專利名稱：流體排出方法及流體排出裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息·精密機(jī)器、工作機(jī)械、FA等技術(shù)領(lǐng)域中或半導(dǎo)體、液晶、顯示器、表面安裝等各種生產(chǎn)工序中所必需的流體排出方法及流體排出裝置。
背景技術(shù)：
一直以來，雖然液體排出裝置(dispenser)被應(yīng)用于各種領(lǐng)域中，但是伴隨著近年來的電子部件的小型化·高記錄密度化的需要，要求提供一種對微量的流體材料以高精度并且穩(wěn)定地進(jìn)行供給控制的技術(shù)。例如，在等離子顯示器、CRT、有機(jī)EL等顯示領(lǐng)域中，迫切期望不使用以往的絲網(wǎng)印刷、光刻法等工藝，而是將熒光體·電極材料無掩模地直接地在面板面上形成圖案。如果對以此為目的的排出的問題簡要表述的話，則為(1)排出量的微細(xì)化(2)排出量的高精度化(3)排出時(shí)間的縮短但是，機(jī)械加工中的加工精度正逐漸從微米進(jìn)入到亞微米。雖然在半導(dǎo)體·電子部件的領(lǐng)域中，亞微米加工很普通，但是，在與機(jī)電一體化共同發(fā)展的機(jī)械加工的領(lǐng)域中，對于超精密加工的需要也急速增加。近年來，隨著超精密加工技術(shù)的引入，以超磁致伸縮元件、壓電元件為代表的電磁致伸縮元件已作為微驅(qū)動器而被使用。
通過將磁電磁致伸縮元件作為流體壓力的發(fā)生源使用，就可以在各種領(lǐng)域中制造出使微量液滴以高速噴射的噴射裝置。
例如，在特開2000-167467號中公布有使用超磁致伸縮元件來噴射任意的1個(gè)液滴的方法。在圖35中，502是由玻璃管、不銹鋼管等非磁性材質(zhì)制成的圓筒。在此圓筒502的端部形成有具有液體的貯存部503和微細(xì)的噴射口的噴嘴504。在圓筒502的內(nèi)部，收裝有由制成棒狀的超磁致伸縮材料構(gòu)成的可以移動的驅(qū)動器505。在朝向噴嘴504的驅(qū)動器505的端部上，設(shè)置有可以離接的活塞506。
在驅(qū)動器505的另一端部和端部的塞子(stopper)507之間，夾隔有彈簧508，并利用彈簧508對驅(qū)動器505施加向前行進(jìn)的彈勢。另外，在圓筒502的外周部的與活塞接近的位置上，卷繞有線圈509。
在由所述構(gòu)成形成的噴射裝置中，通過使電流瞬間地流過該線圈509，使瞬間磁場作用于所述超磁致伸縮材料，從而在超磁致伸縮材料的軸端部產(chǎn)生由彈性波造成的瞬時(shí)的過渡性位移。利用此作用就可以將填充在圓筒內(nèi)的液體以微小的1個(gè)液滴的形式從噴嘴噴射出來。
以往，作為液體排出裝置，廣泛使用圖36所示那樣的利用氣動脈沖(air pulse)方式的排出裝置，例如在「自動化技術(shù)’93.25卷7號」等中介紹有此類技術(shù)。
利用此種方式的排出裝置是如下的裝置，將由穩(wěn)壓源供給的定量的空氣脈沖式地加入容器600(圓筒)的內(nèi)部601，使得與圓筒600內(nèi)的壓力上升的部分對應(yīng)的一定量的液體從噴嘴602排出。
在近年來逐漸高精度化、超微細(xì)化的電路形成領(lǐng)域或PDP、CRT等顯像管的電極和凸棱(rib)、熒光屏形成、液晶、光盤等的制造工序領(lǐng)域中，應(yīng)當(dāng)微量排出的流體大部分都是高粘度的粉流體。
如何能夠?qū)⒋朔N包含微小的微粒的粉流體高速度、高精度地不會堵塞流路地并以較高的可靠性排出到對象基板上，是最大的問題。
下面將以等離子顯示面板的熒光體層形成工序?yàn)槔瑢ο率龅囊酝夹g(shù)的問題進(jìn)行敘述。
絲網(wǎng)印刷方式、光刻法方式的問題[2]使用以往的排出技術(shù)對熒光體層進(jìn)行直接形成圖案時(shí)的問題首先，對所述[1]的問題進(jìn)行說明。
(1-1)關(guān)于等離子顯示面板的構(gòu)造圖34是表示等離子顯示面板(以下稱為PDP)的構(gòu)造的一個(gè)例子的圖。從大致上劃分PDP是由前面板800和背面板801構(gòu)成的。在作為構(gòu)成前面板800的透明基板的第一基板802上，形成多組線狀透明電極803。另外，在構(gòu)成背面板801的第二基板804上，平行地設(shè)有與所述線狀透明電極正交的多組線狀電極805。使所述2個(gè)基板相互面對，其間夾隔形成了熒光體層的阻擋凸棱806，在此阻擋凸棱806內(nèi)封入放電性氣體。當(dāng)在兩基板的電極間加上閾值以上的電壓時(shí)，電極在相互正交的位置上發(fā)生放電，使放電性氣體發(fā)光，從而就可以透過透明的第一基板802觀察到其發(fā)出的光。
此外，通過對放電位置(放電點(diǎn))進(jìn)行控制，就可以在第一基板側(cè)顯示圖像。為了利用PDP進(jìn)行彩色顯示，在與各放電點(diǎn)對應(yīng)的位置(隔擋凸棱的隔壁)上，形成利用在各放電點(diǎn)上放電時(shí)發(fā)射出的紫外線而顯現(xiàn)出所需顏色的熒光體。為了進(jìn)行全色顯示，形成RGB(紅、綠、藍(lán))的各熒光體。
對于前面板800和背面板801的構(gòu)成，再稍微詳細(xì)地進(jìn)行說明。
前面板800在由玻璃基板等透明基板構(gòu)成的第一基板802的內(nèi)面?zhèn)壬希肐TO等平行地形成多組以2條為一組的線狀的透明電極803。在此線狀透明電極803的內(nèi)面?zhèn)缺砻嫔?，形成有用于減小線電阻值的總線(bus)電極807。并具有以下的構(gòu)造，即，在前面板的內(nèi)面的全部區(qū)域內(nèi)形成覆蓋這些透明電極803及總線電極807的電介質(zhì)層808，在電介質(zhì)層808的表面全部區(qū)域內(nèi)形成了作為保護(hù)層的MgO層809。
另一方面，在背面板801的第二基板804的內(nèi)面?zhèn)壬?，利用銀質(zhì)材料等平行地形成多條與所述前面板800的線狀透明電極803正交的線狀地址電極805。另外，在背面板的內(nèi)面全部區(qū)域內(nèi)，形成覆蓋此地址電極805的電介質(zhì)層810。在電介質(zhì)層810的上面，為了隔離各地址電極805，同時(shí)為了維持前面板800和背面板801的一定的間隙(gap)，在各地址電極之間，形成有突出的具有特定高度的隔擋凸棱(隔壁)806。
利用此隔擋凸棱806，沿著各地址電極形成小室811，在其內(nèi)面上依次形成有RGB各色的熒光體812。利用此小室構(gòu)造的PDP有如圖34所示那樣的在一個(gè)個(gè)獨(dú)立的小室內(nèi)具有放電點(diǎn)的裝置，還有每一列以隔壁隔開的小室構(gòu)造(未圖示)的裝置。近年來，所述「獨(dú)立小室方式」作為能夠?qū)崿F(xiàn)PDP的性能提高的方式正倍受關(guān)注。
其原因是，通過將小室以4方的隔擋凸棱圍成格子狀(waffle)，就可以防止相鄰的小室間的光泄漏，同時(shí)，還可以增加發(fā)光體的面積。其結(jié)果是，可以提高發(fā)光效率和發(fā)光量(亮度)，從而可以實(shí)現(xiàn)高對比度的圖像，這些被當(dāng)作「獨(dú)立小室方式」的特征。
形成于小室壁面上的熒光體層，為了提高發(fā)色性，一般被加厚至10～40μm左右。在形成所述RGB熒光體層時(shí)，在向各小室內(nèi)填充熒光體用涂敷液后，通過使之干燥而除去揮發(fā)成分，在小室內(nèi)面上形成厚壁的熒光體，同時(shí)形成填充放電性氣體的空間。一直以來，為了形成此種厚膜的熒光體圖案，含有熒光體的涂敷材料被調(diào)制成減少了溶劑量的數(shù)千mPas～數(shù)萬mPas的高粘度糊狀流體(熒光體用糊狀物)，并利用絲網(wǎng)印刷或光刻印刷向基板排出。
(1-2)以往絲網(wǎng)印刷方式的問題在采用以往的絲網(wǎng)印刷方式情況下，當(dāng)使畫面大型化時(shí)，由張力造成的絲網(wǎng)的延伸較大，從而難以在全體畫面中確保絲網(wǎng)印刷板的高精度的位置匹配。另外，當(dāng)要填充熒光體材料時(shí)，材料會一直裝填至隔壁的頂點(diǎn)部分，在采用「獨(dú)立小室方式」的情況下，會造成由隔擋凸棱間的互相干擾(cross talk)引起的問題。所以，為了除去附著在隔壁的頂點(diǎn)部分上的材料，有必要采用引入研磨工序等對策。另外，由于擠壓(squeeze)壓力的不同，熒光體材料的填充量發(fā)生變化，其壓力調(diào)整極為微小，因而依賴操作者的熟練度的部分較多。為此，很難在遍布背面板全部區(qū)域內(nèi)的全部獨(dú)立小室內(nèi)得到均一的填充量。
(1-3)以往光刻法的問題以往的光刻法的情況有以下的問題。此工藝方法是在向凸棱間的小室內(nèi)壓入感光性的熒光體用糊狀物后，利用曝光及顯影工序，使得只有壓入特定的小室內(nèi)的感光性組合物殘留。其后，經(jīng)過燒結(jié)工序，使感光性組合物中的有機(jī)物消失，形成熒光體層的圖案。此工藝方法由于使用的糊狀物含有熒光體粉，對紫外線的感度較低，因此難以使熒光體層的膜厚在10μm以上。所以會造成不能獲得足夠的亮度的問題。
另外，采用光刻法的情況雖然必須對每種顏色進(jìn)行曝光及顯影工序，但是，由于在糊狀物的涂敷層中含有高濃度的熒光體，因此由顯影去除所造成的熒光體的損失很大，熒光體的有效利用率至多為30％左右，所以有成本較高的問題。
使用以往的排出技術(shù)對熒光體層進(jìn)行直接形成圖案時(shí)的問題一直以來，試圖采用以下的方法，即，使用在電路安裝等領(lǐng)域中廣泛使用的氣動脈沖式的排出裝置(圖36)向顯像管排出。在氣動脈沖式的情況下，由于難以使高粘度流體以高速連續(xù)排出，因此將微粒用低粘度的流體稀釋后排出。例如在PDP、CRT等顯像管的熒光體排出的情況下，微粒的粒徑為3～9μm，其密度為4～5左右。此時(shí)，由于粒子單體較重，因此有當(dāng)流體的流動停止時(shí)微粒會立即在流路內(nèi)部堆積起來的問題。
另外，氣動方式的排出裝置有應(yīng)答性差的缺點(diǎn)。此缺點(diǎn)是由被封入圓筒內(nèi)的空氣的壓縮性和使空氣通過狹窄空隙時(shí)的噴嘴阻力所造成的。即，氣動方式的情況下，由圓筒的容積和噴嘴的阻力所決定的流體回路的時(shí)間常數(shù)較大，因此在施加輸入脈沖后，從開始排出流體到轉(zhuǎn)移到基板上為止，不得不預(yù)估0.07～0.1秒左右的時(shí)間延遲。
在以圖35中所述的壓電材料、超磁致伸縮材料作為驅(qū)動源的排出裝置的情況是以不包含粉體的流體的排出作為對象的提案，預(yù)計(jì)難以解決與粉流體的排出過程有關(guān)的所述問題。另外，利用由彈性波造成的瞬時(shí)的過渡性位移來排出流體的情況下，貯存部503必須在容積一定的狀態(tài)下，總是沒有空隙地填充有流體。還沒有關(guān)于如何向液體的貯存部503供給流體，以便隨時(shí)補(bǔ)充消耗的流體的方面的記述。
已經(jīng)進(jìn)行了將作為民用的打印機(jī)廣泛使用的噴墨方式用于工業(yè)用的排出裝置的開發(fā)研究。在噴墨方式的情況下，由于驅(qū)動方法和構(gòu)造上的制約，流體的粘度的限制范圍為10～50mPa·s，不能適用于高粘度流體。
為了使用噴墨方式繪制微細(xì)圖案，已開發(fā)有使平均粒徑5nm左右的粒子被分散劑覆蓋后獨(dú)立分散的低粘度納米糊狀物。設(shè)想使用此納米糊狀物可以在所述的PDP的「獨(dú)立小室」的隔擋凸棱(隔壁)內(nèi)壁上形成熒光體層。但是，在各小室內(nèi)填充熒光體用涂敷液后使之干燥的工序中，為了像所述那樣對原來10～40μm左右的熒光體層進(jìn)行加厚，含有熒光體的涂敷材料要使用減少了溶劑量的高粘度的糊狀流體。對于只能使熒光體含量較低的低粘度納米糊狀物，由于熒光體的絕對量不足，因此不能形成特定厚度的熒光體層。
另外，為了獲得高亮度顯示，雖然通常數(shù)微米級粒徑的熒光體微粒最適合，但是，在現(xiàn)階段不能容易地改變熒光體粒徑也是噴墨方式的很大的問題。
以上的研究簡而言之，就是在現(xiàn)階段，還沒有發(fā)現(xiàn)有具有能夠替代絲網(wǎng)印刷方式、光刻方式的可能性的工藝方法，例如實(shí)現(xiàn)PDP的獨(dú)立小室熒光體層形成的直接形成圖案的工藝方法。
為了應(yīng)對近年來與微小流量排出有關(guān)的各種要求，本發(fā)明人提出了以下方法，即，在活塞和圓筒之間提供相對的直線運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，同時(shí)，利用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動提供流體的輸送手段，使用直線運(yùn)動來使固定側(cè)和旋轉(zhuǎn)側(cè)的相對的間隙發(fā)生變化，從而對排出量進(jìn)行控制的方法，其作為「流體供給裝置及流體供給方法」正在申請當(dāng)中(特開2002-1192號公報(bào))(美國專利號碼6558127)。
另外，以所述提案中公開的排出構(gòu)造作為對象進(jìn)行理論分析，利用了通過使活塞端面與其相對移動面間的空隙急劇地變化而產(chǎn)生的擠壓效應(yīng)的間歇排出方法及裝置，已在提出中(特開2002-301414號公報(bào))(美國專利號碼6679685)。
本發(fā)明人進(jìn)行了嚴(yán)密的理論分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過進(jìn)行泵特性和活塞特性的組合，即使在活塞端面與其相對移動面間的空隙相當(dāng)寬的情況下，也能獲得與擠壓效應(yīng)相同或以上的高發(fā)生壓力(第2次擠壓壓力)。由于利用所述效應(yīng)，使得對活塞端面的空隙的控制簡單化，并且可以用泵的轉(zhuǎn)數(shù)來設(shè)定每一點(diǎn)的總排出量，因此可以實(shí)現(xiàn)實(shí)用上的安裝很容易的流量精度高的并且對于粉流體具有高可靠性的超高速間歇排出裝置，此裝置已經(jīng)在申請中(特愿2003-341003號)(未公開)(美國專利號碼10/673495)。
本發(fā)明以所述提案為基礎(chǔ)，根據(jù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的嚴(yán)密的對比，進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，流體具有的壓縮性對擠壓壓力的發(fā)生產(chǎn)生很大的影響。根據(jù)由考慮到壓縮性導(dǎo)出的分析結(jié)果而獲知的情況，提出實(shí)現(xiàn)高速間歇·高速連續(xù)排出的噴頭(head)構(gòu)造。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的方式1，提供一種流體排出方法，即，一邊在2個(gè)部件的對置的相對移動面間形成的空隙的空隙方向上，使所述2個(gè)部件相對移動，一邊從流體供給裝置向此空隙供給流體，利用由使所述空隙變化而造成的壓力變化，從與所述空隙連通的排出口間歇排出所述流體，構(gòu)成n組由所述2個(gè)部件形成的所述相面對的相對移動面，n是1以上的整數(shù)，將所述n組相面對的相對移動面間的總?cè)莘e定義為V1(mm3)，將連接所述n組相對移動面間和所述流體供給裝置的流路的總?cè)莘e定義為V2(mm3)，將所述相對移動的n組相對移動面的行程的絕對值定義為Xst(mm)，將所述n組相對移動面間移動所述行程Xst所需要的時(shí)間定義為Tst(sec)，將所述流體供給裝置的流體內(nèi)部阻力定義為Rs(kgsec/mm5)，將所述排出口的流體阻力定義為Rn(kgsec/mm5)，將所述流體的體積彈性系數(shù)定義為K(kg/mm2)，將所述相對移動面的有效面積定義為Sp(mm2)，將所述流體供給裝置的最大壓力和將所述流體導(dǎo)入所述流體供給裝置的輔助壓力的和定義為Ps0(kg/mm2)，定義Vs＝V1+V2，定義時(shí)間常數(shù)T及間歇阻斷控制參數(shù)IIc為[數(shù)1]T=RsRnRn+nRSVsK]]>[數(shù)1]IIc=RsSpXst(1-e-TstT)2Ps0Tst]]>當(dāng)采用以上定義時(shí)，使IIc＞1。
根據(jù)本發(fā)明的方式2，提供使[數(shù)1]Ps0+SpXstK2Vs>0.2]]>
的方式1中記述的流體排出方法。
根據(jù)本發(fā)明的方式3，提供一種流體排出方法，即，從流體供給裝置向在2個(gè)部件的對置的相對移動面間形成的空隙的空隙方向上相對移動的所述2個(gè)部件間的所述空隙供給流體，從與所述空隙連通的排出口連續(xù)排出所述流體，構(gòu)成n組由所述2個(gè)部件形成的所述相面對的相對移動面，n是1以上的整數(shù)，將所述n組相面對的相對移動面間的總?cè)莘e定義為V1(mm3)，將連接所述n組相對移動面間和所述流體供給裝置的流路的總?cè)莘e定義為V2(mm3)，將所述相對移動的n組相對移動面的行程的絕對值定義為Xst(mm)，將所述n組相對移動面間移動所述行程Xst所需要的時(shí)間定義為Tst(sec)，將所述流體供給裝置的流體內(nèi)部阻力定義為Rs(kgsec/mm5)，將所述排出口的流體阻力定義為Rn(kgsec/mm5)，將所述流體的體積彈性系數(shù)定義為K(kg/mm2)，將所述相對移動面的有效面積定義為Sp(mm2)，將所述流體供給裝置的最大壓力和輔助壓力的和定義為Ps0(kg/mm2)，定義Vs＝V1+V2，定義時(shí)間常數(shù)T及連續(xù)阻斷控制參數(shù)CIc為[數(shù)1]T=RsRnRn+nRSVsK]]>[數(shù)1]CIc=RsSpXst(1-e-TstT)Ps0Tst]]>當(dāng)采用以上定義時(shí)，使CIc＞1。
根據(jù)本發(fā)明的方式4，提供一種流體排出方法，即，從流體供給裝置向在2個(gè)部件的對置的相對移動面間形成的空隙的空隙方向上相對移動的所述2個(gè)部件間的所述空隙供給流體，從與所述空隙連通的排出口連續(xù)或間歇排出所述流體，構(gòu)成n組在所述孔隙方向上相對移動的上述2個(gè)部件，n是1以上的整數(shù)，將所述n組相對移動面間的總?cè)莘e定義為V1(mm3)，將連接所述n組相對移動面間和所述流體供給裝置的流路的總?cè)莘e定義為V2(mm3)，將所述流體供給裝置的流體內(nèi)部阻力定義為Rs(kgsec/mm5)，將所述排出口的流體阻力定義為Rn(kgsec/mm5)，將連接所述排出口和所述相對移動面的外周部的半徑方向流路的流體阻力定義為Rp(kgsec/mm5)，將所述流體的體積彈性系數(shù)定義為K(kg/mm2)，定義Vs＝V1+V2，并且定義時(shí)間常數(shù)T為[數(shù)1]T=RsRnRn+RP+nRSVsK]]>當(dāng)采用以上定義時(shí)，使T≤30msec。
根據(jù)本發(fā)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中記述的流體排出方法，即，在由1個(gè)上述流體供給裝置向多個(gè)相對移動面間供給上述流體的以n≥3構(gòu)成的多噴頭中，按照使各流路的流體阻力相等的方式，從配置在連接所述流體供給裝置與所述多個(gè)相對移動面間的途中位置上的、上游側(cè)與所述流體供給裝置聯(lián)絡(luò)、下游側(cè)分別與所述多個(gè)相對移動面間側(cè)聯(lián)絡(luò)的共通流路，形成連接各相對移動面間的大致平行的所述流路。
根據(jù)本發(fā)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中記述的流體排出方法，即，在由1個(gè)上述流體供給裝置向多個(gè)相對移動面間供給上述流體的以n≥3構(gòu)成的多噴頭中，按照使各流路的流體阻力相等的方式，以彎曲的形狀形成所述流路的至少一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)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中記述的流體排出方法，即，使所述相面對的相對移動面發(fā)生相對移動的軸向驅(qū)動裝置使用電磁致伸縮元件并且使T≤30msec。
根據(jù)本發(fā)明的方式8，提供具有如下特征的方式7中記述的流體排出方法，即，排出流體粘度μ＞100mPa·s，所述排出流體中含有的粉體直徑φd＜50μm，并且相對移動的部件間的流路在排出工序中保持機(jī)械的完全非接觸，同時(shí)，在保持作為所述排出口的排出噴嘴與排出對象的基板間的間隙H≥0.5mm的狀態(tài)下，以周期Tp＝0.1～30msec的范圍將所述排出流體向所述基板上間歇飛射排出。
根據(jù)本發(fā)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中記述的流體排出方法，即，利用由所述相對移動面的所述空隙的變動造成的所述壓力變化，將由所述流體供給裝置供給的連續(xù)流變換為間歇流，同時(shí)，利用所述流體供給裝置的壓力及流量特性的設(shè)定對每1點(diǎn)的間歇排出量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的方式10，提供具有如下特征的方式9中記述的流體排出方法，即，所述流體供給裝置是可以利用旋轉(zhuǎn)數(shù)改變流量的泵。
根據(jù)本發(fā)明的方式11，提供具有如下特征的方式10中記述的流體排出方法，即，所述流體供給裝置由螺紋槽泵構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的方式12，提供具有如下特征的方式1或方式4中記述的流體排出方法，即，通過改變所述流體供給裝置的轉(zhuǎn)數(shù)來設(shè)定每1點(diǎn)的流量。
根據(jù)本發(fā)明的方式13，提供具有如下特征的方式1或方式4中記述的流體排出方法，即，所述軸向驅(qū)動裝置是共振型的振子。
根據(jù)本發(fā)明的方式14，提供具有如下特征的方式1或方式4中記述的流體排出方法，即，利用排出對象面在幾何上的對稱性，一邊使作為所述排出口的排出噴嘴與排出對象的基板相對移動，一邊周期性地間歇排出每1點(diǎn)的相同排出量。
根據(jù)本發(fā)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中記述的流體排出方法，即，排出對象面是顯示面板。
根據(jù)本發(fā)明的方式16，提供一種作為等離子顯示面板的熒光體層形成方法的方式1或方式4中記述的流體排出方法，即，通過一邊相對于幾何對稱地形成了由隔擋凸棱包圍了周圍的獨(dú)立凸棱的排出對象的基板，使具有作為所述排出口的排出噴嘴的排出裝置相對移動，一邊使作為所述流體的熒光體糊狀物從所述排出噴嘴間歇排出，向所述獨(dú)立小室內(nèi)部依次排出所述熒光體糊狀物，形成熒光體層。
根據(jù)本發(fā)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中記述的流體排出方法，即，當(dāng)將連接所述流體供給裝置和構(gòu)成所述相對移動面間的一個(gè)活塞份的流路的容積設(shè)為V2S時(shí)，使10＜V2S＜80mm3。
根據(jù)本發(fā)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中記述的流體排出方法，即，將每1點(diǎn)的排出量Qs受到所述空隙的最小值或平均值ho的較大影響的所述空隙的所述最小值或平均值ho的設(shè)定范圍設(shè)為0＜ho＜hx，將即使所述空隙的ho發(fā)生變化所述排出量Qs也大致均一的所述空隙的ho的設(shè)定范圍設(shè)為ho＞bx，此時(shí)，將所述空隙設(shè)定在ho＞hx的范圍內(nèi)而間歇排出。
根據(jù)本發(fā)明的方式19提供具有如下特征的方式18記述的流體排出方法，即，hx是相對于0＜ho＜hx的區(qū)域中的ho的排出量Qs曲線的包絡(luò)線和ho→∞時(shí)的Qs＝Qse的交點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)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中記述的流體排出方法，即，當(dāng)將所述相對移動面的所述空隙的最小值或平均值設(shè)為ho時(shí)，ho＞0.05mm。
根據(jù)本發(fā)明的方式21，提供一種流體排出裝置，即，由具有在n組相面對的相對移動面間形成的孔隙的空隙方向上相對移動的n組相面對的相對移動面的2個(gè)部件、經(jīng)過吸入口向這些n組相面對的相對移動面間供給流體的流體供給裝置、設(shè)于所述相對移動面的任意一個(gè)上的排出口構(gòu)成，其中，n是1以上的整數(shù)，將所述n組相面對的相對移動面間的總?cè)莘e定義為V1(mm3)，將連接所述n組相對移動面間和所述流體供給裝置的流路的總?cè)莘e定義為V2(mm3)，將所述流體供給裝置的流體內(nèi)部阻力定義為Rs(kgsec/mm5)，將所述排出口的流體阻力定義為Rn(kgsec/mm5)，將連接所述排出口和所述相對移動面的外周部的半徑方向流路的流體阻力定義為Rp(kgsec/mm5)，將所述流體的體積彈性系數(shù)定義為K(kg/mm2)，定義Vs＝V1+V2，并且定義時(shí)間常數(shù)T為[數(shù)1]T=RsRnRn+RP+nRSVsK]]>
當(dāng)采用以上定義時(shí)，使T≤0.03秒。
根據(jù)本發(fā)明的方式22，提供一種流體排出裝置，由在軸和外罩之間提供軸向相對位移的軸向驅(qū)動裝置、由所述軸端面和所述外罩形成的排出室、向此排出室供給流體的流體供給裝置、連接此排出室和所述流體供給裝置的流通路、設(shè)于此流體供給裝置上的吸入口、連接所述排出室和外部的排出口構(gòu)成，其中，利用所述軸和所述外罩的軸向相對移動，按照在所述軸和所述外罩間形成的流路的開口面積可以變化的方式，并且按照在排出結(jié)束階段所述開口面積比吸入結(jié)束階段更小的方式構(gòu)成。


圖1A是本發(fā)明的適用例的模式圖。
圖1B是活塞部的放大圖。
圖2是本發(fā)明的適用例的等價(jià)電路模式圖。
圖3是表示相對于時(shí)間的活塞位移的圖表。
圖4是表示相對于時(shí)間的活塞位移的微分的圖表。
圖5是間歇周期長時(shí)相對于時(shí)間的活塞位移的圖表。
圖6是施加了圖5的活塞位移時(shí)的相對于時(shí)間的排出壓力的圖表。
圖7是間歇周期短時(shí)相對于時(shí)間的活塞位移的圖表。
圖8是施加了圖7的活塞位移時(shí)的相對于時(shí)間的排出壓力的圖表。
圖9是活塞沖程hst＝5μm的相對于時(shí)間的排出壓力分析結(jié)果的圖表。
圖10是活塞沖程hst＝10μm的相對于時(shí)間的排出壓力分析結(jié)果的圖表。
圖11是活塞沖程hst＝15μm的相對于時(shí)間的排出壓力分析結(jié)果的圖表。
圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的一實(shí)施例的仰視圖。
圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的所述實(shí)施例的局部剖面主視圖。
圖14是圖13的活塞部的局部剖面放大圖。
圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的具有多噴頭的流體排出裝置的仰視圖。
圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的具有多噴頭的流體排出裝置的局部剖面主視圖。
圖17是表示具有多噴頭的流體排出裝置的情況下的等價(jià)電路圖。
圖18是表示流通路的一個(gè)實(shí)施例的圖。
圖19是表示流通路的一個(gè)實(shí)施例的圖。
圖20是設(shè)想將熒光體注入PDP的獨(dú)立小室內(nèi)的工藝的立體圖。
圖21是圖20的局部放大圖。
圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的主視圖。
圖23A是表示間歇排出時(shí)的排出圖案的圖。
圖23B是表示連續(xù)排出時(shí)的排出圖案的圖。
圖24是表示連續(xù)排出中相對于時(shí)間t的活塞的位移h的圖表。
圖25是表示連續(xù)排出中相對于時(shí)間t的螺紋槽泵的泵壓力Pp的圖表。
圖26是表示連續(xù)排出中相對于時(shí)間t的排出壓力Pi的圖表。
圖27是以時(shí)間常數(shù)T為參數(shù)求出相對于時(shí)間t的排出壓力Pi的圖表。
圖28A是表示用于說明相對于活塞最小空隙的每1點(diǎn)的排出量的說明圖。
圖28B是表示相對于活塞最小空隙的每1點(diǎn)的排出量的圖表。
圖29是表示將流體節(jié)流阻力設(shè)在活塞外周部的模式的局部剖面圖。
圖30A是表示從排出行程到吸入行程的活塞位置的局部剖面圖。
圖30B是表示從排出行程到吸入行程的活塞位置的局部剖面圖。
圖30C是表示從排出行程到吸入行程的活塞位置的局部剖面圖。
圖30D是表示從排出行程到吸入行程的活塞位置的局部剖面圖。
圖30E是表示從排出行程到吸入行程的活塞位置的局部剖面圖。
圖31是表示相對于時(shí)間t的活塞位置h的圖表。
圖32是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的主視圖。
圖33是表示泵的PQ特性的圖表。
圖34是表示等離子顯示面板的構(gòu)造的一個(gè)例子的圖。
圖35是表示使用了超磁致伸縮元件的噴射裝置的以往設(shè)計(jì)例的圖。
圖36是表示以往的氣動脈沖方式排出裝置的圖。
圖37表示本發(fā)明的上述實(shí)施方式的流體供給裝置的立體圖。
圖中10、11相對移動的2個(gè)面；1流體供給裝置；7吸入口；12排出口。
具體實(shí)施例方式
圖1A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的模式圖。
在圖1A中，1是作為流體供給裝置的一個(gè)例子的螺紋槽泵部，2是產(chǎn)生擠壓壓力的活塞部。3是螺紋槽軸，被可以相對于外罩4沿旋轉(zhuǎn)方向移動地收裝。螺紋槽軸3由馬達(dá)那樣的旋轉(zhuǎn)傳送裝置5A如箭頭5所示進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。6是形成于螺紋槽軸3和外罩4的相對移動面上的螺紋槽，7是用于利用以輔助壓力發(fā)生裝置7A所發(fā)生的氣體壓力(輔助壓力)Psup將壓縮性流體導(dǎo)入螺紋槽泵部1中的壓縮性流體的吸入口。8是活塞，通過壓電型驅(qū)動器等軸向驅(qū)動裝置9A在軸向(箭頭9)上移動。10是活塞8的端面，11是其固定側(cè)相對面，12是安裝在外罩4上的作為排出口的一個(gè)例子的排出噴嘴。活塞端面10和固定側(cè)相對面11形成在空隙方向上相對移動的2個(gè)面。由此2個(gè)面10、11和外罩4形成的空間構(gòu)成排出室。
另外，13是螺紋槽軸端部，14是活塞外周部，15是連接螺紋槽軸端部13和活塞外周部14的流通路。通常排出流體16是在流經(jīng)流通路15后，由作為流體供給裝置的螺紋槽泵部1向活塞部2供給的。
軸向驅(qū)動裝置9(具體構(gòu)造未圖示)設(shè)于活塞8和外罩4之間，對兩部件8、4間的軸向相對位置施加改變。利用此軸向驅(qū)動裝置9可以使活塞端面10和其相對面11間的空隙h發(fā)生變化。當(dāng)將活塞端面的空隙h的最小值設(shè)為h＝hmin時(shí)，在所述實(shí)施方式1的1個(gè)實(shí)施例中，將hmin設(shè)得相當(dāng)大，例如，設(shè)為hmin＝245μm。
當(dāng)使空隙h以高頻率變化時(shí)，由于在已提出發(fā)明(特愿2003-341003號)(未公開)(美國申請?zhí)?0/673495)中所發(fā)現(xiàn)的后述的第2次擠壓效應(yīng)，在作為活塞端面10和其相對面11間的空隙部的排出室17中會產(chǎn)生變動壓力。
另外，排出室17的中央部，將位于18處的部分稱為排出噴嘴12的上流側(cè)(排出噴嘴的開口部)，將由螺紋槽軸3和外罩4形成的空隙部稱為螺紋槽室19。利用螺紋槽泵1向排出室17中連續(xù)地供給一定量的流體。
本發(fā)明的所述適用例是基于以下設(shè)想的方案，即，通過使用第2次擠壓效應(yīng)將由泵供給的連續(xù)流(Anolog)A/D變換成間歇流(Digital)，就可以在保持活塞端面間的空隙h充分大的狀態(tài)下，使流體以高速間歇排出。
理論分析(1-1)基礎(chǔ)式的導(dǎo)出本發(fā)明可以從形成其原理的擠壓泵(暫時(shí)名)的基礎(chǔ)式獲知很多的結(jié)論。此基礎(chǔ)式的導(dǎo)出方法雖然已經(jīng)由本發(fā)明人在特愿2003-341003號(未公開)(美國申請?zhí)柎a10/673495)中提出，但是此處再次對其內(nèi)容進(jìn)行敘述。
在被互相面對配置的平面間的狹窄空隙內(nèi)夾隔有粘性流體，并且其空隙的間隔隨時(shí)間而變化，此情況下的流體壓力可以通過解析具有擠壓作用(Squeeze action)項(xiàng)的以下的極坐標(biāo)中的Reynolds方程式而求得。
1rddr(rh312μdPdr)=dhdt---(1)]]>在式(1)中，P是壓力，μ是流體的粘性系數(shù)，h是相對面間的空隙，r是半徑方向位置，t是時(shí)間。另外，右邊是造成在空隙發(fā)生變化時(shí)產(chǎn)生的擠壓作用效應(yīng)的項(xiàng)。圖1B是活塞部2的放大圖。
而且，各符號中的角標(biāo)i表示圖1B中的排出噴嘴的開口部18的位置的值，角標(biāo)o表示在排出室17內(nèi)部位于活塞外周部14的下端的位置的值。
h·=dh/dt]]>通過以上設(shè)置，當(dāng)對(式)1的兩邊進(jìn)行2次積分時(shí)，[數(shù)1]P=12μh3(14h·r2+c1lnr)+c2---(2)]]>下面，求出未定常數(shù)c1、c2。從r＝r1的壓力梯度dP/dr和流量Q＝Q1的關(guān)系，有[數(shù)1]c1=Qi2π-h·2ri2---(3)]]>當(dāng)將螺紋槽泵的內(nèi)部阻力設(shè)為Rs時(shí)，排出室端部(r＝r0的位置)的壓力P＝P0為[數(shù)1]P0＝Ps0-RsQ0(4)在上式中，Q0為r＝r0的流量。PS0為供給源壓力，相當(dāng)于螺紋槽泵的最大發(fā)生壓力Pmax和用于將材料向螺紋槽供給的氣體輔助壓力Psup的和(PS0＝Psup+Pmax)。將式(3)、式(4)代入式(2)時(shí)，即求得c2。
c2=Ps0-RsQ0-6μh3{12h·r02(Qiπ-h·ri2)lnr0}---(5)]]>將式(3)(5)代入式(2)而求出壓力P＝P(r)。當(dāng)將Q設(shè)為流量時(shí)，有[數(shù)1]P＝A+BQ (6)但是，[數(shù)1]A=PS0-RSπh·(r02-ri2)-3μh·h3{(r02-r2)+2ri2lnrr0}]]>B=6μh3πlnrr0-RS---(7)]]>
在上式中，在排出噴嘴的開口部r＝ri(圖1B的18)中，使Pi＝A+BQi。如果使排出噴嘴的流體阻力為Rn，則通過排出噴嘴的流量為Qn＝Pi/Rn。
由于流動的連續(xù)性，Qi＝Qn，如下求得排出噴嘴的開口部的壓力Pi。Ai、Bi是式(7)中r＝ri時(shí)的A、B的值。
Pi=AiRnRn-Bi---(8)]]>=RnRn+Rp+RS[PS0-RSπh·(r02-ri2)-3μh·h3{(r02-ri2)+2ri2lnrir0}]]]>在上式中，Rp是活塞端面和其對置間的半徑方向流體阻力。這里，將第1次擠壓壓力Psqu1、第2次擠壓壓力Psqu2如下定義。
Psqu1=-3μh·h3{(r02-ri2)+2ri2lnrir0}]]>Psqu2=-RSπh·(r02-ri2)---(9)]]>第1次擠壓壓力Psqu1是通過使活塞端面和其相對移動面間的空隙急劇地變化，由在活塞端面間發(fā)生的公知的擠壓效應(yīng)造成的，空隙h越小，產(chǎn)生的壓力就越大。
使第2次擠壓壓力Psqu2產(chǎn)生的方法及將此作用應(yīng)用于「高速間歇排出」和「連續(xù)排出的始終端控制」的方法是本研究所發(fā)現(xiàn)的，其原理如下。通過使活塞端面和其相對移動面間的空隙急劇地變化，在活塞端面和流體供給源之間產(chǎn)生流量變動。此流量變動相當(dāng)于使所述空隙變化時(shí)的容積變化。例如，當(dāng)利用活塞上升使容積增加時(shí)，螺紋槽泵可以供給的最大流量如果在容積變化以下，則在活塞端面上產(chǎn)生負(fù)壓。根據(jù)式(4)、式(5)，不考慮流體的壓縮性時(shí)的排出噴嘴的開口部壓力Pi為[數(shù)1]Pi=RnRn+Rp+RS(PS0+Psqu1+Psqu2)---(10)]]>
如果將排出噴嘴阻力設(shè)為Rn，則流量Qi＝Pi/Rn。
將排出噴嘴的噴嘴半徑設(shè)為rn，將噴嘴長度設(shè)為Ln時(shí)，則排出噴嘴阻力為[數(shù)1]Rn=δμLnπrn4---(11)]]>另外，Rp為排出噴嘴的開口部(圖1B的18)和活塞外周部(圖1B的活塞外周部14)間的流體阻力。
Rp=6μh3πlnr0ri---(12)]]>Rs如所述那樣，是活塞外周部(圖1A的14)和流體供給源側(cè)(吸入口7)的流路間的流體阻力(當(dāng)使用螺紋槽泵時(shí)，為螺紋槽泵的內(nèi)部阻力+流通路15的流體阻力)。
(1-2)考慮流體的壓縮性時(shí)的基礎(chǔ)式導(dǎo)出如所述那樣，用于導(dǎo)出排出壓力Pi的基礎(chǔ)式的所述導(dǎo)出方法是已經(jīng)在特愿2003-341003號(未公開)(美國申請?zhí)?0/673495)中的說明書中記述過的方法。利用在對排出壓力的理論值和實(shí)測值的嚴(yán)密地對比的同時(shí)進(jìn)行的以下的研究，可以發(fā)現(xiàn)，在以下的情況下，排出流體所具有的壓縮性對高速間歇排出的敏銳度產(chǎn)生很大的影響。
<1>增大間歇排出的頻率的情況<2>多噴頭的情況<3>不能忽視混入排出流體的氣泡的影響的情況<4>使用高彈性材料的情況當(dāng)使排出裝置為具有獨(dú)立的多個(gè)活塞的多噴頭構(gòu)造時(shí)，連接各活塞和供給源的流通路的總?cè)莘e與獨(dú)立型(1個(gè)活塞+1個(gè)噴嘴式)相比，必然增大。此時(shí)，如果流體具有很小的壓縮性，則不能忽視其影響。間歇排出的頻率越高，則由此流體的壓縮性和流通路的總?cè)莘e所決定的流體容量對排出的敏銳度的影響就越顯著。此流體的壓縮性例如由氣泡的混入而受到很大影響。特別是在高粘度流體的情況下，氣泡一旦混入流體中就很難脫除。另外，特定種類的粘接劑，例如橡膠溶液、塑料、膠乳(latex)等彈性率較低，因此有必要考慮壓縮性。
在排出室端部附近，將具有容積Vs的流體容量假定為Ch(＝Vs/K)。K是流體的體積彈性系數(shù)。由螺紋槽泵供給的流體分為此流體容量和在排出噴嘴側(cè)分支而流入的部分。
Q0＝Q01+Q02(13)Q02=ChdPdt---(14)]]>將式(13)代入式(4)的Q0中而整理時(shí)，有[數(shù)1]Pi+TdPidt---(15)]]>=RnRn+Rp+RS(PS0+Psqu1+Psqu2)]]>這里，時(shí)間常數(shù)T為[數(shù)1]T=RsRnRn+Rp+RSVsK---(16)]]>(1-3)等價(jià)電路模型當(dāng)基于以上的分析結(jié)果，將壓力發(fā)生源和負(fù)荷阻力的關(guān)系用等價(jià)電路模型表示時(shí)，則形成圖2。
(1-4)活塞端面的最小空隙hmin相當(dāng)大的情況這里設(shè)想僅利用第2次擠壓壓力來進(jìn)行高速間歇排出或連續(xù)排出的始終端控制的情況。如果使h→∞，則由式(12)Rp→0，由式(9)Psqu1→0。當(dāng)對式(15)進(jìn)行整理時(shí)，有[數(shù)1]Pi+TdPidt]]>=RnRn+RS[PS0-RSπ(r02-ri2)h·(t)]]]>=RnRn+RSPS0-Ksh·(t)---(17)]]>Ks為比例增益常數(shù)，如果將活塞有效面積設(shè)為Sp＝π(r02-ri2)時(shí)，有[數(shù)1]Ks=RnRsRn+RSSp---(18)]]>[2]可以阻斷排出流體的條件設(shè)想一邊使排出頭和基板相對移動，一邊向基板上連續(xù)打出流體塊的情況。當(dāng)向活塞反復(fù)提供具有陡峭的傾角的脈沖波的位移輸入時(shí)，則排出壓力的波形可以形成如下的波形，即，在排出開始之前成為負(fù)壓，其后立即產(chǎn)生具有尖銳的峰的正壓，繼而再次成為負(fù)壓。
利用在排出之后立即產(chǎn)生的負(fù)壓，排出噴嘴前端的流體再次被吸入噴嘴內(nèi)部，與基板上的流體或飛射中的流體分離。即，設(shè)想利用「負(fù)壓→具有陡峭的峰的正壓→負(fù)壓」的循環(huán)，可以實(shí)現(xiàn)敏銳度良好的間歇排出。簡而言之，即<1>產(chǎn)生一定值以上的陡峭的正峰壓<2>在正峰壓前后產(chǎn)生負(fù)壓。
下面，求出所述<1>、<2>成立的噴頭的構(gòu)成條件和驅(qū)動條件。
(2-1)排出壓力的最大值和最小值圖3表示活塞的位移輸入波形h(t)。當(dāng)0≤t≤Tst時(shí)，活塞位移為斜坡函數(shù)h(t)＝(hst/Tst)t+hmin，當(dāng)t＞Tst時(shí)，則保持一定值h(t)＝hst+hmin?；钊灰频奈⒎謉h/dr如圖4所示，當(dāng)0≤t≤Tst時(shí)，[數(shù)1]h·(t)=hst/Tst---(19)]]>當(dāng)t＞Tst時(shí)，[數(shù)1]h·(t)=0---(20)]]>所以，在時(shí)間區(qū)域(0≤t≤Tst)中，由于式(17)的右邊的第2項(xiàng)(強(qiáng)制輸入項(xiàng))成為分級輸入，因此如果將Pi＝Pi0設(shè)為初期條件(t＝0)，則[數(shù)1]Pi=Pi0-KshstTst(1-e-tT)---(21)]]>在式(17)中，當(dāng)使活塞下降(空隙減小hst＜0)時(shí)，即hst＝-|hst|時(shí)，在t＝Tst處排出壓力達(dá)到最大值。
Pimax=Pi0+Ks|hst|Tst(1-e-TstT)---(22)]]>相反，當(dāng)使活塞上升(空隙增大hst＞0)時(shí)，即hst＝|hst|時(shí)，在t＝Tst處排出壓力達(dá)到最小值。
Pimin=Pi0+Ks|hst|Tst(1-e-TstT)---(23)]]>排出壓力的最大值(式(22))和最小值(式(23))依賴于壓力的初期值Pi＝Pi0。分為下面2種情況來求出排出壓力的最大值和最小值。
<1>間歇排出的周期相當(dāng)長的情況或?qū)B續(xù)排出線的始終端進(jìn)行阻斷·開放的情況(圖5、圖6)<2>間歇排出的周期相當(dāng)短的情況(圖7、圖8)圖5是間歇排出周期Tp相當(dāng)長的所述<1>的情況的活塞的位移曲線，圖6是表1及周期Tp＝0.3sec的條件下求得的排出壓力波形的分析結(jié)果。在t＝tA處活塞開始上升，其后不久排出壓力達(dá)到最小值。另外，在t＝tB處活塞開始下降，其后不久排出壓力達(dá)到最大值。在活塞開始上升時(shí)、開始下降時(shí)的任意一種情況下，由螺紋槽的特性和排出噴嘴阻力所決定的下述動作點(diǎn)壓力Pc達(dá)到初期值Pi0。
Pi0=PC]]>=RnRn+RSPS0---(24)]]>式(24)的Pc是hmin相當(dāng)大的情況。所以最大壓力為[數(shù)1]Pi max＝Pc+Pst(25)最小壓力為[數(shù)1]Pi min＝Pc-Pst(26)
但是，[數(shù)1]Pst=Ks|hst|Tst(1-e-TstT)---(27)]]>圖7是間歇排出的周期Tp相當(dāng)短的所述<2>的情況的活塞的位移曲線，圖8是表1及周期Tp＝6sec的條件下求得的排出壓力波形的分析結(jié)果。在t＝tA處活塞開始上升，其后不久排出壓力達(dá)到最小值。另外，在t＝tB處活塞開始下降，其后不久排出壓力達(dá)到最大值。另外，由螺紋槽特性和排出噴嘴阻力的動作點(diǎn)所決定的壓力Pc成為周期性的壓力波形的中心值。所以，最大壓力為[數(shù)1]Pi max＝Pc+Pst/2(28)最小壓力為[數(shù)1]Pi min＝Pc-Pst/2(29)(2-2)高速間歇排出時(shí)的負(fù)壓產(chǎn)生條件下面將對周期短的高速間歇排出的情況進(jìn)行研究。根據(jù)式(29)，可以阻斷排出的條件為在活塞上升不久以后Pimin＜0，因此，[數(shù)1]Pst2Pc>1---(30)]]>這里，定義如下的間歇阻斷控制參數(shù)(Intermittent Interception ControlParameter)IIc(＝Pst/2Pc)。時(shí)間常數(shù)T為式(16)中使Rp→0時(shí)的值。

IIc=RsSp|hst|(1-e-TstT)2Ps0Tst---(31)]]>當(dāng)IIc滿足以下條件時(shí)，式(29)的Pimin＜0，就可以阻斷排出。
IIc＞1(32)另外，在式(31)中，如果使活塞的上升時(shí)間Tst→0，則得到單位脈沖(δ函數(shù))響應(yīng)的結(jié)果。當(dāng)將此時(shí)的間歇阻斷控制參數(shù)設(shè)為IIc2時(shí)，有[數(shù)1]IIc2=(Rn+Rs)2RnSp|hst|KPs0Vs---(33)]]>阻斷條件同樣地為IIc2＞1。
活塞，作為軸向驅(qū)動裝置的一個(gè)例子如果使用超磁致伸縮元件、壓電元件等電磁致伸縮元件，能夠以數(shù)微米級的高響應(yīng)來驅(qū)動活塞，那么斜坡響應(yīng)的式(31)的阻斷控制參數(shù)就可以近似于脈沖響應(yīng)的式(33)。
(2-3)在高速間歇排出中產(chǎn)生高的正峰壓的條件為了將排出流體可靠地從排出噴嘴前端轉(zhuǎn)移至基板上，其必要條件是，使活塞下降而產(chǎn)生的擠壓壓力具有足夠高的正峰壓值。如果可以產(chǎn)生足夠高的正峰壓，則可以使排出流體從排出噴嘴飛射出來，從而排出到基板上。
根據(jù)將排出壓力的實(shí)測值和排出實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對比的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，例如，為了使用100mPa·s(cps)以上的高粘度流體實(shí)現(xiàn)敏銳度良好的間歇排出，除了滿足所述的負(fù)壓產(chǎn)生條件(式(32))以外，還有必要保持排出壓力的正峰壓值Pimax在一定值以上。
但是，由于在使流體從排出噴嘴流出的狀態(tài)下無法實(shí)測排出壓力，因此在設(shè)置排出噴嘴的位置上安裝壓力傳感器進(jìn)行了實(shí)測。此時(shí)，由于Rn→∞，壓力波形的中心值Pc→Ps0，因此[數(shù)1]
P*imax=Ps0+Pst2---(34)]]>另外，如果使活塞的上升時(shí)間Tst→0，則得到單位脈沖(δ函數(shù))響應(yīng)的結(jié)果。
由于時(shí)間常數(shù)T→RsVs/K，增益常數(shù)Ks→RsSp，因此[數(shù)1]P*imax=Ps0+Sp|hst|K2Vs---(35)]]>使用表1所構(gòu)成的排出裝置，對排出壓力的理論值·實(shí)測值進(jìn)行了對比的排出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果如下。
<1>當(dāng)P*imax＜2MPa(0.2kg/mm2)時(shí)進(jìn)行高速間歇排出時(shí)，向基板上排出的流體塊在各點(diǎn)間相連接，無法形成完全獨(dú)立的流體塊。
<2>當(dāng)2MPa＜P*imax＜3MPa時(shí)如果將排出噴嘴和其相對面的間隙設(shè)置得足夠小，則可以向基板上轉(zhuǎn)移完全獨(dú)立的流體塊。
<3>當(dāng)P*imax＞3MPa(0.3kg/mm2)時(shí)流體從排出噴嘴飛射出來并可以可靠地轉(zhuǎn)移到基板上。此時(shí)，可以將排出噴嘴和其相對面的間隙設(shè)定為相當(dāng)大的值。
利用具體的適用例的評價(jià)(3-1)利用間歇阻斷控制參數(shù)的阻斷性能評價(jià)將以在表1的條件下構(gòu)成的排出噴頭作為對象，對活塞沖程hst進(jìn)行了各種改變的情況的排出壓力波形的分析結(jié)果表示在圖9～圖11中。
另外，將對于各沖程的情況，使用式(31)求得的間歇阻斷控制參數(shù)IIc的結(jié)果表示在表3中。而且，將求得參數(shù)IIc所必需的各流體阻力的值表示在表2中。另外，活塞面積(相對移動面的有效面積)為Sp＝28.3mm2用于將流體材料導(dǎo)入螺紋槽泵的氣體壓力(輔助壓力)Psup與螺紋槽泵的最大壓力Pmax相比很小，Pmax＞＞Psup，因此取Ps0Pmax，進(jìn)行了計(jì)算。
當(dāng)hst＝5μm時(shí)，Pmin＞0，IIc＝0.52，顯然無法阻斷排出。當(dāng)hst＝10μm時(shí)，Pmin在0MPa附近，IIc＝1.04，雖然可以阻斷排出，但是余地很小。當(dāng)hst＝15μm時(shí)，Pmin＜0，達(dá)到足夠的負(fù)壓狀態(tài)。IIc＝1.56，可以阻斷排出。
而且，正如從圖9～圖11的壓力波形所示，盡管活塞沖程hst不同，但是各壓力波形的中心值均保持在一定值Pc＝1.2MPa。
所以，所述實(shí)施方式1的排出裝置將排出噴嘴阻力設(shè)為Rn，則流量的中心值Qc(＝Pc/Rn)也保持一定值。壓力和流量的此中心值與由螺紋槽的特性和排出噴嘴阻力所決定的動作點(diǎn)壓力(參照式(24)及圖33)和動作點(diǎn)流量相等。所以，所述實(shí)施方式1的每1點(diǎn)的排出量不依賴于活塞沖程或活塞位移波形的剖面圖(profile)等，與動作點(diǎn)流量除以間歇頻率的值相等。其原因是，所述實(shí)施方式1的一個(gè)實(shí)施例(表1)將活塞端面最小空隙hmin(＝245μm)設(shè)得相當(dāng)大，因此僅第2次擠壓壓力Psqu2(參照式(9))有效，Psqu2不依賴于空隙h的絕對值，僅由空隙的微分決定。
即，使第2次擠壓壓力Psqu2發(fā)生的活塞的作用對排出流量不產(chǎn)生影響，僅發(fā)揮作為將螺紋槽的連續(xù)流量(Analog)轉(zhuǎn)換為間歇流量(Digital)的D/A轉(zhuǎn)換器的作用。
所述的理論雖然已經(jīng)是在特愿2003-341003號(未公開)(美國申請?zhí)?0/673495)的說明書中記述的內(nèi)容，但是，本發(fā)明根據(jù)圖9～圖11的分析結(jié)果可以證明，即使考慮了流體的壓縮性時(shí)也是相同的。
表1
表2
表3

而且，分析中使用的體積彈性系數(shù)都為K＝68.5kg/mm2。
通常，被看作是非壓縮性的礦物油、酯、水等，屬于50＜K＜200kg/mm2的范圍。本研究排出中使用的熒光體糊狀物、電極材料、粘接材料等由于材料的組成、制造程序中氣泡的混入的影響，為較低的值，例如，K＝40～80kg/mm2。
對于負(fù)壓產(chǎn)生水平的設(shè)定，即應(yīng)當(dāng)將間歇阻斷控制參數(shù)IIc具體設(shè)定為什么樣的值，根據(jù)適用的程序的條件和排出材料的特性(例如拉絲性(spinnability，從噴嘴流出的排出線的斷裂難度))等調(diào)節(jié)即可。當(dāng)IIc＝1時(shí)，則式(29)中的最小壓力Pimin＝0。排出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果為，如果IIc＞1，則在實(shí)用上是足夠的，如果IIc＞1.2，則更加可靠。
(3-2)關(guān)于負(fù)壓產(chǎn)生條件和峰壓產(chǎn)生條件可以用間歇阻斷控制參數(shù)評價(jià)的負(fù)壓產(chǎn)生條件IIc＞1，(或IIc2＞1)與適用程序、排出材料的種類、粘度特性等無關(guān)，在實(shí)現(xiàn)敏銳度良好的間歇排出方面是公共的必要條件。參數(shù)IIc的大小表示間歇排出的阻斷性能。
另一方面，峰壓的產(chǎn)生條件隨著適用程序、排出材料的種類、粘度特性等而不同。例如，當(dāng)向電路基板上排出粘接材料時(shí)，并且對生產(chǎn)節(jié)拍要求不高時(shí)，沒有必要使流體材料從排出噴嘴飛射出來后排出到基板上。此時(shí)，將噴嘴前端和基板間的間隙設(shè)定為H＝50～100μm，花費(fèi)較多的時(shí)間將材料從噴嘴前端轉(zhuǎn)移至基板上亦可，沒有必要產(chǎn)生那樣高的峰壓。
另外，即使在有必要在充分?jǐn)U大間隙H的狀態(tài)下(例如H≥0.5mm)進(jìn)行排出的情況下，如果流體粘度低，也沒有必要產(chǎn)生那樣高的峰壓。
雖然詳細(xì)說明將在后面敘述，但是，當(dāng)向PDP獨(dú)立小室內(nèi)高速排出熒光體時(shí)，由于有必要在充分?jǐn)U大排出噴嘴和相對面間的距離H的狀態(tài)下，使排出材料飛射出來而排出到基板上，因此所述負(fù)壓產(chǎn)生條件和峰壓產(chǎn)生條件這兩者都是必要的。即，峰壓的產(chǎn)生條件是表示排出材料的飛射性能的條件。即使是在適用于其他的排出程序的情況下，當(dāng)以H≥0.5mm進(jìn)行間歇排出時(shí)，負(fù)壓產(chǎn)生條件和峰壓產(chǎn)生條件這兩者也都是必要的。
以上說明的本發(fā)明的適用例是通過將活塞端面的空隙設(shè)定得充分大，在第1次擠壓壓力的影響較小的區(qū)域內(nèi)，僅利用第2次擠壓壓力，對由流體供給源供給的連續(xù)流A/D變換為間歇流后進(jìn)行間歇排出的例子。此時(shí)，每1點(diǎn)的排出量不依賴于活塞的沖程、位移，而是由動作點(diǎn)流量Qc(＝Pc/Rn)所決定的，而動作點(diǎn)流量Qc由作為流體供給裝置的泵的壓力流量特性和排出噴嘴流體阻力所決定。所以，<1>每1點(diǎn)的排出量一定<2>周期一定<3>超高速間歇排出對于同時(shí)要求所述<1>～<3>的排出程序，本排出工藝方法提供極為有力的手段。
例如，在進(jìn)行彩色顯示的等離子顯示面板(以下稱為PDP面板)的背面板的箱型凸棱內(nèi)，在對R、G、B的熒光體進(jìn)行間歇排出的情況等下是有效的。在PDP面板的情況下，象棋盤的格狀那樣，箱型凸棱被以良好的精度幾何對稱地配置在面板上。此時(shí)，將一定量的材料相隔相同的時(shí)間間隔以高速注入凸棱內(nèi)即可，這一點(diǎn)與電路形成等中廣泛使用的排出明顯不同。例如當(dāng)向電路基板焊錫排出時(shí)，排出的時(shí)間間隔通常是隨機(jī)的。順便說明，以往的氣動式排出的情況下，排出的周期至多不過0.05～0.1秒。
即，本發(fā)明的所述適用例著眼于排出對象的「幾何上的對稱性」，通過將此對稱性變換為「時(shí)間上的周期性」而進(jìn)行排出，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)微秒級或1微秒以下的超高速間歇排出。
具體的實(shí)施方式圖12及圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的一實(shí)施例的圖。圖14是活塞部的放大圖。
50是螺紋槽泵部，51是螺紋槽軸，其被可以相對于外罩52沿旋轉(zhuǎn)方向移動地收裝著。螺紋槽軸51由作為旋轉(zhuǎn)傳送裝置的一個(gè)例子的電動機(jī)53所旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。54是形成于螺紋槽軸51和外罩52的相對移動面上的螺紋槽，55是流體的吸入口。
56是活塞部，57是活塞，58是作為活塞57的軸向驅(qū)動裝置的壓電型驅(qū)動器。
59是活塞57的端面，60是其固定側(cè)相對面，61是排出噴嘴?；钊嗣?9和固定側(cè)相對面60形成沿空隙方向相對移動的2個(gè)面(排出室)。
壓電型驅(qū)動器58(具體構(gòu)造未圖示)對活塞57與固定側(cè)對置面60的軸向相對位置加以改變。利用此壓電型驅(qū)動器58可以使活塞端面59和其相對面60間的空隙h發(fā)生變化。62是螺紋槽軸端部，63是活塞外周部，64是下部平板，65是連接螺紋槽軸端部62和活塞外周部63的流通路，形成于外罩52和下部平板64之間。利用作為流體供給裝置的螺紋槽泵50，經(jīng)過流通路65，可以總是向活塞外周部63供給排出流體66。
多噴頭的情況(5-1)關(guān)于多噴頭以上說明的排出裝置的實(shí)施方式及實(shí)施例都是以一對作為流體供給裝置的泵部和活塞驅(qū)動部構(gòu)成的單噴頭。下面對進(jìn)一步改善本發(fā)明的噴頭的生產(chǎn)節(jié)拍(tact)的方法進(jìn)行說明。
例如PDP面板的情況，在前面板/背面板上形成的熒光體層是利用絲網(wǎng)印刷方式、光刻方式等形成的。
為了解決絲網(wǎng)印刷方式、光刻方式的所述問題，非常希望能夠?qū)崿F(xiàn)使用排出裝置的直接形成圖案方式(direct patterning)。但是，即使使用排出裝置在面板面上形成熒光體層時(shí)，也希望有與絲網(wǎng)印刷方式同等的生產(chǎn)節(jié)拍。
當(dāng)將本發(fā)明應(yīng)用于向箱型凸棱內(nèi)間歇排出熒光體的工藝時(shí)，所述的排出工藝的條件<1>每1點(diǎn)的排出量一定，<2>周期一定，<3>超高速排出，再加上「多噴頭」則成為必要條件。
(5-2)多噴頭的實(shí)施方式圖15及圖16是本發(fā)明的實(shí)施方式2，表示具有多噴頭的流體排出裝置(涂布裝置)。150是螺紋槽泵部，151是螺紋槽軸，其被相對于外罩152可以沿旋轉(zhuǎn)方向移動地收裝著。螺紋槽軸151由作為旋轉(zhuǎn)傳送裝置的一個(gè)例子的電動機(jī)153所旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。154是形成于螺紋槽軸151和外罩152的相對移動面上的螺紋槽，155是流體的吸入口。
156是活塞部，157a是活塞，158a是作為活塞157a的軸向驅(qū)動裝置的一個(gè)例子的壓電型驅(qū)動器，159a是排出噴嘴。
160是下部平板，161a是連接螺紋槽軸端部162和活塞外周部163a的流通路，形成于外罩152和下部平板160之間。
在活塞部156上，配置有具有相同構(gòu)造的壓電型驅(qū)動器158a、158b、158c和以這些驅(qū)動器獨(dú)立地驅(qū)動的活塞157a、157b、157c。從螺紋槽泵經(jīng)過3個(gè)流通路161a、161b、161c，向各活塞部供給流體。
如所述實(shí)施方式2中所示，如果將作為流體供給裝置的泵部和活塞部分離而構(gòu)成排出裝置，則可以通過從1套泵部將流體分流后向多個(gè)活塞部供給流體，實(shí)現(xiàn)具有多噴嘴的排出噴頭。
圖16中簡化表示本排出裝置的一例控制方框圖。325是提供移動驅(qū)動器313的驅(qū)動方法的指令信號發(fā)生器，326是控制器，327是作為移動驅(qū)動器313的驅(qū)動電源的驅(qū)動機(jī)(driver)，328表示來自設(shè)于載物臺上的線位移傳感器(linear scale)的位置信息。根據(jù)來自對預(yù)先確定的活塞的上升、下降波形、間歇周期、振幅、最小空隙等指令信號和排出裝置與基板的相對速度和相對位置進(jìn)行檢測的線位移傳感器的信息328，經(jīng)過控制器326，壓電驅(qū)動器313即由驅(qū)動機(jī)327所驅(qū)動。
(5-3)關(guān)于排出裝置的整體構(gòu)成如以上的實(shí)施方式及實(shí)施例所示，如果采用相對于1套作為流體供給裝置的泵部，配設(shè)多個(gè)活塞驅(qū)動部的構(gòu)成，就可以大幅度地使裝置整體小型化。通常作為流體供給裝置的泵部的小型化雖然有限制，但是活塞驅(qū)動部可以使用小直徑的壓電驅(qū)動器等，當(dāng)采用多噴頭的構(gòu)成時(shí)，可以充分地縮小各噴嘴間的間距。
但是，當(dāng)噴頭的數(shù)目增多時(shí)，由于流通路的個(gè)數(shù)增加，流路的總?cè)莘eVs增加，使得系統(tǒng)的時(shí)間常數(shù)(式(16))增大，從而使排出的「敏銳度」降低。所以，也可以將圖15、圖16中顯示的一個(gè)例子的多噴頭作為子單元(sub-unit)，將多個(gè)此子單元組合構(gòu)成排出裝置。
(5-4)多噴頭中的排出阻斷條件在所述[2]中理論上求出的可以實(shí)現(xiàn)敏銳度良好的間歇排出的條件式在多噴頭的情況下有必要加以修正。圖17中表示多噴頭的情況的等價(jià)電路。這里，當(dāng)設(shè)想活塞端面的最小空隙hmin足夠大的情況時(shí)，則Rp→0，Psqu1→0。當(dāng)使活塞的個(gè)數(shù)為n時(shí)，由于各噴嘴成為并列配置的狀態(tài)，因此噴嘴部整體的流體阻力變成Rn→Rn/n?？紤]到這點(diǎn)，對各基礎(chǔ)式進(jìn)行修正。
Pi+TdPidt]]>=RnRn+nRS[PS0-RSπ(r02-ri2)h·(t)]]]>=RnRn+nRSPS0-Ksh·(t)---(36)]]>時(shí)間常數(shù)T及比例增益常數(shù)Ks如下。
T=RsRnRn+nRSVsK---(37)]]>[數(shù)1]Ks=RnRsRn+nRSSp---(38)]]>間歇阻斷控制IIc使用式(37)的時(shí)間常數(shù)T和式(27)即可。單位脈沖響應(yīng)時(shí)的式(33)如下。
IIc2=(Rn+nRs)2RnSp|hst|KPs0Vs---(39)]]>式(34)的排出最大壓力P*imax使用式(37)的時(shí)間常數(shù)T求得Pst即可。
作為單位脈沖響應(yīng)的結(jié)果的式(35)可以直接利用。
在相對于一個(gè)活塞有m個(gè)噴嘴的情況下，使Rn→Rn/m即可。當(dāng)各噴嘴的流體阻力不同時(shí)，采用噴嘴并列配置的形式，求得流體阻力的并列和即可。當(dāng)各活塞的Sp、hst不同時(shí)，使用Sp×hst的平均值即可。
圖15～圖16是表示一個(gè)例子的多噴頭的情況，連接螺紋槽軸端部162和活塞外周部163a的流通路161a～161c的各流體阻力Rr最好相等。這并不僅限于間歇排出，在連續(xù)排出的情況下也相同。由于工藝條件的不同而造成的各噴嘴間的流量不均必須限制在幾個(gè)百分點(diǎn)以下。
在噴頭數(shù)n＝2的情況下，由于可以使各流通路的形狀對稱，因此不會造成問題。
當(dāng)n在3個(gè)以上時(shí)，即使充分?jǐn)U大流通路的開口截面面積而使流體阻力Rr的絕對值相當(dāng)?shù)?，各流體阻力的不同也會造成噴嘴減低流量不均。所以，有必要設(shè)法使各流通路的流體阻力相等。
圖15的情況下，由于流通路161b與流通路161a、161c相比長度較短，因此流體阻力最低。所以，在以相同截面形狀形成各流通路的情況下，就會有來自各噴嘴的流量不均的問題。圖18、圖19是表示消除此種流量不均的流通路的形狀的圖。
在圖18中，900是螺紋槽軸端部，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的流路截面與流通路902a、902b、902c的流路截面相比，形成足夠大的流路寬度或深度。
在圖19中，905是螺紋槽軸端部，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狀相同。連接螺紋槽軸端部905和活塞外周部907b的流通路906b形成有彎曲部908，從而與其他的流通路的長度相等。通過形成多噴頭的流通路的所述彎曲部，就可以使連接n組相對移動面間和流體供給裝置的流路的總?cè)莘eVs最小化。
所以，在提高排出的響應(yīng)性方面所述彎曲部的形成極為有用。
關(guān)于在PDP熒光體排出中的適用例這里，如圖20所示，設(shè)想如下的工藝，即一邊使具有多噴頭的本發(fā)明的排出裝置在底盤上相對移動，一邊向PDP的獨(dú)立小室內(nèi)注入熒光體。850是構(gòu)成背面板的第二基板，851是由隔擋凸棱形成的獨(dú)立小室。獨(dú)立小室851是由注入RGB各色熒光體的851R、851G、851B構(gòu)成的。另外，熒光體852使用R色(紅色)的熒光體852R、G色(綠色)的熒光體852G、B色(藍(lán)色)的熒光體852B。在圖20中，僅顯示了排出裝置的噴嘴部，排出裝置主體的圖省略。
這里，僅關(guān)注一個(gè)噴嘴853。在使熒光體從排出裝置飛射出來后注入獨(dú)立小室內(nèi)的本工藝方法如圖21的放大圖所示，有必要保持足夠大的排出噴嘴853的前端和隔擋凸棱頂點(diǎn)854之間的距離。其原因如下。例如在一實(shí)施例的情況下，PDP獨(dú)立小室的容積為V＝0.65mm(長)×0.25mm(寬)×0.12mm(高)0.02mm3左右，有必要使熒光體糊狀物將此容器填滿。這是因?yàn)槿缢瞿菢?，在?jīng)過熒光體用涂敷液的填充、干燥工序，進(jìn)而又將揮發(fā)組分除去后，有必要在小室內(nèi)壁上形成厚壁的熒光體。
在向小室內(nèi)注入熒光體糊狀物的階段中，高粘度糊狀物由于其流動性差，不能迅速地填充全部的小室容器。在其彎月面保持比隔擋凸棱頂點(diǎn)854更向上隆起的形狀的同時(shí)，則變成從上部填充糊狀物的形狀。所以，即使在向作為對象的小室內(nèi)的排出結(jié)束的階段，也不能使彎月面平坦化。在排出中途的階段，由于當(dāng)排出噴嘴853前端與此隆起的熒光體彎月面接觸時(shí)，液體即附著在噴嘴前端上，因此使得從噴嘴流出的流體受到噴嘴前端的流體塊的影響而產(chǎn)生各種問題。所以，有必要保持排出噴嘴853的前端和隔擋凸棱頂點(diǎn)854之間的距離H足夠大。
為了防止噴嘴前端的液體附著，在一實(shí)施例中，有必要使H≥0.5mm。另外，如果使H≥1.0mm，則可以更充分地防止液體附著，從而可以實(shí)現(xiàn)在較長時(shí)間內(nèi)高可靠性的間歇排出。
在保持排出噴嘴853的前端和其相對面的間隙H足夠大，并且使高粘度粉流體飛射出來的同時(shí)，維持比粉體粒徑充分大的流通路的間隙，在此狀態(tài)下向特定的「獨(dú)立小室」內(nèi)以高速瞄準(zhǔn)射入的工藝方法是利用本發(fā)明的排出裝置可以實(shí)現(xiàn)的方法。
簡而言之，使用本發(fā)明的排出裝置及其方法的特征是<1>可以對應(yīng)于數(shù)千～數(shù)萬mPa·s(cps)級的高粘度流體。
<2>即使是含有粒徑在數(shù)微米以上的粉體的排出材料，也不會發(fā)生阻塞。
<3>間歇排出是以msec級的較短周期或其以下的周期注入。
<4>可以使排出流體從排出噴嘴飛出0.5～1.0mm以上的遠(yuǎn)距離。
<5>能夠以高精度確保每1點(diǎn)的排出量。
<6>容易實(shí)現(xiàn)多噴頭化，構(gòu)造簡單。
所述<1>～<6>也是用于不通過以往的絲網(wǎng)印刷方式、光刻方式，而使用排出裝置，而是以直接形成圖案的形式制成獨(dú)立小室方式的熒光體層的必要條件。下面將對以<1>～<6>作為必要條件的理由及本排出裝置具有所述特征的理由進(jìn)行適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)充說明。
在形成熒光體層方面以所述<1>作為必要條件的理由如下，如所述那樣，為了在排出、干燥后，在凸棱壁面上形成較厚的10～40μm左右的熒光體層，含有熒光體的排出材料有必要使用減少了溶劑量的高粘度的糊狀流體。另外，本發(fā)明可以對應(yīng)于數(shù)千～數(shù)萬mPa·s(cps)級的、具體來說是5000～100,000mPa·s級高粘度流體的理由之一是，在本發(fā)明的實(shí)施方式中，在流體供給裝置中使用螺紋槽泵，利用此螺紋槽泵可以容易地獲得將高粘度流體壓送至活塞側(cè)(排出室)的泵壓力。另外，當(dāng)使用高粘度流體時(shí)，由于擠壓壓力與粘度成比例，因此產(chǎn)生較大的排出壓力。當(dāng)使產(chǎn)生的壓力Pi＝10MPa，例如根據(jù)表1使活塞直徑Do＝3mm時(shí)，加在活塞上的軸向負(fù)荷f＝0.00152×π×10×10670N。本實(shí)施例中，活塞側(cè)使用能夠承受所述負(fù)荷的耐負(fù)荷大的電磁致伸縮驅(qū)動器。
在形成熒光體層方面以所述<2>作為必要條件的理由如下，如所述那樣，為了獲得高亮度的顯示，通常認(rèn)為數(shù)微米級粒徑的熒光體微粒最適合。另外，本發(fā)明的排出裝置在流路內(nèi)很難發(fā)生阻塞的理由是，由于可以利用第2次擠壓壓力，使最容易阻塞的活塞和其相對面的空隙的最小值hmin與粉體粒徑相比足夠大，例如，可以設(shè)定hmin＝50～150μm或其以上。
在以直接形成圖案形式形成獨(dú)立小室方式的熒光體層方面以所述<3>作為必要條件的理由如下。例如，對于42英寸寬的PDP的情況，如果使象素?cái)?shù)為縱852RGB×橫480，則獨(dú)立小室數(shù)＝3×408960123萬個(gè)。如果假定熒光體的排出工藝所允許的時(shí)間Tp＝30sec，在排出裝置上安裝100個(gè)噴嘴，那么每1點(diǎn)的時(shí)間Ts＝30×100/12300000.0024sec。此數(shù)值在以往的氣動式、螺紋槽式排出裝置的響應(yīng)性的1/100以下。所以，當(dāng)考慮到批量性生產(chǎn)時(shí)，有必要使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過以往方式的高速響應(yīng)排出裝置。
本發(fā)明的排出裝置可以實(shí)現(xiàn)所述<3>的理由之一是，由于可以增大活塞端面的空隙hmin，例如可以設(shè)定為50～150μm或其以上，因此在流體的填充工序(活塞上升狀態(tài)下的吸入工序)中，可以極大地減小從供給源泵連接到排出室(圖1的10和11所形成的空隙部)的流路的流體阻力。由于與排出噴嘴連接的半徑方向流路的流體阻力較小，因此即使是流動性差的高粘度流體，也可以縮短填充時(shí)間。
另外，在本排出裝置中，可以有效地應(yīng)用使用了具有例如0.1msec以下的高響應(yīng)性的壓電元件、超磁致伸縮元件等的電磁致伸縮驅(qū)動器。電磁致伸縮驅(qū)動器的沖程雖然在實(shí)用水平下限定在30～50μm左右，但是，在本實(shí)施例中由于利用第2次擠壓壓力，因此即使在空隙hmin較大的情況下，也可以產(chǎn)生較大的壓力。第2次擠壓壓力如式(12)所示，不依賴于空隙h的絕對值，僅依賴于空隙的微分dh/dt(速度)。所以，通過有效地利用能獲得較大速度dh/dt的電磁致伸縮驅(qū)動器的長處，就可以很敏銳地并且在較短周期內(nèi)，容易地獲得保持在5～10MPa或其以上的高峰值的排出壓力。
在以直接形成圖案形式形成熒光體層方面以所述<4>為必需的理由是，如所述那樣，在排出中途階段，有必要防止從隔擋凸棱頂點(diǎn)向上隆起的熒光體彎月面與排出噴嘴前端接觸。另外，可以實(shí)現(xiàn)所述<4>的理由是，如所述那樣，本排出裝置利用電磁致伸縮驅(qū)動器的高速響應(yīng)性，可以容易地獲得敏銳的并且具有5～10MPa或其以上的高峰值的排出壓力。利用克服此噴嘴前端的表面張力的高峰壓，即使是高粘度流體，也可以使之遠(yuǎn)距離地飛射。
以所述<5>為必需的理由是，有必要保證獨(dú)立凸棱內(nèi)的熒光體填充量的精度為例如±5％左右?？梢詫?shí)現(xiàn)所述<5>的理由是，本排出裝置的間歇排出的每1點(diǎn)的排出量基本上不依賴于活塞的沖程、絕對位置、排出流體的粘度，而僅由「供給源泵的壓力流量特性和排出噴嘴流體阻力的動作點(diǎn)的流量」和單位時(shí)間內(nèi)的排出次數(shù)所決定的。具體來說，在使用螺紋槽泵作供給源泵時(shí)，僅改變間歇頻率和螺紋槽軸的轉(zhuǎn)數(shù)就可以設(shè)定每1點(diǎn)的特定的排出量。
對于以往方式的排出裝置的情況，由于活塞的沖程、絕對位置、排出流體粘度都對排出量有很大的影響，因此有必要進(jìn)行嚴(yán)密的控制。例如，對于氣動式排出裝置的情況，排出量與流體粘度成反比。
以所述<6>為必需的理由是，對于直接形成圖案的情況，有必要在排出裝置上至少搭載數(shù)十個(gè)噴頭。為了能夠取代以往的工藝方法，要求具有與絲網(wǎng)印刷方式、光刻方式相比毫不遜色的維護(hù)性。
可以實(shí)現(xiàn)所述<6>的理由是，本排出裝置與所述<5>相同，由于間歇排出的每1點(diǎn)的排出量可以對活塞的沖程、絕對位置不敏感，因此可以使活塞驅(qū)動部(圖1A之2)簡化。即，活塞驅(qū)動部的相對移動的構(gòu)件(圖1A之8和4)的高精度加工、組裝時(shí)的部件間的正確的位置匹配、活塞沖程的絕對精度的確保等這些以往的排出裝置所要求的工序控制，在本排出裝置中卻沒有那樣高的要求。所以，可以使對多個(gè)活塞進(jìn)行獨(dú)立驅(qū)動的多噴頭整體都極大地簡化。
關(guān)于驅(qū)動器部在所述的實(shí)施例中，作為軸向驅(qū)動裝置的一個(gè)例子，采用以作為一種電磁致伸縮元件的壓電型驅(qū)動器(例如圖16的158a)對活塞進(jìn)行驅(qū)動。
如所述那樣，由于本排出裝置可以利用第2次擠壓壓力，因此即使在將活塞端面的空隙hmin設(shè)得相當(dāng)大的情況下，也可以產(chǎn)生很大的排出壓力。所以，電磁致伸縮元件的在沖程的大小上有限制的缺點(diǎn)在本發(fā)明中并未成為制約，可以僅有效地利用電磁致伸縮元件的具有高響應(yīng)(快速度)的長處。因?yàn)榭梢詫⒖障秇min設(shè)得足夠大，所以可以縮短將高粘度流體填充至活塞端面的時(shí)間。因此，本發(fā)明的排出裝置作為軸向驅(qū)動裝置的一個(gè)例子使用電磁致伸縮元件，是為了更大地改善作為排出裝置的響應(yīng)性(生產(chǎn)性)。
將本發(fā)明應(yīng)用于向例如PDP的箱型凸棱內(nèi)間歇排出熒光體的工藝中的情況下，如果關(guān)注本噴頭的以下特征，即，利用排出工藝的條件<1>每1點(diǎn)的排出量以一定為宜，<2>周期一定即可，并且<3>可以形成排出流量不依賴于活塞的沖程和位移，那么，作為軸向驅(qū)動裝置的一個(gè)例子，就可以不使用壓電型驅(qū)動器，而使用共振型的電磁致伸縮元件。作為壓電型振子，可以利用圓板型、棱柱型、圓筒型、闌久巴(ランジユバン)型等各種類型。
此時(shí)，由于可以大幅度地降低驅(qū)動活塞的負(fù)荷，因此可以減少元件的發(fā)熱，可以大幅度地簡化驅(qū)動器部。系統(tǒng)的共振頻率利用包括活塞的質(zhì)量、支撐活塞和電磁致伸縮元件的部分的剛性的機(jī)械的共振點(diǎn)來確定即可。
當(dāng)在多噴頭中使用此共振型振子時(shí)，作為噴頭間的流量差修正方法，如后述所示，在流通路的中間設(shè)置半固定的流體節(jié)流阻力即可。
使用2自由度的驅(qū)動器的情況以上的實(shí)施方式及實(shí)施例都是將作為流體供給源的泵部和活塞部分離而構(gòu)成的情況。
本發(fā)明當(dāng)然也適用于作為已提出申請的利用由超磁致伸縮元件和馬達(dá)驅(qū)動的2自由度驅(qū)動器的噴頭構(gòu)造(例如已提出申請的特開2002-1192號公報(bào))(美國專利號6558127)或在相同軸上構(gòu)成了螺紋槽和活塞的噴頭構(gòu)造(例如已提出申請的特開2002-301414號公報(bào))(美國專利號6679685)。圖22表示本發(fā)明的實(shí)施方式3。
在圖22中，101是活塞，被相對于作為固定側(cè)的外罩102可以沿軸向及旋轉(zhuǎn)方向移動地收裝?；钊?01利用壓電型驅(qū)動器等軸向驅(qū)動裝置(箭頭103)和馬達(dá)等旋轉(zhuǎn)傳送裝置(箭頭104)，被在軸向、旋轉(zhuǎn)方向上分別獨(dú)立驅(qū)動。105是形成于活塞101和外罩102的相對移動面上的螺紋槽，106是流體的吸入口，107是排出口。實(shí)施方式3使用螺紋槽泵作為流體供給裝置。
108是活塞101的排出側(cè)端面，109是其固定側(cè)相對面?；钊嗣?08和固定側(cè)相對面109構(gòu)成沿空隙方向相對移動的2個(gè)面。
110是向活塞101和外罩102之間供給的排出流體。
此時(shí)的流路容積Vs與活塞端面108和固定側(cè)相對面109間的空隙的容積相等。當(dāng)使用此構(gòu)造時(shí)，由于可以使連接相對移動面間和流體供給裝置的流路的縱容積V2→0，所以在負(fù)壓產(chǎn)生條件(阻斷性能)、峰壓產(chǎn)生條件(飛射性能)、時(shí)間常數(shù)(生產(chǎn)節(jié)拍)方面十分有利。
在連續(xù)排出上的應(yīng)用本說明書對間歇排出、連續(xù)排出是根據(jù)向基板上排出不久后排出圖案的形狀來定義的。如圖23A所示那樣，當(dāng)將垂直于排出噴嘴和基板的相對移動方向(圖中的箭頭)的圖案的寬度設(shè)為a，將移動方向的長度設(shè)為b，那么則以ab的情況為間歇排出?；蛘?，在以與排出噴嘴的內(nèi)面形狀近似成比例的形狀形成排出圖案的情況下，也同樣地視為間歇排出。例如，當(dāng)排出噴嘴的內(nèi)面為橢圓形時(shí)，間歇排出的圖案還是形成橢圓形。
如圖23B所示，當(dāng)將垂直于相對移動方向的圖案的寬度設(shè)為a，將移動方向的長度設(shè)為b時(shí)，則以a＜b的情況為連續(xù)排出。
本發(fā)明也可以適用于在顯示面上繪制熒光體的網(wǎng)格條紋(screenstripe)、電極線等時(shí)那樣的連續(xù)排出(即a＜＜b的情況)。高速連續(xù)排出的最大的問題是描畫線的始終端的高質(zhì)量排出。具體來說，<1>在排出開始時(shí)，在排出線的起點(diǎn)部不產(chǎn)生「過細(xì)」、「中斷」等。
<2>同樣，在排出結(jié)束時(shí)，在排出線的終點(diǎn)部不產(chǎn)生「過粗」、「積存」等。
為了實(shí)現(xiàn)所述<1>、<2>利用擠壓壓力的始終端控制方法已經(jīng)在申請中。圖24、圖25、圖26分別是相對于時(shí)間t的活塞的位移h、螺紋槽泵的泵壓力Pp、排出壓力Pi的特性。
利用由作為軸向驅(qū)動裝置的一個(gè)例子的電磁致伸縮元件驅(qū)動的活塞可以進(jìn)行高速的直線運(yùn)動，(i)在排出開始時(shí)(t＝A)，在使活塞下降的同時(shí)，開始螺紋槽泵的馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)。
(ii)在排出結(jié)束時(shí)(t＝B)，在使活塞迅速上升的同時(shí)停止螺紋槽泵的馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)。
在所述(ii)中，在排出壓力Pi中產(chǎn)生負(fù)壓的條件，即，在式(26)中Pmin＜0的條件為[數(shù)1]PstPc>1---(40)]]>這里，將如下的連續(xù)阻斷控制參數(shù)(Continuous Interception ControlParameter)定義為CIc(＝Pst/Pc)。時(shí)間常數(shù)T使用式(16)。
CIc=RsSp|hst|(1-e-TstT)Ps0Tst---(41)]]>CIc滿足如下的條件時(shí)，式(26)的Pmin＜0，從而可以將連續(xù)排出線的終端阻斷。

CIc＞1 (42)將間歇排出作為對象研究而得到的所述很多結(jié)論和工作也可以適用于連續(xù)排出。多噴頭的情況也相同，式(41)中的時(shí)間常數(shù)T使用式(37)或后述的式(44)即可。
關(guān)于排出裝置的響應(yīng)性如所述那樣，本發(fā)明所發(fā)現(xiàn)的間歇阻斷控制參數(shù)IIc＞1，連續(xù)阻斷控制參數(shù)CIc＞1等各條件包含排出裝置的驅(qū)動條件(活塞沖程hst、周期T、活塞移動時(shí)間Tst等)，是描述了用于實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量排出的排出條件的條件。
下面將對除去排出裝置的所述驅(qū)動條件(軟條件)的使用了本發(fā)明的排出裝置(硬條件)本身具有的基本的響應(yīng)性能(Responsibility)進(jìn)行評價(jià)。為此，對還包含以下所述情況的可以對排出裝置的響應(yīng)性進(jìn)行總括性評價(jià)的評價(jià)指標(biāo)(時(shí)間常數(shù))進(jìn)行整理。
<1>多噴頭的情況<2>不限定活塞端面最小空隙的大小<3>間歇排出、連續(xù)排出都不限定為了求得多噴頭的阻斷條件，根據(jù)式(36)、式(15)，[數(shù)1]Pi+TdPidt---(43)]]>=RnRn+Rp+nRS(PS0+Psqu1+Psqu2)]]>這里，時(shí)間常數(shù)T為[數(shù)1]T=RsRnRn+Rp+nRsVsK---(44)]]>
在式(44)中，如果參考圖15，Vs為活塞端面部的容積和連接活塞端面部和流體供給裝置(螺紋槽泵)的全部流通路(161a～161c)的容積的和。Rp為空隙h的函數(shù)，使用空隙的最小值h＝hmin或空隙的平均值。當(dāng)不能忽視流通路的流體阻力Rr時(shí)，雖然與求得間歇阻斷控制參數(shù)IIc的情況相同，但是考慮到n個(gè)流通路的各流量為流體供給裝置的總流量的1/n，在流體供給裝置的內(nèi)部阻力Rs上加上流通路的流體阻力Rr/n，使Rs→Rs+Rr/n。
另外，在n個(gè)活塞的各個(gè)活塞上具有m個(gè)排出噴嘴的情況下，由于排出噴嘴的流體阻力成為并列和，因此使Rn→Rn/m即可。
這里，將從表1的條件的參數(shù)求得的時(shí)間常數(shù)T的結(jié)果表示在表4中。
表4

圖27是對所述時(shí)間常數(shù)T的大小對排出壓力波形產(chǎn)生的影響進(jìn)行了比較的分析結(jié)果。只改變?nèi)莘eVs，對T＝13.4msec的情況的分析結(jié)果(圖6)和T＝5msec、T＝30msec的情況進(jìn)行了比較。時(shí)間常數(shù)T越小，即使在相同的活塞沖程hst、活塞移動時(shí)間Tst的條件下，由于產(chǎn)生陡峭的正負(fù)壓力波形，因此排出流體越容易阻斷，另外也越容易飛射。
另外，從負(fù)壓恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的壓力的調(diào)整時(shí)間及從正峰壓恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)的壓力的調(diào)整時(shí)間，也是時(shí)間常數(shù)T越小，其值越小。
與所述的間歇阻斷控制參數(shù)IIc、連續(xù)阻斷控制參數(shù)CIc是決定「排出質(zhì)量」的評價(jià)指標(biāo)相反，時(shí)間常數(shù)T是決定排出裝置的「排出速度」(生產(chǎn)性)的重要的評價(jià)指標(biāo)。
根據(jù)對設(shè)計(jì)了各種排出對象的排出實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)以下的情況。
<1>30msec＜T＜50msec的情況雖然與以往的氣動式、螺紋槽式相比，已經(jīng)是足夠的反應(yīng)速度，但是不能充分地有效利用本發(fā)明的特征。
<2>10msec≤T≤30msec的情況在電路形成、顯示器等各種領(lǐng)域中，作為對粘接劑、膏狀釬焊料、熒光體、電極材料等進(jìn)行高速排出的手段可以充分地利用。
<3>T＜10msec的情況可以獲得與以往的印刷工藝方法不同的生產(chǎn)性(排出速度)。在作為本發(fā)明的實(shí)施方式及實(shí)施例之一的「向PDP的獨(dú)立小室內(nèi)的熒光體排出」中是多噴頭形式。
無論是多噴頭形式，還是單噴頭形式，連接流體供給裝置(螺紋槽泵)和活塞部的流通路(例如圖1A之15)的容積都對排出裝置的響應(yīng)性產(chǎn)生很大的影響。從式(44)可以看到，當(dāng)將活塞端面和相對面間的容積設(shè)為V1(mm3)，將連接所述活塞和所述流體供給裝置的全部流路的總?cè)莘e設(shè)為V2(mm3)，并使Vs＝V1+V2時(shí)，時(shí)間常數(shù)T與Vs成比例。由于V1可以相當(dāng)小，因此V2＞＞V1，所以時(shí)間常數(shù)T也可以認(rèn)為與流通路容積V2成比例。在式(44)中，如果使流體供給裝置的內(nèi)部阻力Rs→0，則可以使時(shí)間常數(shù)T→0。但是，由于根據(jù)式(31)，間歇阻斷控制參數(shù)IIc→0，因此不滿足排出結(jié)束時(shí)的阻斷條件。如果使排出噴嘴阻力Rn→0，則雖然可以同樣地使時(shí)間常數(shù)T→0，但是排出噴嘴的直徑由于點(diǎn)形狀的制約而不能變大，長度也受到加工面的制約。另外，體積彈性系數(shù)K也經(jīng)常會受到材料面的制約。
所以，通過盡可能地減小流路容積V2，可以將最有效的時(shí)間常數(shù)T設(shè)得較小。當(dāng)將連接流體供給裝置和一個(gè)活塞份的流路的容積設(shè)為V2S(＝V2/n)時(shí)，所述實(shí)施例通過設(shè)定V2S＜80mm3，可以獲得理想的結(jié)果。但是，V2S的下限值由流路所允許的流體阻力決定，所述實(shí)施例中，V2S＞10mm3。
即使將時(shí)間常數(shù)T設(shè)得足夠小，如果驅(qū)動活塞的驅(qū)動器的響應(yīng)性較低，也不能發(fā)揮其作為排出裝置的功能。如果作為軸向驅(qū)動裝置的一個(gè)例子，在驅(qū)動器中使用電磁致伸縮元件，則由于驅(qū)動器的時(shí)間常數(shù)可以容易地達(dá)到TA≤30msec，因此可以有效地利用使式(44)中的時(shí)間常數(shù)T≤30msec的效果。
其他補(bǔ)充說明(11-1)關(guān)于多噴頭情況的流量修正方法所述的單噴頭的所述實(shí)施方式及實(shí)施例通過將活塞端面的空隙h設(shè)得足夠大，極力地抑制第1次擠壓壓力的產(chǎn)生，形成了每1點(diǎn)的排出量僅由泵部的條件設(shè)定(例如轉(zhuǎn)數(shù))所決定的構(gòu)成。當(dāng)從1套泵部將流體分流后向多個(gè)活塞驅(qū)動部供給時(shí)，如果可以使各活塞驅(qū)動部的尺寸精度、流路阻力等嚴(yán)格相等，則由泵部所供給的流量就會被相同地分配。但是，對于要求達(dá)到幾個(gè)百分點(diǎn)的排出量的精度的顯示等的排出對象，在實(shí)用上會有很多困難的情況。
下面將對作為多噴頭化的問題的「對各噴頭的流量的修正方法」進(jìn)行說明。圖28B的圖表表示相對于活塞的最小空隙hmin的每1點(diǎn)的排出量的一個(gè)例子。當(dāng)活塞的最小空隙hmin增大時(shí)，雖然第1次擠壓壓力Psqu1→0，但是同時(shí)由于活塞端面和其相對面的推進(jìn)流體阻力Rp→0，因此分壓比(＝Rn/(Rs+Rp+Rn)增大(參照式(10))。
所述傾向雖然隨著分析條件的改變而不同，但是在與使Psqu1→0的影響相比，所述分壓比增大的影響更大的情況下，隨著hmin的增加，壓力Pi的振幅(即每1點(diǎn)的總排出量Qs)增大。
當(dāng)超過hmin＝0.1mm附近時(shí)，每1點(diǎn)的排出量Qs不依賴于hmin，收斂為一定值Qs→Qse。排出量的收斂值Qse如所述那樣，與活塞的沖程、最小空隙等無關(guān)，是由取決于作為流體供給裝置的泵的壓力流量特性和泵負(fù)荷(排出噴嘴流體阻力Rn)的動作點(diǎn)Qc(參照圖33)所決定的。即，如果將間歇排出的頻率設(shè)為f，則Qc＝f×Qse?！赶鄬τ诨钊淖钚】障秇min的每1點(diǎn)的排出量」的所述特性在可以忽視流體的壓縮性的情況下也是相同的。
根據(jù)從以上的分析所得到的結(jié)論，各噴頭的流量調(diào)節(jié)選擇以下的任意一種均可。
<1>在各噴頭間的流量不均較大的情況下，在受到第1次擠壓壓力的影響強(qiáng)烈的區(qū)域，即在相對于空隙的排出量的傾斜陡峭的0＜hmin＜hx的范圍內(nèi)，設(shè)定活塞的最小空隙hmin。
<2>在要以極高的精度確保每1點(diǎn)的排出量的情況下，在相對于空隙的排出量的傾斜平緩的hminh(yuǎn)x的附近，設(shè)定活塞的最小空隙hmin。
使所述hx為相對于0＜hmin＜hx的hmin的Qs曲線的包絡(luò)線(I)和Qs＝Qse的直線(II)的交點(diǎn)。也可以通過實(shí)驗(yàn)求得此hx。如果通過配設(shè)檢測活塞的絕對位置的位移傳感器而實(shí)施閉環(huán)控制，則可以對活塞的位移進(jìn)行任意的定位控制。但是，當(dāng)作為軸向驅(qū)動裝置的一個(gè)例子，使用壓電元件、超磁致伸縮元件等電磁致伸縮元件時(shí)，由于沖程有限度(0～數(shù)十微米)，因此，也可以通過使機(jī)械的方法和電子控制的方法組合而對活塞的最小空隙hmin進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，在最初以機(jī)械方式粗略地將活塞定位后，基于流量測定的數(shù)據(jù)，使用電子控制再次修正各噴頭的活塞位置即可。
另外，即使在流量調(diào)節(jié)中使用所述<1>、<2>的任意一個(gè)的情況下，如果同時(shí)使用供給源泵的輸出流量的設(shè)定方法，則可以在活塞端面空隙足夠大時(shí)，進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)流量過大，而不得不將活塞的最小空隙hmin設(shè)得較小時(shí)，如果使螺紋槽泵的轉(zhuǎn)數(shù)降低，則可以將hmin設(shè)得較大。如后述所述，這一點(diǎn)在處理粉流體方面十分有利。
在多噴頭的噴頭間的流量差修正中使用的所述對策也可以適用于單噴頭的情況。對于單噴頭的情況，將活塞的最小空隙設(shè)為hminh(yuǎn)x的附近，或0＜hmin＜hx的范圍內(nèi)，則不用改變泵的馬達(dá)轉(zhuǎn)數(shù)，只要調(diào)節(jié)hmin，即可進(jìn)行高速流量控制。雖然馬達(dá)的轉(zhuǎn)數(shù)控制的響應(yīng)性有至多為0.01～0.05秒水平的限度，但是由電磁致伸縮元件驅(qū)動的活塞的控制響應(yīng)性可以達(dá)到0.001秒以下。
也可以不用活塞的最小空隙hmin來調(diào)節(jié)流量，而是用活塞輸入位移波形的平均值或中心值來調(diào)節(jié)流量。作為多噴頭的噴頭間流量差修正的另一種方法，也可以在各流通路的中途設(shè)置半固定的流體節(jié)流阻力。
(11-2)將流體節(jié)流阻力設(shè)置在活塞外周部的情況下面將對在連接活塞端面部和流體供給裝置的流通路中，將流體節(jié)流阻力設(shè)置在活塞外周部的情況的效果進(jìn)行說明。
圖29中，201為螺紋槽泵部，202為活塞部。
203為螺紋槽軸，204為外罩，205為使馬達(dá)等螺紋槽軸203沿箭頭205方向旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)傳送裝置(箭頭)205A，206為形成于螺紋槽軸203和外罩204的相對移動面上的螺紋槽，207為流體的吸入口。208為活塞，由壓電型驅(qū)動器等軸向驅(qū)動裝置209A在軸向209上驅(qū)動。
210為活塞208的端面，211為其固定側(cè)相對面，212為安裝在外罩204上的排出噴嘴?；钊嗣?10和固定側(cè)相對面211構(gòu)成沿空隙方向相對移動的2個(gè)面。利用此2個(gè)面和外罩204形成后述的排出室。
213為螺紋槽軸端部，214為活塞外周部，215為連接螺紋槽軸端部213和活塞外周部214的流通路，216為排出流體，217為收裝活塞208的外罩大徑部，218為外罩小徑部，219為由活塞端面210、固定側(cè)相對面211、外罩大徑部217、外罩小徑部218形成的排出室。
圖30A～圖30E是表示將本構(gòu)造的排出裝置用于間歇排出的情況下，吸入·排出工序的1個(gè)循環(huán)中的活塞位置的圖。圖31中與圖30對照地表示相對于時(shí)間t的活塞位置h。
在圖30A中，圖30A表示排出開始前夕的狀態(tài)，圖30B表示活塞208正在下降的排出工序的狀態(tài)?；钊嗣?10的軸向位置下降至外罩的小徑部218為止?；钊庵懿?14和大徑部217的間隙足夠大，在所述實(shí)施例中設(shè)定hr1＞100μm，活塞外周部214和小徑部218的間隙足夠小，設(shè)定hr2＜10μm。所以，<1>在活塞端面210的軸向位置到達(dá)外罩小徑部218之前，排出室219與和螺紋槽泵部201連接的流通路215連通。
<2>在活塞端面210的軸向位置到達(dá)外罩小徑部218之后，排出室219在流體力學(xué)上與和螺紋槽泵部201連接的流通路215基本被阻斷。排出室219除去排出噴嘴212以外，基本上成為密閉空間。
所以，與所述<1>階段中產(chǎn)生的排出壓力為所述的第2次擠壓壓力相反，在所述<2>階段中產(chǎn)生的排出壓力為通過用密閉空間壓縮流體而產(chǎn)生的壓縮壓力。
圖30C表示在排出工序結(jié)束后，活塞208從最下點(diǎn)的位置上升的狀態(tài)。在此階段中，活塞端面210由于位于外罩小徑部218的位置，排出室219依然處于和流通路215相阻斷的狀態(tài)。所以，在因活塞208的上升而使容積增大的密閉空間(排出室219)內(nèi)，從螺紋槽泵側(cè)流入的流體很少。所以，在排出室219中更有效地產(chǎn)生負(fù)壓，將從排出噴嘴212正在流出的流體阻斷，同時(shí)，附著在前端的流體也按照箭頭的方向被吸入排出噴嘴212內(nèi)部。
圖30D表示活塞端面210處于靜止中的狀態(tài)(待機(jī)狀態(tài))。即使在此狀態(tài)中，由于從螺紋槽泵側(cè)流入排出室219的流體也很少，因此排出室219的壓力不能輕易地上升。即，排出室219內(nèi)的排出流體的總填充量不容易增加。所以，即使對圖31的待機(jī)時(shí)間Tp進(jìn)行大范圍的改變，也不會對每1點(diǎn)的間歇排出量的精度產(chǎn)生很大的損害。
圖30E表示活塞208再次上升的狀態(tài)。此時(shí)的活塞端面210由于位于外罩大徑部217處，因此空隙hr1足夠大，流體從螺紋槽泵側(cè)急速地填充入排出室219中。當(dāng)有必要延長待機(jī)時(shí)間Tp時(shí)，也可以暫時(shí)地停止螺紋槽泵的馬達(dá)旋轉(zhuǎn)。阻斷排出室219和螺紋槽泵側(cè)的流路的外罩小徑部218，在所述實(shí)施例中雖然設(shè)于活塞端面210側(cè)附近的位置上，但是也可以設(shè)于活塞的上部。在所述實(shí)施例中，活塞端面210的形狀雖然是圓筒形，但是也可以是錐形、球面形。簡而言之，在排出開始之前，只要排出室是除去排出噴嘴以外形成密閉空間的構(gòu)成即可。
而且，高速間歇排出、連續(xù)排出的始終端控制都可以使用本實(shí)施例的構(gòu)造。另外，在本實(shí)施例的情況下，螺紋槽泵的動作點(diǎn)以2個(gè)階段變化。在圖33中，在所述<1>階段，即，在活塞端面210的軸向位置到達(dá)外罩小徑部218之前，動作點(diǎn)位于C的位置上，從螺紋槽泵可以獲得足夠大的供給量Qc。在所述的<2>階段，即，在活塞端面210的軸向位置到達(dá)外罩小徑部218之后，由于動作點(diǎn)移動至C2的位置上，因此螺紋槽泵供給的流量Qc較小。所以，當(dāng)將所述<1>及所述<2>的1個(gè)周期T的時(shí)間分配設(shè)為T1和T2時(shí)，如果周期T一定，并且T1和T2的比率一定，則可以只改變螺紋槽泵的轉(zhuǎn)數(shù)來設(shè)定每1點(diǎn)的排出量。如果利用這一點(diǎn)，在多噴頭的情況下，就可以通過調(diào)節(jié)T1和T2的比率來修正各噴頭間的流量不均。
(11-3)關(guān)于可以有效地應(yīng)用本發(fā)明的工藝條件如以所述[6]「在PDP熒光體排出中的適用例」為例所示，由本發(fā)明構(gòu)成的排出裝置可以對應(yīng)于如下的工藝條件。
<1>可以對應(yīng)于數(shù)千～數(shù)萬mPa·s(cps)級的高粘度流體。粘度的下限值沒有限制。如果為了與本發(fā)明的特征進(jìn)行區(qū)別，而與噴墨方式相比，則可以對應(yīng)于噴墨方式不能使用的粘度100mPa·s以上的流體。
<2>可以對應(yīng)于含有的粉體粒徑фd＜50μm。相對移動的部件間的流路為機(jī)械上的完全非接觸。粉體粒徑的下限值當(dāng)然也沒有限制。
<3>間歇排出的周期T為0.1～30msec。
<4>能夠以排出噴嘴和基板間的間隙H≥0.5mm進(jìn)行飛射排出。
(11-4)適用本發(fā)明的排出裝置的特征補(bǔ)充下面將對適用本發(fā)明的排出裝置的特征進(jìn)行補(bǔ)充。
(i)排出量Qs很難受到排出流體的粘度的影響在式(10)中，流體阻力Rn、Rp、Rs與粘度μ成比例。另外，如果使供給源壓力PSO螺紋槽最大壓力Pmax，則Pso與粘度μ成比例。由于Qi＝Pi/Rn，因此Qi的分母·分子的粘度μ被消掉。所以，本排出裝置的排出量不依賴于粘度。通常，流體的粘度相對于溫度對數(shù)性地顯著變化。對于此溫度變化不敏感這一點(diǎn)，是在構(gòu)成排出系統(tǒng)上極為有利的特征。
(ii)對于粉流體的流路內(nèi)的阻塞有較高的可靠性如果使用本發(fā)明，由于使從泵的吸入口到排出噴嘴的流路的開口面積足夠大，因此對于粉流體的可靠性很高。
特別是，由于使作為與排出噴嘴連接的流通路的活塞端面間的間隙h足夠大，因此在防止粉體(例如熒光體的情況下粒徑7～9μm)的阻塞極為有利。
例如，當(dāng)采用多噴頭構(gòu)成，對各噴頭的流路進(jìn)行微調(diào)時(shí)，通過與供給源泵的輸出流量的設(shè)定方法(以轉(zhuǎn)數(shù)來調(diào)節(jié)流量)同時(shí)使用，將最小空隙(例如圖28A中為hmin＝50μm)設(shè)定在相對于空隙值的排出量的傾斜平緩的hminh(yuǎn)x附近即可。
像這樣在空隙較大的情況下可以調(diào)節(jié)流量的這一點(diǎn)是本發(fā)明的最大的特征。而且，在排出含有微小粒子的熒光體、粘接材料之類的粉流體的情況下，將流路的最小空隙δmin設(shè)得比微小粒子粒徑фd大即可。
δmin＞фd … (43)以上本發(fā)明的所述實(shí)施方式及實(shí)施例在流體供給裝置中使用了螺紋槽式泵。雖然為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明也可以使用螺紋槽式以外的形式的泵，但是，當(dāng)使用螺紋槽式時(shí)，通過對構(gòu)成螺紋槽的各種參數(shù)(徑向空隙、螺紋槽角度、溝深度、溝和脊的比值等)進(jìn)行改變，可以自由地選擇最大壓力Pmax、最大流量Qmax、內(nèi)部阻力Rs(＝Pmax/Qmax)，在此點(diǎn)上是有利的。由于能夠以完全非接觸狀態(tài)構(gòu)成流路，因此在處理粉流體的情況下是有利的。另外，在將內(nèi)部阻力Rs設(shè)為較大值的同時(shí)，還可以將其穩(wěn)定地保持在一定值。
而且，作為本發(fā)明的流體供給裝置的泵的形態(tài)不限于螺紋槽式，也可以使用其他的方式的泵。例如，可以使用被稱為蛇形泵(snake pump)的單一式、齒輪式、雙螺旋式、壓油器(syringe)式泵等。或是，也可以是僅用高壓氣體對流體進(jìn)行加壓的泵。
圖32是在本發(fā)明中使用齒輪式作為流體供給裝置的情況的模式圖。700為齒輪泵，701為流通路，702a、702b、702c為例如由壓電驅(qū)動器等構(gòu)成的軸向驅(qū)動裝置，703a、703b、703c為活塞。
泵的最大流量Qmax、最大壓力Pmax雖然通常在理論上求出的情況較多，但是，如果這樣做較困難時(shí)，也可以通過實(shí)驗(yàn)求得壓力·流量特性(PQ特性)。另外，如圖33所示，泵的壓力和流量的關(guān)系不一定是圖中的虛線所示的線性關(guān)系，連接泵的最大壓力Pmax和最大流量Q*max的PQ特性也有形成曲線的情況。PQ特性的曲線若為直線，流體供給裝置的內(nèi)部阻力可以作為Rs＝Pmax/Q*max求出。但是，根據(jù)泵的種類，有時(shí)PQ特性為曲線。此時(shí)，由于在某一動作點(diǎn)的內(nèi)部阻力變?yōu)镽s≠Pmax/Q*max，因此不能使用某一動作點(diǎn)的最大流量Q*max求出內(nèi)部阻力。
此時(shí)，泵的內(nèi)部阻力Rs是在動作點(diǎn)Pc、Qc上，引出PQ特性的連接線，將與X軸的交點(diǎn)設(shè)為Pmax，將與Y軸的交點(diǎn)設(shè)為Qmax，設(shè)Rs＝Pmax/Qmax，然后使用本研究的理論即可。
流體阻力Rn、Rp雖然通常是由已知的理論式(例如式(11)、式(12))求得，但是如果形狀復(fù)雜，也可以使用數(shù)值分析或通過實(shí)驗(yàn)求得。對于與內(nèi)徑相比節(jié)流部分的長度較短的節(jié)流孔的情況，雖然線性阻力的公式(例如式(7))不再成立，但是，此時(shí)通過以動作點(diǎn)為中心線性化，作為表觀的流體阻力即可。
而且，排出流體的粘度經(jīng)常具有對于剪切速度的依賴性。例如，流體通過螺紋槽泵時(shí)，與通過排出噴嘴的情況相比，流體受到的剪切速度不同。此時(shí)，利用預(yù)先的實(shí)驗(yàn)求得排出材料的粘度和剪切速度的關(guān)系，進(jìn)而，從流體受到的剪切速度對應(yīng)出各流通路的粘度即可。利用此方法可以求得流體阻力Rn、Rp、Rs、Rr等。
構(gòu)成活塞驅(qū)動部的活塞和其相對面的截面形狀也可以不是圓形?；钊部梢允情L方形的截面形狀。此時(shí)，采用具有等價(jià)的面積的圓的半徑的平均半徑。如果使活塞的排出側(cè)前端形狀和收裝此活塞的外罩側(cè)都是圓錐形，則可以使壓縮性的影響很小，同時(shí)，可以改善使用粉流體時(shí)的流動性。(未圖示)排出噴嘴的孔洞形狀也可以是正圓。例如，當(dāng)在PDP的獨(dú)立凸棱中形成熒光體層時(shí)，如果獨(dú)立凸棱是長方形，則排出噴嘴的孔洞形狀為橢圓更為理想。(未圖示)所述實(shí)施方式及實(shí)施例將活塞和驅(qū)動此活塞的驅(qū)動器的驅(qū)動軸與螺紋槽泵的螺紋槽軸并列地配置。除此配置方法以外，還可以按照與驅(qū)動器的驅(qū)動軸正交的方式配置螺紋槽泵的螺紋槽軸。如果采用此種構(gòu)成，由于可以縮小連接流體供給源和排出室的通路的容積，因此可以減小壓縮性對排出性能的影響。(未圖示)排出噴嘴的軸芯也可以不垂直于排出對象面，而是具有一定的傾斜度。當(dāng)使之比相對于基板的垂直軸僅傾斜α角來配置排出噴嘴時(shí)，如果將排出流體的流速設(shè)為V，則排出流體在基板的水平方向上具有Vsinα的速度成分。對于本發(fā)明的所述實(shí)施方式及作為實(shí)施例之一的「向PDP獨(dú)立小室中排出熒光體的工藝」的情況，如果使排出流體在長方形的凸棱的長度方向上具有速度成分Vsinα，則課題可以更順暢地填充凸棱內(nèi)部全部區(qū)域。(未圖示)根據(jù)適用的工藝，有間歇排出的周期并不一定，從而使得點(diǎn)之間的時(shí)間間隔不同的情況。例如，設(shè)想在時(shí)間t＝a、t＝b、t＝c處，連續(xù)注入3點(diǎn)的情況。例如，t＝a和t＝b之間的時(shí)間間隔T1是t＝b和t＝c之間的時(shí)間間隔T2的2倍。此時(shí)，為了向所述3點(diǎn)進(jìn)行等量的排出，在時(shí)間間隔T1的區(qū)間內(nèi)，使螺紋槽泵的轉(zhuǎn)數(shù)相對于時(shí)間間隔T2的區(qū)間為1/2即可。(未圖示)在處理微小流量的所述實(shí)施方式及實(shí)施例的泵中，活塞的沖程至多為數(shù)十微米的量級即可，即使作為軸向驅(qū)動裝置的一個(gè)例子，使用超磁致伸縮元件、壓電元件等電磁致伸縮元件，沖程的限度也不會成為問題。
另外，當(dāng)使高粘度流體排出時(shí)，預(yù)想由于擠壓作用會導(dǎo)致較大排出壓力的產(chǎn)生。此時(shí)，由于要求驅(qū)動活塞的軸向驅(qū)動裝置具有抵抗高流體壓力的較大推力，因此最好使用容易輸出數(shù)百～數(shù)千N的力的電磁致伸縮型驅(qū)動器。電磁致伸縮元件由于具有數(shù)MHz以上的頻率響應(yīng)性，因此能夠以高響應(yīng)性使活塞直線運(yùn)動。所以，能夠以高響應(yīng)高精度地控制高粘度流體的排出量。
在所述實(shí)施方式及實(shí)施例中，活塞和收裝此活塞的外罩的內(nèi)面形狀采用的是圓筒形。除此方法以外，也可以采用噴墨·打印機(jī)等所使用的雙壓電晶片(bimorph)型壓電元件，構(gòu)成相對移動的2個(gè)面，從流體供給裝置向形成于此2個(gè)面間的排出室中供給排出流體。(未圖示)如果犧牲響應(yīng)性，也可以在驅(qū)動活塞的軸向驅(qū)動裝置中使用動磁鐵型、可動線圈型的線性馬達(dá)或電磁線圈(solenoid)等。此時(shí)，沖程的限制就會被消除。(未圖示)由擠壓效應(yīng)產(chǎn)生的壓力和流量如圖7、圖8的圖表所示，相對于活塞端面和其相對面空隙間的位移輸入波形，形成相位以Δθ＝π/2前進(jìn)的波形。即，在活塞下降中的(dh/dt＜0)的區(qū)間，排出流體。例如，當(dāng)一邊用載物臺(stage)使作為排出對象的基板移動，一邊進(jìn)行間歇排出時(shí)，為了對準(zhǔn)排出位置以高位置精度進(jìn)行排出，考慮應(yīng)當(dāng)相對于活塞空隙的位移輸入信號h使相位以Δθ＝π/2前進(jìn)而排出，所以使載物臺和位移輸入信號h的時(shí)序吻合即可。例如，在活塞上升中使載物臺移動，在停止后使活塞下降，向作為對象的基板上排出即可。(未圖示)以越高的頻率驅(qū)動活塞，間歇排出就沒有限制地越接近連續(xù)排出。也可以對此間歇排出近似連續(xù)化，繪制連續(xù)線。
此時(shí)，作為連續(xù)線的流量的調(diào)節(jié)可以使用與每1點(diǎn)的排出量的調(diào)節(jié)相同的方法。
另外，作為在排出側(cè)時(shí)間延遲的要素，如果采用安裝小直徑的長的管子并且在其前端設(shè)置排出噴嘴的構(gòu)成，則即使在低頻率下也可以實(shí)現(xiàn)近似連續(xù)化(未圖示)。
圖37的立體圖表示本發(fā)明的上述實(shí)施方式的流體供給裝置，在Z軸方向搬送裝置上搭載有主泵(螺紋槽泵)1155A(例如與圖1A的1或圖16的150對應(yīng))和由多個(gè)泵構(gòu)成的活塞驅(qū)動部1155B(例如與圖1A的2或圖16的156對應(yīng))。
1150為面板，設(shè)置夾持該面板1150的兩側(cè)的一對Y軸方向搬送裝置1151、1152。另外，X軸方向搬送裝置1153以能夠在Y-Y’方向上移動地搭載在上述Y軸方向搬送裝置1151、1152上。另外，Z軸方向搬送裝置1154以能夠在箭頭X-X’方向上移動地搭載在上述X軸方向搬送裝置1153上。在Z軸方向搬送裝置1154上搭載有主泵(螺紋槽泵)1155A(例如與圖1A的1或圖16的150對應(yīng))和由多個(gè)泵構(gòu)成的活塞驅(qū)動部1155B(例如與圖1A的2或圖16的156對應(yīng))。
利用使用了本發(fā)明的流體排出裝置及其方法，可以獲得以下的效果。
1.可以實(shí)現(xiàn)以往的氣動式、螺紋槽式難以實(shí)現(xiàn)的超高速響應(yīng)的間歇排出·連續(xù)排出。
2.可以使從吸入口到排出通路的流路總是非接觸，另外由于采用足夠大的流路面積，因此能夠以高可靠性用于混合了微小粒子的粉體。
3.本發(fā)明的排出裝置還可以同時(shí)具有以下所示的特征。
<1>可以實(shí)現(xiàn)噴墨方式難以實(shí)現(xiàn)的高粘度流體的高速排出。
<2>能夠以高精度排出超微少量。
如果將本發(fā)明用于例如PDP、CRT顯示的熒光體排出、表面安裝的排出裝置、微米透鏡的形成等中，則可以充分地發(fā)揮其長處，效果極大。
而且，通過將所述各種實(shí)施方式中的任意實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)亟M合，可以發(fā)揮各自所具有的效果。
而且，在本說明書所引用的美國申請?zhí)?0/673495的美國申請中，記述有與所述引用的部分中的技術(shù)相關(guān)的技術(shù)內(nèi)容，此處也包含所述美國申請的內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種流體排出方法，一邊在2個(gè)部件的對置的相對移動面間形成的空隙的空隙方向上，使所述2個(gè)部件相對移動，一邊從流體供給裝置向此空隙供給流體，利用由使所述空隙變化而造成的壓力變化，從與所述空隙連通的排出口間歇排出所述流體，其特征是，構(gòu)成n組由所述2個(gè)部件形成的所述對置的相對移動面，n是1以上的整數(shù)，將所述n組各對置的相對移動面間的總?cè)莘e定義為V1(mm3)，將連接所述n組相對移動面間和所述流體供給裝置的流路的總?cè)莘e定義為V2(mm3)，將所述相對移動的n組相對移動面的沖程的絕對值定義為Xst(mm)，將所述n組相對移動面間移動所述沖程Xst所需要的時(shí)間定義為Tst(sec)，將所述流體供給裝置的流體內(nèi)部阻力定義為Rs(kgsec/mm5)，將所述排出口的流體阻力定義為Rn(kgsec/mm5)，將所述流體的體積彈性系數(shù)定義為K(kg/mm2)，將所述相對移動面的有效面積定義為Sp(mm2)，將所述流體供給裝置的最大壓力與將所述流體導(dǎo)入所述流體供給裝置的輔助壓力的和定義為Ps0(kg/mm2)，定義Vs＝V1+V2，定義時(shí)間常數(shù)T及間歇阻斷控制參數(shù)IIc為[數(shù)1]T=RsRnRn+nRSVsK]]>[數(shù)1]IIc=RsSpXst(1-e-TstT)2Ps0Tst]]>當(dāng)采用以上定義時(shí)，使IIc＞1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體排出方法，其特征是，使[數(shù)1]Ps0+SpXstK2Vs>0.2]]>
3.一種流體排出方法，從流體供給裝置向在2個(gè)部件的對置的相對移動面間形成的空隙的空隙方向上相對移動的所述2個(gè)部件間的所述空隙供給流體，從與所述空隙連通的排出口連續(xù)排出所述流體，構(gòu)成n組由所述2個(gè)部件形成的所述對置的相對移動面，n是1以上的整數(shù)，將所述n組的對置的相對移動面間的總?cè)莘e定義為V1(mm3)，將連接所述n組相對移動面間和所述流體供給裝置的流路的總?cè)莘e定義為V2(mm3)，將所述相對移動的n組相對移動面的沖程的絕對值定義為Xst(mm)，將所述n組相對移動面間移動所述沖程Xst所需要的時(shí)間定義為Tst(sec)，將所述流體供給裝置的流體內(nèi)部阻力定義為Rs(kgsec/mm5)，將所述排出口的流體阻力定義為Rn(kgsec/mm5)，將所述流體的體積彈性系數(shù)定義為K(kg/mm2)，將所述相對移動面的有效面積定義為Sp(mm2)，將所述流體供給裝置的最大壓力與輔助壓力的和定義為Ps0(kg/mm2)，定義Vs＝V1+V2，定義時(shí)間常數(shù)T及連續(xù)阻斷控制參數(shù)CIc為[數(shù)1]T=RsRnRn+nRSVsK]]>[數(shù)1]CIc=RsSpXst(1-e-TstR)Ps0Tst]]>當(dāng)采用以上定義時(shí)，使CIc＞1。
4.一種流體排出方法，從流體供給裝置向在2個(gè)部件的對置的相對移動面間形成的空隙的空隙方向上相對移動的所述2個(gè)部件間的所述空隙供給流體，從與所述空隙連通的排出口連續(xù)排出所述流體，構(gòu)成n組在所述孔隙方向上相對移動的上述2個(gè)部件，n是1以上的整數(shù)，將所述各n組相對移動面間的總?cè)莘e定義為V1(mm3)，將連接所述n組相對移動面間和所述流體供給裝置的流路的總?cè)莘e定義為V2(mm3)，將所述流體供給裝置的流體內(nèi)部阻力定義為Rs(kgsec/mm5)，將所述排出口的流體阻力定義為Rn(kgsec/mm5)，將連接所述排出口和所述相對移動面的外周部的半徑方向流路的流體阻力定義為Rp(kgsec/mm5)，將所述流體的體積彈性系數(shù)定義為K(kg/mm2)，定義Vs＝V1+V2，并且定義時(shí)間常數(shù)T為[數(shù)1]T=RsRnRn+RP+nRSVsK]]>當(dāng)采用以上定義時(shí)，使T≤30msec。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的流體排出方法，其特征是，在由1個(gè)上述流體供給裝置向多個(gè)相對移動面間供給上述流體的以n≥3構(gòu)成的多噴頭中，按照使各流路的流體阻力相等的方式，從配置在連接所述流體供給裝置與所述多個(gè)相對移動面間的途中位置上的、上游側(cè)與所述流體供給裝置聯(lián)絡(luò)、下游側(cè)分別與所述多個(gè)相對移動面間側(cè)聯(lián)絡(luò)的共通流路，形成連接各相對移動面間的大致平行的所述流路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的流體排出方法，其特征是，在由1個(gè)上述流體供給裝置向多個(gè)相對移動面間供給上述流體的以n≥3構(gòu)成的多噴頭中，按照使各流路的流體阻力相等的方式，以彎曲的形狀形成所述流路的至少一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的流體排出方法，其特征是，使所述對置的相對移動面發(fā)生相對移動的軸向驅(qū)動裝置，使用電磁致伸縮元件并且使T≤30msec。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流體排出方法，其特征是，排出流體粘度μ＞100mPa·s，所述排出流體中含有的粉體直徑Φd＜50μm，并且相對移動的部件間的流路，在排出工序中保持機(jī)械的完全非接觸，同時(shí)，在保持作為所述排出口的排出噴嘴與排出對象的基板間的間隙H≥0.5mm的狀態(tài)下，以周期Tp＝0.1～30msec的范圍將所述排出液體向所述基板上間歇飛射排出。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的流體排出方法，其特征是，利用由所述相對移動面的所述空隙的變動而造成的所述壓力變化，將由所述流體供給裝置供給的連續(xù)流變換為間歇流，同時(shí)，利用所述流體供給裝置的壓力及流量特性的設(shè)定對每1點(diǎn)的間歇排出量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的流體排出方法，其特征是，所述流體供給裝置是可以利用旋轉(zhuǎn)數(shù)改變流量的泵。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的流體排出方法，其特征是，所述流體供給裝置由螺紋槽泵構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的流體排出方法，其特征是，通過改變所述流體供給裝置的旋轉(zhuǎn)數(shù)來設(shè)定每1點(diǎn)的流量。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的流體排出方法，其特征是，所述軸向驅(qū)動裝置是共振型的振子。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的流體排出方法，其特征是，利用排出對象面在幾何上的對稱性，一邊使作為所述排出口的排出噴嘴和排出對象的基板相對移動，一邊周期性地間歇排出每1點(diǎn)的相同排出量。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的流體排出方法，其特征是，排出對象面是顯示面板。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的流體排出方法，其特征是，一種等離子顯示面板的熒光體層形成方法，即，相對于幾何對稱地形成的由隔擋凸棱包圍了周圍的獨(dú)立凸棱的排出對象的基板，一邊使具有作為所述排出口的排出噴嘴的排出裝置相對移動，一邊使作為所述流體的熒光體糊狀物從所述排出噴嘴間歇排出，由此，向所述獨(dú)立小室內(nèi)部依次排出所述熒光體糊狀物，形成熒光體層。
17.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的流體排出方法，其特征是，當(dāng)將連接所述流體供給裝置和構(gòu)成所述相對移動面間的一個(gè)活塞份的流路的容積設(shè)為V2S時(shí)，使10＜V2S＜80mm3。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的流體排出方法，其特征是，將每1點(diǎn)的排出量Qs受到所述空隙的最小值或平均值ho的較大影響的所述空隙的所述最小值或平均值ho的設(shè)定范圍設(shè)為0＜ho＜hx，將即使所述空隙的ho發(fā)生變化所述排出量Qs也大致均一的所述空隙的ho的設(shè)定范圍設(shè)為ho＞hx，此時(shí)，將所述空隙設(shè)定在ho＞hx的范圍內(nèi)而間歇排出。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的流體排出方法，其特征是，hx是相對于0＜ho＜hx的區(qū)域中的ho的排出量Qs曲線的包絡(luò)線與ho→∞時(shí)的Qs＝Qse的交點(diǎn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的流體排出方法，其特征是，當(dāng)將所述相對移動面的所述空隙的最小值或平均值設(shè)為ho時(shí)，ho＞0.05mm。
21.一種流體排出裝置，由具有在n組對置的相對移動面間形成的孔隙的空隙方向上相對移動的n組對置的相對移動面的2個(gè)部件、經(jīng)過吸入口向這些n組對置的相對移動面間供給流體的流體供給裝置、設(shè)于所述相對移動面的任意一個(gè)上的排出口構(gòu)成，其特征是，n是1以上的整數(shù)，將所述n組對置的相對移動面間的總?cè)莘e定義為V1(mm3)，將連接所述n組相對移動面間和所述流體供給裝置的流路的總?cè)莘e定義為V2(mm3)，將所述流體供給裝置的流體內(nèi)部阻力定義為Rs(kgsec/mm5)，將所述排出口的流體阻力定義為Rn(kgsec/mm5)，將連接所述排出口和所述相對移動面的外周部的半徑方向流路的流體阻力定義為Rp(kgsec/mm5)，將所述流體的體積彈性系數(shù)定義為K(kg/mm2)，定義Vs＝V1+V2，并且定義時(shí)間常數(shù)T為[數(shù)1]T=RsRnRn+RP+nRSVsK]]>當(dāng)采用以上定義時(shí)，使T≤0.03秒。
22.一種流體排出裝置，由在軸和外罩之間提供軸向相對位移的軸向驅(qū)動裝置、由所述軸端面和所述外罩形成的排出室、向此排出室供給流體的流體供給裝置、連接此排出室和所述流體供給裝置的流通路、設(shè)于此流體供給裝置上的吸入口、連接所述排出室和外部的排出口構(gòu)成，其特征是，利用所述軸和所述外罩的軸向相對移動，按照在所述軸和所述外罩間形成的流路的開口面積可以變化的方式，并且按照在排出結(jié)束階段所述開口面積比吸入結(jié)束階段小的方式構(gòu)成。
全文摘要
一種流體排出方法及流體排出裝置，配置向在空隙方向上相對移動的2個(gè)面供給流體的流體供給裝置，利用由所述相對移動面的空隙的變動造成的壓力變化，將由流體供給裝置供給的連續(xù)流變換為間歇流，同時(shí)，利用所述流體供給裝置的轉(zhuǎn)數(shù)對每1點(diǎn)的間歇排出量進(jìn)行調(diào)節(jié)。利用此方法，可以在電子部件、家電制品、顯示器等領(lǐng)域中的生產(chǎn)工藝中，對粘接劑、清潔焊錫、熒光體、電極材料、油脂、涂料、熱熔膠、藥品、食品等各種液體以高速度并且高精度地進(jìn)行間歇定量排出·供給。
文檔編號F04D3/02GK1521793SQ20041000508
公開日2004年8月18日 申請日期2004年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月14日
發(fā)明者丸山照雄, 井上隆史, 日向亮二, 二, 史 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社