JP2009160542A - 液滴吐出装置、及び金属配線の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出ヘッドの温度変動を小さくすることができると共に、温度変動を抑制するために生ずる液滴の着弾位置精度に与える影響を抑制でき、また、温度調節装置を含めた液滴吐出ヘッドが大きくなることを抑制できる液滴吐出装置、及び金属配線の製造装置を提供する。
【解決手段】液滴吐出装置、及び金属配線の製造装置は、液状体を吐出する１以上の吐出ヘッドと、吐出ヘッドが固定されるユニットプレートと、吐出ヘッドとユニットプレートとに接触している伝熱部材と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、液状体を吐出する液滴吐出ヘッドを備え、当該液滴吐出ヘッドから液状体を描画対象物に向けて吐出することで、描画対象物上に液状体を配置する液滴吐出装置、及び金座億配線材料を含む液状体を吐出する液滴吐出ヘッドを備える金属配線の製造装置に関する。

従来から、カラー液晶装置のカラーフィルタ膜などの機能膜を形成する技術として、液状体を液滴として吐出する液滴吐出ヘッドを有する液滴吐出装置を用いて、機能膜の材料を含む液状体の液滴を吐出して基板上の任意の位置に着弾させ、着弾した液状体を乾燥させて機能膜を形成する技術が知られている。このような膜形成に用いられる液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドは、そのノズル列から微小な液滴を選択的に吐出して位置精度良く着弾させることができるため、精密な平面形状及び膜厚を有する膜を形成することができる。

しかし、液滴の吐出量は液状体の粘度などの影響を受けるため、微小な液滴の量を精度良く一定に保つためには、液滴吐出ヘッドや液状体の温度を一定に保つ必要がある。このような液滴吐出装置（描画装置）は、装置を好適に機能させるために、雰囲気の温度が、描画装置が稼働するのに適した温度や扱う材料や部材が適切な状態を保てる温度に略保たれた環境に設置されて使用される。特許文献１には、吐出ヘッド周辺、特に吐出ノズル周辺の環境を整えることで吐出量を安定させることができる液滴吐出装置及び液滴吐出方法が開示されている。特許文献２には、液滴吐出ヘッド（インクジェットヘッド）の温度を調整する温度調節装置を液滴吐出ヘッドに併設した描画装置（カラーフィルタ製造装置）が開示されている。

特開２００６−２１２１３８号公報 特開２００２−２２８８２５号公報

しかしながら、特許文献１のように、液滴吐出ヘッドの周辺の環境を整えるためには、吐出された液状体が飛行する雰囲気の流動に影響を与える可能性があり、液滴の着弾位置精度に影響を与える可能性があった。また、特許文献２のように、液滴吐出ヘッドの温度を調整する温度調節装置を液滴吐出ヘッドに併設すると、温度調節装置を含めた液滴吐出ヘッドが大きくなるという課題があった。

本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例にかかる液滴吐出装置は、液状体を吐出する１以上の吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドが固定されるユニットプレートと、前記吐出ヘッドと前記ユニットプレートとに接触している１以上の伝熱部材と、を備えることを特徴とする。

この液滴吐出装置によれば、吐出ヘッドとユニットプレートとの間に、双方に接触する伝熱部材が介在する。これにより、吐出ヘッドとユニットプレートとの間で熱が伝導しやすくすることができる。熱が伝導しやすいことで、吐出ヘッドに、例えば加えられた熱エネルギは、吐出ヘッド及びユニットプレートの温度を上昇させるように作用する。吐出ヘッドが取り付けられるユニットプレートは、吐出ヘッドより体積が大きく、熱容量も大きいため、同じ熱エネルギによる温度の上昇が小さくなる。吐出ヘッドから熱エネルギが取り去られた場合も同様である。このため、吐出ヘッドとユニットプレートとの双方に接触する伝熱部材を設けることによって、吐出ヘッドからユニットプレートに熱が伝わり難い場合に比べて、吐出ヘッドの温度変動を小さくすることができる。伝熱部材は熱エネルギを伝えられるだけでよいため、大きな体積は必要としないことから、吐出ヘッドの温度変動を小さくするために伝熱部材を含めた吐出ヘッドの大きさが大きくなることを抑制することができる。

［適用例２］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、伝熱シートをさらに備え、前記伝熱部材と前記吐出ヘッドとは、前記伝熱シートを介して間接的に接触していることが好ましい。

この液滴吐出装置によれば、伝熱部材及び吐出ヘッドはそれぞれ伝熱シートと接触している。知られているように、伝熱シートは、弾性変形可能な熱伝導率が高い部材で形成されているため、伝熱部材や吐出ヘッドの面に沿うように変形することで、伝熱部材や吐出ヘッドの面と密着しやすい。このため、伝熱部材と吐出ヘッドとが直接接触している場合に比べて、伝熱部材と吐出ヘッドとの間の熱伝導をしやすくすることができる。特に、吐出ヘッドのユニットプレートへの取付位置の調整を実施することで、吐出ヘッドと、ユニットプレートに固定された伝熱部材との間で微小な位置ずれが生ずる。伝熱シートを用いることで、伝熱シートの変形によって当該位置ずれを吸収して、伝熱部材と吐出ヘッドとの間の良好な熱伝導を維持することができる。

［適用例３］上記適用例にかかる液滴吐出装置は、第二の伝熱シートをさらに備え、前記伝熱部材と前記ユニットプレートとは、前記第二の伝熱シートを介して間接的に接触していることが好ましい。

この液滴吐出装置によれば、伝熱部材及びユニットプレートはそれぞれ第二の伝熱シートと接触している。知られているように、伝熱シートは、弾性変形可能な熱伝導率が高い部材で形成されているため、伝熱部材やユニットプレートの面に沿うように変形することで、伝熱部材やユニットプレートの面と密着しやすい。このため、伝熱部材とユニットプレートとが直接接触している場合に比べて、伝熱部材とユニットプレートとの間の熱伝導をしやすくすることができる。特に、吐出ヘッドのユニットプレートへの取付位置の調整を実施することで、ユニットプレートと、吐出ヘッドに固定された伝熱部材との間で微小な位置ずれが生ずる。第二の伝熱シートを用いることで、第二の伝熱シートの変形によって当該位置ずれを吸収して、伝熱部材とユニットプレートとの間の良好な熱伝導を維持することができる。

［適用例４］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記吐出ヘッドは、前記液状体を吐出する吐出ノズルが形成されたノズルプレートと、前記ノズルプレートを支持すると共に、内部に前記吐出ノズルに連通する前記液状体の流路が形成されているプレート保持部とを有し、前記伝熱部材は前記プレート保持部に接触していることが好ましい。

この液滴吐出装置によれば、伝熱部材がプレート保持部に接触することによって、プレート保持部の温度変動を抑制することができる。ノズルプレートは、液状体を配置する対象物に最も近い位置あるために対象物の温度の影響を受けやすい。ノズルプレートを支持するプレート保持部は、ノズルプレートの温度の影響を受けやすく、内部に形成された流路内の液状体の温度が変動する可能性がある。プレート保持部の温度変動を抑制することで、液状体の温度が変動することによって液状体の粘度などが変動することを抑制することができる。

［適用例５］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記吐出ヘッドは、前記ノズルプレートが前記ユニットプレートから、前記液状体を吐出する方向に突出した状態で、前記ユニットプレートに取り付けられており、前記液滴吐出装置は、前記ユニットプレートにおける前記ノズルプレートが突出した側とは反対側に流体を供給する流体供給装置をさらに備えることが好ましい。

この液滴吐出装置によれば、流体供給装置によって供給された流体によって、流体が接触する部材の温度を調整することができる。流体がユニットプレートにおけるノズルプレートが突出した側とは反対側に供給されることによって、当該流体がノズルプレートに形成された吐出ノズルから吐出された液状体が飛行する大気の流動に影響を与えることを抑制することができる。即ち、吐出された液状体の飛行に影響を与えることを抑制することができる。

［適用例６］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記流体供給装置は、前記流体を放出する放出孔を有する流体供給端末を備え、当該流体供給端末は、前記吐出ヘッドごとに設けられていることが好ましい。

この液滴吐出装置によれば、吐出ヘッドごとに設けられた流体供給端末の放出孔から流体を放出することで、吐出ヘッドごとに温度変動を抑制することができる。これにより、多数の吐出ヘッドの温度変動を一緒に抑制することで吐出ヘッドごとにばらつきが生ずる可能性がある場合に比べて、より確実に吐出ヘッドの温度変動を抑制することができる。

［適用例７］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記放出孔は、当該放出孔から放出された前記流体が、前記ユニットプレートにおける前記伝熱部材が接触する面の反対側の面、及び前記吐出ヘッドの少なくとも一方に接触する位置に設けられていることが好ましい。

この液滴吐出装置によれば、伝熱部材が接触する面の反対側の面、又は吐出ヘッドの温度変動を抑制することができる。伝熱部材が接触する面の反対側の面の温度変動を抑制することで、伝熱部材が接触するプレート保持部の温度変動を抑制することができる。

［適用例８］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記流体供給装置から供給される前記流体は、前記液滴吐出装置が設置された環境の大気であることが好ましい。

この液滴吐出装置によれば、流体としての気体を改めて準備することが不要であって、容易に流体を用意することができる。また、流体が雰囲気に混入しても、元々同じ物が混入するだけであって、液滴吐出装置などに何らかの影響を与える可能性は極めて小さい。従って、流体供給装置は、高い気密性は不要であって、装置構成を簡単にすることができる。

［適用例９］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記流体供給装置は、前記流体の温度を調節する温度調節部をさらに備えることが好ましい。

この液滴吐出装置によれば、温度調節部によって流体の温度を調節することで、吐出ヘッドなどの温度をより任意の温度に近づけることができる。

［適用例１０］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記温度調節部は、前記流体の温度を、前記液滴吐出装置が設置された環境の大気の温度と略同等の温度に調節することが好ましい。

この液滴吐出装置によれば、流体の温度を環境の大気の温度と略同等の温度に調節することで、吐出ヘッドの温度を、液滴吐出装置が設置された環境の大気の温度と略同等の温度に維持することができる。

［適用例１１］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記温度調節部は、前記流体の温度を、当該流体を供給することで、前記ユニットプレートにおける前記伝熱部材が接触する面の反対側の面又は前記吐出ヘッドの温度が、前記液滴吐出装置が設置された環境の大気の温度と略同等の温度となるような温度に調節することが好ましい。

この液滴吐出装置によれば、ユニットプレートにおける伝熱部材が接触する面の反対側の面又は吐出ヘッドの温度が、環境の大気の温度と略同等の温度となるような温度の流体が供給される。これにより、吐出ヘッドの温度を、より確実に液滴吐出装置が設置された環境の大気の温度と略同等の温度に維持することができる。

［適用例１２］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記流体供給装置は、前記ユニットプレートにおける前記伝熱部材が接触する面の反対側の面、及び前記吐出ヘッドの少なくとも一方の温度を測定する温度測定部をさらに備え、前記温度調節部は、測定された前記ユニットプレートにおける前記伝熱部材が接触する面の反対側の面又は前記吐出ヘッドの温度に基づいて、前記放出孔から放出される前記流体の温度を調節することが好ましい。

この液滴吐出装置によれば、流体供給装置の温度調節部が、温度測定部によって測定された温度に基づいて流体の温度を調節するため、温度測定結果に基づかないで調整する場合に比べてより確実にユニットプレートにおける伝熱部材が接触する面の反対側の面又は吐出ヘッドの温度の変動を抑制することができる。

［適用例１３］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記流体供給装置は、前記放出孔から放出される前記流体の流量を調節する流量調整部をさらに備え、当該流量調整部は、測定された前記ユニットプレートにおける前記伝熱部材が接触する面の反対側の面又は前記吐出ヘッドの温度に基づいて、前記放出孔から放出される前記流体の流量を調節することが好ましい。

この液滴吐出装置によれば、流体供給装置の流量調整部が、温度測定部によって測定された温度に基づいて放出孔から放出される流体の流量を調整することで、温度測定部によって測定される部分の温度を、より所定の温度に近づけることができるため、ユニットプレートにおける伝熱部材が接触する面の反対側の面及び吐出ヘッドの温度の変動を抑制することができる。

［適用例１４］上記適用例にかかる液滴吐出装置において、前記吐出ヘッド及び前記流体供給端末の周囲を囲む位置に、大気の流動を抑制する流動抑制部材を設けたことが好ましい。

この液滴吐出装置によれば、流体供給端末から放出された流体は、流動抑制部材によって周囲に流動することが抑制される。これにより、流体が影響を与えることが好ましくない部分にまで影響を与えることを抑制することができる。例えば、吐出ノズルから吐出された液状体の飛行に影響を与えることを抑制することができる。

［適用例１５］本適用例にかかる金属配線の製造装置は、金属材料を含む機能液を吐出する１以上の吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドが固定されるユニットプレートと、前記吐出ヘッドと前記ユニットプレートとに接触している伝熱部材と、を備えることを特徴とする。

この金属配線の製造装置によれば、吐出ヘッドとユニットプレートとの間に、双方に接触する伝熱部材が介在する。これにより、吐出ヘッドとユニットプレートとの間で熱が伝導しやすくすることができる。熱が伝導しやすいことで、吐出ヘッドに、例えば加えられた熱エネルギは、吐出ヘッド及びユニットプレートの温度を上昇させるように作用する。吐出ヘッドが取り付けられるユニットプレートは、吐出ヘッドより体積が大きく、熱容量も大きいため、同じ熱エネルギによる温度の上昇が小さくなる。吐出ヘッドから熱エネルギが取り去られた場合も同様である。このため、吐出ヘッドとユニットプレートとの双方に接触する伝熱部材を設けることによって、吐出ヘッドからユニットプレートに熱が伝わり難い場合に比べて、吐出ヘッドの温度変動を小さくすることができる。伝熱部材は熱エネルギを伝えられるだけでよいため、大きな体積は必要としないことから、吐出ヘッドの温度変動を小さくするために伝熱部材を含めた吐出ヘッドの大きさが大きくなることを抑制することができる。

［適用例１６］上記適用例にかかる金属配線の製造装置は、伝熱シートをさらに備え、前記伝熱部材と前記吐出ヘッドとは、前記伝熱シートを介して間接的に接触していることが好ましい。

この金属配線の製造装置によれば、伝熱部材及び吐出ヘッドはそれぞれ伝熱シートと接触している。知られているように、伝熱シートは、弾性変形可能な熱伝導率が高い部材で形成されているため、伝熱部材や吐出ヘッドの面に沿うように変形することで、伝熱部材や吐出ヘッドの面と密着しやすい。このため、伝熱部材と吐出ヘッドとが直接接触している場合に比べて、伝熱部材と吐出ヘッドとの間の熱伝導をしやすくすることができる。特に、吐出ヘッドのユニットプレートへの取付位置の調整を実施することで、吐出ヘッドと、ユニットプレートに固定された伝熱部材との間で微小な位置ずれが生ずる。伝熱シートを用いることで、伝熱シートの変形によって当該位置ずれを吸収して、伝熱部材と吐出ヘッドとの間の良好な熱伝導を維持することができる。

［適用例１７］上記適用例にかかる金属配線の製造装置は、第二の伝熱シートをさらに備え、前記伝熱部材と前記ユニットプレートとは、前記第二の伝熱シートを介して間接的に接触していることが好ましい。

この金属配線の製造装置によれば、伝熱部材及びユニットプレートはそれぞれ第二の伝熱シートと接触している。知られているように、伝熱シートは、弾性変形可能な熱伝導率が高い部材で形成されているため、伝熱部材やユニットプレートの面に沿うように変形することで、伝熱部材やユニットプレートの面と密着しやすい。このため、伝熱部材とユニットプレートとが直接接触している場合に比べて、伝熱部材とユニットプレートとの間の熱伝導をしやすくすることができる。特に、吐出ヘッドのユニットプレートへの取付位置の調整を実施することで、ユニットプレートと、吐出ヘッドに固定された伝熱部材との間で微小な位置ずれが生ずる。第二の伝熱シートを用いることで、第二の伝熱シートの変形によって当該位置ずれを吸収して、伝熱部材とユニットプレートとの間の良好な熱伝導を維持することができる。

［適用例１８］上記適用例にかかる金属配線の製造装置において、前記吐出ヘッドは、前記機能液を吐出する吐出ノズルが形成されたノズルプレートと、前記ノズルプレートを支持すると共に、内部に前記吐出ノズルに連通する前記機能液の流路が形成されているプレート保持部とを有し、前記伝熱部材は前記プレート保持部に接触していることが好ましい。

この金属配線の製造装置によれば、伝熱部材がプレート保持部に接触することによって、プレート保持部の温度変動を抑制することができる。ノズルプレートは、機能液を配置する対象物に最も近い位置あるために対象物の温度の影響を受けやすい。ノズルプレートを支持するプレート保持部は、ノズルプレートの温度の影響を受けやすく、内部に形成された流路内の機能液の温度が変動する可能性がある。プレート保持部の温度変動を抑制することで、機能液の温度が変動することによって機能液の粘度などが変動することを抑制することができる。

［適用例１９］上記適用例にかかる金属配線の製造装置において、前記吐出ヘッドは、前記ノズルプレートが前記ユニットプレートから、前記機能液を吐出する方向に突出した状態で、前記ユニットプレートに取り付けられており、前記金属配線の製造装置は、前記ユニットプレートにおける前記ノズルプレートが突出した側とは反対側に流体を供給する流体供給装置をさらに備えることが好ましい。

この金属配線の製造装置によれば、流体供給装置によって供給された流体によって、流体が接触する部材の温度を調整することができる。流体がユニットプレートにおけるノズルプレートが突出した側とは反対側に供給されることによって、当該流体がノズルプレートに形成された吐出ノズルから吐出された機能液が飛行する大気の流動に影響を与えることを抑制することができる。即ち、吐出された機能液の飛行に影響を与えることを抑制することができる。

［適用例２０］上記適用例にかかる金属配線の製造装置において、前記吐出ヘッド、及び前記吐出ヘッドの周辺に向けて前記流体を放出を放出可能な位置に配設された前記流体供給装置の流体供給端末の周囲を囲む位置に配設された、大気の流動を抑制する流動抑制部材をさらに備えることが好ましい。

この金属配線の製造装置によれば、流体供給端末から放出された流体は、流動抑制部材によって周囲に流動することが抑制される。これにより、流体が影響を与えることが好ましくない部分にまで影響を与えることを抑制することができる。例えば、吐出ノズルから吐出された機能液の飛行に影響を与えることを抑制することができる。

［適用例２１］上記適用例にかかる金属配線の製造装置は、吐出された前記機能液が着弾する基材を載置するための載置台と、当該載置台の温度を調整する台温度調整装置と、をさらに備えることが好ましい。

この金属配線の製造装置によれば、台温度調整装置を用いて、載置台の温度を任意の温度に調整することができる。載置台の温度を調整することで、載置台に載置される基材の温度を調整することができる。例えば、基材の温度を高くすることによって、着弾した機能液の溶媒の乾燥を促進することで、乾燥時間を短縮することができる。

以下、液滴吐出装置、及び金属配線の製造装置の一実施形態としてのインクジェット方式の液滴吐出装置について、図面を参照して説明する。

＜液滴吐出装置＞
最初に、液滴吐出装置１の全体構成について、図１を参照して説明する。図１は液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図である。

図１に示すように、液滴吐出装置１は、ヘッド機構部２と、ワーク機構部３と、機能液供給部４と、メンテナンス装置部５と、を備えている。ヘッド機構部２は、液状体としての機能液を液滴として吐出する液滴吐出ヘッド１０を有する。ワーク機構部３は、液滴吐出ヘッド１０から吐出された液滴の吐出対象であるワーク２０を載置するワーク載置台２３を有する。機能液供給部４は、給液チューブ２４を有し、当該給液チューブ２４が、調圧バルブ９７（図６参照）を介して液滴吐出ヘッド１０に接続されている。給液チューブ２４を介して機能液が液滴吐出ヘッド１０に供給される。メンテナンス装置部５は、液滴吐出ヘッド１０の検査及び保守を行う装置を備えている。液滴吐出装置１は、また、これら各機構部などを総括的に制御する吐出装置制御部６を備えている。

さらに、液滴吐出装置１は、床上に設置された複数の支持脚８と、支持脚８の上側に設置された定盤９とを備えている。定盤９の上側には、ワーク機構部３が定盤９の長手方向（Ｘ軸方向）に延在するように配設されている。ワーク機構部３の上方には、定盤９に固定された２本の支持柱で支持されているヘッド機構部２が、ワーク機構部３と直交する方向（Ｙ軸方向）に延在するように配設されている。また、定盤９の傍らには、ヘッド機構部２の液滴吐出ヘッド１０に連通する供給管を有する機能液供給部４の機能液タンクなどが配置されている。ヘッド機構部２の一方の支持柱の近傍には、メンテナンス装置部５がワーク機構部３と並んでＸ軸方向に配設されている。さらに、定盤９の下側に、吐出装置制御部６が収容されている。

ヘッド機構部２は、液滴吐出ヘッド１０を有するヘッドユニット６０と、ヘッドユニット６０を支持するヘッドキャリッジ９０と、ヘッドキャリッジ９０が吊設された移動枠２２とを有している。移動枠２２とをＹ軸方向に移動させることで、液滴吐出ヘッド１０をＹ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。ワーク機構部３は、ワーク載置台２３をＸ軸方向に移動させることで、ワーク載置台２３に載置されたワーク２０をＸ軸方向に自在に移動させる。また、移動した位置に保持する。

このように、液滴吐出ヘッド１０は、Ｙ軸方向の吐出位置まで移動して停止し、下方にあるワーク２０のＸ軸方向の移動に同調して、機能液を液滴として吐出する。Ｘ軸方向に移動するワーク２０と、Ｙ軸方向に移動する液滴吐出ヘッド１０とを相対的に制御することにより、ワーク２０上の任意の位置に液滴を着弾させることで、所望する平面形状の描画を行うことが可能である。

＜液滴吐出ヘッド＞
次に、図２及び図３を参照して、液滴吐出ヘッド１０について説明する。図２は、液滴吐出ヘッドをノズルプレート側から見た外観斜視図である。図３は、液滴吐出ヘッドの構造を示す斜視断面図である。図３（ａ）は、液滴吐出ヘッドの圧力室周りの構造を示す斜視断面図であり、図３（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズル部の構造を示す断面図である。液滴吐出ヘッド１０が、吐出ヘッドに相当する。

図２に示したように、液滴吐出ヘッド１０は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針４６，４６を有する液体導入部４５と、液体導入部４５の側方に連なるヘッド基板４７と、液体導入部４５に連なるポンプ部４８と、ポンプ部４８に連なるノズルプレート４１とを備えている。液体導入部４５には、配管接続部材が接続され、ヘッド基板４７には、一対のヘッドコネクタ４７Ａ，４７Ａが実装されており、当該ヘッドコネクタ４７Ａを介してフレキシブルフラットケーブル９８（以降、「ＦＦＣケーブル９８」と表記する。図６参照）が接続される。一方、このポンプ部４８とノズルプレート４１とにより、方形のヘッド本体４０Ａが構成されている。

ポンプ部４８の基部側、すなわちヘッド本体４０Ａの基部側は、液体導入部４５を受けるべく方形フランジ状にフランジ部４４が形成されている。このフランジ部４４には、液滴吐出ヘッド１０を副ヘッド保持部材３３（図４参照）に固定する小ねじ用のねじ孔（雌ねじ）４９が一対形成されている。副ヘッド保持部材３３を貫通してねじ孔４９に螺合したヘッド止めねじ３７（図４参照）により、液滴吐出ヘッド１０が副ヘッド保持部材３３に固定される。

ノズルプレート４１のノズル形成面４１ａには、ノズルプレート４１に形成されており液滴を吐出する吐出ノズル４２から成るノズル列４３が、２本形成されている。２本のノズル列４３は相互に平行に列設されており、各ノズル列４３は、等ピッチで並べた１８０個（図示では模式的に表している）の吐出ノズル４２で構成されている。すなわち、ヘッド本体４０Ａのノズル形成面４１ａには、その中心線を挟んで２本のノズル列４３が対称に配設されている。

液滴吐出ヘッド１０が液滴吐出装置１に取り付けられた状態では、ノズル列４３はＹ軸方向に延在する。２列のノズル列４３をそれぞれ構成する吐出ノズル４２同士は、Ｙ軸方向において、相互に半ノズルピッチずつ位置ずれている。１ノズルピッチは、例えば１４０μｍである。Ｘ軸方向の同じ位置において、それぞれのノズル列４３を構成する吐出ノズル４２から吐出された液滴は、設計上では、Ｙ軸方向に等間隔に並んで一直線上に着弾する。吐出ノズル４２のノズルピッチが１４０μｍの場合、着弾位置の中心間距離は、設計上では、７０μｍである。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド１０は、ノズルプレート４１にポンプ部４８を構成する圧力室プレート５１が積層されており、圧力室プレート５１に振動板５２が積層されている。
圧力室プレート５１には、液体導入部４５から振動板５２の液供給孔５３を介して供給される機能液が常に充填される液たまり５５が形成されている。液たまり５５は、振動板５２と、ノズルプレート４１と、圧力室プレート５１の壁とに囲まれた空間である。また、圧力室プレート５１には、複数のヘッド隔壁５７によって区切られた圧力室５８が形成されている。振動板５２と、ノズルプレート４１と、一対のヘッド隔壁５７，５７とによって囲まれた空間が圧力室５８である。

圧力室５８は吐出ノズル４２のそれぞれに対応して設けられており、圧力室５８の数と吐出ノズル４２の数とは同じである。圧力室５８には、一対のヘッド隔壁５７，５７の間に位置する供給口５６を介して、液たまり５５から機能液が供給される。ヘッド隔壁５７と圧力室５８と吐出ノズル４２と供給口５６との組は、液たまり５５に沿って１列に並んでおり、１列に並んだ吐出ノズル４２がノズル列４３を形成している。図３（ａ）では図示省略したが、図示した吐出ノズル４２を含むノズル列４３に対して液たまり５５に関して略対称位置に、１列に並んだ吐出ノズル４２がもうひとつのノズル列４３を形成しており、対応するヘッド隔壁５７と圧力室５８と供給口５６との組が、１列に並んでいる。

振動板５２の圧力室５８を構成する部分には、それぞれ圧電素子５９の一端が固定されている。圧電素子５９の他端は、固定板（図示省略）を介して液滴吐出ヘッド１０全体を支持する基台（図示省略）に固定されている。
圧電素子５９は電極層と圧電材料とを積層した活性部を有し、電極層に駆動電圧を印加することで、活性部が長手方向（図３（ｂ）では振動板５２の厚さ方向）に縮む。活性部が縮むことで、圧電素子５９の一端が固定された振動板５２が圧力室５８と反対側に引張られる力を受ける。振動板５２が圧力室５８と反対側に引張られることで、振動板５２が圧力室５８の反対側に撓む。これにより、圧力室５８の容積が増加することから、機能液が液たまり５５から供給口５６を経て圧力室５８に供給される。次に、電極層に印加されていた駆動電圧が解除されると、活性部が元の長さに戻ることで、圧電素子５９が振動板５２を押圧する。振動板５２が押圧されることで、圧力室５８側に戻る。これにより、圧力室５８の容積が急激に元に戻る、即ち増加していた容積が減少することから、圧力室５８内に充填されていた機能液に圧力が加わり、当該圧力室５８に連通して形成された吐出ノズル４２から機能液が液滴となって吐出される。機能液が、液状体又は機能液に相当する。当該機能液が流動する、液たまり５５、供給口５６、及び圧力室５８などが、液状体又は機能液の流路に相当する。

吐出装置制御部６は、圧電素子５９への印加電圧の制御、すなわち駆動信号を制御することにより、複数の吐出ノズル４２のそれぞれに対して、機能液の吐出制御を行う。より詳細には、吐出ノズル４２から吐出される液滴の体積や、単位時間あたりに吐出する液滴の数、基板上に着弾した液滴同士の距離などを変化させることができる。例えば、ノズル列４３に並ぶ複数の吐出ノズル４２の中から、液滴を吐出させる吐出ノズル４２を選択的に使用することにより、ノズル列４３の方向では、ノズル列４３の長さの範囲であって吐出ノズル４２のピッチ間隔で、複数の液滴を同時に吐出することができる。ノズル列４３の方向と略直交する方向では、基板と吐出ノズル４２とを相対移動させて、当該相対移動方向において、当該吐出ノズル４２が対向可能な、基板の任意の位置に吐出ノズル４２から吐出される液滴を配置することができる。なお、吐出ノズル４２のそれぞれから吐出される液滴の体積は、１ｐｌ〜３００ｐｌ（ピコリットル）の間で可変である。

＜液滴吐出ヘッド、伝熱ブロック、及び給気端末の取り付け＞
次に、液滴吐出ヘッド１０、伝熱ブロック７１、及び給気端末８１のユニットプレート６１への取付構造について、図４を参照して説明する。図４は、液滴吐出ヘッド、伝熱ブロック、及び給気端末のユニットプレートへの取付構造を示す図である。図４（ａ）は、伝熱ブロックの形状を示す外観斜視図であり、図４（ｂ）は、ユニットプレートに取り付けられた液滴吐出ヘッド及び伝熱ブロックをノズルプレート側からみた平面図であり、図４（ｃ）は、図４（ｂ）にＡ−Ａで示した断面の断面図であり、図４（ｄ）は、ユニットプレートに取り付けられた液滴吐出ヘッド及び給気端末を接続針側からみた平面図である。

図４（ａ）に示すように、伝熱ブロック７１は、略直交する接触面７１ａと固定面７１ｂとを有し、固定面７１ｂには留孔７２が形成されている。伝熱ブロック７１の材料は、熱を伝え易くするために、熱伝導率が高いことが好ましく、液滴吐出ヘッド１０及びユニットプレート６１と一緒に移動することが必要であるため、軽いことが好ましい。このため、本実施形態の伝熱ブロック７１は、アルミニウムで形成されている。伝熱ブロック７１が、伝熱部材に相当する。

図４（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）に示すように、液滴吐出ヘッド１０は、主ヘッド保持部材３２及び副ヘッド保持部材３３を介して、ユニットプレート６１に取り付けられている。主ヘッド保持部材３２及び副ヘッド保持部材３３は、液滴吐出ヘッド１０をユニットプレート６１に精度良く位置決めすると共に、ユニットプレート６１への着脱を容易にするためのものである。
ユニットプレート６１にはヘッド開口６１ａが形成されており、主ヘッド保持部材３２がヘッド開口６１ａを略覆うように、ユニットプレート６１に固定されている。主ヘッド保持部材３２は、主ヘッド保持部材３２に形成された孔を貫通してユニットプレート６１に形成されたねじ孔に螺合した３本の保持部材ねじ３８により、ユニットプレート６１に固定されている。以降、主ヘッド保持部材３２がセットされた側を「裏面側」と表記し、反対側を「表面側」と表記する。

主ヘッド保持部材３２にはフランジ開口３２ａが形成されており、副ヘッド保持部材３３は、その長辺方向の両端部でフランジ開口３２ａを跨ぐようにして、主ヘッド保持部材３２の裏面側に固定されている。副ヘッド保持部材３３は、副ヘッド保持部材３３に形成された孔を貫通して主ヘッド保持部材３２に形成されたねじ孔に螺合した２本の保持部材ねじ３８により、主ヘッド保持部材３２に固定されている。

副ヘッド保持部材３３は、ステンレスなどで構成された略長方形の平板状に形成されている。副ヘッド保持部材３３には、その中央に液滴吐出ヘッド１０のヘッド本体４０Ａが挿通する方形のヘッド本体開口３３ｄが形成されている。上記したように、副ヘッド保持部材３３は、フランジ開口３２ａを跨ぐようにして主ヘッド保持部材３２の裏面側にセットされている。これに対し液滴吐出ヘッド１０は、そのヘッド本体４０Ａをヘッド本体開口３３ｄに挿通してヘッド本体４０Ａを副ヘッド保持部材３３の裏面側に突出させるようにして、主ヘッド保持部材３２の表面側からセットされている。液滴吐出ヘッド１０は、副ヘッド保持部材３３に形成された孔を貫通してフランジ部４４に形成されたねじ孔４９に螺合した２本のヘッド止めねじ３７により、副ヘッド保持部材３３に固定されている。

副ヘッド保持部材３３のヘッド本体開口３３ｄの周囲には、上記したねじ孔４９に対応する２つの貫通孔、及びヘッド本体開口３３ｄの中心線上において第一調整穴３３ａと第二調整穴３３ｂとが形成されている。第一調整穴３３ａ及び第二調整穴３３ｂは、位置補正用の調整ピンが係合される部位である。

また、ヘッド本体開口３３ｄの中心線上において、第一調整穴３３ａ及び第二調整穴３３ｂのヘッド本体開口３３ｄの反対側には２つの接着剤孔３３ｃが、ヘッド本体開口３３ｄに関して略対称位置に形成されている。各接着剤孔３３ｃは副ヘッド保持部材３３の横断方向に延びる長孔となっている。接着剤孔３３ｃに接着剤を注入して、当該接着剤（図示省略）によって副ヘッド保持部材３３を主ヘッド保持部材３２に接着固定する。

１個の液滴吐出ヘッド１０に対応して、一対の伝熱ブロック７１，７１が取り付けられている。伝熱ブロック７１は、留孔７２を貫通するブロック止めねじ７３により、固定面７１ｂが副ヘッド保持部材３３に密着する状態で、副ヘッド保持部材３３に固定されている。
伝熱ブロック７１の接触面７１ａは、液滴吐出ヘッド１０のヘッド本体４０Ａのポンプ部４８に対向しており、接触面７１ａとポンプ部４８との間には、伝熱シート７４が挟持されている。伝熱シート７４は、柔軟性がある素材で形成されており、接触面７１ａとポンプ部４８との双方から押圧された状態で、接触面７１ａ及びポンプ部４８の側面に密着している。
主ヘッド保持部材３２及び副ヘッド保持部材３３は、ユニットプレート６１にねじ固定されており、位置調整が完了して稼働可能な状態では、主ヘッド保持部材３２及び副ヘッド保持部材３３は、ユニットプレート６１と略一体となっている。略一体となっている主ヘッド保持部材３２と、副ヘッド保持部材３３と、ユニットプレート６１とが、ユニットプレートに相当する。ポンプ部４８が、プレート保持部に相当する。

ヘッド本体４０Ａの温度が、例えば上昇すると、熱がポンプ部４８から伝熱シート７４及び伝熱ブロック７１を介して、副ヘッド保持部材３３に伝わり、主ヘッド保持部材３２に伝わり、さらにユニットプレート６１に伝わる。ヘッド本体４０Ａに比べて、副ヘッド保持部材３３及び主ヘッド保持部材３２を含めたユニットプレート６１は、体積が大きく熱容量も大きいため、伝わった熱によるユニットプレート６１の温度の変動は微小である。従って、液滴吐出ヘッド１０のヘッド本体４０Ａの温度の変動を抑制して、ヘッド本体４０Ａの温度を、ユニットプレート６１と略同じ温度に保つことができる。

ユニットプレート６１の表側には、液滴吐出ヘッド１０に並ぶ位置に給気端末８１が配設されている。給気端末８１は、気体流通腔が形成された端末本体８２と、端末本体８２から突出しており、取り付け用の孔が形成された取付板８３と、を有している。端末本体８２には給気管８６が接続されており、図示省略した給気ポンプから送出された気体が、給気管８６から端末本体８２の気体流通腔に供給される。端末本体８２の放出孔面８４ａには、端末本体８２内の気体流通腔から外部に貫通する放出孔８４が形成されている。放出孔８４の断面積は気体流通腔の断面積より小さくなっており、気体流通腔に供給された気体は、放出孔８４から放出される。給気端末８１と給気管８６と給気ポンプとが、流体供給装置に相当する。給気端末８１が、流体供給端末に相当する。

給気端末８１は、取付板８３の孔を貫通してユニットプレート６１に形成されたねじ孔に螺合した２本の端末保持ねじ８８により、ユニットプレート６１に固定されている。ユニットプレート６１に固定された給気端末８１は、放出孔面８４ａが液滴吐出ヘッド１０に対向する状態で、端末本体８２が、ヘッド開口６１ａに入り込んでいる。
放出孔８４から放出された気体は、液滴吐出ヘッド１０の液体導入部４５やヘッド開口６１ａの壁や主ヘッド保持部材３２に接触しながらヘッド開口６１ａ内を流れて、ヘッド開口６１ａから流出する。

本実施形態の液滴吐出装置１においては、給気端末８１には液滴吐出装置１が設置された環境の大気が供給されて放出されている。当該大気の温度は、液滴吐出装置１が稼働するために適切な温度に設定されている。給気端末８１から放出された気体が液滴吐出ヘッド１０の液体導入部４５やヘッド開口６１ａの壁や主ヘッド保持部材３２に接触することで、液体導入部４５やヘッド開口６１ａの壁や主ヘッド保持部材３２の温度を、大気の温度と略同一にすることができる。
上述した伝熱ブロック７１の固定面７１ｂが副ヘッド保持部材３３に略密着している部分は、主ヘッド保持部材３２やヘッド開口６１ａの壁における給気端末８１から放出された気体が当たる部分の近傍である。このため、伝熱ブロック７１の温度や、伝熱ブロック７１に伝熱シート７４を介して接触するポンプ部４８を含むヘッド本体４０Ａの温度を、大気の温度と略同一にすることができる。

＜ヘッドユニット＞
次に、図５を参照してヘッドユニット６０の全体構成について説明する。図５は、ヘッドユニットの全体構成を示す模式図である。図５（ａ）は、ヘッドユニットを、取り付けられた液滴吐出ヘッドのノズルプレート側から見た模式平面図であり、（ｂ）は、ヘッドユニットを、取り付けられた液滴吐出ヘッドの液体導入部側から見た模式平面図である。図５に示したＸ軸方向及びＹ軸方向は、図１に示したＸ軸方向及びＹ軸方向と一致している。

図５に示すように、ヘッドユニット６０は、ユニットプレート６１と、液滴吐出ヘッド１０と、伝熱ブロック７１と、伝熱シート７４と、主ヘッド保持部材３２と、副ヘッド保持部材３３と、給気端末８１と、を備えている。上述したように、液滴吐出ヘッド１０は、主ヘッド保持部材３２及び副ヘッド保持部材３３を介して、ユニットプレート６１に取り付けられている。

１基のヘッドユニット６０は、４個の液滴吐出ヘッド１０を備えている。１基のヘッドユニット６０における４個の液滴吐出ヘッド１０を、並び順に第一吐出ヘッド１０ａ、第二吐出ヘッド１０ｂ、第三吐出ヘッド１０ｃ、第四吐出ヘッド１０ｄと表記する。
上述したように、液滴吐出ヘッド１０はノズル列４３を２列有し、液滴吐出ヘッド１０が液滴吐出装置１に取り付けられた状態では、ノズル列４３はＹ軸方向に延在する。２列のノズル列４３をそれぞれ構成する吐出ノズル４２同士は、Ｙ軸方向において、相互に半ノズルピッチずつ位置がずれている。第一吐出ヘッド１０ａと第二吐出ヘッド１０ｂとは、それぞれが有する吐出ノズル４２同士が、Ｙ軸方向において、相互に１／４ノズルピッチずつ位置がずれる位置関係に固定されている。第一吐出ヘッド１０ａと第二吐出ヘッド１０ｂとが有する吐出ノズル４２は、Ｙ軸方向において、１／４ノズルピッチ間隔で並んでいる。即ち、第一吐出ヘッド１０ａと第二吐出ヘッド１０ｂとが有する吐出ノズル４２から、Ｘ軸方向の同じ位置において吐出された液滴は、設計上では、Ｙ軸方向に等間隔に並んで一直線上に着弾する。吐出ノズル４２のノズルピッチが１４０μｍの場合、着弾位置の中心間距離は、設計上では、３５μｍである。

第三吐出ヘッド１０ｃと第四吐出ヘッド１０ｄとの位置関係も、第一吐出ヘッド１０ａと第二吐出ヘッド１０ｂとの位置関係と同様である。
４個の液滴吐出ヘッド１０は、Ｙ軸方向において、第一吐出ヘッド１０ａと第二吐出ヘッド１０ｂとが有する吐出ノズル４２の中で最も第三吐出ヘッド１０ｃ側の吐出ノズル４２と、第三吐出ヘッド１０ｃと第四吐出ヘッド１０ｄとが有する吐出ノズル４２の中で最も第二吐出ヘッド１０ｂ側の吐出ノズル４２とは、１／４ノズルピッチの間隔で位置するように、配置されている。即ち、第一吐出ヘッド１０ａと第二吐出ヘッド１０ｂと第三吐出ヘッド１０ｃと第四吐出ヘッド１０ｄとが有する吐出ノズル４２から、Ｘ軸方向の同じ位置において吐出された液滴は、設計上では、Ｙ軸方向に中心間距離が３５μｍの等間隔に並んで一直線上に着弾する。

ユニットプレート６１には、一対の基準ピン６６ａ，６６ｂ固定されており、４個の液滴吐出ヘッド１０は、それぞれ基準ピン６６ａ及び基準ピン６６ｂに形成された基準マーク孔を基準として、適切な位置に位置決めして固定されている。

ユニットプレート６１には、また、第一位置規制孔６３ａと、第二位置規制孔６３ｂと、４個所のユニット固定孔６４とが形成されている。第一位置規制孔６３ａ及び第二位置規制孔６３ｂは、ヘッドユニット６０をキャリッジ枠９２のキャリッジ体９２Ａ（図６参照）に取り付ける際の位置決め用として用いられる。４個所のユニット固定孔６４は、ヘッドユニット６０をキャリッジ体９２Ａに固定するねじが貫通する孔である。

＜ヘッドキャリッジ＞
次に、ヘッドキャリッジ９０の全体構成について、図６を参照して説明する。図６は、ヘッドキャリッジの側面図である。図６は、主要な構成要素を図示するために構成要素の一部を省略している。図６に示したように、２個のキャリッジ体９２Ａと、キャリッジ支持体９２Ｂと、で略直方体形状のキャリッジ枠９２を構成している。キャリッジ枠９２は、キャリッジ支持体９２Ｂの両端に２個のキャリッジ体９２Ａが吊着されて、キャリッジ支持体９２Ｂの反対側（図６の下側）が開放した略コの字形状をしている。

キャリッジ枠９２の略コの字形状の開放した側には、図５を参照して説明したヘッドユニット６０が、ヘッドユニット６０のユニットプレート６１が２個所のキャリッジ体９２Ａに差し渡されるようにして、固定ネジ（図示省略）で固定されている。上述したように、１基のヘッドユニット６０は、４個の液滴吐出ヘッド１０を備えているが、全て表示すると煩雑になるため、図６では一部のみ示してある。

キャリッジ支持体９２Ｂには、基板支持枠（図示省略）が固定されており、基板支持枠には、インタフェース基板と駆動回路基板とが隙間を隔てて重なるように固定されている。インタフェース基板には、４基のコネクタが固定されている。一端がヘッド用電装ユニットに接続されたケーブルの他端に接続されたコネクタ９６がインタフェース基板のコネクタと結合されており、ヘッド用電装ユニットからインタフェース基板に液滴吐出ヘッド１０を駆動するための電気信号が供給される。当該電気信号は、接続手段を介して駆動回路基板に伝達される。伝達された電気信号に従って、駆動回路基板上に構成されている駆動回路が液滴吐出ヘッド１０を駆動する駆動信号を生成する。生成された駆動信号は、一端が液滴吐出ヘッド１０の一対のヘッドコネクタ４７Ａ，４７Ａにそれぞれ結合されたＦＦＣケーブル９８を介して液滴吐出ヘッド１０に印加されて、液滴吐出ヘッド１０を駆動させる。なお、ＦＦＣケーブル９８は、１個の液滴吐出ヘッド１０に２本接続されているが、全て表示すると煩雑になるため、図６では一部のみ示してある。

ユニットプレート６１には、それぞれ４個の調圧バルブ９７が、ユニットプレート６１に立設したバルブ支持板９７ａを介して固定されている。それぞれの調圧バルブ９７には、機能液供給部４の給液チューブ２４が接続されており、機能液供給部４から調圧バルブ９７に、給液チューブ２４を介して機能液が送られる。それぞれの調圧バルブ９７には、また、配管接続部材６７を介して液滴吐出ヘッド１０の接続針４６に接続する配液管９４が接続されている。４個の調圧バルブ９７のそれぞれは、ヘッドユニット６０の４個の液滴吐出ヘッド１０のそれぞれと配液管９４で接続されている。配液管９４の液滴吐出ヘッド１０に接続される側は二股に分岐しており、一つの液滴吐出ヘッド１０に形成された２連の接続針４６，４６にそれぞれ接続されている。調圧バルブ９７は、給液チューブ２４から流入する機能液を、適切な圧力で、配液管９４を介して液滴吐出ヘッド１０に供給する。なお、配液管９４は、４個の調圧バルブ９７のそれぞれと、それぞれの液滴吐出ヘッド１０とに接続されているが、４個の配液管９４や４個の調圧バルブ９７を全て表示すると煩雑になるため、図６では一部のみ示してある。

ユニットプレート６１に固定された給気端末８１の端末本体８２には給気管８６が接続されており、図示省略した給気ポンプから送出された気体が、給気管８６から端末本体８２の気体流通腔に供給される。給気管８６は、４個の液滴吐出ヘッド１０のそれぞれごとに設けられた４個の給気端末８１のそれぞれに接続しているが、４個の給気管８６及び４個の給気端末８１を全て表示すると煩雑になるため、図６では一部のみ示してある。

これらの各構成部材を囲うように、角筒状のキャリッジカバー９１が設けられており、図示省略した止めねじで、キャリッジ体９２Ａに固定されている。キャリッジカバー９１の一端（図６では下端）は、ユニットプレート６１の外周に略密着しており、キャリッジカバー９１とユニットプレート６１とで、升状の形状を形成している。ユニットプレート６１の表面側の雰囲気と裏面側の雰囲気とは、キャリッジカバー９１と、ユニットプレート６１及び液滴吐出ヘッド１０などと、によって略隔絶されている。給気端末８１から放出された気体は、ユニットプレート６１の表面側を流動して、キャリッジカバー９１の開口から流出する。キャリッジカバー９１の開口は、ユニットプレート６１の裏面側とは離れているため、給気端末８１から放出された気体が流動することによって、ユニットプレート６１の裏面側の大気の流動に影響を与えることは殆どない。従って、ユニットプレート６１の裏面側に突出した液滴吐出ヘッド１０の吐出ノズル４２から吐出された液滴の飛行が、給気端末８１から放出された気体が流動することによって影響を受ける可能性は殆どない。キャリッジカバー９１が、流動抑制部材に相当する。

＜配線基板の構成＞
次に、液滴吐出装置１を用いて金属配線を形成する配線基板の構成について、図７を参照して説明する。図７は配線基板を示す概略平面図である。図７に示すように、配線基板１００は、半導体装置（ＩＣ）を平面実装する回路基板であり、ＩＣの入出力電極（バンプ）に対応して配置された導電性材料からなる配線としての入力配線１０１及び出力配線１０３と、絶縁膜１０７とにより構成されている。絶縁膜１０７は、二点鎖線で示した外形１０６の内側であって、二点鎖線で示した実装領域１０５以外の部分に形成されており、入力端子部１０２及び出力端子部１０４を避けると共に、実装領域１０５の内側に入力配線１０１と出力配線１０３のそれぞれの一部が露出するように複数の入力配線１０１及び出力配線１０３を覆っている。配線基板１００は、マザー基板１００Ａ上に、複数の配線基板１００がマトリクス状に形成される。当該マザー基板１００Ａを分割することによって、個別の配線基板１００がり取り出される。マザー基板１００Ａは、絶縁基板としてリジットなガラス基板、セラミック基板、ガラスエポキシ樹脂基板の他、フレキシブルな樹脂基板を用いることができる。分割方法としては、スクライブ、ダイシング、レーザーカット、プレスなどがマザー基板１００Ａの材料に応じて選択される。

本実施形態では、上述した液滴吐出装置１を用いた液滴吐出法により、導電性材料からなる入力配線１０１及び出力配線１０３や絶縁性材料からなる絶縁膜１０７を形成する。液滴吐出法を用いることで、各材料の無駄を省いて配線や絶縁膜を形成することができる。また、フォトリソグラフィ法に比べてパターン形成するための露光用マスクや現像、エッチングなどの工程を必要としないので、マザー基板１００Ａのサイズによらず工程を簡略化することができる。

液滴吐出装置１から吐出する機能液に含まれる導電性材料としては、例えば金、銀、銅、アルミニウム、パラジウム、及びニッケルのうちの少なくともいずれか１つを含有する金属微粒子の他、これらの酸化物、並びに導電性ポリマーや超電導体の微粒子などが用いられる。これらの導電性微粒子は分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。導電性微粒子の粒径は１ｎｍ以上１．０μｍ以下であることが好ましい。１．０μｍより大きいと液滴吐出ヘッド１０の吐出ノズル４２（図２参照）に目詰まりが生じるおそれがある。また、１ｎｍより小さいと導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。

分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、１，２−ジメトキシエタン、ビス（２−メトキシエチル）エーテル、ｐ−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。

上記導電性微粒子の分散液の表面張力は０．０２Ｎ／ｍ以上０．０７Ｎ／ｍ以下の範囲内であることが好ましい。液滴吐出法により機能液を吐出する際、表面張力が０．０２Ｎ／ｍ未満であると、機能液のノズル形成面４１ａに対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、０．０７Ｎ／ｍを超えると吐出ノズル４２の先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や吐出タイミングの制御が困難になる。表面張力を調整するため、上記分散液には、マザー基板１００Ａとの接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、機能液のマザー基板１００Ａへの濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。上記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトンなどの有機化合物を含んでもよい。

上記分散液の粘度は１ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。液滴吐出法を用いて機能液を液滴として吐出する際、粘度が１ｍＰａ・ｓより小さい場合には吐出ノズル４２周辺部が機能液の流出により汚染されやすく、また粘度が５０ｍＰａ・ｓより大きい場合は、吐出ノズル４２のノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となる。

配線の形状を正確に形成するためには、マザー基板１００Ａ上に着弾した機能液は、大きく濡れ広がらないことが好ましい。大きく濡れ広がらないようにするためには、着弾した機能液の分散媒を早く蒸発させることが好ましい。分散媒を早く蒸発させることによって、機能液が濡れ広がることを抑制するために、配線基板１００のような配線基板を形成するのに用いる液滴吐出装置１においては、マザー基板１００Ａを載置するワーク載置台２３にヒーターを組み込んでいる。
液滴吐出装置１からマザー基板１００Ａに向けて機能液を吐出するのに先だって、ヒーターを用いて、ワーク載置台２３の温度を例えば６０℃に加熱する。加熱されたワーク載置台２３に載置されたマザー基板１００Ａも加熱されることで、マザー基板１００Ａに着弾した機能液の分散媒の蒸発が促進される。

なお、上述したように、液滴吐出ヘッド１０から吐出する液状体は適切な粘度であることが必要である。液状体の粘度は、温度にも依存して変動する。従って、液状体の温度は適切な粘度を保てる温度を維持することが必要である。液状体がその中を流動する液滴吐出ヘッド１０の温度も、適切な粘度を保てる温度を維持することが必要である。

加熱されたマザー基板１００Ａに対向して機能液を吐出する際には、マザー基板１００Ａに近接して対向する液滴吐出ヘッド１０のノズルプレート４１も加熱される。しかし、上述したように、ノズルプレート４１が連接するポンプ部４８には、伝熱シート７４を介して伝熱ブロック７１が接触している。上述したように、ヘッド本体４０Ａの温度が、上昇すると、熱がポンプ部４８から伝熱シート７４及び伝熱ブロック７１を介して、副ヘッド保持部材３３から主ヘッド保持部材３２に伝わり、ユニットプレート６１に伝わる。ヘッド本体４０Ａに比べて、副ヘッド保持部材３３及び主ヘッド保持部材３２を含めたユニットプレート６１は、体積が大きく熱容量も大きいため、伝わった熱によるユニットプレート６１の温度の変動は微小である。従って、液滴吐出ヘッド１０のヘッド本体４０Ａの温度の上昇を抑制して、ヘッド本体４０Ａを構成するポンプ部４８の温度やポンプ部４８に連接するノズルプレート４１を、ユニットプレート６１と略同じ温度に保つことができる。

以下、実施形態の効果を記載する。本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）主ヘッド保持部材３２及びユニットプレート６１と略一体となっている副ヘッド保持部材３３に固定された伝熱ブロック７１が、液滴吐出ヘッド１０と熱伝導可能に接触している。これにより、液滴吐出ヘッド１０と、主ヘッド保持部材３２及び副ヘッド保持部材３３と実質的に一体のユニットプレート６１と、の間で熱が伝導しやすくすることができる。

（２）伝熱ブロック７１の接触面７１ａは、液滴吐出ヘッド１０のヘッド本体４０Ａのポンプ部４８に対向しており、接触面７１ａとポンプ部４８との間には、伝熱シート７４が挟持されている。伝熱シート７４は、柔軟性がある素材で形成されており、接触面７１ａとポンプ部４８との双方から押圧された状態で、接触面７１ａ及びポンプ部４８の側面に密着している。これにより、伝熱ブロック７１の接触面７１ａと液滴吐出ヘッド１０のヘッド本体４０Ａのポンプ部４８との間で熱が伝導しやすくすることができる。

（３）ヘッド本体４０Ａを構成するポンプ部４８が、伝熱シート７４及び伝熱ブロック７１を介して副ヘッド保持部材３３と接触していることで、ポンプ部４８の熱を副ヘッド保持部材３３に伝導しやすくすることができる。ポンプ部４８に連接するノズルプレート４１は液滴吐出ヘッドの中で最も吐出対象物に近接するため、吐出対象物の温度の影響を受けやすい。ノズルプレート４１を支持するポンプ部４８も影響を受けやすいが、熱を副ヘッド保持部材３３に伝導しやすくすることで、影響を緩和することができる。ノズルプレート４１から、ポンプ部４８に形成された流路内を流動又は流路内に滞留する機能液に熱が伝えられることで、機能液の特性が変化することも抑制することができる。

（４）給気端末８１の放出孔８４から放出された気体は、液滴吐出ヘッド１０の液体導入部４５やヘッド開口６１ａの壁や主ヘッド保持部材３２に接触しながらヘッド開口６１ａ内を流れて、ヘッド開口６１ａから流出する。給気端末８１には液滴吐出装置１が設置された環境の大気が供給されて放出されており、給気端末８１から放出された気体が液滴吐出ヘッド１０の液体導入部４５やヘッド開口６１ａの壁や主ヘッド保持部材３２に接触することで、液体導入部４５やヘッド開口６１ａの壁や主ヘッド保持部材３２の温度を、大気の温度と略同一にすることができる。

（５）給気端末８１には液滴吐出装置１が設置された環境の大気が供給されて放出されている。このため、温度調節用の流体としての気体を改めて準備することが不要である。また、温度調節用の流体が雰囲気に混入しても、元々同じ物が混入するだけであって、液滴吐出装置１などに何らかの影響を与える可能性は極めて小さい。従って、温度調節用の流体について、温度調節に用いた後の排気などの処理は不要である。

（６）ヘッドキャリッジ９０の各構成部材を囲うように、角筒状のキャリッジカバー９１が設けられている。このキャリッジカバー９１によって、ユニットプレート６１の表側の大気と裏側の大気とが混じりあうことを抑制することができる。これにより、ユニットプレート６１の表側に給気端末８１から放出された気体が、ユニットプレート６１の裏側で、吐出ノズル４２から吐出された機能液の飛行状態に影響を与えることで機能液の着弾位置精度に影響を与えることを抑制することができる。
また、ユニットプレート６１の裏側で、吐出ノズル４２から吐出された機能液の一部が浮遊状態となったものが、ユニットプレート６１の表側の回路基板や液滴吐出ヘッド１０の部分に付着することで、影響を与えることを抑制することができる。回路基板に金属配線を形成するための導電性材料を含む機能液が付着すると、回路の短絡のような重大な影響を与える可能性がある。

以上、添付図面を参照しながら好適な実施形態について説明したが、好適な実施形態は、前記実施形態に限らない。要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。

（変形例１）前記実施形態においては、伝熱ブロック７１の接触面７１ａと液滴吐出ヘッド１０のヘッド本体４０Ａのポンプ部４８との間に伝熱シート７４が挟持されていたが、伝熱シートを用いることは必須ではない。伝熱ブロックと液滴吐出ヘッドとの間で良好な熱伝導が行えれば直接接触させるなど、接触のさせ方は他の方法であってもよい。

（変形例２）前記実施形態においては、伝熱ブロック７１は主ヘッド保持部材３２及びユニットプレート６１と略一体となっている副ヘッド保持部材３３に固定されていたが、伝熱ブロックがユニットプレート側に固定されることは必須ではない。伝熱ブロックが、液滴吐出装置に固定される構成や、伝熱ブロックが液滴吐出装置と一体の構成であってもよい。

（変形例３）前記実施形態においては、伝熱ブロック７１の接触面７１ａと液滴吐出ヘッド１０のヘッド本体４０Ａのポンプ部４８とが、伝熱シート７４を挟持して接触しており、伝熱ブロック７１の固定面７１ｂと副ヘッド保持部材３３とは直接接触していたが、伝熱シート７４を介して接触させるのは伝熱ブロックと液滴吐出ヘッドとに限らない。伝熱ブロックとユニットプレート側とを伝熱シートを介して接触させる構成であってもよい。この構成における伝熱シートが、第二の伝熱シートに相当する。

（変形例４）前記実施形態においては、液滴吐出ヘッド１０に対して、一対の伝熱ブロック７１，７１が、両側から液滴吐出ヘッド１０を挟むように取り付けられていたが、伝熱ブロックは、液滴吐出ヘッドの全周を囲んで接触する構成であってもよい。

（変形例５）前記実施形態においては、１台の液滴吐出ヘッド１０に対して１個の給気端末８１が設けられていたが、液滴吐出ヘッドに対して個別に給気端末を配置することは必須ではない。液滴吐出ヘッドや、ユニットプレートの伝熱ブロックが当接する面の反対側の部分に充分に気体を供給できればどのような構成であってもよい。

（変形例６）前記実施形態においては、端末本体８２は、放出孔面８４ａが液滴吐出ヘッド１０に対向し、放出孔８４から放出される大気が液滴吐出ヘッド１０に吹き付けられていたが、給気端末から放出される気体が液滴吐出ヘッドに向けて放出されることは必須ではない。ユニットプレートの伝熱ブロックが当接する面の反対側の部分に向けて放出するような構成であってもよい。

（変形例７）前記実施形態においては、給気端末８１には液滴吐出装置１の周囲の大気を供給していたが、温度調節用の気体が液滴吐出装置の周囲の大気であることは必須ではない。例えば熱容量の大きい気体など、別の気体を供給してもよい。

（変形例８）前記実施形態においては、給気端末８１には液滴吐出装置１の周囲の大気をそのまま供給していたが、温度調整機を設けて、供給する気体の温度を調節してもよい。温度調節をすることで、液滴吐出ヘッドやユニットプレートの伝熱ブロックが当接する面の反対側の部分の温度をより適切に調整することができる。例えば、液滴吐出ヘッドが発熱する場合には、供給する気体の温度を、周囲の大気温より低い温度に調整して、液滴吐出ヘッドが稼働するのに適した、例えば大気温と略同じ温度に保たれるようにする。あるいは、稼働開始直後には、供給する気体の温度を、液滴吐出ヘッドが稼働するのに適した温度より高い温度に調整して、液滴吐出ヘッドの温度を、液滴吐出ヘッドが稼働するのに適した、例えば液滴吐出装置の設置環境の設定温度に早く上昇させるようにする。
また、液滴吐出装置の設置環境の温度は、必ずしも全体が均一に、適切な温度に保たれているとは限らないため、温度調整機によって、供給する気体の温度を、液滴吐出装置の設置環境の設定温度に調整してもよい。温度調整機が、温度調節部に相当する。

（変形例９）前記実施形態においては、液滴吐出ヘッドやユニットプレートの伝熱ブロックが当接する面の反対側の部分の実際の温度に関わらず、所定の温度の気体を供給していたが、液滴吐出ヘッドやユニットプレートの伝熱ブロックが当接する面の反対側の部分の実際の温度を測定する温度測定装置を設けてもよい。温度測定装置の測定結果によって、供給する気体の温度を調整することによって、液滴吐出ヘッドやユニットプレートの伝熱ブロックが当接する面の反対側の部分の温度をより適切に調整することができる。温度測定装置が、温度測定部に相当する。

（変形例１０）前記実施形態においては、液滴吐出ヘッドやユニットプレートの伝熱ブロックが当接する面の反対側の部分の実際の温度に関わらず、一定量の気体を供給していたが、液滴吐出ヘッドやユニットプレートの伝熱ブロックが当接する面の反対側の部分の実際の温度に対応して、気体の供給量を変動させてもよい。
詳細には、実際の温度を測定する温度測定装置と気体の供給量を調整する流量調整装置を設けて、温度測定装置の測定結果に基づいて供給する気体の流量を調整することによって、液滴吐出ヘッドやユニットプレートの伝熱ブロックが当接する面の反対側の部分の温度をより適切に調整することができる。流量調整装置が、流量調整部に相当する。

液滴吐出装置の概略構成を示す外観斜視図。 液滴吐出ヘッドをノズルプレート側から見た外観斜視図。 （ａ）は、液滴吐出ヘッドの圧力室周りの構造を示す斜視断面図。（ｂ）は、液滴吐出ヘッドの吐出ノズル部の構造を示す断面図。 （ａ）は、伝熱ブロックの形状を示す外観斜視図。（ｂ）は、ユニットプレートに取り付けられた液滴吐出ヘッド及び伝熱ブロックをノズルプレート側からみた平面図。（ｃ）は、（ｂ）にＡ−Ａで示した断面の断面図。（ｄ）は、ユニットプレートに取り付けられた液滴吐出ヘッド及び給気端末を接続針側からみた平面図図。 （ａ）は、ヘッドユニットを、取り付けられた液滴吐出ヘッドのノズルプレート側から見た模式平面図。（ｂ）は、ヘッドユニットを、取り付けられた液滴吐出ヘッドの液体導入部側から見た模式平面図。 ヘッドキャリッジの側面図。 配線基板を示す概略平面図。

符号の説明

１…液滴吐出装置、２…ヘッド機構部、６…吐出装置制御部、１０…液滴吐出ヘッド、２３…ワーク載置台、３２…主ヘッド保持部材、３３…副ヘッド保持部材、４０Ａ…ヘッド本体、４１…ノズルプレート、４２…吐出ノズル、４３…ノズル列、５２…振動板、５６…供給口、５７…ヘッド隔壁、５８…圧力室、５９…圧電素子、６０…ヘッドユニット、６１…ユニットプレート、７１…伝熱ブロック、７１ａ…接触面、７１ｂ…固定面、７４…伝熱シート、８１…給気端末、８４…放出孔、９０…ヘッドキャリッジ、９１…キャリッジカバー、９７…調圧バルブ、９８…ＦＦＣケーブル、１００…配線基板、１００Ａ…マザー基板、１０１…入力配線、１０２…入力端子部、１０３…出力配線、１０４…出力端子部。

Claims (21)

1. 液状体を吐出する１以上の吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドが固定されるユニットプレートと、
   前記吐出ヘッドと前記ユニットプレートとに接触している１以上の伝熱部材と、を備えることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 伝熱シートをさらに備え、前記伝熱部材と前記吐出ヘッドとは、前記伝熱シートを介して間接的に接触し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. 第二の伝熱シートをさらに備え、前記伝熱部材と前記ユニットプレートとは、前記第二の伝熱シートを介して間接的に接触していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の液滴吐出装置。
4. 前記吐出ヘッドは、前記液状体を吐出する吐出ノズルが形成されたノズルプレートと、前記ノズルプレートを支持すると共に、内部に前記吐出ノズルに連通する前記液状体の流路が形成されているプレート保持部とを有し、
   前記伝熱部材は前記プレート保持部に接触していることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
5. 前記吐出ヘッドは、前記ノズルプレートが前記ユニットプレートから、前記液状体を吐出する方向に突出した状態で、前記ユニットプレートに取り付けられており、
   前記ユニットプレートにおける前記ノズルプレートが突出した側とは反対側に流体を供給する流体供給装置をさらに備えることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
6. 前記流体供給装置は、前記流体を放出する放出孔を有する流体供給端末を備え、当該流体供給端末は、前記吐出ヘッドごとに設けられていることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置。
7. 前記放出孔は、当該放出孔から放出された前記流体が、前記ユニットプレートにおける前記伝熱部材が接触する面の反対側の面、及び前記吐出ヘッドの少なくとも一方に接触する位置に設けられていることを特徴とする請求項５又は６に記載の液滴吐出装置。
8. 前記流体は、前記液滴吐出装置が設置された環境の大気であることを特徴とする、請求項５乃至７のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
9. 前記流体供給装置は、前記流体の温度を調節する温度調節部をさらに備えることを特徴とする、請求項５乃至８のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
10. 前記温度調節部は、前記流体の温度を、前記液滴吐出装置が設置された環境の大気の温度と略同等の温度に調節することを特徴とする、請求項９に記載の液滴吐出装置。
11. 前記温度調節部は、前記流体の温度を、当該流体を供給することで、前記ユニットプレートにおける前記伝熱部材が接触する面の反対側の面又は前記吐出ヘッドの温度が、前記液滴吐出装置が設置された環境の大気の温度と略同等の温度となるような温度に調節することを特徴とする、請求項９に記載の液滴吐出装置。
12. 前記流体供給装置は、前記ユニットプレートにおける前記伝熱部材が接触する面の反対側の面、及び前記吐出ヘッドの少なくとも一方の温度を測定する温度測定部をさらに備え、前記温度調節部は、測定された前記ユニットプレートにおける前記伝熱部材が接触する面の反対側の面又は前記吐出ヘッドの温度に基づいて、前記放出孔から放出される前記流体の温度を調節することを特徴とする、請求項９に記載の液滴吐出装置。
13. 前記流体供給装置は、前記放出孔から放出される前記流体の流量を調節する流量調整部をさらに備え、当該流量調整部は、測定された前記ユニットプレートにおける前記伝熱部材が接触する面の反対側の面又は前記吐出ヘッドの温度に基づいて、前記放出孔から放出される前記流体の流量を調節することを特徴とする、請求項１２に記載の液滴吐出装置。
14. 前記吐出ヘッド及び前記流体供給端末の周囲を囲む位置に、大気の流動を抑制する流動抑制部材を設けたことを特徴とする、請求項５乃至１３のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
15. 金属材料を含む機能液を吐出する１以上の吐出ヘッドと、
    前記吐出ヘッドが固定されるユニットプレートと、
    前記吐出ヘッドと前記ユニットプレートとに接触している伝熱部材と、を備えることを特徴とする金属配線の製造装置。
16. 伝熱シートをさらに備え、前記伝熱部材と前記吐出ヘッドとは、前記伝熱シートを介して間接的に接触していることを特徴とする請求項１５に記載の金属配線の製造装置。
17. 第二の伝熱シートをさらに備え、前記伝熱部材と前記ユニットプレートとは、前記第二の伝熱シートを介して間接的に接触していることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の金属配線の製造装置。
18. 前記吐出ヘッドは、前記機能液を吐出する吐出ノズルが形成されたノズルプレートと、前記ノズルプレートを支持すると共に、内部に前記吐出ノズルに連通する前記機能液の流路が形成されているプレート保持部とを有し、
    前記伝熱部材は前記プレート保持部に接触していることを特徴とする、請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載の金属配線の製造装置。
19. 前記吐出ヘッドは、前記ノズルプレートが前記ユニットプレートから、前記機能液を吐出する方向に突出した状態で、前記ユニットプレートに取り付けられており、
    前記ユニットプレートにおける前記ノズルプレートが突出した側とは反対側に流体を供給する流体供給装置をさらに備えることを特徴とする、請求項１５乃至１８のいずれか一項に記載の金属配線の製造装置。
20. 前記吐出ヘッド、及び前記吐出ヘッドの周辺に向けて前記流体を放出可能な位置に配設された前記流体供給装置の流体供給端末の周囲を囲む位置に配設された、大気の流動を抑制する流動抑制部材をさらに備えることを特徴とする、請求項１９に記載の金属配線の製造装置。
21. 吐出された前記機能液が着弾する基材を載置するための載置台と、
    当該載置台の温度を調整する台温度調整装置と、をさらに備えることを特徴とする、請求項１５乃至２０のいずれか一項に記載の金属配線の製造装置。

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