JP6977189B2 - Liquid coating unit and liquid coating device - Google Patents
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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。 The present invention relates to a liquid coating unit and a liquid coating device, and relates to a liquid coating unit and a liquid coating device for applying a liquid material to an object using a coating needle.
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。 Printed electronics technology for forming minute circuits such as RFID tags by printing (coating) is rapidly developing. In printed electronics technology, the method using a coating needle is also one of the options in that fine coating can be performed using a material having a wide range of viscosities.
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。 As a method of performing fine coating using a coating needle, there is a method of performing fine coating using a coating unit as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-112576 (Patent Document 1). In the coating unit, the liquid material is housed in a liquid material container. The liquid material container is formed with two holes above and below the internal space containing the liquid material, which connect the internal space and the outside and allow the coating needle to be inserted.
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。 The coating unit has a first state in which the tip of the coating needle is immersed in the liquid material in the liquid material container, that is, a state in which the coating needle is inserted only in the upper hole, and below the liquid material container. A second state in which the liquid material can be applied to the object by protruding, that is, a state in which the application needle is inserted into both the upper and lower holes is provided so as to be switchable. The coating unit can also coat high-viscosity liquid materials containing metal powder.
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。 However, when such a high-viscosity liquid material is continuously applied a plurality of times using a conventional coating unit, that is, when the number of times of switching the above states is continuously repeated, the liquid material container becomes On the outer peripheral surface (lower surface), a pool of liquid material is generated on the annular region located around the lower hole and below the lower hole.
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。 For example, a part of the liquid material adhering to the coating needle adheres to the annular region, and the liquid material wets and spreads on the annular region and below the lower hole surrounded by the annular region. Further, a part of the liquid material stored in the liquid material container flows out to the annular region of the liquid material container along the inner peripheral surface of the lower hole, and spreads wet. As a result, a pool of the above liquid material is generated.
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。 In the coating unit, such a pool of liquid material can be a source of liquid material to the coating needle. The coating needle is immersed in such a pool of liquid material, for example, when switching from the first state to the second state. Therefore, the amount of the liquid material adhering to the coating needle in the second state changes according to the amount of the pool of the liquid material. As a result, there is a problem that the amount of the liquid material to be applied to the object changes according to the number of times of application when the liquid material is applied a plurality of times continuously.
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。 The present invention has been made to solve the above problems. A main object of the present invention is a liquid coating unit and a liquid coating apparatus in which a change in the coating amount when a high-viscosity liquid material is continuously applied a plurality of times is suppressed as compared with a conventional liquid coating unit and a liquid coating apparatus. Is to provide.
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。 The liquid coating unit according to the present invention is a liquid coating unit for coating a liquid material on the surface of an object using a coating needle, and is a coating needle, a liquid material container for storing the liquid material, and a liquid material container. On the other hand, a drive unit for raising and lowering the coating needle is provided. The liquid material container is formed with a space for storing the liquid material and a first hole and a second hole for inserting the coating needle into the space. The first hole is formed below the space in the direction of gravity. The second hole is formed on the opposite side of the first hole across the space. The liquid material container includes a water-repellent layer formed so as to extend from at least the inner peripheral surface of the first hole to a part of the outer peripheral surface of the liquid material container surrounding the first hole.
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。 According to the present invention, a liquid coating unit and a liquid coating apparatus in which a change in the coating amount when a high-viscosity liquid material is continuously applied a plurality of times is suppressed as compared with a conventional liquid coating unit and a liquid coating apparatus. Can be provided.
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts will be given the same reference number, and the explanation will not be repeated.
[Construction of liquid coating unit]
With reference to FIGS. 1 to 6, the
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。
The
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。
The
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。
Specifically, the
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。
The base portion 3 holds the
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。
The
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。
A
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。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
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。
As shown in FIGS. 3 and 4, the inner peripheral end portion of the
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。
As shown in FIGS. 3 and 4, the inner peripheral end portion of the
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。
The
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。
The water-
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。
In the
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。
The hole diameter of the
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。
The driven
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。
As described above, the
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。
The
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。
The
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。
The
[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。
[Configuration of liquid coating device]
The
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。
The observation
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。
The
[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。
[Liquid application method]
Next, a liquid coating method using the
[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。
[Action effect]
The
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。
A flow path when the liquid material L wets and spreads from the
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。
In the
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。
By doing so, even if the liquid material L wets and spreads on the
[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。
[Modification example]
The
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。
As shown in FIG. 8, the
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。
Even in this way, the water-
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。
As shown in FIG. 9, the water-
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。
The water-
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。
Further, in the present embodiment, an example of forming a circuit pattern on the
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。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
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。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is particularly advantageously applied to a liquid coating unit including a liquid material container in which a highly viscous liquid material is stored, and a liquid material coating apparatus including the liquid coating unit.
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。 1 coating needle, 1A, 1B part, 1E needle tip, 2 servo motor (driving part), 3 base part, 4 container holding part, 5 liquid material container, 6 cam member, 7 driven member, 8 tension applying part, 9 repellent Water layer, 11 coating needle holder, 12 coating needle holder housing section, 13 coating needle holder fixing section, 15 cam connecting section, 16 bearing, 21 rotating section, 33 guide section, 34 adjusting section, 50 space, 51 first hole, 52 2nd hole, 53 3rd hole, 54 wall part, 54A 1st surface, 54B 2nd surface, 55 convex part, 55S side surface, 55T top surface, 81 1st part, 82 2nd part, 83 elastic part, 100 Liquid coating unit, 110 observation optics, 111 camera, 120 Z-axis table, 121 X-axis table, 122 Y-axis table, 123 base, 130 control unit, 131 operation panel, 132 monitor, 133 control computer, 140 board, 200 Liquid coating device.
Claims (6)
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、前記第1孔の周囲を囲むように形成されている壁部を含み、
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壁部の前記第1面および前記第2面まで、延びるように形成されている撥水層を含む、液体塗布ユニット。 A liquid coating unit for applying a liquid material to the surface of an object using a coating needle.
With the coating needle
A liquid material container for storing the liquid material and
The coating needle is moved up and down with respect to the liquid material container, and the first state in which the needle tip of the coating needle is housed in the liquid material container and the needle tip of the coating needle come into contact with the surface of the object. Equipped with a drive unit that switches between the possible second state and
The liquid material container is formed with a space for storing the liquid material and a first hole and a second hole for inserting the coating needle into the space.
The first hole is formed below the space in the direction of gravity.
The second hole is formed on the opposite side of the first hole with the space in between.
The liquid material container includes a wall portion formed so as to surround the circumference of the first hole.
The wall portion is centered on a first surface formed so as to extend in a direction intersecting the gravity direction and the horizontal direction as a lower surface facing the surface of the object, and a hole axis of the first hole. It has a second surface that is arranged outside the first surface in the radial direction as an axis and is formed so as to extend along the horizontal direction.
The liquid material container is a liquid coating unit including a water-repellent layer formed so as to extend from at least the inner peripheral surface of the first hole to the first surface and the second surface of the wall portion.
前記対象物を保持する保持台とを備える、液体塗布装置。 The liquid coating unit according to any one of claims 1 to 5.
A liquid coating device including a holding table for holding the object.
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