CN1521793A - 流体排出方法及流体排出装置 - Google Patents

Abstract

一种流体排出方法及流体排出装置，配置向在空隙方向上相对移动的2个面供给流体的流体供给装置，利用由所述相对移动面的空隙的变动造成的压力变化，将由流体供给装置供给的连续流变换为间歇流，同时，利用所述流体供给装置的转数对每1点的间歇排出量进行调节。利用此方法，可以在电子部件、家电制品、显示器等领域中的生产工艺中，对粘接剂、清洁焊锡、荧光体、电极材料、油脂、涂料、热熔胶、药品、食品等各种液体以高速度并且高精度地进行间歇定量排出·供给。

Description

流体排出方法及流体排出装置

技术领域

本发明涉及信息·精密机器、工作机械、FA等技术领域中或半导体、液晶、显示器、表面安装等各种生产工序中所必需的流体排出方法及流体排出装置。

背景技术

一直以来，虽然液体排出装置(dispenser)被应用于各种领域中，但是伴随着近年来的电子部件的小型化·高记录密度化的需要，要求提供一种对微量的流体材料以高精度并且稳定地进行供给控制的技术。例如，在等离子显示器、CRT、有机EL等显示领域中，迫切期望不使用以往的丝网印刷、光刻法等工艺，而是将荧光体·电极材料无掩模地直接地在面板面上形成图案。如果对以此为目的的排出的问题简要表述的话，则为：

(1)排出量的微细化

(2)排出量的高精度化

(3)排出时间的缩短

但是，机械加工中的加工精度正逐渐从微米进入到亚微米。虽然在半导体·电子部件的领域中，亚微米加工很普通，但是，在与机电一体化共同发展的机械加工的领域中，对于超精密加工的需要也急速增加。近年来，随着超精密加工技术的引入，以超磁致伸缩元件、压电元件为代表的电磁致伸缩元件已作为微驱动器而被使用。

通过将磁电磁致伸缩元件作为流体压力的发生源使用，就可以在各种领域中制造出使微量液滴以高速喷射的喷射装置。

例如，在特开2000-167467号中公布有使用超磁致伸缩元件来喷射任意的1个液滴的方法。在图35中，502是由玻璃管、不锈钢管等非磁性材质制成的圆筒。在此圆筒502的端部形成有具有液体的贮存部503和微细的喷射口的喷嘴504。在圆筒502的内部，收装有由制成棒状的超磁致伸缩材料构成的可以移动的驱动器505。在朝向喷嘴504的驱动器505的端部上，设置有可以离接的活塞506。

在驱动器505的另一端部和端部的塞子(stopper)507之间，夹隔有弹簧508，并利用弹簧508对驱动器505施加向前行进的弹势。另外，在圆筒502的外周部的与活塞接近的位置上，卷绕有线圈509。

在由所述构成形成的喷射装置中，通过使电流瞬间地流过该线圈509，使瞬间磁场作用于所述超磁致伸缩材料，从而在超磁致伸缩材料的轴端部产生由弹性波造成的瞬时的过渡性位移。利用此作用就可以将填充在圆筒内的液体以微小的1个液滴的形式从喷嘴喷射出来。

以往，作为液体排出装置，广泛使用图36所示那样的利用气动脉冲(air pulse)方式的排出装置，例如在「自动化技术’93.25卷7号」等中介绍有此类技术。

利用此种方式的排出装置是如下的装置，将由稳压源供给的定量的空气脉冲式地加入容器600(圆筒)的内部601，使得与圆筒600内的压力上升的部分对应的一定量的液体从喷嘴602排出。

在近年来逐渐高精度化、超微细化的电路形成领域或PDP、CRT等显像管的电极和凸棱(rib)、荧光屏形成、液晶、光盘等的制造工序领域中，应当微量排出的流体大部分都是高粘度的粉流体。

如何能够将此种包含微小的微粒的粉流体高速度、高精度地不会堵塞流路地并以较高的可靠性排出到对象基板上，是最大的问题。

下面将以等离子显示面板的荧光体层形成工序为例，对下述的以往技术的问题进行叙述。

[1]丝网印刷方式、光刻法方式的问题

[2]使用以往的排出技术对荧光体层进行直接形成图案时的问题

首先，对所述[1]的问题进行说明。

(1-1)关于等离子显示面板的构造

图34是表示等离子显示面板(以下称为PDP)的构造的一个例子的图。从大致上划分PDP是由前面板800和背面板801构成的。在作为构成前面板800的透明基板的第一基板802上，形成多组线状透明电极803。另外，在构成背面板801的第二基板804上，平行地设有与所述线状透明电极正交的多组线状电极805。使所述2个基板相互面对，其间夹隔形成了荧光体层的阻挡凸棱806，在此阻挡凸棱806内封入放电性气体。当在两基板的电极间加上阈值以上的电压时，电极在相互正交的位置上发生放电，使放电性气体发光，从而就可以透过透明的第一基板802观察到其发出的光。

此外，通过对放电位置(放电点)进行控制，就可以在第一基板侧显示图像。为了利用PDP进行彩色显示，在与各放电点对应的位置(隔挡凸棱的隔壁)上，形成利用在各放电点上放电时发射出的紫外线而显现出所需颜色的荧光体。为了进行全色显示，形成RGB(红、绿、蓝)的各荧光体。

对于前面板800和背面板801的构成，再稍微详细地进行说明。

前面板800在由玻璃基板等透明基板构成的第一基板802的内面侧上，利用ITO等平行地形成多组以2条为一组的线状的透明电极803。在此线状透明电极803的内面侧表面上，形成有用于减小线电阻值的总线(bus)电极807。并具有以下的构造，即，在前面板的内面的全部区域内形成覆盖这些透明电极803及总线电极807的电介质层808，在电介质层808的表面全部区域内形成了作为保护层的MgO层809。

另一方面，在背面板801的第二基板804的内面侧上，利用银质材料等平行地形成多条与所述前面板800的线状透明电极803正交的线状地址电极805。另外，在背面板的内面全部区域内，形成覆盖此地址电极805的电介质层810。在电介质层810的上面，为了隔离各地址电极805，同时为了维持前面板800和背面板801的一定的间隙(gap)，在各地址电极之间，形成有突出的具有特定高度的隔挡凸棱(隔壁)806。

利用此隔挡凸棱806，沿着各地址电极形成小室811，在其内面上依次形成有RGB各色的荧光体812。利用此小室构造的PDP有如图34所示那样的在一个个独立的小室内具有放电点的装置，还有每一列以隔壁隔开的小室构造(未图示)的装置。近年来，所述「独立小室方式」作为能够实现PDP的性能提高的方式正倍受关注。

其原因是，通过将小室以4方的隔挡凸棱围成格子状(waffle)，就可以防止相邻的小室间的光泄漏，同时，还可以增加发光体的面积。其结果是，可以提高发光效率和发光量(亮度)，从而可以实现高对比度的图像，这些被当作「独立小室方式」的特征。

形成于小室壁面上的荧光体层，为了提高发色性，一般被加厚至10～40μm左右。在形成所述RGB荧光体层时，在向各小室内填充荧光体用涂敷液后，通过使之干燥而除去挥发成分，在小室内面上形成厚壁的荧光体，同时形成填充放电性气体的空间。一直以来，为了形成此种厚膜的荧光体图案，含有荧光体的涂敷材料被调制成减少了溶剂量的数千mPas～数万mPas的高粘度糊状流体(荧光体用糊状物)，并利用丝网印刷或光刻印刷向基板排出。

(1-2)以往丝网印刷方式的问题

在采用以往的丝网印刷方式情况下，当使画面大型化时，由张力造成的丝网的延伸较大，从而难以在全体画面中确保丝网印刷板的高精度的位置匹配。另外，当要填充荧光体材料时，材料会一直装填至隔壁的顶点部分，在采用「独立小室方式」的情况下，会造成由隔挡凸棱间的互相干扰(cross talk)引起的问题。所以，为了除去附着在隔壁的顶点部分上的材料，有必要采用引入研磨工序等对策。另外，由于挤压(squeeze)压力的不同，荧光体材料的填充量发生变化，其压力调整极为微小，因而依赖操作者的熟练度的部分较多。为此，很难在遍布背面板全部区域内的全部独立小室内得到均一的填充量。

(1-3)以往光刻法的问题

以往的光刻法的情况有以下的问题。此工艺方法是在向凸棱间的小室内压入感光性的荧光体用糊状物后，利用曝光及显影工序，使得只有压入特定的小室内的感光性组合物残留。其后，经过烧结工序，使感光性组合物中的有机物消失，形成荧光体层的图案。此工艺方法由于使用的糊状物含有荧光体粉，对紫外线的感度较低，因此难以使荧光体层的膜厚在10μm以上。所以会造成不能获得足够的亮度的问题。

另外，采用光刻法的情况虽然必须对每种颜色进行曝光及显影工序，但是，由于在糊状物的涂敷层中含有高浓度的荧光体，因此由显影去除所造成的荧光体的损失很大，荧光体的有效利用率至多为30％左右，所以有成本较高的问题。

[2]使用以往的排出技术对荧光体层进行直接形成图案时的问题

一直以来，试图采用以下的方法，即，使用在电路安装等领域中广泛使用的气动脉冲式的排出装置(图36)向显像管排出。在气动脉冲式的情况下，由于难以使高粘度流体以高速连续排出，因此将微粒用低粘度的流体稀释后排出。例如在PDP、CRT等显像管的荧光体排出的情况下，微粒的粒径为3～9μm，其密度为4～5左右。此时，由于粒子单体较重，因此有当流体的流动停止时微粒会立即在流路内部堆积起来的问题。

另外，气动方式的排出装置有应答性差的缺点。此缺点是由被封入圆筒内的空气的压缩性和使空气通过狭窄空隙时的喷嘴阻力所造成的。即，气动方式的情况下，由圆筒的容积和喷嘴的阻力所决定的流体回路的时间常数较大，因此在施加输入脉冲后，从开始排出流体到转移到基板上为止，不得不预估0.07～0.1秒左右的时间延迟。

在以图35中所述的压电材料、超磁致伸缩材料作为驱动源的排出装置的情况是以不包含粉体的流体的排出作为对象的提案，预计难以解决与粉流体的排出过程有关的所述问题。另外，利用由弹性波造成的瞬时的过渡性位移来排出流体的情况下，贮存部503必须在容积一定的状态下，总是没有空隙地填充有流体。还没有关于如何向液体的贮存部503供给流体，以便随时补充消耗的流体的方面的记述。

已经进行了将作为民用的打印机广泛使用的喷墨方式用于工业用的排出装置的开发研究。在喷墨方式的情况下，由于驱动方法和构造上的制约，流体的粘度的限制范围为10～50mPa·s，不能适用于高粘度流体。

为了使用喷墨方式绘制微细图案，已开发有使平均粒径5nm左右的粒子被分散剂覆盖后独立分散的低粘度纳米糊状物。设想使用此纳米糊状物可以在所述的PDP的「独立小室」的隔挡凸棱(隔壁)内壁上形成荧光体层。但是，在各小室内填充荧光体用涂敷液后使之干燥的工序中，为了像所述那样对原来10～40μm左右的荧光体层进行加厚，含有荧光体的涂敷材料要使用减少了溶剂量的高粘度的糊状流体。对于只能使荧光体含量较低的低粘度纳米糊状物，由于荧光体的绝对量不足，因此不能形成特定厚度的荧光体层。

另外，为了获得高亮度显示，虽然通常数微米级粒径的荧光体微粒最适合，但是，在现阶段不能容易地改变荧光体粒径也是喷墨方式的很大的问题。

以上的研究简而言之，就是在现阶段，还没有发现有具有能够替代丝网印刷方式、光刻方式的可能性的工艺方法，例如实现PDP的独立小室荧光体层形成的直接形成图案的工艺方法。

为了应对近年来与微小流量排出有关的各种要求，本发明人提出了以下方法，即，在活塞和圆筒之间提供相对的直线运动和旋转运动，同时，利用旋转运动提供流体的输送手段，使用直线运动来使固定侧和旋转侧的相对的间隙发生变化，从而对排出量进行控制的方法，其作为「流体供给装置及流体供给方法」正在申请当中(特开2002-1192号公报)(美国专利号码6558127)。

另外，以所述提案中公开的排出构造作为对象进行理论分析，利用了通过使活塞端面与其相对移动面间的空隙急剧地变化而产生的挤压效应的间歇排出方法及装置，已在提出中(特开2002-301414号公报)(美国专利号码6679685)。

本发明人进行了严密的理论分析，结果发现，通过进行泵特性和活塞特性的组合，即使在活塞端面与其相对移动面间的空隙相当宽的情况下，也能获得与挤压效应相同或以上的高发生压力(第2次挤压压力)。由于利用所述效应，使得对活塞端面的空隙的控制简单化，并且可以用泵的转数来设定每一点的总排出量，因此可以实现实用上的安装很容易的流量精度高的并且对于粉流体具有高可靠性的超高速间歇排出装置，此装置已经在申请中(特愿2003-341003号)(未公开)(美国专利号码10/673495)。

本发明以所述提案为基础，根据与实验结果的严密的对比，进行了进一步的研究，结果发现，流体具有的压缩性对挤压压力的发生产生很大的影响。根据由考虑到压缩性导出的分析结果而获知的情况，提出实现高速间歇·高速连续排出的喷头(head)构造。

发明内容

根据本发明的方式1，提供一种流体排出方法，即，一边在2个部件的对置的相对移动面间形成的空隙的空隙方向上，使所述2个部件相对移动，一边从流体供给装置向此空隙供给流体，利用由使所述空隙变化而造成的压力变化，从与所述空隙连通的排出口间歇排出所述流体，

构成n组由所述2个部件形成的所述相面对的相对移动面，n是1以上的整数，将所述n组相面对的相对移动面间的总容积定义为V₁(mm³)，将连接所述n组相对移动面间和所述流体供给装置的流路的总容积定义为V₂(mm³)，将所述相对移动的n组相对移动面的行程的绝对值定义为X_st(mm)，将所述n组相对移动面间移动所述行程X_st所需要的时间定义为T_st(sec)，将所述流体供给装置的流体内部阻力定义为R_s(kgsec/mm⁵)，将所述排出口的流体阻力定义为R_n(kgsec/mm⁵)，将所述流体的体积弹性系数定义为K(kg/mm²)，将所述相对移动面的有效面积定义为S_p(mm²)，将所述流体供给装置的最大压力和将所述流体导入所述流体供给装置的辅助压力的和定义为P_s0(kg/mm²)，定义V_s＝V₁+V₂，定义时间常数T及间歇阻断控制参数II_c为：

[数1]

$T=\frac{R_s{R}_n}{R_n+{\mathrm{nR}}_S}\frac{V_s}{K}$

[数1]

${\mathrm{II}}_c=\frac{R_s{S}_p{X}_{\mathrm{st}}(1-e^{-\frac{T_{\mathrm{st}}}{T}})}{2P_{s0}{T}_{\mathrm{st}}}$

当采用以上定义时，使II_c＞1。

根据本发明的方式2，提供使[数1]

$P_{s0}+\frac{S_p{X}_{\mathrm{st}}K}{2V_s}>0.2$

的方式1中记述的流体排出方法。

根据本发明的方式3，提供一种流体排出方法，即，从流体供给装置向在2个部件的对置的相对移动面间形成的空隙的空隙方向上相对移动的所述2个部件间的所述空隙供给流体，从与所述空隙连通的排出口连续排出所述流体，

构成n组由所述2个部件形成的所述相面对的相对移动面，n是1以上的整数，将所述n组相面对的相对移动面间的总容积定义为V₁(mm³)，将连接所述n组相对移动面间和所述流体供给装置的流路的总容积定义为V₂(mm³)，将所述相对移动的n组相对移动面的行程的绝对值定义为X_st(mm)，将所述n组相对移动面间移动所述行程X_st所需要的时间定义为T_st(sec)，将所述流体供给装置的流体内部阻力定义为R_s(kgsec/mm⁵)，将所述排出口的流体阻力定义为R_n(kgsec/mm⁵)，将所述流体的体积弹性系数定义为K(kg/mm²)，将所述相对移动面的有效面积定义为S_p(mm²)，将所述流体供给装置的最大压力和辅助压力的和定义为P_s0(kg/mm²)，定义V_s＝V₁+V₂，定义时间常数T及连续阻断控制参数CI_c为：

[数1]

$T=\frac{R_s{R}_n}{R_n+{\mathrm{nR}}_S}\frac{V_s}{K}$

[数1]

${\mathrm{CI}}_c=\frac{R_s{S}_p{X}_{\mathrm{st}}(1-e^{-\frac{T_{\mathrm{st}}}{T}})}{P_{s0}{T}_{\mathrm{st}}}$

当采用以上定义时，使CI_c＞1。

根据本发明的方式4，提供一种流体排出方法，即，从流体供给装置向在2个部件的对置的相对移动面间形成的空隙的空隙方向上相对移动的所述2个部件间的所述空隙供给流体，从与所述空隙连通的排出口连续或间歇排出所述流体，

构成n组在所述孔隙方向上相对移动的上述2个部件，n是1以上的整数，将所述n组相对移动面间的总容积定义为V₁(mm³)，将连接所述n组相对移动面间和所述流体供给装置的流路的总容积定义为V₂(mm³)，将所述流体供给装置的流体内部阻力定义为R_s(kgsec/mm⁵)，将所述排出口的流体阻力定义为R_n(kgsec/mm⁵)，将连接所述排出口和所述相对移动面的外周部的半径方向流路的流体阻力定义为R_p(kgsec/mm⁵)，将所述流体的体积弹性系数定义为K(kg/mm²)，定义V_s＝V₁+V₂，并且定义时间常数T为：

[数1]

$T=\frac{R_s{R}_n}{R_n+R_P+{\mathrm{nR}}_S}\frac{V_s}{K}$

当采用以上定义时，使T≤30msec。

根据本发明的方式5，提供具有如下特征的方式1或方式3或方式4中记述的流体排出方法，即，在由1个上述流体供给装置向多个相对移动面间供给上述流体的以n≥3构成的多喷头中，按照使各流路的流体阻力相等的方式，从配置在连接所述流体供给装置与所述多个相对移动面间的途中位置上的、上游侧与所述流体供给装置联络、下游侧分别与所述多个相对移动面间侧联络的共通流路，形成连接各相对移动面间的大致平行的所述流路。

根据本发明的方式6，提供具有如下特征的方式1或方式3或方式4中记述的流体排出方法，即，在由1个上述流体供给装置向多个相对移动面间供给上述流体的以n≥3构成的多喷头中，按照使各流路的流体阻力相等的方式，以弯曲的形状形成所述流路的至少一个。

根据本发明的方式7，提供具有如下特征的方式1或方式3或方式4中记述的流体排出方法，即，使所述相面对的相对移动面发生相对移动的轴向驱动装置使用电磁致伸缩元件并且使T≤30msec。

根据本发明的方式8，提供具有如下特征的方式7中记述的流体排出方法，即，排出流体粘度μ＞100mPa·s，所述排出流体中含有的粉体直径φd＜50μm，并且相对移动的部件间的流路在排出工序中保持机械的完全非接触，同时，在保持作为所述排出口的排出喷嘴与排出对象的基板间的间隙H≥0.5mm的状态下，以周期T_p＝0.1～30msec的范围将所述排出流体向所述基板上间歇飞射排出。

根据本发明的方式9，提供具有如下特征的方式1或方式3或方式4中记述的流体排出方法，即，利用由所述相对移动面的所述空隙的变动造成的所述压力变化，将由所述流体供给装置供给的连续流变换为间歇流，同时，利用所述流体供给装置的压力及流量特性的设定对每1点的间歇排出量进行调节。

根据本发明的方式10，提供具有如下特征的方式9中记述的流体排出方法，即，所述流体供给装置是可以利用旋转数改变流量的泵。

根据本发明的方式11，提供具有如下特征的方式10中记述的流体排出方法，即，所述流体供给装置由螺纹槽泵构成。

根据本发明的方式12，提供具有如下特征的方式1或方式4中记述的流体排出方法，即，通过改变所述流体供给装置的转数来设定每1点的流量。

根据本发明的方式13，提供具有如下特征的方式1或方式4中记述的流体排出方法，即，所述轴向驱动装置是共振型的振子。

根据本发明的方式14，提供具有如下特征的方式1或方式4中记述的流体排出方法，即，利用排出对象面在几何上的对称性，一边使作为所述排出口的排出喷嘴与排出对象的基板相对移动，一边周期性地间歇排出每1点的相同排出量。

根据本发明的方式15，提供具有如下特征的方式1或方式3或方式4中记述的流体排出方法，即，排出对象面是显示面板。

根据本发明的方式16，提供一种作为等离子显示面板的荧光体层形成方法的方式1或方式4中记述的流体排出方法，即，通过一边相对于几何对称地形成了由隔挡凸棱包围了周围的独立凸棱的排出对象的基板，使具有作为所述排出口的排出喷嘴的排出装置相对移动，一边使作为所述流体的荧光体糊状物从所述排出喷嘴间歇排出，向所述独立小室内部依次排出所述荧光体糊状物，形成荧光体层。

根据本发明的方式17，提供具有如下特征的方式1或方式3或方式4中记述的流体排出方法，即，当将连接所述流体供给装置和构成所述相对移动面间的一个活塞份的流路的容积设为V_2S时，使10＜V_2S＜80mm³。

根据本发明的方式18，提供具有如下特征的方式1或方式3或方式4中记述的流体排出方法，即，将每1点的排出量Q_s受到所述空隙的最小值或平均值h_o的较大影响的所述空隙的所述最小值或平均值h_o的设定范围设为0＜h_o＜h_x，将即使所述空隙的h_o发生变化所述排出量Q_s也大致均一的所述空隙的h_o的设定范围设为h_o＞b_x，此时，将所述空隙设定在h_o＞h_x的范围内而间歇排出。

根据本发明的方式19提供具有如下特征的方式18记述的流体排出方法，即，h_x是相对于0＜h_o＜h_x的区域中的h_o的排出量Q_s曲线的包络线和h_o→∞时的Q_s＝Q_se的交点。

根据本发明的方式20，提供具有如下特征的方式1或方式3或方式4中记述的流体排出方法，即，当将所述相对移动面的所述空隙的最小值或平均值设为h_o时，h_o＞0.05mm。

根据本发明的方式21，提供一种流体排出装置，即，由具有在n组相面对的相对移动面间形成的孔隙的空隙方向上相对移动的n组相面对的相对移动面的2个部件、经过吸入口向这些n组相面对的相对移动面间供给流体的流体供给装置、设于所述相对移动面的任意一个上的排出口构成，其中，

n是1以上的整数，将所述n组相面对的相对移动面间的总容积定义为V₁(mm³)，将连接所述n组相对移动面间和所述流体供给装置的流路的总容积定义为V₂(mm³)，将所述流体供给装置的流体内部阻力定义为R_s(kgsec/mm⁵)，将所述排出口的流体阻力定义为R_n(kgsec/mm⁵)，将连接所述排出口和所述相对移动面的外周部的半径方向流路的流体阻力定义为R_p(kgsec/mm⁵)，将所述流体的体积弹性系数定义为K(kg/mm²)，定义V_s＝V₁+V₂，并且定义时间常数T为：

[数1]

$T=\frac{R_s{R}_n}{R_n+R_P+{\mathrm{nR}}_S}\frac{V_s}{K}$

当采用以上定义时，使T≤0.03秒。

根据本发明的方式22，提供一种流体排出装置，由在轴和外罩之间提供轴向相对位移的轴向驱动装置、由所述轴端面和所述外罩形成的排出室、向此排出室供给流体的流体供给装置、连接此排出室和所述流体供给装置的流通路、设于此流体供给装置上的吸入口、连接所述排出室和外部的排出口构成，其中，

利用所述轴和所述外罩的轴向相对移动，按照在所述轴和所述外罩间形成的流路的开口面积可以变化的方式，并且按照在排出结束阶段所述开口面积比吸入结束阶段更小的方式构成。

附图说明

图1A是本发明的适用例的模式图。

图1B是活塞部的放大图。

图2是本发明的适用例的等价电路模式图。

图3是表示相对于时间的活塞位移的图表。

图4是表示相对于时间的活塞位移的微分的图表。

图5是间歇周期长时相对于时间的活塞位移的图表。

图6是施加了图5的活塞位移时的相对于时间的排出压力的图表。

图7是间歇周期短时相对于时间的活塞位移的图表。

图8是施加了图7的活塞位移时的相对于时间的排出压力的图表。

图9是活塞冲程h_st＝5μm的相对于时间的排出压力分析结果的图表。

图10是活塞冲程h_st＝10μm的相对于时间的排出压力分析结果的图表。

图11是活塞冲程h_st＝15μm的相对于时间的排出压力分析结果的图表。

图12是表示本发明的实施方式1的一实施例的仰视图。

图13是表示本发明的实施方式1的所述实施例的局部剖面主视图。

图14是图13的活塞部的局部剖面放大图。

图15是表示本发明的实施方式2的具有多喷头的流体排出装置的仰视图。

图16是表示本发明的实施方式2的具有多喷头的流体排出装置的局部剖面主视图。

图17是表示具有多喷头的流体排出装置的情况下的等价电路图。

图18是表示流通路的一个实施例的图。

图19是表示流通路的一个实施例的图。

图20是设想将荧光体注入PDP的独立小室内的工艺的立体图。

图21是图20的局部放大图。

图22是表示本发明的实施方式3的主视图。

图23A是表示间歇排出时的排出图案的图。

图23B是表示连续排出时的排出图案的图。

图24是表示连续排出中相对于时间t的活塞的位移h的图表。

图25是表示连续排出中相对于时间t的螺纹槽泵的泵压力P_p的图表。

图26是表示连续排出中相对于时间t的排出压力P_i的图表。

图27是以时间常数T为参数求出相对于时间t的排出压力P_i的图表。

图28A是表示用于说明相对于活塞最小空隙的每1点的排出量的说明图。

图28B是表示相对于活塞最小空隙的每1点的排出量的图表。

图29是表示将流体节流阻力设在活塞外周部的模式的局部剖面图。

图30A是表示从排出行程到吸入行程的活塞位置的局部剖面图。

图30B是表示从排出行程到吸入行程的活塞位置的局部剖面图。

图30C是表示从排出行程到吸入行程的活塞位置的局部剖面图。

图30D是表示从排出行程到吸入行程的活塞位置的局部剖面图。

图30E是表示从排出行程到吸入行程的活塞位置的局部剖面图。

图31是表示相对于时间t的活塞位置h的图表。

图32是表示本发明的实施方式4的主视图。

图33是表示泵的PQ特性的图表。

图34是表示等离子显示面板的构造的一个例子的图。

图35是表示使用了超磁致伸缩元件的喷射装置的以往设计例的图。

图36是表示以往的气动脉冲方式排出装置的图。

图37表示本发明的上述实施方式的流体供给装置的立体图。

图中：10、11：相对移动的2个面；1：流体供给装置；7：吸入口；12：排出口。

具体实施方式

图1A是表示本发明的实施方式1的模式图。

在图1A中，1是作为流体供给装置的一个例子的螺纹槽泵部，2是产生挤压压力的活塞部。3是螺纹槽轴，被可以相对于外罩4沿旋转方向移动地收装。螺纹槽轴3由马达那样的旋转传送装置5A如箭头5所示进行旋转驱动。6是形成于螺纹槽轴3和外罩4的相对移动面上的螺纹槽，7是用于利用以辅助压力发生装置7A所发生的气体压力(辅助压力)P_sup将压缩性流体导入螺纹槽泵部1中的压缩性流体的吸入口。8是活塞，通过压电型驱动器等轴向驱动装置9A在轴向(箭头9)上移动。10是活塞8的端面，11是其固定侧相对面，12是安装在外罩4上的作为排出口的一个例子的排出喷嘴。活塞端面10和固定侧相对面11形成在空隙方向上相对移动的2个面。由此2个面10、11和外罩4形成的空间构成排出室。

另外，13是螺纹槽轴端部，14是活塞外周部，15是连接螺纹槽轴端部13和活塞外周部14的流通路。通常排出流体16是在流经流通路15后，由作为流体供给装置的螺纹槽泵部1向活塞部2供给的。

轴向驱动装置9(具体构造未图示)设于活塞8和外罩4之间，对两部件8、4间的轴向相对位置施加改变。利用此轴向驱动装置9可以使活塞端面10和其相对面11间的空隙h发生变化。当将活塞端面的空隙h的最小值设为h＝h_min时，在所述实施方式1的1个实施例中，将h_min设得相当大，例如，设为h_min＝245μm。

当使空隙h以高频率变化时，由于在已提出发明(特愿2003-341003号)(未公开)(美国申请号10/673495)中所发现的后述的第2次挤压效应，在作为活塞端面10和其相对面11间的空隙部的排出室17中会产生变动压力。

另外，排出室17的中央部，将位于18处的部分称为排出喷嘴12的上流侧(排出喷嘴的开口部)，将由螺纹槽轴3和外罩4形成的空隙部称为螺纹槽室19。利用螺纹槽泵1向排出室17中连续地供给一定量的流体。

本发明的所述适用例是基于以下设想的方案，即，通过使用第2次挤压效应将由泵供给的连续流(Anolog)A/D变换成间歇流(Digital)，就可以在保持活塞端面间的空隙h充分大的状态下，使流体以高速间歇排出。

[1]理论分析

(1-1)基础式的导出

本发明可以从形成其原理的挤压泵(暂时名)的基础式获知很多的结论。此基础式的导出方法虽然已经由本发明人在特愿2003-341003号(未公开)(美国申请号码10/673495)中提出，但是此处再次对其内容进行叙述。

在被互相面对配置的平面间的狭窄空隙内夹隔有粘性流体，并且其空隙的间隔随时间而变化，此情况下的流体压力可以通过解析具有挤压作用(Squeeze action)项的以下的极坐标中的Reynolds方程式而求得。

[数1]

$\frac{1}{r}\frac{d}{\mathrm{dr}}\left(r\frac{h^3}{12\mathrm{\μ}}\frac{\mathrm{dP}}{\mathrm{dr}}\right)=\frac{\mathrm{dh}}{\mathrm{dt}}---\left(1\right)$

在式(1)中，P是压力，μ是流体的粘性系数，h是相对面间的空隙，r是半径方向位置，t是时间。另外，右边是造成在空隙发生变化时产生的挤压作用效应的项。图1B是活塞部2的放大图。

而且，各符号中的角标i表示图1B中的排出喷嘴的开口部18的位置的值，角标o表示在排出室17内部位于活塞外周部14的下端的位置的值。

[数1]

$\stackrel{\·}{h}=\mathrm{dh}/\mathrm{dt}$

通过以上设置，当对(式)1的两边进行2次积分时，

[数1]

$P=\frac{12\mathrm{\μ}}{h^3}(\frac{1}{4}\stackrel{\·}{h}{r}^2+c_1\ln r)+c_2---\left(2\right)$

下面，求出未定常数c₁、c₂。从r＝r₁的压力梯度dP/dr和流量Q＝Q₁的关系，有：

[数1]

$c_1=\frac{Q_i}{2\mathrm{\π}}-\frac{\stackrel{\·}{h}}{2}{r}_i^2---\left(3\right)$

当将螺纹槽泵的内部阻力设为R_s时，排出室端部(r＝r₀的位置)的压力P＝P₀为：

[数1]

P₀＝P_s0-R_sQ₀            (4)

在上式中，Q₀为r＝r₀的流量。P_S0为供给源压力，相当于螺纹槽泵的最大发生压力P_max和用于将材料向螺纹槽供给的气体辅助压力P_sup的和(P_S0＝P_sup+P_max)。将式(3)、式(4)代入式(2)时，即求得c₂。

[数1]

$c_2=P_{s0}-R_s{Q}_0-\frac{6\mathrm{\μ}}{h^3}\left\{\frac{1}{2}\stackrel{\·}{h}{r_0}^2(\frac{Q_i}{\mathrm{\π}}-\stackrel{\·}{h}{r_i}^2)\ln r_0\right\}---\left(5\right)$

将式(3)(5)代入式(2)而求出压力P＝P(r)。当将Q设为流量时，有：

[数1]

P＝A+BQ               (6)

但是，

[数1]

$A=P_{S0}-R_S\mathrm{\π}\stackrel{\·}{h}({r_0}^2-{r_i}^2)-\frac{3\mathrm{\μ}\stackrel{\·}{h}}{h^3}\{({r_0}^2-r^2)+2{r_i}^2\ln \frac{r}{r_0}\}$

$B=\frac{6\mathrm{\μ}}{h^3\mathrm{\π}}\ln \frac{r}{r_0}-R_S---\left(7\right)$

在上式中，在排出喷嘴的开口部：r＝r_i(图1B的18)中，使P_i＝A+BQ_i。如果使排出喷嘴的流体阻力为R_n，则通过排出喷嘴的流量为Q_n＝P_i/R_n。

由于流动的连续性，Q_i＝Q_n，如下求得排出喷嘴的开口部的压力P_i。A_i、B_i是式(7)中r＝r_i时的A、B的值。

[数1]

$P_i=\frac{A_i{R}_n}{R_n-B_i}---\left(8\right)$

$=\frac{R_n}{R_n+R_p+R_S}[P_{S0}-R_S\mathrm{\π}\stackrel{\·}{h}({r_0}^2-{r_i}^2)-\frac{3\mathrm{\μ}\stackrel{\·}{h}}{h^3}\{({r_0}^2-{r_i}^2)+2{r_i}^2\ln \frac{r_i}{r_0}\left\}\right]$

在上式中，R_p是活塞端面和其对置间的半径方向流体阻力。这里，将第1次挤压压力P_squ1、第2次挤压压力P_squ2如下定义。

[数1]

$P_{\mathrm{squ}1}=-\frac{3\mathrm{\μ}\stackrel{\·}{h}}{h^3}\{({r_0}^2-{r_i}^2)+2{r_i}^2\ln \frac{r_i}{r_0}\}$

$P_{\mathrm{squ}2}=-R_S\mathrm{\π}\stackrel{\·}{h}({r_0}^2-{r_i}^2)---\left(9\right)$

第1次挤压压力P_squ1是通过使活塞端面和其相对移动面间的空隙急剧地变化，由在活塞端面间发生的公知的挤压效应造成的，空隙h越小，产生的压力就越大。

使第2次挤压压力P_squ2产生的方法及将此作用应用于「高速间歇排出」和「连续排出的始终端控制」的方法是本研究所发现的，其原理如下。通过使活塞端面和其相对移动面间的空隙急剧地变化，在活塞端面和流体供给源之间产生流量变动。此流量变动相当于使所述空隙变化时的容积变化。例如，当利用活塞上升使容积增加时，螺纹槽泵可以供给的最大流量如果在容积变化以下，则在活塞端面上产生负压。根据式(4)、式(5)，不考虑流体的压缩性时的排出喷嘴的开口部压力P_i为：

[数1]

$P_i=\frac{R_n}{R_n+R_p+R_S}(P_{S0}+P_{\mathrm{squ}1}+P_{\mathrm{squ}2})---\left(10\right)$

如果将排出喷嘴阻力设为R_n，则流量Q_i＝P_i/R_n。

将排出喷嘴的喷嘴半径设为r_n，将喷嘴长度设为L_n时，则排出喷嘴阻力为：

[数1]

$R_n=\frac{{\mathrm{\δ\μL}}_n}{\mathrm{\π}{r_n}^4}---\left(11\right)$

另外，R_p为排出喷嘴的开口部(图1B的18)和活塞外周部(图1B的活塞外周部14)间的流体阻力。

[数1]

$R_p=\frac{6\mathrm{\μ}}{h^3\mathrm{\π}}\ln \frac{r_0}{r_i}---\left(12\right)$

R_s如所述那样，是活塞外周部(图1A的14)和流体供给源侧(吸入口7)的流路间的流体阻力(当使用螺纹槽泵时，为螺纹槽泵的内部阻力+流通路15的流体阻力)。

(1-2)考虑流体的压缩性时的基础式导出

如所述那样，用于导出排出压力P_i的基础式的所述导出方法是已经在特愿2003-341003号(未公开)(美国申请号10/673495)中的说明书中记述过的方法。利用在对排出压力的理论值和实测值的严密地对比的同时进行的以下的研究，可以发现，在以下的情况下，排出流体所具有的压缩性对高速间歇排出的敏锐度产生很大的影响。

<1>增大间歇排出的频率的情况

<2>多喷头的情况

<3>不能忽视混入排出流体的气泡的影响的情况

<4>使用高弹性材料的情况

当使排出装置为具有独立的多个活塞的多喷头构造时，连接各活塞和供给源的流通路的总容积与独立型(1个活塞+1个喷嘴式)相比，必然增大。此时，如果流体具有很小的压缩性，则不能忽视其影响。间歇排出的频率越高，则由此流体的压缩性和流通路的总容积所决定的流体容量对排出的敏锐度的影响就越显著。此流体的压缩性例如由气泡的混入而受到很大影响。特别是在高粘度流体的情况下，气泡一旦混入流体中就很难脱除。另外，特定种类的粘接剂，例如橡胶溶液、塑料、胶乳(latex)等弹性率较低，因此有必要考虑压缩性。

在排出室端部附近，将具有容积V_s的流体容量假定为C_h(＝V_s/K)。K是流体的体积弹性系数。由螺纹槽泵供给的流体分为此流体容量和在排出喷嘴侧分支而流入的部分。

[数1]

Q₀＝Q₀₁+Q₀₂          (13)

$Q_{02}=C_h\frac{\mathrm{dP}}{\mathrm{dt}}---\left(14\right)$

将式(13)代入式(4)的Q₀中而整理时，有：

[数1]

$P_i+T\frac{d{P}_i}{\mathrm{dt}}---\left(15\right)$

$=\frac{R_n}{R_n+R_p+R_S}(P_{S0}+P_{\mathrm{squ}1}+P_{\mathrm{squ}2})$

这里，时间常数T为：

[数1]

$T=\frac{R_s{R}_n}{R_n+R_p+R_S}\frac{V_s}{K}---\left(16\right)$

(1-3)等价电路模型

当基于以上的分析结果，将压力发生源和负荷阻力的关系用等价电路模型表示时，则形成图2。

(1-4)活塞端面的最小空隙h_min相当大的情况

这里设想仅利用第2次挤压压力来进行高速间歇排出或连续排出的始终端控制的情况。如果使h→∞，则由式(12)R_p→0，由式(9)P_squ1→0。当对式(15)进行整理时，有：

[数1]

$P_i+T\frac{{\mathrm{dP}}_i}{\mathrm{dt}}$

$=\frac{R_n}{R_n+R_S}[P_{S0}-R_S\mathrm{\&pi;}({r_0}^2-{r_i}^2)\stackrel{\&CenterDot;}{h}\left(t\right)]$

$=\frac{R_n}{R_n+R_S}{P}_{S0}-K_s\stackrel{\&CenterDot;}{h}\left(t\right)---\left(17\right)$

K_s为比例增益常数，如果将活塞有效面积设为S_p＝π(r₀ ²-r_i ²)时，有：

[数1]

$K_s=\frac{R_n{R}_s}{R_n+R_S}{S}_p---\left(18\right)$

[2]可以阻断排出流体的条件

设想一边使排出头和基板相对移动，一边向基板上连续打出流体块的情况。当向活塞反复提供具有陡峭的倾角的脉冲波的位移输入时，则排出压力的波形可以形成如下的波形，即，在排出开始之前成为负压，其后立即产生具有尖锐的峰的正压，继而再次成为负压。

利用在排出之后立即产生的负压，排出喷嘴前端的流体再次被吸入喷嘴内部，与基板上的流体或飞射中的流体分离。即，设想利用「负压→具有陡峭的峰的正压→负压」的循环，可以实现敏锐度良好的间歇排出。简而言之，即：

<1>产生一定值以上的陡峭的正峰压

<2>在正峰压前后产生负压。

下面，求出所述<1>、<2>成立的喷头的构成条件和驱动条件。

(2-1)排出压力的最大值和最小值

图3表示活塞的位移输入波形h(t)。当0≤t≤T_st时，活塞位移为斜坡函数h(t)＝(h_st/T_st)t+h_min，当t＞T_st时，则保持一定值h(t)＝h_st+h_min。活塞位移的微分dh/dr如图4所示，当0≤t≤T_st时，

[数1]

$\stackrel{\&CenterDot;}{h}\left(t\right)=h_{\mathrm{st}}/T_{\mathrm{st}}---\left(19\right)$

当t＞T_st时，

[数1]

$\stackrel{\&CenterDot;}{h}\left(t\right)=0---\left(20\right)$

所以，在时间区域(0≤t≤T_st)中，由于式(17)的右边的第2项(强制输入项)成为分级输入，因此如果将P_i＝P_i0设为初期条件(t＝0)，则：

[数1]

$P_i=P_{i0}-K_s\frac{h_{\mathrm{st}}}{T_{\mathrm{st}}}(1-e^{-\frac{t}{T}})---\left(21\right)$

在式(17)中，当使活塞下降(空隙减小：h_st＜0)时，即h_st＝-|h_st|时，在t＝T_st处排出压力达到最大值。

[数1]

$P_{i\max }=P_{i0}+K_s\frac{\left|h_{\mathrm{st}}\right|}{T_{\mathrm{st}}}(1-e^{-\frac{T_{\mathrm{st}}}{T}})---\left(22\right)$

相反，当使活塞上升(空隙增大：h_st＞0)时，即h_st＝|h_st|时，在t＝T_st处排出压力达到最小值。

[数1]

$P_{i\min }=P_{i0}+K_s\frac{\left|h_{\mathrm{st}}\right|}{T_{\mathrm{st}}}(1-e^{-\frac{T_{\mathrm{st}}}{T}})---\left(23\right)$

排出压力的最大值(式(22))和最小值(式(23))依赖于压力的初期值P_i＝P_i0。分为下面2种情况来求出排出压力的最大值和最小值。

<1>间歇排出的周期相当长的情况或对连续排出线的始终端进行阻断·开放的情况(图5、图6)

<2>间歇排出的周期相当短的情况(图7、图8)

图5是间歇排出周期T_p相当长的所述<1>的情况的活塞的位移曲线，图6是表1及周期T_p＝0.3sec的条件下求得的排出压力波形的分析结果。在t＝t_A处活塞开始上升，其后不久排出压力达到最小值。另外，在t＝t_B处活塞开始下降，其后不久排出压力达到最大值。在活塞开始上升时、开始下降时的任意一种情况下，由螺纹槽的特性和排出喷嘴阻力所决定的下述动作点压力P_c达到初期值P_i0。

[数1]

$P_{i0}=P_C$

$=\frac{R_n}{R_n+R_S}{P}_{S0}---\left(24\right)$

式(24)的P_c是h_min相当大的情况。所以最大压力为：

[数1]

P_i max＝P_c+P_st         (25)

最小压力为：

[数1]

P_i min＝P_c-P_st         (26)

但是，

[数1]

$P_{\mathrm{st}}=K_s\frac{{|h}_{\mathrm{st}}|}{T_{\mathrm{st}}}(1-e^{-\frac{T_{\mathrm{st}}}{T}})---\left(27\right)$

图7是间歇排出的周期T_p相当短的所述<2>的情况的活塞的位移曲线，图8是表1及周期T_p＝6sec的条件下求得的排出压力波形的分析结果。在t＝t_A处活塞开始上升，其后不久排出压力达到最小值。另外，在t＝t_B处活塞开始下降，其后不久排出压力达到最大值。另外，由螺纹槽特性和排出喷嘴阻力的动作点所决定的压力P_c成为周期性的压力波形的中心值。所以，最大压力为：

[数1]

        P_i max＝P_c+P_st/2    (28)

最小压力为：

[数1]

        P_i min＝P_c-P_st/2    (29)

(2-2)高速间歇排出时的负压产生条件

下面将对周期短的高速间歇排出的情况进行研究。根据式(29)，可以阻断排出的条件为在活塞上升不久以后P_imin＜0，因此，

[数1]

$\frac{P_{\mathrm{st}}}{2P_c}>1---\left(30\right)$

这里，定义如下的间歇阻断控制参数(Intermittent Interception ControlParameter)II_c(＝P_st/2P_c)。时间常数T为式(16)中使R_p→0时的值。

[数1]

${\mathrm{II}}_c=\frac{R_s{S}_p\left|h_{\mathrm{st}}\right|(1-e^{-\frac{T_{\mathrm{st}}}{T}})}{2P_{s0}{T}_{\mathrm{st}}}---\left(31\right)$

当II_c满足以下条件时，式(29)的P_imin＜0，就可以阻断排出。

[数1]

       II_c＞1                    (32)

另外，在式(31)中，如果使活塞的上升时间T_st→0，则得到单位脉冲(δ函数)响应的结果。当将此时的间歇阻断控制参数设为II_c2时，有：

[数1]

${\mathrm{II}}_{c2}=\frac{(R_n+R_s)}{2R_n}\frac{S_p\left|h_{\mathrm{st}}\right|K}{P_{s0}{V}_s}---\left(33\right)$

阻断条件同样地为II_c2＞1。

活塞，作为轴向驱动装置的一个例子如果使用超磁致伸缩元件、压电元件等电磁致伸缩元件，能够以数微米级的高响应来驱动活塞，那么斜坡响应的式(31)的阻断控制参数就可以近似于脉冲响应的式(33)。

(2-3)在高速间歇排出中产生高的正峰压的条件

为了将排出流体可靠地从排出喷嘴前端转移至基板上，其必要条件是，使活塞下降而产生的挤压压力具有足够高的正峰压值。如果可以产生足够高的正峰压，则可以使排出流体从排出喷嘴飞射出来，从而排出到基板上。

根据将排出压力的实测值和排出实验进行对比的研究结果发现，例如，为了使用100mPa·s(cps)以上的高粘度流体实现敏锐度良好的间歇排出，除了满足所述的负压产生条件(式(32))以外，还有必要保持排出压力的正峰压值P_imax在一定值以上。

但是，由于在使流体从排出喷嘴流出的状态下无法实测排出压力，因此在设置排出喷嘴的位置上安装压力传感器进行了实测。此时，由于R_n→∞，压力波形的中心值P_c→P_s0，因此：

[数1]

${P^{*}}_{i\max }=P_{s0}+\frac{P_{\mathrm{st}}}{2}---\left(34\right)$

另外，如果使活塞的上升时间T_st→0，则得到单位脉冲(δ函数)响应的结果。

由于时间常数T→R_sV_s/K，增益常数K_s→R_sS_p，因此：

[数1]

${P^{*}}_{i\max }=P_{s0}+\frac{S_p\left|h_{\mathrm{st}}\right|K}{2V_s}---\left(35\right)$

使用表1所构成的排出装置，对排出压力的理论值·实测值进行了对比的排出实验的结果如下。

<1>当P^* _imax＜2MPa(0.2kg/mm²)时

进行高速间歇排出时，向基板上排出的流体块在各点间相连接，无法形成完全独立的流体块。

<2>当2MPa＜P^* _imax＜3MPa时

如果将排出喷嘴和其相对面的间隙设置得足够小，则可以向基板上转移完全独立的流体块。

<3>当P^* _imax＞3MPa(0.3kg/mm²)时

流体从排出喷嘴飞射出来并可以可靠地转移到基板上。此时，可以将排出喷嘴和其相对面的间隙设定为相当大的值。

[3]利用具体的适用例的评价

(3-1)利用间歇阻断控制参数的阻断性能评价

将以在表1的条件下构成的排出喷头作为对象，对活塞冲程h_st进行了各种改变的情况的排出压力波形的分析结果表示在图9～图11中。

另外，将对于各冲程的情况，使用式(31)求得的间歇阻断控制参数II_c的结果表示在表3中。而且，将求得参数II_c所必需的各流体阻力的值表示在表2中。另外，活塞面积(相对移动面的有效面积)为S_p＝28.3mm²用于将流体材料导入螺纹槽泵的气体压力(辅助压力)P_sup与螺纹槽泵的最大压力P_max相比很小，P_max＞＞P_sup，因此取P_s0P_max，进行了计算。

当h_st＝5μm时，P_min＞0，II_c＝0.52，显然无法阻断排出。当h_st＝10μm时，P_min在0MPa附近，II_c＝1.04，虽然可以阻断排出，但是余地很小。当h_st＝15μm时，P_min＜0，达到足够的负压状态。II_c＝1.56，可以阻断排出。

而且，正如从图9～图11的压力波形所示，尽管活塞冲程h_st不同，但是各压力波形的中心值均保持在一定值P_c＝1.2MPa。

所以，所述实施方式1的排出装置将排出喷嘴阻力设为R_n，则流量的中心值Q_c(＝P_c/R_n)也保持一定值。压力和流量的此中心值与由螺纹槽的特性和排出喷嘴阻力所决定的动作点压力(参照式(24)及图33)和动作点流量相等。所以，所述实施方式1的每1点的排出量不依赖于活塞冲程或活塞位移波形的剖面图(profile)等，与动作点流量除以间歇频率的值相等。其原因是，所述实施方式1的一个实施例(表1)将活塞端面最小空隙h_min(＝245μm)设得相当大，因此仅第2次挤压压力P_squ2(参照式(9))有效，P_squ2不依赖于空隙h的绝对值，仅由空隙的微分决定。

即，使第2次挤压压力P_squ2发生的活塞的作用对排出流量不产生影响，仅发挥作为将螺纹槽的连续流量(Analog)转换为间歇流量(Digital)的D/A转换器的作用。

所述的理论虽然已经是在特愿2003-341003号(未公开)(美国申请号10/673495)的说明书中记述的内容，但是，本发明根据图9～图11的分析结果可以证明，即使考虑了流体的压缩性时也是相同的。

[表1]

                           表1

参数		记号	规格
				粘度		μ	600mPa·s(cps)
螺纹槽泵性能	最大流量	Qmax	9.71mm3/sec
				最大压力	Pmax	1.63MPa(0.16kg/mm2)
	活塞外径		Do				6mm
活塞端面最ハ空隙				hmin	245μm
		活塞冲程				hst	附件
排出喷嘴半径				ro	0.035mm
		排出喷嘴长度				Ln	0.5mm
流通路容积				Vs	67mm3

[表2]

                          表2

参数	记号	规格
			螺纹槽泵的内部阻力	Rs	1.65×10-2kgsec/mm5
排出喷嘴开口部和活塞外周部间的流体阻力	Rp	2.15×10-5kgsec/mm5
			排出喷嘴的流体阻力	Rn	5.19×10-2kgsec/mm5
时间常数	T	12.4msec

[表3]

                       表3

No	hst	IIc	IIc2	排出阻断条件
					1	5μm	0.52	0.58	×
2	10	1.04	1.16	○
					3	15	1.56	1.75	◎

而且，分析中使用的体积弹性系数都为K＝68.5kg/mm²。

通常，被看作是非压缩性的矿物油、酯、水等，属于50＜K＜200kg/mm²的范围。本研究排出中使用的荧光体糊状物、电极材料、粘接材料等由于材料的组成、制造程序中气泡的混入的影响，为较低的值，例如，K＝40～80kg/mm²。

对于负压产生水平的设定，即应当将间歇阻断控制参数II_c具体设定为什么样的值，根据适用的程序的条件和排出材料的特性(例如拉丝性(spinnability，从喷嘴流出的排出线的断裂难度))等调节即可。当II_c＝1时，则式(29)中的最小压力P_imin＝0。排出实验的结果为，如果II_c＞1，则在实用上是足够的，如果II_c＞1.2，则更加可靠。

(3-2)关于负压产生条件和峰压产生条件

可以用间歇阻断控制参数评价的负压产生条件II_c＞1，(或II_c2＞1)与适用程序、排出材料的种类、粘度特性等无关，在实现敏锐度良好的间歇排出方面是公共的必要条件。参数II_c的大小表示间歇排出的阻断性能。

另一方面，峰压的产生条件随着适用程序、排出材料的种类、粘度特性等而不同。例如，当向电路基板上排出粘接材料时，并且对生产节拍要求不高时，没有必要使流体材料从排出喷嘴飞射出来后排出到基板上。此时，将喷嘴前端和基板间的间隙设定为H＝50～100μm，花费较多的时间将材料从喷嘴前端转移至基板上亦可，没有必要产生那样高的峰压。

另外，即使在有必要在充分扩大间隙H的状态下(例如H≥0.5mm)进行排出的情况下，如果流体粘度低，也没有必要产生那样高的峰压。

虽然详细说明将在后面叙述，但是，当向PDP独立小室内高速排出荧光体时，由于有必要在充分扩大排出喷嘴和相对面间的距离H的状态下，使排出材料飞射出来而排出到基板上，因此所述负压产生条件和峰压产生条件这两者都是必要的。即，峰压的产生条件是表示排出材料的飞射性能的条件。即使是在适用于其他的排出程序的情况下，当以H≥0.5mm进行间歇排出时，负压产生条件和峰压产生条件这两者也都是必要的。

以上说明的本发明的适用例是通过将活塞端面的空隙设定得充分大，在第1次挤压压力的影响较小的区域内，仅利用第2次挤压压力，对由流体供给源供给的连续流A/D变换为间歇流后进行间歇排出的例子。此时，每1点的排出量不依赖于活塞的冲程、位移，而是由动作点流量Q_c(＝P_c/R_n)所决定的，而动作点流量Q_c由作为流体供给装置的泵的压力流量特性和排出喷嘴流体阻力所决定。所以，

<1>每1点的排出量一定

<2>周期一定

<3>超高速间歇排出

对于同时要求所述<1>～<3>的排出程序，本排出工艺方法提供极为有力的手段。

例如，在进行彩色显示的等离子显示面板(以下称为PDP面板)的背面板的箱型凸棱内，在对R、G、B的荧光体进行间歇排出的情况等下是有效的。在PDP面板的情况下，象棋盘的格状那样，箱型凸棱被以良好的精度几何对称地配置在面板上。此时，将一定量的材料相隔相同的时间间隔以高速注入凸棱内即可，这一点与电路形成等中广泛使用的排出明显不同。例如当向电路基板焊锡排出时，排出的时间间隔通常是随机的。顺便说明，以往的气动式排出的情况下，排出的周期至多不过0.05～0.1秒。

即，本发明的所述适用例着眼于排出对象的「几何上的对称性」，通过将此对称性变换为「时间上的周期性」而进行排出，从而实现数微秒级或1微秒以下的超高速间歇排出。

[4]具体的实施方式

图12及图13是表示本发明的实施方式1的一实施例的图。图14是活塞部的放大图。

50是螺纹槽泵部，51是螺纹槽轴，其被可以相对于外罩52沿旋转方向移动地收装着。螺纹槽轴51由作为旋转传送装置的一个例子的电动机53所旋转驱动。54是形成于螺纹槽轴51和外罩52的相对移动面上的螺纹槽，55是流体的吸入口。

56是活塞部，57是活塞，58是作为活塞57的轴向驱动装置的压电型驱动器。

59是活塞57的端面，60是其固定侧相对面，61是排出喷嘴。活塞端面59和固定侧相对面60形成沿空隙方向相对移动的2个面(排出室)。

压电型驱动器58(具体构造未图示)对活塞57与固定侧对置面60的轴向相对位置加以改变。利用此压电型驱动器58可以使活塞端面59和其相对面60间的空隙h发生变化。62是螺纹槽轴端部，63是活塞外周部，64是下部平板，65是连接螺纹槽轴端部62和活塞外周部63的流通路，形成于外罩52和下部平板64之间。利用作为流体供给装置的螺纹槽泵50，经过流通路65，可以总是向活塞外周部63供给排出流体66。

[5]多喷头的情况

(5-1)关于多喷头

以上说明的排出装置的实施方式及实施例都是以一对作为流体供给装置的泵部和活塞驱动部构成的单喷头。下面对进一步改善本发明的喷头的生产节拍(tact)的方法进行说明。

例如PDP面板的情况，在前面板/背面板上形成的荧光体层是利用丝网印刷方式、光刻方式等形成的。

为了解决丝网印刷方式、光刻方式的所述问题，非常希望能够实现使用排出装置的直接形成图案方式(direct patterning)。但是，即使使用排出装置在面板面上形成荧光体层时，也希望有与丝网印刷方式同等的生产节拍。

当将本发明应用于向箱型凸棱内间歇排出荧光体的工艺时，所述的排出工艺的条件：<1>每1点的排出量一定，<2>周期一定，<3>超高速排出，再加上「多喷头」则成为必要条件。

(5-2)多喷头的实施方式

图15及图16是本发明的实施方式2，表示具有多喷头的流体排出装置(涂布装置)。150是螺纹槽泵部，151是螺纹槽轴，其被相对于外罩152可以沿旋转方向移动地收装着。螺纹槽轴151由作为旋转传送装置的一个例子的电动机153所旋转驱动。154是形成于螺纹槽轴151和外罩152的相对移动面上的螺纹槽，155是流体的吸入口。

156是活塞部，157a是活塞，158a是作为活塞157a的轴向驱动装置的一个例子的压电型驱动器，159a是排出喷嘴。

160是下部平板，161a是连接螺纹槽轴端部162和活塞外周部163a的流通路，形成于外罩152和下部平板160之间。

在活塞部156上，配置有具有相同构造的压电型驱动器158a、158b、158c和以这些驱动器独立地驱动的活塞157a、157b、157c。从螺纹槽泵经过3个流通路161a、161b、161c，向各活塞部供给流体。

如所述实施方式2中所示，如果将作为流体供给装置的泵部和活塞部分离而构成排出装置，则可以通过从1套泵部将流体分流后向多个活塞部供给流体，实现具有多喷嘴的排出喷头。

图16中简化表示本排出装置的一例控制方框图。325是提供移动驱动器313的驱动方法的指令信号发生器，326是控制器，327是作为移动驱动器313的驱动电源的驱动机(driver)，328表示来自设于载物台上的线位移传感器(linear scale)的位置信息。根据来自对预先确定的活塞的上升、下降波形、间歇周期、振幅、最小空隙等指令信号和排出装置与基板的相对速度和相对位置进行检测的线位移传感器的信息328，经过控制器326，压电驱动器313即由驱动机327所驱动。

(5-3)关于排出装置的整体构成

如以上的实施方式及实施例所示，如果采用相对于1套作为流体供给装置的泵部，配设多个活塞驱动部的构成，就可以大幅度地使装置整体小型化。通常作为流体供给装置的泵部的小型化虽然有限制，但是活塞驱动部可以使用小直径的压电驱动器等，当采用多喷头的构成时，可以充分地缩小各喷嘴间的间距。

但是，当喷头的数目增多时，由于流通路的个数增加，流路的总容积V_s增加，使得系统的时间常数(式(16))增大，从而使排出的「敏锐度」降低。所以，也可以将图15、图16中显示的一个例子的多喷头作为子单元(sub-unit)，将多个此子单元组合构成排出装置。

(5-4)多喷头中的排出阻断条件

在所述[2]中理论上求出的可以实现敏锐度良好的间歇排出的条件式在多喷头的情况下有必要加以修正。图17中表示多喷头的情况的等价电路。这里，当设想活塞端面的最小空隙h_min足够大的情况时，则R_p→0，P_squ1→0。当使活塞的个数为n时，由于各喷嘴成为并列配置的状态，因此喷嘴部整体的流体阻力变成R_n→R_n/n。考虑到这点，对各基础式进行修正。

[数1]

$P_i+T\frac{{\mathrm{dP}}_i}{\mathrm{dt}}$

$=\frac{R_n}{R_n+n{R}_S}[P_{S0}-R_S\mathrm{\&pi;}({r_0}^2-{r_i}^2)\stackrel{\&CenterDot;}{h}\left(t\right)]$

$=\frac{R_n}{R_n+n{R}_S}{P}_{S0}-K_s\stackrel{\&CenterDot;}{h}\left(t\right)---\left(36\right)$

时间常数T及比例增益常数K_s如下。

[数1]

$T=\frac{R_s{R}_n}{R_n+n{R}_S}\frac{V_s}{K}---\left(37\right)$

[数1]

$K_s=\frac{R_n{R}_s}{R_n+{\mathrm{nR}}_S}{S}_p---\left(38\right)$

间歇阻断控制II_c使用式(37)的时间常数T和式(27)即可。单位脉冲响应时的式(33)如下。

[数1]

${\mathrm{II}}_{c2}=\frac{(R_n+{\mathrm{nR}}_s)}{{2R}_n}\frac{S_p\left|h_{\mathrm{st}}\right|K}{P_{s0}{V}_s}---\left(39\right)$

式(34)的排出最大压力P^* _imax使用式(37)的时间常数T求得P_st即可。

作为单位脉冲响应的结果的式(35)可以直接利用。

在相对于一个活塞有m个喷嘴的情况下，使R_n→R_n/m即可。当各喷嘴的流体阻力不同时，采用喷嘴并列配置的形式，求得流体阻力的并列和即可。当各活塞的S_p、h_st不同时，使用S_p×h_st的平均值即可。

图15～图16是表示一个例子的多喷头的情况，连接螺纹槽轴端部162和活塞外周部163a的流通路161a～161c的各流体阻力R_r最好相等。这并不仅限于间歇排出，在连续排出的情况下也相同。由于工艺条件的不同而造成的各喷嘴间的流量不均必须限制在几个百分点以下。

在喷头数n＝2的情况下，由于可以使各流通路的形状对称，因此不会造成问题。

当n在3个以上时，即使充分扩大流通路的开口截面面积而使流体阻力R_r的绝对值相当低，各流体阻力的不同也会造成喷嘴减低流量不均。所以，有必要设法使各流通路的流体阻力相等。

图15的情况下，由于流通路161b与流通路161a、161c相比长度较短，因此流体阻力最低。所以，在以相同截面形状形成各流通路的情况下，就会有来自各喷嘴的流量不均的问题。图18、图19是表示消除此种流量不均的流通路的形状的图。

在图18中，900是螺纹槽轴端部，901是公共流路，902a、902b、902c是流通路，903a、903b、903c是活塞外周部。公共流路901的流路截面与流通路902a、902b、902c的流路截面相比，形成足够大的流路宽度或深度。

在图19中，905是螺纹槽轴端部，906a、906b、906c是流通路，907a、907b、907c是活塞外周部。各流通路的流路截面的形状相同。连接螺纹槽轴端部905和活塞外周部907b的流通路906b形成有弯曲部908，从而与其他的流通路的长度相等。通过形成多喷头的流通路的所述弯曲部，就可以使连接n组相对移动面间和流体供给装置的流路的总容积V_s最小化。

所以，在提高排出的响应性方面所述弯曲部的形成极为有用。

[6]关于在PDP荧光体排出中的适用例

这里，如图20所示，设想如下的工艺，即一边使具有多喷头的本发明的排出装置在底盘上相对移动，一边向PDP的独立小室内注入荧光体。850是构成背面板的第二基板，851是由隔挡凸棱形成的独立小室。独立小室851是由注入RGB各色荧光体的851R、851G、851B构成的。另外，荧光体852使用R色(红色)的荧光体852R、G色(绿色)的荧光体852G、B色(蓝色)的荧光体852B。在图20中，仅显示了排出装置的喷嘴部，排出装置主体的图省略。

这里，仅关注一个喷嘴853。在使荧光体从排出装置飞射出来后注入独立小室内的本工艺方法如图21的放大图所示，有必要保持足够大的排出喷嘴853的前端和隔挡凸棱顶点854之间的距离。其原因如下。例如在一实施例的情况下，PDP独立小室的容积为V＝0.65mm(长)×0.25mm(宽)×0.12mm(高)0.02mm³左右，有必要使荧光体糊状物将此容器填满。这是因为如所述那样，在经过荧光体用涂敷液的填充、干燥工序，进而又将挥发组分除去后，有必要在小室内壁上形成厚壁的荧光体。

在向小室内注入荧光体糊状物的阶段中，高粘度糊状物由于其流动性差，不能迅速地填充全部的小室容器。在其弯月面保持比隔挡凸棱顶点854更向上隆起的形状的同时，则变成从上部填充糊状物的形状。所以，即使在向作为对象的小室内的排出结束的阶段，也不能使弯月面平坦化。在排出中途的阶段，由于当排出喷嘴853前端与此隆起的荧光体弯月面接触时，液体即附着在喷嘴前端上，因此使得从喷嘴流出的流体受到喷嘴前端的流体块的影响而产生各种问题。所以，有必要保持排出喷嘴853的前端和隔挡凸棱顶点854之间的距离H足够大。

为了防止喷嘴前端的液体附着，在一实施例中，有必要使H≥0.5mm。另外，如果使H≥1.0mm，则可以更充分地防止液体附着，从而可以实现在较长时间内高可靠性的间歇排出。

在保持排出喷嘴853的前端和其相对面的间隙H足够大，并且使高粘度粉流体飞射出来的同时，维持比粉体粒径充分大的流通路的间隙，在此状态下向特定的「独立小室」内以高速瞄准射入的工艺方法是利用本发明的排出装置可以实现的方法。

简而言之，使用本发明的排出装置及其方法的特征是：

<1>可以对应于数千～数万mPa·s(cps)级的高粘度流体。

<2>即使是含有粒径在数微米以上的粉体的排出材料，也不会发生阻塞。

<3>间歇排出是以msec级的较短周期或其以下的周期注入。

<4>可以使排出流体从排出喷嘴飞出0.5～1.0mm以上的远距离。

<5>能够以高精度确保每1点的排出量。

<6>容易实现多喷头化，构造简单。

所述<1>～<6>也是用于不通过以往的丝网印刷方式、光刻方式，而使用排出装置，而是以直接形成图案的形式制成独立小室方式的荧光体层的必要条件。下面将对以<1>～<6>作为必要条件的理由及本排出装置具有所述特征的理由进行适当地补充说明。

在形成荧光体层方面以所述<1>作为必要条件的理由如下，如所述那样，为了在排出、干燥后，在凸棱壁面上形成较厚的10～40μm左右的荧光体层，含有荧光体的排出材料有必要使用减少了溶剂量的高粘度的糊状流体。另外，本发明可以对应于数千～数万mPa·s(cps)级的、具体来说是5000～100,000mPa·s级高粘度流体的理由之一是，在本发明的实施方式中，在流体供给装置中使用螺纹槽泵，利用此螺纹槽泵可以容易地获得将高粘度流体压送至活塞侧(排出室)的泵压力。另外，当使用高粘度流体时，由于挤压压力与粘度成比例，因此产生较大的排出压力。当使产生的压力P_i＝10MPa，例如根据表1使活塞直径D_o＝3mm时，加在活塞上的轴向负荷f＝0.0015²×π×10×10⁶70N。本实施例中，活塞侧使用能够承受所述负荷的耐负荷大的电磁致伸缩驱动器。

在形成荧光体层方面以所述<2>作为必要条件的理由如下，如所述那样，为了获得高亮度的显示，通常认为数微米级粒径的荧光体微粒最适合。另外，本发明的排出装置在流路内很难发生阻塞的理由是，由于可以利用第2次挤压压力，使最容易阻塞的活塞和其相对面的空隙的最小值h_min与粉体粒径相比足够大，例如，可以设定h_min＝50～150μm或其以上。

在以直接形成图案形式形成独立小室方式的荧光体层方面以所述<3>作为必要条件的理由如下。例如，对于42英寸宽的PDP的情况，如果使象素数为纵852RGB×横480，则独立小室数＝3×408960123万个。如果假定荧光体的排出工艺所允许的时间T_p＝30sec，在排出装置上安装100个喷嘴，那么每1点的时间T_s＝30×100/12300000.0024sec。此数值在以往的气动式、螺纹槽式排出装置的响应性的1/100以下。所以，当考虑到批量性生产时，有必要使用远远超过以往方式的高速响应排出装置。

本发明的排出装置可以实现所述<3>的理由之一是，由于可以增大活塞端面的空隙h_min，例如可以设定为50～150μm或其以上，因此在流体的填充工序(活塞上升状态下的吸入工序)中，可以极大地减小从供给源泵连接到排出室(图1的10和11所形成的空隙部)的流路的流体阻力。由于与排出喷嘴连接的半径方向流路的流体阻力较小，因此即使是流动性差的高粘度流体，也可以缩短填充时间。

另外，在本排出装置中，可以有效地应用使用了具有例如0.1msec以下的高响应性的压电元件、超磁致伸缩元件等的电磁致伸缩驱动器。电磁致伸缩驱动器的冲程虽然在实用水平下限定在30～50μm左右，但是，在本实施例中由于利用第2次挤压压力，因此即使在空隙h_min较大的情况下，也可以产生较大的压力。第2次挤压压力如式(12)所示，不依赖于空隙h的绝对值，仅依赖于空隙的微分dh/dt(速度)。所以，通过有效地利用能获得较大速度dh/dt的电磁致伸缩驱动器的长处，就可以很敏锐地并且在较短周期内，容易地获得保持在5～10MPa或其以上的高峰值的排出压力。

在以直接形成图案形式形成荧光体层方面以所述<4>为必需的理由是，如所述那样，在排出中途阶段，有必要防止从隔挡凸棱顶点向上隆起的荧光体弯月面与排出喷嘴前端接触。另外，可以实现所述<4>的理由是，如所述那样，本排出装置利用电磁致伸缩驱动器的高速响应性，可以容易地获得敏锐的并且具有5～10MPa或其以上的高峰值的排出压力。利用克服此喷嘴前端的表面张力的高峰压，即使是高粘度流体，也可以使之远距离地飞射。

以所述<5>为必需的理由是，有必要保证独立凸棱内的荧光体填充量的精度为例如±5％左右。可以实现所述<5>的理由是，本排出装置的间歇排出的每1点的排出量基本上不依赖于活塞的冲程、绝对位置、排出流体的粘度，而仅由「供给源泵的压力流量特性和排出喷嘴流体阻力的动作点的流量」和单位时间内的排出次数所决定的。具体来说，在使用螺纹槽泵作供给源泵时，仅改变间歇频率和螺纹槽轴的转数就可以设定每1点的特定的排出量。

对于以往方式的排出装置的情况，由于活塞的冲程、绝对位置、排出流体粘度都对排出量有很大的影响，因此有必要进行严密的控制。例如，对于气动式排出装置的情况，排出量与流体粘度成反比。

以所述<6>为必需的理由是，对于直接形成图案的情况，有必要在排出装置上至少搭载数十个喷头。为了能够取代以往的工艺方法，要求具有与丝网印刷方式、光刻方式相比毫不逊色的维护性。

可以实现所述<6>的理由是，本排出装置与所述<5>相同，由于间歇排出的每1点的排出量可以对活塞的冲程、绝对位置不敏感，因此可以使活塞驱动部(图1A之2)简化。即，活塞驱动部的相对移动的构件(图1A之8和4)的高精度加工、组装时的部件间的正确的位置匹配、活塞冲程的绝对精度的确保等这些以往的排出装置所要求的工序控制，在本排出装置中却没有那样高的要求。所以，可以使对多个活塞进行独立驱动的多喷头整体都极大地简化。

[7]关于驱动器部

在所述的实施例中，作为轴向驱动装置的一个例子，采用以作为一种电磁致伸缩元件的压电型驱动器(例如图16的158a)对活塞进行驱动。

如所述那样，由于本排出装置可以利用第2次挤压压力，因此即使在将活塞端面的空隙h_min设得相当大的情况下，也可以产生很大的排出压力。所以，电磁致伸缩元件的在冲程的大小上有限制的缺点在本发明中并未成为制约，可以仅有效地利用电磁致伸缩元件的具有高响应(快速度)的长处。因为可以将空隙h_min设得足够大，所以可以缩短将高粘度流体填充至活塞端面的时间。因此，本发明的排出装置作为轴向驱动装置的一个例子使用电磁致伸缩元件，是为了更大地改善作为排出装置的响应性(生产性)。

将本发明应用于向例如PDP的箱型凸棱内间歇排出荧光体的工艺中的情况下，如果关注本喷头的以下特征，即，利用排出工艺的条件：<1>每1点的排出量以一定为宜，<2>周期一定即可，并且<3>可以形成排出流量不依赖于活塞的冲程和位移，那么，作为轴向驱动装置的一个例子，就可以不使用压电型驱动器，而使用共振型的电磁致伸缩元件。作为压电型振子，可以利用圆板型、棱柱型、圆筒型、阑久巴(ランジユバン)型等各种类型。

此时，由于可以大幅度地降低驱动活塞的负荷，因此可以减少元件的发热，可以大幅度地简化驱动器部。系统的共振频率利用包括活塞的质量、支撑活塞和电磁致伸缩元件的部分的刚性的机械的共振点来确定即可。

当在多喷头中使用此共振型振子时，作为喷头间的流量差修正方法，如后述所示，在流通路的中间设置半固定的流体节流阻力即可。

[8]使用2自由度的驱动器的情况

以上的实施方式及实施例都是将作为流体供给源的泵部和活塞部分离而构成的情况。

本发明当然也适用于作为已提出申请的利用由超磁致伸缩元件和马达驱动的2自由度驱动器的喷头构造(例如已提出申请的特开2002-1192号公报)(美国专利号6558127)或在相同轴上构成了螺纹槽和活塞的喷头构造(例如已提出申请的特开2002-301414号公报)(美国专利号6679685)。图22表示本发明的实施方式3。

在图22中，101是活塞，被相对于作为固定侧的外罩102可以沿轴向及旋转方向移动地收装。活塞101利用压电型驱动器等轴向驱动装置(箭头103)和马达等旋转传送装置(箭头104)，被在轴向、旋转方向上分别独立驱动。105是形成于活塞101和外罩102的相对移动面上的螺纹槽，106是流体的吸入口，107是排出口。实施方式3使用螺纹槽泵作为流体供给装置。

108是活塞101的排出侧端面，109是其固定侧相对面。活塞端面108和固定侧相对面109构成沿空隙方向相对移动的2个面。

110是向活塞101和外罩102之间供给的排出流体。

此时的流路容积V_s与活塞端面108和固定侧相对面109间的空隙的容积相等。当使用此构造时，由于可以使连接相对移动面间和流体供给装置的流路的纵容积V₂→0，所以在负压产生条件(阻断性能)、峰压产生条件(飞射性能)、时间常数(生产节拍)方面十分有利。

[9]在连续排出上的应用

本说明书对间歇排出、连续排出是根据向基板上排出不久后排出图案的形状来定义的。如图23A所示那样，当将垂直于排出喷嘴和基板的相对移动方向(图中的箭头)的图案的宽度设为a，将移动方向的长度设为b，那么则以ab的情况为间歇排出。或者，在以与排出喷嘴的内面形状近似成比例的形状形成排出图案的情况下，也同样地视为间歇排出。例如，当排出喷嘴的内面为椭圆形时，间歇排出的图案还是形成椭圆形。

如图23B所示，当将垂直于相对移动方向的图案的宽度设为a，将移动方向的长度设为b时，则以a＜b的情况为连续排出。

本发明也可以适用于在显示面上绘制荧光体的网格条纹(screenstripe)、电极线等时那样的连续排出(即a＜＜b的情况)。高速连续排出的最大的问题是描画线的始终端的高质量排出。具体来说，

<1>在排出开始时，在排出线的起点部不产生「过细」、「中断」等。

<2>同样，在排出结束时，在排出线的终点部不产生「过粗」、「积存」等。

为了实现所述<1>、<2>利用挤压压力的始终端控制方法已经在申请中。图24、图25、图26分别是相对于时间t的活塞的位移h、螺纹槽泵的泵压力P_p、排出压力P_i的特性。

利用由作为轴向驱动装置的一个例子的电磁致伸缩元件驱动的活塞可以进行高速的直线运动，

(i)在排出开始时(t＝A)，在使活塞下降的同时，开始螺纹槽泵的马达的旋转。

(ii)在排出结束时(t＝B)，在使活塞迅速上升的同时停止螺纹槽泵的马达的旋转。

在所述(ii)中，在排出压力P_i中产生负压的条件，即，在式(26)中P_min＜0的条件为：

[数1]

$\frac{P_{\mathrm{st}}}{P_c}>1---\left(40\right)$

这里，将如下的连续阻断控制参数(Continuous Interception ControlParameter)定义为CI_c(＝P_st/P_c)。时间常数T使用式(16)。

[数1]

${\mathrm{CI}}_c=\frac{R_s{S}_p\left|h_{\mathrm{st}}\right|(1-e^{-\frac{T_{\mathrm{st}}}{T}})}{P_{s0}{T}_{\mathrm{st}}}---\left(41\right)$

CI_c满足如下的条件时，式(26)的P_min＜0，从而可以将连续排出线的终端阻断。

[数1]

CI_c＞1                               (42)

将间歇排出作为对象研究而得到的所述很多结论和工作也可以适用于连续排出。多喷头的情况也相同，式(41)中的时间常数T使用式(37)或后述的式(44)即可。

[10]关于排出装置的响应性

如所述那样，本发明所发现的间歇阻断控制参数II_c＞1，连续阻断控制参数CI_c＞1等各条件包含排出装置的驱动条件(活塞冲程h_st、周期T、活塞移动时间T_st等)，是描述了用于实现高质量排出的排出条件的条件。

下面将对除去排出装置的所述驱动条件(软条件)的使用了本发明的排出装置(硬条件)本身具有的基本的响应性能(Responsibility)进行评价。为此，对还包含以下所述情况的可以对排出装置的响应性进行总括性评价的评价指标(时间常数)进行整理。

<1>多喷头的情况

<2>不限定活塞端面最小空隙的大小

<3>间歇排出、连续排出都不限定

为了求得多喷头的阻断条件，根据式(36)、式(15)，

[数1]

$P_i+T\frac{{\mathrm{dP}}_i}{\mathrm{dt}}---\left(43\right)$

$=\frac{R_n}{R_n+R_p+{\mathrm{nR}}_S}(P_{S0}+P_{\mathrm{squ}1}+P_{\mathrm{squ}2})$

这里，时间常数T为：

[数1]

$T=\frac{R_s{R}_n}{R_n+R_p+{\mathrm{nR}}_s}\frac{V_s}{K}---\left(44\right)$

在式(44)中，如果参考图15，V_s为活塞端面部的容积和连接活塞端面部和流体供给装置(螺纹槽泵)的全部流通路(161a～161c)的容积的和。R_p为空隙h的函数，使用空隙的最小值h＝h_min或空隙的平均值。当不能忽视流通路的流体阻力R_r时，虽然与求得间歇阻断控制参数II_c的情况相同，但是考虑到n个流通路的各流量为流体供给装置的总流量的1/n，在流体供给装置的内部阻力R_s上加上流通路的流体阻力R_r/n，使R_s→R_s+R_r/n。

另外，在n个活塞的各个活塞上具有m个排出喷嘴的情况下，由于排出喷嘴的流体阻力成为并列和，因此使R_n→R_n/m即可。

这里，将从表1的条件的参数求得的时间常数T的结果表示在表4中。

[表4]

                          表4

参数	记号	规格
			螺纹槽泵的内部阻力	Rs	1.65×10-2kgsec/mm5
活塞端面的流体阻力	Rp	2.15×10-5kgsec/mm5
			排出喷嘴阻力	Rn	5.19×10-2kgsec/mm5
活塞端面部和流通路容积之和	Vs	73.9mm3
			活塞个数	N	1
时间常数	T	13.4msec

图27是对所述时间常数T的大小对排出压力波形产生的影响进行了比较的分析结果。只改变容积V_s，对T＝13.4msec的情况的分析结果(图6)和T＝5msec、T＝30msec的情况进行了比较。时间常数T越小，即使在相同的活塞冲程h_st、活塞移动时间T_st的条件下，由于产生陡峭的正负压力波形，因此排出流体越容易阻断，另外也越容易飞射。

另外，从负压恢复到稳定状态的压力的调整时间及从正峰压恢复到稳定状态的压力的调整时间，也是时间常数T越小，其值越小。

与所述的间歇阻断控制参数II_c、连续阻断控制参数CI_c是决定「排出质量」的评价指标相反，时间常数T是决定排出装置的「排出速度」(生产性)的重要的评价指标。

根据对设计了各种排出对象的排出实验的结果，可以发现以下的情况。

<1>30msec＜T＜50msec的情况

虽然与以往的气动式、螺纹槽式相比，已经是足够的反应速度，但是不能充分地有效利用本发明的特征。

<2>10msec≤T≤30msec的情况

在电路形成、显示器等各种领域中，作为对粘接剂、膏状钎焊料、荧光体、电极材料等进行高速排出的手段可以充分地利用。

<3>T＜10msec的情况

可以获得与以往的印刷工艺方法不同的生产性(排出速度)。在作为本发明的实施方式及实施例之一的「向PDP的独立小室内的荧光体排出」中是多喷头形式。

无论是多喷头形式，还是单喷头形式，连接流体供给装置(螺纹槽泵)和活塞部的流通路(例如图1A之15)的容积都对排出装置的响应性产生很大的影响。从式(44)可以看到，当将活塞端面和相对面间的容积设为V₁(mm³)，将连接所述活塞和所述流体供给装置的全部流路的总容积设为V₂(mm³)，并使V_s＝V₁+V₂时，时间常数T与V_s成比例。由于V₁可以相当小，因此V₂＞＞V₁，所以时间常数T也可以认为与流通路容积V₂成比例。在式(44)中，如果使流体供给装置的内部阻力R_s→0，则可以使时间常数T→0。但是，由于根据式(31)，间歇阻断控制参数II_c→0，因此不满足排出结束时的阻断条件。如果使排出喷嘴阻力R_n→0，则虽然可以同样地使时间常数T→0，但是排出喷嘴的直径由于点形状的制约而不能变大，长度也受到加工面的制约。另外，体积弹性系数K也经常会受到材料面的制约。

所以，通过尽可能地减小流路容积V₂，可以将最有效的时间常数T设得较小。当将连接流体供给装置和一个活塞份的流路的容积设为V_2S(＝V₂/n)时，所述实施例通过设定V_2S＜80mm³，可以获得理想的结果。但是，V_2S的下限值由流路所允许的流体阻力决定，所述实施例中，V_2S＞10mm³。

即使将时间常数T设得足够小，如果驱动活塞的驱动器的响应性较低，也不能发挥其作为排出装置的功能。如果作为轴向驱动装置的一个例子，在驱动器中使用电磁致伸缩元件，则由于驱动器的时间常数可以容易地达到T_A≤30msec，因此可以有效地利用使式(44)中的时间常数T≤30msec的效果。

[11]其他补充说明

(11-1)关于多喷头情况的流量修正方法

所述的单喷头的所述实施方式及实施例通过将活塞端面的空隙h设得足够大，极力地抑制第1次挤压压力的产生，形成了每1点的排出量仅由泵部的条件设定(例如转数)所决定的构成。当从1套泵部将流体分流后向多个活塞驱动部供给时，如果可以使各活塞驱动部的尺寸精度、流路阻力等严格相等，则由泵部所供给的流量就会被相同地分配。但是，对于要求达到几个百分点的排出量的精度的显示等的排出对象，在实用上会有很多困难的情况。

下面将对作为多喷头化的问题的「对各喷头的流量的修正方法」进行说明。图28B的图表表示相对于活塞的最小空隙h_min的每1点的排出量的一个例子。当活塞的最小空隙h_min增大时，虽然第1次挤压压力P_squ1→0，但是同时由于活塞端面和其相对面的推进流体阻力R_p→0，因此分压比(＝R_n/(R_s+R_p+R_n)增大(参照式(10))。

所述倾向虽然随着分析条件的改变而不同，但是在与使P_squ1→0的影响相比，所述分压比增大的影响更大的情况下，随着h_min的增加，压力P_i的振幅(即每1点的总排出量Q_s)增大。

当超过h_min＝0.1mm附近时，每1点的排出量Q_s不依赖于h_min，收敛为一定值Q_s→Q_se。排出量的收敛值Q_se如所述那样，与活塞的冲程、最小空隙等无关，是由取决于作为流体供给装置的泵的压力流量特性和泵负荷(排出喷嘴流体阻力R_n)的动作点Q_c(参照图33)所决定的。即，如果将间歇排出的频率设为f，则Q_c＝f×Q_se。「相对于活塞的最小空隙h_min的每1点的排出量」的所述特性在可以忽视流体的压缩性的情况下也是相同的。

根据从以上的分析所得到的结论，各喷头的流量调节选择以下的任意一种均可。

<1>在各喷头间的流量不均较大的情况下，在受到第1次挤压压力的影响强烈的区域，即在相对于空隙的排出量的倾斜陡峭的0＜h_min＜h_x的范围内，设定活塞的最小空隙h_min。

<2>在要以极高的精度确保每1点的排出量的情况下，在相对于空隙的排出量的倾斜平缓的h_minh_x的附近，设定活塞的最小空隙h_min。

使所述h_x为相对于0＜h_min＜h_x的h_min的Q_s曲线的包络线(I)和Q_s＝Q_se的直线(II)的交点。也可以通过实验求得此h_x。如果通过配设检测活塞的绝对位置的位移传感器而实施闭环控制，则可以对活塞的位移进行任意的定位控制。但是，当作为轴向驱动装置的一个例子，使用压电元件、超磁致伸缩元件等电磁致伸缩元件时，由于冲程有限度(0～数十微米)，因此，也可以通过使机械的方法和电子控制的方法组合而对活塞的最小空隙h_min进行调节。例如，在最初以机械方式粗略地将活塞定位后，基于流量测定的数据，使用电子控制再次修正各喷头的活塞位置即可。

另外，即使在流量调节中使用所述<1>、<2>的任意一个的情况下，如果同时使用供给源泵的输出流量的设定方法，则可以在活塞端面空隙足够大时，进行流量调节。例如，当流量过大，而不得不将活塞的最小空隙h_min设得较小时，如果使螺纹槽泵的转数降低，则可以将h_min设得较大。如后述所述，这一点在处理粉流体方面十分有利。

在多喷头的喷头间的流量差修正中使用的所述对策也可以适用于单喷头的情况。对于单喷头的情况，将活塞的最小空隙设为h_minh_x的附近，或0＜h_min＜h_x的范围内，则不用改变泵的马达转数，只要调节h_min，即可进行高速流量控制。虽然马达的转数控制的响应性有至多为0.01～0.05秒水平的限度，但是由电磁致伸缩元件驱动的活塞的控制响应性可以达到0.001秒以下。

也可以不用活塞的最小空隙h_min来调节流量，而是用活塞输入位移波形的平均值或中心值来调节流量。作为多喷头的喷头间流量差修正的另一种方法，也可以在各流通路的中途设置半固定的流体节流阻力。

(11-2)将流体节流阻力设置在活塞外周部的情况

下面将对在连接活塞端面部和流体供给装置的流通路中，将流体节流阻力设置在活塞外周部的情况的效果进行说明。

图29中，201为螺纹槽泵部，202为活塞部。

203为螺纹槽轴，204为外罩，205为使马达等螺纹槽轴203沿箭头205方向旋转的旋转传送装置(箭头)205A，206为形成于螺纹槽轴203和外罩204的相对移动面上的螺纹槽，207为流体的吸入口。208为活塞，由压电型驱动器等轴向驱动装置209A在轴向209上驱动。

210为活塞208的端面，211为其固定侧相对面，212为安装在外罩204上的排出喷嘴。活塞端面210和固定侧相对面211构成沿空隙方向相对移动的2个面。利用此2个面和外罩204形成后述的排出室。

213为螺纹槽轴端部，214为活塞外周部，215为连接螺纹槽轴端部213和活塞外周部214的流通路，216为排出流体，217为收装活塞208的外罩大径部，218为外罩小径部，219为由活塞端面210、固定侧相对面211、外罩大径部217、外罩小径部218形成的排出室。

图30A～图30E是表示将本构造的排出装置用于间歇排出的情况下，吸入·排出工序的1个循环中的活塞位置的图。图31中与图30对照地表示相对于时间t的活塞位置h。

在图30A中，图30A表示排出开始前夕的状态，图30B表示活塞208正在下降的排出工序的状态。活塞端面210的轴向位置下降至外罩的小径部218为止。活塞外周部214和大径部217的间隙足够大，在所述实施例中设定h_r1＞100μm，活塞外周部214和小径部218的间隙足够小，设定h_r2＜10μm。所以，

<1>在活塞端面210的轴向位置到达外罩小径部218之前，排出室219与和螺纹槽泵部201连接的流通路215连通。

<2>在活塞端面210的轴向位置到达外罩小径部218之后，排出室219在流体力学上与和螺纹槽泵部201连接的流通路215基本被阻断。排出室219除去排出喷嘴212以外，基本上成为密闭空间。

所以，与所述<1>阶段中产生的排出压力为所述的第2次挤压压力相反，在所述<2>阶段中产生的排出压力为通过用密闭空间压缩流体而产生的压缩压力。

图30C表示在排出工序结束后，活塞208从最下点的位置上升的状态。在此阶段中，活塞端面210由于位于外罩小径部218的位置，排出室219依然处于和流通路215相阻断的状态。所以，在因活塞208的上升而使容积增大的密闭空间(排出室219)内，从螺纹槽泵侧流入的流体很少。所以，在排出室219中更有效地产生负压，将从排出喷嘴212正在流出的流体阻断，同时，附着在前端的流体也按照箭头的方向被吸入排出喷嘴212内部。

图30D表示活塞端面210处于静止中的状态(待机状态)。即使在此状态中，由于从螺纹槽泵侧流入排出室219的流体也很少，因此排出室219的压力不能轻易地上升。即，排出室219内的排出流体的总填充量不容易增加。所以，即使对图31的待机时间T_p进行大范围的改变，也不会对每1点的间歇排出量的精度产生很大的损害。

图30E表示活塞208再次上升的状态。此时的活塞端面210由于位于外罩大径部217处，因此空隙h_r1足够大，流体从螺纹槽泵侧急速地填充入排出室219中。当有必要延长待机时间T_p时，也可以暂时地停止螺纹槽泵的马达旋转。阻断排出室219和螺纹槽泵侧的流路的外罩小径部218，在所述实施例中虽然设于活塞端面210侧附近的位置上，但是也可以设于活塞的上部。在所述实施例中，活塞端面210的形状虽然是圆筒形，但是也可以是锥形、球面形。简而言之，在排出开始之前，只要排出室是除去排出喷嘴以外形成密闭空间的构成即可。

而且，高速间歇排出、连续排出的始终端控制都可以使用本实施例的构造。另外，在本实施例的情况下，螺纹槽泵的动作点以2个阶段变化。在图33中，在所述<1>阶段，即，在活塞端面210的轴向位置到达外罩小径部218之前，动作点位于C的位置上，从螺纹槽泵可以获得足够大的供给量Q_c。在所述的<2>阶段，即，在活塞端面210的轴向位置到达外罩小径部218之后，由于动作点移动至C₂的位置上，因此螺纹槽泵供给的流量Q_c较小。所以，当将所述<1>及所述<2>的1个周期T的时间分配设为T₁和T₂时，如果周期T一定，并且T₁和T₂的比率一定，则可以只改变螺纹槽泵的转数来设定每1点的排出量。如果利用这一点，在多喷头的情况下，就可以通过调节T₁和T₂的比率来修正各喷头间的流量不均。

(11-3)关于可以有效地应用本发明的工艺条件

如以所述[6]「在PDP荧光体排出中的适用例」为例所示，由本发明构成的排出装置可以对应于如下的工艺条件。

<1>可以对应于数千～数万mPa·s(cps)级的高粘度流体。粘度的下限值没有限制。如果为了与本发明的特征进行区别，而与喷墨方式相比，则可以对应于喷墨方式不能使用的粘度100mPa·s以上的流体。

<2>可以对应于含有的粉体粒径фd＜50μm。相对移动的部件间的流路为机械上的完全非接触。粉体粒径的下限值当然也没有限制。

<3>间歇排出的周期T为0.1～30msec。

<4>能够以排出喷嘴和基板间的间隙H≥0.5mm进行飞射排出。

(11-4)适用本发明的排出装置的特征补充

下面将对适用本发明的排出装置的特征进行补充。

(i)排出量Q_s很难受到排出流体的粘度的影响

在式(10)中，流体阻力R_n、R_p、R_s与粘度μ成比例。另外，如果使供给源压力P_SO螺纹槽最大压力P_max，则P_so与粘度μ成比例。由于Q_i＝P_i/R_n，因此Q_i的分母·分子的粘度μ被消掉。所以，本排出装置的排出量不依赖于粘度。通常，流体的粘度相对于温度对数性地显著变化。对于此温度变化不敏感这一点，是在构成排出系统上极为有利的特征。

(ii)对于粉流体的流路内的阻塞有较高的可靠性

如果使用本发明，由于使从泵的吸入口到排出喷嘴的流路的开口面积足够大，因此对于粉流体的可靠性很高。

特别是，由于使作为与排出喷嘴连接的流通路的活塞端面间的间隙h足够大，因此在防止粉体(例如荧光体的情况下粒径7～9μm)的阻塞极为有利。

例如，当采用多喷头构成，对各喷头的流路进行微调时，通过与供给源泵的输出流量的设定方法(以转数来调节流量)同时使用，将最小空隙(例如图28A中为h_min＝50μm)设定在相对于空隙值的排出量的倾斜平缓的h_minh_x附近即可。

像这样在空隙较大的情况下可以调节流量的这一点是本发明的最大的特征。而且，在排出含有微小粒子的荧光体、粘接材料之类的粉流体的情况下，将流路的最小空隙δ_min设得比微小粒子粒径фd大即可。

δ_min＞фd           …           (43)

以上本发明的所述实施方式及实施例在流体供给装置中使用了螺纹槽式泵。虽然为了实现本发明也可以使用螺纹槽式以外的形式的泵，但是，当使用螺纹槽式时，通过对构成螺纹槽的各种参数(径向空隙、螺纹槽角度、沟深度、沟和脊的比值等)进行改变，可以自由地选择最大压力P_max、最大流量Q_max、内部阻力R_s(＝P_max/Q_max)，在此点上是有利的。由于能够以完全非接触状态构成流路，因此在处理粉流体的情况下是有利的。另外，在将内部阻力R_s设为较大值的同时，还可以将其稳定地保持在一定值。

而且，作为本发明的流体供给装置的泵的形态不限于螺纹槽式，也可以使用其他的方式的泵。例如，可以使用被称为蛇形泵(snake pump)的单一式、齿轮式、双螺旋式、压油器(syringe)式泵等。或是，也可以是仅用高压气体对流体进行加压的泵。

图32是在本发明中使用齿轮式作为流体供给装置的情况的模式图。700为齿轮泵，701为流通路，702a、702b、702c为例如由压电驱动器等构成的轴向驱动装置，703a、703b、703c为活塞。

泵的最大流量Q_max、最大压力P_max虽然通常在理论上求出的情况较多，但是，如果这样做较困难时，也可以通过实验求得压力·流量特性(PQ特性)。另外，如图33所示，泵的压力和流量的关系不一定是图中的虚线所示的线性关系，连接泵的最大压力P_max和最大流量Q^* _max的PQ特性也有形成曲线的情况。PQ特性的曲线若为直线，流体供给装置的内部阻力可以作为R_s＝P_max/Q^* _max求出。但是，根据泵的种类，有时PQ特性为曲线。此时，由于在某一动作点的内部阻力变为R_s≠P_max/Q^* _max，因此不能使用某一动作点的最大流量Q^* _max求出内部阻力。

此时，泵的内部阻力R_s是在动作点P_c、Q_c上，引出PQ特性的连接线，将与X轴的交点设为P_max，将与Y轴的交点设为Q_max，设R_s＝P_max/Q_max，然后使用本研究的理论即可。

流体阻力R_n、R_p虽然通常是由已知的理论式(例如式(11)、式(12))求得，但是如果形状复杂，也可以使用数值分析或通过实验求得。对于与内径相比节流部分的长度较短的节流孔的情况，虽然线性阻力的公式(例如式(7))不再成立，但是，此时通过以动作点为中心线性化，作为表观的流体阻力即可。

而且，排出流体的粘度经常具有对于剪切速度的依赖性。例如，流体通过螺纹槽泵时，与通过排出喷嘴的情况相比，流体受到的剪切速度不同。此时，利用预先的实验求得排出材料的粘度和剪切速度的关系，进而，从流体受到的剪切速度对应出各流通路的粘度即可。利用此方法可以求得流体阻力R_n、R_p、R_s、R_r等。

构成活塞驱动部的活塞和其相对面的截面形状也可以不是圆形。活塞也可以是长方形的截面形状。此时，采用具有等价的面积的圆的半径的平均半径。如果使活塞的排出侧前端形状和收装此活塞的外罩侧都是圆锥形，则可以使压缩性的影响很小，同时，可以改善使用粉流体时的流动性。(未图示)

排出喷嘴的孔洞形状也可以是正圆。例如，当在PDP的独立凸棱中形成荧光体层时，如果独立凸棱是长方形，则排出喷嘴的孔洞形状为椭圆更为理想。(未图示)

所述实施方式及实施例将活塞和驱动此活塞的驱动器的驱动轴与螺纹槽泵的螺纹槽轴并列地配置。除此配置方法以外，还可以按照与驱动器的驱动轴正交的方式配置螺纹槽泵的螺纹槽轴。如果采用此种构成，由于可以缩小连接流体供给源和排出室的通路的容积，因此可以减小压缩性对排出性能的影响。(未图示)

排出喷嘴的轴芯也可以不垂直于排出对象面，而是具有一定的倾斜度。当使之比相对于基板的垂直轴仅倾斜α角来配置排出喷嘴时，如果将排出流体的流速设为V，则排出流体在基板的水平方向上具有Vsinα的速度成分。对于本发明的所述实施方式及作为实施例之一的「向PDP独立小室中排出荧光体的工艺」的情况，如果使排出流体在长方形的凸棱的长度方向上具有速度成分Vsinα，则课题可以更顺畅地填充凸棱内部全部区域。(未图示)

根据适用的工艺，有间歇排出的周期并不一定，从而使得点之间的时间间隔不同的情况。例如，设想在时间t＝a、t＝b、t＝c处，连续注入3点的情况。例如，t＝a和t＝b之间的时间间隔T₁是t＝b和t＝c之间的时间间隔T₂的2倍。此时，为了向所述3点进行等量的排出，在时间间隔T₁的区间内，使螺纹槽泵的转数相对于时间间隔T₂的区间为1/2即可。(未图示)

在处理微小流量的所述实施方式及实施例的泵中，活塞的冲程至多为数十微米的量级即可，即使作为轴向驱动装置的一个例子，使用超磁致伸缩元件、压电元件等电磁致伸缩元件，冲程的限度也不会成为问题。

另外，当使高粘度流体排出时，预想由于挤压作用会导致较大排出压力的产生。此时，由于要求驱动活塞的轴向驱动装置具有抵抗高流体压力的较大推力，因此最好使用容易输出数百～数千N的力的电磁致伸缩型驱动器。电磁致伸缩元件由于具有数MHz以上的频率响应性，因此能够以高响应性使活塞直线运动。所以，能够以高响应高精度地控制高粘度流体的排出量。

在所述实施方式及实施例中，活塞和收装此活塞的外罩的内面形状采用的是圆筒形。除此方法以外，也可以采用喷墨·打印机等所使用的双压电晶片(bimorph)型压电元件，构成相对移动的2个面，从流体供给装置向形成于此2个面间的排出室中供给排出流体。(未图示)

如果牺牲响应性，也可以在驱动活塞的轴向驱动装置中使用动磁铁型、可动线圈型的线性马达或电磁线圈(solenoid)等。此时，冲程的限制就会被消除。(未图示)

由挤压效应产生的压力和流量如图7、图8的图表所示，相对于活塞端面和其相对面空隙间的位移输入波形，形成相位以Δθ＝π/2前进的波形。即，在活塞下降中的(dh/dt＜0)的区间，排出流体。例如，当一边用载物台(stage)使作为排出对象的基板移动，一边进行间歇排出时，为了对准排出位置以高位置精度进行排出，考虑应当相对于活塞空隙的位移输入信号h使相位以Δθ＝π/2前进而排出，所以使载物台和位移输入信号h的时序吻合即可。例如，在活塞上升中使载物台移动，在停止后使活塞下降，向作为对象的基板上排出即可。(未图示)

以越高的频率驱动活塞，间歇排出就没有限制地越接近连续排出。也可以对此间歇排出近似连续化，绘制连续线。

此时，作为连续线的流量的调节可以使用与每1点的排出量的调节相同的方法。

另外，作为在排出侧时间延迟的要素，如果采用安装小直径的长的管子并且在其前端设置排出喷嘴的构成，则即使在低频率下也可以实现近似连续化(未图示)。

图37的立体图表示本发明的上述实施方式的流体供给装置，在Z轴方向搬送装置上搭载有主泵(螺纹槽泵)1155A(例如与图1A的1或图16的150对应)和由多个泵构成的活塞驱动部1155B(例如与图1A的2或图16的156对应)。

1150为面板，设置夹持该面板1150的两侧的一对Y轴方向搬送装置1151、1152。另外，X轴方向搬送装置1153以能够在Y-Y’方向上移动地搭载在上述Y轴方向搬送装置1151、1152上。另外，Z轴方向搬送装置1154以能够在箭头X-X’方向上移动地搭载在上述X轴方向搬送装置1153上。在Z轴方向搬送装置1154上搭载有主泵(螺纹槽泵)1155A(例如与图1A的1或图16的150对应)和由多个泵构成的活塞驱动部1155B(例如与图1A的2或图16的156对应)。

利用使用了本发明的流体排出装置及其方法，可以获得以下的效果。

1.可以实现以往的气动式、螺纹槽式难以实现的超高速响应的间歇排出·连续排出。

2.可以使从吸入口到排出通路的流路总是非接触，另外由于采用足够大的流路面积，因此能够以高可靠性用于混合了微小粒子的粉体。

3.本发明的排出装置还可以同时具有以下所示的特征。

<1>可以实现喷墨方式难以实现的高粘度流体的高速排出。

<2>能够以高精度排出超微少量。

如果将本发明用于例如PDP、CRT显示的荧光体排出、表面安装的排出装置、微米透镜的形成等中，则可以充分地发挥其长处，效果极大。

而且，通过将所述各种实施方式中的任意实施方式进行适当地组合，可以发挥各自所具有的效果。

而且，在本说明书所引用的美国申请号10/673495的美国申请中，记述有与所述引用的部分中的技术相关的技术内容，此处也包含所述美国申请的内容。

Claims (22)

1.一种流体排出方法，一边在2个部件的对置的相对移动面间形成的空隙的空隙方向上，使所述2个部件相对移动，一边从流体供给装置向此空隙供给流体，利用由使所述空隙变化而造成的压力变化，从与所述空隙连通的排出口间歇排出所述流体，其特征是，

构成n组由所述2个部件形成的所述对置的相对移动面，n是1以上的整数，将所述n组各对置的相对移动面间的总容积定义为V₁(mm³)，将连接所述n组相对移动面间和所述流体供给装置的流路的总容积定义为V₂(mm³)，将所述相对移动的n组相对移动面的冲程的绝对值定义为X_st(mm)，将所述n组相对移动面间移动所述冲程X_st所需要的时间定义为T_st(sec)，将所述流体供给装置的流体内部阻力定义为R_s(kgsec/mm⁵)，将所述排出口的流体阻力定义为R_n(kgsec/mm⁵)，将所述流体的体积弹性系数定义为K(kg/mm²)，将所述相对移动面的有效面积定义为S_p(mm²)，将所述流体供给装置的最大压力与将所述流体导入所述流体供给装置的辅助压力的和定义为P_s0(kg/mm²)，定义V_s＝V₁+V₂，定义时间常数T及间歇阻断控制参数II_c为：

[数1]

$T=\frac{R_s{R}_n}{R_n+n{R}_S}\frac{V_s}{K}$

[数1]

${\mathrm{II}}_c=\frac{R_s{S}_p{X}_{\mathrm{st}}(1-e^{-\frac{T_{\mathrm{st}}}{T}})}{2P_{s0}{T}_{\mathrm{st}}}$

当采用以上定义时，使II_c＞1。

2.根据权利要求1所述的流体排出方法，其特征是，使

[数1]

$P_{s0}+\frac{S_p{X}_{\mathrm{st}}K}{2V_s}>0.2$

3.一种流体排出方法，从流体供给装置向在2个部件的对置的相对移动面间形成的空隙的空隙方向上相对移动的所述2个部件间的所述空隙供给流体，从与所述空隙连通的排出口连续排出所述流体，

构成n组由所述2个部件形成的所述对置的相对移动面，n是1以上的整数，将所述n组的对置的相对移动面间的总容积定义为V₁(mm³)，将连接所述n组相对移动面间和所述流体供给装置的流路的总容积定义为V₂(mm³)，将所述相对移动的n组相对移动面的冲程的绝对值定义为X_st(mm)，将所述n组相对移动面间移动所述冲程X_st所需要的时间定义为T_st(sec)，将所述流体供给装置的流体内部阻力定义为R_s(kgsec/mm⁵)，将所述排出口的流体阻力定义为R_n(kgsec/mm⁵)，将所述流体的体积弹性系数定义为K(kg/mm²)，将所述相对移动面的有效面积定义为S_p(mm²)，将所述流体供给装置的最大压力与辅助压力的和定义为P_s0(kg/mm²)，定义V_s＝V₁+V₂，定义时间常数T及连续阻断控制参数CI_c为：

[数1]

$T=\frac{R_s{R}_n}{R_n+n{R}_S}\frac{V_s}{K}$

[数1]

${\mathrm{CI}}_c=\frac{R_s{S}_p{X}_{\mathrm{st}}(1-e^{-\frac{T_{\mathrm{st}}}{R}})}{P_{s0}{T}_{\mathrm{st}}}$

当采用以上定义时，使CI_c＞1。

4.一种流体排出方法，从流体供给装置向在2个部件的对置的相对移动面间形成的空隙的空隙方向上相对移动的所述2个部件间的所述空隙供给流体，从与所述空隙连通的排出口连续排出所述流体，

构成n组在所述孔隙方向上相对移动的上述2个部件，n是1以上的整数，将所述各n组相对移动面间的总容积定义为V₁(mm³)，将连接所述n组相对移动面间和所述流体供给装置的流路的总容积定义为V₂(mm³)，将所述流体供给装置的流体内部阻力定义为R_s(kgsec/mm⁵)，将所述排出口的流体阻力定义为R_n(kgsec/mm⁵)，将连接所述排出口和所述相对移动面的外周部的半径方向流路的流体阻力定义为R_p(kgsec/mm⁵)，将所述流体的体积弹性系数定义为K(kg/mm²)，定义V_s＝V₁+V₂，并且定义时间常数T为：

[数1]

$T=\frac{R_s{R}_n}{R_n+R_P+n{R}_S}\frac{V_s}{K}$

当采用以上定义时，使T≤30msec。

5.根据权利要求1或3或4所述的流体排出方法，其特征是，在由1个上述流体供给装置向多个相对移动面间供给上述流体的以n≥3构成的多喷头中，按照使各流路的流体阻力相等的方式，从配置在连接所述流体供给装置与所述多个相对移动面间的途中位置上的、上游侧与所述流体供给装置联络、下游侧分别与所述多个相对移动面间侧联络的共通流路，形成连接各相对移动面间的大致平行的所述流路。

6.根据权利要求1或3或4所述的流体排出方法，其特征是，在由1个上述流体供给装置向多个相对移动面间供给上述流体的以n≥3构成的多喷头中，按照使各流路的流体阻力相等的方式，以弯曲的形状形成所述流路的至少一个。

7.根据权利要求1或3或4所述的流体排出方法，其特征是，使所述对置的相对移动面发生相对移动的轴向驱动装置，使用电磁致伸缩元件并且使T≤30msec。

8.根据权利要求7所述的流体排出方法，其特征是，排出流体粘度μ＞100mPa·s，所述排出流体中含有的粉体直径Φd＜50μm，并且相对移动的部件间的流路，在排出工序中保持机械的完全非接触，同时，在保持作为所述排出口的排出喷嘴与排出对象的基板间的间隙H≥0.5mm的状态下，以周期T_p＝0.1～30msec的范围将所述排出液体向所述基板上间歇飞射排出。

9.根据权利要求1或3或4所述的流体排出方法，其特征是，利用由所述相对移动面的所述空隙的变动而造成的所述压力变化，将由所述流体供给装置供给的连续流变换为间歇流，同时，利用所述流体供给装置的压力及流量特性的设定对每1点的间歇排出量进行调节。

10.根据权利要求9所述的流体排出方法，其特征是，所述流体供给装置是可以利用旋转数改变流量的泵。

11.根据权利要求10所述的流体排出方法，其特征是，所述流体供给装置由螺纹槽泵构成。

12.根据权利要求1或4所述的流体排出方法，其特征是，通过改变所述流体供给装置的旋转数来设定每1点的流量。

13.根据权利要求1或4所述的流体排出方法，其特征是，所述轴向驱动装置是共振型的振子。

14.根据权利要求1或4所述的流体排出方法，其特征是，利用排出对象面在几何上的对称性，一边使作为所述排出口的排出喷嘴和排出对象的基板相对移动，一边周期性地间歇排出每1点的相同排出量。

15.根据权利要求1或3或4所述的流体排出方法，其特征是，排出对象面是显示面板。

16.根据权利要求1或4所述的流体排出方法，其特征是，一种等离子显示面板的荧光体层形成方法，即，相对于几何对称地形成的由隔挡凸棱包围了周围的独立凸棱的排出对象的基板，一边使具有作为所述排出口的排出喷嘴的排出装置相对移动，一边使作为所述流体的荧光体糊状物从所述排出喷嘴间歇排出，由此，向所述独立小室内部依次排出所述荧光体糊状物，形成荧光体层。

17.根据权利要求1或3或4所述的流体排出方法，其特征是，当将连接所述流体供给装置和构成所述相对移动面间的一个活塞份的流路的容积设为V_2S时，使10＜V_2S＜80mm³。

18.根据权利要求1或3或4所述的流体排出方法，其特征是，将每1点的排出量Q_s受到所述空隙的最小值或平均值h_o的较大影响的所述空隙的所述最小值或平均值h_o的设定范围设为0＜h_o＜h_x，将即使所述空隙的h_o发生变化所述排出量Q_s也大致均一的所述空隙的h_o的设定范围设为h_o＞h_x，此时，将所述空隙设定在h_o＞h_x的范围内而间歇排出。

19.根据权利要求18所述的流体排出方法，其特征是，h_x是相对于0＜h_o＜h_x的区域中的h_o的排出量Q_s曲线的包络线与h_o→∞时的Q_s＝Q_se的交点。

20.根据权利要求1或3或4所述的流体排出方法，其特征是，当将所述相对移动面的所述空隙的最小值或平均值设为h_o时，h_o＞0.05mm。

21.一种流体排出装置，由具有在n组对置的相对移动面间形成的孔隙的空隙方向上相对移动的n组对置的相对移动面的2个部件、经过吸入口向这些n组对置的相对移动面间供给流体的流体供给装置、设于所述相对移动面的任意一个上的排出口构成，其特征是，

n是1以上的整数，将所述n组对置的相对移动面间的总容积定义为V₁(mm³)，将连接所述n组相对移动面间和所述流体供给装置的流路的总容积定义为V₂(mm³)，将所述流体供给装置的流体内部阻力定义为R_s(kgsec/mm⁵)，将所述排出口的流体阻力定义为R_n(kgsec/mm⁵)，将连接所述排出口和所述相对移动面的外周部的半径方向流路的流体阻力定义为R_p(kgsec/mm⁵)，将所述流体的体积弹性系数定义为K(kg/mm²)，定义V_s＝V₁+V₂，并且定义时间常数T为：

[数1]

$T=\frac{R_s{R}_n}{R_n+R_P+n{R}_S}\frac{V_s}{K}$

当采用以上定义时，使T≤0.03秒。

22.一种流体排出装置，由在轴和外罩之间提供轴向相对位移的轴向驱动装置、由所述轴端面和所述外罩形成的排出室、向此排出室供给流体的流体供给装置、连接此排出室和所述流体供给装置的流通路、设于此流体供给装置上的吸入口、连接所述排出室和外部的排出口构成，其特征是，

利用所述轴和所述外罩的轴向相对移动，按照在所述轴和所述外罩间形成的流路的开口面积可以变化的方式，并且按照在排出结束阶段所述开口面积比吸入结束阶段小的方式构成。

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