JP6244555B2 - 静電塗布方法および静電塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は、静電力を用いて様々な溶液を微細なパターン形状に塗布する塗布方法に関する。

近年、エレクトロニクス分野では、商品の薄型化・高精細化が進み、微細なパターンを形成する技術が求められている。また、生産性向上のため、印刷速度を高速にしたい要望がある。

そこで従来より、静電力を利用してノズル先端から液を吐出し、描画する塗布方法が知られている。しかし、静電力を用いた塗布は、安定に塗布することが昔からの課題であり、各社によって開発が進められている。

図１２は特許文献１の静電塗布装置を示す。

基材２５の上面に溶液２６を塗布する場合には、基材２５を塗布ヘッド２７と背面電極２８の間を、矢印方向に搬送する。塗布ヘッド２７は、底面を基材２５の上面に対向して配置された溶液タンク２９とこの溶液タンク２９に収容されている溶液２６とで構成されており、溶液タンク２９の底面にはノズル孔３０が穿設されている。

溶液タンク２９と背面電極２８の間には、電圧Ｅが印加されている。この特許文献の場合には、基材２５の上面に、塗布形状に応じて帯電させた静電潜像３１が形成されている。

ノズル孔３０から溶液２６を所定量だけ吐出させることによって、ノズル孔３０に吐出した溶液２６の液溜まり３２が発生する。この液溜まり３２の溶液２６は、電圧Ｅの印加によって電気的に帯電された状態になっている。帯電した液溜まり３２の溶液は、背面電極２８の側へ細く引っ張られることにより、細い線状に引き伸ばされる。その後、細く引き伸ばされた溶液は、基材２５の表面に予め形成されている静電潜像３１に引き付けられ、液溜まり３２から分離して、静電潜像３１が存在していた箇所のみに溶液２６が塗布される。

特開平１０−８６３６０号公報

しかしながら、従来の静電塗布方法では、基材２５の表面に、静電潜像３１を予め形成する必要がある。つまり、静電潜像３１を予め形成する前工程が必要なために設備費が高い、工程が複雑という問題がある。

また、基材２５が静電潜像を形成しやすい材質であることが必要があり、使用できる基材に制限がある。

静電潜像を利用しないで塗布した場合には、細線パターンの塗布や高速塗布する場合に、以下に述べる第１，第２，第３の塗布不良という問題が発生する。

−第１の塗布不良−
図１３（ａ）（ｂ）は、特許文献１のノズル孔３０の周辺を示す拡大図である。

図１３（ａ）に示すように、ノズル孔３０から吐出された溶液２６は、静電力で基材２５の方向へ引っ張られる。その際、液溜まり３２が引き伸ばされ、その液溜まり３２の先端部では、さらに溶液が細く引き伸ばされた状態になる。以後、液溜まり３２の先端部において溶液が細く引き伸ばされた部分をテーラーコーン３３と称す。ここで従来の静電塗布方法では、テーラーコーン３３が非常に不安定であり、図１３（ｂ）に示すように塗布中にテーラーコーン３３が振動する現象が発生する。そのため、直線状に塗布した場合、塗布パターンの直線性バラツキや線幅バラツキなどの塗布不良が発生する。

−第２の塗布不良−
図１４（ａ）〜（ｄ）は塗布の始端におけるノズル先端の液挙動を示す。

まず、塗布する前は、図１４（ａ）に示すように、ノズル孔３０に溶液２６が保持されている状態にある。

次に図１４（ｂ）のように溶液２６をノズル孔３０から少しづつ吐出し、ノズル孔３０の表面に液溜まり３２が形成される。

その後、図１４（ｃ）（ｄ）に示すようにノズル部材３０を介して溶液２６に電圧を印加すると、液溜まり３２が静電力で引き伸ばされ、基材２５の方向へ引きつけられ、基材２５へ塗布される。

しかし、溶液２６へ電圧を印加しても、電圧が上昇するまでに所定の時間が必要である。また溶液２６へ規定電圧が印加されても溶液２６が規定帯電量まで帯電するのにも一定の時間を要するため、規定帯電量まで帯電された安定状態である図１４（ｄ）に到達するまでに、図１４（ｃ）に示すような、帯電量が変動している不安定状態が続いている。この不安定状態では、溶液２６が液滴状に飛翔したり、テーラーコーン３３がちぎれて断続的に塗布される塗布不良の問題がある。そのために、一般的にはテーラーコーン３３が安定状態（図１４（ｄ）の状態）になってから基材２５を移動させて印刷している。つまり、始端は、テーラーコーン３３が安定状態になるまで吐出された溶液が基材２５の上に印刷され、塗布パターンの始端部は太くなる問題が発生する。ここで終端についても、始端の逆の動作をするため、同様な問題が発生する。

−第３の塗布不良−
第三の問題について、図１５を用いて説明する。

基材２５に塗布する塗布パターン形状が直線ではない場合、例えば、図１５（ａ）の斜視図に示したように、塗布のコーナー部で塗布パターンの精度が悪化する現象が発生する。

詳しく説明すると、実際にはノズル孔３０と基材２５は相対的に移動させているため、ノズル孔３０の先端の液溜まり３２から引き伸ばされた溶液２６は、基材２５に接触する際、符号３４で示した箇所のように溶液２６が印刷の進行方向とは逆方向に引っ張られた状態になる。この場合には、破線で示した塗布したい塗布パターン３５に対して、実際に塗布すると、コーナー部で実際の塗布パターンに丸み３６が発生する。

コーナー部でのこのような丸み３６を解消するために、コーナー部でノズル孔３０と基材２５の相対的な動きを一旦止めて塗布すると、図１５（ｂ）のようにコーナー部において、塗布パターンに線太り箇所３７が発生する。

本発明は、以上に述べた塗布量が安定しないことによる塗布不良を解決し、安定かつ高精度な塗布を実現することができる静電塗布方法および静電塗布装置を提供することを目的とする。

本発明の静電塗布方法は、ノズルの先端に供給された溶液に電圧を印加することで帯電させ、静電力を用いて前記ノズルから被塗布体へ前記溶液を引き伸ばしながら塗布する静電塗布方法であって、静電気によって前記ノズルから引き伸ばされた前記溶液を、前記ノズルと前記被塗布体の間に配置され規定電圧が印加された制御電極に形成された開口を通過させて前記被塗布体に塗布する際に、前記ノズルと前記制御電極との距離を変化させて、前記溶液の前記被塗布体への塗布の挙動を制御することを特徴とする。

また、本発明の静電塗布装置は、溶液を蓄える溶液タンクと、前記溶液を吐出するノズルと、前記ノズルの先端へ前記溶液を供給する第１制御部と、前記ノズルに対向して前記被塗布体を搬送する搬送部と、前記被塗布体の裏面側に配置された背面電極と、前記溶液タンクもしくは前記ノズルと前記背面電極との間に電圧を印加する電源部と、前記ノズルと前記前記被塗布体の間に配置され、前記ノズルから引き伸ばされた前記溶液が通過する開口が形成された制御電極と、前記制御電極に印加する電圧を制御する第２制御部と、前記制御電極を前記ノズルに対して、水平方向もしくは距離方向もしくは角度方向を駆動する第３制御部と、を設け、前記開口を通過して前記溶液を前記被塗布体へ塗布することを特徴とする。

本発明によれば、静電気によってノズルから引き伸ばされた溶液を、ノズルと被塗布体の間に配置された制御電極に形成された開口を通過させて被塗布体に塗布するので、ノズルと制御電極との距離制御、制御電極の傾き制御、ノズルの中心に対する制御電極の中心の位置制御、ノズルと制御電極との電位差制御によって、細線パターンを安定に高速で塗布することができる。

本発明の静電塗布方法を実施する実施の形態１における実施例１の静電塗布装置の構成図 実施例１のノズル１周辺の拡大図 実施例１の塗布始端部のノズル１挙動を示す図 実施例１の塗布始端部のノズル１および制御電極の電圧変化を示す図 本発明の実施の形態１における実施例２の制御電極１０のノズル１との距離を制御する場合の説明図 本発明の実施の形態１における実施例２の静電塗布装置の制御を示す図 本発明の実施の形態２における実施例４のノズル１と制御電極１０の位置関係を示す斜視図 実施例４のノズル１と制御電極１０の位置関係を示す平面図と断面図 実施例４のノズル１と制御電極の移動軌道を示す平面図 本発明の実施の形態２における実施例５の制御電極１０の傾きを示す図 本発明の実施の形態２における実施例６の制御電極１０の傾きを示す図 従来の静電塗布装置の構成図 従来の静電塗布装置における第１の塗布不良を説明するノズル孔３０の周辺を示す拡大図 従来の静電塗布装置における第２の塗布不良を説明する塗布の始端におけるノズル先端の液挙動図 従来の静電塗布装置における第３の塗布不良を説明する斜視図

以下、本発明の静電塗布方法を、具体的な各実施の形態に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図１〜図５は本発明の静電塗布方法を実施する静電塗布装置を示す。

−実施例１−
図１〜図４は実施例１の静電塗布装置を示す。

図１に示すように、ノズル１の先端に供給された溶液２に電圧を印加することで帯電させ、これによって発生する静電力によって、被塗布体としての基材３へノズル１の溶液２を引き伸ばしながら塗布する静電塗布装置は、次のように構成されている。

基材３を挟んで基材３の上面側には、溶液２が収容されている溶液タンク４が配置され、基材３の裏面側には背面電極５が配置されている。溶液タンク４と背面電極５のグループと、基材３とは、相対的に移動可能であって、この実施の形態では溶液タンク４と背面電極５の位置が固定されており、基材３が、溶液タンク４と背面電極５の間を搬送部６によって矢印Ｘ方向と矢印Ｘ方向とは直交するＹ方向とで形成される平面内で搬送される。

溶液タンク４には、基材３の上面に対向した底面にノズル１が形成されている。溶液タンク４内の液面は、溶液をノズル１の先端へ送り出すように第１制御部７によって加圧されている。

ノズル１と背面電極５の間には、電源部８によって所定の電圧差が与えられている。ここでは、電源部８が、溶液タンク４と背面電極５との間に電圧を印加している。

さらに、ノズル１と基材３の間には、開口９を有した制御電極１０が配置されている。制御電極１０の電位は第２制御部１１によって制御されている。

制御電極１０のノズル１との相対位置は、第３制御部１２によってコントロールされている。具体的には、制御電極１０を第３制御部１２によって動かして、基材３の水平方向またはノズル１に対して距離方向、もしくは制御電極１０の傾きのうちの少なくとも一つが変更自在に構成されている。

さらに、搬送部６、第1制御部７、電源部８、第２制御部１１、および、第３制御部１２の制御やタイミングを第４制御部５０でコントロールしている。

このように構成された静電塗布装置では、第１制御部７によって溶液タンク４内の溶液２の液面に所定の圧力を加えると、ノズル１の先端に溶液を供給できる。ノズル１の先端の液溜まり１３の溶液２は、電源部８から印加された電位差によって帯電する。この帯電した液溜まり１３の溶液２は、背面電極５の方向へ引き伸ばされる。つまり、ノズル１の先端から引き伸ばされた液溜まり１３は、ノズル１との距離が所定の位置に設定されている制御電極１０の開口９を通過して基材３へ塗布される。

この際には、制御電極１０のノズル１との相対位置を、第３制御部１２によってコントロールする。この実施例１ではノズル１の中心と平板状の制御電極１０の中心が一致しており、この状態で制御電極１０の位置がノズル１から規定距離だけ離れた位置に第３制御部１２によって保持されている。

このときには、ノズル１の先端の液溜まり１３の溶液２の帯電した電荷と反発するように、第２制御部１１が制御電極１０に電圧を印加している。

塗布中のノズル１の先端と制御電極１０付近の様子を、図２を用いて説明する。

図２（ａ）は、塗布している定常状態のノズル１の周辺の様子を示す。ノズル１の先端の液溜まり１３が背面電極５に引き付けられて基材３に塗布されている。ここで仮に液溜まり１３がマイナスに帯電している場合、制御電極１０へマイナスの帯電が発生するように電圧を印加させる。言い換えれば、液溜まり１３と制御電極１０の帯電を同じ極性に帯電させることが重要である。このように同じ極性に帯電させると、制御電極１０の電荷が液溜まり１３の電荷と反発する作用が働き、静電力で液溜まり１３をより細長い形状に引き伸ばすことができる。また液溜まり１３の形状が崩れないように維持する働きもあり、安定した塗布を実現することができる。

ここで制御電極１０へ印加する電圧が高い、つまり制御電極１０の電荷が強い場合には、図２（ｂ）のように、液溜まり１３をよりノズル１内への押し込む力が働き、安定して溶液２が吐出されにくくなる。また逆に、ここで制御電極１０へ印加する電圧が低い、つまり制御電極１０の電荷が弱い場合には、図２（ｃ）のように液溜まりの形状を維持する力が十分に作用しないため、直線性のバラツキなどにより安定塗布ができない。そのため、制御電極１０はノズル１へ印加する電圧とは個別に第２制御部１１によって制御されている。第２制御部１１による制御電極１０の電圧制御は、ノズル１の先端の液溜まり１３の形状を安定化し、安定した塗布を実現できるように調整されている。

第２制御部１１による制御電極１０の電圧制御は、塗布パターンの始端、終端においては次のように制御されている。

図３（ａ）〜（ｈ）は、塗布の始端におけるノズル１における液溜まり１３の変化を示している。ここではノズル１の中心と制御電極１０の中心がすべてのタイミングにおいて互いに一致しており、ノズル１と制御電極１０の距離もすべてのタイミングにおいて一定である。図４は図３（ａ）〜（ｈ）のそれぞれのタイミングにおけるノズル１の電位と制御電極１０の電位を示している。

まず、塗布開始前は図３（ａ）のように、溶液３はノズル１内に保持されてノズル１から溶液３が落下しない状態であり、このタイミングには図４のタイミングａのようにノズル１および制御電極１０には電圧が印加されていない。

次に図４のタイミングｂのように、ノズル１および制御電極１０へ同様な変化の傾きで所定電圧まで印加していく。そのときには、ノズル１内の溶液２は大きな変化は起きない。これは、ノズル１と制御電極１０が同電位であれば、ある一定の電圧までは図３（ｂ）のようにノズル１から溶液２が吐出されにくい。

次に図４のタイミングｃのように、ノズル１への印加電圧を更に増加させ所定の電圧まで上昇させる。そのとき制御電極１０への印加電圧は一定に保持されていて増加させない。ここで、ノズル１への印加電圧と制御電極１０への印加電圧の差が大きくなるにつれ、図３（ｃ）のようにノズル１内の溶液２が静電力で引き出され、ノズル１の先端に液溜まり１３が形成される。

次に図４のタイミングｄのように、ノズル１の印加電圧が所定の電圧にまで上昇したら、その状態を維持し、制御電極１０への印加電圧は図４のタイミングｄにおいても図４のタイミングｃと同じ状態に維持する。これによってノズル１の先端に安定した液溜まり１３が形成される。

そして、図４のタイミングｅのように制御電極１０の電位だけを所定の電圧まで下げ、更に図４のタイミングｆのようにノズル１の電位と制御電極１０の電位を維持させることによって、図３（ｆ）のように、ノズル１から制御電極１０の開口９を通過して溶液２が細く引き伸ばされて基材３へ塗布される。ここで搬送部６を制御して基材３とノズルの相対速度を調整することで、基材３へ溶液２が塗布されるときは所定の相対速度で移動しながら塗布できるため、安定に塗布が開始できる。

電源部８と第２制御部１１をこのように運転することによって、従来の方法ではノズル１の電圧が所定電圧まで上昇する間（図中のａ〜ｃ）、ノズル１から溶液２が不安定に吐出される問題を防ぐことができる。つまり図４のタイミングｅ，ｆのように制御電極１０の電圧を変更して塗布のＯＮ／ＯＦＦを制御することで、応答性が良い塗布が可能になる。

塗布パターンの終端におけるノズル１および制御電極１０の制御は、図４で述べたタイミングｆ〜ａを逆に実施することで可能である。

具体的には、ノズル１と制御電極１０との距離が１０〜３００μｍ，ノズル１と背面電極５との距離が２００〜５００μｍ，基材３と背面電極５との距離が０〜１ｍｍ，制御電極１０の開口９の直径が２００〜５００μｍ，背面電極５に−０．５ｋＶ〜−１ｋＶを印加した場合に、制御電極１０の電圧を、第２の制御部１１によって各タイミングａ〜ｆで次のように制御した。また、第２の制御部１１によって電源部８を制御して、各タイミングａ〜ｆにおけるノズル１の電圧を次のように制御した。

図４のタイミングａの開始時にはノズル１をゼロボルトにした。一例として、図４のタイミングｃでは制御電極１０に＋１ｋＶを印加した。図４のタイミングｄではノズル１に＋２ｋＶを印加した。図４のタイミングｆでは制御電極１０に＋０．３〜＋０．５ｋＶを印加した。また、図４のノズルー基材相対速度を５０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。

−実施例２−
図５は実施例２の静電塗布装置を、図６はその制御を示す。

図３と図４に示した実施例１では、ノズル１の中心と制御電極１０の中心が図３（ａ）〜（ｆ）のすべてのタイミングにおいて互いに一致しており、ノズル１と制御電極１０の距離も図３（ａ）〜（ｆ）のすべてのタイミングにおいて同じであって、ノズル１と制御電極１０の電位を制御して、細線パターンを安定に高速で塗布する場合を説明したが、この実施例２では、ノズル１の中心と制御電極１０の中心が図３（ａ）〜（ｆ）すべてのタイミングにおいて互いに一致しており、ノズル１と制御電極１０の電位を制御するとともに、さらに、ノズル１と制御電極１０の距離を一部のタイミングにおいて図５に示すように変更して、実施例１よりも、さらに応答性を改善している。

図５（ａ）〜（ｈ）は、ノズル１および制御電極１０の図３（ａ）〜（ｈ）のタイミングに相当する位置関係を示した図である。図６は電圧、ノズル-基材相対速度、ノズル-制御電極間距離の制御を示す図である。

実施例１では、図４のタイミングｅにおいて制御電極１０の電圧を下げるのには所定の時間が必要である。つまりその時間の分だけ、始端の吐出応答性が悪い。そのため、この実施例２では、図３（ｅ）と同じタイミングでは、図５（ｅ）図７（ｅ）のように、第３制御部１２によって制御電極１０のノズル１との相対位置、具体的には、例えばノズル１から遠くなるように制御電極１０を第３制御部１２によって移動させることで、さらに始端の吐出応答性を良くすることが可能である。また吐出開始に合わせて、ノズル-基材相対速度を所定の速度に制御しておくことにより、安定した塗布が可能になる。

−実施例３−
実施例２では、ノズル１の中心と制御電極１０の中心が図３（ａ）〜（ｆ）すべてのタイミングにおいて互いに一致しており、ノズル１と制御電極１０の電位を制御するとともに、ノズル１と制御電極１０の距離を一部のタイミングにおいて変更して応答性を改善する場合を説明したが、図３（ａ）〜（ｆ）すべてのタイミングにおいて、ノズル１の中心と制御電極１０の中心が互いに一致しており、かつノズル１と制御電極１０の間の電位差が同じ場合であっても、ノズル１と制御電極１０の距離を一部のタイミングにおいて図５のタイミング（ｅ）（ｆ）のように変更するだけでも、制御電極８を有していない従来装置に比べて、塗布の応答性を改善できる。

（実施の形態２）
−実施例４−
上記の実施の形態１では実施例１，実施例２，実施例３の何れにおいても、ノズル１の中心と制御電極１０の中心が、図３（ａ）〜（ｆ）すべてのタイミングにおいて互いに一致していたが、何れの実施例の場合もノズル１の中心位置と制御電極１０の中心位置を互いにずらせることによって、制御電極１０を有していない従来装置に比べて、塗布の応答性を改善できる。

この実施例４は、基材３を搬送部６によって搬送して、図７に示すように基材３上に溶液２を、破線１４で示す形状に塗布する場合を例に挙げて説明する。破線１４で図示した塗布パターンを、コーナーパターン１４と称する。

ここでは、コーナーパターン１４の一例として、Ｘ方向に通過点を位置ａ、ｂ、ｃとし、位置ｃをコーナー部として、さらにＹ方向の通過点を位置ｄ、ｅとしたパターンに塗布する場合を説明する。

図７は、コーナーパターン１４におけるコーナー部の位置ｃと、その前後の位置ａ，ｂとｄ，ｅを示す。図８（Ａ）は、図７の位置ａ〜ｅ毎に、制御電極１０の開口９とノズル１の中心１５の関係を示している。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）におけるノズル１および制御電極１０の位置関係を示す断面図である。

直線状に塗布している位置ａでは、制御電極１０の開口９の中心が、ノズル１の中心１５に一致しており、この状態で基材３が搬送部６によって矢印Ｘ１方向に移動する。この状態では、図８（Ａ）の（ａ）に示すようにノズル１から基材３方向へ真っ直ぐに溶液２が吐出される。

次に、コーナー部の位置ｃの直前の位置ｂからコーナー部の位置ｃにかけて、ノズル１と制御電極１０を位置ｃの方向へ移動させる時には、制御電極１０とノズル１の位置関係が図８（Ａ）の（ｂ）〜（ｃ）のようになるように第３制御部１２を運転する。つまり、ノズル１の中心１５に対して制御電極１０の開口９の中心を、Ｘ１方向とは逆の方向にずらせた位置関係の状態で塗布する。

これにより、ノズル１がコーナー部の位置ｃに到達する前に、ノズル１から吐出された溶液２は、図８（Ｂ）の（ｃ）に示すように制御電極１０の静電力によりコーナー部ｃの方向へ曲げて吐出される。そして基材３へ塗布され、コーナーパターン１４の位置ｂ〜ｃの区間を塗布できる。

ここで、位置ｂから位置ｃまで、制御電極１０の開口９の中心とノズル１の中心１５を徐々にずらせることが重要である。言い換えれば、制御電極１０の速度とノズル１の速度はコーナーパターン１４の形状にあわせて調整する必要がある。ここで、制御電極１０とノズル１の速度を急にずらせてしまうと、塗布された溶液２のパターンが断線することがある。これは溶液２の物性（粘度・表面張力など）によっても異なるため、適宜に調整する必要がある。

次に、位置ｃを超えてから基材３を搬送部６によって矢印Ｙ１方向に移動させて直線部の位置ｄ，ｅの区間に塗布する時には、制御電極１０とノズル１の位置関係が図８（Ａ）の（ｄ）（ｅ）になるように第３制御部１２を運転する。つまり、基材３の移動に伴って制御電極１０の開口９の中心がノズル１の中心１５が一致した状態に徐々に戻すように制御する。

上記制御におけるノズル１および制御電極１０と塗布するコーナーパターン１４の位置関係を、図９に基づいて説明する。

図９は、ノズル１および制御電極１０が、塗布するコーナーパターン１４に対してどのような軌道で移動するか説明する図である。ノズル１の中心の移送軌道１６（以後、ノズル軌道１６と述べる）と、制御電極１０の開口９の中心の移動軌道１７（以降、制御電極軌道１７と述べる）を示した図である。ここで位置ａ〜ｅは図７の位置ａ〜位置ｅと同じである。

コーナー部に差し掛かる前の位置ａは、ノズル軌道１６と制御電極軌道１７は同じ軌道である。次にコーナー部の直前の位置ｂからコーナー部の位置ｃおよびコーナー部の直後の位置ｄにかけて、ノズル軌道１６は制御電極軌道１７より大きな曲率で、基材３に対して相対的に移動する。そのとき、ノズル軌道１６および制御電極軌道１７は共に塗布するコーナーパターン１４より内側を所定の曲率を有して基材３に対して相対的に移動する。その次に、コーナー部を通過した後の位置ｅでは、ノズル軌道１６および制御電極軌道１７が同じ軌道に戻る。

このようにノズル１に対する制御電極１０の位置を第３制御部１２によって制御することで、基材３の表面に実際に形成される塗布パターンを、基材３の表面に形成しようとしたコーナーパターン１４に、より精度良く一致させることができる。

−実施例５−
実施例４ではノズル１に対する制御電極１０の水平位置を、第３制御部１２が制御した場合を説明したが、この実施例５では、図１０に示すように制御電極１０の傾きを第３制御部１２によって制御している。

図１０（ａ）〜（ｅ）は図７のコーナー部の位置ａ〜ｅに相当するノズル１と制御電極１０の関係を示す。なお、図１０（ａ）〜（ｅ）は図７における矢印Ｙ１方向から見た状態を示している。

図７の位置ａから位置ｃにかけて、図１０（ａ）〜（ｃ）のように制御電極１０を傾け、図７の位置ｃから位置ｅにかけて図１０（ｃ）〜（ｅ）のように制御電極１０の傾きを戻すように制御する。これにより、制御電極１０を傾けた場合、制御電極１０の開口９の一方の端面が部分的にノズル１に近づき、他方の端面は遠ざかる。すると、制御電極１０の開口９のノズル１に近い方の端面から、ノズル１先端の溶液を基材３から遠ざける方向に静電力がはたらき、ノズル１先端の溶液の軌道を制御することができる。具体的には、平板状の基材の平面と垂直な軸方向から見た時にノズル１の先端と制御電極１０の開口９の端部が近い部分から、ノズル１先端と制御電極１０の開口９の端部が遠い部分へ向かって溶液を曲げることが可能となり、コーナー部の位置ｃを塗布する時に、溶液をノズル中心からある程度だけ移動して塗布できるのでコーナー部のパターンを安定して塗布することができる。

−実施例６−
実施例４では一枚の一体形状の制御電極１０のノズル１に対する水平位置を、第３制御部１２が制御する場合を説明したが、この実施例６では、制御電極１０を分割形状とするとともに、分割した各電極の姿勢を第３制御部１２によって制御している。

制御電極１０を分割した場合の具体的な動作について図１１を用いて説明する。なお、図１１（ａ）〜（ｅ）は図７における矢印Ｙ１方向から見た状態を示している。

図１１（ａ）〜（ｅ）は図７のコーナーパターン１４の位置ａから位置ｅにおけるノズル１と制御電極１０の関係を示す。この実施例６の制御電極１０は、第１電極１０ａと第２電極１０ｂに分割されている。互いに向かい合っている第１電極１０ａの端面と第２電極１０ｂの端面には、第１電極１０ａの端面に凹部９ａが形成され、第２電極１０ｂの端面に凹部９ｂが形成されている。凹部９ａと凹部９ｂとで開口９に相当する開口を形成している。

図７の位置ａの第１電極１０ａと第２電極１０ｂは、図１１（ａ）のように互いに同じ水平姿勢になっている。

図７の位置ａから位置ｃにかけて、図１１（ａ）〜（ｃ）のように、第１電極１０ａと第２電極１０ｂを同じ方向に同じ角度ずつ第３制御部１２を徐々に傾ける。

図７の位置ｃから位置ｅにかけて、図１１（ｃ）〜（ｅ）のように、第１電極１０ａと第２電極１０ｂ傾きを戻すように第３制御部１２が制御する。

これにより、ノズル１の先端の液溜まりから引き伸ばされた溶液２に、制御電極１０の開口９の端面が近い部分からノズル１先端の溶液を遠ざかる方向に静電力が作用し、ノズル１の先端の溶液の軌道を制御することができる。具体的には、平板状の基材３の平面と垂直な軸方向から見た時にノズル１の先端と制御電極１０の開口９の端部が近い部分から、ノズル１の先端と制御電極１０の開口９の端部が遠い部分へ向かって溶液を曲げることが可能となり、つまりコーナー部のパターンを塗布する時に、ある程度溶液をノズル中心から移動して塗布できるのでコーナー部のパターンを安定して塗布することができる。

上記の各実施例では第３制御部１２による制御電極１０の制御は、ノズル１との距離、ノズル１の中心に対する制御電極１０の開口９の中心の水平方向の移動、制御電極１０の傾きのうちの、何れか一つの制御であったが、このうちの複数の制御を組み合わせて実施することもできる。

本発明は、微細なパターン形状を安定に塗布することができ、タッチパネルや電磁波シールド等の微細な電極形成の用途に適用できる。

１ ノズル
２ 溶液
３ 基材
４ 溶液タンク
５ 背面電極
６ 搬送部
７ 第１制御部
８ 電源部
９ 制御電極の開口
１０ 制御電極
１１ 第２制御部
１２ 第３制御部
５０ 第４制御部
１３ 液溜まり
１４ コーナーパターン
１５ ノズル１の中心
１６ ノズル軌道
１７ 制御電極軌道

Claims (10)

1. ノズルの先端に供給された溶液に電圧を印加することで帯電させ、前記ノズルと被塗布体を相対移動させながら静電力を用いて前記ノズルから被塗布体へ前記溶液を引き伸ばしながら塗布する静電塗布方法であって、
   静電気によって前記ノズルから引き伸ばされた前記溶液を、前記ノズルと前記被塗布体の間に配置され規定電圧が印加された制御電極に形成された開口を通過させて前記被塗布体に塗布する際に、
   前記ノズルと前記制御電極との距離を変化させて、前記溶液の前記被塗布体への塗布の挙動を制御する
   静電塗布方法。
2. ノズルの先端に供給された溶液に電圧を印加することで帯電させ、前記ノズルと被塗布体を相対移動させながら静電力を用いて前記ノズルから被塗布体へ前記溶液を引き伸ばしながら塗布する静電塗布方法であって、
   静電気によって前記ノズルから引き伸ばされた前記溶液を、前記ノズルと前記被塗布体の間に配置され規定電圧が印加された制御電極に形成された開口を通過させて前記被塗布体に塗布する際に、
   前記ノズルに対する前記制御電極の傾きを変化させて、前記溶液の前記被塗布体への塗布の挙動を制御する
   静電塗布方法。
3. 前記制御電極に印加する電圧を変化させて、前記溶液の前記被塗布体への塗布の挙動を制御する
   請求項１または請求項２記載の静電塗布方法。
4. 前記ノズルの中心と前記制御電極の前記開口の中心との位置をずらせて、前記溶液の前記被塗布体への塗布の挙動を制御する
   請求項１〜請求項３の何れかに記載の静電塗布方法。
5. 前記制御電極の制御を、前記ノズルと被塗布体との相対移動にあわせて制御する請求項１〜請求項４の何れかに記載の静電塗布方法。
6. ノズルの先端に供給された溶液に電圧を印加することで帯電させ、前記ノズルと被塗布体を相対移動させながら静電力を用いて前記ノズルから被塗布体へ前記溶液を引き伸ばしながら塗布する静電塗布方法であって、
   静電気によって前記ノズルから引き伸ばされた前記溶液を、前記ノズルと前記被塗布体の間に配置され規定電圧が印加された制御電極に形成された開口を通過させ、さらに前記ノズルの中心と前記制御電極の前記開口の中心との位置をずらせて、前記溶液の前記被塗布体への塗布の挙動を制御して前記被塗布体にコーナーを有した塗布パターンで塗布する際に、
   前記制御電極の前記被塗布体との相対的な移動軌道の曲率が、前記塗布パターンの曲率よりも大きく、前記ノズルの前記被塗布体との相対的な移動軌道の曲率よりも小さい
   ことを特徴とする
   静電塗布方法。
7. ノズルの先端に供給された溶液に電圧を印加することで帯電させ、前記ノズルと被塗布体を相対移動させながら静電力を用いて前記ノズルから被塗布体へ前記溶液を引き伸ばしながら塗布する静電塗布方法であって、
   静電気によって前記ノズルから引き伸ばされた前記溶液を、前記ノズルと前記被塗布体の間に配置され規定電圧が印加された制御電極に形成された開口を通過させて前記被塗布体に塗布する際に、
   前記溶液を塗布する塗布パターンの始端もしくは終端において、前記ノズルと前記制御電極の電圧差を変更して塗布開始、終了の応答性を制御する
   静電塗布方法。
8. 前記塗布パターンの始端では、前記ノズルと前記制御電極の電圧差を大きくし、
   前記塗布パターンの終端では、前記ノズルと前記制御電極の電圧差を小さくする
   請求項７記載の静電塗布方法。
9. 溶液を蓄える溶液タンクと、
   前記溶液を吐出するノズルと、
   前記ノズルの先端へ前記溶液を供給する第１制御部と、
   前記ノズルに対向して前記被塗布体を搬送する搬送部と、
   前記被塗布体の裏面側に配置された背面電極と、
   前記溶液タンクもしくは前記ノズルと前記背面電極との間に電圧を印加する電源部と、
   前記ノズルと前記被塗布体の間に配置され、前記ノズルから引き伸ばされた前記溶液が通過する開口が形成された制御電極と、
   前記制御電極に印加する電圧を制御する第２制御部と、
   前記制御電極を前記ノズルに対して、水平方向もしくは距離方向もしくは角度方向を駆動する第３制御部と、
   を設け、前記開口を通過して前記溶液を前記被塗布体へ塗布する
   静電塗布装置。
10. 前記搬送部と前記第２制御部と前記３制御部と電源部の駆動を制御する第４制御部を設けた請求項９記載の静電塗布装置。

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