JP7164997B2 - 塗布針部材、塗布針部材アセンブリ、塗布部材および塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は塗布針部材、塗布針部材アセンブリ、塗布部材および塗布装置に関し、特に塗布作業時のコンタミネーションを抑制可能な塗布針部材、塗布針部材アセンブリ、塗布部材および塗布装置に関するものである。

近年、電子機器の多機能化、小型化および高機能化によって、水晶振動子などの電子部品および電極サイズの小型化が進んでいる。このため、水晶振動子などの電子部品を実装する際には、導電性の液体材料を、微細にかつ厚く塗布することが求められている。微細なパターンを形成する方式としては、印刷方式、インクジェット方式などが一般的であるが、これらの他に、塗布針を用いた方式も、その選択肢の一つである。塗布針を用いた方式は、広範囲の粘度の材料を用いて微細な塗布が可能である。

塗布針を用いた液体材料の塗布装置は、たとえば特開２０１５－１１２５７７号公報（特許文献１）に開示されている。特開２０１５－１１２５７７号公報の塗布装置は、ＸＹＺステージに支持された塗布機構を含んでいる。当該塗布機構においては、カムの動作により、可動部と塗布針とがＺ方向に往復動作を行なう。この塗布針は、塗布材料容器に収納された液体材料内に浸漬されているため、表面に液体材料が付着している。この塗布針がＺ方向に往復動作を行なうことにより、塗布針の表面に付着した液体材料が対象物に塗布される。特開２０１５－１１２５７７号公報においては、塗布針が接合された塗布針固定板がバネで一方向に移動可能に支持される。これにより、高速で動作すること、および対象物が押し込まれることによる、塗布針の先端、または塗布される対象物の破損が、抑制される。

特開２０１５－１１２５７７号公報

特開２０１５－１１２５７７号公報においては、塗布針固定板と塗布針とは一体とされている。すなわち特開２０１５－１１２５７７号公報においては、塗布針固定板に固定された塗布針のみを交換することができない。このため以前に塗布針が塗布した液体材料とは異なる種類の液体材料を同じ塗布針で塗布する必要が生じる。この場合に、当該塗布針には塗布しようとする液体材料とは異なる種類の液体材料が混入するコンタミネーションが発生し得る。

上記のコンタミネーションを抑制する観点から、手作業で塗布針から液体材料をアセトンなどの溶剤で事前に拭き取ることが考えられる。またエタノールまたはオートクレーブなどにより塗布針を事前に滅菌することも考えられる。しかしこれらの方法は作業効率を低下させる。

本発明は上記の課題に鑑みなされたものである。本発明の目的は、作業効率の低下を抑制しつつコンタミネーションを排除することが可能な塗布針部材、塗布針部材アセンブリ、塗布部材および塗布装置を提供することである。

本開示に従った塗布針部材は、対象物に液体材料を塗布可能な塗布針部材であって、塗布針と、塗布針挿入材とを備える。塗布針は、対象物に対向する先端部と、先端部とは反対側に位置する付根部とを含む。塗布針挿入材は、塗布針の付根部に接合される。塗布針挿入材は、固定部材に着脱可能に接合されるように構成されている。

本開示に従った塗布針部材アセンブリは、上記塗布針部材と、塗布針ケースとを備える。塗布針ケースは、塗布針を内部に収容した状態で、塗布針部材に接合される。

本開示に従った塗布部材は、塗布針ホルダと、ベース体とを備える。ベース体は、塗布針ホルダを着脱可能に保持する。塗布針ホルダは、本体部と、塗布針部材とを含む。塗布針部材は、本体部に対して着脱可能に接合される。

本開示に従った塗布装置は、上記塗布部材と、保持台とを備える。保持台は、塗布針部材により液体材料を塗布される対象物を保持する。

上記によれば、塗布する液体材料の種類を変えるときに塗布針部材を固定部材から取り外して交換することにより、作業効率の低下を抑制しつつ、コンタミネーションの発生を防止できる。

本実施の形態に従った塗布装置の模式図である。 図１に示した塗布装置の塗布機構を示す模式図である。 実施の形態１に係る、図２に示す塗布針ホルダの構成を示す模式図である。 図３における塗布針と塗布針挿入材と塗布針固定板との接合態様の第１例を示す概略断面図である。 図３における塗布針と塗布針挿入材と塗布針固定板との接合態様の第２例を示す概略断面図である。 図３における塗布針と塗布針挿入材と塗布針固定板との接合態様の第３例を示す概略断面図である。 図３における塗布針と塗布針挿入材と塗布針固定板との接合態様の第４例を示す概略断面図である。 図２に示した塗布機構におけるベース体を示す模式図である。 図３の塗布針ホルダの塗布針に装着されるべき塗布針ケースを併せて示す模式図である。 本実施の形態における塗布針部材に塗布針ケースが接合される前の状態の第１例を示す概略断面図である。 本実施の形態における塗布針部材に塗布針ケースが接合される前の状態の第２例を示す概略断面図である。 本実施の形態における塗布針部材に塗布針ケースが接合される前の状態の第３例を示す概略断面図である。 本実施の形態における塗布針部材に塗布針ケースが接合される前の状態の第４例を示す概略断面図である。 図１０における塗布針部材と塗布針ケースとの接合態様の第１例を示す概略断面図である。 図１１における塗布針部材と塗布針ケースとの接合態様の第２例を示す概略断面図である。 図１２における塗布針部材と塗布針ケースとの接合態様の第３例を示す概略断面図である。 図１３における塗布針部材と塗布針ケースとの接合態様の第４例を示す概略断面図である。 実施の形態２に係る塗布針ホルダの構成を示す模式図である。 図１８における塗布針部材と塗布針ケースとの接合態様を示す概略図である。 実施の形態３に係る塗布針ホルダの構成を示す模式図である。 図２０における塗布針部材と塗布針ケースとの接合態様を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、以下の図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。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態に従った塗布装置の模式図である。図１を用いて、本実施形態に従った塗布装置を説明する。なお、説明の便宜のため、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向が導入されている。図１を参照して、本発明の実施形態である塗布装置は、処理室と、当該処理室の内部に配置されたＹ軸テーブル２と、Ｘ軸テーブル１と、Ｚ軸テーブル３と、塗布部材としての塗布機構４と、観察光学系６と、当該観察光学系６に接続されたＣＣＤカメラ７と、制御部とを主に備えている。制御部は、モニタ９と、制御用コンピュータ１０と、操作パネル８とを含む。

処理室の内部においては、当該処理室の底部上にＹ軸テーブル２が設置されている。このＹ軸テーブル２は、Ｙ軸方向に移動可能になっている。具体的には、Ｙ軸テーブル２の下面にガイド部が設置されている。当該ガイド部は、処理室の底面に設置されたガイドレールに摺動可能に接続されている。また、Ｙ軸テーブル２の下面にはボールねじが接続されている。当該ボールねじをモータなどの駆動部材により動作させることにより、Ｙ軸テーブル２はガイドレールに沿って（Ｙ軸方向に）移動可能になっている。また、Ｙ軸テーブル２の上部表面上は、処理される対象物である基板５を搭載する搭載面となっている。したがってＹ軸テーブル２は、液体材料を塗布される対象物である基板５を保持する保持台としての機能を有している。

Ｙ軸テーブル２上には、Ｘ軸テーブル１が設置されている。Ｘ軸テーブル１は、Ｙ軸テーブル２をＸ軸方向に跨ぐように設置された構造体上に配置されている。Ｘ軸テーブル１には、Ｚ軸テーブル３が接続された移動体がＸ軸方向に移動可能に設置されている。移動体は、たとえばボールねじを用いてＸ軸方向に移動可能となっている。なお、Ｘ軸テーブル１は上記構造体を介して処理室の底面に固定されている。そのため、上述したＹ軸テーブル２は、Ｘ軸テーブル１に対してＹ軸方向に移動可能になっている。

Ｘ軸テーブル１に接続された移動体には、上述のようにＺ軸テーブル３が設置されている。Ｚ軸テーブル３には、観察光学系６および塗布機構４が接続されている。観察光学系６は塗布される対象物である基板５の塗布位置を観察するためのものである。ＣＣＤカメラ７は、観察した画像を電気信号に変換する。Ｚ軸テーブル３は、これらの観察光学系６および塗布機構４をＺ軸方向に移動可能に保持している。

これらのＹ軸テーブル２、Ｘ軸テーブル１、Ｚ軸テーブル３、観察光学系６および塗布機構４を制御するための制御用コンピュータ１０および操作パネル８、さらに制御用コンピュータに付随するモニタ９は、処理室の外部に設置されている。モニタ９は、上述したＣＣＤカメラ７で変換された画像データや、制御用コンピュータ１０からの出力データを表示する。操作パネル８は、制御用コンピュータ１０への指令を入力するために用いられる。

図２は、図１に示した塗布装置の塗布機構を示す模式図である。図２を参照して、本実施の形態の塗布機構４は、サーボモータ４１、カム４３、当該カム４３のカム面に接触した状態で保持されている軸受４４、カム連結板４５、可動部４６、塗布針ホルダ２０を保持する可動ベース３５、および塗布材料容器２１を主に含む。塗布針ホルダ２０は可動ベース３５と着脱可能になっている。言い換えれば、ベース体としての可動ベース３５は、塗布針ホルダ２０を着脱可能に保持する。

塗布機構４において、サーボモータ４１は、図１に示したＺ軸方向に沿った方向に中心軸が延びるように設置されている。サーボモータ４１の回転軸にはカム４３が接続されている。カム４３は、サーボモータ４１の中心軸を中心として回転可能になっている。カム４３は、サーボモータ４１の回転軸に接続された中心部と、当該中心部の一方端部に接続されたフランジ部とを含む。フランジ部の上部表面（サーボモータ４１側の表面）はカム面となっている。このカム面は、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、フランジ部の底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。具体的には、カム面は底面からの距離が最も遠くなっている（厚みの厚い）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た下端フラット領域と、この上端フラット領域と下端フラット領域との間を滑らかに接続するスロープ部とを含む。下端フラット領域は、底面からの距離が最も近くなっている（厚みの薄い）領域である。

このカム４３のカム面に接するように軸受４４が配置されている。この軸受４４にカム連結板４５が接続されている。カム連結板４５において、軸受４４と接続された一方端部と反対側の他方端部は可動部４６に固定されている。この可動部４６には、ベース体としての可動ベース３５が接続されている。この可動ベース３５に塗布針ホルダ２０が設置されている。塗布針ホルダ２０は塗布針２４を含む。塗布針２４は、対象物である基板５に液体材料を塗布可能である。塗布針２４は、塗布針ホルダ２０の下面（サーボモータ４１が位置する側と反対側である下側）において塗布針ホルダ２０から突出するように配置されている。塗布針ホルダ２０下には塗布材料容器２１が配置されている。塗布材料容器２１に塗布針２４は挿入された状態で保持されている。

可動部４６には固定ピンが固定されている。また、サーボモータ４１を保持している架台には他方の固定ピンが固定されている。この固定ピンの間を繋ぐようにバネが設置されている。このバネにより、可動部４６は塗布材料容器２１側に向けた力を受けた状態になっている。また、このバネの力によって、軸受４４はカム４３のカム面に押圧された状態を維持している。

また、可動部４６、可動ベース３５は、サーボモータ４１を保持する架台に設置されたリニアガイドに接続され、Ｚ軸方向に沿って移動可能になっている。

上述した塗布機構４においては、サーボモータ４１を駆動することにより当該サーボモータ４１の回転軸を回転させてカム４３を回転させる。この結果、カム４３のカム面に接触している軸受４４のＺ軸方向における位置がサーボモータ４１の回転軸の回転に応じて変動する。そして、この軸受４４のＺ軸方向での位置変動に応じて、可動部４６、可動ベース３５がＺ軸方向に移動することにより、塗布針２４のＺ軸方向における位置を変化させることができる。

図３は、実施の形態１に係る、図２に示す塗布針ホルダの構成を示す模式図である。なお図３においては説明の便宜上、塗布針ホルダに含まれる各部材を分解して示している。図３を参照して、塗布針ホルダ２０は、筐体としてのホルダベース２２およびホルダ蓋２３と、塗布針２４が固定された固定部材としての塗布針固定板２５と、を主に含んでいる。ホルダベース２２の内部には、塗布針２４を接続した塗布針固定板２５を収容するための凹部が形成されている。言い換えれば塗布針固定板２５は、ホルダベース２２およびホルダ蓋２３からなる筐体の内部に配置される。塗布針固定板２５は、塗布針２４の延在方向（図３におけるＺ方向）に関する、対象物に液体材料を塗布する先端部側と反対側（すなわち付根部側）の端部に固定されている。塗布針固定板２５は、塗布針２４を着脱可能に固定している。

より具体的には、塗布針２４の延在方向（図３におけるＺ方向）に関する、対象物に液体材料を塗布する側と反対側（すなわち付根部側）の端部には、塗布針挿入材２４１が接合されている。塗布針２４と塗布針挿入材２４１とにより塗布針部材が構成される。塗布針挿入材２４１は、塗布針２４の付根部側の端部に接合されたキャップ形状の部材である。塗布針挿入材２４１は、塗布針２４の付根部の表面を外側から覆うように形成された部材である。塗布針挿入材２４１はたとえば円柱形状の部材である。塗布針挿入材２４１は塗布針２４の付根部の一部を収納可能な空洞部を有している。当該空洞部は、塗布針２４の外形にフィット可能な、たとえば円柱形状であることが好ましい。この空洞部内に塗布針２４の付根部の端部がたとえば挿入される。その状態で、塗布針挿入材２４１が塗布針２４に接合される。異なる観点から言えば、上述した塗布針部材は、対象物に液体材料を塗布可能な塗布針部材であって、塗布針２４と、塗布針挿入材２４１とを備える。塗布針２４は、対象物に対向する先端部と、先端部とは反対側に位置する付根部とを含む。塗布針挿入材２４１は、塗布針２４の付根部に接合される。塗布針挿入材２４１は、後述するように固定部材としての塗布針固定板２５に着脱可能に接合されるように構成されている。また、図２に示した塗布部材としての塗布機構４は、塗布針ホルダ２０と、ベース体としての可動ベース３５とを備える。可動ベース３５は、塗布針ホルダ２０を着脱可能に保持する。塗布針ホルダ２０は、ホルダベース２２とホルダ蓋２３と塗布針固定板２５とを含む本体部と、塗布針２４と塗布針挿入材２４１とを含む塗布針部材と、を含む。なお、ホルダベース２２とホルダ蓋２３とにより筐体が構成される。つまり上記本体部は筐体と固定部材としての塗布針固定板２５とを含む。塗布針固定板２５は、当該筐体の内部に配置される。塗布針２４と塗布針挿入材２４１とを含む塗布針部材は、上記本体部に対して着脱可能に接合される。より具体的には、塗布針挿入材２４１は、塗布針固定板２５と着脱可能に接合される。

塗布針挿入材２４１はその延びる方向に交差する断面（図３のＸＹ平面に沿う断面）で切断した場合に、その断面積が塗布針２４の断面積よりも充分に大きいことが好ましい。塗布針挿入材２４１の外径は、塗布針２４の直径よりも充分に大きくなっている。

塗布針部材を構成する塗布針挿入材２４１は、塗布針固定板２５と着脱可能に接合されている。すなわち塗布針挿入材２４１は、その少なくとも一部が塗布針固定板２５の開口部の内に埋め込まれるように配置される。なお、塗布針固定板２５の端部に開口部は形成されている。その状態で、塗布針挿入材２４１が塗布針固定板２５に対して接合される。すなわち、塗布針固定板２５の開口部の内周表面が、塗布針挿入材２４１の外周表面と接触した状態で固定される。

具体的には以下の態様により、塗布針挿入材２４１は塗布針固定板２５に対して接合される。図４は図３における塗布針と塗布針挿入材と塗布針固定板との接合態様の第１例を示す概略断面図である。図４を参照して、第１例においては、塗布針挿入材２４１と塗布針固定板２５とは、圧入により、塗布針固定板２５の開口部の内周表面と塗布針挿入材２４１の外周表面との接触界面である接合部２４１１において、当該開口部の内周表面を塗布針挿入材２４１の外周表面が押圧することにより発生する摩擦抵抗によって接合されている。なお、塗布針２４は塗布針挿入材２４１の端部に形成された開口部に塗布針２４の付根部が挿入された状態で固定されている。塗布針２４を塗布針挿入材２４１に対して固定する方法は任意の方法を採用できる。図５は図３における塗布針と塗布針挿入材と塗布針固定板との接合態様の第２例を示す概略断面図である。図５を参照して、第２例においては、塗布針挿入材２４１と塗布針固定板２５とは、雄ネジと雌ネジとの嵌合により、ネジ部２４１２において接合されている。つまり、図５に示した塗布針挿入材２４１において塗布針２４が固定された一方端と反対側の他方端にはネジ部２４１２を構成する雄ネジまたは雌ネジが形成された延長部が形成されている。塗布針固定板２５の開口部の底面には、上記延長部が挿入される小開口部が形成されている。小開口部の内周面にはネジ部２４１２を構成する雌ネジまたは雄ネジが形成されている。

図６は図３における塗布針と塗布針挿入材と塗布針固定板との接合態様の第３例を示す概略断面図である。図６を参照して、第３例においては、塗布針挿入材２４１と塗布針固定板２５とは、いわゆるルアーロック方式により、ルアー部２４１３において接合されている。ルアー部２４１３は塗布針挿入材２４１の外表面と塗布針固定板２５の内表面とに設けられた溝状の部分である。塗布針挿入材２４１の外表面のルアー部２４１３と塗布針固定板２５の開口部の内周表面に形成されたルアー部２４１３とが干渉し合うことにより、塗布針挿入材２４１と塗布針固定板２５とが接合される。つまり、図６に示した塗布針挿入材２４１において塗布針２４が固定された一方端と反対側の他方端にはルアー部２４１３が形成された延長部が形成されている。塗布針固定板２５の開口部の内周表面において、上記延長部と対向する部分にはルアー部２４１３が形成されている。

図７は図３における塗布針と塗布針挿入材と塗布針固定板との接合態様の第４例を示す概略断面図である。図７を参照して、第４例においては、塗布針挿入材２４１と塗布針固定板２５とは、いわゆる回転ラッチ方式により、ラッチ部２４１４において接合されている。ラッチ部２４１４は塗布針挿入材２４１の外表面と塗布針固定板２５の内表面とに設けられた溝状の部分である。塗布針挿入材２４１の外表面のラッチ部２４１４と塗布針固定板２５の開口部の内周表面に形成されたラッチ部２４１４とが両者の回転軸（図３におけるＺ軸に沿う方向）周りに相対的に回転し係合することにより、塗布針挿入材２４１と塗布針固定板２５とが接合される。

以上の図４～図７に示すように、本実施の形態においては、塗布針挿入材２４１と塗布針固定板２５とは、圧入部、ネジ部、ルアー部、ラッチ部からなる群から選択されるいずれかにより接合されている。

なお図３～図７のいずれにおいても、塗布針挿入材２４１は塗布針２４に対し、着脱可能に取り付けられてもよい。ただし塗布針挿入材２４１は塗布針２４に対し着脱できないように固定されるように接合されてもよい。塗布針挿入材２４１を塗布針２４に対し着脱できないよう固定すれば、塗布針挿入材２４１を固定板２５から取り外すことにより、塗布針２４を固定板２５から容易に取り外すことができる。なお塗布針挿入材２４１を塗布針２４に対し着脱可能に接合する場合には、当該接合はたとえば圧入によりなされることが好ましい。また塗布針挿入材２４１を塗布針２４に対し着脱できないように固定する場合には、当該固定は、たとえば接着剤を用いた接着によりなされることが好ましい。

また塗布針挿入材２４１は、塗布針２４とは異なる材料により形成されることが好ましい。具体的には、たとえば塗布針２４は一般公知のステンレス材料により形成されることが好ましい。これに対し、塗布針挿入材２４１は、たとえば一般公知のポリエチレン樹脂もしくはポリプロピレン樹脂、またはその他の樹脂材料により形成されることが好ましい。

図８は、図２に示した塗布機構におけるベース体を示す模式図である。図８を参照して、上記のように、塗布機構４においては、可動ベース３５に対して塗布針ホルダ２０が着脱可能になっている。具体的には、塗布針ホルダ２０においては、可動ベース３５と対向することになる表面（ホルダベース２２の表面）に、図示されないが複数（たとえば２つ）のマグネットが配置されている。また図８に示すように、可動ベース３５にも複数の（図８では２つの）マグネット３３が配置されている。上記ホルダベース２２の表面のマグネットと図８に示す可動ベース３５のマグネット３３とが互いに吸着することにより、塗布針ホルダ２０を可動ベース３５に設置することができる。そして、ホルダベース２２の表面のマグネットと可動ベース３５のマグネット３３との位置を調節することにより、ホルダベース２２のマグネットと可動ベース３５のマグネット３３との間に作用する磁力により塗布針ホルダ２０を可動ベース３５へ吸着したときに、塗布針ホルダ２０の位置を正確に位置決めできる。

たとえば、塗布針ホルダ２０のＺ方向に関する基準面が可動ベース３５における基準面３４に押圧されるとともに、塗布針ホルダ２０のＸ方向に関する基準面が可動ベース３５の基準面３６に押圧された状態とすることができる。このような状態は、たとえば以下のような構成により実現できる。すなわち、塗布針ホルダ２０を可動ベース３５に設置したときに、互いに対向する塗布針ホルダ２０のマグネットと可動ベース３５のマグネットとの相対的な位置を調整する。具体的には、塗布針ホルダ２０のマグネットの位置より、可動ベース３５のマグネット３３の位置を、基準面３４、３６寄りに配置しておく。このようにすれば、塗布針ホルダ２０の表面のマグネットと、可動ベース３５のマグネット３３と間の磁力により塗布針ホルダ２０に対して基準面３４、３６側へ向かう吸引力（図８の矢印により示す方向の吸引力）を加えることができる。この結果、可動ベース３５に対して塗布針ホルダ２０を位置精度の高い状態で再現性良く固定できる。

図９は、図３の塗布針ホルダの塗布針２４に装着されるべき塗布針ケースを併せて示す模式図である。なお図９においては説明の便宜上、塗布針ホルダに含まれる各部材を分解して示している。図９を参照して、塗布針ホルダ２０は、図３で示した各部材の他に、塗布針ケース２４２を有している。塗布針ケース２４２は、塗布針２４を覆うとともに、端部が塗布針挿入材２４１に接合される、キャップ形状の部材である。

塗布針ケース２４２は、塗布針挿入材２４１に覆われた領域を除く塗布針２４の領域の表面を外側から覆うように形成された部材である。塗布針ケース２４２はたとえば塗布針２４の延在方向に沿ってのびる円筒形状を有する。塗布針２４の先端側における塗布針ケース２４２の端部は曲面状となっている。ただし塗布針ケース２４２は塗布針２４の先端側に向けて径が小さくなる円錐に近い形状であってもよい。いずれにせよ、塗布針ケース２４２は塗布針２４の一部あるいは全部を収納可能である。

塗布針ケース２４２はその延びる方向に交差する断面（図３のＸＹ平面に沿う断面）で切断した場合に、塗布針２４を収容する内部空間の断面積が塗布針２４の断面積よりも充分に大きいことが好ましい。たとえば、塗布針２４を収容する内部空間の幅は塗布針２４の径の３倍以上であることが好ましい。塗布針ケース２４２は、塗布針２４よりも外形の太さが充分に大きくなっている。

塗布針ケース２４２は、塗布針２４に対して着脱可能である。より具体的には、塗布針ケース２４２は、塗布針２４および塗布針挿入材２４１からなる塗布針部材に対して着脱可能である。図１０は本実施の形態における塗布針部材に塗布針ケースが接合される前の状態の第１例を示す概略断面図である。図１１は本実施の形態における塗布針部材に塗布針ケースが接合される前の状態の第２例を示す概略断面図である。図１２は本実施の形態における塗布針部材に塗布針ケースが接合される前の状態の第３例を示す概略断面図である。図１３は本実施の形態における塗布針部材に塗布針ケースが接合される前の状態の第４例を示す概略断面図である。図１０を参照して、第１例に示すように、塗布針２４および塗布針挿入材２４１からなる塗布針部材に塗布針ケース２４２が接合される前の状態は次の通りである。すなわち、塗布針ケース２４２を塗布針部材に装着する場合、塗布針２４において塗布針挿入材２４１と接合された付根部と反対側の先端部側から、塗布針ケース２４２が塗布針２４に被せられる。図１１、図１２および図１３を参照して、第２例、第３例、第４例においても基本的に図１０と同様である。図１０に示した第１例では、塗布針ケース２４２の開口端部が後述するように塗布針挿入材２４１の外周面に接触して固定される。塗布針２４２の開口端部の内周面および塗布針挿入材２４１の外周面はいずれも平滑な表面になっている。

一方、図１１においては、塗布針挿入材２４１のうち塗布針ケース２４２の内部に収納される部分の表面にネジ部２４１５が形成されている。また図１１においては、塗布針ケース２４２の内周面のうち開口端部側の領域にネジ部２４２１が形成されている。ネジ部２４１５およびネジ部２４２１のうちいずれか一方は雄ネジであり、いずれか他方は雌ネジである。

次に図１２においては、塗布針挿入材２４１のうち塗布針ケース２４２の内部に収納される部分の表面にルアー部２４１６が形成されている。また図１２においては、塗布針ケース２４２の内周面のうち開口端部側の領域にルアー部２４２３が形成されている。

次に図１３においては、塗布針挿入材２４１のうち塗布針ケース２４２の内部に収納される部分の表面にラッチ部２４１７が形成されている。また図１３においては、塗布針ケース２４２の内周面のうち開口端部側の領域にラッチ部２４２４が形成されている。

図１４は、図１０における塗布針部材と塗布針ケースとの接合態様の第１例を示す概略断面図である。図１５は、図１１における塗布針部材と塗布針ケースとの接合態様の第２例を示す概略断面図である。図１６は、図１２における塗布針部材と塗布針ケースとの接合態様の第３例を示す概略断面図である。図１７は、図１３における塗布針部材と塗布針ケースとの接合態様の第４例を示す概略断面図である。図１４～図１７を参照して、図１０～図１３のそれぞれの塗布針ケース２４２は、図１４～図１７に示すように、塗布針部材を構成する塗布針挿入材２４１に接合される。図１４～図１７は、塗布針部材アセンブリである塗布針部材と塗布針ケース２４２とが接合された構造を示している。塗布針ケース２４２は、塗布針部材の塗布針２４を内部に収容した状態で、塗布針部材に接合される。具体的には、図１４を参照して、第１例においては、塗布針ケース２４２と塗布針２４とは、圧入により、接合部２４１８において接合されている。塗布針ケース２４２の開口端部に塗布針挿入材２４１の塗布針２４側の端部が圧入されている。塗布針ケース２４２の開口端部の内周面と塗布針挿入材２４１の塗布針２４側の端部における外周表面とは接触している。塗布針ケース２４２の開口端部の内周面と塗布針挿入材２４１の塗布針２４側の端部における外周表面との接触界面である圧入部には摩擦力が発生している。

図１５を参照して、第２例においては、塗布針ケース２４２と塗布針挿入材２４１とは、図１１に示したネジ部２４２１にネジ部２４１５がねじ込まれて形成されたネジ部２４１９において接合されている。

図１６を参照して、第３例においては、塗布針ケース２４２と塗布針挿入材２４１とは、いわゆるルアーロック方式により、図１２に示すルアー部２４１６とルアー部２４２３とが噛み合うことで接合されている。この態様は図６に示すルアー部２４１３と同様である。すなわち図６においては図１２のルアー部２４１６に相当する部分と図１２のルアー部２４２３に相当する部分とをまとめてルアー部２４１３として示している。

図１７を参照して、第４例においては、塗布針ケース２４２と塗布針挿入材２４１とは、いわゆる回転ラッチ方式により、図１３に示すラッチ部２４１７とラッチ部２４２４とが噛み合うことで接合されている。この態様は図７に示すラッチ部２４１４と同様である。すなわち図７においては図１３のラッチ部２４１７に相当する部分と図１３のラッチ部２４２４に相当する部分とをまとめてラッチ部２４１４として示している。

以上の図１４～図１７に示すように、本実施の形態において、塗布針挿入材２４１は、塗布針２４を内部に収容する塗布針ケース２４２が接合されるように構成されている。塗布針挿入材２４１と塗布針ケース２４２とは、圧入部、ネジ部、ルアー部、ラッチ部からなる群から選択されるいずれかにより接合されている。また、図４～図７、図１０～図１７に示すように、塗布針挿入材２４１は、固定部材としての塗布針固定板２５に着脱可能に接合されるための第１接合部（図４の接合部２４１１、図５のネジ部２４１２、図６のルアー部２４１３、図７のラッチ部２４１４）と、塗布針ケース２４２が接合されるための第２接合部（図１４の接合部２４１８、図１５のネジ部２４１９、図１６のルアー部２４１３、図１７のラッチ部２４１４）とを含む。これらにより、塗布針挿入材２４１と他の部材との接合が確実になる。

以上の図１４～図１７に示す状態において、塗布針ケース２４２が装着された塗布針２４および塗布針挿入材２４１からなる塗布針部材を滅菌する場合がある。たとえば特に医療用または生化学実験用として用いる塗布針部材を滅菌する場合である。この場合には、当該滅菌作業は、ＥＯＧ（Ethylene Oxide Gas）、ガンマ線、または電子線などによりなされる。具体的には、まず塗布針ケース２４２が装着された塗布針部材個別包装される。この状態で、当該個別包装の内部にＥＯＧを封入する。あるいは、ガンマ線、または電子線が、個別包装された塗布針ケース２４２付きの塗布針部材に照射される。ＥＯＧによる滅菌の場合には、個別包装の一部または全体が、ＥＯＧなどの滅菌用ガスを透過するフィルムや繊維などの部材により構成されていてもよい。また、塗布針ケース２４２の内部に位置する塗布針２４に上述した滅菌用ガスが接触できるように、にあらかじめ塗布針ケース２４２にガス透過用の穴が形成されていることが好ましい。

なお通常、塗布針２４および塗布針挿入材２４１からなる塗布針部材は、図１４～図１７に示したように塗布針ケース２４２が塗布針２４を覆うように装着された状態で販売される。この状態で販売された塗布針部材は、客先で塗布針固定板２５に接合される。このときの接合態様は上記の図４～図７のいずれかに示すとおりである。また塗布針固定板２５に接合された塗布針部材は、塗布針ケース２４２が外された状態で使用される。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の塗布針２４および塗布針挿入材２４１を備える塗布針部材は、塗布針ホルダ２０の塗布針固定板２５に固定されている。言い換えれば当該塗布針固定板２５は、本実施の形態の塗布針ホルダ２０において、ホルダベース２２およびホルダ蓋２３からなる筐体の内部に配置されている。その塗布針固定板２５には塗布針２４が着脱可能に接合されている。すなわち塗布針２４を含む塗布針部材を塗布針固定板２５から自由に取り外して交換することができる。このためたとえば複数の異なる種類の液体材料を塗布する時に、液体材料ごとに塗布針部材を容易に交換できる。したがって、複数種類の液体材料を、同一の塗布針２４を使い回して塗布する必要がなくなる。このため同一の塗布針２４を使い回しながら複数種類の液体材料を塗布する場合に生じ得る、塗布しようとする液体材料に別の種類の液体材料が混入するコンタミネーションの発生を抑制することができる。さらに、手作業で塗布針２４からアセトンなどの溶剤で液体材料を事前に拭き取る清掃作業を割愛することができる。このため塗布針２４を用いた塗布作業の効率を向上させることができる。

なお塗布針２４に塗布針挿入材２４１が接合されており、塗布針挿入材２４１が塗布針固定板２５と着脱可能に接合されている。また塗布針挿入材２４１と塗布針固定板２５とは、圧入により接合された圧入部である接合部２４１１(図４参照）、ネジ部２４１２（図５参照）、ルアー部２４１３（図６参照）およびラッチ部２４１４（図７参照）からなる群から選択されるいずれかにより接合される。このため上記の塗布針固定板２５からの塗布針２４の取り外し交換を容易に行なうことができる。

本実施の形態においては、塗布針部材には塗布針２４を覆うように塗布針ケース２４２が装着可能である。ここで塗布針ケース２４２は塗布針部材を構成する塗布針挿入材２４１に接合されている。塗布針挿入材２４１と塗布針ケース２４２とは、圧入部である接合部２４１８（図１４参照）、ネジ部２４１９（図１５参照）、ルアー部２４１６，２４２３（図１２、図１６参照）、ラッチ部２４１７，２４２４（図１３、図１７参照）からなる群から選択されるいずれかにより接合される。このため塗布針２４を含む塗布針部材の交換時に、新しく取り付ける塗布針部材の塗布針２４の表面に異物が付着するコンタミネーションの発生を抑制することができる。また塗布針ケース２４２により塗布針２４が保護された状態で塗布針部材の交換ができる。このため塗布針部材の交換時に、作業者が誤って塗布針２４の先端部を手などに刺す事故の発生を抑制することができる。

実施の形態２．
図１８は、実施の形態２に係る塗布針ホルダの構成を示す模式図である。図１９は、図１８における塗布針部材と塗布針ケースとの接合態様を示す概略図である。なお図１９においては図１４～図１７の概略断面図と異なり、塗布針ケース２４２の内部は透視するように点線で示している。

図１８および図１９を参照して、本実施の形態に係る塗布針ホルダ２０は、基本的に実施の形態１の塗布針ホルダ２０と同様の構成を有している。また塗布針固定板２５と着脱可能に接合される塗布針挿入材２４１、および塗布針挿入材２４１に接合される塗布針ケース２４２の構成も、基本的に実施の形態１と同様である。このため同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１と共通する特徴についてはその説明を繰り返さない。

ただし図１８および図１９に示すように、本実施の形態においては、塗布針挿入材２４１の少なくとも一部に、その表面が着色された着色部ＣＬＤが設けられている。この点において本実施の形態は、このような着色部ＣＬＤを有さない実施の形態１と構成上異なっている。塗布針挿入材２４１において着色部ＣＬＤが形成された領域は、塗布針固定板２５の開口部に挿入して固定される領域である。着色部ＣＬＤは、塗布針挿入材２４１のうち、塗布針２４の延在方向に関する液体材料を塗布する側とは反対側である付根側の領域の表面に設けられている。図１９においては塗布針挿入材２４１の表面のうち着色部ＣＬＤ以外の領域は非着色部ＮＣＬＤとされている。着色部ＣＬＤの色は、非着色部ＮＣＬＤの色と異なっていれば任意の色とすることができる。また、着色部ＣＬＤは、塗布針挿入材２４１の表面に塗布された有色の樹脂層であってもよいし、有色の樹脂テープを塗布針挿入材２４１に巻きつけて構成されていてもよい。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。本実施の形態は、実施の形態１と同様の作用効果の他、以下のような作用効果を奏する。

本実施の形態においては上記のように塗布針挿入材２４１の少なくとも一部に着色部ＣＬＤが設けられる。すなわち塗布針挿入材２４１のうち塗布針固定板２５に比較的近い側の領域の表面に着色部ＣＬＤが設けられる。したがって塗布針挿入材２４１のうち特に着色部ＣＬＤを含む部分が塗布針固定板２５の開口部に埋め込まれるように配置される。たとえば着色部ＣＬＤは圧入工程により、図４に示すように接合部２４１１において塗布針固定板２５と接合される。この結果、塗布針ホルダ２０の使用者は、塗布針挿入材２４１の着色部ＣＬＤが塗布針固定板２５の開口部にすべて挿入されるように当該開口部へ塗布針挿入材２４１を押し込むことにより、塗布針固定板２５へ塗布針挿入材２４１を確実に固定することができる。

実施の形態３．
図２０は、実施の形態３に係る塗布針ホルダの構成を示す模式図である。図２１は、図２０における塗布針部材と塗布針ケースとの接合態様を示す概略図である。なお図２１においては図１９と同様に、塗布針ケース２４２の内部は透視するように点線で示している。

図２０および図２１を参照して、本実施の形態に係る塗布針ホルダ２０は、基本的に実施の形態１の塗布針ホルダ２０と同様の構成を有している。また塗布針固定板２５と着脱可能に接合される塗布針挿入材２４１、および塗布針挿入材２４１に接合される塗布針ケース２４２の構成も、基本的に実施の形態１と同様である。このため同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１と共通する特徴についてはその説明を繰り返さない。

ただし図２０および図２１に示すように、本実施の形態においては、塗布針挿入材２４１の一部に、他の部分よりも延在方向（Ｚ方向）に交差する（ＸＹ平面に関する）サイズすなわちたとえば径が大きい鍔部ＴＢが形成されている。この点において本実施の形態は、このような鍔部ＴＢを有さない実施の形態１，２と構成上異なっている。

鍔部ＴＢは、塗布針挿入材２４１のうち鍔部ＴＢを除く領域よりも、断面における径（中心からの距離）がたとえば１．５倍以上２倍以下であることが好ましく、その中でも１．６倍以上１．９倍以下であることがより好ましい。少なくとも鍔部ＴＢの最大幅は、塗布針固定板２５の開口部の最大幅より大きければよい。また、鍔部ＴＢの最大幅は、塗布針固定板２５のＸＹ平面に関するサイズ（１辺の長さまたは径）より大きくてもよいし、小さくてもよい。

また鍔部ＴＢは、塗布針挿入材２４１の延在方向（図２０におけるＺ方向）に関する中央部を含む位置に配置されてもよい。ただしこれに限らず鍔部ＴＢは、たとえば塗布針挿入材２４１の延在方向に関する中央部よりも塗布針２４の先端部側の領域に配置されるように形成されてもよい。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。本実施の形態は、実施の形態１と同様の作用効果の他、以下のような作用効果を奏する。

本実施の形態においては上記のように塗布針挿入材２４１の一部に鍔部ＴＢが設けられる。したがってたとえば塗布針挿入材２４１のうち鍔部ＴＢから見て塗布針２４が接続された端部と反対側の領域の全体が塗布針固定板２５の開口部内に収まるように、塗布針挿入材２４１を塗布針固定板２５に接合させることができる。すなわち鍔部ＴＢは、塗布針挿入材２４１を塗布針固定板２５に対して固定する際のストッパとして機能する。このため鍔部ＴＢを設けることにより、これを設けない場合に比べて、塗布針挿入材２４１において塗布針固定板２５の開口部の内部に挿入される領域のＺ軸方向における長さのばらつきの発生を抑制できる。

なお以上に述べた各実施の形態（実施例）の特徴を、技術的に矛盾のない範囲で適宜組み合わせてもよい。たとえば実施の形態３においても、鍔部ＴＢから見て塗布針２４先端部と反対側の塗布針挿入材２４１の表面に着色部ＣＬＤが設けられてもよい。また実施の形態２，３においても実施の形態１と同様に、塗布針挿入材２４１と塗布針固定板２５とは圧入部、ネジ部、ルアー部、ラッチ部からなる群から選択されるいずれかにより接合されればよい。さらに実施の形態２，３においても実施の形態１と同様に、塗布針挿入材２４１と塗布針ケース２４２とは圧入部、ネジ部、ルアー部、ラッチ部からなる群から選択されるいずれかにより接合されればよい。

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。

１ Ｘ軸テーブル、２ Ｙ軸テーブル、３ Ｚ軸テーブル、４ 塗布機構、５ 基板、６ 観察光学系、７ ＣＣＤカメラ、８ 操作パネル、９ モニタ、１０ 制御用コンピュータ、２０ 塗布針ホルダ、２１ 塗布材料容器、２２ ホルダベース、２３ ホルダ蓋、２４ 塗布針、２５ 塗布針固定板、３３ マグネット、３４，３６ 基準面、３５ 可動ベース、４１ サーボモータ、４３ カム、４４ 軸受、４５ カム連結板、４６ 可動部、２４１ 塗布針挿入材、２４２ 塗布針ケース、２４１１ 接合部、２４１２，２４１５，２４１９，２４２１ ネジ部、２４１３，２４１６，２４２３ ルアー部、２４１４，２４１７，２４２４ ラッチ部、ＣＬＤ 着色部、ＮＣＬＤ 非着色部。

Claims (19)

1. 対象物に液体材料を塗布可能な塗布針部材であって、
   前記対象物に対向する先端部と、前記先端部とは反対側に位置する付根部とを含む塗布針と、
   前記塗布針の前記付根部に接合された塗布針挿入材と、を備え、
   前記塗布針挿入材は、固定部材に着脱可能に接合されるように構成されており、
   前記塗布針挿入材と前記固定部材とはラッチ部により接合され、
   前記塗布針挿入材の延在方向に関する中央部を含み端部を除く一部の領域に、前記一部の領域以外の部分よりも延在方向に交差するサイズが大きい鍔部が形成されている、塗布針部材。
2. 前記鍔部は、前記塗布針挿入材のうち前記鍔部を除く領域に対して断面における径が１．５倍以上２倍以下である、請求項１に記載の塗布針部材。
3. 前記塗布針挿入材は、前記塗布針を内部に収容する塗布針ケースが接合されるように構成されている、請求項１または２に記載の塗布針部材。
4. 前記塗布針挿入材は、前記固定部材に着脱可能に接合されるための第１接合部と、前記塗布針ケースが接合されるための第２接合部とを含む、請求項３に記載の塗布針部材。
5. 請求項３または請求項４に記載の塗布針部材と、
   前記塗布針を内部に収容した状態で、前記塗布針部材に接合された前記塗布針ケースとを備える、塗布針部材アセンブリ。
6. 塗布針ホルダと、
   前記塗布針ホルダを着脱可能に保持するベース体とを備え、
   前記塗布針ホルダは、
   本体部と、
   前記本体部に対して着脱可能に接合された塗布針部材とを含み、
   前記本体部は、
   筐体と、
   前記筐体の内部に配置された固定部材とを含み、
   前記塗布針部材は、
   先端部と、前記先端部とは反対側に位置する付根部とを含む塗布針と、
   前記塗布針の前記付根部に接合された塗布針挿入材と、を含み、
   前記塗布針挿入材は前記固定部材と着脱可能に接合され、
   前記塗布針挿入材と前記固定部材とはラッチ部により接合され、
   前記塗布針挿入材の延在方向に関する中央部を含み端部を除く一部の領域に、前記一部の領域以外の部分よりも延在方向に交差するサイズが大きい鍔部が形成されている、塗布部材。
7. 前記鍔部は、前記塗布針挿入材のうち前記鍔部を除く領域に対して断面における径が１．５倍以上２倍以下である、請求項６に記載の塗布部材。
8. 前記塗布針部材には塗布針ケースが装着可能である、請求項６または７に記載の塗布部材。
9. 請求項６～８のいずれか１項に記載の塗布部材と、
   前記塗布針部材により液体材料を塗布される対象物を保持する保持台とを備える、塗布装置。
10. 対象物に液体材料を塗布可能な塗布針部材であって、
    前記対象物に対向する先端部と、前記先端部とは反対側に位置する付根部とを含む塗布針と、
    前記塗布針の前記付根部に接合された塗布針挿入材と、を備え、
    前記塗布針挿入材は、固定部材に着脱可能に接合されるように構成されており、
    前記塗布針挿入材の少なくとも一部に、前記塗布針挿入材の表面が着色された着色部が設けられ、
    前記塗布針挿入材の延在方向に関する中央部を含み端部を除く一部の領域に、前記一部の領域以外の部分よりも延在方向に交差するサイズが大きい鍔部が形成されている、塗布針部材。
11. 前記鍔部は、前記塗布針挿入材のうち前記鍔部を除く領域に対して断面における径が１．５倍以上２倍以下である、請求項１０に記載の塗布針部材。
12. 前記塗布針挿入材は、前記塗布針を内部に収容する塗布針ケースが接合されるように構成されている、請求項１０または１１に記載の塗布針部材。
13. 前記塗布針挿入材は、前記固定部材に着脱可能に接合されるための第１接合部と、前記塗布針ケースが接合されるための第２接合部とを含む、請求項１２に記載の塗布針部材。
14. 請求項１２または請求項１３に記載の塗布針部材と、
    前記塗布針を内部に収容した状態で、前記塗布針部材に接合された前記塗布針ケースとを備える、塗布針部材アセンブリ。
15. 塗布針ホルダと、
    前記塗布針ホルダを着脱可能に保持するベース体とを備え、
    前記塗布針ホルダは、
    本体部と、
    前記本体部に対して着脱可能に接合された塗布針部材とを含み、
    前記本体部は、
    筐体と、
    前記筐体の内部に配置された固定部材とを含み、
    前記塗布針部材は、
    先端部と、前記先端部とは反対側に位置する付根部とを含む塗布針と、
    前記塗布針の前記付根部に接合された塗布針挿入材と、を含み、
    前記塗布針挿入材は前記固定部材と着脱可能に接合され、
    前記塗布針挿入材の少なくとも一部に、前記塗布針挿入材の表面が着色された着色部が設けられ、
    前記塗布針挿入材の延在方向に関する中央部を含み端部を除く一部の領域に、前記一部の領域以外の部分よりも延在方向に交差するサイズが大きい鍔部が形成されている、塗布部材。
16. 前記鍔部は、前記塗布針挿入材のうち前記鍔部を除く領域に対して断面における径が１．５倍以上２倍以下である、請求項１５に記載の塗布部材。
17. 前記塗布針挿入材と前記固定部材とは圧入部、ネジ部、ルアー部、ラッチ部からなる群から選択されるいずれかにより接合される、請求項１５または１６に記載の塗布部材。
18. 前記塗布針部材には塗布針ケースが装着可能である、請求項１５～１７のいずれか１項に記載の塗布部材。
19. 請求項１５～１８のいずれか１項に記載の塗布部材と、
    前記塗布針部材により液体材料を塗布される対象物を保持する保持台とを備える、塗布装置。

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