JP6835506B2 - 液体塗布ユニットおよび液体塗布装置 - Google Patents

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において、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。液体材料容器には、液体材料を収容している内部空間に対して上方および下方に、当該内部空間と外部とを接続しかつ塗布針を挿通可能な２つの孔が形成されている。

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第１状態、すなわち上方の孔のみに塗布針が挿通されている状態と、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第２状態、すなわち上方および下方の両孔に塗布針が挿通されている状態とを切替可能に設けられている。上記塗布ユニットは、金属粉を含む高粘度の液体材料も塗布可能である。

特開２０１５−１１２５７６号公報

しかしながら、このような高粘度の液体材料を従来の塗布ユニットを用いて複数回連続して塗布を行っていくと、すなわち上記状態の切替の回数を連続的に重ねていくと、液体材料容器の外周面（下面）において上記下方の孔の周囲に位置する環状領域上、および上記下方の孔の下方に、液体材料の溜りが発生する。

例えば、塗布針に付着していた液体材料の一部が上記環状領域に付着し、上記環状領域上および環状領域に囲まれている上記下方の孔の下方に、液体材料が濡れ広がる。また、液体材料容器に貯留されている液体材料の一部が上記下方の孔の内周面を伝って液体材料容器の上記環状領域に流出し、濡れ広がる。その結果、上記液体材料の溜りが発生する。

上記塗布ユニットにおいて、このような液体材料の溜りは塗布針への液体材料の供給源となり得る。塗布針は、例えば第１状態から第２状態に切り替えられる際に、このような液体材料の溜りに浸される。そのため、第２状態における塗布針に付着している液体材料の量は、上記液体材料の溜りの量に応じて変化する。その結果、対象物に塗布される液体材料の量が、複数回連続して塗布される際に、塗布回数に応じて変化するという問題があった。

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、高粘度の液体材料を複数回連続して塗布する際の塗布量の変化が従来の液体塗布ユニットおよび液体塗布装置と比べて抑制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。液体材料容器は、少なくとも第１孔の内周面上から液体材料容器の外周面のうち第１第１孔を囲む一部領域上まで、延びるように形成されている撥水層を含む。

本発明によれば、高粘度の液体材料を複数回連続して塗布する際の塗布量の変化が従来の液体塗布ユニットおよび液体塗布装置と比べて抑制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。

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。 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。 実施の形態に係る液体塗布ユニットの液体材料容器を示す部分断面図である。 図３中の領域ＩＶの部分拡大図である。 本実施の形態に係る液体塗布ユニットの液体材料容器を下方から見たときの平面図である。 本実施の形態に係る液体塗布ユニットの液体材料容器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の全体構成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液体材料容器の変形例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の液体材料容器の他の変形例を示す部分断面図である。

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６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３参照）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３および図６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３および図６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３および図６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が後述する液体材料容器５内に収容されている第１状態と、塗布針１の針先１Ｅが基板１４０の表面に接触可能な第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１中のＺ軸方向）である。図１および図２は、上記第１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、重力方向に延びる軸を中心として回転可能に設けられている回転部２１を有している。回転部２１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、従動部材の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、液体材料容器５を保持している。容器保持部４は、例えば磁石を含み、当該磁石により生じる磁力によって液体材料容器５を保持している。

液体材料容器５の内部には、液体材料Ｌ（図３参照）を貯留するための空間５０が形成されている。図３および図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。第１孔５１の内周面は、例えば重力方向に沿って延びるように形成されている。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３孔５３の内部に形成されている。図３は、上記第１状態にある液体塗布ユニット１００の塗布針１および液体材料容器５を示している。図６は、上記第２状態にある液体塗布ユニット１００の塗布針１および液体材料容器５を示している。

図３および図４に示されるように、液体材料容器５は、その外周面上において第１孔５１の周囲を囲むように形成されている壁部５４と、壁部５４よりも下方に突出している凸部５５とを含む。液体材料容器５を重力方向の下方から平面視したときに、壁部５４および凸部５５の各々は、例えば第１孔５１の孔軸を中心として環状に設けられている。なお、図４において、液体材料Ｌは図示されていない。

図３および図４に示されるように、上記平面視における壁部５４の内周端部は第１孔５１の下端と接続されている。上記平面視における壁部５４の外周端部は凸部５５の上端（根元部）と接続されている。壁部５４は、対象物としての基板１４０の表面と対向する下面として、第１面５４Ａおよび第２面５４Ｂを有している。第１面５４Ａは、例えば重力方向および水平方向に対して交差する方向に延びるように形成されている。第２面５４Ｂは、例えば水平方向に沿って延びるように形成されている。壁部５４において第１孔５１の下端と接続されている内周部分は、例えば第１面５４Ａを有している。壁部５４において凸部５５と接続されている外周部分は、例えば第２面５４Ｂを有している。第１孔５１の孔軸に対し壁部５４の第１面５４Ａが成す角度のうち小さい方の角度は、例えば０度超え９０度未満であり、例えば３０度以上６０度以下である。第１孔５１の孔軸を中心軸とする径方向における第１面５４Ａの幅は、例えば０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、例えば０．２ｍｍ程度である。当該径方向における第２面５４Ｂの幅は、例えば０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、例えば０．２ｍｍ程度である。

図３および図４に示されるように、上記平面視における凸部５５の内周端部は壁部５４の上記外周端部と接続されている。凸部５５は、壁部５４の周囲を囲むように形成されている。凸部５５は、例えば水平方向に沿って延びる頂面５５Ｔと、重力方向に沿って延びる側面５５Ｓとを有している。頂面５５Ｔの内周端部は、側面５５Ｓの下端と接続されている。頂面５５Ｔは、例えば液体材料容器５の外周面において最も下方に位置する面である。側面５５Ｓは、例えば頂面５５Ｔと接続されている他の側面と比べて、第１孔５１の孔軸に近い。側面５５Ｓの上端は、壁部５４の上記第２面の外周端部と接続されている。つまり、壁部５４の第１面５４Ａ、第２面５４Ｂ、凸部５５の側面５５Ｓおよび頂面５５Ｔは、第１孔５１の孔軸を中心軸とする径方向において、順に接続されている。壁部５４の第１面５４Ａ、第２面５４Ｂ、凸部５５の側面５５Ｓおよび頂面５５Ｔの各々は、曲面であってもよいが、例えば平面である。壁部５４の第２面５４Ｂに対する凸部５５の高さは、例えば０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、例えば０．１ｍｍ程度である。第１孔５１の孔軸を中心軸とする径方向における凸部５５の幅は、例えば０．０５ｍｍ以上１ｍｍ以下であり、例えば０．１ｍｍ程度である。

液体材料容器５は、第１孔５１の内周面上から液体材料容器５の外周面のうち第１孔５１を囲む一部領域上まで、延びるように形成されている撥水層９を含む。当該一部領域は、壁部５４の上記第１面５４Ａおよび第２面５４Ｂ、ならびに凸部５５の上記側面５５Ｓおよび上記頂面５５Ｔを含む。つまり、撥水層９は、第１孔５１の内周面、壁部５４の第１面５４Ａ、第２面５４Ｂ，上記凸部５５の側面５５Ｓおよび頂面５５Ｔ上を覆うように形成されている。撥水層９は、液体材料容器５と比べて高い撥水性を有している。撥水層９を構成する材料は、液体材料容器５を構成する材料よりも撥水性を有する任意の材料であればよいが、例えばフッ素系樹脂である。撥水層９は、水に対する接触角が０°よりも大きい。好ましくは、撥水層９は、水に対する接触角が４５°以上である。

撥水層９は、任意の方法により成膜され得るが、例えばフッ素系樹脂コーティング材が液体材料容器５の外周面および内周面上に部分的に成膜されることにより、形成されている。例えば、まず、液体材料容器５の外周面および内周面上には、撥水層９が形成されるべき領域のみを開口し、他の領域を覆うマスク膜が形成される。次に、液体材料容器５の外周面および内周面の全面上にフッ素系樹脂コーティング材が成膜される。次に、マスク膜が液体材料容器５の外周面および内周面上から剥離、除去されることにより、当該マスク膜上に成膜されたコーティング層が除去される。このようにして、撥水層９が形成される。なお、撥水層９の成膜は、例えばプラズマ処理法により行われてもよい。この場合、プロセスガスとして、例えばフッ素系ガスが用いられる。

液体材料容器５は、例えば液体塗布ユニット１００が第１状態にあるときに、液体材料容器５に貯留されている液体材料Ｌの下面が壁部５４の第１面５４Ａ上に形成されている撥水層９と接する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。

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。

［液体塗布装置の構成］
本実施の形態に係る液体塗布装置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７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７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、対象物としての基板１４０を搭載可能に設けられている。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７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の塗布位置のうちの第１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。このときの液体塗布ユニット１００は上記第１状態にある。そして、決定された塗布位置において液体塗布ユニット１００が上記第２状態とされることにより、基板１４０の当該塗布位置に液体材料が塗布される。その後、液体塗布ユニット１００は再び第１状態とされる。さらに、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が上記第２状態とされることにより、基板１４０の当該塗布位置に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１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る。液体塗布ユニット１００は塗布針１と、液体材料Ｌを貯留する液体材料容器５と、液体材料容器５に対し塗布針１を昇降させる駆動部２とを備える。液体材料容器５には、液体材料Ｌ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が形成されている。第１孔５１は、空間５０よりも重力方向の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は、第１孔５１の内周面上から液体材料容器５の外周面のうち第１孔５１を囲む一部領域上まで、延びるように形成されている撥水層９を含む。

液体材料Ｌが液体材料容器５の空間５０から液体材料容器５の外周面上に濡れ広がる際の流通経路、および塗布針１を介して液体材料容器５の外周面上に濡れ広がる際の流通経路は、第１孔５１の内周面から液体材料容器５の外周面のうち第１孔５１を囲む一部領域上までの間に形成される。液体塗布ユニット１００では、撥水層９が第１孔５１の内周面から液体材料容器５の外周面のうち第１孔５１を囲む一部領域上までの間に延びるように形成されているため、従来の液体塗布ユニットと比べて、液体材料Ｌが液体材料容器５の外周面（例えば壁部５４の第１面５４Ａおよび第２面５４Ｂ）上にまで濡れ広がりにくい。そのため、液体塗布ユニット１００では、複数回連続して液体材料Ｌの塗布が行われた後の第１状態および第２状態においても、第２面５４Ｂ上に液体材料Ｌの溜りが形成されておらず、図３に示される第１状態および図６に示される第２状態と略同等の状態が維持され得る。そのため、液体塗布ユニット１００では、従来の液体塗布ユニットと比べて、例えば第１孔５１に隣接している壁部５４の第２面５４Ｂ上に液体材料Ｌの溜りが発生しにくく、液体材料Ｌの溜りが大型化しにくい。その結果、液体塗布ユニット１００は、高粘度の液体材料Ｌを複数回連続して塗布する際の塗布量の変化が従来の液体塗布ユニットと比べて抑制されている。

上記液体塗布ユニット１００において、液体材料容器５は、その外周面上において第１孔５１の周囲を囲むように形成されている壁部５４と、壁部５４の周囲を囲むように形成されておりかつ壁部５４よりも下方に突出している凸部５５とを含む。上記一部領域は、壁部５４において対象物としての基板１４０の表面と対向する第１面５４Ａ、第２面５４Ｂと、凸部５５の頂面５５Ｔと、凸部５５の頂面５５Ｔおよび壁部５４の第１面５４Ａ、第２面５４Ｂとを接続している凸部５５の側面５５Ｓとを有している。言い換えると、撥水層９は、第１孔５１の内周面上から、壁部５４の第１面５４Ａ、第２面５４Ｂ、凸部５５の側面５５Ｓ、および凸部５５の頂面５５Ｔまで、延びるように形成されている。

このようにすれば、仮に液体材料Ｌが液体材料容器５の壁部５４の第２面５４Ｂ上にまで濡れ広がった場合にも、液体材料Ｌは凸部５５の側面５５Ｓおよび頂面５５Ｔに濡れ広がり難い。そのため、液体塗布ユニット１００では、従来の液体塗布ユニットと比べて、液体材料Ｌの溜りが第２面５４Ｂ上に発生しにくく、液体材料Ｌの溜りが第１面５４Ａ、第２面５４Ｂ、側面５５Ｓおよび頂面５５Ｔ上に連なるように形成されにくい。その結果、液体塗布ユニット１００は、高粘度の液体材料Ｌを複数回連続して塗布する際の塗布量の変化が従来の液体塗布ユニットと比べて抑制されている。

［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８に示されるように、液体材料容器５は凸部５５を含んでいなくてもよい。このような液体材料容器５では、図３〜図６に示される液体材料容器５と比べて、壁部５４の第２面５４Ｂが、第１孔５１の孔軸を中心軸とする径方向において広く設けられている。第１孔５１の孔軸を中心軸とする径方向における壁部５４の第２面５４Ｂの幅が、例えば０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、例えば０．２ｍｍ程度である。

このようにしても、撥水層９は、第１孔５１の内周面上から、壁部５４の第１面５４Ａ、第２面５４Ｂまで、延びるように形成されている。そのため、このような液体塗布ユニット１００の変形例においても、従来の液体塗布ユニットと比べて、第１孔５１に隣接している壁部５４の第２面５４Ｂ上に液体材料Ｌの溜りが発生しにくく、液体材料Ｌの溜りが大型化しにくい。その結果、図８に示される当該変形例は、液体塗布ユニット１００と同様の効果を奏することができる。

図９に示されるように、撥水層９は、液体材料容器５の全面上に形成されていてもよい。液体材料容器５の全面は、液体材料容器５の外周面と、液体材料容器５の内周面を含む。液体材料容器５の内周面は、第１孔５１および第２孔５２の内周面、ならびに空間５０に面している面を有する。このような液体塗布ユニット１００の変形例においても、撥水層９が第１孔５１に隣接している壁部５４の第２面５４Ｂ上に形成されているため、第２面５４Ｂ上に液体材料Ｌの溜りが発生しにくい。その結果、図９に示される当該変形例は、上述した液体塗布ユニット１００と同様の効果を奏することができる。さらに、当該変形例における撥水層９は、上記液体塗布ユニット１００における撥水層９よりも容易に形成され得る。当該変形例における撥水層９は、液体材料容器５の外周面および内周面上にマスク膜を形成することなく成膜され得る。そのため、当該変形例に係る液体塗布ユニットは、上記液体塗布ユニット１００と比べて、製造コストが低減されている。

なお、撥水層９は、例えば液体材料容器５の外周面または内周面を構成する材料が改質されることにより形成されていてもよい。

また、本実施形態では、液体塗布装置２００を用いて、基板１４０に回路パターンを形成する例を示したが、本発明は、これに限られるものではない。すなわち、本発明に係る液体塗布ユニット１００および当該液体塗布ユニット１００を備える液体塗布装置２００は、たとえば水晶振動子の実装における導電性材料の塗布、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ガスセンサへの触媒材料の塗布、およびＬＥＤ（Light Emitting Diode）への接着剤の塗布などの微量の液体材料を安定して塗布する用途に好適に用いることができる。

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、高粘度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 塗布針、１Ａ，１Ｂ 部分、１Ｅ 針先、２ サーボモータ（駆動部）、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、８ 張力付与部、９ 撥水層、１１ 塗布針ホルダ、１２ 塗布針ホルダ収容部、１３ 塗布針ホルダ固定部、１５ カム連結部、１６ 軸受、２１ 回転部、３３ 案内部、３４ 調整部、５０ 空間、５１ 第１孔、５２ 第２孔、５３ 第３孔、５４ 壁部、５４Ａ 第１面、５４Ｂ 第２面、５５ 凸部、５５Ｓ 側面、５５Ｔ 頂面、８１ 第１部、８２ 第２部、８３ 弾性部、１００ 液体塗布ユニット、１１０ 観察光学系、１１１ カメラ、１２０ Ｚ軸テーブル、１２１ Ｘ軸テーブル、１２２ Ｙ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 (4)

1. 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、
   前記液体材料容器に対し、前記塗布針を昇降させ、前記塗布針の針先が前記液体材料容器内に収容されている第１状態と、前記塗布針の針先が前記対象物の表面に接触可能な第２状態とを切り替える駆動部とを備え、
   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、
   前記液体材料容器は、少なくとも前記第１孔の内周面上から前記液体材料容器の外周面のうち前記第１孔を囲む一部領域上まで、延びるように形成されている撥水層を含み、
   前記液体材料容器は、前記外周面上において前記第１孔の周囲を囲むように形成されている壁部と、前記壁部の周囲を囲むように形成されておりかつ前記壁部よりも下方に突出している凸部とを含み、
   前記壁部は、前記対象物の前記表面と対向する下面として、重力方向および水平方向に対して交差する方向に延びるように形成されている第１面と、前記第１孔の孔軸を中心軸とする径方向において前記第１面よりも外側に配置されており、かつ水平方向に沿って延びるように形成されている第２面とを有し、
   前記一部領域は、前記壁部の前記第１面および前記第２面と、前記凸部の頂面と、前記凸部の前記頂面および前記壁部の前記第２面とを接続している前記凸部の側面とを有しており、
   前記液体材料容器は、前記第１状態にあるときに、前記液体材料容器に貯留されている前記液体材料の下面が前記壁部の前記第１面上に形成されている前記撥水層と接するように設けられているとともに、前記第１状態および前記第２状態にあるときに、前記液体材料容器に貯留されている前記液体材料の下面が前記壁部の前記第２面上に形成されないように設けられている、液体塗布ユニット。
2. 前記第１孔の前記孔軸に対し前記壁部の前記第１面が成す角度のうち小さい方の角度は、３０度以上６０度以下である、請求項１に記載の液体塗布ユニット。
3. 前記撥水層は、前記液体材料容器の全面上に形成されている、請求項１または請求項２に記載の液体塗布ユニット。
4. 請求項１〜３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。

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