JP2006314931A - 液滴吐出装置及びパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 着弾した液滴の乾燥状態を検出して、パターンの生産性を向上した液滴吐出装置及びパターン形成方法を提供する。
【解決手段】 液滴吐出装置のキャリッジに、乾燥強度と焼成強度のレーザ光Ｂを選択可能な半導体レーザＬＤと、液滴Ｆｂに照射した前記レーザ光Ｂの戻り光Ｌを検出するフォトセンサ３８を配設するようにした。そして、目標吐出位置Ｐに着弾した液滴Ｆｂに乾燥強度のレーザ光Ｂを照射して、フォトセンサ３８からの検出信号が、予め設定された目標乾燥光量データに相対するタイミングで、前記液滴Ｆｂに焼成強度のレーザ光Ｂを照射するようにした。そして、フォトセンサ３８からの検出信号が、予め設定された目標焼成光量データと相対するタイミングで、前記焼成強度のレーザ光Ｂの照射を停止するようにした。
【選択図】 図７

Description

本発明は、液滴吐出装置及びパターン形成方法に関する。

従来、液晶表示装置等の電気光学装置には、画像を表示するための透明ガラス基板（以下単に、基板という。）が備えられている。この種の基板には、品質管理や製造管理を目的として、その製造元や製品番号等の製造情報をコード化した識別コード（例えば、２次元コード）が形成されている。こうした識別コードは、配列された多数のパターン形成領域（データセル）の一部に、コード全体を再生するために必要となる、識別可能なコードパターン（例えば、有色の薄膜や凹部等のドット）を備え、各データセルのコードパターンの有無によって前記製造情報をコード化している。

上記する識別コードの製造方法には、金属箔にレーザ光を照射してコードパターンをスパッタ成膜するレーザスパッタ法や、研磨材を含んだ水を基板等に噴射してコードパターンを刻印するウォータージェット法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。

しかし、前記レーザスパッタ法では、所望のコードパターンを得るために、金属箔と基板の間隙を、数〜数十μｍの距離に調整しなければならない。そのため、基板や金属箔の表面に、極めて高い精度の平坦性が要求され、しかも、これらの間隙をμｍオーダの精度で調整しなければならない。その結果、識別コードを形成できる対象基板が制限されて、汎用性を損なう問題があった。また、ウォータージェット法では、基板の刻印時に、水や塵埃、研磨剤等が飛散するため、処理基板を汚染する問題があった。

近年、こうした生産上の問題を解消する方法として、インクジェット法が注目されている。インクジェット法は、金属微粒子を分散させた機能液の液滴を液滴吐出装置から吐出し、前記液滴を乾燥させることによってコードパターンを形成する。そのため、識別コードを形成する基板の対象範囲を拡大することができ、基板の汚染等を回避して識別コードを形成することができる。
特開平１１−７７３４０号 公報 特開２００３−１２７５３７号 公報

しかしながら、インクジェット法では、吐出した液滴を乾燥してコードパターンを形成するために、以下の問題を招いていた。
すなわち、基板に着弾した液滴は、その乾燥状態が、前記基板の表面状態や前記機能液の構成材料によって異なる。そのため、液滴の乾燥速度が遅くなると、着弾した液滴は、十分に乾燥していない（基板に密着していない）状態で、所定の乾燥工程を終了する。その結果、乾燥してない状態の液滴が、後工程（例えば、基板の洗浄工程）で消失し、コードパターンの抜けを生じる、ひいてはコードパターンの生産性を損なう問題があった。

また、前記液滴吐出装置では、液滴を吐出する吐出ノズルが長時間にわたって大気に晒されると、吐出ノズルの近傍で前記機能液が乾燥し、一部の吐出ノズルに目詰まりを来たす。その結果、目詰まりした吐出ノズルと相対するデータセルに、コードパターンの抜けを生じる、ひいてはコードパターンの生産性を損なう問題があった。

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、着弾した液滴の乾燥状態を検出して、パターンの生産性を向上した液滴吐出装置及びパターン形成方法を提供することである。

本発明の液滴吐出装置は、パターン形成材料を含む液滴を被吐出面に吐出する液滴吐出手段と、前記被吐出面に着弾した前記液滴を乾燥する乾燥手段を備えた液滴吐出装置において、前記乾燥手段は、前記液滴の目標吐出位置にレーザ光を照射するレーザ照射手段と、前記液滴の乾燥状態に対応した前記目標吐出位置の領域からの光を検出する光検出手段と、を備えた。

本発明の液滴吐出装置によれば、目標吐出位置に着弾した液滴からの光に基づいて、液滴の乾燥状態を検出することができる。その結果、目標吐出位置に着弾した液滴の乾燥不足を回避することができ、パターン形成材料からなるパターンを確実に形成することができる。従って、パターンの生産性を向上することができる。

この液滴吐出装置において、前記光検出手段は、少なくとも前記目標吐出位置の領域からの光の光量、波長、波長分布、偏光状態、位相分布、強度分布のいずれか１つを検出するようにしてもよい。

この液滴吐出装置によれば、目標吐出位置に着弾した液滴からの光の少なくとも光量、波長、波長分布、偏向状態、位相分布、強度分布のいずれか１つに基づいて、着弾した液滴の乾燥状態を検出することができる。例えば、液滴からの光の光量計測や干渉計による測長（位相分布の計測）、さらには空間的な強度分布の計測によって、乾燥状態に応じた液滴の大きさや表面状態を検出することができる。また、液滴からの光の波長分布の計測やピーク波長の変化を計測することによって、乾燥状態に応じた液滴の光吸収状態を検出することができる。さらには、液滴からの光の偏向状態の変化を計測することによって、液滴が、液体から固体に変わるタイミングを検出することができる。

その結果、液滴の乾燥状態を、液滴の構成材料や形状、サイズ等に応じて、より詳細に検出することができる。
この液滴吐出装置において、前記レーザ照射手段は、前記目標吐出位置の前記液滴を乾燥可能な前記レーザ光を照射するようにしてもよい。

この液滴吐出装置によれば、乾燥状態を検出するためのレーザ光によって液滴を乾燥させることができる。その結果、別途液滴を乾燥させるための手段（例えば、乾燥状態を検出するためのレーザ光と異なる光学特性のレーザ光等を照射する光照射手段や、ホットプレート等の加熱手段、あるいは真空チャンバー等の減圧手段）を設けることなく、目標吐出位置の液滴を確実に乾燥させることができる。

この液滴吐出装置において、前記乾燥手段は、前記光検出手段の検出した前記光の光学特性と、予め設定された前記光学特性に基づいて、前記液滴の乾燥状態に対応した前記レーザ光を照射するように、前記レーザ照射手段を駆動制御する照射制御手段を備えるようにしてもよい。

この液滴吐出装置によれば、目標吐出位置に着弾した液滴からの光の光学特性に基づいて、レーザ光を照射することができる。その結果、液滴に対応したレーザ光を照射することができ、レーザ光の照射不足やレーザ光の過剰な照射を回避することができる。従って、着弾した液滴を、確実に被吐出面上で乾燥させることができ、パターンの生産性を向上することができる。

この液滴吐出装置において、前記照射制御手段は、前記目標吐出位置の前記液滴を乾燥するように、少なくとも前記レーザ光の光量、波長、波長分布、偏向状態、位相分布、強度分布のいずれか１つを変調するようにしてもよい。

この液滴吐出装置によれば、少なくともレーザ光の光量、波長、波長分布、偏向状態、位相分布、強度分布のいずれか１つを変調して、目標吐出位置の液滴を乾燥することができる。その結果、液滴の構成材料や形状、サイズ等に応じたレーザ光を照射することができ、適用可能な液滴の範囲を拡張することができる。

この液滴吐出装置において、前記目標吐出位置に関する吐出位置情報に基づいて前記液滴吐出手段を駆動制御する吐出制御手段と、前記光検出手段の検出した前記目標吐出位置の領域からの光に基づいて、前記液滴の着弾した着弾位置に関する着弾位置情報を生成し、前記吐出位置情報と前記着弾位置情報を比較して、前記液滴の着弾していない前記目標吐出位置を決定する吐出位置決定手段と、を備えるようにしてもよい。

この液滴吐出装置によれば、光検出手段の検出した目標吐出位置の領域からの光に基づいて、目標吐出位置における液滴の有無を決定することができ、液滴の着弾していない目標吐出位置に対して、再度液滴を吐出することができる。その結果、着弾した液滴を乾燥する際に、目標吐出位置のパターンの有無を検出することができる。従って、パターンの有無を検査する検査工程を軽減することができ、パターンの生産性を向上することができる。

本発明のパターン形成方法は、パターン形成材料を含む液滴を被吐出面に吐出し、前記被吐出面に着弾した液滴を乾燥することによってパターンを形成するようにしたパターン形成方法において、前記液滴を乾燥するときに、前記液滴の目標吐出位置にレーザ光を照射して、前記液滴の乾燥状態に対応した前記目標吐出位置の領域からの光を検出するようにした。

本発明のパターン形成方法によれば、目標吐出位置に着弾した液滴からの光に基づいて、液滴の乾燥状態を検出することができる。その結果、目標吐出位置に着弾した液滴の乾燥不足を回避することができ、パターン形成材料からなるパターンを確実に形成することができる。従って、パターンの生産性を向上することができる。

このパターン形成方法において、少なくとも前記目標吐出位置の領域からの光の光量、波長、波長分布、偏向状態、位相分布、強度分布のいずれか１つを検出するようにしてもよい。

この液滴吐出装置によれば、少なくとも目標吐出位置に着弾した液滴からの光の光量、波長、波長分布、偏向状態、位相分布、強度分布のいずれか１つに基づいて、着弾した液滴の乾燥状態を検出することができる。その結果、液滴の乾燥状態を、液滴の構成材料や形状、サイズ等に基づいて、より詳細に検出することができる。

このパターン形成方法において、前記目標吐出位置の前記液滴を乾燥可能な前記レーザ光を照射するようにしてもよい。
このパターン形成方法によれば、レーザ光を照射するだけで、目標吐出位置に着弾した液滴を乾燥しながら、その液滴の乾燥状態を検出することができる。その結果、より簡便な方法でパターンを形成することができ、パターンの生産性を向上することができる。

このパターン形成方法において、前記目標吐出位置の領域からの前記光の光学特性と、
予め設定された前記光学特性に基づいて、前記目標吐出位置の前記液滴の乾燥状態に対応した前記レーザ光を照射するようにしてもよい。

このパターン形成方法によれば、目標吐出位置に着弾した液滴からの光の光学特性に基づいて、液滴の乾燥状態に対応したレーザ光を照射することができる。その結果、パターン形成材料を含む液滴に対して、レーザ光の照射不足やレーザ光の過剰な照射を回避することができ、着弾した液滴を、確実に被吐出面上で乾燥させることができる。従って、パターンの生産性を向上することができる。

このパターン形成方法において、前記目標吐出位置の前記液滴に対応して、少なくとも前記レーザ光の光量、波長、波長分布、偏向状態、位相分布、強度分布のいずれか１つを変調するようにしてもよい。

このパターン形成方法によれば、少なくともレーザ光の光量、波長、波長分布、偏向状態、位相分布、強度分布のいずれか１つを変調して、着弾した液滴を乾燥することができる。その結果、液滴の構成材料や形状、サイズ等に対応したレーザ光を照射することができ、乾燥可能な液滴の範囲を拡張することができる。

このパターン形成方法において、前記目標吐出位置の領域からの光に基づいて、前記液滴の着弾した着弾位置に関する着弾位置情報を生成し、前記目標吐出位置に関する吐出位置情報と前記着弾位置情報を比較して、前記液滴の着弾していない前記目標吐出位置を決定し、決定した前記目標吐出位置に、再度前記液滴を吐出するようにしてもよい。

このパターン形成方法によれば、目標吐出位置の領域からの光に基づいて、目標吐出位置の液滴の有無を決定することができ、液滴の着弾していない目標吐出位置に対して、再度液滴を吐出することができる。その結果、着弾した液滴を乾燥する際に、目標吐出位置のパターンの有無を検出することができる。従って、パターンの有無を検査する検査工程を軽減することができ、パターンの生産性を向上することができる。

（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８に従って説明する。
まず、本発明の液滴吐出装置を使って形成された識別コードを有する液晶表示装置の表示モジュールについて説明する。図１は液晶表示装置の液晶表示モジュールの正面図、図２は液晶表示モジュールの裏面に形成された識別コードの正面図、図３は液晶表示モジュールの裏面に形成された識別コードの側面図である。

図１において、液晶表示モジュール１は、四角形状に形成された光透過性の透明ガラス基板２（以下単に、基板２という。）を備えている。本実施形態では、図１において、基板２の長手方向をＸ矢印方向とし、Ｘ矢印方向と直交する方向をＹ矢印方向とする。

基板２の表面２ａであって、その略中央位置には、液晶分子を封入した四角形状の表示部３が形成されている。その表示部３の外側には、走査線駆動回路４及びデータ線駆動回路５が形成されている。そして、液晶表示モジュール１は、これら走査線駆動回路４の供給する走査信号と、データ線駆動回路５の供給するデータ信号に基づいて、前記液晶分子の配向状態を制御する。そして、液晶表示モジュール１は、図示しない照明装置から照射された平面光を、液晶分子の配向状態で変調し、表示部３に、所望の画像を表示するようになっている。

基板２の被吐出面としての裏面２ｂであって、その右側上隅には、該液晶表示モジュー
ル１の識別コード１０が形成されている。識別コード１０は、図２に示すように、コード形成領域Ｓ内に形成される複数のパターンとしてのドットＤによって構成されている。コード形成領域Ｓは、図４に示すように、１６行×１６列からなる２５６個のデータセル（以下単に、セルＣという。）に均等に仮想分割されている。そして、１６行×１６列の各セルＣ内に、選択的にドットＤが形成され、各セルＣ内のドットＤの有無によって、該液晶表示モジュール１の製品番号やロット番号等を再現可能にしている。

本実施形態では、前記ドットＤが形成されるセルＣを黒セルＣ１とし、ドットＤが形成されないセルＣを白セルＣ０という。そして、各黒セルＣ１の中心位置を、目標吐出位置Ｐという。また、図４において左側（Ｘ矢印方向側）から順に、１列目のセルＣ、２列目のセルＣ、・・・、１６列目のセルＣとし、図４において上側（Ｙ矢印方向側）から順に、１行目のセルＣ、２行目のセルＣ、・・・、１６行目のセルＣという。

前記ドットＤは、図２及び図３に示すように、基板２に密着した半球状に形成されている。ドットＤは、後述する液滴吐出装置２０（図５参照）の吐出ノズルＮ（図７参照）から、パターン形成材料としての金属微粒子（例えば、ニッケル微粒子）を分散媒に分散させた機能液Ｆ（図７参照）の液滴Ｆｂ（図７参照）を黒セルＣ１に吐出させ、黒セルＣ１に着弾した液滴Ｆｂを乾燥及び焼成させることによって形成されている。この乾燥・焼成は、黒セルＣ１に着弾した液滴Ｆｂに、レーザ光Ｂ（図７参照）を照射することによって行われる。尚、本実施形態では、液滴Ｆｂを乾燥・焼成することによってドットＤを形成するようにしたが、これに限らず、例えば乾燥のみによって形成するようにしてもよい。

次に、前記識別コード１０を形成するために使用する液滴吐出装置２０について説明する。図５は、液滴吐出装置２０の構成を示す斜視図である。
図５に示すように、液滴吐出装置２０には、前記基板２を載置する状態で、その長手方向が前記Ｘ矢印方向に沿う直方体形状に形成された基台２１が備えられ、その基台２１の上面には、前記Ｘ矢印方向に延びる１対の案内溝２２が形成されている。基台２１の上側には、Ｘ軸モータＭＸ（図８参照）に連結駆動されて、前記案内溝２２に沿って、Ｘ矢印方向及び反Ｘ矢印方向に直動する基板ステージ２３が取り付けられている。そして、所定の駆動信号がＸ軸モータＭＸに入力されると、Ｘ軸モータＭＸが正転又は逆転して、基板ステージ２３が、Ｘ矢印方向又は反Ｘ矢印方向に移動するようになっている。本実施形態では、図５に示すように、最も反Ｘ矢印方向に位置する基台２１の配置位置を往動位置とし、最もＸ矢印方向の配置位置（図５に示す２点鎖線）を復動位置という。

基板ステージ２３の上面（載置面２４）には、図示しない吸引式のチャック機構が設けられて、基板２が、その裏面２ｂ（コード形成領域Ｓ）を上側にして位置決め固定されるようになっている。尚、載置面２４に位置決めされる基板２は、その１列目のセルＣが、最もＸ矢印方向側（復動位置側）となるように配置される。

基台２１のＹ矢印方向両側には、一対の支持台２５a、２５ｂが立設されて、その一対
の支持台２５a、２５ｂには、Ｙ矢印方向に延びる案内部材２６が架設されている。案内
部材２６は、その長手方向の幅が基板ステージ２３のＹ矢印方向の幅よりも長く形成されて、その一端が、支持台２５a側に張り出すように配設されている。支持台２５ａの張り
出した部分の直下には、後述する吐出ノズルＮ（図７参照）から機能液Ｆを吸引して、各吐出ノズルＮの目詰まりを解消し、後述する吐出ヘッドＦＨを洗浄するメンテナンスユニットＭＵが配設されている。

案内部材２６の上側には、前記機能液Ｆを収容する収容タンク２７が配設されて、その収容タンク２７が、収容する機能液Ｆを、後述する液滴吐出ヘッドＦＨに導出するようになっている。また、案内部材２６の下側には、Ｙ矢印方向に延びる上下一対の案内レール
２８がＹ矢印方向全幅にわたり凸設されている。

案内部材２６には、Ｙ軸モータＭＹ（図８参照）に連結駆動されて、前記案内レール２８に沿って、Ｙ矢印方向及び反Ｙ矢印方向に直動するキャリッジ２９が取り付けられている。そして、所定の駆動信号がＹ軸モータＭＹに入力されると、Ｙ軸モータＭＹが正転又は逆転して、キャリッジ２９が、Ｙ矢印方向又は反Ｙ矢印方向に移動するようになっている。本実施形態では、図５に示すように、最も支持台２５ａ側（反Ｙ矢印方向側）に位置するキャリッジ２９の配置位置を往動位置とし、最も支持台２５ｂ側（Ｙ矢印方向側）に位置する配置位置（図５に示す２点鎖線）を復動位置という。

図５に示すように、キャリッジ２９の下側には、液滴吐出手段を構成する液滴吐出ヘッドＦＨ（以下単に、吐出ヘッドＦＨという。）が設けられている。図６は、吐出ヘッドＦＨの下面（基板ステージ２３側の面）を上方に向けた斜視図であって、図７は、吐出ヘッドＦＨの内部構造を説明する説明図である。

吐出ヘッドＦＨには、その下側にノズルプレート３１が備えられて、そのノズルプレート３１の下面（ノズル形成面３１ａ）が前記基板２（裏面２ｂ）と平行となるように、前記キャリッジ２９に配設されている。ノズル形成面３１ａには、液滴Ｆｂ（図７参照）を吐出するための１６個の吐出ノズルＮ（以下単に、ノズルＮという。）が、Ｙ矢印方向（前記セルＣの列方向）に一列となって等間隔に形成されている。ノズルＮは、その形成ピッチが、セルＣの形成ピッチと同じ幅で形成され、前記基板ステージ２３に載置された基板２の法線方向（Ｚ矢印方向）に沿って貫通形成されている。そして、各ノズルＮは、基板２（コード形成領域Ｓ）がＸ矢印方向に沿って往復直線移動するときに、それぞれ各行のセルＣ（目標吐出位置Ｐ）と対峙するようになっている。

図７において、各ノズルＮのＺ矢印方向には、キャビティ３２が形成されている。各キャビティ３２は、それぞれ対応する連通孔３３と各連通孔３３に共通する供給路３４を介して、前記収容タンク２７に連通し、収容タンク２７の導出する機能液Ｆを、対応するノズルＮ内に供給するようになっている。各キャビティ３２の上側には、Ｚ矢印方向及び反Ｚ矢印方向（上下方向）に振動可能な振動板３５が貼り付けられて、キャビティ３２内の容積を拡大・縮小するようになっている。振動板３５の上側には、各ノズルＮに対応する１６個の圧電素子ＰＺが配設されている。各圧電素子ＰＺは、それぞれ圧電素子ＰＺを駆動制御するための信号（圧電素子駆動信号ＣＯＭ：図８参照）を受けて上下方向に収縮・伸張し、対応する前記振動板３５を、Ｚ矢印方向及び反Ｚ矢印方向に振動させるようになっている。

そして、図７に示すように、前記目標吐出位置Ｐが対応するノズルＮの直下に位置する状態で、各圧電素子ＰＺが収縮・伸張すると、対応するキャビティ３２内の容積が拡大・縮小し、縮小した容積に対応する機能液Ｆが、対応するノズルＮから、液滴Ｆｂとして吐出される。そして、吐出された各液滴Ｆｂが、図７の２点鎖線で示すように、対応する黒セルＣ１の目標吐出位置Ｐに着弾するようになっている。

本実施形態では、液滴Ｆｂの着弾する位置、すなわち各ノズルＮの直下であって、基板２（裏面２ｂ）上の位置を着弾位置Ｐａという。
図６及び図７に示すように、前記吐出ヘッドＦＨのＸ矢印方向側には、光検出手段としてのフォトセンサ３８を有したレーザ照射手段を構成するレーザヘッドＬＨが配設されている。そのレーザヘッドＬＨの下面ＬＨａであって、各ノズルＮのＸ矢印方向側には、各ノズルＮに対応する１６個の受光口３６及び照射口３７が形成されている。

図７に示すように、レーザヘッドＬＨの内部には、前記照射口３７に対応して、前記照
射口３７側から順に、それぞれ集光レンズＬｚ１、コリメータＬｚ２及び半導体レーザＬＤが備えられている。各半導体レーザＬＤは、前記液滴Ｆｂの分散媒を蒸発可能な光（レーザ光Ｂ）と前記金属微粒子を焼成可能な光（レーザ光Ｂ）を出射するレーザ発振源であって、それぞれ半導体レーザＬＤを駆動制御するための信号を受けて、前記レーザ光Ｂを、照射口３７側に向かって出射するようになっている。詳述すると、各半導体レーザＬＤは、それぞれ後述するレーザ駆動回路５２からの乾燥強度出力信号ＩＬ１（図８参照）を受けて、前記液滴Ｆｂの分散媒を蒸発させるための照射強度（乾燥強度）を有したレーザ光Ｂを出射するようになっている。また、各半導体レーザＬＤは、それぞれ後述するレーザ駆動回路５２からの焼成強度出力信号ＩＬ２（図８参照）を受けて、乾燥強度よりも強い照射強度であって、前記液滴Ｆｂの金属微粒子を焼成させるための照射強度（焼成強度）を有したレーザ光Ｂを出射するようになっている。

各コリメータＬｚ２は、対応する半導体レーザＬＤからのレーザ光Ｂを平行光束にして前記集光レンズＬｚ１に導くようになっている。各集光レンズＬｚ１は、コリメータＬｚ２を介したレーザ光Ｂを、基板２側に集光し、照射口３７の直下に配設された反射ミラーＭを介して、対応するノズルＮの直下、すなわち前記着弾位置Ｐａに、所定のレーザ光断面（ビームスポット）を成形するようになっている。

そして、図７の２点鎖線で示すように、前記液滴Ｆｂが前記着弾位置Ｐａに着弾したときに、対応する半導体レーザＬＤに前記乾燥強度出力信号ＩＬ１が入力されると、乾燥強度のレーザ光Ｂが、対応する照射口３７から出射されて、前記着弾位置Ｐａ（目標吐出位置Ｐ）の領域、すなわち液滴Ｆｂに照射される。すると、目標吐出位置Ｐに位置する液滴Ｆｂの分散媒が蒸発して、その液滴Ｆｂが乾燥される。続いて、その半導体レーザＬＤに焼成強度出力信号ＩＬ２が入力されると、焼成強度のレーザ光Ｂが、対応する照射口３７から出射されて、前記目標吐出位置Ｐの領域、すなわち乾燥した液滴Ｆｂに照射される。すると、乾燥された液滴Ｆｂの金属微粒子が黒セルＣ１に相対するサイズで焼成されて、前記ドットＤが形成される。尚、本実施形態におけるビームスポットは、前記セルＣ（液滴Ｆｂ）を覆う略円形に成形されているが、これに限られるものではない。

図７に示すように、前記レーザヘッドＬＨの内部には、前記受光口３６に対応したフォトセンサ３８が配設されている。各フォトセンサ３８には、それぞれ前記受光口３６に対応した受光レンズＬｚ３と、フォトダイオード等からなる受光素子３９が備えられている。受光レンズＬｚ３は、対応する目標吐出位置Ｐ（着弾位置Ｐａ）の領域（液滴Ｆｂ）からの前記レーザ光Ｂの散乱光や反射光等の戻り光Ｌを受光して、受光素子３９に導くようになっている。受光素子３９は、受光レンズＬｚ３を介した前記戻り光Ｌを受光して、受光した光の光学特性（本実施形態では戻り光Ｌの光量：実光量）に相対する検出信号を逐次出力するようになっている。

尚、本実施形態の受光素子３９は、戻り光Ｌの光学特性として、その実光量に相対する検出信号を出力するようになっているが、これに限らず、例えば戻り光Ｌの波長、波長分布、偏向状態、位相分布、強度分布等を、戻り光Ｌの光学特性として出力する構成にしてもよい。

そして、乾燥強度のレーザ光Ｂによって液滴Ｆｂが乾燥すると、フォトセンサ３８は、受光素子３９の出力する検出信号に基づいて、前記液滴Ｆｂの乾燥状態に対応した実光量に相対する光量データ（実光量データＤＡＩ）を、後述するレーザ駆動回路５２（図８参照）に出力するようになっている。すなわち、フォトセンサ３８は、乾燥する前の液滴Ｆｂからの実光量に相対する実光量データＤＡＩを出力し、その後に、乾燥した液滴Ｆｂからの実光量に相対する実光量データＤＡＩを出力するようになっている。

また、焼成強度のレーザ光Ｂによって液滴Ｆｂの金属微粒子が焼成されると、フォトセンサ３８は、受光素子３９の出力する検出信号に基づいて、焼成した液滴Ｆｂ（ドットＤ）からの実光量に相対する実光量データＤＡＩが出力するようになっている。

尚、本実施形態では、着弾位置Ｐａの液滴Ｆｂが乾燥されるに連れて、戻り光Ｌの実光量が増大し、着弾位置Ｐａの液滴Ｆｂが焼成されるに連れて、さらに、戻り光Ｌの実光量が増大するようになっているが、これに限られるものではない。

次に、上記のように構成した液滴吐出装置２０の電気的構成を図８に従って説明する。
図８において、制御装置４０には、入力装置４１から各種データを受信するＩ／Ｆ部４２と、ＣＰＵ等からなる制御部４３、各種データを格納するＲＡＭ４４、各種制御プログラム（例えば、識別コード１０を製造するためのコード製造プログラムや吐出ヘッドＦＨを洗浄するためのメンテナンスプログラム）を格納するＲＯＭ４５が備えられている。また、制御装置４０には、前記圧電素子駆動信号ＣＯＭを生成する駆動信号生成回路４６、各種駆動信号を同期するためのクロック信号を生成する発振回路４７、各種駆動信号を送信するＩ／Ｆ部４８が備えられている。そして、制御装置４０では、これらＩ／Ｆ部４２、制御部４３、ＲＡＭ４４、ＲＯＭ４５、駆動信号生成回路４６、発振回路４７及びＩ／Ｆ部４８が、バス４９を介して接続されている。

入力装置４１は、予め試験等に基づいて求めた前記乾燥強度と、その乾燥強度のレーザ光Ｂによって乾燥した液滴Ｆｂからの実光量（乾燥光量）が、既定形成式の乾燥照射データＩａとして入力されるようになっている。また、入力装置４１は、予め試験等に基づいて求めた前記焼成強度と、その焼成強度のレーザ光Ｂによって乾燥した液滴Ｆｂからの実光量（焼成光量）が、既定形成式の焼成照射データＩｂとして入力されるようになっている。さらに、入力装置４１は、前記基板２の製品番号やロット番号等の識別データを公知の方法で２次元コード化した識別コード１０の画像を既定形式の描画データＩｃとして入力されるようになっている。

Ｉ／Ｆ部４２は、入力装置４１からの前記乾燥照射データＩａ、前記焼成照射データＩｂ及び前記描画データＩｃを受信するようになっている。
制御部４３は、Ｉ／Ｆ部４２の受信した乾燥照射データＩａ及び焼成照射データＩｂに所定の展開処理を施し、前記半導体レーザＬＤに印加する前記乾燥強度出力信号ＩＬ１及び焼成強度出力信号ＩＬ２を生成するようになっている。そして、制御部４３は、これら乾燥強度出力信号ＩＬ１及び焼成強度出力信号ＩＬ２を、Ｉ／Ｆ部４８を介して、後述するレーザ駆動回路５２（スイッチ回路６３）に出力するようになっている。

また、制御部４３は、前記乾燥照射データＩａ及び焼成照射データＩｂに所定の展開処理を施し、前記フォトセンサ３８からの実光量データＤＡＩに基づく実光量が、前記乾燥光量に相対するか否かを規定する目標乾燥光量データＤＤＩと、前記実光量が、前記焼成光量に相対するか否かを規定する目標焼成光量データＤＣＩを生成する。そして、制御部４３は、生成した目標乾燥光量データＤＤＩと目標焼成光量データＤＣＩを、Ｉ／Ｆ部４８を介して、後述するレーザ駆動回路５２（比較回路６２）に出力するようになっている。

制御部４３は、Ｉ／Ｆ部４２の受信した描画データＩｃに所定の展開処理を施し、二次元描画平面（コード形成領域Ｓ）上における各セルＣに、液滴Ｆｂを吐出するか否かを示す吐出位置情報としてのビットマップデータＢＭＤを生成してＲＡＭ４４に格納する。このビットマップデータＢＭＤは、前記各セルＣに対応して１６×１６ビットのビット長を有したシリアルデータであり、各ビットの値（本実施形態では０あるいは１）に応じて、圧電素子ＰＺのオンあるいはオフを規定するシリアルデータである。そして、制御部４３
は、Ｉ／Ｆ部４８を介して、前記ビットマップデータＢＭＤを、発振回路４７の生成するクロック信号に同期させた吐出制御信号ＳＩとして、後述するヘッド駆動回路５１（シフトレジスタ５６）に順次シリアル転送する。また、制御部４３は、転送した吐出制御信号ＳＩをラッチするためのラッチ信号ＬＡＴをヘッド駆動回路５１に出力するようになっている。

また、制御部４３は、前記描画データＩｃに所定の展開処理を施し、前記圧電素子ＰＺに印加する圧電素子駆動信号ＣＯＭの波形データを生成して、駆動信号生成回路４６に出力するようになっている。駆動信号生成回路４６は、制御部４３からの波形データに基づいて、各圧電素子ＰＺに印加する前記圧電素子駆動信号ＣＯＭを生成する。そして、制御部４３は、駆動信号生成回路４６の生成した前記圧電素子駆動信号ＣＯＭを、後述するヘッド駆動回路５１（スイッチ回路５９）に出力するようになっている。

制御装置４０には、Ｉ／Ｆ部４８を介して、吐出制御手段を構成するヘッド駆動回路５１、照射制御手段を構成するレーザ駆動回路５２、基板検出装置５３、Ｘ軸モータ駆動回路５４及びＹ軸モータ駆動回路５５が接続されている。

ヘッド駆動回路５１には、シフトレジスタ５６、ラッチ回路５７、レベルシフタ５８及びスイッチ回路５９が備えられている。シフトレジスタ５６は、制御装置４０（制御部４３）からの吐出制御信号ＳＩを、各圧電素子ＰＺに対応させてシリアル／パラレル変換する。ラッチ回路５７は、シフトレジスタ５６のパラレル変換した吐出制御信号ＳＩを、制御装置４０（制御部４３）から入力されるラッチ信号ＬＡＴによってラッチし、ラッチした吐出制御信号ＳＩを、レベルシフタ５８及びレーザ駆動回路５２（遅延パルス生成回路６１）に出力する。レベルシフタ５８は、ラッチ回路５７のラッチした吐出制御信号ＳＩを、スイッチ回路５９が駆動する電圧まで昇圧して、各圧電素子ＰＺに対応する開閉信号ＧＳを生成する。スイッチ回路５９には、各圧電素子ＰＺに対応する図示しないスイッチ素子が備えられ、各スイッチ素子の入力側には、共通する前記圧電素子駆動信号ＣＯＭが入力され、出力側には、それぞれ対応する圧電素子ＰＺに接続されている。

そして、各スイッチ素子には、レベルシフタ５８からの対応する前記開閉信号ＧＳが入力され、前記開閉信号ＧＳに応じて、対応する圧電素子ＰＺに共通の圧電素子駆動信号ＣＯＭを供給するか否かを制御するようになっている。すなわち、本実施形態の液滴吐出装置２０は、駆動信号生成回路４６の生成した圧電素子駆動信号ＣＯＭを、各スイッチ素子を介して対応する各圧電素子ＰＺに共通に印加するとともに、そのスイッチ素子の開閉を、制御装置４０（制御部４３）からの吐出制御信号ＳＩ（開閉信号ＧＳ）で制御するようにしている。そして、スイッチ素子が閉じると、そのスイッチ素子に対応する圧電素子に前記圧電素子駆動信号ＣＯＭが供給されて、同圧電素子ＰＺに対応するノズルＮから液滴Ｆｂが吐出される。

レーザ駆動回路５２には、遅延パルス生成回路６１、比較回路６２及びスイッチ回路６３が備えられている。
遅延パルス生成回路６１は、前記ラッチ回路５７のラッチした吐出制御信号ＳＩを、所定の時間（待機時間Ｔ）だけ遅延させたパルス信号（乾燥開始信号ＳＳ１）を生成し、その乾燥開始信号ＳＳ１をスイッチ回路６３に出力する。尚、本実施形態における前記待機時間Ｔは、予め試験等に基づいて計測した時間であって、各圧電素子ＰＺの吐出動作の開始時（圧電素子駆動信号ＣＯＭの立ち上がる時）から液滴Ｆｂが着弾するまでの時間である。

比較回路６２には、制御装置４０からの前記目標乾燥光量データＤＤＩ、前記目標焼成光量データＤＣＩ、各フォトセンサ３８からの実光量データＤＡＩが入力される。そして
、比較回路６２は、各フォトセンサ３８からの実光量データＤＡＩに基づく実光量と前記目標乾燥光量データＤＤＩに基づく乾燥光量とを比較するようになっている。そして、比較回路６２は、各液滴Ｆｂからの実光量が乾燥光量になるときに、それぞれ対応する目標吐出位置Ｐの液滴Ｆｂが乾燥されたことを示す信号（焼成開始信号ＳＳ２）を生成して、その焼成開始信号ＳＳ２を前記スイッチ回路６３に出力するようになっている。また、比較回路６２は、各フォトセンサ３８からの実光量データＤＡＩに基づく実光量と前記目標焼成光量データＤＣＩに基づく焼成光量とを比較するようになっている。そして、比較回路６２は、各液滴Ｆｂからの実光量が焼成光量になるときに、それぞれ対応する目標吐出位置Ｐの液滴Ｆｂ（金属微粒子）が焼成されたことを示す信号（照射終了信号ＳＳ３）を生成して、その照射終了信号ＳＳ３をスイッチ回路６３に出力するようになっている。

スイッチ回路６３には、各半導体レーザＬＤに対応する図示しないスイッチ素子が備えられて、各スイッチ素子の入力側には、前記制御装置４０からの乾燥強度出力信号ＩＬ１及び焼成強度出力信号ＩＬ２が入力され、各スイッチ素子の出力側には、各半導体レーザＬＤが接続されている。そして、各スイッチ素子には、遅延パルス生成回路６１からの乾燥開始信号ＳＳ１、比較回路６２からの焼成開始信号ＳＳ２、照射終了信号ＳＳ３が入力されるようになっている。そして、各スイッチ素子は、これら乾燥開始信号ＳＳ１、焼成開始信号ＳＳ２及び照射終了信号ＳＳ３に応じて、各半導体レーザＬＤに、対応する乾燥強度出力信号ＩＬ１もしくは焼成強度出力信号ＩＬ２の供給をするか否かを制御するようになっている。

すなわち、スイッチ回路６３は、遅延パルス生成回路６１からの乾燥開始信号ＳＳ１を受けて、制御装置４０からの前記乾燥強度出力信号ＩＬ１を、対応する半導体レーザＬＤに出力するようになっている。また、スイッチ回路６３は、比較回路６２からの焼成開始信号ＳＳ２を受けて、制御装置４０からの前記焼成強度出力信号ＩＬ２を、対応する半導体レーザＬＤに出力するようになっている。そして、スイッチ回路６３は、比較回路６２からの照射終了信号ＳＳ３を受けて、対応する半導体レーザＬＤへの焼成強度出力信号ＩＬ２の供給を停止するようになっている。

制御装置４０には、Ｉ／Ｆ部４８を介して基板検出装置５３が接続されている。基板検出装置５３は、基板２の端縁を検出し、制御装置４０によって吐出ヘッドＦＨ（ノズルＮ）の直下を通過する基板２（セルＣ）の位置を算出する際に利用される。

制御装置４０には、Ｉ／Ｆ部４８を介してＸ軸モータ駆動回路５４が接続され、Ｘ軸モータ駆動回路５４にＸ軸モータ駆動制御信号を出力するようになっている。Ｘ軸モータ駆動回路５４は、制御装置４０からのＸ軸モータ駆動制御信号に応答して、前記基板ステージ２３を往復移動させるＸ軸モータＭＸを正転又は逆転させるようになっている。

制御装置４０には、前記Ｘ軸モータ駆動回路５４を介してＸ軸モータ回転検出器５４ａが接続され、Ｘ軸モータ回転検出器５４ａからの検出信号が入力されるようになっている。制御装置４０は、この検出信号に基づいて、Ｘ軸モータＭＸの回転方向及び回転量を検出し、吐出ヘッドＦＨ（ノズルＮ）に対する基板ステージ２３（セルＣ）のＸ矢印方向の移動量と、移動方向とを演算するようになっている。

制御装置４０には、Ｉ／Ｆ部４８を介してＹ軸モータ駆動回路５５が接続され、Ｙ軸モータ駆動回路５５にＹ軸モータ駆動制御信号を出力するようになっている。Ｙ軸モータ駆動回路５５は、制御装置４０からのＹ軸モータ駆動制御信号に応答して、前記キャリッジ２９を往復移動させるＹ軸モータＭＹを正転又は逆転させ、同キャリッジ２９を往復移動するようになっている。

制御装置４０には、前記Ｙ軸モータ駆動回路５５を介してＹ軸モータ回転検出器５５ａが接続され、Ｙ軸モータ回転検出器５５ａからの検出信号が入力されるようになっている。制御装置４０は、Ｙ軸モータ回転検出器５５ａからの検出信号に基づいて、Ｙ軸モータＭＹの回転方向及び回転量を検出し、キャリッジ２９のＹ矢印方向の移動方向及び移動量を演算するようになっている。

次に、液滴吐出装置２０を使用して識別コード１０を形成する方法について説明する。
まず、図５に示すように、往動位置に位置する基板ステージ２３上に、基板２を、裏面２ｂが上側になるように配置固定する。このとき、基板２のＸ矢印方向側の辺は、案内部材２６より反Ｘ矢印方向側に配置されている。また、キャリッジ２９は、基板２がＸ矢印方向に移動したとき、各ノズルＮ（受光口３６及び照射口３７）の直下（着弾位置Ｐａ）を、識別コード１０を形成する前記セルＣ（黒セルＣ１）の中心位置（目標吐出位置Ｐ）が通過する位置にセットされている。

この状態から、制御装置４０は、Ｘ軸モータＭＸを駆動制御し、基板ステージ２３を介して、基板２をＸ矢印方向に搬送させる。やがて、基板検出装置５３が基板２のＸ矢印方向側の端縁を検出すると、制御装置４０は、Ｘ軸モータ回転検出器５４ａからの検出信号に基づいて、１列目のセルＣ（黒セルＣ１）の目標吐出位置Ｐが、対応するノズルＮの着弾位置Ｐａまで搬送されたかどうか演算する。

この間、制御装置４０は、入力装置４１からの乾燥照射データＩａ及び焼成照射データＩｂに基づいて、乾燥強度出力信号ＩＬ１及び焼成強度出力信号ＩＬ２を生成し、これら乾燥照射データＩａ及び焼成照射データＩｂをレーザ駆動回路５２のスイッチ回路６３に出力する。また、制御装置４０は、入力装置４１からの乾燥照射データＩａ及び焼成照射データＩｂに基づいて、目標乾燥光量データＤＤＩ及び目標焼成光量データＤＣＩを生成し、これら目標乾燥光量データＤＤＩ及び目標焼成光量データＤＣＩを、レーザ駆動回路５２の比較回路６２に出力する。さらに、制御装置４０は、入力装置４１からの描画データＩｃに基づいて、前記圧電素子駆動信号ＣＯＭの波形データを生成し、駆動信号生成回路４６の生成した圧電素子駆動信号ＣＯＭを、ヘッド駆動回路５１のスイッチ回路５９に出力する。

そして、制御装置４０は、入力装置４１からの描画データＩｃに基づいて、前記ビットマップデータＢＭＤを生成してＲＡＭ４４に格納し、ＲＡＭ４４に格納したビットマップデータＢＭＤに基づく吐出制御信号ＳＩをヘッド駆動回路５１のシフトレジスタ５６に出力する。そして、制御装置４０は、ラッチ信号ＬＡＴを出力するタイミングを待つ。

ここで、１列目の黒セルＣ１の目標吐出位置Ｐが着弾位置Ｐａに搬送されると、制御装置４０は、Ｙ軸モータ駆動回路５５を駆動制御して基板ステージ２３の搬送を停止させ、前記ラッチ信号ＬＡＴを、ヘッド駆動回路５１に出力する。

ヘッド駆動回路５１は、制御装置４０からのラッチ信号ＬＡＴを受けると、吐出制御信号ＳＩに基づいて開閉信号ＧＳを生成して、その開閉信号ＧＳを、スイッチ回路５９に出力する。そして、閉じた状態のスイッチ素子に対応する圧電素子ＰＺに、圧電素子駆動信号ＣＯＭを供給して、対応するノズルＮから、圧電素子駆動信号ＣＯＭに相対する液滴Ｆｂを一斉に吐出する。

一方、レーザ駆動回路５２の遅延パルス生成回路６１は、前記ラッチ信号ＬＡＴがヘッド駆動回路５１に入力されると、ラッチ回路５７のラッチした吐出制御信号ＳＩを受けて、乾燥開始信号ＳＳ１の生成を開始し、その乾燥開始信号ＳＳ１を、スイッチ回路６３に出力するタイミングを待つ。

そして、前記圧電素子駆動信号ＣＯＭの立ち上がる時から待機時間Ｔだけ経過すると、レーザ駆動回路５２は、遅延パルス生成回路６１の生成した乾燥開始信号ＳＳ１をスイッチ回路６３に出力し、対応する半導体レーザＬＤに、乾燥強度出力信号ＩＬ１を供給する。すると、対応する半導体レーザＬＤから乾燥強度のレーザ光Ｂが一斉に出射されて、対応する目標吐出位置Ｐの領域、すなわち液滴Ｆｂに、乾燥強度のレーザ光Ｂが照射される。これによって、目標吐出位置Ｐに位置する液滴Ｆｂの分散媒が蒸発して、液滴Ｆｂの乾燥が開始される。

この間、フォトセンサ３８は、戻り光Ｌの実光量に相対する実光量データＤＡＩを比較回路６２に出力し、比較回路６２は、フォトセンサ３８からの実光量データＤＡＩに基づく実光量と目標乾燥光量データＤＤＩに基づく乾燥光量とを比較して、焼成開始信号ＳＳ２を、スイッチ回路６３に出力するタイミングを待つ。

そして、乾燥強度のレーザ光Ｂによって液滴Ｆｂが乾燥すると、レーザ駆動回路５２は、各液滴Ｆｂの乾燥したタイミングで、比較回路６２からの焼成開始信号ＳＳ２をスイッチ回路６３に出力し、対応する半導体レーザＬＤに、それぞれ焼成強度出力信号ＩＬ２を供給する。すると、対応する半導体レーザＬＤから、焼成強度のレーザ光Ｂが出射されて、対応する目標吐出位置Ｐの領域、すなわち乾燥した液滴Ｆｂに、焼成強度のレーザ光Ｂが照射される。これによって、目標吐出位置Ｐに位置する液滴Ｆｂの金属微粒子の焼成が開始される。

この間、フォトセンサ３８は、戻り光Ｌの実光量に相対する実光量データＤＡＩを比較回路６２に出力し、比較回路６２は、フォトセンサ３８からの実光量データＤＡＩに基づく実光量と目標焼成光量データＤＣＩに基づく焼成光量とを比較して、照射終了信号ＳＳ３を、スイッチ回路６３に出力するタイミングを待つ。

そして、液滴Ｆｂの金属微粒子が焼成されると、レーザ駆動回路５２は、比較回路６２からの照射終了信号ＳＳ３をスイッチ回路６３に出力し、対応する半導体レーザＬＤへの焼成強度出力信号ＩＬ２の供給を停止してレーザ光Ｂの出射を終了する。

つまり、１列目の黒セルＣ１（目標吐出位置Ｐ）に着弾した液滴Ｆｂには、対応する半導体レーザＬＤから、乾燥強度のレーザ光Ｂが一斉に照射され、各液滴Ｆｂが乾燥したタイミングで、それぞれ焼成強度のレーザ光Ｂが照射される。そして、各液滴Ｆｂの金属微粒子が焼成したタイミングで、それぞれレーザ光Ｂの照射が終了する。これによって、１列目の全ての黒セルＣ１にドットＤが形成される。

以後、同様に、制御装置４０は、基板２をＸ矢印方向に移動させて、各列の黒セルＣ１（目標吐出位置Ｐ）が着弾位置Ｐａに位置する毎に、対応するノズルＮから、液滴Ｆｂを一斉に吐出し、着弾した液滴Ｆｂに対して、一斉に乾燥強度と焼成強度のレーザ光Ｂを照射させる。

そして、コード形成領域Ｓに形成される識別コード１０の全てドットＤを形成されると、制御装置４０は、Ｘ軸モータＭＸを制御して、基板２を吐出ヘッドＦＨの下方位置から退出させる。

次に、上記のように構成した本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、液滴吐出装置２０のキャリッジ２９に、乾燥強度と焼成強度のレーザ光Ｂを選択可能な半導体レーザＬＤと、液滴Ｆｂに照射した前記レーザ光Ｂの戻り光Ｌを検出するフォトセンサ３８を配設するようにした。そして、目標吐出位置Ｐ
に着弾した液滴Ｆｂに乾燥強度のレーザ光Ｂを照射して、フォトセンサ３８からの実光量データＤＡＩが、予め設定された目標乾燥光量データＤＤＩとなるタイミングで、前記液滴Ｆｂに焼成強度のレーザ光Ｂを照射するようにした。そして、フォトセンサ３８からの実光量データＤＡＩが、予め設定された目標焼成光量データＤＣＩとなるタイミングで、前記焼成強度のレーザ光Ｂの照射を停止するようにした。

その結果、目標吐出位置Ｐに着弾した各液滴Ｆｂを、確実に乾燥して焼成することができ、基板２に密着したドットＤを形成することができる。従って、液滴Ｆｂの乾燥不足や焼成不足に起因したドットＤの抜けを回避することができ、ドットＤ（識別コード１０）の生産性を向上することができる。

（２）上記実施形態によれば、フォトセンサ３８によって、液滴Ｆｂからの戻り光Ｌの光量を検出するようにした。その結果、例えば戻り光Ｌの有無のみを検出する場合に比べて、液滴Ｆｂの乾燥状態や焼成状態を、より詳細に検出することができ、液滴Ｆｂの乾燥不足や焼成不足を、さらに回避することができる。

（３）上記実施形態によれば、液滴Ｆｂを乾燥・焼成するレーザ光Ｂの戻り光Ｌを検出するようにした。その結果、液滴Ｆｂの乾燥状態や焼成状態を検出するための光の光源を別途設けることなく、液滴Ｆｂの乾燥不足や焼成不足を回避することができる。従って、より簡便な構成によって、ドット（識別コード１０）の生産性を向上することができる。

（４）上記実施形態によれば、レーザ駆動回路５２（比較回路６２）によって、フォトセンサ３８からの実光量データＤＡＩと、予め設定した乾燥強度出力信号ＩＬ１（焼成強度出力信号ＤＣＩ）を比較するようにした。そして、比較回路６２からの焼成開始信号ＳＳ２及び照射終了信号ＳＳ３に基づいて、乾燥強度と焼成強度のレーザ光Ｂを照射するようにした。

その結果、各液滴Ｆｂの乾燥されたタイミングで、それぞれ焼成強度のレーザ光Ｂを照射することができ、各液滴Ｆｂの焼成されたタイミングで、それぞれレーザ光Ｂの照射を停止することができる。従って、各液滴Ｆｂの間の乾燥状態や焼成状態を均一にすることができ、確実に液滴Ｆｂの乾燥不足や焼成不足を回避することができる。
（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９に従って説明する。尚、第２実施形態では、液滴吐出装置２０の長期間の未使用等によって、ノズルＮの一部に目詰まりが発生し、第１実施形態における黒セルＣ１の一部に、対応する液滴Ｆｂが着弾していない場合の構成について説明する。図９は、第２実施形態の液滴吐出装置２０の電気的構成を説明する電気ブロック回路図である。

図９において、入力装置４１は、予め試験等に基づいて求めた基板２（裏面２ｂ）からの戻り光Ｌの光量、すなわち目標吐出位置Ｐに液滴Ｆｂが着弾していない状態の戻り光Ｌの光量（基板反射光量）が、既定形式の着弾検出強度データＩｄとして入力されるようになっている。吐出位置決定手段を構成する制御部４３は、Ｉ／Ｆ部４２の受信した前記着弾検出強度データＩｄに所定の展開処理を施し、実光量データＤＡＩに基づく実光量が、前記基板反射光量に相対するか否かを規定する非着弾光量データＤＮＩを生成するようになっている。そして、制御部４３は、生成した非着弾光量データＤＮＩを、Ｉ／Ｆ部４８を介して、レーザ駆動回路５２（比較回路６２）に出力するようになっている。

レーザ駆動回路５２の比較回路６２には、第１実施形態の目標乾燥光量データＤＤＩ、目標焼成光量データＤＣＩ、実光量データＤＡＩ及び制御装置４０からの前記非着弾光量データＤＮＩが入力されるようになっている。そして、比較回路６２は、各フォトセンサ
３８からの実光量データＤＡＩに基づく実光量と、前記非着弾光量データＤＮＩに基づく前記基板反射光量とを比較するようになっている。そして、比較回路６２は、実光量が前記基板反射光量になるときに、対応する目標吐出位置Ｐに対して液滴Ｆｂが着弾していないことを示す信号（非着弾検出信号ＳＳ４）を生成し、その非着弾検出信号ＳＳ４を、後述する着弾データ生成回路６５に出力するようになっている。また、比較回路６２は、実光量が前記基板反射光量になるときに、対応するスイッチ回路６３のスイッチ素子に、照射終了信号ＳＳ３を出力して、対応する半導体レーザＬＤからのレーザ光Ｂの出射を終了させるようになっている。

図９に示すように、レーザ駆動回路５２には、着弾データ生成回路６５が備えられている。
着弾データ生成回路６５には、前記比較回路６２からの前記非着弾検出信号ＳＳ４が入力されるようになっている。そして、着弾データ生成回路６５は、各列の目標吐出位置Ｐが着弾位置Ｐａに搬送される毎に、各列の１６個のセルＣ（ノズルＮ）に対応させて、非着弾検出信号ＳＳ４に対応したビットの値（本実施形態では１）と、それ以外のビットの値（本実施形態では０）とからなるデータを生成し、１６×１６ビットのビット長を有したシリアルデータ（着弾位置情報としての着弾データＡＴＤ）を生成するようになっている。そして、着弾データ生成回路６５は、前記着弾データＡＴＤを、制御装置４０に出力するようになっている。すなわち、着弾データ生成回路６５は、フォトセンサ３８からの実光量データＤＡＩに基づいて、各黒セルＣ１に液滴Ｆｂが着弾したか否かを示す着弾データＡＴＤを生成し、その着弾データＡＴＤを、制御装置４０に出力するようになっている。

制御部４３は、レーザ駆動回路５２（着弾データ生成回路６５）からの着弾データＡＴＤを受けて、ＲＡＭ４４に格納したビットマップデータＢＭＤと着弾データＡＴＤとを比較し、前記圧電素子ＰＺをオンさせたときの着弾位置Ｐａの黒セルＣ１に、それぞれ液滴Ｆｂが着弾したか否かを判断する。

そして、制御部４３は、液滴Ｆｂの着弾していない黒セルＣ１（非着弾セルＣ１ｎ）が有ると判断すると、予めＲＯＭ４５に格納されるメンテナンスプログラムを読み出し、前記メンテナンスユニットＭＵ（図５参照）に、吐出ヘッドＦＨの洗浄を実行させるようになっている（吐出ノズルＮの目詰まりを解消するようになっている）。そして、制御部４３は、前記ビットマップデータＢＭＤ及び前記着弾データＡＴＤに基づいて、前記非着弾セルＣ１ｎの目標吐出位置Ｐが着弾位置Ｐａに位置するときに、対応する圧電素子ＰＺをオンさせるためのビットマップデータＢＭＤを生成して、ＲＡＭ４４に格納したビットマップデータＢＭＤを更新するようになっている。

次に、液滴吐出装置２０を使用して前記非着弾セルＣ１ｎにドットＤを形成する方法について説明する。
今、液滴吐出装置２０の長期間の未使用等によって、図６に示す吐出ヘッドＦＨの最もＹ矢印方向側のノズルＮ（第１ノズルＮ１）に目詰まりが生じているものとする。

まず、第１実施形態に示すように、制御装置４０は、基板２を往動位置からＸ矢印方向に移動させて、各列の目標吐出位置Ｐが着弾位置Ｐａに位置する毎に、対応する圧電素子ＰＺをオンさせて、着弾した液滴Ｆｂに、乾燥強度と焼成強度のレーザ光Ｂを順次照射させる。すると、前記第１ノズルＮ１に対応する１行目以外の黒セルＣ１にドットＤが形成され、１行目の全ての黒セルＣ１が、前記非着弾セルＣ１ｎとなる。

この間、レーザ駆動回路５２は、非着弾光量データＤＮＩに基づく基板反射光量と各フォトセンサ３８からの実光量データＤＡＩに基づく実光量とを比較し、目標焼成光量デー
タＤＣＩに基づく焼成光量と前記実光量とを比較する。そして、レーザ駆動回路５２は、実光量が基板反射光量になるときに、すなわち１行目の各黒セルＣ１の目標吐出位置Ｐに乾燥強度のレーザ光Ｂが照射される毎に、前記非着弾検出信号ＳＳ４を生成する。また、レーザ駆動回路５２は、実光量が焼成光量になるときに、すなわち１行目以外の黒セルＣ１にドットＤが形成される毎に、照射終了信号ＳＳ３を生成する。そして、レーザ駆動回路５２は、前記非着弾検出信号ＳＳ４と前記照射終了信号ＳＳ３に基づいて、１行目の黒セルＣ１に液滴Ｆｂが着弾していないことを示す着弾データＡＴＤを生成し、その着弾データＡＴＤを制御装置４０に出力する。

制御装置４０は、レーザ駆動回路５２からの着弾データＡＴＤを受けて、ＲＡＭ４４に格納したビットマップデータＢＭＤと前記着弾データＡＴＤとを比較し、非着弾セルＣ１ｎの有無を判断する。そして、１行目の黒セルＣ１が非着弾セルＣ１ｎであると判断すると、制御装置４０は、メンテナンスプログラムを実行する。すなわち、制御装置４０は、基板２及びキャリッジ２９を、それぞれ往動位置まで移動させて、前記メンテナンスユニットＭＵに、吐出ヘッドＦＨの洗浄を実行させる。そして、第１ノズルＮ１の目詰まりを解消する。

メンテナンスプログラムを実行すると、制御部４３は、前記ビットマップデータＢＭＤ及び前記着弾データＡＴＤに基づいて、前記１行目の目標吐出位置Ｐが着弾位置Ｐａに位置するときに、対応する圧電素子ＰＺをオンさせるビットマップデータＢＭＤを生成し、ＲＡＭ４４に格納したビットマップデータＢＭＤを更新する。

続いて、制御装置４０は、キャリッジ２９を往動位置からＹ矢印方向に移動させて、基板２がＸ矢印方向に移動したとき、各ノズルＮの直下（着弾位置Ｐａ）を、識別コード１０を形成する前記セルＣ（黒セルＣ１）の中心位置（目標吐出位置Ｐ）が通過する位置にセットさせる。

キャリッジ２９をセットすると、制御装置４０は、再び基板２を往動位置からＸ矢印方向に移動させて、１行目の目標吐出位置Ｐが着弾位置Ｐａに位置する毎に、第１ノズルＮ１に対応する圧電素子ＰＺをオンさせ、着弾した液滴Ｆｂに、乾燥強度と焼成強度のレーザ光Ｂを順次照射させる。これによって、前記第１ノズルＮ１に対応する１行目以外の黒セルＣ１にドットＤが形成されて、全ての黒セルＣ１にドットＤが形成される。

次に、上記のように構成した本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、各フォトセンサ３８からの実光量データＤＡＩに基づく実光量と非着弾光量データＤＮＩに基づく基板反射光量とを比較するようにした。そして、実光量が基板反射光量になるときに、非着弾検出信号ＳＳ４を生成して、全ての黒セルＣ１に、液滴Ｆｂが着弾したか否かを示す着弾データＡＴＤを生成するようにした。

その結果、液滴Ｆｂを乾燥・焼成する工程において、目標吐出位置ＰのドットＤの有無を検出することができる。従って、ドットＤの有無（識別コード１０）を検査するための検査工程を削減することができ、ドットＤ（識別コード１０）の生産性を向上することができる。

（２）上記実施形態によれば、着弾データＡＴＤとＲＡＭ４４に記憶したビットマップデータＢＭＤを比較して、非着弾セルＣ１ｎの有無を判断し、非着弾セルＣ１ｎが有ると判断したときに、ノズルＮの目詰まりを解消するメンテナンスプログラムを実行するようにした。そして、非着弾セルＣ１ｎが着弾位置Ｐａに位置するときに、対応する圧電素子ＰＺをオンさせるためのビットマップデータＢＭＤを生成し、そのビットマップデータＢＭＤに基づいて、非着弾セルＣ１ｎにドットＤを形成するようにした。

その結果、ノズルＮの目詰まり等によるドットＤの形成不良を解消することができ、ドットＤ（識別コード１０）の生産性を、さらに向上することができる。
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、乾燥あるいは焼成するためのレーザ光Ｂの戻り光Ｌを検出する構成にした。これに限らず、例えば、分散媒にのみ吸収される波長領域の光を別途液滴Ｆｂに照射し、着弾した液滴Ｆｂからの前記波長領域の光を検出する構成にしてもよい。この際、前記波長領域の光を検出したとき、すなわち液滴Ｆｂの分散媒が乾燥したときに、前記レーザ光Ｂの照射強度を、乾燥強度から焼成強度に切り替えるのが好ましい。

すなわち、液滴Ｆｂ（目標吐出位置Ｐ）に対して、レーザ光Ｂと異なる光を照射する光源を別途設け、その光源の照射した光の液滴Ｆｂからの散乱光、反射光、透過光等を検出する構成にしてもよい。これによれば、液滴Ｆｂの乾燥状態や焼成状態を検出するための光の選択範囲を拡大することができる。その結果、液滴Ｆｂの乾燥終了時や焼成終了時を検出する検出精度を向上することができる。従って、液滴Ｆｂの乾燥状態や焼成状態を、より正確に検出することができ、ひいては液滴Ｆｂの乾燥不足や焼成不足を、確実に回避することができる。

○上記実施形態では、液滴Ｆｂからの戻り光Ｌの光量を検出する構成にした。これに限らず、例えば、フォトセンサ３８に、多数のフォトダイオードからなるフォトダイオードアレイや特定の波長領域の光を得るための分光素子、さらには干渉計等を設け、液滴Ｆｂからの光の少なくとも光量、波長、波長分布、偏向状態、位相分布、強度分布のいずれか１つを検出する構成にしてもよい。

この構成によれば、例えば液滴Ｆｂからの光の光量計測や干渉計による測長（位相分布の計測）、さらには空間的な強度分布の計測によって、その乾燥状態に応じた液滴Ｆｂの大きさや表面状態を検出することができる。また、液滴Ｆｂからの光の波長分布の計測やピーク波長の変化を計測することによって、その乾燥状態に応じた液滴Ｆｂの光吸収状態を検出することができる。さらには、液滴Ｆｂからの光の偏向状態の変化を計測することによって、液滴Ｆｂが、液体から固体に変わるタイミングを検出することができる。

従って、液滴Ｆｂの乾燥状態や焼成状態を、液滴Ｆｂの構成材料や形状、サイズ等に応じて、より正確に検出することができる。
○上記実施形態では、照射するレーザ光Ｂの照射強度を制御する構成にした。これに限らず、例えば、半導体レーザＬＤの目標吐出位置Ｐ側に、半導体レーザＬＤからのレーザ光Ｂに所望の位相変調を施す回折素子や空間光変調器、さらには特定の波長を得るための分光素子やビームスポットの形状を所望の形状に変更するスリット等を設ける構成にしてもよい。そして、液滴Ｆｂに対するレーザ光Ｂの少なくとも光量（照射時間や強度）、波長、波長分布、偏向状態、位相分布、強度分布を、液滴Ｆｂの乾燥状態に対応させて変調制御する構成であってもよい。

詳述すると、例えば、着弾した液滴Ｆｂに対して、まず分散媒の吸収する波長領域のレーザ光Ｂを、液滴Ｆｂの形状（例えば液滴Ｆｂの厚さや外形）に相対させた乾燥強度の強度分布で、長時間照射するようにしてもよい。続いて、乾燥した液滴Ｆｂに対して、金属微粒子の吸収する波長領域のレーザ光Ｂを、ドットＤの形状（例えばドットＤの厚さや外形）に相対させた焼成強度の強度分布で、短時間照射するようにしてもよい。

これによれば、液滴Ｆｂの突沸等を確実に回避することができ、その乾燥条件や焼成条件の範囲を拡張することができる。その結果、液滴Ｆｂの構成材料やそのサイズ等に対応
したレーザ光Ｂを照射することができ、パターンの生産性を、さらに向上させることができる。

○上記実施形態では、基板ステージ２３を停止させた状態で、液滴Ｆｂの吐出と、その液滴Ｆｂの乾燥・焼成を行う構成にした。これに限らず、例えば、ポリゴンミラーやガルバノミラー等の走査光学系を半導体レーザＬＤの目標吐出位置Ｐ側に設け、基板ステージ２３をＸ矢印方向に移動させながら、照射するレーザ光Ｂを、液滴Ｆｂ（基板ステージ２３）の移動に相対させて、所定の走査範囲で走査（偏向）する構成にしてもよい。この際、フォトセンサ３８の受光可能な領域を、レーザ光Ｂの走査範囲に相対させて拡大させるのが好ましい。これによれば、パターン形成の処理速度を増加することができ、パターンの生産性を、さらに向上することができる。

○上記実施形態では、レーザヘッドＬＨをキャリッジ２９に搭載する構成にしたが、これに限らず、キャリッジ２９以外の部位に配設する構成にしてもよい。さらには、液滴吐出装置２０と異なるレーザ照射装置に搭載して、液滴吐出装置２０によって着弾させた液滴Ｆｂを、別途レーザ照射装置で乾燥・焼成する構成にしてもよい。

○上記第２実施形態では、非着弾セルＣ１ｎが有ると判断したときに、各ノズルＮの洗浄と、非着弾セルＣ１ｎへのドットＤの形成を実行する構成にした。これに限らず、例えば、非着弾セルＣ１ｎが有ることを示すメッセージを通知する構成にしてもよい。

○上記第２実施形態では、非着弾セルＣ１ｎが有ると判断したときに、各ノズルＮの洗浄を実行して、目詰まりしたノズルＮ（第１ノズルＮ１）と同じノズルＮから、再度非着弾セルＣ１ｎに液滴Ｆｂを吐出させる構成にした。これに限らず、例えば、第１ノズルＮ１と異なるノズルＮ（目詰まりしていないノズルＮ）から、非着弾セルＣ１ｎに液滴Ｆｂを吐出させる構成にしてもよい。

○上記実施形態では、圧電素子ＰＺを駆動して液滴Ｆｂを吐出するように構成した。これに限らず、例えばキャビティ３２内に設けた抵抗素子等の加熱によって気泡を形成し、その気泡の圧力等によって液滴Ｆｂを吐出する構成であってもよく、パターン形成材料を含む機能液Ｆを、液滴として吐出可能な構成であればよい。

○上記実施形態では、レーザ出力手段を半導体レーザＬＤで具体化したが、これに限らず、例えば炭酸ガスレーザやＹＡＧレーザであってもよく、黒セルＣ１内に乾燥あるいは焼成可能な波長領域のレーザ光を出力するものであればよい。

○上記実施形態では、ノズルＮの数量分だけ半導体レーザＬＤを設ける構成にしたが、これに限らず、レーザ光源から出射された単一のレーザ光Ｂを、回折素子等の分岐素子によって１６分割する光学系によって構成してもよい。

○上記実施形態では、ドットＤを半円球状に具体化したが、その形状は限定されるものではなく、例えば、その平面形状が楕円形のドットであったり、バーコードを構成するバーのように線状であったりしてもよい。

○上記実施形態では、パターンをドットＤに具体化した。これに限らず、例えば、走査線駆動回路４等に接続される金属配線や、その金属配線を電気的に絶縁する絶縁膜等のパターンであってもよい。つまり、パターン形成材料を含む液滴Ｆｂを所望のパターン形成領域に吐出し、前記パターン形成領域に着弾した液滴Ｆｂを乾燥（焼成）することによって形成するパターンであればよい。この構成においても、パターンの生産性を向上することができる。

○上記実施形態では、ドットＤ（識別コード１０）を液晶表示モジュール１に適用した。これに限らず、例えば有機エレクトロルミネッセンス表示装置の表示モジュールであってもよく、あるいは平面状の電子放出素子を備え、同素子から放出された電子による蛍光物質の発光を利用した電界効果型装置（ＦＥＤやＳＥＤ等）を備えた表示モジュールであってもよい。

第１実施形態における液晶表示モジュールの正面図。 同じく、液晶表示モジュールの裏面に形成された識別コードの正面図。 同じく、識別コードの側面図。 同じく、識別コードの構成を説明するための説明図。 同じく、液滴吐出装置の要部斜視図。 同じく、液滴吐出ヘッドを説明するための斜視図。 同じく、液滴吐出ヘッドを説明するための要部概略断面図。 同じく、液滴吐出装置の電気的構成を説明するための電気ブロック回路図。 第２実施形態における液滴吐出装置の電気的構成を説明するための電気ブロック回路図。

符号の説明

２ｂ…被吐出面としての裏面、２０…液滴吐出装置、２３…基板ステージ、４３…吐出位置決定手段を構成する制御部、５１…吐出制御手段を構成するヘッド駆動回路、Ｂ…レーザ光、ＢＭＤ…吐出位置情報としてのビットマップデータ、Ｄ…パターンとしてのドット、ＡＴＤ…着弾位置情報としての着弾データ、Ｆｂ…液滴、ＦＨ…液滴吐出手段を構成する液滴吐出ヘッド、Ｌ…戻り光、ＬＤ…レーザ照射手段を構成する半導体レーザ、Ｐ…目標吐出位置、Ｐａ…着弾位置。

Claims (12)

1. パターン形成材料を含む液滴を被吐出面に吐出する液滴吐出手段と、前記被吐出面に着弾した前記液滴を乾燥する乾燥手段を備えた液滴吐出装置において、
   前記乾燥手段は、
   前記液滴の目標吐出位置にレーザ光を照射するレーザ照射手段と、
   前記液滴の乾燥状態に対応した前記目標吐出位置の領域からの光を検出する光検出手段と、
   を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
2. 請求項１に記載の液滴吐出装置において、
   前記光検出手段は、少なくとも前記目標吐出位置の領域からの光の光量、波長、波長分布、偏光状態、位相分布、強度分布のいずれか１つを検出することを特徴とする液滴吐出装置。
3. 請求項１又は２に記載の液滴吐出装置において、
   前記レーザ照射手段は、前記目標吐出位置の前記液滴を乾燥可能な前記レーザ光を照射することを特徴とする液滴吐出装置。
4. 請求項３に記載の液滴吐出装置において、
   前記乾燥手段は、前記光検出手段の検出した前記光の光学特性と、予め設定された前記光学特性に基づいて、前記液滴の乾燥状態に対応した前記レーザ光を照射するように、前記レーザ照射手段を駆動制御する照射制御手段を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
5. 請求項４に記載の液滴吐出装置において、
   前記照射制御手段は、前記目標吐出位置の前記液滴を乾燥するように、少なくとも前記レーザ光の光量、波長、波長分布、偏向状態、位相分布、強度分布いずれか１つを変調することを特徴とする液滴吐出装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の液滴吐出装置において、
   前記目標吐出位置に関する吐出位置情報に基づいて前記液滴吐出手段を駆動制御する吐出制御手段と、
   前記光検出手段の検出した前記目標吐出位置の領域からの光に基づいて、前記液滴の着弾した着弾位置に関する着弾位置情報を生成し、前記吐出位置情報と前記着弾位置情報を比較して、前記液滴の着弾していない前記目標吐出位置を決定する吐出位置決定手段と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
7. パターン形成材料を含む液滴を被吐出面に吐出し、前記被吐出面に着弾した液滴を乾燥することによってパターンを形成するようにしたパターン形成方法において、
   前記液滴を乾燥するときに、前記液滴の目標吐出位置にレーザ光を照射して、前記液滴の乾燥状態に対応した前記目標吐出位置の領域からの光を検出するようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
8. 請求項１に記載のパターン形成方法において、
   少なくとも前記目標吐出位置の領域からの光の光量、波長、波長分布、偏向状態、位相分布、強度分布のいずれか１つを検出するようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
9. 請求項１又は２に記載のパターン形成方法において、
   前記目標吐出位置の前記液滴を乾燥可能な前記レーザ光を照射するようにしたことを特
   徴とするパターン形成方法。
10. 請求項９に記載のパターン形成方法において、
    前記目標吐出位置の領域からの前記光の光学特性と、予め設定された前記光学特性に基づいて、前記目標吐出位置の前記液滴の乾燥状態に対応した前記レーザ光を照射するようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
11. 請求項１０に記載のパターン形成において、
    前記目標吐出位置の前記液滴に対応して、少なくとも前記レーザ光の光量、波長、波長分布、偏向状態、位相分布、強度分布のいずれか１つを変調するようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
12. 請求項７〜１１のいずれか１つに記載のパターン形成方法において、
    前記目標吐出位置の領域からの光に基づいて、前記液滴の着弾した着弾位置に関する着弾位置情報を生成し、前記目標吐出位置に関する吐出位置情報と前記着弾位置情報を比較して、前記液滴の着弾していない前記目標吐出位置を決定し、決定した前記目標吐出位置に、再度前記液滴を吐出するようにしたことを特徴とするパターン形成方法。

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