(57)【要約】【課題】塗布速度の改善、塗布液が塗布される基板の高さ位置やウェル底面の高さ位置がバラつく影響の緩和及び基板に塗布される塗布液のピッチのバラつきの抑制が可能な塗布機構を提供する。【解決手段】塗布機構は、複数の塗布針と、塗布針を保持する塗布針ホルダとを備える。塗布針は、先端と、先端の反対側の端である基端とを有し、先端が塗布針ホルダから露出するように塗布針ホルダにより保持されている。塗布針ホルダは、筐体と、塗布針が固定された複数の固定部材と、基端から先端に向かう方向における複数の塗布針の変位を個別に吸収する高さ変位吸収機構とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の塗布針と、
前記塗布針を保持する塗布針ホルダとを備え、
前記塗布針は、先端と、前記先端の反対側の端である基端とを有し、前記先端が前記塗布針ホルダから露出するように前記塗布針ホルダにより保持されており、
前記塗布針ホルダは、筐体と、前記塗布針が固定された複数の固定部材と、前記基端から前記先端に向かう方向における複数の前記塗布針の変位を個別に吸収する高さ変位吸収機構とを有する、塗布機構。
【請求項２】
前記塗布針ホルダは、前記筐体の内部において前記固定部材を前記基端から前記先端に向かう方向に沿って移動可能に支持している直動機構をさらに有する、請求項１に記載の塗布機構。
【請求項３】
前記塗布針により塗布される塗布液が充填される容器をさらに備え、
前記容器は、前記容器の上端を閉塞している蓋と、前記容器の下端を閉塞している底壁とを有し、
前記蓋には、前記塗布針が挿通可能な第１貫通穴が形成されており、
前記底壁には、前記塗布針が挿通可能な第２貫通穴が形成されている、請求項１又は請求項２に記載の塗布機構。
【請求項４】
前記高さ変位吸収機構は、前記基端から前記先端に向かう方向に沿って前記固定部材を付勢する弾性部材により構成されている、請求項２に記載の塗布機構。
【請求項５】
前記筐体は、前記直動機構が取り付けられた第１筐体部分と、前記第１筐体部分に取り付けられた第２筐体部分とを含み、
前記弾性部材は、一方端において前記固定部材に取り付けられているとともに、他方端において前記第２筐体部分に取り付けられており、
前記第２筐体部分は、前記第１筐体部分に対する前記基端から前記先端に向かう方向における相対的な位置が変更可能に構成されている、請求項４に記載の塗布機構。
【請求項６】
前記塗布針は、前記先端において、前記基端から前記先端に向かう方向に交差する平面を含む、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の塗布機構。
【請求項７】
前記平面には、前記基端側に向かって窪む凹部が形成されている、請求項６に記載の塗布機構。
【請求項８】
前記平面には、前記基端から前記先端に向かう方向に沿って突出する凸部が形成されている、請求項６に記載の塗布機構。
【請求項９】
前記塗布針は、塗布液をウェルプレートの表面に形成されたウェルに塗布するように構成されており、
隣り合う２つの前記塗布針の間の間隔は、隣り合う２つの前記ウェルの間の間隔に等しい、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の塗布機構。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の前記塗布機構を備える、塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布機構及び塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１（特開２０１５−１１２５７７号公報）には、塗布機構が記載されている。特許文献１に記載の塗布機構は、塗布針と、塗布針ホルダとを有している。塗布針ホルダは、塗布針の先端が露出するように、塗布針を保持している。
【０００３】
特許文献２（特開２００４−３１７１８９号公報）には、転写機構が記載されている。特許文献２に記載の転写機構は、複数の転写部材と、保持部材とを有している。保持部材には、複数の孔が形成されている。保持部材は、孔に転写部材が挿入されることにより、転写部材を保持している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１１２５７７号公報
【特許文献２】特開２００４−３１７１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の塗布機構が有する塗布針の本数は、１本である。そのため、特許文献１に記載の塗布機構は、塗布の高速化に関して、改善の余地がある。特許文献２に記載の転写機構において、保持部材の孔は、転写部材に対して所定の嵌合公差を持つように形成されている。この嵌合公差が大きくなると、転写部材の保持部材に対する摺動が容易になる一方で、転写部材が保持部材に対してガタついてしまうおそれがある。転写部材が保持部材に対してガタつくと、基板に塗布される液体材料のピッチがバラつく。この嵌合公差が小さくなると、転写部材の保持部材に対する摺動不良が生じるおそれがある。
【０００６】
また、特許文献２に記載の転写機構においては、液体材料が塗布される基板の高さ位置が転写部材ごとにバラつくことに関して、特段の考慮がなされていない。
【０００７】
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。より具体的には、本発明は、塗布速度の改善、塗布液が塗布される基板の高さ位置やウェル底面の高さ位置がバラつく影響の緩和及び基板に塗布される塗布液のピッチのバラつきの抑制が可能な塗布機構を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る塗布機構は、複数の塗布針と、塗布針を保持する塗布針ホルダとを備える。塗布針は、先端と、先端の反対側の端である基端とを有し、先端が塗布針ホルダから露出するように塗布針ホルダにより保持されている。塗布針ホルダは、筐体と、塗布針が固定された複数の固定部材と、基端から先端に向かう方向における複数の塗布針の変位を個別に吸収する高さ変位吸収機構とを有する。
【０００９】
上記の塗布機構において、塗布針ホルダは、筐体の内部において固定部材を基端から先端に向かう方向に沿って移動可能に支持している直動機構をさらに有していてもよい。
【００１０】
上記の塗布機構は、塗布針により塗布される塗布液が充填される容器をさらに備えていてもよい。容器は、容器の上端を閉塞している蓋と、容器の下端を閉塞している底壁とを有していてもよい。蓋には、塗布針が挿通可能な第１貫通穴が形成されていてもよい。底壁には、塗布針が挿通可能な第２貫通穴が形成されていてもよい。
【００１１】
上記の塗布機構において、塗布針ホルダは、基端から先端に向かう方向に沿って固定部材を付勢する複数の弾性部材をさらに有していてもよい。
【００１２】
上記の塗布機構において、筐体は、直動機構が取り付けられた第１筐体部分と、第１筐体部分に取り付けられた第２筐体部分とを含んでいてもよい。弾性部材は、一方端において固定部材に取り付けられているとともに、他方端において第２筐体部分に取り付けられていてもよい。第２筐体部分は、第１筐体部分に対する基端から先端に向かう方向における相対的な位置が変更可能に構成されていてもよい。
【００１３】
上記の塗布機構において、塗布針は、先端において、基端から先端に向かう方向に交差する平面を含んでいてもよい。
【００１４】
上記の塗布機構において、平面には、基端側に向かって窪む凹部が形成されていてもよい。
【００１５】
上記の塗布機構において、平面には、基端から先端に向かう方向に沿って突出する凸部が形成されていてもよい。
【００１６】
上記の塗布機構において、塗布針は、塗布液をウェルプレートの表面に形成されたウェルに塗布するように構成されていてもよい。隣り合う２つの塗布針の間の間隔は、隣り合う２つのウェルの間の間隔に等しくてもよい。
【００１７】
本発明の一態様に係る塗布装置は、上記の塗布機構を備える。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一態様に係る塗布機構及び塗布装置によると、基板に塗布される塗布液のピッチのバラつきが抑制されるとともに、塗布速度が改善される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】塗布機構１００の正面図である。
【図２】塗布機構１００の側面図である。
【図３】塗布針８及び塗布針ホルダ９の図示を省略した塗布機構１００の正面図である。
【図４】筐体９１の斜視図である。
【図５】筐体９１の分解斜視図である。
【図６】塗布針ホルダ９の背面図である。
【図７】ホルダ蓋９１ｇの図示を省略した塗布針ホルダ９の正面図である。
【図８】塗布装置２００の斜視図である。
【図９】塗布機構３００における塗布針８の先端８ａ近傍の拡大図である。
【図１０】塗布機構３００の第１変形例における塗布針８の先端８ａ近傍の拡大図である。
【図１１】塗布機構３００の第２変形例における塗布針８の先端８ａ近傍の拡大図である。
【図１２】塗布機構４００における筐体９１の分解斜視図である。
【図１３】ホルダ蓋９１ｇの図示を省略した塗布機構３００における塗布針ホルダ９の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さない。
【００２１】
（第１実施形態）
以下に、第１実施形態に係る塗布機構（以下においては、「塗布機構１００」とする）の構成を説明する。
【００２２】
図１は、塗布機構１００の正面図である。図２は、塗布機構１００の側面図である。図１及び図２に示されるように、塗布機構１００は、架台１と、サーボモータ２と、カム３と、軸受４と、カム連結板５と、可動部６と、弾性部材７と、複数の塗布針８と、塗布針ホルダ９と、複数の容器１０とを有している。容器１０の数は、塗布針８の数に一致している。
【００２３】
サーボモータ２は、本体部２１と、軸２２とを有している。本体部２１は、軸２２を中心軸周りに回転させる。軸２２の延在方向（軸２２の中心軸に沿う方向）を、第１方向ＤＲ１という。サーボモータ２は、架台１に取り付けられている。
【００２４】
カム３は、軸２２に取り付けられている。カム３は、第１面３１と、第２面３２とを有している。カム３は、第１面３１において軸２２に取り付けられている。そのため、軸２２の回転に伴って、カム３も回転する。第２面３２は、第１面３１の反対面である。
【００２５】
第１面３１は、周方向に沿って、第１平坦領域と、スロープ領域と、第２平坦領域とを有している。第１平坦領域においては、第１面３１と第２面３２との間の距離が一定になっている。第２平坦領域においては、第１面３１と第２面３２との間の距離が一定になっている。第１平坦領域にある第１面３１と第２面３２との間の距離は、第２平坦領域にある第１面３１と第２面３２との間の距離よりも大きくなっている。スロープ領域は、周方向において、第１平坦領域と第２平坦領域との間に位置している。スロープ領域は、第１平坦領域及び第２平坦領域に連なっている。スロープ領域にある第１面３１と第２面３２との間の距離は、第１領域側から第２領域側に向かうにしたがって、徐々に小さくなっている。
【００２６】
軸受４は、軸受４の外周面が第１面３１に接するように配置されている。カム連結板５は、一方端と、他方端とを有している。カム連結板５は、一方端において、軸受４に連結されている。
【００２７】
可動部６は、カム連結板５の他方端に連結されている。可動部６は、可動ベース６１を有している。図３は、塗布針８及び塗布針ホルダ９の図示を省略した塗布機構１００の正面図である。図３に示されるように、可動ベース６１には、マグネット６１ａ及びマグネット６１ｂが取り付けられている。可動ベース６１は、基準面６１ｃと、基準面６１ｄとを有している。可動ベース６１には、塗布針ホルダ９が取り付けられる。
【００２８】
図２に示されるように、弾性部材７は、一方端において架台１に取り付けられた固定ピンに固定されており、他方端において可動部６に取り付けられた固定ピンに固定されている。弾性部材７は、軸受４が第１面３１に押圧されるように、可動部６を付勢している。弾性部材７は、例えばコイルバネである。
【００２９】
本体部２１が軸２２を回転させることにより、カム３が回転する。第１面３１と第２面３２との距離は、周方向に沿って変化しているため、カム３の回転に伴い、第１面３１と接触している軸受４の第１方向ＤＲ１における位置が変動する。軸受４は、カム連結板５を介して可動部６に連結されている。塗布針ホルダ９は、可動部６（可動ベース６１）に取り付けられている。そのため、軸受４の第１方向ＤＲ１における位置変動により、塗布針ホルダ９の第１方向ＤＲ１における位置が変動する。
【００３０】
塗布針ホルダ９は、筐体９１を有している。図４は、筐体９１の斜視図である。図４に示されるように、筐体９１は、上壁９１ａと、第１側壁９１ｂと、第２側壁９１ｃと、第３側壁９１ｄと、第４側壁９１ｅとを有している。第１側壁９１ｂ及び第２側壁９１ｃは第２方向ＤＲ２において互いに対向しており、第３側壁９１ｄ及び第４側壁９１ｅは第３方向ＤＲ３において互いに対向している。第２方向ＤＲ２は、第１方向ＤＲ１及び第３方向ＤＲ３に直交する方向であり、第３方向ＤＲ３は、第１方向ＤＲ１及び第２方向ＤＲ２に直交する方向である。
【００３１】
図５は、筐体９１の分解斜視図である。図５に示されるように、筐体９１は、ホルダベース９１ｆ（第１筐体部分）と、ホルダ蓋９１ｇ（第２筐体部分）とを有している。
【００３２】
ホルダベース９１ｆは、第１側壁９１ｂと、第１起立壁９１ｈと、第２起立壁９１ｉとにより構成されている。第１起立壁９１ｈ及び第２起立壁９１ｉは、第１側壁９１ｂから第２側壁９１ｃ側へと突出しているとともに、第１方向ＤＲ１に沿って延在している。第１起立壁９１ｈ及び第２起立壁９１ｉは、第３方向ＤＲ３に沿って間隔を空けて配置されている。第１起立壁９１ｈにはネジ穴９１ｈａが形成されており、第２起立壁９１ｉにはネジ穴９１ｉａが形成されている。
【００３３】
ホルダ蓋９１ｇは、第２側壁９１ｃと、第３側壁９１ｄと、第４側壁９１ｅと、バネ受け部９１ｊとにより構成されている。バネ受け部９１ｊは、第１起立壁９１ｈ及び第２起立壁９１ｉの第１方向ＤＲ１における端部とともに、上壁９１ａを構成している。
【００３４】
第２側壁９１ｃには、貫通穴９１ｃａ及び貫通穴９１ｃｂが形成されている。貫通穴９１ｃａ及び貫通穴９１ｃｂは、第２側壁９１ｃを厚さ方向に貫通している。貫通穴９１ｃａ及び貫通穴９１ｃｂは、ホルダ蓋９１ｇをホルダベース９１ｆに組み付けた状態において、ネジ穴９１ｈａ及びネジ穴９１ｉａにそれぞれ重なる位置に配置されている。ホルダ蓋９１ｇは、ネジ（図示せず）を貫通穴９１ｃａに通してネジ穴９１ｈａに螺合させるととともに、ネジ（図示せず）を貫通穴９１ｃｂに通してネジ穴９１ｉａに螺合させることにより、ホルダベース９１ｆに取り付けられる。
【００３５】
貫通穴９１ｃａの第１方向ＤＲ１における幅は、貫通穴９１ｃａの第３方向ＤＲ３における幅よりも大きくなっている。貫通穴９１ｃａの第１方向ＤＲ１における幅は、貫通穴９１ｃａの第３方向ＤＲ３における幅よりも大きくなっている。貫通穴９１ｃａは、例えば、第１方向ＤＲ１に沿う長軸を有する楕円形状になっている。貫通穴９１ｃｂの第１方向ＤＲ１における幅は、貫通穴９１ｃｂの第３方向ＤＲ３における幅よりも大きくなっている。貫通穴９１ｃｂの第１方向ＤＲ１における幅は、貫通穴９１ｃｂの第３方向ＤＲ３における幅よりも大きくなっている。貫通穴９１ｃｂは、例えば、第１方向ＤＲ１に沿う長軸を有する楕円形状になっている。貫通穴９１ｃａ及び貫通穴９１ｃｂが上記のような形状を有していることにより、ホルダ蓋９１ｇは、第１方向ＤＲ１におけるホルダベース９１ｆに対する相対的な位置を変化させることができる。
【００３６】
図６は、塗布針ホルダ９の背面図である。図６に示されるように、第１側壁９１ｂの第２側壁９１ｃとは反対側の面には、マグネット９１ｋ及びマグネット９１ｌが取り付けられている。筐体９１は、マグネット９１ｋをマグネット６１ａに吸着させるとともに、マグネット９１ｌをマグネット６１ｂに吸着させることにより、可動ベース６１に取り付けられている。これにより、筐体９１と可動ベース６１との取り付けを簡易に行うことができる。なお、筐体９１は、ボルト及びナット等を用いて可動ベース６１に取り付けられてもよい。
【００３７】
筐体９１が可動ベース６１に取り付けられた状態において、上壁９１ａは基準面６１ｃに接しており、第３側壁９１ｄは基準面６１ｄに接している。上壁９１ａが基準面６１ｃに接しているとともに、第３側壁９１ｄが基準面６１ｄに接している状態において、マグネット６１ａは、マグネット９１ｋと正対する位置よりも基準面６１ｃ側にずれた位置に配置されており、マグネット６１ｂは、マグネット９１ｌと正対する位置よりも基準面６１ｄ側にずれた位置に配置されている。これにより、上壁９１ａ及び第３側壁９１ｄが基準面６１ｃ及び基準面６１ｄにそれぞれ押し付けられる方向に上記の各マグネットの吸引力が作用するため、可動ベース６１に対する筐体９１の位置決め精度を高めることができる。
【００３８】
図７は、ホルダ蓋９１ｇの図示を省略した塗布針ホルダ９の正面図である。図７に示されるように、塗布針ホルダ９は、複数の固定部材９２と、複数の直動機構９３と、複数の弾性部材９４とをさらに有している。固定部材９２の数、直動機構９３の数及び弾性部材９４の数は、塗布針８の数に等しい。すなわち、塗布針８ごとに、固定部材９２、直動機構９３及び弾性部材９４が設けられている。
【００３９】
固定部材９２には、塗布針８が固定されている。塗布針８は、先端８ａと、基端８ｂとを有している。基端８ｂから先端８ａに向かう方向は、第１方向ＤＲ１に沿っている。塗布針８は、固定部材９２に固定されることにより、先端８ａが塗布針ホルダ９から露出するように塗布針ホルダ９に保持されている。
【００４０】
直動機構９３は、筐体９１の内部に配置されている。直動機構９３は、第１側壁９１ｂの第２側壁９１ｃに対向している面に取り付けられている。直動機構９３は、第３方向ＤＲ３に沿って間隔を空けて配置されている。直動機構９３は、第１起立壁９１ｈと第２起立壁９１ｉとの間に配置されている。直動機構９３は、固定部材９２を第１方向ＤＲ１に沿って移動可能に支持している。固定部材９２の第１方向ＤＲ１以外の方向への移動は、直動機構９３により規制されている。直動機構９３は、例えば、リニアガイドである。
【００４１】
弾性部材９４は、一方端において固定部材９２に取り付けられており、他方端においてバネ受け部９１ｊに取り付けられている。弾性部材９４は、固定部材９２を基端８ｂから先端８ａに向かう方向に沿って付勢している。弾性部材９４は、塗布液が塗布される基板ＳＵＢの第１方向ＤＲ１における位置の変動を吸収する高さ変位吸収機構として機能している。第１方向ＤＲ１におけるホルダ蓋９１ｇのホルダベース９１ｆに対する相対的な位置は変化させることにより、弾性部材９４による付勢力を調整することができる。弾性部材９４の付勢力は、固定部材９２の位置を保持可能な限りにおいて小さい方が好ましい。弾性部材９４は、例えばコイルバネである。
【００４２】
上記においては、塗布針ホルダ９が保持している塗布針８の本数が４本である場合を例として説明したが、塗布針８の本数はこれに限られない。塗布針ホルダ９は、第３方向ＤＲ３に沿って配列された塗布針８の組を、第２方向ＤＲ２に沿って複数組保持していてもよい。
【００４３】
容器１０は、第１方向ＤＲ１において、塗布針ホルダ９よりも基板ＳＵＢに近い位置に配置されている。容器１０には、塗布液が充填されている。容器１０の上端は、蓋で閉塞されている。容器１０の蓋には、貫通穴が形成されており、当該貫通穴には、塗布針８が通される。塗布液は、基板ＳＵＢに回路パターンを描画する場合、導電性粒子を含有するペーストである。塗布液は、細胞又はたんぱく質を含む溶液であってもよい。基板ＳＵＢは、表面に複数のウェル（底有穴）が形成されたウェルプレートであってもよい。ウェルプレートの表面には、例えば、６ないし３８４個のウェルが格子状に整列して形成されている。ウェルプレートの具体例は、マイクロウェルプレート（Thermo  Fisher  Scientific  Inc.の登録商標）である。なお、ウェルプレートにおいては、ウェル底面の第１方向ＤＲ１における位置が、ウェルごとにバラついていてもよい。なお、基板ＳＵＢとしてウェルプレートが用いられる場合、隣り合う２つのウェルの間の間隔は、隣り合う２つの塗布針８の間に等しいことが好ましい。容器１０の下端は、底壁により閉塞されている。サーボモータ２を動作させることにより、塗布液が付着した先端８ａが容器１０の底壁に形成された貫通穴から突出する。なお、容器１０の底壁に形成された貫通穴の径は、塗布液の表面張力により塗布液が流出しない程度の寸法に設定される。
【００４４】
容器１０は、塗布針８ごとに配置されている。各々の容器１０には、互いに異なる塗布液が充填されている。各々の容器１０には、同一の塗布液が充填されていてもよい。容器１０は、一体に形成されていてもよい。
【００４５】
以下に、塗布機構１００の効果を説明する。
塗布機構１００において、塗布針ホルダ９は、複数の塗布針８を保持している。そのため、塗布機構１００によると、複数箇所に一括して塗布液を塗布することができるため、塗布速度が改善される。
【００４６】
塗布液が塗布される基板ＳＵＢの第１方向ＤＲ１における位置は、塗布針８ごとにバラつく場合がある。塗布機構１００においては、塗布針８ごとに高さ位置吸収機構（弾性部材９４）が設けられているため、塗布液が塗布される基板ＳＵＢの第１方向ＤＲ１における位置の変動を塗布針８ごとに吸収することができる。
【００４７】
塗布機構１００において、塗布針８が固定された固定部材９２は、直動機構９３により第１方向ＤＲ１に沿ってガイドされ、第１方向ＤＲ１以外の方向への移動が規制されている。そのため、塗布機構１００によると、塗布針８のガタつき及び当該ガタつきに起因した塗布液が塗布されるピッチのバラつきが抑制される。
【００４８】
塗布機構１００において、塗布針ホルダ９は、弾性部材９４を有している。弾性部材９４は、基端８ｂから先端８ａに向かう方向に沿って固定部材９２を付勢しているため、サーボモータ２を動作させることにより塗布針ホルダ９を上下動させた際に、固定部材９２（塗布針８）の塗布針ホルダ９に対する相対的な位置が変動することを抑制できる。さらに、塗布針８が基板ＳＵＢに接触した際に弾性部材９４が弾性変形することにより、塗布針８に過大な応力が加わることを抑制できる。
【００４９】
塗布機構１００においては、第１方向ＤＲ１におけるホルダ蓋９１ｇのホルダベース９１ｆに対する相対的な位置が調整可能になっているため、弾性部材９４による固定部材９２に対する付勢力を最適化することができる。なお、弾性部材９４による固定部材９２に対する付勢力は、塗布針８が基板ＳＵＢに接触した際に塗布針８に加わる応力に影響することになる。
【００５０】
塗布機構１００においては、容器１０が蓋を有しているため、塗布液の乾燥が抑制されている。塗布機構１００は、塗布針８ごとに容器１０を有しているため、異なる塗布液が互いに混合してしまうことが抑制されている。
【００５１】
以下に、第１実施形態に係る塗布装置（以下においては、「塗布装置２００」とする）の構成を説明する。
【００５２】
図８は、塗布装置２００の斜視図である。図８に示されるように、塗布装置２００は、塗布機構１００と、第１ステージ２１０と、第２ステージ２２０と、第３ステージ２３０と、光学系２４０と、カメラ２５０と、制御用コンピュータ２６０と、モニタ２７０と、操作パネル２８０とを有している。
【００５３】
塗布機構１００は、第１ステージ２１０に取り付けられている。これにより、塗布機構１００は、第１方向ＤＲ１に沿って移動可能になっている。第２ステージ２２０及び第３ステージ２３０には、基板ＳＵＢが載置されている。第２ステージ２２０及び第３ステージ２３０は、それぞれ、基板ＳＵＢを第２方向ＤＲ２及び第３方向ＤＲ３に移動させることが可能である。
【００５４】
光学系２４０は、基板ＳＵＢ上の塗布位置を観察する。カメラ２５０は、光学系２４０により観察される基板ＳＵＢ上の画像を、電気信号に変換する。カメラ２５０は、例えばＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサ等である。
【００５５】
制御用コンピュータ２６０は、塗布機構１００、第１ステージ２１０、第２ステージ２２０、第３ステージ２３０、光学系２４０及びカメラ２５０の制御を行う。制御用コンピュータ２６０は、制御プログラムの塗布速度指令値に基づいてサーボモータ２の回転速度を決定することにより、所定の速度で塗布針８を上下動させる。塗布針８の上下動によって、塗布動作が行われる。制御用コンピュータ２６０が上位の制御システム（図示せず）と通信している場合、上記の塗布速度指令値は、当該上位の制御システムから受け取ってもよい。制御用コンピュータ２６０は、塗布液の種類に応じたパラメータを記憶部に保存しておき、指定された塗布液の種類と塗布量又は塗布寸法とに応じて、上記の塗布速度指令値を算出してもよい。
【００５６】
モニタ２７０は、カメラ２５０により取得された画像信号及び制御用コンピュータ２６０の画像を表示する。操作パネル２８０は、制御用コンピュータ２６０への指令が入力可能に構成されている。
【００５７】
塗布装置２００を用いて回路パターンを基板ＳＵＢ上に描画する場合、第１に、第２ステージ２２０及び第３ステージ２３０を動作させることにより、回路パターンが描画される基板ＳＵＢ上の領域が光学系２４０の直下に位置するように基板ＳＵＢを移動させる。第２に、光学系２４０により描画開始位置を観察・確認することにより、描画開始位置を決定する。
【００５８】
第３に、決定された描画開始位置を基準として、塗布針８を容器１０から突出させた際に先端８ａが基板ＳＵＢに接触する位置まで、第１ステージ２１０を動作させて塗布機構１００を下降させる。なお、塗布針８の下降端位置と光学系２４０のフォーカス位置との関係は、予め制御用コンピュータ２６０に記憶されているため、光学系２４０のフォーカス位置を基準として、塗布機構１００の下降量を決定すればよい。第４に、サーボモータ２を動作させて塗布針８を容器１０から突出させることにより、先端８ａに付着した塗布液を基板ＳＵＢに接触させる。
【００５９】
連続して塗布を行う場合には、次の描画位置が塗布機構１００の直下に位置するように第２ステージ２２０及び第３ステージ２３０を動作させるとともに、上記の第４の動作を行う。以上の動作が繰り返されることにより、基板ＳＵＢ上に塗布材料を用いて回路パターンが描画される。なお、全ての塗布が完了した後、第１ステージ２１０を動作させることにより、塗布機構１００が上昇される。
【００６０】
回路パターンを描画する面積が広く、描画途中での基板ＳＵＢの表面における高さの変動が大きい場合、必要に応じて、描画途中で光学系２４０のフォーカス位置を確認し、塗布針８の位置を修正しながら塗布動作を継続してもよい。この際のフォーカス位置の調整は、画像処理を用いて自動で行ってもよい。レーザセンサ等を用いて常に基板ＳＵＢの表面の高さを検出することにより、リアルタイムで塗布針８の位置調整を行ってもよい。
【００６１】
上記においては、基板ＳＵＢに回路パターンを描画する例について説明を行ったが、基板ＳＵＢに複数のウェルが形成されている（基板ＳＵＢがウェルプレートである）場合、当該ウェルのピッチと隣り合う２つの塗布針８の間隔を一致させることにより、一回の塗布動作で塗布針８の本数に等しい数のウェルに対して一括して塗布を行うことができる。
【００６２】
（第２実施形態）
以下に、第２実施形態に係る塗布機構（以下においては、「塗布機構３００」とする）の構成を説明する。ここでは、塗布機構１００の構成と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【００６３】
図９は、塗布機構３００における塗布針８の先端８ａ近傍の拡大図である。図９に示されるように、塗布針８は、先端８ａにおいて、平面８ａａを有している。平面８ａａは、第１方向ＤＲ１（すなわち、基端８ｂから先端８ａに向かう方向）に交差している。平面８ａａは、第１方向ＤＲ１に直交していることが好ましい。平面８ａａは、例えば円形形状を有している。平面８ａａの直径は、例えば５０μｍ以上３３０μｍ以下である。
【００６４】
＜第１変形例＞
図１０は、塗布機構３００の第１変形例における塗布針８の先端８ａ近傍の拡大図である。図１０に示されるように、平面８ａａには、凹部８ａｂが形成されている。凹部８ａｂは、基端８ｂに向かって窪んでいる。
【００６５】
＜第２変形例＞
図１１は、塗布機構３００の第２変形例における塗布針８の先端８ａ近傍の拡大図である。図１１に示されるように、平面８ａａには、凸部８ａｃが形成されている。凸部８ａｃは、基端８ｂから先端８ａに向かう方向に沿って平面８ａａから突出している。
【００６６】
（第３実施形態）
以下に、第３実施形態に係る塗布機構（以下においては、「塗布機構４００」とする）の構成を説明する。ここでは、塗布機構１００の構成と異なる点を主に説明し、重複する説明は繰り返さない。
【００６７】
図１２は、塗布機構４００における筐体９１の分解斜視図である。図１２に示されるように、ホルダベース９１ｆは、上壁９１ａと、第１側壁９１ｂと、第１起立壁９１ｈと、第２起立壁９１ｉとにより構成されている。ホルダ蓋９１ｇは、第２側壁９１ｃと、第３側壁９１ｄと、第４側壁９１ｅとにより構成されている。
【００６８】
図１３は、ホルダ蓋９１ｇの図示を省略した塗布機構３００における塗布針ホルダ９の正面図である。図１３に示されるように、塗布機構３００の塗布針ホルダ９においては、弾性部材９４の他方端が、バネ受けネジ９５により、上壁９１ａに取り付けられている。弾性部材９４による固定部材９２に対する付勢力は、バネ受けネジ９５の締め付け状態を調整することにより、調整される。
【００６９】
以上のように本発明の実施形態について説明を行ったが、上述の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、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及び範囲内での全ての変更を含むことが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
上記の実施形態は、塗布機構及び当該塗布機構を有する塗布装置に特に有利にてきようされるものである。
【符号の説明】
【００７１】
１  架台、２  サーボモータ、３  カム、４  軸受、５  カム連結板、６  可動部、７  弾性部材、８  塗布針、８ａ  先端、８ａａ  平面、８ａｂ  凹部、８ｂ  基端、９  塗布針ホルダ、１０  容器、２１  本体部、２２  軸、３１  第１面、３２  第２面、６１  可動ベース、６１ａ，６１ｂ  マグネット、６１ｃ，６１ｄ  基準面、９１  筐体、９１ａ  上壁、９１ｂ  第１側壁、９１ｃ  第２側壁、９１ｃａ，９１ｃｂ  貫通穴、９１ｄ  第３側壁、９１ｅ  第４側壁、９１ｆ  ホルダベース、９１ｇ  ホルダ蓋、９１ｈ  第１起立壁、９１ｈａ  ネジ穴、９１ｉ  第２起立壁、９１ｉａ  ネジ穴、９１ｊ  バネ受け部、９１ｋ，９１ｌ  マグネット、９２  固定部材、９３  直動機構、９４  弾性部材、９５  バネ受けネジ、１００  塗布機構、２００  塗布装置、２１０  第１ステージ、２２０  第２ステージ、２３０  第３ステージ、２４０  光学系、２５０  カメラ、２６０  制御用コンピュータ、２７０  モニタ、２８０  操作パネル、３００，４００  塗布機構、ＤＲ１  第１方向、ＤＲ２  第２方向、ＤＲ３  第３方向、ＳＵＢ  基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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