WO2018155589A1

WO2018155589A1 - 液体塗布ユニットおよび液体塗布装置

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Publication number: WO2018155589A1
Application number: PCT/JP2018/006575
Authority: WO
Inventors: 山中　昭浩
Original assignee: Ntn株式会社
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2018-02-22
Publication date: 2018-08-30
Also published as: US11478813B2; JP2018140336A; US20200038900A1; EP3590607A1; CN110337334A; EP3590607A4

Abstract

液体材料の補充または交換が容易に行い得る液体塗布ユニットおよび液体塗布装置を提供する。液体塗布ユニット（１００）は、塗布針（１）と液体材料を貯留し塗布針（１）に液体材料を供給する液体材料容器（２）とを含む複数の塗布針ユニット（１０）と、塗布針（１）を対象物および液体材料容器（２）に対して第１方向に相対的に移動させる第１駆動部（２０）とを備える。複数の塗布針ユニット（１０）が、第１駆動部（２０）に対し、一体として着脱可能である。

Description

液体塗布ユニットおよび液体塗布装置

　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。

　近年、病気の早期発見を目的として、病原体の同定する検査などにバイオチップが用いられている。

　１つのバイオチップには、例えば一度の検査で複数種の病気について検査できるように、複数の抗体材料などが予め塗布されている。この場合、１つのバイオチップ上の各抗体材料について抗原との結合状態を検査し、当該抗原を有する異物の同定が行われる。

　バイオチップに抗体材料を塗布する方法としては、ディスペンサ方式、インクジェット方式、塗布針方式などがある。

　塗布針方式では、特開２０１５－１１２５７７号公報に記載の液体塗布ユニットが用いられている。当該液体塗布ユニットによれば、非常に微細な塗布を高速でかつ安定して行うことができる。

　また、特開２０１５－１１２５７７号公報に記載の液体塗布ユニットを複数用いることで、上述したバイオチップのように１つの塗布対象物に複数種の液体材料を塗布することができる。

特開２０１５－１１２５７７号公報

　しかしながら、例えば複数の塗布対象物の各々に複数種の液体材料を塗布する場合には、同時に複数の塗布針の各々および複数の液体材料の各々の少なくともいずれかを補充または交換する必要が生じ得る。この場合、上記液体塗布ユニットによれば、複数の液体塗布ユニットについて複数の塗布針の各々を個別に交換し、また複数の液体材料容器の各々に液体材料を個別に補充する必要がある。そして、当該補充作業が開始されてから完了するまで、複数の液体塗布ユニットの各々を駆動停止する必要がある。

　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、複数の塗布針および複数の液体材料の少なくともいずれかの補充または交換が容易に行い得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し塗布針に液体材料を供給する液体材料容器とを含む複数の塗布針ユニットと、塗布針を対象物および液体材料容器に対して第１方向に相対的に移動させる第１駆動部とを備える。複数の塗布針ユニットが、第１駆動部に対し、一体として着脱可能である。

　本発明に係る液体塗布装置は、液体塗布ユニットと、対象物を保持する保持台とを備える。

　本発明によれば、複数の塗布針および複数の液体材料の少なくともいずれかの補充または交換が容易に行い得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正面図である。図１に示される液体塗布ユニットの上面図である。図１に示される液体塗布ユニットの塗布針ユニットを示す正面図である。図３に示される塗布針ユニットの側面図である。（ａ）は図３に示される塗布針ユニットの第１状態を示す正面図であり、（ｂ）は図５（ａ）に示される塗布針ユニットの側面図である。（ａ）は図３に示される塗布針ユニットの第２状態を示す正面図であり、（ｂ）は図６（ａ）に示される塗布針ユニットの側面図である。（ａ）は図３に示される塗布針ユニットの第２状態を示す正面図であり、（ｂ）は図７（ａ）に示される塗布針ユニットの側面図である。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正面図である。図９に示される液体塗布ユニットの上面図である。本実施の形態に係る液体塗布ユニットの変形例を示す正面図である。

　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および図２に示されるように、本実施の形態に係る液体塗布ユニット１００は、複数の塗布針ユニット１０と、１つの第１駆動部２０とを備える。

　図１および図２に示されるように、複数の塗布針ユニット１０の各々は、塗布針１と、液体材料を貯留し塗布針１に液体材料を供給する液体材料容器２とを含む。

　図１および図２に示されるように、第１駆動部２０は、塗布対象物としての基板１４０（図５参照）および液体材料容器２に対して、塗布針１を第１方向に相対的に移動させる。第１方向は、任意の方向であればよいが、例えば重力方向である。第１駆動部２０は、例えば駆動源としてのサーボモータ３と、カム部材５と、軸受６と、接続部材７と、可動部８とを含む。カム部材５は、サーボモータ３の回転部材４に取り付けられ、回転部材４とともに回転部材４の回転軸を中心に回転される。回転部材４の回転軸は、第１方向に沿うように配置されている。カム部材５のサーボモータ３側に位置する表面は、回転部材４を囲むように配置された環状のカム面となっている。カム面は、例えば第１方向に直交し、かつサーボモータ３との間の第１方向の距離が異なる２つの面部と、第１方向に交差し、かつ当該２つの面間を接続する２つの面部とを有している。カム面は、軸受６の外輪の外周面と接触している。軸受６の内輪は、接続部材７を介して可動部８と接続されている。軸受６、接続部材７および可動部８は、回転部材４の回転方向において、サーボモータ３、回転部材４およびカム部材５に対する相対的な位置が固定されている。サーボモータ３によりカム部材５が回転されると、軸受６、接続部材７、および可動部８は、第１方向に往復運動する。これにより、液体塗布ユニット１００は、塗布針ユニット１０が第１駆動部２０により駆動されてない第１状態と、塗布針ユニット１０が第１駆動部２０により駆動されて塗布針１が対象物である基板１４０に接触して液体材料を塗布し得る第２状態とを変更可能である。なお、図１～図４は、第１状態にある液体塗布ユニット１００を示している。

　図１および図２に示されるように、複数の塗布針ユニット１０の各々は、第１駆動部２０によって駆動される被駆動部と、第１駆動部２０によって駆動されず、サーボモータ３との相対的な位置が固定されている固定部とを含む。

　図１および図２に示されるように、被駆動部は、例えば塗布針１、塗布針支持部１１、第１バネ１２（弾性部）、移動部１３、第１ガイド部材１４、受動部１７、伝達部１８、および第２バネ１９を有している（詳細は後述する）。固定部は、例えば液体材料容器２、ベース部１５、および第２ガイド部材１６（案内部）を有している。

　図１および図２に示されるように、液体塗布ユニット１００は、複数の塗布針ユニット１０の固定部の各々を連結する連結部３０をさらに備える。連結部３０は、例えば複数の塗布針ユニット１０の各ベース部１５に接続され、これらを連結している。連結部３０を第１方向から視たときの外形状は、例えば円形状である。複数の塗布針ユニット１０の各々は、例えば連結部３０の外周に接続されており、かつ当該外周に沿って互いに間隔を隔てて配置されている。連結部３０は、塗布針ユニット１０を介してのみ第１駆動部２０と接続されている。つまり、複数の塗布針ユニット１０および連結部３０は、第１駆動部２０に対し、一体として着脱可能である。

　図２に示されるように、液体塗布ユニット１００は、複数の塗布針ユニット１０と第１駆動部２０との相対的な位置関係を変更する第２駆動部２３とをさらに備える。第２駆動部２３は、第１方向の延びる直線に対する周方向Ｄ１において、複数の塗布針ユニット１０と第１駆動部２０との相対的な位置関係を変更する。第２駆動部２３は、例えばサーボモータを含む。連結部３０は、第２駆動部２３の回転部材に着脱可能に取り付けられ、該回転部材とともに回転部材の回転軸を中心に回転される。液体塗布ユニット１００を第１方向から視たときに、第２駆動部２３の回転軸は連結部３０の中心と重なるように配置されている。該回転部材の回転軸は、第１方向に沿うように配置されている。

　第１駆動部２０および第２駆動部２３は、例えば一体として構成されている。第１駆動部２０は、例えば第１接続部２１を介して支持部２２と接続されている。第２駆動部２３は、支持部２２と接続されている。第１駆動部２０および第２駆動部２３は、支持部２２に対する相対的な位置関係が固定されている。第１駆動部２０の可動部８は、例えば第２駆動部２３の回転軸に対する円周上に配置されている。支持部２２は、第２接続部２４を介して後述する液体塗布装置２００のＺ軸テーブル１２０の移動体に接続されている。第２駆動部２３は、第１駆動部２０または連結部３０を介してのみ塗布針ユニット１０と接続されている。

　これにより、複数の塗布針ユニット１０および連結部３０は、第１駆動部２０および第２駆動部２３に対し、一体として着脱可能である。

　＜塗布針ユニットの構成＞
　図１～図４に示されるように、塗布針ユニット１０は、塗布針１、塗布針支持部１１、第１バネ１２、移動部１３、第１ガイド部材１４、ベース部１５、第２ガイド部材１６、受動部１７、伝達部１８および第２バネ１９を含む。

　塗布針１は、第１方向に沿って延在している。塗布針１の第１方向の一端（サーボモータ３から離れた側に位置する塗布針１の端部）は、対象物としての基板１４０（図５参照）と接触され得る針先である。塗布針１の第１方向の他端は、塗布針支持部１１に接続され、支持されている。

　塗布針支持部１１の第１方向の一端（サーボモータ３から離れた側に位置する塗布針支持部１１の端部）は、塗布針１の第１方向の上記他端と接続されている。塗布針支持部１１の第１方向の他端は、第１バネ１２の第１方向の一端（サーボモータ３から離れた側に位置する第１バネ１２の端部）と接続されている。塗布針支持部１１は、第１方向において液体材料容器２よりもサーボモータ３側に配置されている。

　第１バネ１２の第１方向の他端（サーボモータ３側に位置する第１バネ１２の端部）は、移動部１３の第１方向の他端（サーボモータ３側に位置する移動部１３の端部）のサーボモータ３から離れた側に位置する面（例えば下面）と接続されている。第１バネ１２は、移動部１３に対し塗布針１および塗布針支持部１１を第１方向に付勢し得る。第１バネ１２のバネ定数は、例えば基板１４０の強度に応じて設定され得る。

　移動部１３の第１方向の一端（サーボモータ３から離れた側に位置する移動部１３の端部）には、ストッパ部１３ａが配置されている。ストッパ部１３ａと移動部１３の第１方向の上記他端とは、第１方向において塗布針支持部１１および第１バネ１２を挟んで対向するように配置されている。ストッパ部１３ａは、塗布針支持部１１の第１方向の上記一端と、第１方向に対向するように配置されている。ストッパ部１３ａは、第１方向において塗布針支持部１１よりもサーボモータ３から離れている。ストッパ部１３ａは、第１方向において液体材料容器２よりもサーボモータ３に近い。ストッパ部１３ａには貫通孔（図示しない）が配置されている。当該貫通孔の孔軸は、第１方向に沿って延びている。ストッパ部１３ａの貫通孔には塗布針１が挿通されている。ストッパ部１３ａの当該貫通孔は、塗布針１と干渉しないように配置されている。

　図３および図４に示されるように、移動部１３の第１方向の上記他端は、伝達部１８の第１方向の一端（サーボモータ３から離れた側に位置する伝達部１８の端部）と接続されている。

　図３および図４に示されるように、塗布針ユニット１０が第１駆動部２０により駆動されていない第１状態において、塗布針支持部１１の上記一端のサーボモータ３から離れた側に位置する面（例えば下面）はストッパ部１３ａのサーボモータ３側に位置する面（例えば上面）と接触されている。

　第１ガイド部材１４は、移動部１３に対する塗布針支持部１１の第１方向への相対的な移動を可能とする。第１ガイド部材１４は、移動部１３に対する塗布針支持部１１の第１方向に垂直な方向への相対的な移動を制限とする。第１ガイド部材１４は、第１方向に沿って延在している複数（例えば３つ）の面を有している。塗布針支持部１１は、第１ガイド部材１４の上記複数の面の各々と第１方向に垂直な方向に対向するように配置され、かつ第１方向に沿って延在している複数（例えば３つ）の面を有している。第１ガイド部材１４および塗布針支持部１１の各複数の面は、第１方向に直交する方向における一方および他方の側に向いた面を有している。

　ベース部１５の第１方向の一端（サーボモータ３から離れた側に位置するベース部１５の端部）には、容器保持部１５ａが配置されている。容器保持部１５ａとベース部１５の第１方向の他端とは、第１方向において移動部１３を挟んで対向するように配置されている。容器保持部１５ａは、移動部１３のストッパ部１３ａと、第１方向に対向するように配置されている。ベース部１５の第１方向の他端は、移動部１３の第１方向の上記他端と、第１方向に対向するように配置されている。容器保持部１５ａは、第１方向において移動部１３よりもサーボモータ３から離れている。

　図４に示されるように、容器保持部１５ａには貫通孔１５ｂが配置されている。当該貫通孔１５ｂの孔軸は、第１方向に沿って延びている。容器保持部１５ａの貫通孔１５ｂには塗布針１が挿通されている。容器保持部１５ａの当該貫通孔は、塗布針１と干渉しないように配置されている。

　容器保持部１５ａは、第１方向においてサーボモータ３から離れた側に突出している凸部１５ｃを有している。さらに、容器保持部１５ａは、凸部１５ｃを囲むように配置されている磁石１５ｄを有している。凸部１５ｃおよび磁石１５ｄは、例えば貫通孔１５ｂを囲むように配置されている。つまり、凸部１５ｃおよび磁石１５ｄの第１方向から視た平面形状は、例えば円環状である。

　図４に示されるように、液体材料容器２は、液体材料を貯留するための空間２ａと、空間２ａに塗布針１を挿通させるための第１孔２ｂおよび第２孔２ｃが形成されている。第１孔２ｂは、空間２ａよりもサーボモータ３から離れた側（基板１４０に近い側）に配置されている。第２孔２ｃは、空間２ａを挟んで第１孔２ｂと反対側に配置されている。第１方向と交差する平面において第１孔２ｂおよび第２孔２ｃが塗布針１と干渉しないように、液体材料容器２は、ベース部１５の容器保持部１５ａにインロー嵌合されている。

　ベース部１５の第１方向の他端（サーボモータ３側に位置するベース部１５の端部）には、貫通孔（図示しない）が配置されている。当該貫通孔の孔軸は、第１方向に沿って延びている。ベース部１５の当該貫通孔には、伝達部１８が挿通されている。ベース部１５の当該貫通孔は、伝達部１８と干渉しないように配置されている。

　第２ガイド部材１６は、ベース部１５に対する移動部１３の第１方向への相対的な移動を可能とする。第２ガイド部材１６は、ベース部１５に対する移動部１３の第１方向に垂直な方向への相対的な移動を制限とする。第２ガイド部材１６は、例えば第１ガイド部材１４と同様の構成を有している。すなわち、第２ガイド部材１６は、第１方向に沿って延在している複数（例えば３つ）の面を有している。移動部１３は、第２ガイド部材１６の上記複数の面の各々と第１方向に垂直な方向に対向するように配置され、かつ第１方向に沿って延在している複数（例えば３つ）の面を有している。第２ガイド部材１６および移動部１３の各複数の面は、第１方向に直交する方向における一方および他方の側に向いた面を有している。

　受動部１７の第１方向の一端（サーボモータ３から離れた側に位置する受動部１７の端部）は、伝達部１８の第１方向の他端（サーボモータ３側に位置する伝達部１８の端部）と接続されている。受動部１７の第１方向の他端（サーボモータ３側に位置する受動部１７の端部）は、第１方向において第１駆動部２０の可動部８よりもサーボモータ３から離れた側に配置されており、かつ可動部８と接触可能に設けられている。異なる観点から言えば、受動部１７の第１方向の上記他端は、第１駆動部２０の可動部８と着脱可能に接続されている。

　伝達部１８の第１方向の一端（サーボモータ３から離れた側に位置する伝達部１８の端部）は、ベース部１５の第１方向の上記他端と接続されている。伝達部１８の第１方向の他端は、受動部１７の第１方向の上記一端と接続されている。

　第２バネ１９の第１方向の一端は、ベース部１５の第１方向の上記他端と接続されている。第２バネ１９の第１方向の他端は、受動部１７の第１方向の上記他端と接続されている。第２バネ１９は、第１駆動部２０に対する相対的な位置が固定されているベース部１５に対し、受動部１７を第１方向に付勢し得る。

　＜塗布針ユニットの動作＞
　まず、図５（ａ）および（ｂ）に示されるように、図３および図４に示される上記第１状態にある塗布針ユニット１０は、基板１４０の所定の場所に液体材料を塗布し得る位置に配置される。これにより、塗布針ユニット１０の固定部としての液体材料容器２、ベース部１５および第２ガイド部材１６は、基板１４０に対し位置決めされる。

　次に、図６（ａ）および（ｂ）に示されるように、塗布針ユニット１０の上記被駆動部が第１駆動部２０により駆動されることにより、塗布針１が基板１４０に接触する。具体的には、まず第１駆動部２０が駆動されて可動部８と、可動部８に当接された受動部１７とが基板１４０側に向かって移動する。受動部１７と伝達部１８を介して接続されている移動部１３は、基板１４０に対し位置決めされている液体材料容器２およびベース部１５に対し、第２ガイド部材１６に案内されて基板１４０側に向かって第１方向に移動する。このとき、塗布針１および塗布針支持部１１は、基板１４０に向かう側に移動する移動部１３に対し、第１バネ１２によって基板１４０に向かう側に付勢されている。そのため、塗布針ユニット１０では、塗布針１、塗布針支持部１１、第１バネ１２および移動部１３の第１状態における相対的な位置関係が、塗布針１が基板１４０に接触するまで維持される。

　つまり、図５（ａ）および（ｂ）に示される第１状態から図６（ａ）および（ｂ）に示される第２状態までの間、塗布針１の第１方向の移動距離は、可動部８および受動部１７の第１方向の移動距離Ｌ１（図６参照）に等しい。また、塗布針１の第１方向の移動距離は、第２バネ１９の第１方向の長さの変化量に等しい。

　図７（ａ）および（ｂ）に示されるように、図６（ａ）および（ｂ）に示される第２状態にあった受動部１７は、可動部８によって基板１４０側に向かってさらに移動され得る。この場合にも、受動部１７と伝達部１８を介して接続されている移動部１３およびそのストッパ部１３ａは、基板１４０に対し位置決めされている液体材料容器２およびベース部１５に対し、第２ガイド部材１６に案内されて基板１４０側に向かって第１方向に移動する。このとき、塗布針１が基板１４０と既に接触しているため、塗布針１および塗布針支持部１１は基板１４０側に向かって第１方向に移動し得ない。そのため、塗布針支持部１１と移動部１３との間に配置された第１バネ１２は圧縮される。これにより、第２状態にあった受動部１７が可動部８によって基板１４０側に向かってさらに移動される場合にも、これに塗布針１は直ちに連動しないため、基板１４０の損傷および破壊を防止することができる。このとき基板１４０には、第２状態での受動部１７の第１方向の移動距離Ｌ２に応じた第１バネ１２の弾性力が塗布針１を介して印加される。そのため、塗布針１が基板１４０を損傷させ得る力よりも上記弾性力が弱くなるように、第１バネ１２のバネ定数が決められていればよい。

　＜液体塗布装置の構成＞
　次に、図８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８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８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８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８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、まず塗布対象物としての基板１４０がＹ軸テーブル１２２に搭載される。次に、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。

　＜作用効果＞
　本実施の形態に係る液体塗布ユニット１００は、塗布針を用いて対象物としての基板１４０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る。液体塗布ユニット１００は、塗布針１と液体材料を貯留し塗布針１に液体材料を供給する液体材料容器２とを含む複数の塗布針ユニット１０と、塗布針１を基板１４０および液体材料容器２に対して第１方向に相対的に移動させる第１駆動部２０とを備える。複数の塗布針ユニット１０が、第１駆動部２０に対し、一体として着脱可能である。

　このようにすれば、第１駆動部２０と分離された複数の塗布針ユニット１０について塗布針１および液体材料の少なくともいずれかの補充または交換を行うことができるため、補充または交換は容易に実施され得る。また、液体塗布ユニット１００では、交換に先立って、新たな塗布針１および新たな液体材料が収容された液体材料容器２を含む複数の塗布針ユニット１０を予め準備しておくことも可能である。このようにすれば、液体塗布ユニット１００に既に取り付けられていた複数の塗布針ユニット１０と、新たな複数の塗布針ユニット１０とを容易にかつ速やかに交換することが出来る。

　上記液体塗布ユニット１００は、複数の塗布針ユニット１０と第１駆動部２０との相対的な位置関係を変更する第２駆動部２３とをさらに備える。複数の塗布針ユニット１０が、第１駆動部２０および第２駆動部２３に対し、一体として着脱可能である。

　このようにすれば、第１駆動部２０および第２駆動部２３により、例えば複数の塗布針ユニット１０のうち、第１駆動部２０に対し所定の位置関係にある塗布針ユニット１０のみを駆動させることができる。そして、第１駆動部２０および第２駆動部２３と分離された複数の塗布針ユニット１０について塗布針１および液体材料の少なくともいずれかの補充または交換を行うことができるため、補充または交換は容易に実施され得る。

　上記液体塗布ユニット１００では、複数の塗布針ユニット１０は第１方向Ｄ１から視て環状に並んで配置されている。第２駆動部２３は、複数の塗布針ユニット１０の各々と第１駆動部２０との相対的な位置関係を変更する。

　このようにすれば、第２駆動部２３（例えばサーボモータ）によって、上記周方向Ｄ１に沿って配置されている複数の塗布針ユニット１０は第１駆動部２０に対する相対的な位置が容易に変更され得る。そのため、当該液体塗布ユニット１００によれば、第１駆動部２０および第２駆動部２３により、例えば複数の塗布針ユニット１０のうち、第１駆動部２０に対し所定の位置関係にある塗布針ユニット１０のみを駆動させることができる。

　上記液体塗布ユニット１００において、複数の塗布針ユニット１０の各々は、塗布針１を第１方向に付勢し得る弾性部としての第１バネ１２と、第１バネ１２を介して塗布針１と接続されており、第１駆動部２０によって基板１４０に対して相対的に移動される移動部１３と、第１駆動部２０に対して固定されているベース部１５と、ベース部１５に対する移動部１３の第１方向への相対的な移動を可能とし、かつベース部１５に対する移動部１３の第１方向に直交する方向への相対的な移動を制限する案内部としての第２ガイド部材１６とをさらに含む。上記液体塗布ユニット１００は、複数の塗布針ユニット１０のベース部１５の各々を連結する連結部３０をさらに備える。第２駆動部２３は、複数の塗布針ユニット１０と第１駆動部２０との相対的な位置関係を変更するように、連結部３０を駆動する。複数の塗布針ユニット１０および連結部３０が、第１駆動部２０および第２駆動部２３に対し、一体として着脱可能である。

　このようにすれば、第２状態にあった移動部１３が第１駆動部２０によって基板１４０側に向かってさらに移動される場合、塗布針１は基板１４０に接触しているため基板１４０側に向かって移動し得ず、第１バネ１２が圧縮される。そのため、上記のような場合には、塗布針１は移動部１３と直ちに連動しないため、基板１４０の損傷および破壊を防止することができる。

　上記液体塗布ユニット１００では、液体材料容器２はベース部１５に対し着脱可能に支持されている。

　このようにすれば、液体材料のみを容易に交換することができる。
　上記液体塗布ユニット１００において、液体材料容器２には、液体材料を貯留するための空間２ａと、空間２ａに塗布針１を挿通させるための第１孔２ｂおよび第２孔２ｃが形成されている。第１孔２ｂは、空間２ａよりも対象物に近い側に配置されている。第２孔２ｃは、空間２ａを挟んで第１孔２ｂと反対側に配置されている。第１孔２ｂおよび第２孔２ｃが塗布針１と干渉しないように、液体材料容器２の一部は、ベース部１５の一部にインロー嵌合されている。

　このようにすれば、塗布針１と液体材料容器２の第１孔２ｂおよび第２孔２ｃとが干渉しないように、塗布針１と液体材料容器２とを容易に位置決めすることができる。

　さらに、上記液体塗布ユニット１００によれば、容器保持部１５ａが磁石１５ｄを有しておりかつ液体材料容器２と容器保持部１５ａとの間に作用する磁気吸引力が比較的大きい場合にも、液体材料容器２の一部がベース部１５の一部にインロー嵌合されることにより、容器保持部１５ａに対する液体材料容器２の位置合わせを容易にかつ高精度に行うことができる。このような液体塗布ユニット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。

　本実施の形態に係る液体塗布装置２００は、上記液体塗布ユニット１００と、対象物としての基板１４０を保持する保持台としてのＹ軸テーブル１２２とを備える。

　このような液体塗布装置２００は、上述のように、複数の塗布針１および複数の液体材料の少なくともいずれかの補充または交換が容易に行い得る液体塗布ユニット１００を備える。そのため、液体塗布装置２００によれば、従来の液体塗布装置と比べて、複数の塗布針１および複数の液体材料の少なくともいずれかの補充または交換が容易に行い得る。

　（変形例）
　図９および図１０に示されるように、上記液体塗布ユニット１００は、第１方向と直交する第２方向Ｄ２において、複数の塗布針ユニット１０と第１駆動部２０との相対的な位置関係を変更可能な第２駆動部２３を備えていてもよい。

　第２駆動部２３は、例えばリニアモータを含む。該リニアモータは、例えば水平方向に沿った第２方向Ｄ２に沿って延在する固定部と、固定部に案内されて第２方向Ｄ２に直線運動する可動部とを含む。可動部は、第２方向Ｄ２に沿って延在する連結部３２に取り付けられている。第２駆動部２３は、第２接続部２４を介して後述する液体塗布装置２００のＺ軸テーブル１２０の移動体に接続されている。つまり、上記液体塗布ユニット１００において、複数の塗布針ユニット１０は、第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に沿って並んで配置されていてもよい。第２駆動部２３は、複数の塗布針ユニット１０の各々と第１駆動部２０との相対的な位置関係を変更する。

　このようにしても、第２駆動部２３（例えばリニアモータ）によって、上記第２方向Ｄ２に沿って配置されている複数の塗布針ユニット１０は第１駆動部２０に対する相対的な位置が容易に変更され得る。そのため、当該液体塗布ユニット１００によれば、第１駆動部２０および第２駆動部２３により、例えば複数の塗布針ユニット１０のうち、第１駆動部２０に対し所定の位置関係にある塗布針ユニット１０のみを駆動させることができる。

　上記液体塗布ユニット１００は、第１駆動部２０に対し、複数の塗布針ユニット１０の各々が一体として駆動可能に構成されてもよい。例えば第１駆動部２０の可動部８は複数の塗布針ユニット１０の各受動部１７を押圧可能であってもよい。図１１に示されるように、複数の塗布針ユニット１０が円環状に並んで配置されている場合には、第１方向から視たときの可動部８の平面形状は例えば円環状である。複数の塗布針ユニット１０が直線状に並んで配置されている場合には、第１方向から視たときの可動部８の平面形状は長方形状である。異なる観点から言えば、液体塗布ユニット１００は、第２駆動部２３を備えていなくてもよい。このような液体塗布ユニット１００であっても、複数の塗布針ユニット１０が第１駆動部２０に対し一体として着脱可能であれば、第１駆動部２０と分離された複数の塗布針ユニット１０について塗布針１および液体材料の少なくともいずれかの補充または交換を行うことができる。そのため、該液体塗布ユニット１００でも、上記補充または交換は容易に実施され得る。

　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請求の範囲によって示され、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、複数の塗布針および複数の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　塗布針、２　液体材料容器、２ａ　空間、２ｂ　第１孔、２ｃ　第２孔、３　サーボモータ、４　回転部材、５　カム部材、６　軸受、７　接続部材、８　可動部、１０　塗布針ユニット、１１　塗布針支持部、１２　第１バネ、１３　移動部、１３ａ　ストッパ部、１４　第１ガイド部材、１５　ベース部、１５ａ　容器保持部、１５ｂ　貫通孔、１５ｃ　凸部、１５ｄ　磁石、１６　第２ガイド部材、１７　受動部、１８　伝達部、１９　第２バネ、２０　第１駆動部、２１　第１接続部、２２　支持部、２３　第２駆動部、２４　第２接続部、３０，３２　連結部、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し前記塗布針に前記液体材料を供給する液体材料容器とを含む複数の塗布針ユニットと、
　前記塗布針を前記対象物および前記液体材料容器に対して第１方向に相対的に移動させる第１駆動部とを備え、
　前記複数の塗布針ユニットが、前記第１駆動部に対し、一体として着脱可能である、液体塗布ユニット。
　前記複数の塗布針ユニットと前記第１駆動部との相対的な位置関係を変更する第２駆動部をさらに備え、
　前記複数の塗布針ユニットが、前記第１駆動部および前記第２駆動部に対し、一体として着脱可能である、請求項１に記載の液体塗布ユニット。
　前記複数の塗布針ユニットは、前記第１方向と直交する第２方向に沿って並んで配置されており、
　前記第２駆動部は、前記複数の塗布針ユニットの各々と前記第１駆動部との相対的な位置関係を変更する、請求項２に記載の液体塗布ユニット。
　前記複数の塗布針ユニットは、前記第１方向から視て環状に並んで配置されており、
　前記第２駆動部は、前記複数の塗布針ユニットの各々と前記第１駆動部との相対的な位置関係を変更する、請求項２に記載の液体塗布ユニット。
　前記複数の塗布針ユニットの各々は、
　前記塗布針を前記第１方向に付勢し得る弾性部と、
　前記弾性部を介して前記塗布針と接続されており、前記第１駆動部によって前記対象物に対して相対的に移動される移動部と、
　前記第１駆動部に対して固定されているベース部と、
　前記ベース部に対する前記移動部の前記第１方向への相対的な移動を可能とし、かつ前記ベース部に対する前記移動部の前記第１方向に直交する方向への相対的な移動を制限する案内部とをさらに含み、
　前記複数の塗布針ユニットの前記ベース部の各々を連結する連結部をさらに備え、
　前記第２駆動部は、前記複数の塗布針ユニットと前記第１駆動部との相対的な位置関係を変更するように、前記連結部を駆動し、
　前記複数の塗布針ユニットおよび前記連結部が、前記第１駆動部および前記第２駆動部に対し、一体として着脱可能である、請求項２～４のいずれか１項に記載の液体塗布ユニット。
　前記液体材料容器は前記ベース部に対し着脱可能に支持されている、請求項５に記載の液体塗布ユニット。
　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、前記空間よりも前記対象物に近い側に配置されており、
　前記第２孔は、前記空間を挟んで前記第１孔と反対側に配置されており、
　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、前記ベース部の一部にインロー嵌合されている、請求項６に記載の液体塗布ユニット。
　請求項１～請求項７のいずれか１項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。