流体を塗布する上記塗布流体が張り出す力が上記塗布流体の吸引力よりも小さくなることにより上記塗布を停止させる流体塗布装置を提供する。

本発明の第２態様によれば、上記基板もしくは上記基板の近傍に配置された対向電極をさらに備え、
上記ハウジング側電極と上記対向電極との間に上記電源から上記電圧を印加して上記電界を形成可能とする第１の態様に記載の流体塗布装置を提供する。

本発明の第３態様によれば、上記移動部材と上記ハウジングの相対移動面にねじ溝が配置され、上記移動部材の上記回転運動により、上記塗布流体を上記吸入口から上記ねじ溝内に吸入して上記ポンプ室内に供給する第１の態様に記載の流体塗布装置を提供する。

本発明の第４態様によれば、上記移動部材はピストンであり、上記ハウジングは上記ピストンを収納可能とするとともに、
さらに、上記ピストンを上記ハウジング内で上記直線運動させることにより、上記ピストンと上記ハウジングとの間で形成する上記ポンプ室を増減させて上記ポンプ室内の上記流体圧力を増圧あるいは減圧するピストン軸方向駆動装置を備えるとする第１の態様に記載の流体塗布装置を提供する。

本発明の第５態様によれば、上記移動部材と上記ハウジングのいずれかは非導電性材料から構成されている第１の態様に記載の流体塗布装置を提供する。

本発明の第６態様によれば、上記移動部材はピストンであり、上記ハウジングは上記ピストンを収納可能とするとともに、
上記移動部材駆動装置は、上記ピストンをその軸方向に直線運動させる電磁歪素子である第１の態様に記載の流体塗布装置を提供する。

本発明の第７態様によれば、上記対向電極は、上記ハウジング側電極と上記基板との間に配置されている第２の態様に記載の流体塗布装置を提供する。

本発明の第８態様によれば、上記対向電極は、中空でかつ軸対称である第７の態様に記載の流体塗布装置を提供する。

本発明の第９態様によれば、上記吐出口から流出した上記塗布流体を収納し、かつその平均通路内径が上記吐出口の通路内径よりも大きな吐出通路を形成する筒状部分と、
上記筒状部分を隙間を空けて覆うことにより、上記吐出通路と連絡しかつ上記塗布流体とは異なる供給流体の流通路が形成される下部ハウジングとをさらに備えるとともに、
上記対向電極は、上記吐出通路近傍に配置されている第２の態様に記載の流体塗布装置を提供する。

本発明の第１０態様によれば、上記供給流体は気体である第９の態様に記載の流体塗布装置を提供する。

本発明の第１１態様によれば、上記移動部材と上記ハウジングとよりねじ溝ポンプを構成する第３の態様に記載の流体塗布装置を提供する。

本発明の第１２態様によれば、ハウジングに対して回転運動あるいは直線運動可能な移動部材を駆動して、上記ハウジングに対して上記移動部材に回転運動あるいは直線運動を行わせ、上記ハウジングと上記移動部材との間で形成された塗布流体のポンプ室内の塗布流体圧力を増圧あるいは減圧させて、上記塗布流体を上記ハウジングの吸入口から上記ポンプ室内に吸入するとともに上記ハウジングの吐出口から上記吐出口の対向面に配置された塗布対象である基板に吐出させて塗布させる一方、
上記ハウジングの少なくとも上記吐出口の近傍に配置されたハウジング側電極に電圧を印加して上記ハウジング側電極と上記基板との間で電界を形成し、
上記回転運動あるいは直線運動により、上記ポンプ室を減圧して発生させる負圧による上記吐出口での上記塗布流体の吸引力と、上記ハウジング側電極に上記から電圧を印加して形成された電界によって上記吐出口での上記塗布流体が張り出す力とを制御し、上記塗布流体を塗布する上記塗布流体が張り出す力が上記塗布流体の吸引力よりも小さくなることにより上記塗布を停止させる流体塗布方法を提供する。

本発明の第１３態様によれば、上記ハウジング側電極に上記電圧を印加して上記ハウジング側電極の電圧を制御すると共に、上記ポンプ室内の上記流体圧力を増圧あるいは減圧することにより、上記塗布流体の吐出を開始あるいは遮断する第１２の態様に記載の流体塗布方法を提供する。

本発明の第１４態様によれば、隙間方向に相対移動する２面で上記ポンプ室が形成されており、上記ポンプ室を縮小してポンプ室内圧力を加圧し、上記ポンプ室を拡大してポンプ室内圧力を減圧する第１２の態様に記載の流体塗布方法を提供する。

本発明の第１５態様によれば、上記電圧を降下後、上記ポンプ室の圧力を上記ポンプ室の拡大により低下させて塗布線を遮断する第１４の態様に記載の流体塗布方法を提供する。

本発明の第１６態様によれば、上記吐出口から上記塗布流体のメニスカスを張り出させる作用と、上記ポンプ室内の上記流体圧力を減圧させて上記塗布流体を上記吐出口から上記ポンプ室内に吸引する作用を共に与えることにより、塗布休止の区間において上記メニスカスの形状を概略同一のままで保つ第１２の態様に記載の流体塗布方法を提供する。

本発明の第１７態様によれば、上記吐出口から上記塗布流体のメニスカスを張り出させる作用と、上記ポンプ室内の上記流体圧力を減圧させて上記塗布流体を上記吐出口から上記ポンプ室内に吸引する作用を共に与えると共に、上記メニスカスを上記基板側に接近させて上記基板上に塗布し、その後、上記メニスカスを基板側から離反させて塗布を遮断する第１２の態様に記載の流体塗布方法を提供する。

本発明の第１８態様によれば、上記吐出ノズルから上記塗布流体を飛翔させた後、上記ハウジング側電極と、上記吐出ノズルの下流側に配置された空間電極の間に電圧を印加して上記流体を上記基板上に塗布する第１２の態様に記載の流体塗布方法を提供する。

本発明の第１９態様によれば、上記ポンプ室内の上記流体圧力を減圧させるとき、上記移動部材の吐出側端面とその対向面に形成されたスラスト動圧シールにより行わせる第１６の態様に記載の流体塗布方法を提供する。

本発明の第２０態様によれば、ハウジングに対して回転運動あるいは直線運動可能な移動部材を駆動して、上記ハウジングに対して上記移動部材に回転運動あるいは直線運動を行わせ、上記ハウジングと上記移動部材との間で形成された塗布流体としてのペーストのポンプ室内のペースト圧力を増圧あるいは減圧させて、上記ペーストを上記ハウジングの吸入口から上記ポンプ室内に吸入するとともに上記ハウジングの吐出口から上記吐出口の対向面に配置された塗布対象であるＰＤＰ用基板に吐出させて塗布線を塗布形成することにより、ペースト層をパターンに形成し、
このペースト層の形成を、上記ＰＤＰ用基板の有効表示領域内、及び／又は、上記有効表示領域と隣接した端子部内で、上記ハウジングの少なくとも上記吐出口の近傍に配置されたハウジング側電極に電圧を印加して上記ハウジング側電極と上記ＰＤＰ用基板との間で電界を形成しながら行った後、
上記回転運動あるいは直線運動により、上記ポンプ室を減圧して発生させる負圧による上記吐出口での上記ペーストの吸引力と、上記ハウジング側電極に上記から電圧を印加して形成された電界によって上記吐出口での上記ペーストが張り出す力とを制御し、上記ペーストを塗布する上記ペーストが張り出す力が上記ペーストの吸引力よりも小さくなることにより上記塗布を停止させるプラズマディスプレイパネルのパターン形成方法を提供する。

本発明の第２１態様によれば、上記電圧を降下した後、上記ポンプ室の圧力を低下させて上記塗布線を遮断する第２０の態様に記載のプラズマディスプレイパネルのパターン形成方法を提供する。

本発明の第２２態様によれば、上記電圧降下を開始する時間をｔ＝ｔ_ｖｅ、上記ポンプ室の圧力を低下を開始させる時間をｔ＝ｔ_ｐｅとしたとき、０＜ｔ_ｐｅ−ｔ_ｖｅ＜３ｍｓｅｃの範囲に設定する第２１の態様に記載のプラズマディスプレイパネルのパターン形成方法を提供する。

本発明の第２３態様によれば、上記ペーストを上記ポンプ室に供給する供給源はモータで駆動されるポンプを用いており、上記ポンプ室の圧力を低下させる前に、上記モータの回転を停止する第２０の態様に記載のプラズマディスプレイパネルのパターン形成方法を提供する。

本発明の第２４態様によれば、上記ペースト層の形成時に、上記ＰＤＰ用基板の上記有効表示領域と隣接した上記端子部で主電極線に対して傾斜した端子部電極線を上記主電極線と交差するように形成する第２０の態様に記載のプラズマディスプレイパネルのパターン形成方法を提供する。

本発明の第２５態様によれば、上記吐出口をそれぞれ有しかつ等ピッチで配設された複数本のノズルを有するディスペンサにより、上記複数の端子部内で同一の傾斜角を有する端子部電極線だけを選び、選ばれた上記端子部電極線を同時的に塗布形成する第２４の態様に記載のプラズマディスプレイパネルのパターン形成方法を提供する。

本発明の第２６態様によれば、ＰＤＰ用表面板の有効表示領域で複数本平行に形成された主電極線と、この有効表示領域と隣接した端子部で上記主電極線と連結しかつ上記主電極線に対して傾斜して形成された端子部電極線を有するプラズマディスプレイパネルにおいて、上記主電極線間のピッチをＰ、上記端子部電極線の終端が上記主電極線から突出した部分の距離をΔＰとしたとき（ΔＰ／Ｐ）＜（１／３）となるように形成されているプラズマディスプレイパネルを提供する。

本発明の第２７態様によれば、ＰＤＰ用表面板の有効表示領域で複数本平行に形成された主電極線と、この有効表示領域と隣接した端子部で上記主電極線と連結しかつ上記主電極線に対して傾斜して形成された端子部電極線を有するプラズマディスプレイパネルにおいて、上記端子部電極線間のピッチをＰ、上記主電極線の終端が上記端子部電極線から突出した部分の距離をΔＰとしたとき（ΔＰ／Ｐ）＜（１／３）となるように形成されているプラズマディスプレイパネルを提供する。

本発明によれば、上記回転運動あるいは直線運動を行わせて上記ポンプ室内の塗布流体圧力を増圧あるいは減圧させるとともに、上記ハウジングに配置された上記ハウジング側電極に電圧を印加することにより、流量が環境温度変化などによる粘度変化に依存しにくい、安定な極細線塗布が実現でき、塗布流量の安定性が良く、塗布線の始終端を高品位で形成できる。

本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

Ｉ．基本的な適用例
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態にかかる流体塗布方法を実施することができる流体塗布装置を説明する概略一部断面図である。
１はピストン、２はこのピストン１を収納するハウジングである。塗布材料が非導電性として扱える場合は、ハウジング２は絶縁性材料、導電性材料のいずれを用いてもよい。ハウジング２全体に導電性材料を用いる場合、ノズル先端は基板に最も近いため電界強度が最大になり、電界制御の機能に支障はない。但し、安全面からハウジング２全体に高電圧を印加したくない場合は、図２９に具体例を示すように、電極を設ける吐出部（図２９では３６４）だけ絶縁性材料を用いて、その他の箇所は導電性材料を用いればよい。また、ピストン１は、導電性材料、絶縁性材料のいずれでもよい。
ピストン１は固定側であるハウジング２に対して回転可能に収納されている。ピストン１はモータなどの回転伝達装置３Ａにより矢印３の回転方向に正逆回転駆動される。

４はピストン１の外周面とハウジング２の内周面との相対移動面、例えばピストン１の外周面に形成されたねじ溝、５は塗布流体の吸入口、６はピストン１の端面、７はその固定側対向面、８は固定側対向面７の中央部に形成された吐出ノズル、９は吐出ノズル８の外周部に設けられたリング板状のハウジング側電極（ノズル側電極とも称する。）である。１０はピストン１のねじ溝４とハウジング２の内周面との間の空間に供給され吐出ノズル８から吐出される塗布流体、１１はピストン１の端面６とハウジング２の固定側対向面７との間で形成されるポンプ室である。１２は流体塗布装置の流体塗布動作を制御する制御部、１３は制御部１２により制御されて電圧をハウジング側電極９に印加する電源、１４は接地された被塗布基材（塗布流体１０の塗布対象であり、以下、一例として基板と呼ぶ。）、１５は吐出ノズル８から流出した塗布流体１０のメニスカスの伸長部である。回転伝達装置３Ａによる回転運動及び後述する横方向移動装置（例えばＸＹロボット）９２の移動動作は制御部１２によってそれぞれ制御される。

本発明の第１実施形態にかかる流体塗布装置及び方法では、塗布流体１０の加圧方法としてねじ溝式を用いている。ねじ溝式の場合、ねじ溝４が形成されたピストン１とハウジング２の相対的な回転によって、ポンピング圧力Ｐ_ｐが発生する。電界ジェット方式の場合、吐出ノズル８に設けられた電極９と対向電極である基板１４の間に電圧を印加すると、塗布流体１０は吐出ノズル８から張り出すようにメニスカスを形成する。そのため、ポンプ室１１内の塗布流体１０は、毛細管現象により吐出ノズル側に吸引される効果（吸引圧力Ｐ_ｅ）を有する。ねじ溝４による上記ポンピング圧力Ｐ_ｐは、電界による上記吸引圧力Ｐ_ｅに対して十分に大きくとれるため、流量はねじ溝４の使用条件で支配的に決めることができる。ねじ溝式の場合、ポンピング圧力Ｐ_ｐは塗布流体１０の粘度に比例し、吐出ノズル８の流体抵抗Ｒ_ｎも塗布流体１０の粘度に比例する。流量Ｑの式はＱ＝Ｐ_ｐ／Ｒ_ｎであるために、粘度は流量の式の分母、分子でキャンセルされ、流量は粘度に依存しない。

ねじ溝式ディスペンサの場合でも、塗布流体をねじ溝部に導くための補助エアー圧を、図１に示すように制御部１２によって制御しつつ補助エアー圧供給装置５Ａから印加する必要がある。しかし、この場合の補助エアー圧は、ねじ溝のポンピング圧力に対して十分に小さくてよい。たとえば、ポンピング圧力を１〜３ＭＰａとすれば、補助エアー圧は０．０５〜０．２ＭＰａ程度でよく、大きな影響は与えない。
したがって、制御部１２による回転伝達装置３Ａと電源１３の制御によるねじ溝式と電界ジェット式ディスペンサの組み合わせにより、流量が環境温度変化などによる粘度変化に依存しにくい、安定な極細線塗布が実現できる。

以下、制御部１２の制御の下に行う、塗布開始から連続塗布に至る流体塗布方法の一例を説明する。

最初に、制御部１２の制御の下に、ハウジング側電極９と対向電極である基板１４側の間に電源１３から所定の電圧Ｖを印加することにより、ハウジング側電極９と基板１４の間に電界を形成しておく。基板側の電極は基板１４の下面に設置された導電性のベース台９０を利用して、このベース台９０をアースにすればよい。ハウジング側電極９には高電圧（たとえば、０．５〜３ＫＶ）を印加する。制御部１２の制御の下にねじ溝４の回転を回転伝達装置３Ａにより開始すると、ねじ溝４によるポンピング圧力Ｐ_ｐの発生により、ノズル８の開口部から塗布流体１０が基板１４に向けて流出して、ノズル開口部近傍から基板１４に向けて塗布流体１０の大略円錐形状のメニスカス１５を形成する。以降、電極９と基板１４の間に形成された電界と、ねじ溝４によるポンピング圧力Ｐ_ｐの双方の効果により、塗布流体１０のメニスカス１５はすみやかに縦長に大略円錐形状に伸長した状態になる。このメニスカス１５の伸長部先端（下端）から塗布流体１０を垂れ流すような状態にすれば、メニスカス１５の先端はノズル径よりも充分に細くなっているために、制御部１２の制御の下にノズル８と基板１４を相対移動することにより（たとえば、固定された基板１４に対して、制御部１２の制御の下に、基板表面沿いでかつ直交する２方向にＸＹロボットなどの横方向移動装置９２の駆動によりハウジング２と回転伝達装置３Ａなどを一体的に移動することにより）、ノズル径よりも充分に小さい極細線を描くことができる。

次に、塗布流体１０の連続塗布線を描いている状態から塗布線を遮断する場合には、次のように行う。連続塗布線を描いている状態で、制御部１２の制御の下に、電極９と基板１４間に電源１３から印加している電圧をＯＮの状態を保ったままで、回転伝達装置３Ａによりねじ溝４の回転を急停止させる。さらに、急停止後、制御部１２の制御の下に、ねじ溝４が形成されたピストン１を若干量、回転伝達装置３Ａにより逆転させる。上記方法により、吐出ノズル先端から基板１４に向けて形成されていた塗布流体１０のメニスカス１５を、基板１４側からすみやかに分離・切断することができるため、塗布終了の描画線の終端を高品位で描くことができる。逆に、塗布を開始する場合は、回転始動直後、ねじ溝４の回転数が定常状態の回転数に対して若干量オーバーシュートするように、すなわち、吐出圧力が始動直後、ピーク圧を持つように制御すればよい。こうすれば、負圧によって吐出ノズル８の内部に深く入り込んだ塗布流体１０を早く吐出させることができる。塗布終了から塗布開始までの時間が長い場合は、塗布終了後、ハウジング側電極９に印加する電圧をＯＦＦにしておき、塗布開始時にねじ溝４の回転と同時に上記電圧をＯＮにすればよい。また、後述する他の実施形態に適用可能であるが、塗布開始時は吐出ノズル８の先端を基板１４に十分に接近させておき（たとえば、吐出ノズル８の先端と基板１４との距離δを、たとえばδ＝５０〜１００μｍにさせる。）、この状態で塗布線の始端を描いた直後に、距離δを定常時の状態（たとえば、δ＝１．０〜２．０ｍｍ）に戻せばよい。
このようにすれば、塗布開始の描画線の始端を高品位で描くことができる。

電界ジェット方式の従来例では、前述したように、十分な流量が必要な場合は、加圧装置５０８（図３１）には大きなエアー圧（たとえば、１．５〜３ＭＰａ以上）を加える必要があった。この場合、エアー方式ディスペンサと同様の課題により、応答性の悪さゆえに、描画線の始終端を高品位で描くことが難しかった。
これに対して、上記第１実施形態の流体塗布装置のようにねじ溝式で描画線の始終端を描く場合、（１）モータとポンプ軸の間に電磁クラッチを介在させ、吐出のＯＮ、ＯＦＦ時にこの電磁クラッチを連結あるいは開放する、（２）ＤＣサーボモータを用いて、ポンプ軸を急速回転開始あるいは急速停止させる、等の方法を採用することができ、エアー式と比べて高粘度粉流体を扱う場合の制御応答性は有利となる。なお、制御部１２の制御の下で、塗布遮断時には、モータ３Ａの回転停止と同時に、電源１３によりハウジング側電極９と基板１４との間に印加している電圧をＯＦＦにしてもよい。あるいは、モータ回転数制御の応答性が電界制御と比べて遅いことを考慮して、制御部１２の制御の下でタイミングを少し遅らせて電源１３により電圧をＯＦＦにしてもよい。

（第２実施形態）
図２並びに図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の第２実施形態にかかる流体塗布方法を実施することができる流体塗布装置を説明する概略一部断面図であり、図２の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ連続塗布の状態から塗布遮断、さらに塗布開始の状態に至るまでのプロセスを示している。第２実施形態にかかる流体塗布装置及び方法で用いたディスペンサのピストン軸は、図１０に具体例を示すように、２自由度アクチュエータによって回転と同時に直線運動ができる構造になっている。

１０１はピストン、１０２はこのピストン１０１を収納するハウジングである。ピストン１０１は固定側であるハウジング１０２に対して、回転運動と直線運動をそれぞれ独立してできるように収納されている。塗布材料が非導電性として扱える場合は、ハウジング１０２は絶縁性材料、導電性材料のいずれを用いてもよい。ハウジング１０２全体に導電性材料を用いる場合、ノズル先端は基板に最も近いため電界強度が最大になり、電界制御の機能に支障はない。但し、安全面からハウジング１０２全体に高電圧を印加したくない場合は、図２９に具体例を示すように、電極を設ける吐出部（図２９では３６４）だけ絶縁性材料を用いて、その他の箇所は導電性材料を用いればよい。また、ピストン１０１は、導電性材料、絶縁性材料のいずれでもよい。回転運動は、モータなどの回転伝達装置１０３Ａにより矢印１０３の方向に回転駆動可能とされるとともに、直線運動は、エアシリンダなどの軸方向移動装置１０４Ａにより矢印１０４方向に進退駆動可能とされる。これらの回転運動及び直線運動及び電源１１５による電圧印加動作は制御部１１６によって制御される。すなわち、制御部１１６は流体塗布装置の流体塗布動作を制御する。

１０５はピストン１０１の外周面とハウジング１０２の内周面との相対移動面、例えばピストン１０１の外周面に形成されたねじ溝、１０６は塗布流体の吸入口、１０７はピストン１０１の端面、１０８はその固定側対向面、１０９は固定側対向面１０８の中央部に形成された吐出ノズル、１１０は吐出ノズル１０９の外周部に設けられたリング板状のハウジング側電極（ノズル側電極とも称する。）である。１１１はピストン１０１のねじ溝１０５とハウジング１０２の内周面との間の空間に供給され吐出ノズル１０９から吐出される塗布流体、１１２はピストン１０１の端面１０７とハウジング１０２の固定側対向面１０８との間で形成されるポンプ室、１１３は吐出ノズル１０９から流出した塗布流体１１１の伸長部、１１４は接地された導電性のベース台９３に載置された基板（塗布対象の一例。）である。ハウジング側電極１１０側と基板１１４側の間には、制御部１１６によって制御された電源１１５（図３Ａ及び図３Ｂ）により所定の電圧Ｖが印加されている。

図２の（Ａ）は、基板１１４上に塗布流体１１１を連続塗布している状態を示す。この状態では、制御部１１６の制御の下に、回転伝達装置１０３Ａによる、ねじ溝軸であるピストン１０１の矢印１０３方向の回転によって発生するポンピング圧力により、吐出ノズル１０９から塗布流体１１１が流出するが、同時に制御部１１６の制御の下に電極１１０と基板１１４の間に電源１１５により生じている電界の作用により、誘電体である塗布材料の塗布流体１１１のメニスカス１１３は先細りの大略円錐のテーパ形状となっている。そのため、吐出ノズル１０９の内径よりも小さな線幅の塗布線を基板１１４上に描くことができる。

図２の（Ｂ）は、連続塗布線を遮断する場合を示す。図３Ｂに図２の（Ｂ）の詳細図を示す。制御部１１６の制御の下に、ピストン１０１の矢印１０３方向の回転を維持したままで、軸方向移動装置１０４Ａにより上向きの矢印１０４方向沿いにピストン１０１をシリンダ１０２に対して急上昇させると、吐出ノズル１０９の上流側であるポンプ室１１２内の圧力は急降下して負圧となる。ここで、ピストン１０１のねじ溝１０５とハウジング１０２の内周面とにより構成されるねじ溝ポンプを塗布流体１１１の流体供給源としているため、回転数とねじ溝形状で決まる最大流量Ｑ_ｍａｘ以上の流量は、ポンプ室１１２に供給できない。そのため、ピストン１０１の急上昇によって生じる空隙部の単位時間当たりの体積増加分をＱ_ｐとして、Ｑ_ｐ＞Ｑ_ｍａｘとなるようにピストン径、ピストン速度を設定すれば、十分に大きな負圧をポンプ室１１２に発生できる。この負圧を「逆スクイーズ圧力」と呼ぶことにする。

ピストン１０１が上昇している間、制御部１１６の制御の下に、電極１１０と基板１１４の間に電源１１５により電圧を印加しておけば、吐出ノズル１０９から基板側にある塗布流体１１１は電界により、基板側に張り出す作用の力：ｆ_１を受ける。同時にポンプ室１１２に発生する負圧によって、流体１１１は吐出ノズル１０９の内部に戻ろうとする吸引力：ｆ_２を受ける。この張り出す力ｆ_１と吸引力ｆ_２が平衡し、塗布流体１１１のメニスカス１１３は一定の形状を保ち続けることができるのである。塗布流体１１１が張り出す作用の力：ｆ_１の大きさとメニスカス１１３の形状は、電圧の大きさにより、また交流を用いる場合は周波数の選択により制御部１１６で制御できる。吸引力：ｆ_２の大きさは、前述したように、ピストン１０１の急上昇の速度を設定することにより制御部１１６で制御できる。たとえば、ピストン１０１を急上昇してメニスカス１１３の先端位置を基板１１４から離脱後、ピストン１０１を緩やかに上昇すればよい。このような方法を用いれば、塗布遮断状態の間は、基板１１４と流体メニスカス１１３の先端の距離：ｈが一定の値を保ち続けることができる。

図２の（Ｃ）は、塗布の遮断状態から塗布を開始する場合を示す。この場合は、図２の（Ｂ）とは逆に、制御部１１６の制御の下に軸方向移動装置１０４Ａによりピストン１０１を下降させる。ピストン１０１を下降させると、ポンプ室１１２には正のスクイーズ圧力が発生する。ピストン１０１の下降速度が大きすぎると、スクイーズ圧力が大きくなりすぎて、描画線の塗布開始部分に「太り」が形成される危険性がある。そのため、この「太り」が生じない範囲でピストン１０１の下降速度を設定すればよい。上記図２の（Ａ）〜（Ｃ）の連続塗布、塗布遮断、塗布開始の動作を短いサイクルで繰り返すと、短い線長を持つ連続塗布、あるいは間欠塗布を実現できる。ここで、塗布線の線幅をｂ、塗布線の長さをＬとしたとき、Ｌ＞ｂならば連続塗布、Ｌ≒ｂあるいはＬ＜ｂならば間欠塗布と定義する。

上記図２の（Ｂ）及び（Ｃ）以外の方法としては、軸方向移動装置１０４Ａによるピストン１０１の急上昇動作と電源１１５のＯＦＦによる電界を０（電圧を０）にする動作を制御部１１６により連動させれば、吐出ノズル１０９から張り出した流体１１１を一気に吐出ノズル１０９の内部に吸引させて、塗布を遮断することもできる。塗布を開始する場合は、軸方向移動装置１０４Ａによるピストン１０１の下降動作と電源１１５のＯＮによる電圧を印加する動作を制御部１１６により連動させればよい。
以上、連続描画線の始終端を高品位で塗布する場合を示したが、本発明の効果は超高速間欠塗布にも活かすことができる。図２〜図３Ｂに示されるような２自由度アクチュエータ（具体的には、回転伝達装置１０３Ａと軸方向移動装置１０４Ａ）を用いて、ピストン１０１を高い周波数で往復運動をさせると、鋭敏なピーク圧を有する正のスクイーズ圧力が発生する。この理由は次のようである。ピストン１０１が高速で下降すると、吐出ノズル１０９の流体抵抗が大きい場合、閉じ込められた間隙部で逃げ場の無い塗布流体１１１はねじ溝ポンプ側へ逆流する。しかし、ねじ溝ポンプが高い内部抵抗を持っているために、この逆流量と内部抵抗に比例した圧力を発生するのである。さて、ノズル側電極１１０とその対向電極である基板１１４との間に電界を形成すると、ノズル先端のメニスカス１１３は常に軸対称の形状を保つことができる。また、ノズル先端に附着している流体塊とノズル１０９との間の表面張力は、電界による塗布流体１１１を張り出す作用により、みかけ上低減する。この２つの作用により、鋭敏なピーク圧を持つ高い周波数の圧力波形を発生させると、圧力の絶対値が低く、流量が極小にもかかわらず、高速間欠塗布が可能となる。

なお、連続塗布に係る前述した第２実施形態にかかる流体塗布装置及び方法では、ねじ溝１０５が形成されたピストン１０１に２自由度アクチュエータ（具体的には、回転伝達装置１０３Ａと軸方向移動装置１０４Ａ）を用いて回転運動と直線運動を与えている。この方法以外では、図１１Ａ及び図１１Ｂに具体例を示すように、流体供給源（たとえば、ねじ溝ポンプ）と直線運動をするピストンを分離した構造のディスペンサを用いてもよい。間欠塗布の場合も、同様に分離型ディスペンサを用いてもよい。

（第３実施形態）
図４Ａ及び図４Ｂは本発明の第３実施形態にかかる流体塗布方法を実施することができる流体塗布装置を説明する概略一部断面図であり、吐出ノズルの内部に戻ろうとする吸引力：ｆ_２を発生させる装置の別の例として、スラスト動圧シールを用いた場合を示す。この第３実施形態にかかる流体塗布装置及び方法で用いたディスペンサのピストン軸は、第２実施形態にかかる流体塗布装置及び方法と同様に、２自由度アクチュエータ（具体的には、回転伝達装置６０３Ａと軸方向移動装置６０４Ａ）によって回転運動と同時に直線運動ができる構造になっている。このピストン軸の吐出側端面とその対向面間にスラスト動圧シールを形成している。

６０１はピストン１０１と同様なねじ溝を有するピストン、６０２はハウジング０２と同様に塗布流体の吸入口を有しかつ上記ピストン６０１を収納するハウジングである。ピストン６０１は固定側であるハウジング６０２に対して、回転運動と直線運動をそれぞれ独立してできるように収納されている。塗布材料が非導電性として扱える場合は、ハウジング６０２は絶縁性材料、導電性材料のいずれを用いてもよい。ハウジング６０２全体に導電性材料を用いる場合、ノズル先端は基板に最も近いため電界強度が最大になり、電界制御の機能に支障はない。但し、安全面からハウジング６０２全体に高電圧を印加したくない場合は、図２９に具体例を示すように、電極を設ける吐出部（図２９では３６４）だけ絶縁性材料を用いて、その他の箇所は導電性材料を用いればよい。また、ピストン６０１は、導電性材料、絶縁性材料のいずれでもよい。回転運動は、モータなどの回転伝達装置６０３Ａにより矢印６０３の方向に回転駆動可能とされるとともに、直線運動は、エアシリンダなどの軸方向移動装置６０４Ａにより矢印６０４方向に進退駆動可能とされる。これらの回転運動及び直線運動は制御部６１８によって制御される。

６０５はピストン６０１の端面、６０６はその固定側対向面、６０７は固定側対向面６０６の中央部に形成された吐出ノズル、６０８は吐出ノズル６０７の外周部に設けられたリング板状のハウジング側電極（ノズル側電極とも称する。）である。６０９はピストン６０１のねじ溝とハウジング６０２の内周面との間の空間に供給され吐出ノズル６０７から吐出される塗布流体、６１０はピストン６０１の端面６０５とハウジング６０２の固定側対向面６０６との間で形成されるポンプ室、６１１は吐出ノズル６０７から流出した塗布流体６０９の伸長部、６１２は接地された導電性のベース台６１９に載置された基板（塗布対象の一例。）である。ハウジング側電極６０８と基板６１２側の間には、流体塗布装置の流体塗布動作を制御する制御部６１８によって制御された電源６１３により所定の電圧Ｖが印加されている。６１４はピストン６０１の端面６０５とその対向面６０６との相対移動面のいずれか（たとえば、ピストン６０１の端面６０５）に形成されたスラスト動圧シールの溝部である。なお、図４Ｂでは、スラスト動圧シールの溝部６１４を黒く塗りつぶしている。スラスト動圧シールによる吸引力：ｆ_２の大きさは、スラスト動圧シールの溝部６１４が形成されたピストン端面６０５とその対向面６０６のギャップ：δが狭い程、また、ピストン６０１の回転数Ｎが大きい程、大きい。したがって、メニスカス６１１の先端と基板６１２との距離ｈは、印加電圧Ｖと周波数ｆ、及びギャップδと回転数Ｎを調整することにより制御できる。

上記第３実施形態によれば、塗布終了後、塗布の待ち状態で、メニスカスの先端と基板間の距離ｈを一定に保つことができると共に、メニスカスの先端を基板に近い位置に維持できる。そのため、塗布開始時において、塗布線の始端を高品位に描くことができる。

（第４実施形態）
図５Ａは、本発明の第４実施形態にかかる流体塗布方法を実施することができる流体塗布装置を示す概略一部断面図で、基板を対向電極として利用するのではなく、吐出ノズルと基板の間の空間に対向電極（以降、空間電極と呼ぶ。）を設置した場合を示す。すなわち、ハウジング（ディスペンサ）の一部あるいは全体に配置されたハウジング側電極と、上記空間電極の間に電圧を印加し、電界を形成するのである。この構成により、基板側に導電体膜の形成、あるいは導電体の板材などを基板下に配置する必要がないために、塗布対象の制約を無くすることができる。たとえば厚い基板の場合でも、２つの電極間に大きな電界強度を形成できるために、極細線を描くのに有利となる。

４０１はピストン、４０２はこのピストン４０１を収納するハウジングである。塗布材料が非導電性として扱える場合は、ハウジング４０２は絶縁性材料、導電性材料のいずれを用いてもよい。ハウジング４０２全体に導電性材料を用いる場合、ノズル先端は基板に最も近いため電界強度が最大になり、電界制御の機能に支障はない。但し、安全面からハウジング４０２全体に高電圧を印加したくない場合は、図２９に具体例を示すように、電極を設ける吐出部（図２９では３６４）だけ絶縁性材料を用いて、その他の箇所は導電性材料を用いればよい。また、ピストン４０１は、導電性材料、絶縁性材料のいずれでもよい。ピストン４０１は固定側であるハウジング４０２に対して回転可能に収納されている。ピストン４０１はモータなどの回転伝達装置４０３Ａにより矢印４０３の回転方向に正逆回転駆動される。

４０４はピストン４０１の外周面とハウジング４０２の内周面との相対移動面、例えばピストン４０１の外周面に形成されたねじ溝、４０５は塗布流体の吸入口、４０６はピストン４０１の端面、４０７はその固定側対向面、４０８は固定側対向面４０７の中央部に形成された吐出ノズル、４０９は吐出ノズル４０８の外周部に設けられたリング板状のハウジング側電極（ノズル側電極とも称する。）である。４１０はピストン４０１のねじ溝４０４とハウジング４０２の内周面との間の空間に供給され吐出ノズル４０８から吐出される塗布流体、４１１はピストン４０１の端面４０６とハウジング４０２の固定側対向面４０７との間で形成されるポンプ室である。４１２は流体塗布装置の流体塗布動作を制御する制御部、４１７は制御部４１２により制御されて電圧をハウジング側電極４０９に印加する電源、４１３は基板（塗布流体４１０の塗布対象である被塗布基材の一例。）、４１４は吐出ノズル４０８から流出した塗布流体４１０のメニスカスの伸長部、４１５は吐出ノズル４０８の先端と基板４１３との間の空間に配置されかつ塗布流体４１０のメニスカス４１４が内部空間を通過するリング状の空間電極である。

空間電極４１５を設けた場合、メニスカス４１４を安定して形成するためにこの第４実施形態にかかる流体塗布装置では次のような方法をとっている。以下、図６Ａ及び図６Ｂを用いて説明する。
［１］制御部４１２の制御の下に電源４１７のスイッチをＯＦＦにして空間電極４１５への電圧印加をＯＦＦの状態にする。
［２］次に、制御部４１２の制御の下にねじ溝４０４を回転伝達装置４０３Ａにより急速回転させることにより、ポンプ室４１１に高圧のポンピング圧力を発生させて、吐出ノズル４０８から塗布流体４１０を飛翔状態にさせる。この飛翔状態とは、水道の蛇口から水が勢い良く流出する状態を示し、吐出ノズル４０８から流出しかつリング状の空間電極４１５の中心部を通過する塗布流体４１０のメニスカス４１４の線径φｄは、図６Ａのごとく、吐出ノズル４０８と基板４１３の間でおおむね均一である。
［３］塗布流体４１０が飛翔すると同時に、あるいは若干の時間差を設けて、制御部４１２の制御の下に電源４１７のスイッチをＯＮにして空間電極４１５への電圧印加をＯＮの状態にする。すると、リング状の空間電極４１５の中心部を塗布流体４１０が通過するとき、塗布流体４１０のメニスカス４１４が軸芯に対して偏芯した状態でかつ塗布流体４１０の流速が小さければ、塗布流体４１０は空間電極４１５の一部に附着してしまう。しかし、この第４実施形態にかかる流体塗布装置及び方法では、塗布流体４１０は、既に高速で飛翔しているため、軸方向の慣性力を持っており、空間電極４１５のリング内を通過して基板４１３上に塗布流体４１０が着地する。
［４］以降、ハウジング側電極４０９と空間電極４１５の間に形成された電界により、塗布流体４１０は加速されて線径φｄは、図６Ｂに示すごとく、細径化される。
上記［２］のプロセスにおいて、ポンピング圧力が小さい場合は、塗布流体４１０は飛翔せず吐出ノズル４０８の先端に流体塊を形成する。やがて、流体塊が増大し、表面張力と流体塊の重力が平衡してメニスカスの伸長部４１４を形成する。この場合、メニスカス４１４の形成速度は遅いため、リング状の空間電極４１５に接近すると、メニスカスの伸長部４１４に僅かの偏芯があれば、塗布流体４１０は空間電極４１５の一部に附着してしまう。

上記第４実施形態では、圧力供給源としてねじ溝ポンプを用いたが、ねじ溝式以外のどのようなポンプの形態、ギヤポンプ、トロコイドポンプ、モーノポンプ等、あるいは、高圧が得られるならばエアー式でもよい。
上記第４実施形態によれば、ハウジング（ディスペンサ）４０２の一部あるいは全体に配置されたハウジング側電極４０９と、上記空間電極４１５との間に電圧を印加して電界を形成することにより、基板側に導電体膜の形成、あるいは導電体の板材などを基板４１３下に配置する必要が無く、塗布対象の制約を無くすることができる。たとえば、厚い基板４１３の場合でも、２つの電極４０９，４１５間に大きな電界強度を形成できるために、極細線を描くのに有利となる。
また、上記第４実施形態の変形例として、第４実施形態の流体塗布装置に、さらに、図５Ｂに示すように、第２実施形態、第３実施形態にかかる流体塗布装置及び方法でそれぞれ適用した２自由度アクチュエータ構造のディスペンサを用いれば、あるいは、図１１Ａ，図１１Ｂで後述するような流体ポンプ部とピストン部を分離した構造を用いれば、空間電極４１５を用いる上記方法は一層効果的である。図５Ｂに示すように２自由度アクチュエータ構造を用いる場合は、ピストン４０１は回転運動と独立してエアシリンダなどの軸方向移動装置４１６Ａにより矢印４１６方向に進退駆動できる。

軸方向移動装置４１６Ａとしては応答性の高い電磁歪素子（圧電素子、超磁歪素子等）を用いれば良い。上記［２］のステップにおいて、制御部４１２の制御下で、回転伝達装置４０３Ａによりねじ溝４０４を回転させると同時に、軸方向移動装置４１６Ａによりピストン４０１を急峻に下降させれば、正のスクイーズ効果によりポンプ室４１１に高圧が発生する。この瞬時に発生する正のスクイーズ圧力は、塗布流体４１０である高粘度流体を飛翔させる引き金となる。塗布遮断時は、軸方向移動装置４１６Ａにより逆にピストン４０１を急峻に上昇させれば、負のスクイーズ効果によりポンプ室４１１に負圧が発生し、メニスカス４１４をノズル４０８の内部に吸引することができる。このように、２自由度アクチュエータ（具体的には、回転伝達装置４０３Ａと軸方向移動装置４１６Ａ）を用いた第４実施形態の変形例にかかる流体塗布装置では、ピストン４０１の軸方向駆動を併用すれば、空間電極４１５への電圧印加をＯＮの状態のままで、塗布線の飛翔塗布開始と遮断ができる。

さらに、図７は、前述した第４実施形態にかかる流体塗布装置のより具体的な吐出ノズル４０８の構造を示す図である。

４５１はピストン（図５Ａのピストン４０１に相当）、４５２はこのピストン４５１を収納する上部ハウジング（図５Ａのハウジング４０２に相当）である。４５３は筒状の吐出ノズル（図５Ａの吐出ノズル４０８に相当）であり、ノズル側電極（図５Ａのハウジング側電極４０９に相当）４５４としての役割を兼ねている。４５５は吐出ノズル４５３を中心で保持し、上部ハウジング４５２に収納された非導電性材料からなるノズル保持部である。４５６は上部ハウジング４５２の下端部に装着された下部ハウジングであり、対向する基板側に第２開口部４５７が形成されている。
また、この第２開口部４５７にリング状の空間電極４５８（図５Ａの空間電極４１５に相当）が設けられている。空間電極４５８の形状は、軸対称でかつ均一な電界を形成するために、軸対称であることが好ましい。４５９は塗布対象の一例としての基板である。

上部ハウジング４５２は、導電性、絶縁性のいずれでもよいとともに、下部ハウジング４５６は絶縁性を有するのがよい。
このような図７の構造にすれば、２つの部材すなわち上部ハウジング４５２と下部ハウジング４５６とを一体で装着できるため、吐出ノズル４５３と空間電極４５８の同芯度を高い精度で確保できる。
なお、空間電極を用いる方法は間欠塗布の場合も適用できる。前述したように、ノズル側電極とその下流側に配置される対向電極の間に電界を形成することにより、ノズル先端のメニスカスは常に軸対称の形状を保つことができる。また、ノズル先端に附着している流体塊とノズルの間の表面張力は、電界による流体を張り出す作用により、見掛け上、低減する。この２つの作用は、空間電極の場合でも得られるために、微小ドット径の超高速間欠塗布が可能となる。

（第５実施形態）
図８は第５実施形態にかかる流体塗布方法を実施することができる流体塗布装置の概略一部断面図であり、前述した第４実施形態にかかる流体塗布装置及び方法の一部をさらに改良するものである。すなわち、空間電極近傍にエアー（第２供給流体）の流出開口部を設けることにより、一層安定したメニスカスの形成を可能にしたものである。
２５１はポンプ室（図５Ａ又は図５Ｂのポンプ室４１１に相当し、図５Ａ又は図５Ｂのピストン４０１と上記ハウジング４０２とで形成される空間）、２５２は吐出部（図５Ａ又は図５Ｂのハウジング４０２の下部の吐出部分に相当）、２５３は吐出部２５２のポンプ室２５１側に形成されたノズル開口部、２５４は吐出ノズル（図５Ａ又は図５Ｂの吐出ノズル４０８に相当）であり、ノズル側電極２５５（図５Ａ又は図５Ｂのハウジング側電極４０９に相当）としての役割を兼ねている。２５６は塗布流体２５７（第１供給流体）（図５Ａ又は図５Ｂの塗布流体４１０に相当）が通過するノズル流通路（第１吐出通路）である。吐出部２５２は吐出ノズル２５４をポンプ室側の中心部で保持し、筒状部分２５８が下流側に延びている。なお、ピストンやハウジングなどは第４実施形態にかかる流体塗布装置及び方法と同様であるため図示を省略している。

２５９は筒状部分２５８を隙間を空けて覆う下部ハウジング、２６０はエアー（第２供給流体）の吸入口、２６１は筒状部分２５８と下部ハウジング２５９の間に形成されたエアー流通路、２６２はエアー開口部、２６３はエアー開口部２６２近傍に設けられた空間電極（図５Ａ又は図５Ｂの空間電極４１５に相当）である。２６４は塗布流体２５７のメニスカス、２６５は空間電極２６３の内面に位置するエアーと塗布流体２５７の吐出通路（第２吐出通路）、２６６は基板である。
エアー吸入口２６０から流入したエアーは、エアー流路２６１を経て、ノズル流通路２５６（第１吐出通路）から流入してきた塗布流体２５７と吐出通路２６５（第２吐出通路）で合流する。

この第５実施形態にかかる流体塗布装置及び方法では、空間電極２６３の近傍にエアー開口部２６２を有するために、流体メニスカス２６４の周囲を囲むように筒状にエアーが流れるような状態となり、流体メニスカス２６４の軸芯が空間電極２６３近傍で偏芯しても、エアーの流れにより、偏芯した状態から中心側を流れる状態に戻され、メニスカス２６４の軸芯をセンターリング（調芯）させる作用が発生する。そのため、塗布開始時において、ポンプ室２５１の圧力が低く、メニスカス２６４の形成速度が遅い場合でも、メニスカス２６４は空間電極２６３に接近することなく、軸対称の形状を維持しながら伸張できるため、安定な極細線の塗布が開始できる。なお、エアー開口部２６２は空間電極２６３の内面の中央部に形成すれば、より効果的である。

第５実施形態にかかる流体塗布装置及び方法では、第２供給流体としてエアーを用いたが、勿論、他の種類の気体を用いてもよい。あるいは流体同士の混合が問題にならない場合は、液体でもよい。
上記第５実施形態によれば、空間電極２６３の近傍にエアー（第２供給流体）の流出開口部２６２を設けることにより、一層安定してメニスカス２６４を形成することができる。
図９は、前述した第５実施形態にかかる流体塗布装置のより具体的な吐出ノズルの構造を示す図である。
６５０は先の実施形態と同様なねじ溝を有するピストン、６５１はポンプ室（図８のポンプ室２５１に相当）、６５２は吐出部（図８の吐出部２５２の一部に相当）、６５３は上部ハウジング（図８の吐出部２５２の一部に相当）、６５４は中間ハウジング（図８の吐出部２５２の一部に相当）、６５５は吐出ノズル（図８の吐出ノズル２５４に相当）であり、ノズル側電極６５６（図８のハウジング側電極２５５に相当）としての役割を兼ねている。６５７は吐出部６５２の筒状部分（図８の筒状部分２５８に相当）、６５８は下部ハウジング（図８の下部ハウジング２５９に相当）、６５９はエアーの吸入口（図８のエアーの吸入口２６０に相当）、６６０はエアー流通路（図８のエアー流通路２６１に相当）、６６１はエアー開口部（図８のエアー開口部２６２に相当）、６６２はエアー開口部６６１近傍に設けられた空間電極（図８の空間電極２６３に相当）である。
６６３は塗布流体のメニスカス（図８のメニスカス２６４に相当）、６６４は基板（図８の基板２６６に相当）である。
上記図９の構造によれば、２つの部材すなわち中間ハウジング６５４と下部ハウジング６５８とを一体で装着できるため、吐出ノズル６５５と空間電極６６２の同芯度を高い精度で確保できる。

（その他の実施形態など）
図１０は、前述した本発明の第２実施形態の変形例として、第２実施形態にかかる流体塗布装置及び方法に用いることのできるディスペンサの具体的な構造を示す断面図である。
以下に示すディスペンサは、ピストンとこのピストンを収納するスリ−ブの間に、相対的な回転運動と直線運動を同時に与える「２自由度アクチュエータ」を有する。すなわち、
［１］第１のアクチュエータでピストンを直線駆動することにより、ピストンの吐出側端面に正負の急峻な圧力を発生させる。
［２］回転運動を与える第２のアクチュエータで、ねじ溝が形成されたピストンを回転させてポンピング圧力を発生させ、塗布流体を吐出側に圧送する。
上記［１］［２］の組み合わせに加えて、ディスペンサ側と基板に電界を形成することにより、極細塗布線の高速遮断・高速開放の制御を実現したものである。

図１０において、２０１は第１のアクチェータ（図３Ａの軸方向移動装置１０４Ａに相当）であり、第２実施形態にかかる流体塗布装置では、高粘度流体を高速で間欠的に微小量かつ高精度に供給するために、高い位置決め精度が得られ、高い応答性を持つと共に大きな発生荷重が得られる超磁歪素子を用いている。２０２は第１のアクチェータ２０１によって駆動される主軸（ピストン）（図３Ａのピストン１０１に相当）である。上記第１のアクチェータ２０１は、上部ハウジング２０３に収納されており、この上部ハウジング２０３の下端部（フロント側）に、主軸２０２を収納する中間部ハウジング２０４が装着されている。２０５はモータなどの第２のアクチェータ（図３Ａの回転伝達装置１０３Ａに相当）であり、主軸２０２と各ハウジング２０３、２０４の間に相対的な回転運動を与えるものである。２０６は超磁歪素子から構成される円筒形状の超磁歪ロッドである。２０７は超磁歪ロッド２０６の長手方向に磁界を与えるための磁界コイルである。２０８、２０９は超磁歪ロッド２０６にバイアス磁界を与えるための永久磁石である。２１０は超磁歪ロッド２０６のリア側に配置され、磁気回路のヨーク材であるリア側ヨークである。なお、主軸２０２は超磁歪ロッド２０６のフロント側に配置され、磁気回路のヨーク材を兼ねている。すなわち、超磁歪ロッド２０６、磁界コイル２０７、永久磁石２０８，２０９、リア側ヨーク２１０、主軸２０２により、磁界コイルに与える電流で超磁歪ロッドの軸方向の伸縮を制御できる超磁歪アクチェータ（第１のアクチェータ２０１）を構成している。２１１はリア側ヨーク２１０と一体化した上部主軸２１２を回転自在に収納するリア側スリーブである。このリア側スリーブ２１１もまた軸受２３０により、上部ハウジング２０３に対して回転自在に支持されている。

２１３は超磁歪ロッド２０６に予荷重を与えるためのバイアスバネである。モータなどの第２のアクチェータ２０５から伝達された回転動力は、中心軸２１４と主軸２０２の間に設けられた回転伝達キー（図示せず）によって主軸２０２に伝達される。また、主軸２０２は中間部ハウジング２０４との間に設けられた軸受２１５によって、軸方向及び回転方向に移動可能に収納している。２１６は主軸２０２の軸方向変位を検出するための変位センサーである。上記構成により、装置の主軸２０２が回転運動と微少変位の直線運動の制御を同時に、かつ独立して行うことができる「２自由度・複合動作アクチュエータ」を実現している。

２１７は主軸２０２に固定されたねじ溝軸、２１８はねじ溝軸２１７の外表面に形成された流体を吐出側に圧送するためのねじ溝（図３Ａのねじ溝１０５に相当）、２１９は流体シール、２２０は下部ハウジング（図３Ａのハウジング１０２に相当）である。このねじ溝軸２１７と下部ハウジング２２０の間で、ねじ溝軸２１７と下部ハウジング２２０の相対的な回転によってポンピング作用を得るためのポンプ室２２１（図３Ａのポンプ室１１２に相当）を形成している。また、下部ハウジング２２０には、ポンプ室２２１と連絡する吸入孔２２２が形成されている。

２２３は下部ハウジング２２０の下端部に装着された吐出ノズル（図３Ａの吐出ノズル１０９に相当）、２２４は吐出ノズル２２３を下部ハウジング２２０に固定するためのノズルケース、２２５は吐出ノズル先端に装着されたハウジング側電極（図２のハウジング側電極１１０に相当）である。

さて、この第２実施形態の変形例では、超磁歪素子で駆動されるピストン２０２が回転と同時に高速の直線運動ができることを利用して、以下に示す方法で塗布線の始終端に係る課題の解決を図っている。
有限の線幅をそれぞれ持つ連続塗布動作と連続塗布動作との間の休止時間Ｔが短い場合、たとえばＴ＝０．３〜０．５ｓｅｃ以下の場合は、電極２２５と基板（図示せず）の間に電源１１５から電圧を印加したままで、
［１］塗布終了時には、制御部１１６の制御の下に、第２のアクチェータ２０５により、ねじ溝２１８を回転させたままの状態で、休止時間の間、第１のアクチェータ２０１によりピストン（主軸２０２）を上昇し続ける。
［２］塗布開始時には、制御部１１６の制御の下に、第１のアクチェータ２０１によりピストン２０２を降下させる。
また、休止時間Ｔが長い場合、たとえばＴ＞０．５ｓｅｃの場合は、
［１］塗布終了時には、制御部１１６の制御の下に、第１のアクチェータ２０１によりピストン２０２を上昇させると同時に第２のアクチェータ２０５の一例であるモータの回転を停止する。さらに、第２のアクチェータ２０５の一例であるモータの回転を停止後、ゆるやかに逆回転させる。
［２］塗布開始時には、制御部１１６の制御の下に、第１のアクチェータ２０１によりピストン（主軸２０２）を降下させると同時に第２のアクチェータ２０５の一例であるモータの正回転を開始する。

この第２実施形態の変形例では、ピストン２０２を超磁歪素子で駆動しているため、ピストン２０２の入力信号に対する出力変位の応答性は、１０^―３ｓｅｃ（１０００Ｈｅｒｚ）のオーダーである。超磁歪素子は後述する圧電素子と同様に、電磁歪素子の一種であり、高いレスポンスと高い発生圧力を有する。隙間の変化に対するスクイーズ圧力発生の間の時間遅れは僅少であるため、エアー圧を補助加圧源として用いた従来電界ジェット方式と比べて、二桁高い始終端制御のレスポンスを得ることができる。

また、図１１Ａ及び図１１Ｂは、前述した本発明の第２実施形態の別の変形例として、第２実施形態の流体塗布装置に用いることのできるディスペンサの別形態の具体的な構造を示す図で、ねじ溝とピストンを分離して構成したディスペンサと電界ジェット方式とを組み合わせた具体事例を示す。

前述した図１０の構造では、２自由度アクチュエータによりねじ溝軸に回転と直進運動を独立して与えているが、図１１Ａ及び図１１Ｂではねじ溝でポンピング圧力を発生させる機能と、ピストン端面間の隙間を可変させてスクイーズ圧力を発生させる機能を分離して設けている。

１５０はねじ溝ポンプ部（流体供給部）、１５１はねじ溝軸（図３Ａのピストン１０１に相当）であり、ハウジング１５２に対して回転方向に移動可能に収納されている。ねじ溝軸１５１は回転伝達装置１５３の一例であるモータにより回転駆動される。１５４はねじ溝軸１５１の外周面とハウジング１５２の内周面との相対移動面のいずれかに形成されたねじ溝（図３Ａのねじ溝１０５に相当）、１５５は塗布流体の吸入口（図３Ａの吸入口１０６に相当）である。１５６はピストン部、１５７ａはピストン、１５８ａはピストン１５７ａの軸方向駆動装置である圧電型アクチュエータ、１５９ａは吐出ノズルである。１６０は下部プレート、１６１ａはねじ溝軸端部とピストン外周部を結ぶ塗布流体の流通路であり、ハウジング１５２と下部プレート１６０の間に形成されている。

ピストン部１５６には、同一の構造を持つ圧電型アクチュエータ１５８ａ、１５８ｂ、１５８ｃと、これらのアクチェータ１５８ａ、１５８ｂ、１５８ｃでそれぞれ独立して駆動されるピストン１５７ａ、１５７ｂ、１５７ｃを配置している。ねじ溝ポンプ部１５０からは３つの流通路１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃを経て、各ピストン１５７ａ、１５７ｂ、１５７ｃに流体が供給される。１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃは各吐出ノズル先端の設けられた電界制御のためのハウジング側電極（図２のハウジング側電極１１０に相当）である。これらハウジング側電極１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃと塗布対象である基板を含めて、電極部１６３と呼ぶことにする。

本このように図１１Ａ及び図１１Ｂに示すごとく、流体供給装置であるねじ溝ポンプ部１５０と、ピストン部１５６を分離して流体塗布装置を構成すれば、１セットのねじ溝ポンプ部１５０から複数個のピストン１５７ａ、１５７ｂ、１５７ｃに塗布流体を分枝して補給することにより、マルチノズルを有する塗布ヘッドが実現できる。

分離型ディスペンサの上記第２実施形態の変形例では、共通のハウジング内部に流体供給装置であるねじ溝ポンプ部１５０とピストン部１５６を収納する構成となっている。この構成以外では、ねじ溝ポンプ部１５０とピストン部１５６は別ユニットにして、両者を配管で連結する構成でもよい。

また、図１２は、図１１Ａ及び図１１Ｂの上記電界制御付き分離型ディスペンサを用いて、塗布線の開放・遮断制御をする場合の制御ブロック図を示すものである。
１５０は流体供給部（図１１Ａ及び図１１Ｂのねじ溝ポンプ部に相当）、１５６はピストン部（図１１Ａ及び図１１Ｂのピストン部に相当）、１６３は電極部（図１１Ａ及び図１１Ｂの電極部に相当）、９０３は回転伝達装置１５３の一例であるモータ用のモータ電源部、９０４は圧電型アクチュエータ１５８ａ、１５８ｂ、１５８ｃ用のピストン電源部、９０５は電極部１６３用の電極用電源部、９０６は流体塗布装置の流体塗布動作を制御するものであってモータ電源部９０３とピストン電源部９０４と電極用電源部９０５とをそれぞれ制御する制御部、１１４は基板である。塗布線の塗布開始・遮断は、共通の制御部９０６からの情報を基に、それぞれの電源９０３〜９０５を制御すればよい。

モータの回転数、ピストン軸方向移動の方法、電界のいずれを制御するかは、適用するプロセスに合わせて、制御部９０６により、ベストの方法を選択すればよい。

図１３は、本発明にかかる流体塗布装置又は方法を用いて電極材料を基板に塗布する場合について、ディスペンサ側の絶縁対策を示す実施形態である。銀ペーストなどの導電性微粒子が含まれた材料を塗布する場合、高電圧（数百Ｖ〜数ＫＶ）が印加されるノズル電極と、固定側の本体ハウジングとの間が導電性材料を介して導通する可能性がある。このように導通すれば、流体塗布装置の本体ハウジングが制御装置のアースとなっている場合は、制御装置が高電圧によって破壊される場合もある。通常、数１０ミクロンの狭い隙間を介して、回転部材と固定部材の間の相対的な回転によって圧力を発生させる流体供給部が常にその危険性を秘めている。

この図１３の実施形態では、ポンプ室内の流体圧力を回転運動あるいは直線運動の機構を用いて増圧あるいは減圧する装置を有するがゆえに生じた、本発明の新たな課題を解決するものである。この課題は従来電界ジェット式ではなかったものである。

７５０はねじ溝ポンプ部（流体供給部）、７５１は回転軸、７５２はハウジング、７５３はハウジング７５２に圧入されたねじ溝スリーブである。ねじ溝スリーブ７５３の内面にはねじ溝７５４が形成されている。７５５は塗布流体の吸入口、７５６はピストン部、７５７はピストン、７５８はピストン７５７の軸方向駆動装置である圧電型アクチュエータ、７５９は吐出ノズル、７６０は下部プレート、７６１は塗布流体の流通路、７６２は吐出ノズル７５９先端の設けられた電界制御のためのノズル側電極（上記ハウジング側電極に相当）、７６３はノズル側電極７６２と塗布対象である基板等を含めた電極部、７６４は回転軸７５１を回転駆動するモータ、７６５は流体シールである。

ノズル側電極７６２とノズル下流側に設けられた対向電極（上記基板又は上記空間電極）で構成される電極部７６３と、その他の部材間で電気的な絶縁を図るために、以下述べるような工夫を施している。回転軸７５１、ピストン７５７、下部プレート７６０は非導電性であるセラミクス材を用いている。

非導電性の回転軸７５１の外周面にねじ溝を形成する代わりに、その相対的回転の対向面であるねじ溝スリーブ７５３の内面にねじ溝７５４を形成している。なお、ねじ溝スリーブ７５３は精度の高い溝加工が容易な鉄系金属で製作することができる。ねじ溝ポンプ部（流体供給部）７５０は、相対移動面の隙間が数十ミクロンであるために、導電性材料の微粒子が含まれた材料を用いる場合は、最も電気的に短絡する可能性が高いが、このように構成することにより、完全に絶縁することができる。

図１３の実施形態では、流体供給部７５０としてはねじ溝ポンプを用いたが、ねじ溝式以外のどのようなポンプの形態、たとえば、ギヤポンプ、トロコイドポンプ、又はモーノポンプ等、でも同様の対策を施すことができる。すなわち、ポンプの回転（ロータ）部分に非導電性の材料を用いて、精度の高い内面精度が必要な固定側は金属材料を用いればよい。勿論、回転側と固定側のいずれにも非導電性の材料を用いてもよい。塗布材料に導電性材料を用いない場合でも、図１３の実施形態で提案した絶縁対策を施せば，十分な安全対策となる。

以上説明した種々の実施形態は、いずれの場合も吐出ノズルから流出した塗布流体の流体メニスカスの位置と形状は、塗布中、一定の状態を維持している。以下、このメニスカスの形状・位置を積極的に制御して塗布流体を基板に塗布する方法について説明する。

図１４はその原理を説明する概略一部断面図であり、吐出ノズルの内部に戻ろうとする吸引力：ｆ_２を発生させる装置として、第３実施形態と同様に、スラスト動圧シールを用いる場合を示す。塗布流体を吐出ノズルから張り出す作用の力：ｆ_１は電界を与えることによって生じる。この張り出す力ｆ_１と吸引力ｆ_２が平衡して、メニスカスの先端位置と基板との間の距離：ｈは一定となり、メニスカスの先端位置を安定して位置決めすることができる。

ところで、電界ジェット方式の従来提案（特開２０００−２４６８８７号公報、特開２００１−１３７７６０号公報）でも、メニスカスをノズルから張り出させて連続・間欠塗布する方法が開示されている。しかしながら、上記特許公報では、図１４にかかる実施形態及び第３実施形態で示したようにポンプ室内に負圧を積極的に発生させる機構を用いて、吸引力と電界によるメニスカスを張り出す作用の力とを平衡させる、という方法は開示されていない。両端をバネで支持した物体は、安定な状態を保つことができるのと同様に、本発明はノズルにおいて２つの力（すなわち、吸引力と電界によるメニスカスを張り出す力）をバランスさせることにより、元来、不安定な流体メニスカスを安定して位置決めすることができるようにしたものである。

この図１４では、上記種々の実施形態で用いたディスペンサのピストン軸は、第２実施形態と同様に、２自由度アクチュエータによって回転運動と同時に直線運動ができる構造になっている。このピストン軸の吐出側端面とその対向面間にスラスト動圧シールを形成している。図１４において、８０１は例えばピストン１０１と同様なねじ溝を有するピストン、８０２はハウジング１０２と同様に塗布流体の吸入口を有しかつピストン８０１を収納するハウジングである。ピストン８０１は固定側であるハウジング８０２に対して、回転運動と直線運動をそれぞれ独立して制御できるように収納されている。塗布材料が非導電性として扱える場合は、ハウジング８０２は絶縁性材料、導電性材料のいずれを用いてもよい。ハウジング８０２全体に導電性材料を用いる場合、ノズル先端は基板に最も近いため電界強度が最大になり、電界制御の機能に支障はない。但し、安全面からハウジング８０２全体に高電圧を印加したくない場合は、図２９に具体例を示すように、電極を設ける吐出部（図２９では３６４）だけ絶縁性材料を用いて、その他の箇所は導電性材料を用いればよい。また、ピストン８０１は、導電性材料、絶縁性材料のいずれでもよい。回転運動は、モータなどの回転伝達装置８０３Ａにより矢印８０３の方向に回転駆動可能とされるとともに、直線運動は、エアシリンダなどの軸方向移動装置８０４Ａにより矢印８０４方向に進退駆動可能とされる。８０５はピストン８０１の端面、８０６はその固定側対向面、８０７は固定側対向面８０６の中央部に形成された吐出ノズル、８０８は吐出ノズル８０７の外周部に設けられたリング板状のハウジング側電極（ノズル側電極とも称する。）である。８０９はピストン８０１のねじ溝とハウジング８０２の内周面との間に供給され吐出ノズル８０７から吐出される塗布流体、８１０はピストン８０１の端面８０５とハウジング８０２の固定側対向面８０６との間で形成されるポンプ室、８１１ａは吐出ノズル８０７から流出した流体メニスカスであって、メニスカスの伸長部が上昇して先端が基板８１２から離れたときの状態を点線で示し、８１１ｂは吐出ノズル８０７から流出した流体メニスカスであって、メニスカスの伸長部が下降して先端が基板８１２に接触したときの状態を実線で示す。８１２は例えば接地された導電性のベース台８１９に載置された塗布対象の一例である基板である。ハウジング側電極８０８と基板８１２の間には、流体塗布装置の流体塗布動作を制御する制御部８２０によって制御された電源８１３により所定の電圧Ｖが印加されている。８１４はピストン８０１の端面８０５とその固定側対向面８０６の相対移動面のいずれか（図１４では端面８０５）に形成されたスラスト動圧シールの溝部（図４Ａ及び図４Ｂのスラスト動圧シールの溝部６１４に相当）である。また、８１５は基板８１２上にドット状に間欠塗布された塗布流体である。制御部８２０は、流体塗布装置の流体塗布動作を制御するものであって、電源８１３のオンオフなどの電圧印加動作及び回転伝達装置８０３Ａによる回転運動及び軸方向移動装置８０４Ａによる直線運動を制御する。

また、図１５は、電源８１３からハウジング側電極８０８と基板８１２の間に印加する電圧の波形を示す。電圧がＶ_ａのとき、スラスト動圧シールによる吸引力ｆ_２を一定とすれば、電界による塗布流体８０９を吐出ノズルから張り出す作用の力：ｆ_１が小さくなりかつ吸引力ｆ_２よりも小さくなり塗布流体８０９が吸引されるために、メニスカスの伸長部は上昇した状態８１１ａになる。一方、電圧がＶ_ａよりも大きなＶ_ｂのとき、張り出す作用の力ｆ_１が大きくなりかつ吸引力ｆ_２よりも大きくなり塗布流体８０９が張り出すために、メニスカスの伸長部は下降した状態８１１ｂになり、このとき、塗布流体８０９は基板８１２上に吐出されて転写される。メニスカス先端位置の絶対値とストロークは、印加する電圧の中心値の大きさと電圧振幅を変えることにより制御部８２０で調節できる。あるいは、電界を制御する代わりにスラスト動圧シールの隙間：δ、ピストンの回転数：Ｎ等を調節することにより制御できる。本実施形態で示す方法により、任意の大きさの極小径ドットを、安定してかつ高速で塗布することができる。また、連続塗布も可能であり、塗布途中で描画線の線幅を変えることもできる。図１４の実施形態ではポンプ室を負圧にするのに動圧シールを用いたが、その他の方法でもよい。たとえば、ねじ溝を緩やかに逆転させてもよく、負圧発生源とポンプ室を連絡し、負圧発生源の圧力を制御する方法でもよい。

あるいは、第２の実施形態で説明したように、ピストンとその対向面の間隙を増大及び縮小させるようにしてもよい。間隙が増大している間はポンプ室を負圧にできるため、メニスカスの先端は基板から離脱し塗布は遮断される。逆に、間隙を縮小すればメニスカスの先端は基板に着地するため、塗布が開始できる。２自由度アクチュエータを用いたディスペンサあるいは分離型ディスペンサを用いて、流体供給源にねじ溝ポンプを用いるならば、平均流量はねじ溝の回転数で確実に設定できるため、流量精度の高い塗布ができる。

ＩＩ．ディスプレイへの具体的な適用例
本発明は、たとえばＰＤＰ表面板の電極形成にも適用することができる。
（１）プラズマディスプレイパネルの構造について
図３０はプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰ）の構造の一例を示すものである。ＰＤＰは、大きく分けて表面板１８００と背面板１８０１より構成される。表面板１８００を構成する透明基板である第１基板１８０２に、複数組の線状透明電極１８０３を形成する。また背面板１８０１を構成する第２基板１８０４には、上記線状透明電極１８０３と直交する複数組の線状電極１８０５を平行に設ける。上記２つの基板１８０２と１８０４を蛍光体層が形成されたバイアスリブ１８０６を介在して対向させ、そのバイアスリブ１８０６内に放電性ガスを封入する。両基板１８０２と１８０４の電極１８０３と１８０５間に閾値以上の電圧を印加すると、２つの電極１８０３と１８０５が直交し合う位置で放電が起こって放電性ガスが発光し、その発光を透明な第１基板１８０２を通して観察することができる。そして、放電位置（放電点）を制御することにより第１基板側に画像を表示することができる。ＰＤＰによりカラー表示を行うためには、各放電点において放電時に放射される紫外線により所望の色を発色する蛍光体を、各放電点に対応する位置（バリアリブの隔壁）に形成する。フルカラー表示を行うためには、ＲＧＢの各蛍光体を形成する。

表面板１８００について、もう少し詳しく説明する。表面板１８００は、ガラス基板等の透明基板からなる第１基板１８０２の内面側に、２本で一組となる線状の透明電極１８０３を平行に複数組、ＩＴＯ等により形成する。この線状透明電極１８０３の内面側表面にライン抵抗値を小さくするためのバス電極１８０７が形成されている。これらの透明電極１８０３及びバス電極１８０７を被覆する誘電体層１８０８を表面板１８００の内面全領域に形成し、保護層であるＭｇＯ層１８０９を誘電体層１８０８の表面全領域に形成した構造を有する。

一方、背面板１８０１の第２基板１８０４の内面側には、上記表面板１８００の線状透明電極１８０３と直交する線状のアドレス電極１８０５を平行に複数本、銀材料等により形成する。また、このアドレス電極１８０５を被覆する誘電体層１８１０を背面板１８０１の内面全領域に形成する。誘電体層１８１０の上に、各アドレス電極１８０５を隔離すると共に、表面板１８００と背面板１８０１のギャップ間隔を一定に維持するために所定高さのバリアリブ（隔壁）１８０６を各アドレス電極１８０５の間に突出して形成している。このバリアリブ１８０６により、各アドレス電極１８０５に沿ってリブ間隙部１８１１を形成し、その内面にＲＧＢ各色の蛍光体層１８１２を順次形成している。リブ壁面に形成される蛍光体層１８１２は、発色性をよくするために一般的に１０〜４０μｍ程度に厚盛りされる。上記ＲＧＢ各色の蛍光体層１８１２を形成するには、各リブ間隙部内に蛍光体用塗工液を充填後、乾燥させることにより揮発分が除去されて、リブ壁面に肉厚の蛍光体層１８１２が形成され、同時に放電性ガスを充填する空間が創成される。このような厚膜の蛍光体パターンを形成するために、蛍光体を含有する塗工材料は、溶剤の量を少なくした数千ｍＰａｓ〜数万ｍＰａｓの高粘度ペースト状流動体（蛍光体用ペースト）に調製され、従来からスクリーン印刷又はフォトリソグラフィーにより基板に塗布されていた。

（２）ＰＤＰ表面板の電極形成への適用例
以下、前述したＰＤＰの表面板のバス電極部と端子部を含む電極形成に、本発明の上記実施形態にかかるディスペンサを用いた例について詳しく説明する。
図１６はＰＤＰ表面板の一例を模式的に示すもので、７００はバス電極部（図３０のバス電極１８０７に相当）、７０１Ａ、７０１Ｂは端子部である。バス電極部７００、端子部７０１Ａ、端子部７０１Ｂでガラス基板より構成されるＰＤＰ表面板７０２（図３０の表面板１８００に相当）を構成している。７０３はタブ接合部分である。

以下、ＰＤＰ表面板７０２のバス電極部７００、端子部７０１Ａ、端子部７０１Ｂのそれぞれの電極線がどのようなパターンで形成されているかを説明するために、電極線７０４に注目し、図１６のＰＤＰ表面板７０２の左側端部の点ａを始点（あるいは逆にパターン形成する場合には終点）として追跡してみる。この点ａを始点とする電極線７０４は、ｂ点で方向を変えた後、斜め下方向に進行し、端子部７０１Ａ内のｃ点で再び方向を変える。さらに端子部７０１Ａを通過して、ｄ点でバス電極部７００に入る。さらにバス電極部７００を通過した電極線はｅ点で右側の端子部７０１Ｂに入り、その直後にｆ点で停止する。すなわち、端子部７０１Ｂ内のｆ点は電極線７０４の終点（あるいは逆にパターン形成する場合には始点）となる。電極線７０４に隣接した電極線７０５は、電極線７０４に対して始点、終点の位置は左右逆に形成される。このように、図１６の実施形態のＰＤＰ表面板７０２では、左右の端子部７０１Ａ、７０１Ｂで停止点を有する電極線が交互に入れ替わるように形成されている。電極線７０４は点ａから点ｆまで連続的に繋がっているが、個所によって線幅は異なる。以下の表１に各電極線７０４の各位置における寸法仕様の一例を示す。バス電極７００内で、複数個狭ピッチで平行に形成される電極線群ｄ〜ｅ（主電極線と呼ぶ）は最も細く、かつ高い線幅精度（表１）と厚みの精度（４．５μｍ±１．５μｍ）が要求される。

図１７にペースト塗布のための仮想領域を示す。７００のバス電極部を「有効表示領域」、７０１Ａ、７０１Ｂの端子部を「準有効表示領域」と呼ぶことにする。７０６Ａ及び７０６ＢはＰＤＰ表面板７０２の両端に設けられたペースト塗布のための仮想領域（２点鎖線）であり、「非有効表示領域」と呼ぶことにする。バス電極部７００の全体と端子部７０１Ａ、７０１Ｂの一部を覆うようにして設定された仮想領域７０７（鎖線）は、「拡大有効表示領域」と呼ぶことにする。

さて、最初に塗布方法の具体例（Ｉ）について説明する。ＰＤＰの表面板の電極形成を目的とした最初の実施形態では、次の順序で全電極線を形成する。
ステップＳ１では、主電極線を形成する
ステップＳ２では、バス電極部分を含む端子部の電極線を形成する。

この方法では、ステップＳ１の主電極線を形成する工程で、できるだけ多くの吐出ノズルを有する塗布装置を用いることができるため、生産タクトの点で有利になる。

図１８に、主電極線の形成方法（ステップＳ１）を示す。ＰＤＰ表面板７０２の拡大有効表示領域７０７を除く左右に、薄いマスクシート７０７Ａ、７０７Ｂを配置しておく。この状態で、マスクシート７０７Ａ上のｃｃ点から銀材料等の電極材料である塗布流体の塗布を開始する。バス電極部７００を一気に塗布した後、マスクシート７０７Ｂ上のｆｆ’点で銀材料等の電極材料である塗布流体の塗布を終了する。

このとき、適用するディスペンサとしては、図１１Ａ及び図１１Ｂに一例を示したように、たとえばねじ溝ポンプと複数個のピストンを組み合わせたディスペンサをサブユニット（言い換えれば、流体塗布ユニット）として用いることができる。このサブユニットをさらに複数台組み合わせて、主電極線を塗布形成するための流体塗布装置とする。ＰＤＰ用基板の端面のＵターン区間（マスクシート７０７Ｂを走行する区間）では、流体の吐出量が完全遮断できる方が好ましい。その理由は、完全遮断によって、マスクシート７０７Ｂ上で流体の堆積によってノズルが汚れる確率が低減できるからである。

あるいは、であって塗布線の総本数分（たとえば１９２１本）の複数ノズルを有しかつ塗布流体である布材料がエアー圧で加圧されて複数ノズルのそれぞれに供給されるディスペンサを用いて、一気に総本数分の塗布線を描いてもよい。この場合は、始終端の塗布線制御に高い応答性は要求されないため、高速応答の始終端制御は必要とされない。いずれの方法を用いる場合でも、細線化を図るために、ノズル側に設けられた電極と基板（透明電極）の間に高電圧を印加して、電界制御を施しておけばよい。

次に、バス電極部分を含む端子部の電極線の形成方法（ステップＳ２）を図１９に示す。準有効表示領域内（端子部７０１Ａ及び７０１Ｂ内）では、各電極線の傾斜角が異なるために、並列ピッチで配置されたマルチヘッドでは、準有効表示領域内で隣り合う電極線を同時に塗布することは困難である。そのために、次の方法で塗布を行う。

準有効表示領域内において、それぞれの傾斜角が異なる電極線から構成される電極線のグループをＡＡ_１〜ＡＡ_ｎ（図１６）とする。ここで、電極線のグループＡＡ_１〜ＡＡ_ｎのうち、２つの準有効表示領域内（端子部７０１Ａ及び７０１Ｂ内）でそれぞれ描かれる電極線を「端子部電極線」（たとえば７０４Ｂ）と呼ぶ。これらの端子部電極線のグループは、ＰＤＰの表面板では、準有効表示領域が２つあるため、複数セット形成される。そこで、複数個のグループＡＡ_１〜ＡＡ_ｎの中から同一の傾斜角を有する電極線（この電極線の本数をＫ本とする。）を選び出し、それらをグループＢＢとする。グループＢＢは、たとえば、図１９では電極線７０４Ｂ、７０８Ｂ、７０９Ｂである。グループＢＢの各電極線７０４Ｂ、７０８Ｂ、７０９Ｂは、ノズルと、ＰＤＰ表面板を載置保持するステージ（たとえば図２６の載置台５０とＸＹステージ５０ｘを参照。）とを相対的に上記電極線の傾斜角に沿って移動させれば、同一の傾斜角を有する複数の電極線７０４Ｂ、７０８Ｂ、７０９Ｂを同時に塗布形成することができる。流体塗布装置の１つの実施形態としては、塗布流体供給源ポンプとピストンと吐出ノズルをそれぞれ１セットずつ有する構造のディスペンサを、電極線の本数分だけ（ここでは、Ｋ組分だけ）用いればよい。

たとえば、電極線７０４Ｂの場合、非有効表示領域７０６Ａにおける点ａａを始点として塗布流体の塗布を開始する。一例として、吐出ノズルとステージ間の相対速度Ｖ＝３００ｍｍ／ｓｅｃ、吐出ノズルと基板間の距離δ＝１．５ｍｍとする。

図２０において、時間に対するモータ回転数のタイムチャートを（Ａ）に示し、時間に対する、ノズルと基板間に電界を形成するための印加電圧のタイムチャートを（Ｂ）に示し、時間に対するピストン変位のタイムチャートを（Ｃ）に示す。ｔ＝ｔ_ｍｓでモータの回転を開始する。ｔ＝ｔ_ｍｓ後の時間か又はｔ＝ｔ_ｍｓと同じ時間であるｔ＝ｔ_ｖｓで、電界制御のための電圧を印加する。一例として、モータと動作開始と電圧印加はほぼ同時（ｔ＝ｔ_ｍｓ＝ｔ_ｖｓ）とする。電圧印加時（すなわちｔ＝ｔ_ｖｓの時間）からΔＴ_２ｓの時間だけ遅れて、ピストンを下降させる。タブ接合部分７０３（点ａ〜点ｂ）を通過するときは、表１に示すように線幅が他と比べて大きいために、
［１］吐出ノズルとステージ間の相対速度を他と比べて小さくする、
［２］ねじ溝ポンプ（図１１Ｂのねじ溝ポンプ部１５０）の回転数を上げる、
といった上記［１］と［２］のいずれかを選択する。

準有効表示領域７０１Ａにおける傾斜線７０４Ｂの終点ｃで、既にステップＳ１で描かれた主電極線７０４Ａと交差するように、塗布を遮断する。
この場合、塗布遮断の条件は、２つの電極線７０４Ｂと７０４Ａとのそれぞれ先端が過不足なく交差する必要があるために、極めて重要である。多くの試行実験と考察を重ねた結果、次のタイミングで、モータ回転数、電界制御のための電圧、又は、ピストン変位を制御部で制御することにより、好ましい結果が得られることがわかっている。

以下、塗布の遮断方法について、タイミングチャート（図２０）と、ノズル先端における塗布流体のメニスカスの状態変化（図２１）を対比させながら説明する。
図２１において、３００は例えばピストン１０１と同様なねじ溝を有するピストン（図１１Ｂのねじ溝軸１５１に相当）、３０１はハウジング１０２と同様に塗布流体の吸入口を有しかつこのピストン３００を収納するハウジング（図１１Ｂのハウジング１５２に相当）、３０２は吐出ノズル（図１１Ｂの吐出ノズル１５９ａなど、図３Ａの吐出ノズル１０９に相当）、３０３はノズル側電極（図１１Ｂのハウジング側電極１６２ａなど、図３Ａのハウジング側電極１０９に相当）、３０４は基板（図３Ａの基板１１４に相当）、３０５はポンプ室（吐出室）（図３Ａのポンプ室１１２に相当）である。図２１の（ａ）に示すように、塗布流体は吐出ノズル３０２から流出している状態にある。３０６は吐出ノズル３０２から流出した塗布流体の伸長部（図３Ａの塗布流体１１１の伸長部１１３に相当）である。また、吐出ノズル３０２と基板３０４は、矢印Ａの方向に相対的に移動している。このとき、ノズル側電極３０３と基板３０４側の間には電源（図３Ａの電源１１５に相当）から高電圧が印加されているために、塗布流体（たとえば電極線形成用の誘電体材料）は電界で加速されて、塗布流体の流線は細径化する。すなわち、吐出ノズル近傍の流線径をΦＤ_１、基板近傍の流線の径ΦＤ_２としたとき、ΦＤ_１＞ΦＤ_２である。
［１］最初に、制御部（図３Ａの制御部１１６に相当）は、電源（図３Ａの電源１１５に相当）に対して、ｔ＝ｔ_ｍｅでピストン３００を回転させているモータ（図３Ａの回転伝達装置１０３Ａに相当）の回転停止の指令を出す。モータの応答性は低いために、モータの回転停止の指令後、しばらくの間は、塗布流体はねじ溝ポンプ部から吐出ノズル３０２に供給されている状態にある。
［２］次に、制御部は、電源に対して、モータの回転停止の指令を与えてからΔＴ_１の時間差を設けたのちのｔ＝ｔ_ｖｅにおいて、印加電圧を０にする指令を出す。ΔＴ_１の値は、塗布線の幅が終端近傍で流量不足のために細くならない範囲で、また次の印加電圧とピストン変位制御による遮断に影響を与えない範囲で設定する。一例として、０．１＜ΔＴ_１＜０．５ｓｅｃの範囲で選択すれば好ましい結果が得られる。印加電源ＯＦＦ→電界ＯＦＦに至る応答性は極めて高いために、吐出ノズル３０２から飛翔中の塗布流体の連続流線は、図２１の（ｂ）のごとく空中で、吐出ノズル側の流線３０６ａと基板側の流線３０６ｂに分断される。
［３］さらに、ｔ＝ｔ_ｖｅからΔＴ_２ｅの時間差を設けて、図２１の（ｃ）の矢印Ｂに示すように、ピストン３００を軸方向移動装置（図３Ａの軸方向移動装置１０４Ａに相当）により上昇させる。この直後にポンプ室３０５に発生する急峻な負圧によって、吐出ノズル側流線３０６ａは図２１の（ｄ）に示すように吐出ノズル３０２の内部に吸引される。このとき、単に、電界をＯＦＦにする制御だけでは、吐出ノズル側流線３０６ａは中空に漂う状態になるために、高品位塗布は困難となる。一方、基板側流線３０６ｂは矢印Ａ方向の速度成分を持っているため、図２１の（ｃ）に示すように長さΔＬの分だけ矢印Ａ方向に基板側に塗布される。この結果、塗布線の終点位置は、吐出ノズル３０２の真下の位置よりもΔＬだけ長くなる。ここで、塗布量、ステージ（たとえば図２６の載置台５０とＸＹステージ５０ｘを参照。）の速度、電界とピストン３００の動作タイミングさえ一定ならば、ΔＬは一定となるために、この寸法ΔＬを予め見込んで塗布の終点位置を制御部により設定すればよい。

一例として、０＜ΔＴ_２ｅ＜３ｍｓｅｃの範囲で、ピストン３００を軸方向移動装置により上昇開始することにより、高品位の塗布線の遮断ができる。ΔＴ_２ｅ＜０の場合、すなわち、電界をＯＦＦにするよりも、ピストン３００を軸方向移動装置により早く上昇させた場合は、吐出ノズル内に流体が吸引された後も電界によって、流体を吐出ノズルから引き出す作用が働くため、塗布の品位はやや劣化することになる。

比較のため、図２１の（ｅ）には、図２１の（ｃ）に示す状態から上記［１］のごとくモータの回転停止の指令を出した場合（図２１の（ｄ）と同じとなる。）、図２１の（ｆ）に、これとは逆に図２１の（ｃ）とに示す状態からモータが回転状態を維持した場合を示す。ここで、後者の場合、塗布終了から次の塗布開始に至るまでの時間Ｔ_ｓが十分に短いならば、モータを回転したままの状態でも、電界ＯＦＦ→ピストン３００上昇の２つの動作だけで、次の塗布開始に工程を移行することができる。しかし、時間Ｔ_ｓが長い場合、たとえば、塗布終了位置から次の塗布開始位置までの距離が長く、ステージの移動時間が長い場合は、図２１の（ｆ）のごとく、吐出ノズル先端に流体塊が発生し成長してしまうために、上記したようにモータの回転数制御は必須である。

図２２に、具体例（Ｉ）において描画線７０４Ｂの終端の遮断制御が効果的になされない場合の事例を示す。描画線７０４Ｂが遮断すべきところで切れず、その終端近傍７１０で流体塊が隣り合う主電極線７０４Ａ’の方向にまで飛散している。最悪の場合は、描画線７０４Ｂと主電極線７０４Ａ’が短絡することになる。一例として、描画線７０４Ｂと主電極線７０４Ａ’との間の距離は５５０μｍ程度である。

図２３には、本発明の上記実施形態の遮断制御によって、端子部電極線７０４Ｂの終端と主電極線７０４Ａの終端が交差している状況を示す。主電極線７０４Ｂと７０４Ａ’間のピッチをＰ、端子部電極線７０４Ｂの終端が主電極線７０４Ｂから突出した部分の距離をΔＰとする。一例として、吐出ノズルとステージの相対速度をＶとしたとき、２００＜Ｖ＜５００ｍｍ／ｓｅｃの条件下で、本発明の上記実施形態のディスペンサ工法では、（ΔＰ／Ｐ）＜（１／３）にすることができる。

図２４に、主電極線の形成と、端子部電極線の形成の順序を入れ替えた場合を示す。この場合でも同様に、主電極線近傍の端子部電極線８５０Ｂと８５０Ｂ’間のピッチはＰである。主電極線８５０Ａの終端が端子部電極線８５０Ｂから突出した部分の距離をΔＰとすると、（ΔＰ／Ｐ）＜（１／３）にすることができる。

次に、塗布方法の具体例（ＩＩ）について説明する。
具体例（Ｉ）は、主電極線と端子部電極線を描く工程を２つに分けて塗布したが、具体例（ＩＩ）は主電極線と端子部電極線を一気に描く方法を示す。この場合、供給源ポンプ、ピストン、吐出ノズルをそれぞれ１セットずつ有する構造のディスペンサを、同一の傾斜角を有する電極線の本数だけ、例えばＫ本用いる。前述したように、Ｋ本とは、端子部７０１Ａ、７０１Ｂにおいて、同一の傾斜角を有する電極線の本数である。
図１９を用いて説明すると、非有効表示領域７０６Ａにおける点ａａを始点として端子部電極線をの塗布形成を開始し、ｃ点で遮断することなく、端子部電極線に続いて主電極線７０４Ａを描き、ｆ点まで一気に描けばよい。各箇所における塗布線の線幅の調整は、前述したように、吐出ノズルとステージ（たとえば図２６の載置台５０とＸＹステージ５０ｘを参照。）間の相対速度、あるいはねじ溝ポンプの回転数を制御部で制御すればよい。ｆ点における塗布線の遮断は、具体例（Ｉ）で用いた方法を用いればよい。

塗布線の線幅を変える他の方法として、吐出ノズル先端とその対向面である基板間のギャップδを制御部で変える（例えば、流体塗布装置全体を上下方向沿いに上下動させる昇降装置（図２６のＺ軸方向搬送手段装置５２ｚ参照）などを制御部で制御してギャップδを変える）ようにしてもよい。極細線化を図るためには、高い電界強度と長い伸長部（たとえば、図２１の（ａ）の伸長部３０６）が必要である。ＰＤＰ表面板の場合、表１に示すように、バス電極部の電極線と比べて、端子部の電極線は線幅が大きい。したがって、端子部の電極線を形成する場合は、制御部により、バス電極部の電極線の場合と比べてギャップδを大きく、また電界強度（電圧の大きさ）を弱めに設定すればよい。

本発明は、ＰＤＰ表面板の電極形成に限定されるものではないが、電磁歪素子で駆動されるピストンの制御と、電界制御を組み合わせて構成される本発明の効果は、吐出ノズルとステージ（たとえば図２６の載置台５０とＸＹステージ５０ｘを参照。）の相対速度Ｖ_ｓが大きい程、顕著となる。この相対速度Ｖ_ｓは、量産時の生産タクトにダイレクトに影響を与える。

従来のエアー式の塗布遮断時の応答性は、せいぜい０．０５〜０．１ｓｅｃである。たとえば、ステージの移動速度Ｖ_ｓ＝３００ｍｍ／ｓｅｃで走行中に連続塗布を遮断する場合、遮断指令信号を出してから塗布線が切れるまでの余計に描く線長を概略計算すると、ΔＬ_１＝０．０５×３００＝１５ｍｍである。

これに対して、本発明の上記実施形態にかかる流体塗布装置においてピストンを電磁歪素子で駆動する場合、ポンプ室の圧力波形の応答性は、０．０００５ｓｅｃ程度である。たとえば、同一のステージにおいて、遮断指令信号を出してから塗布線が切れるまでの余計に描く線長は、ΔＬ_２＝０．０００５×３００＝０．１５ｍｍである。ΔＬ_２≪ΔＬ_１であり、本発明の効果は明らかである。また、電極線塗布方法の具体例（Ｉ）について説明したように、ピストン変位上昇と電界遮断のタイミングを考慮して制御部で制御すれば、上記ΔＬ_２はさらに小さくできることがわかっている。

（３）蛍光体スクリーンストライブ形成の適用例
以下、本発明の上記実施形態にかかる流体塗布方法及び装置をディスプレイパネルの蛍光体層形成方法及び形成装置に適用した例について説明する。この例は、ＰＤＰの背面板に蛍光体のスクリーンストライブ（連続塗布線）を形成する場合であるが、たとえばＣＲＴ（カラーフラットパネル）に蛍光体層を形成する場合も同様である。

図２５に示すように、ＰＤＰ基板は、蛍光体層を形成する有効表示領域５６ａと、この有効表示領域の外周部に蛍光体層を形成しない非有効表示領域５６ｂを有する。図２６に、ディスペンサが搭載された流体塗布装置の具体的な形態を示す。

５０はＰＤＰ基板（プラズマディスプレイパネル用の基板）５１を載置保持するための載置台である。載置台５０は、その下部に連結されたＸＹステージ５０ｘによって、直交する２方向であるＸ軸方向とＹ軸方向の任意の位置に移動可能である。５２はディスペンサ５３が着脱可能に搭載された筐体である塗布ヘッドであり、Ｚ軸用モータによりボールネジを正逆回転させてボールネジに螺合した筐体５２をＺ軸方向に昇降させる駆動機構などのＺ軸方向搬送装置５２ｚによって、Ｚ軸方向の任意の位置に筐体５２が移動できる。筐体５２には、複数本のディスペンサ５３が着脱可能に搭載されている。この実施形態では、２自由度アクチュエータ構造によるディスペンサ５３（例えば図１０のディスペンサに相当）を用いている。５４はディスペンサ５３の吐出ノズル（図１０の吐出ノズル２２３、図３Ａの吐出ノズル１０９に相当）、５５は吐出ノズル５４の先端に装着されたディスペンサ側電極（ハウジング側電極）（図１０のハウジング側電極２２５、図３Ａのハウジング側電極１１０に相当）である。このディスペンサ側電極５５とＰＤＰ基板５１との間に電界を制御するための電圧が、制御部１１６（図３Ａの制御部１１６に相当）によって制御されながら、電源１１５（図３Ａの電源１１５に相当）から印加される。なお、制御部１１６（図３Ａの制御部１１６に相当）は、ＸＹステージ５０ｘとＺ軸方向搬送装置５２ｚとの動作もそれぞれ制御する。
上記流体塗布装置によって、ＰＤＰ用の基板５１に電極線あるいは蛍光体層が形成される。各ディスペンサ５３には、塗布流体の例としてのペースト状材料が、外部に設置された材料供給源から供給される。

このＰＤＰ用の基板５１を載置台５０の所定位置に載置して固定する。例えば、４２インチのＰＤＰ用基板の場合、ＰＤＰ用基板５１の有効表示領域５６ａには、予め矢印Ｘ−Ｘ’方向に平行に長さＬ＝５６０ｍｍ、高さＨ＝１００μｍ、幅Ｗ＝５０μｍのリブ（図３０のバイアスリブ１８０６に相当）が、ピッチＰの間隔を保って、１９２１本形成されている。この１９２１本のリブによって１９２０本の溝が形成されているので、赤色、緑色、青色蛍光体は、それぞれ６４０本（＝１９２０本／３）の溝にそれぞれ塗布されてそれぞれの蛍光体層（図３０の蛍光体層１８１２に相当）を形成することになる。

最初に、制御部１１６の制御により、ディスペンサ５３をＲ蛍光体塗布開始位置まで相対的に移動し（具体的には、ディスペンサ５３に対してＸＹステージ５０ｘを移動させてＰＤＰ用基板５１を移動させて、Ｒ蛍光体塗布開始位置の上方にディスペンサ５３が位置するようにし）、Ｚ軸方向搬送装置５２ｚのＺ軸用モータにより、吐出ノズル５４の先端をＰＤＰ基板５１に対して所定の高さに位置決めする。

次に、制御部１１６の制御により、吐出ノズル５４からＲ蛍光体の吐出を開始すると同時に、吐出ノズル５４を矢印Ｘ方向へ移動して（具体的には、ディスペンサ５３（吐出ノズル５４）に対してＸＹステージ５０ｘを駆動してＰＤＰ用基板５１を矢印Ｘ方向とは逆の矢印Ｘ’方向へ移動させて）蛍光体塗布を開始する。吐出ノズル５４が一本のリブの長さＬ（図２５）だけ塗布線を描き、吐出ノズル５４の先端が有効表示領域５６ａから非有効表示領域５６ｂに入ると、制御部１１６の制御により、吐出ノズル５４からの蛍光体の吐出を停止する。

次に、制御部１１６の制御により、吐出ノズル５４からの蛍光体の吐出を停止したままで、吐出ノズル５４を３ピッチ分だけ矢印Ｙ方向へ移動する（具体的には、吐出ノズル５４に対してＸＹステージ５０ｘを駆動してＰＤＰ用基板５１を矢印Ｙ方向とは逆の矢印Ｙ’方向へ移動させる）。再度、制御部１１６の制御により、吐出ノズル５４からＲ蛍光体の吐出を開始すると同時に、吐出ノズル５４を矢印Ｘ’方向へ移動して（具体的には、吐出ノズル５４に対してＸＹステージ５０ｘを駆動してＰＤＰ用基板５１を矢印Ｘ’方向とは逆の矢印Ｘ方向へ移動させて）蛍光体塗布を再開する。上記ステップを繰り返し、塗布本数が６４０本になると、赤色蛍光体による作業は終了する。

制御部１１６の制御による上記蛍光体の吐出の開始と停止の方法は、後述するように、ハウジング側電極５５とＰＤＰ用基板５１との間に電源１１５から印加された電界を制御する電圧を一定のままで、ピストン（図１０のピストン２０２、図３Ａのピストン１０１に相当）の軸方向の制御とモータ（図１０のモータなどの第２のアクチェータ２０５、図３Ａの回転伝達装置１０３Ａに相当）の回転数制御により行う。なお、ＰＤＰ用の基板５１上の蛍光体層を形成する部分と、ハウジング側電極５５の間に直接電圧を印加するために、ＰＤＰ用の基板５１の表面に予め透明のＩＴＯ膜（導電体膜）を形成している。

残された緑色蛍光体、青色蛍光体の塗布については、別途設置された緑色蛍光体、青色蛍光体専用載置台に、赤色蛍光体層が形成されたＰＤＰ用の基板５１を順次移送してもよい。あるいは同一の載置台５０に対する１つの塗布ヘッド５２に、３種類（赤色、緑色、青色蛍光体塗布用）のディスペンサ５３をそれぞれ配置してもよいし、又は、塗布ヘッド５２を、赤色蛍光体塗布用塗布ヘッド５２、緑色蛍光体塗布用塗布ヘッド５２、青色蛍光体塗布用塗布ヘッド５２の３種類用意して、交換して使用して、それぞれの色の蛍光体を塗布するようにしてもよい。

なお、吐出ノズル５４の始終端の位置と、塗布開始・終了のタイミング、及び、ステージの速度と同期した塗布量の制御部１１６による制御は、あらかじめプログラミングされた始端と終端位置情報、及びＸＹステージ５０ｘからの変位・速度情報に基づいて行われる。このようにして、リブ間の溝の内面形状に沿ったＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体層の形成作業がすべて終了すると、ディスペンサ５３の吐出ノズル５４の先端位置は、予め決められたホームポジション（原点）に復帰する。以上、スクリーンストライブの塗布工程が終了すると、ＰＤＰ用基板を搬送した後、蛍光体層の乾燥工程へ移行する。

以上が塗布工程の概略であるが、再度、一個の吐出ノズル５４の挙動に注目してみる。
ＰＤＰ用基板５１の上記「有効表示領域」を、連続塗布しながら高速で走行したノズル５４は、ＰＤＰ用基板５１の端面に接近すると減速区間を経て速度を落とし、上記「非有効表示領域」に入る。この非有効表示領域でＵターン後、ノズル５４は、助走区間を経て再び有効表示領域を定常走行する。すなわち、ノズル５４とＰＤＰ用基板５１間の相対速度は、Ｕターン区間の前後で大きく変化する。このとき、ディスペンサ５３は次のような機能を有することが望ましい。
［１］ノズル５４とＰＤＰ用基板５１間の相対速度に合わせて、流量を可変できる。
［２］ＰＤＰ用基板５１の端面のＵターン区間（非有効表示領域を走行する区間）では、吐出量が完全に遮断できる。
［３］上記Ｕターン区間を経て、塗布開始時の塗布線の始点部には「細り」、「切れ」などが発生しない。同様に、塗布終了時の塗布線の終点部には、「太り」、「溜まり」などが発生しない。

上記［１］が実現できない場合、たとえば、ノズル５４とＰＤＰ用基板５１間の相対速度が定常走行の場合と比べて小さくなったにもかかわらず、吐出量を低減できなければ蛍光塗布線の線幅と厚みは所定のスペックを越えてしまうことになる。
生産タクトを上げる程、立上がり・立下り時間を短く、かつ相対速度の変化率を大きくとらねばならない。すなわち、ディスペンサ５３にはより一層高い流量制御のレスポンスが要求される。

上記［２］の必要性は次のようである。ノズル５４がＰＤＰ用基板５１の端面のＵターン区間（非有効表示領域）を走行するとき、ノズル５４とＰＤＰ用基板５１間の相対速度はゼロ及びその前後の極めて低速状態となる。もし、この区間でノズル５４から材料の流出があれば、僅かな流量でも複数本のストライブが重なるため、材料がＰＤＰ用基板５１上に堆積することになる。その結果、堆積した材料が吐出ノズル５４の先端に附着する可能性が増す。この状態で再び塗布を開始した場合、吐出ノズル５４の先端に附着した流体塊が不連続にＰＤＰ用基板５１の表面に散逸し、描画線の精度を著しく損ねるなどのトラブルが発生する。すなわち、ＰＤＰ用基板５１の端面のＵターン区間では、ディスペンサ５３は吐出量を完全に遮断できることが好ましい。

上記［１］［２］は、たとえばＣＲＴに蛍光体層を形成する場合には必須条件となる。なぜならば、ＣＲＴの場合は、凹面形状の底面に有効表示領域があり、その外周部は高い壁面で覆われている。非有効表示領域は極めて狭い箇所しかなく、この狭い箇所でＵターンをする必要があるからである。

上記［３］は、ディスペンサ方式が従来方式、たとえばスクリーン印刷方式と同等、あるいはそれ以上の品質を確保するための必須条件である。

以上要約すれば、ディスペンサを用いて、ＰＤＰ用基板の表面に蛍光体スクリーンストライブ、あるいは電極線を高生産効率で形成するためには、ディスペンサには流体遮断・開放が随意にできる機能を有すると共に、高い流量制御の応答性と高い流量精度を持つのが望ましい。
しかし、ディスペンサ方式の先行例である、たとえば、特公昭５７−２１２２３号公報、特開平１０−２７５４３号公報には、この点の詳細な記載は見当たらない。また電界ジェット方式の従来例（特開２００１−１３７７６０号公報）にも、描画線の始終端をいかにして高速かつ高品位で形成するかという点についての記述はみられない。

さて、図１０の上記実施形態では、電磁歪素子で駆動されるピストン２０２が回転と同時に高速の直線運動ができることを利用して、ノズル５４とＰＤＰ用基板５１間に電界を与えた状態で、次の方法で微細塗布線の始終端に係る課題の解決を図る。
［１］塗布開始時には、ピストン２０２を降下させると同時にモータ２０５の回転を開始する。
［２］塗布終了時には、ピストン２０２を上昇させると同時にモータ２０５の回転を停止する。

図１０の実施形態では、ピストン２０２を電磁歪素子で駆動しているため、ピストン２０２の入力信号に対する出力変位の応答性は、１０^―３ｓｅｃ（１０００Ｈｅｒｚ）のオーダーである。隙間の変化に対するスクイーズ圧力発生の間の時間遅れは僅少であるため、モータで回転数制御を行った場合と比べて、一桁〜二桁高いレスポンスが得られる。

上記ピストン２０２は、図１０の２自由度アクチュエータ構造のディスペンサを用いる場合は、主軸２０２に相当するものである。また、図１０の２自由度アクチュエータ構造のディスペンサの代わりに、図１１（Ｂ）の分離型ディスペンサを用いる場合は、上記ピストンは、圧電素子で駆動されるピストン１５７ａ〜１５７ｃに相当する。この分離型を用いる場合は、マルチヘッド化は一層容易となる。Ｕターンに要する時間が短い場合は、モータは常に回転させた状態を保っていてもよい。

吐出ノズルがＵターン区間を走行しているときは、吐出ノズルから流出してメニスカスを形成していた流体塊を完全に吐出ノズル内部に吸引する必要はない。第２実施形態で説明したように、Ｕターン区間ではポンプ室で発生させる負圧による吸引力と、電界によって流体が張り出す作用をバランスさせた状態を保てば、メニスカスの先端と基板間の距離ｈ（図３Ｂ参照）を一定に保つことができる。その効果として、塗布線の始点部で「細り」、「切れ」などの発生なく塗布開始できる。また始点部の各塗布線の形状も均一にできる。

ＰＤＰ用基板の電極形成の実施形態で示したように、ピストンの変位とモータ回転数だけではなく、電界を形成するための電圧制御を併用すればより効果的となる。また、このときの開放・遮断のタイミングも電極形成で実施した方法を用いれば一層効果的となる。

上記種々の実施形態では、吐出ノズル先端にディスペンサ側電極（ハウジング側電極）を配置し、ＰＤＰ用基板を対向電極としている。この方法以外に、第４、第５実施形態で説明したように、空間電極を対向電極としてもよい。
適用できるディスペンサの形態としては、前述した２自由度アクチュエータ型、分離型以外で、生産タクトをさほど要求されない場合は、電界ジェット式と組み合わせたねじ溝式、エアー式でもよい。

ＩＩＩ．その他の補足説明
形成された塗布線の断面形状は、本発明の上記種々の実施形態のディスペンサによる工法と従来の印刷工法では大きく異なっている。図２７に示す従来の印刷工法の場合、電極線３５０ａ、３５０ｂの断面は概略矩形である。図２８に示す本発明の上記種々の実施形態のディスペンサの工法の場合、電極線３５２ａ、３５２ｂの断面は、表面張力の作用によって概略半円形状となる。前述したＰＤＰの電極線の場合、この断面形状の違いが、電極の耐電圧性能に大きな影響を与えることがわかっている。すなわち、上記実施形態の場合、電極線間のピッチＰはＰ＝５００〜６００μｍであり、各電極線間に発生する電位差は１００Ｖ程度を考慮しなければならない。従来の工法の場合、電極線３５０ａ、３５０ｂの断面のエッジ部３５１ａ、３５１ｂでは、電界強度がピークとなるために両電極間でスパークが発生する可能性が高い。これに対して、本発明の上記種々の実施形態のディスペンサの工法の場合、断面は半円形状であるために、電界強度の分布はなだらかなものとなり、スパークの発生は僅少であり、耐電圧信頼性が大幅に向上することが分かっている。

また、電極形成の場合は、電極線に低い電気抵抗が要求される場合が多い。ＰＤＰ用基板の電極の場合、従来の印刷工法では、電極材料として用いる銀ペーストには、印刷工法の露光工程に必要な感光性樹脂が含まれている。この感光性樹脂が、電極材料の比抵抗を増大させている。これに対して、上記実施形態のディスペンサによる塗布の場合は、この感光性樹脂が不要のため、電極材料の比抵抗が、印刷工法と比べて、実質的に１／２となる。その結果、矩形と半円形状の違いがあるにも関わらず、同一厚みの場合は、上記ディスペンサによる塗布では、十分に低い電気抵抗の電極線を形成することができる。

また、ねじ溝ポンプ部（流体供給部）１５０とピストン部１５６とを分離した分離型ディスペンサの場合、ピストン部（図１１Ａと図１１Ｂの場合は１５６）近傍の流路に絞りを施すことにより、始終端制御のための正圧、負圧をより効果的に発生させることができる。

図２９は、この場合のピストン部１５６の拡大図である。１５７ａはピストン、このピストン１５７ａは軸方向駆動装置の一例である電磁歪アクチュエータ１５８ａにより矢印３６１方向沿いに進退駆動される。１６０は下部プレート、３６３はピストン１５７ａの端面、３６４は非導電性の樹脂で製作された吐出部、３６５はその固定側対向面、１５９ａは固定側対向面３６５の中央部に形成された吐出ノズル、１６２ａは吐出ノズル１５９ａの外周部に設けられたハウジング側電極（導電性）である。３６８は塗布流体（非導電性）、３６９はポンプ室、３７０は基板（塗布対象）、３７１は基板３７０の下部に配置された導電板である。ハウジング側電極１６２ａと導電板３７１との間には、流体塗布装置の流体塗布動作を制御する制御部９０６によって制御された電源９０５により電圧が印加されている。

１６１ａはねじ溝ポンプ部（流体供給部）１５０とポンプ室３６９を結ぶ流通路であり、ハウジング１５２と下部プレート１６０の間に形成されている。３７５は流通路１６１ａのピストン１５７ａ近傍に設けられた絞りである。この絞り３７５の流体抵抗は流通路１６１ａのそれと比べて十分に小さくなるように、断面形状（流路幅と流路深さ）が設定されている。流通路１６１ａが長くなる場合、あるいはマルチヘッド化によって流通路１６１ａの総容積が増大した場合、流体の持つ圧縮性が系の応答性（ピストン変位に対する圧力変化の時間応答性）を低下させる。しかし、図２９のごとく、ポンプ室３６９と流通路１６１ａを結ぶ流路の途中で、かつピストン１５７ａの近傍に絞り３７５を設けることにより、圧縮性の影響を低減できる。たとえば、塗布線を遮断するためにピストン１５７ａを急上昇した場合、絞り３７５の流体抵抗によって、流体は流通路１６１ａ側から容易にはポンプ室３６９に補給されない。そのためポンプ室３６９は高い負圧状態を保ち続けることができる。この場合、過渡応答時における流体の圧縮性の影響は、図２９ではポンプ室３６９の容積だけに留めることができる。なお絞りは流通路１６１ａ側ではなく、ピストン３６０の外周部と下部プレート１６０の間に形成してもよい。

流体供給部１５０としてねじ溝式のような機械式のポンプを用いない場合、すなわち、シリンジ（容器）に充填された塗布材料を高圧エアーだけで圧送する場合は、上記絞りは必須である。その理由は、この場合は、ねじ溝ポンプの内部抵抗に相当する流体抵抗（絞りと同じ機能）が無いからである。したがって、塗布材料を高圧エアーだけで圧送するディスペンサ構造の場合は、流通路１６１ａを塗布材料が充填されたシリンジに直結すればよい。

塗布材料が非導電性として扱って良い場合は、前述したように、吐出部３６４だけを樹脂、セラミクスなどの非導電性材料を用いて製作し、吐出ノズル先端あるいは先端近傍にハウジング側電極を配置すればよい。このような構成にすれば、機械式ディスペンサを用いる場合でも、主要な部品は通常の鋼材を用いることができる。

通常、電界制御を行うためには、吐出ノズル側（ハウジング側）と、その対向面の基板側に電極を設置する。基板側に設ける電極は、前述したように、基板に予め設けられている電極（例えば、ＰＤＰの場合アドレス電極、ＩＴＯ膜等）を利用してもよい。あるいは、基板が薄い場合は、基板の下面に配置された移載ステージのベース台（導電性材料で作られている場合が多い）等を利用してもよい。塗布線の極細線化を図るためには、適切な印加電圧（たとえば、０．５〜３．０ＫＶ）と、吐出ノズル側と基板側の適切な電極間ギャップ（たとえば、δ＝０．５〜２．５ｍｍ）を設定する必要がある。しかし、電極間ギャップδが上記範囲をはるかに超えた大きな値しか設定できない場合でも、吐出ノズル側に高電圧を印加することにより、塗布品位は飛躍的に向上することがわかっている。その理由は、アース側が遠方に設置されていたとしても、吐出ノズル先端は電界強度が集中的に大きくなるために、前述したように、ノズル先端のメニスカスは常に軸対称の形状を保つことができるからである。また、ノズル先端に附着している流体塊とノズルの間の表面張力は、電界による流体を張り出す作用により、みかけ上、低減する。その結果、塗布開始時、終了時において、吐出ノズルから流出した流体の吐出ノズル上部の外表面への「せり上がり」を防止することができる。

したがって、本発明では、吐出室の圧力を増減する機構を内蔵したディスペンサと電界制御の組み合わせにより、高品位の連続塗布線の始終端制御、高速間欠塗布が可能になる。

本発明の実施形態では流体供給部としてねじ溝式ポンプを用いている。本発明を実現するためには、ねじ溝式以外の型式のポンプでも適用できるが、ねじ溝式の場合、ねじ溝を構成する各種パラメータ（ラジアル隙間、ねじ溝角度、溝深さ、グルーブとリッジの比など）を変えることにより、最大圧力Ｐ_ｍａｘ、最大流量Ｑ_ｍａｘ、内部抵抗Ｒｓ（＝Ｐ_ｍａｘ／Ｑ_ｍａｘ）を自由に選択できる点で有利となる。回転数と流量が正比例するため、流量の設定が容易である。また、完全非接触で流路を構成できるため、粉流体を取り扱う場合に有利である。

また、前述したように、ねじ溝式の場合、基本的に流量は粘度に依存しないため、電界ジェット式との組み合わせにより、流量が環境温度変化などに依存しにくい、安定な極細線塗布が実現できる。

なお、本発明における流体供給部としてのポンプの形態は、ねじ溝式に限らず、他の方式のポンプも適用可能である。たとえば、スネイクポンプと呼ばれるモーノ式、ギヤ式、ツインスクリュー式、又はシリンジ式ポンプなどが適用できる。

図１１Ａと図１１Ｂの構成を用いて説明すれば、ねじ溝ポンプ部１５０の代わりに、上述した他の形態のポンプを配置すればよい。
あるいは、流量の安定性は犠牲になるが、機械式のポンプを用いる代わりに、高圧エアー源を用いてもよい。たとえば、図１１Ａと図１１Ｂにおいて、ねじ溝ポンプ部１５０からは３つの流通路１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃを経て、各ピストン部１５６に流体が供給される構成になっている。このねじ溝ポンプ部１５０を撤去して、高圧エアー源で加圧された塗布流体が上記流通路１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃに供給される構成にすればよい。

微少流量を扱う上記実施形態のポンプでは、ピストンのストロークは、大きくとも数十ミクロンのオーダーでよく、超磁歪素子、圧電素子などの電磁歪素子を用いても、ストロークの限界は問題とならない。電磁歪素子は、数ＭＨｚ以上の周波数応答性を持っているため、ピストンを高い応答性で直線運動させることができる。そのため、高粘度流体の吐出量を高いレスポンスで高精度に制御できる。ピストンとこのピストンを収納するハウジングの内面形状は、上記実施形態では円筒形状を用いている。この方法以外に、たとえば、インクジェット・プリンタなどで用いられているバイモレフ型圧電素子を用いて、相対移動する２面を構成し、この２面間に形成されるポンプ室に流体供給部に塗布流体を供給する構成でよい。

応答性を犠牲にするならば、ピストンを駆動する軸方向駆動装置にムービングマグネット型、ムービングコイル型のリニアモータあるいは電磁ソレノイド等を用いてもよい。この場合、ストロークの制約は解消される。

上記ピストンや主軸は、移動部材の一例であり、上記軸方向駆動装置や上記回転伝達装置は移動部材駆動装置の一例である。

本発明を、たとえばディスプレイパネルの蛍光体層形成、あるいは電極形成に適用することにより、従来のスクリーンマスクを用いることなく、基板仕様を数値設定するだけで、任意のサイズの基板に対して極細線のペースト層を精度よく形成することができると共に、基板の仕様変更に容易に対応できる。

また、製造工程及び製造ラインとも規模を拡大させる必要がなく、単体の装置でスクリーニングすることを可能にし、また多品種少量生産のディスプレイパネルに対して量産効果を上げて製造させ、さらに単体でスクリーニングするため自動化ラインを小規模なマシンで稼動できる。本発明はＰＤＰ，ＣＲＴ，有機ＥＬ、液晶などのディスプレイに限らず、回路形成などにも幅広く適用することができ、その効果は絶大である。

よって、本発明によれば、ディスプレイ、電子部品、家電製品などの分野における生産工程において、蛍光体、電極材、接着剤、クリーンハンダ、ペイント、ホットメルト、薬品、食品などの各種粉流体の極細線、極小ドットを目詰まりなく描画でき、高速で吐出遮蔽・開始ができる。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明にかかる流体塗布装置及び流体塗布方法並びにプラズマディスプレイパネルは、塗布流量の安定性が良く、塗布線の始終端を高品位で形成でき、情報・精密機器、工作機械、ＦＡ（factory automation）などの分野、あるいは半導体、液晶、ディスプレイ、表面実装などの様々な生産工程で必要とされる微少流量の流体塗布装置及び流体塗布方法並びに該流体塗布方法により形成されたプラズマディスプレイパネル及びそのパターン形成方法等として有用である。

本発明の第１実施形態にかかる流体塗布装置を説明する概略一部断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる流体塗布装置を説明する概略一部断面図であり、（Ａ）は連続塗布の状態、（Ｂ）は塗布休止の状態、（Ｃ）は塗布遮断を示す図である。 第２実施形態にかかる流体塗布装置を説明する一部断面のモデル図である。 第２実施形態にかかる流体塗布装置を説明する図２の（Ｂ）の部分拡大図である。 本発明の第３実施形態にかかる流体塗布装置を説明する概略一部断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる流体塗布装置のスラスト動圧シールを示す底面図である。 本発明の第４実施形態にかかる流体塗布装置を示す概略一部断面図である。 本発明の第４実施形態の変形例にかかる流体塗布装置を示す概略一部断面図である。 第４実施形態にかかる流体塗布装置において電界を与えない場合の流体メニスカスを示す図である。 第４実施形態にかかる流体塗布装置において電界を与えた場合の流体メニスカスを示す図である。 本発明の第４実施形態にかかる流体塗布装置のより具体的な吐出ノズルの構造を示す正面断面図である。 本発明の第５実施形態にかかる流体塗布装置を示す概略一部断面図である。 本発明の第５実施形態にかかる流体塗布装置の具体的な吐出ノズルの構造を示す正面断面図である。 本発明の第２実施形態の変形例としての２自由度アクチュエータの構造を有するディスペンサを示す正面断面図である。 本発明の第２実施形態にかかるにかかる流体塗布装置としてねじ溝とピストンの分離構造によるディスペンサを示す上面図である。 は、それぞれ、本発明の第２実施形態にかかるにかかる流体塗布装置としてねじ溝とピストンの分離構造によるディスペンサを示す正面断面図である。 電界制御付き分離型ディスペンサを用いて、塗布線の開放・遮断制御をする場合の制御ブロック図である。 分離型ディスペンサを用いて、電極と各部材の電気的な絶縁を図る場合のディスペンサの構造図である。 メニスカスの形状・位置を制御する場合の原理を説明する概略一部断面図である。 時間経過に伴う電圧波形を示す図である。 ＰＤＰ表面板の一例を示す図である。 ＰＤＰ表面板のペースト塗布のための仮想領域を示す図である。 主電極線の形成方法を示す図である。 端子部の電極線の形成方法を示す図である。 タイムチャートを示す図で、（Ａ）は時間に対するモータ回転数、（Ｂ）は時間に対するノズルと基板間に電界を形成するための印加電圧、（Ｃ）は時間に対するピストン変位のタイムチャートを示す図である。 ノズル先端における塗布流体のメニスカスの状態変化を示す図である。 端子部電極線と主電極線が交差する状態を示す図である。 端子部電極線と主電極線が交差する状態を示す図である。 端子部電極線と主電極線が交差する状態を示す図である。 ＰＤＰ背面板のペースト塗布のための有効表示領域と非有効表示領域を示す図である。 本発明の上記実施形態にかかる流体塗布装置をＰＤＰ用基板の蛍光体層形成装置に適用した場合の概略斜視図である。 従来印刷工法における塗布線の断面形状を示す図である。 本発明の上記実施形態にかかるディスペンサによる工法すなわちディスペンサによる流体塗布方法における塗布線の断面形状を示す図である。 図１１Ａ及び図１１Ｂの本発明の第２実施形態にかかるにかかる流体塗布装置において、ピストン部近傍の流通路に絞りを形成した場合の拡大断面図である。 プラズマディスプレイパネルの構造の一例を示す図である。 従来の電界ジェット方式を示す概略一部断面図である。

符号の説明

１，１０１，６０１，４０１，４５１，６５０，１５７ａ，１５７ｂ，１５７ｃ，７５７，８０１，３００ ピストン
２，１０２，６０２，４０２，４５２，２０３，１５２，７５２，８０２，３０１ ハウジング
３Ａ，１０３Ａ，６０３Ａ，４０３Ａ，１５３，８０３Ａ 回転伝達装置
４，１０５，４０４，１５４，７５４ ねじ溝
５，１０６，４０５，１５５，７５５ 吸入口
６，１０７，６０５，４０６，８０５ ピストンの端面
７，１０８，６０６，４０７，８０６ 固定側対向面
８，１０９，６０７，４０８，４５３，２５４，２２３，１５９ａ，７５９，８０７．３０２，５４ 吐出ノズル、吐出口
９，１１０，６０８，４０９，４５４，４５８，２５５，６５６，２２５，１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃ，７６２，８０８，３０３ ハウジング側電極（ノズル側電極）
１６３，７６３ 電極部
１０，１１１，６０９，４１０，２５７，８０９，８１５ 塗布流体
１１，１１２，６１０，４１１，２５１，６５１，２２１，８１０，３０５ ポンプ室
１２，１１６，６１８，４１２，９０６，８２０ 制御部
１３，１１５，３７２，６１３，４１７，８１３ 電源
１４，１１４，６１２，４１３，４５９，２６６，６６４，８１２，３０４ 基板（対向電極）
１５，１１３，６１１，８１１ａ，８１１ｂ，３０６ メニスカスの伸長部
５０ 載置台
５０ｘ ＸＹステージ
５１ ＰＤＰ基板
５２ 筐体である塗布ヘッド
５２ｚ Ｚ軸方向搬送装置
５３ ディスペンサ
５６ａ 有効表示領域
５６ｂ 非有効表示領域
９２ 横方向移動装置（例えばＸＹロボット）
１０４Ａ 軸方向移動装置
１５０，７５０ ねじ溝ポンプ部（流体供給部）
１５１ ねじ溝軸
１５６，７５６ ピストン部
１５８ａ，１５８ｂ，１５８ｃ，７５８ 軸方向駆動装置である圧電型アクチュエータ
１６０，７６０ 下部プレート
１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃ，７６１ 塗布流体の流通路
２０１ 第１のアクチェータ
２０２ 主軸
２０５ 第２のアクチェータ
２０６ 超磁歪ロッド
２０７ 磁界コイル
２０８、２０９ 永久磁石
２１０ リア側ヨーク
２１１ リア側スリーブ
２１３ バイアスバネ
２１４ 中心軸
２１７ ねじ溝軸
２１８ ねじ溝
２１９，７６５ 流体シール
２２２ 吸入孔
２２４ ノズルケース
２３０，２１５ 軸受
２５２，６５２ 吐出部
２５３ ノズル開口部
２５６ ノズル流通路（第１吐出通路）
２５８，６５７ 筒状部分
２６０，６５９ エアー（第２供給流体）の吸入口
２６１，６６０ エアー流通路
２６２，６６１ エアー開口部
２６５ エアーと塗布流体の吐出通路（第２吐出通路）
４１４，２６４，６６３ メニスカス
４１５，２６３，６６２ 空間電極
４５５ ノズル保持部
４５６，２５９，６５８，２２０ 下部ハウジング
４５７ 第２開口部
６１４，８１４ スラスト動圧シールの溝部
６５３，２０４ 上部ハウジング
６５４ 中間ハウジング
７００ バス電極部（有効表示領域）
７０１Ａ，７０１Ｂ 端子部（準有効表示領域）
７０４ 電極線
７０６Ａ及び７０６Ｂ 非有効表示領域
７０７ 拡大有効表示領域
７５１ 回転軸
７５３ ねじ溝スリーブ
７６４ モータ
８０４Ａ 軸方向移動装置
８１９ ベース台
９０３ モータ電源部
９０４ ピストン電源部
９０５ 電極用電源部
１８００，７０２ 表面板
１８０１ 背面板
１８０２ 第１基板
１８０３ 線状透明電極
１８０４ 第２基板
１８０５ 線状電極
１８０７ バス電極部

Claims (27)

1. 塗布流体を吸入する吸入口と上記塗布流体を吐出させる吐出口とを有するハウジングと、
   上記ハウジングとの間で上記塗布流体のポンプ室を形成し、上記ハウジングに対して回転運動あるいは直線運動可能な移動部材と、
   上記移動部材を駆動して上記ハウジングに対して上記回転運動あるいは直線運動を行わせて上記ポンプ室内の塗布流体圧力を増圧あるいは減圧させる移動部材駆動装置と、
   上記ハウジングに配置されたハウジング側電極と、
   上記ハウジング側電極に電圧を印加する電源と、を備える流体塗布装置。
2. 上記基板もしくは上記基板の近傍に配置された対向電極をさらに備え、
   上記ハウジング側電極と上記対向電極との間に上記電源から上記電圧を印加して上記電界を形成可能とする請求項１に記載の流体塗布装置。
3. 上記移動部材と上記ハウジングの相対移動面にねじ溝が配置され、上記移動部材の上記回転運動により、上記塗布流体を上記吸入口から上記ねじ溝内に吸入して上記ポンプ室内に供給する請求項１に記載の流体塗布装置。
4. 上記移動部材はピストンであり、上記ハウジングは上記ピストンを収納可能とするとともに、
   さらに、上記移動部材駆動装置は、上記ピストンを上記ハウジング内で上記直線運動させることにより、上記ピストンと上記ハウジングとの間で形成する上記ポンプ室を増減させて上記ポンプ室内の上記流体圧力を増圧あるいは減圧するピストン軸方向駆動装置であるとする請求項１に記載の流体塗布装置。
5. 上記移動部材と上記ハウジングのいずれかは非導電性材料から構成されている請求項１に記載の流体塗布装置。
6. 上記移動部材はピストンであり、上記ハウジングは上記ピストンを収納可能とするとともに、
   上記移動部材駆動装置は、上記ピストンをその軸方向に直線運動させる電磁歪素子である請求項１に記載の流体塗布装置。
7. 上記対向電極は、上記ハウジング側電極と上記基板との間に配置されている請求項２に記載の流体塗布装置。
8. 上記対向電極は、中空でかつ軸対称である請求項７に記載の流体塗布装置。
9. 上記吐出口から流出した上記塗布流体を収納し、かつその平均通路内径が上記吐出口の通路内径よりも大きな吐出通路を形成する筒状部分と、
   上記筒状部分を隙間を空けて覆うことにより、上記吐出通路と連絡しかつ上記塗布流体とは異なる供給流体の流通路が形成される下部ハウジングとをさらに備えるとともに、
   上記対向電極は、上記吐出通路近傍に配置されている請求項２に記載の流体塗布装置。
10. 上記供給流体は気体である請求項９に記載の流体塗布装置。
11. 上記移動部材と上記ハウジングとよりねじ溝ポンプを構成する請求項３に記載の流体塗布装置。
12. ハウジングに対して回転運動あるいは直線運動可能な移動部材を駆動して、上記ハウジングに対して上記移動部材に回転運動あるいは直線運動を行わせ、上記ハウジングと上記移動部材との間で形成された塗布流体のポンプ室内の塗布流体圧力を増圧あるいは減圧させて、上記塗布流体を上記ハウジングの吸入口から上記ポンプ室内に吸入するとともに上記ハウジングの吐出口から上記吐出口の対向面に配置された塗布対象である基板に吐出させて塗布させる一方、
    上記ハウジングの少なくとも上記吐出口の近傍に配置されたハウジング側電極に電圧を印加して上記ハウジング側電極と上記基板との間で電界を形成し、
    上記回転運動あるいは直線運動により、上記ポンプ室を減圧して発生させる負圧による上記吐出口での上記塗布流体の吸引力と、上記ハウジング側電極に上記から電圧を印加して形成された電界によって上記吐出口での上記塗布流体が張り出す力とを制御し、上記塗布流体を塗布する上記塗布流体が張り出す力が上記塗布流体の吸引力よりも小さくなることにより上記塗布を停止させる流体塗布方法。
13. 上記ハウジング側電極に上記電圧を印加して上記ハウジング側電極の電圧を制御すると共に、上記ポンプ室内の上記流体圧力を増圧あるいは減圧することにより、上記塗布流体の吐出を開始あるいは遮断する請求項１２に記載の流体塗布方法。
14. 隙間方向に相対移動する２面で上記ポンプ室が形成されており、上記ポンプ室を縮小してポンプ室内圧力を加圧し、上記ポンプ室を拡大してポンプ室内圧力を減圧する請求項１２に記載の流体塗布方法。
15. 上記電圧を降下後、上記ポンプ室の圧力を上記ポンプ室の拡大により低下させて塗布線を遮断する請求項１４に記載の流体塗布方法。
16. 上記吐出口から上記塗布流体のメニスカスを張り出させる作用と、上記ポンプ室内の上記流体圧力を減圧させて上記塗布流体を上記吐出口から上記ポンプ室内に吸引する作用を共に与えることにより、塗布休止の区間において上記メニスカスの形状を概略同一のままで保つ請求項１２に記載の流体塗布方法。
17. 上記吐出口から上記塗布流体のメニスカスを張り出させる作用と、上記ポンプ室内の上記流体圧力を減圧させて上記塗布流体を上記吐出口から上記ポンプ室内に吸引する作用を共に与えると共に、上記メニスカスを上記基板側に接近させて上記基板上に塗布し、その後、上記メニスカスを基板側から離反させて塗布を遮断する請求項１２に記載の流体塗布方法。
18. 上記吐出ノズルから上記塗布流体を飛翔させた後、上記ハウジング側電極と、上記吐出ノズルの下流側に配置された空間電極の間に電圧を印加して上記流体を上記基板上に塗布する請求項１２に記載の流体塗布方法。
19. 上記ポンプ室内の上記流体圧力を減圧させるとき、上記移動部材の吐出側端面とその対向面に形成されたスラスト動圧シールにより行わせる請求項１６に記載の流体塗布方法。
20. ハウジングに対して回転運動あるいは直線運動可能な移動部材を駆動して、上記ハウジングに対して上記移動部材に回転運動あるいは直線運動を行わせ、上記ハウジングと上記移動部材との間で形成された塗布流体としてのペーストのポンプ室内のペースト圧力を増圧あるいは減圧させて、上記ペーストを上記ハウジングの吸入口から上記ポンプ室内に吸入するとともに上記ハウジングの吐出口から上記吐出口の対向面に配置された塗布対象であるＰＤＰ用基板に吐出させて塗布線を塗布形成することにより、ペースト層をパターンに形成し、
    このペースト層の形成を、上記ＰＤＰ用基板の有効表示領域内、及び／又は、上記有効表示領域と隣接した端子部内で、上記ハウジングの少なくとも上記吐出口の近傍に配置されたハウジング側電極に電圧を印加して上記ハウジング側電極と上記ＰＤＰ用基板との間で電界を形成しながら行った後、
    上記回転運動あるいは直線運動により、上記ポンプ室を減圧して発生させる負圧による上記吐出口での上記ペーストの吸引力と、上記ハウジング側電極に上記から電圧を印加して形成された電界によって上記吐出口での上記ペーストが張り出す力とを制御し、上記ペーストを塗布する上記ペーストが張り出す力が上記ペーストの吸引力よりも小さくなることにより上記塗布を停止させるプラズマディスプレイパネルのパターン形成方法。
21. 上記電圧を降下した後、上記ポンプ室の圧力を低下させて上記塗布線を遮断する請求項２０に記載のプラズマディスプレイパネルのパターン形成方法。
22. 上記電圧降下を開始する時間をｔ＝ｔ_ｖｅ、上記ポンプ室の圧力を低下を開始させる時間をｔ＝ｔ_ｐｅとしたとき、０＜ｔ_ｐｅ−ｔ_ｖｅ＜３ｍｓｅｃの範囲に設定する請求項２１に記載のプラズマディスプレイパネルのパターン形成方法。
23. 上記ペーストを上記ポンプ室に供給する供給源はモータで駆動されるポンプを用いており、上記ポンプ室の圧力を低下させる前に、上記モータの回転を停止する請求項２０に記載のプラズマディスプレイパネルのパターン形成方法。
24. 上記ペースト層の形成時に、上記ＰＤＰ用基板の上記有効表示領域と隣接した上記端子部で主電極線に対して傾斜した端子部電極線を上記主電極線と交差するように形成する請求項２０に記載のプラズマディスプレイパネルのパターン形成方法。
25. 上記吐出口をそれぞれ有しかつ等ピッチで配設された複数本のノズルを有するディスペンサにより、上記複数の端子部内で同一の傾斜角を有する端子部電極線だけを選び、選ばれた上記端子部電極線を同時的に塗布形成する請求項２４に記載のプラズマディスプレイパネルのパターン形成方法。
26. ＰＤＰ用表面板の有効表示領域で複数本平行に形成された主電極線と、この有効表示領域と隣接した端子部で上記主電極線と連結しかつ上記主電極線に対して傾斜して形成された端子部電極線を有するプラズマディスプレイパネルにおいて、上記主電極線間のピッチをＰ、上記端子部電極線の終端が上記主電極線から突出した部分の距離をΔＰとしたとき（ΔＰ／Ｐ）＜（１／３）となるように形成されているプラズマディスプレイパネル。
27. ＰＤＰ用表面板の有効表示領域で複数本平行に形成された主電極線と、この有効表示領域と隣接した端子部で上記主電極線と連結しかつ上記主電極線に対して傾斜して形成された端子部電極線を有するプラズマディスプレイパネルにおいて、上記端子部電極線間のピッチをＰ、上記主電極線の終端が上記端子部電極線から突出した部分の距離をΔＰとしたとき（ΔＰ／Ｐ）＜（１／３）となるように形成されているプラズマディスプレイパネル。
    

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