JP2008043915A - 液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造を複雑化せずに、吐出する機能液の温度変化を抑制できる液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】機能液からなる液滴を吐出する少なくとも１つ以上の吐出ヘッドが搭載されたキャリッジと、キャリッジと基板を対向配置させる移動機構とを備え、キャリッジと基板との相対移動に同期して吐出ヘッドから基板に向けて機能液からなる液滴を吐出してパターンを描画する液滴吐出装置であって、キャリッジが吐出ヘッドの近傍に発熱部を有し、移動機構により少なくとも描画位置に配置されたキャリッジの発熱部を冷却する冷却機構を備えたことを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、機能液からなる液滴を吐出してパターンを描画する液滴吐出装置に関する。

基板上にパターンを描画する装置として、液状の機能性材料または機能性材料を含む液体（以下「機能液」と称する。）からなる液滴を液滴吐出ヘッド（以下、「吐出ヘッド」と称する。）より吐出し、乾燥等の工程を経て当該パターンを完成させる液滴吐出装置が知られている。複雑で大面積のパターンを比較的低コストで描画できる。
液滴吐出装置でパターンを形成する際に重要なことの１つとして、粘度管理が挙げられる。その理由は、粘度が変化すると吐出する液滴の重量に影響を及ぼしたり、粘度の変化で液滴の飛翔パターンが変化して着弾点等がばらついたりするため、精密なパターンの形成が不可能になるからである。一般的に機能液の粘度は温度の影響を受け易い。例えば、加熱することにより機能液の粘度を下げることが可能である（特許文献１）。ただし、加熱による温度上昇は吐出ヘッドの構成要素である圧電素子や電子回路部品にも影響を与えてしまい、電子回路の動作不良や特性変化による吐出安定性の低下を招き、電子回路そのものの破壊及び故障を招くおそれもあった。そのため、特許文献１では、吐出ヘッドの電子回路を冷却する装置が提示されている。

特開２００５−１１１４４６号公報

特許文献１では吐出ヘッドを積極的に加熱していたが、積極的に加熱しない場合でも、吐出ヘッド近傍には回路基板や駆動モータなどの発熱源が有り、それら発熱源からの熱により温度が変動し、機能液の粘度が変化することで液滴の吐出が安定しないという課題があった。また、特許文献１では温度上昇を抑えるために冷却を行っているが、かかる態様の冷却装置は、吐出ヘッドに取り付けられており、吐出ヘッドの移動に合わせて必要な配管等も移動させなければならず、構造が複雑化するという課題があった。

上記課題を解決するために、本発明の液滴吐出装置は、機能液からなる液滴を吐出する少なくとも１つ以上の吐出ヘッドが搭載されたキャリッジと、上記キャリッジと基板を対向配置させる移動機構とを備え、上記キャリッジと上記基板との相対移動に同期して上記吐出ヘッドから上記基板に向けて上記機能液からなる液滴を吐出してパターンを描画する液滴吐出装置であって、上記キャリッジが上記吐出ヘッドの近傍に発熱部を有し、上記移動機構により少なくともパターン描画位置に配置された上記キャリッジの上記発熱部を冷却する冷却機構を備えたことを特徴とする。
上記発熱部を冷却することで、当該発熱部の輻射熱により上記吐出ヘッドおよび当該吐出ヘッド内に充填されている機能液が加熱されることを抑制できる。そして上記吐出ヘッドおよび上記発熱部がパターン描画位置に配置されたときに上記発熱部を冷却するため、冷却機構を上記キャリッジと共に移動させる必要がなく、上記液滴吐出装置に対して固定することができる。したがってかかる構成の液滴吐出装置により、構造を複雑化することなく機能液の温度変化に起因する粘度の変化を抑制でき、精度の高いパターンを描画できる。

本発明の液滴吐出装置において、前記冷却機構は、前記描画位置で前記キャリッジに対応するように固定されていることを特徴とする。
本発明によれば、冷却機構をキャリッジに搭載せず固定とすることで、装置を複雑化させることがない。

好ましくは、上記発熱部が上記吐出ヘッドを駆動する少なくとも１つの回路基板であり、上記冷却機構は、上記回路基板を冷却するように配置されたことを特徴とする。
パターン描画時に最も発熱し易い回路基板を冷却することで、上記吐出ヘッド、および当該吐出ヘッド内に充填されている機能液が加熱されることをより一層抑制できる。したがってかかる構成の液滴吐出装置により、より一層精度の高いパターンを描画できる。

また、上記課題を解決するために本発明の液滴吐出装置は、機能液からなる液滴を吐出する少なくとも１つ以上の吐出ヘッドが搭載されたキャリッジと、上記キャリッジと基板を対向配置させる移動機構とを備え、上記キャリッジと上記基板との相対移動に同期して上記吐出ヘッドから上記基板に向けて上記機能液からなる液滴を吐出してパターンを描画する液滴吐出装置であって、上記キャリッジが上記吐出ヘッドの近傍に発熱部を有し、上記移動機構により少なくともパターン描画位置に配置された上記キャリッジの上記発熱部からの輻射熱を受けて加熱される被加熱部位を冷却する冷却機構を備えたことを特徴とする。
かかる構成の液滴吐出装置であれば上記被加熱部位を直接的に冷却できるため、上記発熱部からの輻射熱の影響を抑制できる。したがって、精度の高いパターンを形成できる。

本発明の液滴吐出装置において、前記冷却機構は、前記描画位置で前記キャリッジに対応するように固定されていることを特徴とする。
本発明によれば、冷却機構をキャリッジに搭載せず固定とすることで、装置を複雑化させることがない。

好ましくは、上記発熱部が上記吐出ヘッドを駆動する少なくとも１つの回路基板であり、上記冷却機構は、上記被加熱部位としての上記機能液の配管と上記吐出ヘッドとのうち少なくとも一方を冷却するように配置されたことを特徴とする。
かかる構成の液滴吐出装置であれば、上記機能液が充填されている部分を直接冷却できる。したがって、上記機能液が加熱され、粘度に変化が生じることを効果的に抑制でき、より一層精度の高いパターンを描画できる。

また、上記課題を解決するために本発明の液滴吐出装置は、機能液からなる液滴を吐出する少なくとも１つ以上の吐出ヘッドが搭載されたキャリッジと、上記キャリッジと基板を対向配置させる移動機構とを備え、上記キャリッジと上記基板との相対移動に同期して上記吐出ヘッドから上記基板に向けて上記機能液からなる液滴を吐出してパターンを描画する液滴吐出装置であって、上記キャリッジが上記吐出ヘッドの近傍に上記吐出ヘッドを駆動する少なくとも１つの回路基板を有し、上記移動機構により少なくともパターン描画位置に配置された上記キャリッジの上記回路基板を冷却すると共に、上記回路基板からの輻射熱により加熱される上記液状体の配管および上記吐出ヘッドを冷却する冷却機構を備えたことを特徴とする。
かかる構成の液滴吐出装置であれば、輻射熱を発生する部分、および機能液が充填されている部分の双方を冷却するため、より一層上記機能液の温度変化に起因する粘度の変化を抑制できる。また上記キャリッジに冷却機構を配置するのではなく、パターン描画位置に配置された上記キャリッジを冷却するため、冷却機構を上記キャリッジと共に移動させる必要がなく、上記液滴吐出装置に対して固定することができる。したがって、液滴吐出装置の構造を複雑化することなく、より一層精度の高いパターンを描画できる。

本発明の液滴吐出装置において、前記冷却機構は、前記パターン形成位置で前記キャリッジに対応するように固定されていることを特徴とする。
本発明によれば、冷却機構をキャリッジに搭載せず固定とすることで、装置を複雑化させることがない。

好ましくは、上記キャリッジが上記パターン描画位置に配置されたときに、少なくとも上記キャリッジの周辺の温度を管理するチャンバーを備え、上記冷却機構は、冷却される部位の温度が上記チャンバーの温度管理範囲となるように冷却することを特徴とする。
かかる構成の液滴吐出装置であれば、チャンバー内の温度を一定にすれば上記機能液が充填されている部分の温度を一定にできる。したがって、より一層低コストで精度の高いパターンを描画できる。

以下、添付図面を参照して、本発明を適用した液滴吐出装置について説明する。本実施形態の液滴吐出装置は、キャリッジに搭載された吐出ヘッドから基板上に機能液を吐出するものである。
また、本発明の液滴吐出装置は、有機ＥＬ素子、カラーフィルタ基板、液晶表示装置に用いる配向膜、液晶層の形成、配線基板、マイクロレンズの形成等、様々なデバイスの製造に用いることができる。
（液滴吐出装置）

図１〜２は、各実施形態で用いる液滴吐出装置１０を説明する図である。
図１は、液滴吐出装置１０の概略斜視図である。そして図２（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。本装置は、恒温に保たれる室内、あるいは室内に設けられた恒温に保たれるチャンバー内に設置される。後述するように、本発明の一部の実施形態では、恒温に保たれた周辺の大気を後述する描画ユニット１０４（図１参照）に吹き付けることで機能液の温度を一定値に保つ。したがって、チャンバーを用いることで効率的に周辺の大気、および機能液の温度を一定値に保つことができる。

図１〜２に示すように当該装置は、段違いに直交するＸ軸ガイドレール１０８と、Ｙ軸ガイドレール１１０と、を備えている。Ｘ軸ガイドレール１０８は、被パターン形成物である基板１０６を載置する移動機構としてのセットテーブル１０２をＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸ガイドレール１１０は、機能液からなる液滴を吐出してパターンを形成する描画ユニット１０４をＹ軸方向に移動させる。
セットテーブル１０２は制御ユニット１１８の指令により図示しない内蔵する駆動モータを駆動しＸ軸ガイドレール１０８に沿って移動する。描画ユニット１０４は、同じく図示しない駆動モータによりＹ軸ガイドレール１１０に沿って移動する。セットテーブル１０２は上面が極めて平坦な板状部材であり、基板１０６を吸引して固定する。

描画ユニット１０４は後述するように、複数の吐出ヘッド３０６を備えるキャリッジ３０を配置したもので、後述する制御ユニット１１８の指令により基板１０６上に機能液からなる液滴を吐出する。キャリッジ３０は、Ｙ軸方向に複数配置し、個々にＹ軸方向へ移動可能としても良い。描画ユニット１０４は、移動時の振動や慣性が機能液に与える影響を軽減するために描画中（パターン形成中）はＹ軸方向に移動しない方が好ましく、基板１０６がＸ軸方向へ移動することに同期して液滴を吐出することで、基板上の所望の位置にパターンを形成する。
セットテーブル１０２と描画ユニット１０４の他に、Ｙ軸ガイドレール１１０に沿って
重量測定ユニット１１２、ワイピングユニット１１４、およびキャップユニット１１６の吐出ヘッド保守ユニット群が配置されている。吐出ヘッド保守ユニット群の各ユニットは、Ｙ軸ガイドレール１１０に沿っていれば、配置の順番を入れ替えても良い。そして吐出ヘッド保守ユニット群の各ユニットを制御する制御ユニット１１８が双方のガイドレールから離れた位置に配置されている。

制御ユニット１１８は吐出ヘッド保守ユニット群の各ユニットに接続線１２０を介して接続しており、特に描画ユニット１０４では後述する回路基板に指示を与え、後述する吐出ヘッド３０６を駆動させて、機能液からなる液滴を吐出させる。
重量測定ユニット１１２は、吐出ヘッド３０６が実際に吐出する機能液の重量を確認するものである。制御ユニット１１８からの指示により吐出された機能液の重量を電子天秤で測定し、制御ユニット１１８で算出される機能液の重量と実際に吐出される機能液の重量とを比較して、描画ユニット１０４が正常に機能しているか否かを確認する。
ワイピングユニット１１４は、複数の吐出ヘッド３０６のノズル面（図４参照）の異物や汚れの除去を行う。キャップユニット１１６は、描画ユニット１０４の不使用時に上記ノズル面を覆って、ノズル面の乾燥や異物の付着等を抑制している。

図２は本発明にかかる液滴吐出装置の平面図、および正面図である。制御ユニット及び接続線は図示を省略している。
セットテーブル１０２はＸ軸方向に連続的に移動し描画ユニット１０４の下を当該ユニットより液滴を表面上に滴下されながら通過する。描画ユニット１０４は連続的に移動可能であるが、液滴吐出時にはレール上を移動せず下を通過する基板上に液滴を吐出する。キャップユニット１１６は描画ユニット１０４に配置されている全ての吐出ヘッド３０６のノズル面を同時に覆うことができるが、ワイピングユニット１１４は、個々の吐出ヘッド３０６ごとにノズル面を拭き取り（ワイピング）、また、重量測定ユニット１１２は、個々の吐出ヘッド３０６ごとに吐出液滴の重量を測定する。

図３は描画ユニット１０４を構成するキャリッジ３０を示すものである。また、図４は、キャリッジ３０の下面における吐出ヘッド３０６及びノズルの配置を示すものである。描画ユニット１０４にはキャリッジ３０が配置されており、キャリッジ３０は、キャリッジ筐体３０２と当該筐体内に配置される回路基板３０４及び当該筐体の下部に、規則的に配置される吐出ヘッド３０６等からなる。

１つの吐出ヘッド３０６は２列に並ぶ複数のノズル４０２を備え、各々の吐出ヘッド３０６はノズル面がセットテーブル１０２の基板を載置する面に対向するようにキャリッジの下面に規則的にずらしつつ２列並んで配置されている。そして、図示しない機能液タンクから機能液配管（以下「配管」と称する。）３０８を経由して供給される機能液を、ヘッド配線３１０を通して伝達される回路基板３０４からの指示により吐出する。（ヘッド配線は一部図示を省略してある。）
各々のノズル４０２は機能液が充填された圧力室に連通しており、吐出ヘッド３０６は圧力室内のインクに圧力を加えて機能液を液滴状態にしてノズル４０２から吐出する。圧力室は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する圧電振動子により加圧される。回路基板３０４には、パターンを描画中に上記の変換に要する電流が流れるため、発熱量が増加する。そして、発熱した回路基板３０４からの輻射熱は吐出ヘッド３０６及び配管３０８を加熱して、充填されている機能液の温度を上昇させる。

また、描画ユニット１０４を移動させる際、あるいは、描画ユニット１０４を動かさないように保持する際に、駆動モータに通電するため流れる電流によって駆動モータが発熱し、駆動モータからの輻射熱も吐出ヘッド３０６及び配管３０８に対して影響を与えることが考えられる。上述したように機能液の温度上昇は、当該機能液の粘度を変化させ、描画されるパターンの精度に影響を与え得る。さらに、回路基板３０４および描画ユニット１０４の駆動モータの発熱は、吐出ヘッド３０６及び配管３０８以外の周囲にも影響を与える場合があり、周辺部の部材が熱による膨張や変形で機械的な精度に誤差を生じさせることも考えられる。特に、複数の吐出ヘッドが搭載されている場合には、各ヘッドの間隔が変動することが考えられるため、高い精度が要求される時には影響が大きい。

本発明は、描画ユニット１０４の近傍に冷却装置を配置し描画ユニット１０４の周辺に送気して当該ユニットを冷却することにより回路基板３０４および駆動モータの輻射熱の影響を抑制して、吐出ヘッド３０６のノズル４０２から吐出される時点の機能液の温度を一定に保ち、描画されるパターンの精度を向上させるものである。以下、各実施形態について説明する。
（第１の実施形態）

図５および図６に本発明の第１の実施形態を示す。図５は、本実施形態にかかる液滴吐出装置１０の平面図および正面図における、冷却機構としての送気ユニット５０の配置を示すものである。そして図６は、キャリッジを構成する各要素を模式的に示すと共に、当該ユニットの送気により冷却される部分を示すものである。
図５に示すように、本実施形態にかかる液滴吐出装置１０は、Ｙ軸ガイドレールにそって冷却機構としての送気ユニット５０が配置されている。そして図６（ａ）に示すように送気ユニット５０の高さ方向（Ｚ軸方向）の位置は、回路基板３０４と略同一となる位置であり、矢印に示す方向、すなわちＸ軸方向に気体を吹き出す。その結果、図６（ｂ）の円内の領域、すなわち回路基板３０４が冷却される。

本実施形態の送気ユニット５０は室温（またはチャンバー内温度）の気体を吹き出すものであり、当該温度以下には下げられないが、通電により室温（またはチャンバー内温度）以上に加熱された回路基板３０４の温度を下げることができる。その結果、回路基板３０４からの輻射熱により配管３０８および吐出ヘッド３０６の温度が上昇することを抑制でき、基板上に描画されるパターンの精度を向上できる。送気ユニット５０は送気ユニット制御線７８で制御ユニット１１８（図１参照）と接続され、必要時のみ大気を吹き付けることができる。また、上述するように室温以下には下がらないため、過冷却を考慮せずに常に気体を吹き出すこともできる。

本実施形態の液滴吐出装置１０は、冷却機構である送気ユニット５０を、当該装置内を移動するキャリッジには配置せずに、装置内のワイピングユニット１１４を設けているワイピング位置、重量測定ユニット１１２を設けている重量測定位置、および、液滴を吐出しパターン形成を行う描画位置（パターン形成位置）のＹ軸ガイドレール１１０に沿ったキャリッジとは共に移動しない箇所に固定し配置している。この構成により、キャリッジがワイピング位置、重量測定位置、描画位置など所定の位置に移動してきた場合に、キャリッジに対応するように各箇所に配置されている送気ユニットより送気を行う。その結果、キャリッジに冷媒等の流通経路配置することなしに機能液の粘度を一定値に保つことが可能となり、装置を複雑化せずに描画するパターンの精度を向上できる。
また、発熱部である回路基板３０４を冷却するため輻射熱の影響を抑制でき、効率的に吐出ヘッド３０６等に充填されている機能液の温度および粘度の変動を抑制できる。

なお、本実施形態では、描画ユニット１０４、重量測定ユニット１１２、およびワイピングユニット１１４の位置に合わせて送気ユニット５０を配置したが、描画ユニット１０４の位置にのみ配置してもパターン描画時の機能液温度の上昇は抑制でき、本発明の効果を得ることができる。また、描画ユニット１０４の位置と重量測定ユニット１１２の位置の２個所に配置することも好ましい。重量測定時には多量の機能液を吐出するため通電量が大きくなるが、当該測定時に送気を開始して温度上昇を抑制することで、描画位置に移動した段階で送気を開始するよりも確実に配管３０８、および吐出ヘッド３０６に充填されている機能液の温度上昇を抑制できる。またこれに加えて、パターン描画時の機能液の温度と、重量測定時の機能液の温度と、の差を縮小することが可能となり、実際のパターン描画時を反映した重量測定が可能となる。

図１０は、上記実施形態の送気ユニット５０の構成を示すものである。図１０（ａ）に示すものはファンで周辺の大気を送気するファン式送気ユニットであり、送気ユニット筐体１００２、フィルター１００４、電動機１００８、ファン（回転羽）１００６、および電源線を兼ねる送気ユニット制御線７８、等から成っている。周辺の大気をフィルター１００４を介して筐体１００２内に吸入し、電動機１００８で駆動されるファン１００６で再度フィルターを介して矢印の方向に送気する。電動機１００８は送気ユニット制御線７８でＯＮ／ＯＦＦ制御され、必要時のみ送気する事ができる。
本ユニットは周辺の大気を送気するのみで、単独では冷気（室温より低い温度の気体）を送気できないが、通電により加熱した回路基板３０４を室温に近づくように冷却でき、回路基板３０４からの輻射熱で吐出ヘッド３０６等が加熱されて機能液温度が上昇することを抑制できる。また、周辺の大気を送気するため室温以下になるまで過冷却することはなく、常時送気するという態様も可能である。

図１０（ｂ）に示すものは、圧力供給源を用いて加圧された気体を吹き出す加圧式送気ユニットであり送気ユニット筐体１０２２と、図示しない高圧ボンベ等の圧力供給源と連通するガス供給管１０２８と、気体を吹き出すノズル１０２４と、電磁バルブ１０２６と、当該バルブと制御ユニット１１８（図１参照）を接続し、電源線を兼ねる送気ユニット制御線７８等から成っている。電磁バルブの開閉により必要時のみ送気できる。また、圧力供給源を冷却することで、液滴吐出装置１０の近辺にあまり設備を追加せずに冷気を吹き付けることができ、通電により加熱された回路基板３０４を効果的に冷却できる。
（第２の実施形態）

図７（ａ）、（ｂ）に本発明の第２の実施形態を示す。図７（ａ）、（ｂ）は、図６（ａ）、（ｂ）と同様にキャリッジを構成する各要素と送気ユニット５０の配置位置を模式的に示すと共に、当該ユニットの送気により冷却される部分を示すものである。
本実施形態の液滴吐出装置１０は、描画ユニット１０４、重量測定ユニット１１２、およびワイピングユニット１１４の位置に合わせて送気ユニット５０を配置した点は第１の実施形態にかかる液滴吐出装置１０と同様である。送気ユニット制御線７８を介して制御ユニットからＯＮ／ＯＦＦを制御されることも、第１の実施形態にかかる液滴吐出装置１０と同様である。そして、送気ユニット５０の高さ方向すなわちＺ軸方向の位置が異なっている。図７（ａ）に示すように送気ユニット５０は、配管３０８の位置および吐出ヘッド３０６の位置に合わせた高さに配置されており、図７（ｂ）に示す円内、すなわち配管３０８および吐出ヘッド３０６に気体を吹き出すようになっている。

回路基板３０４からの輻射により加熱された配管３０８および吐出ヘッド３０６に直接気体を吹き付けるので、効果的に冷却できる。また、吐出ヘッド３０６内で機能液を加圧するアクチュエータに通電することで起こる発熱も抑制できるため、機能液温度をより一層室温に近づけることができる。
（第３の実施形態）

図７（ｃ）に本発明の第３の実施形態を示す。図７（ｃ）は、図６（ａ）、図７（ａ）と同様にキャリッジを構成する各要素と送気ユニット５０の配置位置を模式的に示すものである。
本実施形態の液滴吐出装置１０は、描画ユニット１０４、重量測定ユニット１１２、およびワイピングユニット１１４の位置に合わせて、送気ユニット制御線７８で制御ユニットと接続している送気ユニット５０を配置した点は第１、および第２の実施形態にかかる液滴吐出装置１０と同様であるが、送気ユニット５０を３台用いている点が異なっている。つまり３台の送気ユニット５０をＺ軸方向に配置して、回路基板３０４、配管３０８、および吐出ヘッド３０６の３箇所に送気している。通電により発熱し輻射熱を放射する部分、および機能液が充填されている部分のすべてに送気して、室温以上に加熱されることを抑制するため、機能液温度をより一層室温に近づけることができる。
また、駆動モータおよびその周囲に送気するように送気ユニットを配置しても良い。
（第４の実施形態）

図８に本発明の第４の実施形態を示す。図８は、キャリッジを構成する各要素と送気ユニットおよび冷却ユニットの配置位置を模式的に示すものである。３台の、送気ユニット制御線７８で制御ユニット１１８と接続する送気ユニット５０をＺ軸方向に配置して、回路基板３０４、配管３０８、および吐出ヘッド３０６の３箇所に吹き付けている点は上記第３の実施形態と同様であるが、各々の送気ユニット５０に冷却ユニット８０が付属している点が異なっている。

本実施形態の送気ユニット５０はファン式送気ユニットであり、裏側（送気する方向とは反対の側）には夫々冷却ユニット８０が配置されている。回路基板３０４、配管３０８、および吐出ヘッド３０６には図示しない温度センサーが取り付けられており、センサー制御線８２で制御ユニット１１８と接続している。（本図では１組の配管３０８、および吐出ヘッド３０６についてのみ図示しているが、実際には図示する１２組の配管３０８および吐出ヘッド３０６の全てに取り付けられている。）また、冷却ユニット８０は冷却ユニット制御線８４で制御ユニットと接続しており、送気ユニット５０とは別途独立して制御される。
図１１に当該冷却ユニット８０の概略を示す。冷却ユニット筐体１１０２内に多数のフィン１１０６を持つ冷却コイル１１０４を有し、送気ユニット５０と接する面およびその対面は開口面となっている。送気ユニット５０には冷却コイル１１０４およびフィルター１１０８を経由した大気が供給されるので、室温よりも低温の大気を回路基板３０４等に吹き付けることができる。

上述したように、温度センサーにより回路基板３０４等のキャリッジ構成要素の温度は検出され、センサー制御線８２により制御ユニット１１８に伝達されている。したがって、制御ユニット１１８は必要に応じて冷却ユニット８０を稼動させ回路基板３０４等を急速に冷却することができ、また、場合によっては冷却ユニット８０を稼動させずに室温と略同一温度の大気を吹き付けて、必要以上に冷却されることを抑制できる。
（第５の実施形態）

図９に本発明の第５の実施形態を示す。図９は、キャリッジを構成する各要素と送気ユニット５０および冷却ユニット８０の配置位置を模式的に示すものである。３台の制御線７８で制御ユニットと接続する送気ユニット５０をＺ軸方向に配置して、回路基板３０４、配管３０８、および吐出ヘッド３０６の３箇所に送気している点は上記第４の実施形態と同様であるが、回路基板３０４に対応している送気ユニット５０にのみ冷却ユニット８０が付属している点が上記第４の実施形態とは異なっている。かかる構成により回路基板３０４には室温（あるいはチャンバー内温度）よりも低い冷却された大気を吹き付けることができる。また、配管３０８、および吐出ヘッド３０６には第１〜第３の実施形態の液滴吐出装置１０と同様に、室温（あるいはチャンバー内温度）と略同一温度の大気を吹き付けられる。

冷却ユニットは１台しか配置しないため、液滴吐出装置１０を必要以上に複雑化せずに、パターン描画時の温度上昇が最も大きい回路基板３０４を効果的に冷却し、機能液の粘度等の変化によるパターン精度の低下を効果的に抑制できる。
また、配管３０８、および吐出ヘッド３０６に冷却ユニット８０を介した送気が一部当たり室温以下の温度まで冷却された場合にも、配管３０８および吐出ヘッド３０６には室温と略同一温度の大気を吹き付けることで、逆に温度を上げて過冷却されることを抑制できる。したがって、回路基板３０４と配管３０８等が近接している場合にも回路基板３０４を充分に冷却でき、機能液の粘度等の変化によるパターン精度の低下を効果的に抑制できる。
なお、送気ユニット５０は送気ユニット制御線７８で制御ユニット１１８と接続していること、および冷却ユニット８０は冷却ユニット制御線８４で制御ユニット１１８と接続しており、送気ユニット５０とは別途独立して制御される点は上記第４の実施形態と同様である。
（変形例１）

上記第１〜第５の実施形態において、吐出ヘッドに通風孔を設け、冷却用の大気の流通性を向上させることも可能である。配管を冷却しても吐出ヘッド内のアクチュエータが発熱しヘッド内部で機能液が温度上昇する場合があるが、上記構成であれば効果的に冷却して、機能液の粘度をより一層安定させられる。その結果、より一層高精度のパターンを描画できる。
（変形例２）

配管、および吐出ヘッドに電熱線等からなるヒーターを配置する態様も実施可能である。冷却ユニットを用いて回路基板を室温以下に冷却した場合、当該回路基板に近い位置に配置されている上記吐出ヘッド等も過冷却されることも有り得る。その場合、輻射熱により過熱された場合と同様に機能液の粘度が変動して、描画するパターンの精度を低下させる。したがって、吐出ヘッド等にヒーターを配置して必要以上に冷却されることを抑制して、描画するパターンの精度を向上できる。
（変形例３）

液滴吐出装置１０全体をチャンバー内に収容するのではなく移動機構としてのセットテーブルの移動範囲のみをチャンバー内に収容する態様も可能である。恒温に保つ領域が縮小できるので、低コストで機能液の温度、および粘度を一定に保ち、描画するパターンの精度を向上できる。

液滴吐出装置の概略斜視図。 （ａ）は液滴吐出装置の平面図、（ｂ）は液滴吐出装置の正面図。 描画ユニットを構成するキャリッジを示す図。 キャリッジの下面における吐出ヘッド及びノズルの配置を示す図。 第１の実施形態にかかる液滴吐出装置における送気ユニットの配置を示す図。 本発明の第１の実施形態を示す図。 （ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施形態を示す図、（ｃ）は本発明の第３の実施形態を示す図。 本発明の第４の実施形態を示す図。 本発明の第５の実施形態を示す図。 本発明の実施形態の送気ユニットを示す図。 本発明の実施形態の冷却ユニットを示す図。

符号の説明

１０…液滴吐出装置、３０…キャリッジ、５０…冷却機構としての送気ユニット、７８…送気ユニット制御線、８０…冷却ユニット、８２…センサー制御線、８４…冷却ユニット制御線、１０２…移動機構としてのセットテーブル、１０４…描画ユニット、１０６…基板、１０８…Ｘ軸ガイドレール、１１０…Ｙ軸ガイドレール、１１２…重量測定ユニット、１１４…ワイピングユニット、１１６…キャップユニット、１１８…制御ユニット、３０２…キャリッジ筐体、３０４…回路基板、３０６…吐出ヘッド、３０８…機能液配管、３１０…ヘッド配線、４０２…ノズル、１００２…送気ユニット筐体、１００４…フィルター、１００８…電動機、１００６…ファン（回転羽）、１０２２…送気ユニット筐体、１０２４…ノズル、１０２６…電磁バルブ、１０２８…ガス供給管、１１０２…冷却ユニット筐体、１１０４…冷却コイル、１１０６…フィン、１１０８…フィルター。

Claims (9)

1. 機能液からなる液滴を吐出する少なくとも１つ以上の吐出ヘッドが搭載されたキャリッジと、前記キャリッジと基板を対向配置させる移動機構とを備え、前記キャリッジと前記基板との相対移動に同期して前記吐出ヘッドから前記基板に向けて前記機能液からなる液滴を吐出してパターンを描画する液滴吐出装置であって、
   前記キャリッジが前記吐出ヘッドの近傍に発熱部を有し、
   前記移動機構により少なくともパターン描画位置に配置された前記キャリッジの前記発熱部を冷却する冷却機構を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記冷却機構は、前記描画位置で前記キャリッジに対応するように固定されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 前記発熱部が前記吐出ヘッドを駆動する少なくとも１つの回路基板であり、前記冷却機構は、前記回路基板を冷却するように配置されたことを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
4. 機能液からなる液滴を吐出する少なくとも１つ以上の吐出ヘッドが搭載されたキャリッジと、前記キャリッジと基板を対向配置させる移動機構とを備え、前記キャリッジと前記基板との相対移動に同期して前記吐出ヘッドから前記基板に向けて前記機能液からなる液滴を吐出してパターンを描画する液滴吐出装置であって、
   前記キャリッジが前記吐出ヘッドの近傍に発熱部を有し、
   前記移動機構により少なくともパターン描画位置に配置された前記キャリッジの前記発熱部からの輻射熱を受けて加熱される被加熱部位を冷却する冷却機構を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
5. 前記発熱部が前記吐出ヘッドを駆動する少なくとも１つの回路基板であり、前記冷却機構は、前記被加熱部位としての前記機能液の配管と前記吐出ヘッドとのうち少なくとも一方を冷却するように配置されたことを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置。
6. 前記冷却機構は、前記描画位置で前記キャリッジに対応するように固定されていることを特徴とする請求項４または５に記載の液滴吐出装置。
7. 機能液からなる液滴を吐出する少なくとも１つ以上の吐出ヘッドが搭載されたキャリッジと、前記キャリッジと基板を対向配置させる移動機構とを備え、前記キャリッジと前記基板との相対移動に同期して前記吐出ヘッドから前記基板に向けて前記機能液からなる液滴を吐出してパターンを描画する液滴吐出装置であって、
   前記キャリッジが前記吐出ヘッドの近傍に前記吐出ヘッドを駆動する少なくとも１つの回路基板を有し、
   前記移動機構により少なくともパターン描画位置に配置された前記キャリッジの前記回路基板を冷却すると共に、前記回路基板からの輻射熱により加熱される前記液状体の配管および前記吐出ヘッドを冷却する冷却機構を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
8. 前記冷却機構は、前記パターン形成位置で前記キャリッジに対応するように固定されていることを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出装置。
9. 前記キャリッジが前記パターン描画位置に配置されたときに、少なくとも前記キャリッジの周辺の温度を管理するチャンバーを備え、
   前記冷却機構は、冷却される部位の温度が前記チャンバーの温度管理範囲となるように冷却することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。

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