JP2000308843A - ディスペンサーに用いるニードル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明においては、微量の液体材料をを精度
良く、且つ歩留まり良く滴下又は、転写するためのニー
ドルの構造を提供せんとするものである。ニードルの先
端に、液状材料が徐々に付着し難い構造で、ニードルを
基板から離間して使用するときにも、一定の距離を保ち
実質的に基板に僅かに接触させて使用するときも、先端
に付着し難い構造を提供せんとするものである。 【解決手段】 本発明によるディスペンサーに用いるニ
ードルは、円柱状のニードル基材と、その一方の端部に
吐出口が設けられて構成される。ニードルの吐出口は、
欠落部とそれによって画定された凸部を有している。こ
の実施の形態では、凸部は円柱状のニードル基材の管壁
で形成されており、材料の特性によって決定される。欠
落部と凸部は、少なくとも夫々一個ずつ設けられる。粘
度、抽出圧力などによって複数個の欠落部と凸部が形成
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディスペンサーに用
いるニードルに関する。就中、極微量の塗布量を制御し
て迅速に付着又は転写するためのニードルの先端形状を
提案するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置の駆動回路などを構成する
ために、抵抗やＩＣなどの回路部品を接続し電気的回路
機能を形成しなければならない。この時、導電性塗料、
接着材料などを貯蔵容器（バレル）に蓄積し、空気圧を
加えたり、圧力、時間を制御したりして微量の材料を塗
布して希望する点や線を画くための装置即ち、ディスペ
ンサーと呼ばれる装置が使われている。ディスペンサー
は、端的に表現すれば貯蔵容器、注射器様のシリンダー
機構と、注射針様の吐出細管（以後ニードルと呼ぶ）
と、それらのコントローラーとで主に構成されているの
が一般的である。本発明はディスペンサーの一部を構成
するニードルの形状に関するものである。

【０００３】図３、４、５に夫々その側面図（Ａ）と底
面図（Ｂ）を示すとおり、大別して直角切断型（図３）
と傾斜切断型（図４）と尖端型（図５）とがある。何れ
の形状であっても円柱状のニードル基材１が用いられ
る。最も基本的な直角切断型のニードルの例では、外形
０．６３ｍｍ、内径０．３２ｍｍのステンレス製であ
り、図３に示す通り直角に切断された先端部２の形状を
している。又、図４に示す通り傾斜切断型にあっては、
円柱状のニードル基材１とその先端部２がある角度を以
て斜めに切断されている。その角度とは、自由に決めら
れており都合の良い角度に決められ、４５度の例もあ
る。図５の例は、円柱状のニードル基材１とその先端部
２が尖端となっているニードルである。底面図は、図３
の直角切断型に同じであるが、円筒状ニードルの先端部
２の外形が図示する通り、滑らかな尖端になっているの
である。

【０００４】どのニードルも、実際の使用に当たって
は、ディスペンサーに取り付けられ空気の圧力によって
導電性材料、接着剤などの液状材料を極く微量ずつその
先端より滴下されるか、時として基板に僅かに接触して
転写される。ここで云う液体材料とは、完全な液体であ
っても、液体に混ぜられた微小固体との混合体であって
も良い。常識的な粘度を有した液体状の材料を指すとも
いえる。

【０００５】ところが、ニードルの先端に液体材料が付
着することを防止することは困難である。先端に付着し
た材料は徐々に大きくなり、表面張力限界まで大きくな
ると、本来制御されて滴下される量にプラスされて滴下
される。このニードル先端に付着する原因は、液体材料
の毛管現象による這い上がりと、ニードル先端と基板と
のギャップとで形成する空間の体積より大なる場合に起
きるニードル外周への付着とがある。この先端に付着し
た材料が、時としてパターンを切断したり、疵をつけた
り、変形させたりする不具合を発生させる。

【０００６】更にこの様にパターンに接触する事故が起
こると、パターンとして付着した導電性材料、接着剤な
どの未硬化の液状材料が、ますます先端に付着して悪循
環に入ってしまう。

【０００７】引きずらないために、ニードル先端を、パ
ターンを画く基板より離して対策することもある。この
対策を行うと、材料の粘度にも依るがニードルの先端部
において表面張力が働き、滴下までに時間が掛かるこ
と、滴が大きくなってしまうことが起こる。滴が大きく
なることは、より微量の滴下を精度良く行いたいという
方向に反するし、滴下までに時間が掛かるということは
工業的には不適である。

【０００８】特に直角切断型（図３）ニードルでは基板
から距離を置くと、自然落下の状態になり落下までに長
時間を要するようになる。その結果、粘度が高くなり塗
布量のバラツキとなる。傾斜切断型（図４）ニードルで
は表面積が大きいので滴が大きくなり極く微量の滴下を
妨げる傾向にあり極微量の制御は不可能となってしま
う。尖端型（図５）ニードルは、液体材料の付着が一般
的に少ないので改良はされているが、それでも付着して
上記した欠陥を完全には防止し得ないのである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明においては、
０．００００１ｍｌ〜０．００５ｍｌ程度の量を精度良
く、且つ歩留まり良く滴下又は、転写するためのニード
ルの構造を提供せんとするものである。

【００１０】又、本発明はニードルの先端に、液状材料
が徐々に付着し難い構造を提供せんとするものである。

【００１１】更には、ニードルを基板から離間して使用
するとき、常に一定の距離を保ち実質的に基板と僅かに
接触させる手法即ちゼロクリアランス作業が出来るニー
ドルを提供するものである。またその構造は、簡易であ
り少量の付着物をむしろ積極的に設けることによってバ
ラツキを抑えるニードルでもある。

【００１２】本発明は、ニードルの先端形状を変更する
ことによって、塗布量のバラツキを抑え、塗布時間を短
縮する、ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、円柱状ニード
ル基材の一方の端部に設けられた少なくとも一個の所定
の深さの欠落部と、該欠落部によって残された前記円柱
状ニードル基材の管壁で形成された少なくとも一個の凸
部とで形成される吐出口を有することを特徴とするディ
スペンサーに用いるニードルにある。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一つの形態
を説明するための図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は
底面図を模式的に示したものである。本発明によるディ
スペンサーに用いるニードル５は、円柱状のニードル基
材６と、その一方の端部に吐出口７が設けられて構成さ
れる。ニードル５の吐出口７は、欠落部８とそれによっ
て画定された凸部９を有している。この実施の形態で
は、凸部９は円柱状のニードル基材６の管壁で形成され
ており、約９０度が残されている例である。

【００１５】本発明によるニードルは、吐出口７が欠落
部８と凸部９で構成されることが特徴であり、その具体
的な数値を示す。ニードル基材の外形は０．６３ｍｍ、
内径は０．３２ｍｍ、欠落部の深さは０．２ｍｍであ
る。欠落部の深さとは吐出口の先端（凸部の先端でもあ
る）から欠落部までの距離である。

【００１６】図２は本発明の他の実施の形態を説明する
ための図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は底面図を模
式的に示したものである。本発明によるディスペンサー
に用いるニードル５は、円柱状のニードル基材６と、そ
の一方の端部に吐出口７が設けられて構成される。ニー
ドル５の吐出口７は、欠落部８とそれによって画定され
た凸部９を有している。この実施の形態では、凸部９は
円柱状のニードル基材６の管壁で形成されており、向き
合って２ヶの欠落部８、２ヶの凸部９を有している。こ
の凸部は、台形に切った管壁を円柱にした形状である。
この場合も凸部の底部は円柱状ニードル基材の外周に対
して概略１／４が残されているが、頂部ではその半分く
らいの１／８位の広がりである。

【００１７】本発明によるディスペンサーに用いるニー
ドルの特徴は、先端部に設けられた吐出口にある。必要
条件は、欠落部を有しその欠落部によって凸部を画定し
ているのである。その配置は、少なくとも一個の凸部で
構成されることである。また、凸部の形状は、基本的に
本質的ではないがその形状によって少しずつ性質が違っ
てくる。それは、欠落部の深さ即ち凸部の高さや、配置
する数量のファクターの影響が強い。

【００１８】

【発明の効果】本発明は、前記した通り、円柱状のニー
ドルに少なくとも一個の欠落部を設け、それによって凸
部を設けたニードルを提供するものである。前記した円
柱状ニードル部については同条件即ち、外形０．６３ｍ
ｍ、内径０．３２ｍｍであって、欠落部の深さ即ち凸部
の高さを０．２ｍｍの角形凸部（図１に示す形状の凸部
で、図２に示す２ヶ配置した凸部）で構成されたニード
ルを用いて、長さ１ｍｍ、幅と高さが０．５ｍｍの抵抗
を接着するために、０．００１ｍｌの微量な点を２ヶず
つ配置する条件で実際に配線を行った結果を次に示す。
この時接着剤の粘度は８，０００ｃｐｓ、エアー圧力
１．５ｋｇ／ｃｍ２であった。

【００１９】先ず第１に、基板に殆ど距離ゼロであるゼ
ロクリアランス条件での転写では、２０００点のデータ
ーでは滴下された接着剤の広がりのバラツキによる不良
は０であった。また、滴下量のバラツキは、±７％以内
で合格であった。更に、ニードルが１点を滴下するのに
要した時間は０．２秒であった。

【００２０】第２に、基板からニードルの凸部先端まで
の距離を０．２ｍｍはなして同じ作業をした結果は、接
着剤のバラツキによる不良は０であったし、滴下量のバ
ラツキは±１０％で一応合格であった。更にニードルが
１点を滴下するに要した時間は、０．２秒よりかかった
が差は２％位長くなっただけであった。

【００２１】従来の直角切断型ニードルでは同じ条件即
ち、基板との距離をゼロクリアランスで作業すると、吐
出口が塞がれてしまい数百点で滴下できなくなってしま
い連続した作業が不可能であった。また同様に、０．２
ｍｍだけ離して滴下した場合は、数百点で引き摺り始め
形状の不良を起こす。また、基板から０．５ｍｍはなし
て滴下した場合には一点あたり、１．０秒程度時間を要
していたので、本発明では、５倍も早くでき十分効果的
であったことになる。

【００２２】実験の経過の途中、作業の終了後にニード
ルの観察に依れば、早くから僅かな付着物がついている
が時間が掛かったり、塗布量のバラツキの原因となって
いないと言える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を説明するための図で、（Ａ）は側面
図、（Ｂ）は底面図である。

【図２】本発明を説明するための図で、（Ａ）は側面
図、（Ｂ）は底面図である。

【図３】従来例を説明するための図で、（Ａ）は側面
図、（Ｂ）は底面図である。

【図４】従来例を説明するための図で、（Ａ）は側面
図、（Ｂ）は底面図である。

【図５】従来例を説明するための図で、（Ａ）は側面
図、（Ｂ）は底面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円柱状ニードル基材の一方の端部に設け
   られた少なくとも一個の所定の深さの欠落部と、該欠落
   部によって残された前記円柱状ニードル基材の管壁で形
   成された少なくとも一個の凸部とで形成される吐出口を
   有することを特徴とするディスペンサーに用いるニード
   ル。