JP6794187B2

JP6794187B2 - 液体塗布ユニットおよび液体塗布装置

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Publication number: JP6794187B2
Application number: JP2016170677A
Authority: JP
Inventors: 山中　昭浩; 昭浩山中
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2016-09-01
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2020-12-02
Anticipated expiration: 2036-09-01
Also published as: JP2018034124A

Description

本発明は、液体塗布ユニットおよび液体塗布装置に関し、塗布針を用いて対象物に液体材料を塗布するための液体塗布ユニットおよび液体塗布装置に関する。

ＲＦＩＤタグなどの微細な回路を印刷（塗布）方式で形成するプリンテッドエレクトロニクス技術が急速に発展してきている。プリンテッドエレクトロニクス技術としては、印刷方式、インクジェット方式、ディスペンサ方式などが一般的であるが、塗布針を用いた方式も、広範囲の粘度の材料を用いて微細な塗布が可能な点で、その選択肢の一つである。

塗布針を用いて微細な塗布を行う方法として、特開２０１５−１１２５７６号公報（特許文献１）に記載のような塗布ユニットを用いて行う方法がある。当該塗布ユニットにおいて、液体材料は液体材料容器に収容されている。液体材料容器は、磁気吸引力によって当該塗布ユニットの容器保持部に着脱可能に保持されている。

上記塗布ユニットは、塗布針の針先が液体材料容器内において液体材料に浸漬されている状態と液体材料容器よりも下方に突出して対象物に液体材料を塗布可能な状態とを切替可能に設けられている。そのため、上記塗布ユニットでは、塗布針が液体材料容器と干渉しないように、液体材料容器と塗布針および容器保持部との相対的な位置関係が調整される。

特開２０１５−１１２５７６号公報

プリンテッドエレクトロニクス技術においては、長時間連続して液体材料を塗布可能な液体塗布ユニットおよび液体塗布装置が求められている。このような用途に用いられる液体塗布ユニットは、従来の塗布ユニットと比べて、液体材料容器の容積が大きく設けられているのが好ましい。

しかしながら、大型化された液体材料容器を着脱可能に保持するためには、強い磁気吸引力が必要となる。この場合、液体材料容器と塗布針および容器保持部との相対的な位置の調整は、強い磁気吸引力が作用した状態下で行われる必要がある。そのため、当該調整を精度良く行うことは困難である。その結果、塗布針と液体材料容器とが干渉し、正常に塗布を行えないという問題が生じ得る。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の主たる目的は、従来の液体塗布ユニットと比べて液体材料容器の容積が大きく設けられていても、塗布針と液体材料との干渉が防止されている液体塗布ユニットおよび液体塗布装置を提供することにある。

本発明に係る液体塗布ユニットは、塗布針を用いて対象物の表面に液体材料を塗布するための液体塗布ユニットであって、塗布針と、液体材料を貯留する液体材料容器と、液体材料容器を保持する容器保持部と、液体材料容器および容器保持部に対し、塗布針を昇降させる駆動部とを備える。液体材料容器には、液体材料を貯留するための空間と、空間に塗布針を挿通させるための第１孔および第２孔が形成されている。第１孔は、空間よりも重力方向の下方に形成されている。第２孔は、空間を挟んで第１孔と反対側に形成されている。重力方向と交差する平面において第１孔および第２孔が塗布針と干渉しないように、液体材料容器の一部は、容器保持部の一部にインロー嵌合されている。

本発明によれば、従来の液体塗布ユニットと比べて液体材料容器の容積が大きく設けられていても、塗布針と液体材料との干渉が防止されている液体塗布ユニットおよび液体塗布装置を提供することができる。

本実施の形態に係る液体塗布ユニットを示す側面図である。本実施の形態に係る液体塗布ユニットを示す正面図である。図２中の領域ＩＩＩの部分拡大図である。図２中の領域ＩＩＩの部分断面図である。図４中に示される容器保持部を示す部分断面図である。図４中に示される液体材料容器を示す部分断面図である。図６中に矢印ＶＩＩから視た平面図である。本実施の形態に係る液体塗布ユニットが第１状態にあるときの塗布針の構成を示す部分断面図である。本実施の形態に係る液体塗布ユニットが第２状態にあるときの塗布針の構成を示す部分断面図である。本実施の形態に係る液体塗布装置を示す斜視図である。本実施の形態に係る液体塗布ユニットの変形例を示す側面図である。本実施の形態に係る液体塗布ユニットの他の変形例を示す側面図である。本実施の形態に係る液体塗布ユニットのさらに他の変形例を示す側面図である。図１３に示される液体材料容器を示す上面図である。従来の液体塗布ユニットにおける液体材料容器および容器保持部を示す図である。図１５中の矢印ＸＶＩから視た平面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

［液体塗布ユニットの構成］
図１〜図７を参照して、本実施の形態に係る液体塗布ユニット１００は、塗布針１を用いて対象物としての基板１４０（図１０参照）の表面に液体材料を塗布するためのものである。液体塗布ユニット１００は、塗布針１と、サーボモータ２と、ベース部３と、液体材料容器５と、容器保持部４とを主に備える。

塗布針１は、一端と他端（図８および図９に示される針先１Ｅ）とを有している。塗布針１の針先１Ｅは、任意の形状を有していればよいが、例えば円錐形状を有している。塗布針１の一端を有する部分（図８および図９に示される部分１Ｂ）の外径は、塗布針１の他端を有する部分（図８および図９に示される部分１Ａ）の外径よりも大きい。塗布針１の一端は、後述する従動部材７（塗布針ホルダ１１、塗布針ホルダ収容部１２、塗布針ホルダ固定部１３、カム連結部１５、および軸受１６）に接続されている。

塗布針１は、サーボモータ２によって、従動部材７とともに、重力方向に沿って移動可能に設けられている。液体塗布ユニット１００は、サーボモータ２が駆動されることにより、塗布針１の針先１Ｅが基板１４０の表面に接触可能な第１状態と、後述する液体材料容器５内に収容されている第２状態とを変更可能である。重力方向は、例えば塗布針１の軸方向に沿った方向であり、例えば重力方向（図１０中のＺ軸方向）である。図１および図２は、上記当該第２状態にある液体塗布ユニット１００を示している。

具体的には、液体塗布ユニット１００は、カム部材６および従動部材７により、サーボモータ２の回転運動を塗布針１の重力方向における運動（上下運動）に変換可能に設けられている。サーボモータ２は、重力方向に回転軸が延びるように設置されている。サーボモータ２の回転軸にはカム部材６が接続されている。カム部材６は、サーボモータ２の回転軸を中心として回転可能になっている。カム部材６の上部表面（サーボモータ２側の表面）はカム面６Ａとなっている。カム面６Ａは、従動部材７の軸受１６の外輪の外周面と接触している。

ベース部３は、塗布針１、従動部材７、サーボモータ２、および容器保持部４を保持している。ベース部３は、従動部材を重力方向への移動を案内し、重力方向以外の方向への移動を制限する案内部３３を含む。容器保持部４は、ベース部３において最も下方に位置する部分と接続されている。

容器保持部４は、下方に液体材料容器５を保持している。容器保持部４は、従動部材７よりも下方に配置されている。図４および図５に示されるように、容器保持部４には、塗布針１を挿通させるための第３孔４１が形成されている。第３孔４１の孔径は、塗布針１の部分１Ｂの外径超えである。第３孔４１の孔軸は、例えば塗布針１の軸と重なるように形成されている。容器保持部４は、重力方向において下方に突出している第２凸部４２を有している。第２凸部４２は、塗布針１の軸が延びる方向（塗布針１の延在方向）から視たときに、第２凸部４２の外形線、すなわち第２凸部４２の外周面より内側の領域を塗布針１の軸が通るように形成されている。第２凸部４２は、塗布針１の延在方向から視たときに、任意の形状を有していればよいが、例えば塗布針１の軸（第３孔４１の孔軸）を中心とする円環状に形成されている。この場合、塗布針１の延在方向から視たときに第２凸部４２の内周面が成す円の直径は、例えば第３孔４１の孔径よりも大きい。また、容器保持部４において、第３孔４１が形成されている部分の第３孔４１の孔軸方向における厚みは、例えば第２凸部４２が形成されている部分の第３孔４１の孔軸方向における厚みよりも薄い。

液体材料容器５は、容器保持部４よりも重力方向の下方において容器保持部４に保持されている。液体材料容器５の内部には、液体材料Ｌ（図１参照）を貯留するための空間５０が形成されている。図６に示されるように、液体材料容器５の底部には、当該空間５０の下方端部と外部とを接続している第１孔５１が形成されている。液体材料容器５の上部には、当該空間５０の上方端部と外部とを接続している第２孔５２が形成されている。第１孔５１および第２孔５２の形状は、任意の形状であればよいが、例えば円形状である。第１孔５１および第２孔５２は、重力方向において重なるように設けられている。第１孔５１の孔軸と第２孔５２の孔軸とは、例えば重力方向において重なるように設けられている。なお、空間５０は、例えば第１孔５１と第２孔５２とに接続されている第４孔５５の内部に形成されている。

図４および図６に示されるように、液体材料容器５は、空間５０、第１孔５１、および第２孔５２が形成されている中央部５３と、中央部５３において重力方向の上方に位置する部分と接続されており、かつ第２孔５２の孔軸に対し中央部５３よりも外周側に形成されているフランジ部５４とを含む。中央部５３の上方端面は、フランジ部５４の上方端面と連なるように形成されている。第２孔５２は、例えば中央部５３の当該上方端面に対して凹んでおり、後述する第２凸部４２とインロー嵌合される第１凹部を構成している。

第１凹部としての第２孔５２と第２凸部４２とは、インロー嵌合可能に設けられている。液体材料容器５および容器保持部４は、第２孔５２と第２凸部４２とがインロー嵌合された状態において、塗布針１が第１孔５１と干渉しないように設けられている。第２孔５２と第２凸部４２とがインロー嵌合された状態とは、少なくとも第２凸部４２の下方端部が第２孔５２内に入れられた状態であり、第２凸部４２の下方端部のみが第２孔５２内に入れられた状態および第２凸部４２の全体が第２孔５２内に入れられた状態を含む。インロー嵌合された状態において、第２孔５２の内周面は、例えば第２凸部４２の外周面と接触している部分を有している。第２孔５２は、塗布針１の延在方向から視たときに、第２孔５２の外形線、すなわち第２孔５２の内周面より内側の領域を第１孔５１および第２孔５２の孔軸が通るように形成されている。

中央部５３において、空間５０の内径の最大値（第４孔５５の孔径）は、例えば第１孔５１の孔径よりも大きく、第２孔５２の孔径よりも小さい。第２孔５２の内部には、空間５０の上方に位置する端部を囲むように形成されており、かつ上方に向いている上面が形成されている。中央部５３の上方端面と第２孔５２の上面との間の重力方向における距離、すなわち第２孔５２の重力方向における長さは、第２凸部４２の重力方向における長さ以上であればよいが、例えば第２凸部４２の重力方向における長さよりも長い。すなわち、インロー嵌合時において、第２孔５２の上面と第２凸部４２の下方端面とは、例えば接触しないように設けられている。

第１孔５１の孔径は、塗布針１の部分１Ａの外径以上部分１Ｂの外径未満である。第２孔５２の孔径は、例えば塗布針１の部分１Ｂの外径超えである。これにより、塗布針１の部分１Ａは第１孔５１に挿通され得る。塗布針１の部分１Ｂは、第２孔５２に挿通され得るが、第１孔５１に挿通され得ない。

液体材料容器５および容器保持部４の各々は、例えば磁石５７，４３を有している。磁石５７および磁石４３は、上記インロー嵌合時において、重力方向に重なるように設けられている。磁石５７は、例えば液体材料容器５のフランジ部５４に固定されている。磁石４３は、例えば容器保持部４の第２凸部４２よりも第３孔４１の孔軸に対して外周側に固定されている。磁石５７，４３は、上記インロー嵌合時において、液体材料容器５の自重以上の磁気吸引力を液体材料容器５に付与可能に設けられている。すなわち、液体材料容器５は、磁石５７，４３間に作用する磁気吸引力によって、第２孔５２と第２凸部４２とがインロー嵌合されて容器保持部４に対して位置決めされた状態に保持される。

磁石５７，４３間の距離が第２凸部４２の重力方向の長さよりも短いとき、すなわち上記インロー嵌合される際、第２凸部４２の下方側に位置する一部が第１凹部としての第２孔５２の内部に入れられたときに、当該磁石５７，４３は、液体材料容器５の自重以下の磁気吸引力を液体材料容器５に付与可能に設けられている。このときの磁石５７，４３間の距離を第１距離とよぶ。液体材料容器５は、磁石５７，４３間の距離が上記第１距離であるときに、容器保持部４と上記インロー嵌合され容器保持部４に対して位置決めされ得る。このとき液体材料容器５は磁石５７，４３間に作用する磁気吸引力を打ち消す方向の力を付与される必要がない。

磁石５７，４３間の距離が上記第１距離よりもさらに短いときに、当該磁石５７，４３は、液体材料容器５の自重以上の磁気吸引力を液体材料容器５に付与可能に設けられていればよい。このときの磁石５７，４３間の距離を第２距離とよぶ。磁石５７，４３間の距離が上記第２距離未満であるとき、当該磁石５７，４３は、液体材料容器５の自重超えの磁気吸引力を液体材料容器５に付与可能に設けられていてもよい。磁石５７，４３間の距離が上記第２距離未満であるとき、液体材料容器５は、容器保持部４とインロー嵌合された状態が維持されたまま、容器保持部４に向かって吸引される。

磁石５７，４３は、任意の構成を有していればよいが、例えば円柱形状を有している。図７に示されるように、磁石５７は、例えばフランジ部５４において中央部５３を挟んで対向する２箇所に固定されている。なお、磁石５７は、例えば中央部５３の周囲を囲む円環形状を有していてもよい。

また、磁石５７，４３は、容器保持部４と液体材料容器５との間に液体材料容器５の自重以上の磁気吸引力を液体材料容器に付与可能であればよく、すなわち、磁気５７，４３のいずれか一方が強磁性体であってもよい。

従動部材７は、塗布針ホルダ１１、塗布針ホルダ収容部１２、塗布針ホルダ固定部１３、カム連結部１５、および軸受１６を含む。従動部材７は、案内部３３により、重力方向以外の方向への移動、例えば上記交差する方向への移動、が制限されている。従動部材は、後述する容器保持部４よりも重力方向の上方において、案内部３３により、重力方向以外の方向への移動、例えば上記交差する方向への移動、が制限されている。

塗布針ホルダ１１は、上述のように、塗布針１を保持している。塗布針ホルダ１１は、塗布針ホルダ収容部１２に着脱可能に収容されている。塗布針ホルダ収容部１２は、塗布針ホルダ固定部１３に固定されている。カム連結部１５は、塗布針ホルダ固定部１３および軸受１６の内輪（図示しない）と固定されている。軸受１６の内輪は、例えば、カム連結部１５において塗布針ホルダ固定部１３と接続されている部分よりも重力方向の上方に位置する部分に固定されている。軸受１６の外輪は、カム部材６（詳細は後述する）と摺動可能に接続されている。軸受１６の外輪の外周面は、カム面６Ａと接触して摺動可能な摺動面である。

カム面６Ａは、中心部の外周に沿って円環状に形成されているとともに、カム部材６の下部表面（塗布針１側の表面）からの距離が変動するようにスロープ状に形成されている。例えば、カム面６Ａは、カム部材６の下部表面からの距離が最も大きくなっている上端フラット領域と、この上端フラット領域から間隔を隔てて配置され、カム部材６の下部表面からの距離が最も小さい下端フラット領域と、上端フラット領域と下端フラット領域との間を接続するスロープ部とを含む。上端フラット領域は、図１および図２中、軸受１６の外周面と接触している領域である。

張力付与部８は、第１部８１、第２部８２、および弾性部８３を含む。弾性部８３は、一端および他端を有している。弾性部８３の一端は第１部８１に固定されており、弾性部８３の他端は第２部８２に固定されている。第１部８１はベース部３に固定されている。第２部８２は第１部８１よりも上方において塗布針ホルダ固定部１３に固定されている。

弾性部８３は、一端と他端との間で、弾性変形可能に設けられている。弾性部８３は、例えばバネ部材である。弾性部８３は、上記第１状態および上記第２状態にあるときに、重力方向の下方に向かう力を従動部材に対して付与可能に設けられている。弾性部８３による当該力は、第２部８２、塗布針ホルダ固定部１３、およびカム連結部１５を介して軸受１６に作用する。張力付与部８は、第１状態および第２状態のいずれの場合においても、軸受１６をカム部材６のカム面６Ａに押圧した状態を維持可能に設けられている。第１部８１と第２部８２との間の重力方向における距離は、調整部８４により変更可能に設けられている。調整部８４は、弾性部８３により軸受１６に付与される力の大きさを変更可能に設けられている。

上述のように、液体塗布ユニット１００は、塗布針１と、液体材料を貯留する液体材料容器５と、液体材料容器５を保持する容器保持部４と、液体材料容器５および容器保持部４に対し、塗布針１を重力方向（重力方向）に相対的に移動させる移動部としてのサーボモータ２とを備える。液体材料容器５には、液体材料を貯留するための空間５０と、空間５０に塗布針１を挿通させるための第１孔５１および第２孔５２とが形成されている。第１孔５１は、空間５０よりも下方に形成されている。第２孔５２は、空間５０を挟んで第１孔５１と反対側に形成されている。液体材料容器５の一部は、重力方向と交差する平面において第１孔５１および第２孔５２が塗布針１と干渉しないように、容器保持部４の一部にインロー嵌合されている。

図１５および図１６に示されるように、従来の液体塗布ユニットは、容器保持部２０２に固定されている磁石２０５と液体材料容器２０３に固定されている磁石２０６との間に作用する磁力により、液体材料容器２０３が容器保持部２０２に保持されている。しかし、液体材料容器２０３の一部は容器保持部２０２の一部とインロー嵌合されない。そのため、容器保持部２０２に対する液体材料容器２０３の相対的な位置の微調整は、容器保持部２０２が磁石２０５，２０６間に作用する磁気吸引力により液体材料容器２０３に保持されている状態で実施される。この場合、図１６に示されるように、液体材料容器２０３は、磁石２０５，２０６を中心とする周方向Ｒに沿った方向には比較的小さい力で移動し得る。しかし、液体材料容器２０３は、磁石２０５，２０６を中心とする径方向Ｂまたは径方向Ｂに垂直な接線方向Ａには比較的大きい力が付与されなければ移動し得ない。特に、液体材料容器２０３の容積が大きく、液体材料容器２０３の重量が大きい場合には、容器保持部２０２に対する液体材料容器２０３の相対的な位置の調整に要する力がさらに大きくなる。そのため、従来の液体塗布ユニットによれば、塗布針２０１と液体材料容器２０３の孔２０７および孔２０８との干渉を防止することが容易ではない、という問題があった。

液体塗布ユニット１００によれば、容器保持部４の第２凸部４２の一部が液体材料容器５の第１凹部としての第２孔５２にインロー嵌合された後、第２凸部４２が第２孔５２によって案内されることにより、第２凸部４２の全体が第２孔５２にインロー嵌合され得る。液体材料容器５および容器保持部４は、このようにインロー嵌合された状態において、重力方向と交差する平面、例えば水平面において第１孔５１および第２孔５２が塗布針１と干渉しないように設けられている。

そのため、液体塗布ユニット１００によれば、液体材料容器５と容器保持部４との間に作用する磁気吸引力が比較的大きい場合にも容器保持部４に対する液体材料容器５の位置合わせ精度の低下が防止されている。その結果、液体塗布ユニット１００は、塗布針１と液体材料容器５との干渉が防止されている。液体塗布ユニット１００は、多量の液体材料が貯留されている液体材料容器を備え、長時間連続して液体材料を塗布可能な液体塗布装置に好適である。

上記液体塗布ユニット１００において、第１凹部としての第２孔５２は、塗布針１の延在方向から視たときに、第１凹部の外形線より内側の領域を第１孔５１および第２孔５２の孔軸が通るように形成されている。第２凸部４２は、塗布針１の延在方向から視たときに、第２凸部４２の外形線より内側の領域を塗布針１の軸が通るように形成されている。

このようにすれば、塗布針１の延在方向から視たときに、例えば第２孔５２が第２孔５２の外形線より外側の領域を第１孔５１および第２孔５２の孔軸が通るように形成されており、かつ第２凸部４２が第２凸部４２の外形線より外側の領域を塗布針１の軸が通るように形成されている場合と比べて、液体材料容器５と容器保持部４との位置合わせ精度を高めることができる。

上記液体塗布ユニット１００において、塗布針１の延在方向から視たときに、第２凸部４２の外形線すなわち第２凸部４２の外周面は、例えば塗布針１の軸を中心とする円周上に形成されている。塗布針１の延在方向から視たときに、第２孔５２の外形線すなわち第２孔５２の内周面は、例えば塗布針１の軸を中心とする円周上に形成されている。このようにしても、液体材料容器５と容器保持部４との位置合わせ精度を高めることができる。
［液体塗布装置の構成］
次に、図１０を参照して、本実施の形態に係る液体塗布装置２００について説明する。液体塗布装置２００は、上述した液体塗布ユニット１００を備えている。液体塗布装置２００は、液体塗布ユニット１００と、観察光学系１１０と、観察光学系１１０に接続されたＣＣＤカメラ１１１と、Ｚ軸テーブル１２０と、Ｘ軸テーブル１２１と、Ｙ軸テーブル１２２と、基台１２３と、制御部１３０とを含む。

観察光学系１１０は、塗布対象の基板１４０の塗布位置を観察するために設けられる。観察光学系１１０のＣＣＤカメラ１１１は、観察した画像を電気信号に変換する。液体塗布ユニット１００および観察光学系１１０は、Ｚ軸テーブル１２０の移動体に搭載されている。これにより、液体塗布ユニット１００および観察光学系１１０は、Ｚ軸テーブル１２０によって図１０中のＺ軸方向に移動可能に支持されている。Ｚ軸テーブル１２０は、Ｘ軸テーブル１２１の移動体に搭載されている。これにより、Ｚ軸テーブル１２０は、Ｘ軸テーブル１２１によって図１０中のＸ軸方向に移動可能に支持されている。塗布対象の基板１４０は、Ｙ軸テーブル１２２の移動体に載置されている。これにより、塗布対象の基板１４０は、Ｙ軸テーブル１２２によって図７中のＹ軸方向に移動可能に支持されている。Ｙ軸テーブル１２２は、基台１２３の上面に設置されている。Ｙ軸テーブル１２２は、Ｙ軸方向に移動可能に設けられている。なお、図１０中のＺ軸方向は重力方向に沿う方向である。

制御部１３０は、操作パネル１３１、モニタ１３２、および制御用コンピュータ１３３を備える。制御部１３０は、液体塗布ユニット１００、観察光学系１１０、Ｚ軸テーブル１２０、Ｘ軸テーブル１２１、およびＹ軸テーブル１２２を制御する。操作パネル１３１は、制御用コンピュータ１３３への指令を入力するために用いられる。モニタ１３２は、観察光学系１１０のＣＣＤカメラ１１１で変換された画像データおよび、制御用コンピュータ１３３からの出力データを表示する。

［液体塗布方法］
次に、液体塗布装置２００を用いた液体塗布方法について説明する。液体塗布方法では、まず塗布対象物である基板１４０の塗布位置が決定される。具体的には、基板１４０の塗布位置が観察光学系１１０の直下に位置するように、Ｘ軸テーブル１２１、Ｙ軸テーブル１２２およびＺ軸テーブル１２０が移動される。基板１４０の塗布位置は、観察光学系１１０により観察され、決定される。このようにして決定された塗布位置が液体塗布ユニット１００の直下に来るように、Ｘ軸テーブル１２１、Ｙ軸テーブル１２２およびＺ軸テーブル１２０によって基板１４０が移動される。そして、決定された塗布位置に、液体塗布ユニット１００によって液体材料が塗布される。その後、次の塗布位置が液体塗布ユニット１００の直下に来るように、Ｘ軸テーブル１２１、Ｙ軸テーブル１２２およびＺ軸テーブル１２０によって基板１４０が移動される。移動が完了した後、液体塗布ユニット１００によって液体材料が塗布される。これらの各工程は、連続して繰り返し実施され得る。その結果、本実施の形態に係る液体塗布方法により、基板１４０の上面上には所定の回路パターンが短時間に形成され得る。

［変形例］
本実施の形態に係る液体塗布ユニット１００は、例えば以下のような構成を有していてもよい。

図１１に示されるように、液体材料容器５は、第１凸部５９を有していてもよい。第１凸部５９は、中央部５３およびフランジ部５４の上方端面よりも上方に突出している。この場合、第２孔５２は、塗布針１を挿通可能な孔として構成され、第１凹部として構成されていない。好ましくは、第１凸部５９は、塗布針１の延在方向から視たときに、第１凸部５９の外形線、すなわち第１凸部５９の外周面より内側の領域を第１孔５１および第２孔５２の孔軸が通るように形成されている。より好ましくは、第１凸部５９は、第２孔５２の孔軸を中心とする円周上に形成されている。第１凸部５９は、第１孔５１の孔軸を囲むように形成されている。

図１１に示されるように、容器保持部４は、第２凹部４４を有していてもよい。第２凹部４４は、第１凸部５９とインロー嵌合可能に設けられている。第２凹部４４は、容器保持部４において液体材料容器５に面する下面に対して凹んでいる部分である。好ましくは、第２凹部４４は、塗布針１の延在方向から視たときに、第２凹部４４の外形線より内側の領域を塗布針１の軸が通るように形成されている。より好ましくは、第２凹部４４の内周面は、塗布針１の軸を中心とする円周上に形成されている。

図１１に示されるように、液体材料容器５および容器保持部４は、第１凸部５９と第２凹部４４とがインロー嵌合された状態において、重力方向と交差する平面、例えば水平面において第１孔５１および第２孔５２が塗布針１と干渉しないように設けられている。

このような液体塗布ユニット１０１は、液体材料容器５と容器保持部４との間に作用する磁気吸引力が比較的大きい場合にも容器保持部４に対する液体材料容器５の位置合わせ精度の低下が防止されており、塗布針１と液体材料容器５との干渉が防止されている。

図１２に示されるように、液体材料容器５の第１凹部５６（または第１凸部）は、塗布針１の延在方向から視たときに、第１凹部５６の外形線、すなわち第１凹部５６の内周面より外側の領域を第１孔５１および第２孔５２の孔軸が通るように形成されていてもよい。第１凹部５６（または第１凸部）は塗布針１の延在方向から視たときに、第１孔５１および第２孔５２の孔軸に対して一方の側にのみ形成されていてもよい。この場合、第１凹部は、第２孔５２とは別に構成されている。容器保持部４は例えば塗布針ホルダ１１と液体材料容器５との間に配置されておらず、容器保持部４には第３孔４１が形成されていない。

図１２に示されるように、容器保持部４の第２凸部４２（または第２凹部）は、塗布針１の延在方向から視たときに、第２凸部４２の外形線、すなわち第２凸部４２の外周面より外側の領域を塗布針１の軸が通るように形成されていてもよい。第２凸部４２（または第２凹部）は、塗布針１の延在方向から視たときに、塗布針１の軸に対して一方の側にのみ形成されていてもよい。第１凹部５６は、第２凸部４２とインロー嵌合される。

このような液体塗布ユニット１０２によれば、上述した従来の液体塗布ユニットと比べて、容器保持部４に対する液体材料容器５の位置合わせ精度が高められている。その結果、当該液体塗布ユニットは、塗布針１と液体材料容器５との干渉が防止されている。

また、図１３および図１４に示されるように、液体材料容器５の第１凹部５６（または第１凸部）は、塗布針１の延在方向から視たときに、第１凹部５６の外形線、すなわち第１凹部５６の内周面より外側の領域を第１孔５１および第２孔５２の孔軸が通るように、複数形成されていてもよい。容器保持部４の第２凸部４２（または第２凹部）は、塗布針１の延在方向から視たときに、第２凸部４２の外形線、すなわち第２凸部４２の外周面より外側の領域を塗布針１の軸が通るように形成されていてもよい。例えば、第１凹部５６は、塗布針１の延在方向から視たときに、第１孔５１および第２孔５２の孔軸を挟むように形成されていてもよい。第２凸部４２は、塗布針１の延在方向から視たときに、塗布針１の軸を挟むように形成されていてもよい。このような液体塗布ユニット１０３によれば、上述した従来の液体塗布ユニットと比べて、容器保持部４に対する液体材料容器５の位置合わせ精度が高められている。その結果、当該液体塗布ユニットは、塗布針１と液体材料容器５との干渉が防止されている。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、多量の液体材料が貯留される液体材料容器を備える液体塗布ユニット、および該液体塗布ユニットを備える液体材料塗布装置に特に有利に適用される。

１，１０１塗布針、１Ａ，１Ｂ部分、１Ｅ針先、２移動部（サーボモータ）、３ベース部、４容器保持部、５液体材料容器、６カム部材、７従動部材、１１塗布針ホルダ、１２塗布針ホルダ保持部、１５カム連結部、１６軸受、２１可動部、２２固定部、４１第３孔、４２第２凸部、４３，５７磁石、４４第２凹部、５０空間、５１第１孔、５２第２孔（第１凹部）、５３中央部、５４フランジ部、５６第１凹部、５９第１凸部、８１第１部、８２第２部、８３弾性部、８４調整部、１００液体塗布ユニット、１１０観察光学系、１１１カメラ、１２０，１２１，１２２軸テーブル、１２３基台、１３０制御部、１３１操作パネル、１３２モニタ、１３３制御用コンピュータ、１４０基板、２００液体塗布装置。

Claims

塗布針を用いて対象物の表面に液体材料を塗布するための液体塗布ユニットであって、
前記塗布針と、
前記液体材料を貯留する液体材料容器と、
前記液体材料容器を保持する容器保持部と、
前記液体材料容器および前記容器保持部に対し、前記塗布針を昇降させる駆動部とを備え、
前記液体材料容器には、前記液体材料を貯留するための空間と、前記空間に前記塗布針を挿通させるための第１孔および第２孔が形成されており、
前記第１孔は、前記空間よりも重力方向の下方に形成されており、
前記第２孔は、前記空間を挟んで前記第１孔と反対側に形成されており、
前記重力方向と交差する平面において前記第１孔および前記第２孔が前記塗布針と干渉しないように、前記液体材料容器の一部は、前記容器保持部の一部にインロー嵌合されており、
前記液体材料容器の前記一部は、第１凹部または第１凸部を含み、
前記容器保持部の前記一部は、前記第１凹部または前記第１凸部とインロー嵌合される第２凸部または第２凹部を含み、
前記第１凹部または前記第１凸部は、前記塗布針の軸が延びる方向から視たときに、前記第１凹部または前記第１凸部の外形線より内側の領域を前記第１孔および前記第２孔の孔軸が通るように形成されており、
前記第２凸部または前記第２凹部は、前記塗布針の前記軸が延びる方向から視たときに、前記第２凸部または前記第２凹部の外形線より内側の領域を前記塗布針の前記軸が通るように形成されており、
前記液体材料容器は、前記第１凹部を含み、
前記容器保持部は、前記第２凸部を含み、
前記第２孔が前記第１凹部として構成されている、液体塗布ユニット。
前記第１凸部または前記第２凸部は、前記第２孔の孔軸を中心とする円環上に形成されている、請求項１に記載の液体塗布ユニット。
請求項１または請求項２に記載の液体塗布ユニットと、
前記対象物を保持する保持台とを備える、液体塗布装置。