(57)【要約】【課題】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。【解決手段】液体塗布ユニットは塗布針１と、液体材料Ｌを貯留する液体材料容器５、液体材料容器５に対し塗布針１を昇降させる駆動部を備える。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よりも対象物の表面側に形成されている。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の内周面に接続されており、かつ、液体塗布ユニットが第１状態から第２状態とされるときに、塗布針１に付着した液体材料Ｌの一部を拭き取るように構成された構造体９を含む。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項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、前記空間よりも前記対象物の表面側に形成されており、
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、
前記液体材料容器に対し前記塗布針を昇降させて、前記塗布針の針先が前記空間内に配置されている第１状態と、前記塗布針が前記第１孔に挿通され前記針先が前記第１孔よりも下方に配置されている第２状態とを切替可能である駆動部をさらに備え、
前記液体材料容器は、前記第１孔の内周面に接続されており、かつ、前記液体塗布ユニットが前記第１状態から前記第２状態とされるときに、前記塗布針に付着した前記液体材料の一部を拭き取るように構成された構造体を含む、液体塗布ユニット。
【請求項２】
前記塗布針は、前記第１孔に挿通される第１部分を含み、
前記第１部分は、前記塗布針の前記針先を有し、
前記構造体には、第３孔が形成されており、
前記第３孔の孔軸は、前記第１孔の孔軸と同軸状に配置されており、
前記第３孔の孔径は、前記第１部分の幅以下である、請求項１に記載の液体塗布ユニット。
【請求項３】
前記第３孔の孔径は、前記第１部分の幅未満である、請求項２に記載の液体塗布ユニット。
【請求項４】
前記第３孔の孔径は、前記塗布針の前記針先の幅以上である、請求項２または３に記載の液体塗布ユニット。
【請求項５】
前記構造体を構成する材料は、弾性を有する材料を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体塗布ユニット。
【請求項６】
前記構造体を構成する材料は、繊維材、軟質発泡材、および軟質樹脂材からなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体塗布ユニット。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体塗布ユニットと、
前記対象物を支持する支持台とを備える、液体塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１１２５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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、例えば上述した第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、上記塗布ユニットにより対象物に塗布される液体材料の量（塗布量）は、複数回連続して塗布される際には塗布回数に応じて変化する。つまり、上記塗布ユニットでは、塗布量の均一性を担保する観点から、長時間連続して塗布を行うことは困難である。
【０００９】
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、従来の液体塗布ユニットおよび液体塗布装置と比べて、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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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る。上記液体塗布ユニットは、塗布針と、液体材料を貯留する液体材料容器とを備える。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、空間よりも対象物の表面側に形成されている。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。上記液体塗布ユニットは、液体材料容器に対し塗布針を昇降させて、塗布針の針先が空間内に配置されている第１状態と、塗布針が第１孔に挿通され針先が第１孔よりも下方に配置されている第２状態とを切替可能である駆動部をさらに備える。液体材料容器は、第１孔の内周面に接続されており、かつ、液体塗布ユニットが第１状態から第２状態とされるときに、塗布針に付着した液体材料の一部を拭き取るように構成された構造体を含む。
【発明の効果】
【００１１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態に係る液体塗布ユニットの第１状態を示す側面図である。
【図２】図１に示される液体塗布ユニットを示す正面図である。
【図３】図１に示される液体塗布ユニットの塗布針および液体材料容器を示す部分断面図である。
【図４】図３中の領域ＩＶの部分拡大図である。
【図５】本実施の形態に係る液体塗布ユニットの第２状態における塗布針および液体材料容器を示す部分断面図である。
【図６】図５中の領域ＶＩの部分拡大図である。
【図７】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。
【図８】本実施の形態に係る液体塗布ユニットの変形例の第１状態における塗布針および液体材料容器を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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、カム部材３と、ベース部４と、液体材料容器５とを主に備える。
【００１４】
図３および図５に示されるように、塗布針１は、第１部分１Ａと第２部分１Ｂとを含む。塗布針１の第１部分１Ａの延在方向は第２部分１Ｂの延在方向と平行であり、第１部分１Ａの上記延在方向に沿った各中心軸は第２部分１Ｂの上記延在方向に沿った各中心軸と同軸状に配置されている。上記延在方向は、例えば重力方向に沿っている。第１部分１Ａおよび第２部分１Ｂの上記延在方向から視た平面形状は、任意の形状であればよいが、例えば円形状である。第１部分１Ａおよび第２部分１Ｂは、例えば円柱形状である。第１部分１Ａの幅ΦＣ（図４参照）は、例えば第２部分１Ｂの幅よりも小さい。第１部分１Ａの幅ΦＣおよび第２部分１Ｂの幅は、上記中心軸に対する径方向における第１部分１Ａおよび第２部分１Ｂの各最大幅である。第１部分１Ａの幅ΦＣは、先端部１Ｃの最大幅であって柱状部１Ｄの幅である。
【００１５】
図３および図５に示されるように、第１部分１Ａは、先端部１Ｃと柱状部１Ｄとを有している。先端部１Ｃは例えば円錐台形状である。柱状部１Ｄは例えば円柱形状である。先端部１Ｃは、塗布針１の針先１Ｅを有している。針先１Ｅは、塗布針１において対称物としての基板１４０と接触し得る部分である。針先１Ｅは先端部１Ｃの下面である。塗布針１の針先１Ｅの幅ΦＤ（図４参照）は、第１部分１Ａの幅ΦＣよりも小さい。塗布針１の針先１Ｅの幅ΦＤは、上記中心軸に対する径方向における針先１Ｅの幅である。
【００１６】
図３および図４に示されるように、上記延在方向において針先１Ｅと反対側に位置する第１部分１Ａの他端（上端）は、第２部分１Ｂの上記延在方向における一端（下端）と接続されている。第２部分１Ｂの一端（下端）と反対側に位置する第２部分１Ｂの他端（上端）は、塗布針ホルダ１１（図１参照）に保持されている。
【００１７】
図１および図２に示されるように、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上記延在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３（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３Ａと接触して摺動可能な摺動面である。
【００１８】
サーボモータ２は、上記延在方向に延びる軸を中心として回転可能である回転部２１を有している。回転部２１にはカム部材３が接続されている。カム部材３は、回転部２１に伴ってサーボモータ２の回転軸を中心として回転可能である。
【００１９】
カム部材３の上部表面（サーボモータ２側の表面）はカム面３Ａである。カム部材３の下部表面（塗布針１側の表面）は上記延在方向に垂直な平面である。カム面３Ａは、回転部２１の外周に沿って円環状に形成されている。カム面３Ａは、カム部材３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３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領域とを含む。カム面３Ａの上端フラット領域、下端フラット領域およびスロープ領域のいずれかが、軸受１６の外輪の外周面と接触している。
【００２０】
軸受１６およびカム部材３は、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。これにより、塗布針１、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は、サーボモータ２によって、重力方向に沿って移動可能に設けられている。以下、塗布針１、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、従動部材７とよぶ。
【００２１】
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。図１〜図４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。図５および図６は、上記第２状態にある液体塗布ユニット１００を示している。
【００２２】
図１および図２に示されるように、第１状態では、カム面３Ａの上端フラット領域が軸受１６の外周面と接触している。図３および図４に示されるように、第１状態では、塗布針１の針先１Ｅは液体材料容器５内に配置されている。第２状態では、カム面３Ａの下端フラット領域が軸受１６の外周面と接触している。図５および図６に示されるように、第２状態では、塗布針１の第１部分１Ａは第１孔５１に挿通され、塗布針１の針先１Ｅは液体材料容器５の第１孔５１よりも下方に突出されている。第１状態から第２状態への移行中の状態、および第２状態から第１状態への移行中の状態では、カム面３Ａのスロープ領域が軸受１６の外周面と接触している。
【００２３】
ベース部４は、従動部材７、サーボモータ２、および後述する液体材料容器５を保持している。ベース部４は、上記延在方向に沿った従動部材７の移動を案内し、上記延在方向以外の方向に沿った従動部材７の移動を制限する案内部４１を含む。ベース部４は、液体材料容器５を着脱可能に保持する容器保持部４２をさらに含む。容器保持部４２は、例えば図示しない磁石を含み、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。
【００２４】
液体材料容器５は、例えば図示しない磁石を含み、当該磁石と容器保持部４２の磁石との間に生じる磁力によって容器保持部４２に対し着脱可能に保持されている。
【００２５】
図３〜図６に示されるように、液体材料容器５の内部には、液体材料Ｌを貯留するための空間５０が形成されている。液体材料Ｌは、例えば金属粉を分散させた高粘度の導電性液体材料である。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、上記延在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、例えば上記延在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、例えば上記延在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９２の内部に形成されている。
【００２６】
図３〜図６に示されるように、液体材料容器５は、第１孔５１の内周面に接続されており、かつ、塗布針１に付着した液体材料Ｌの一部を拭き取る構造体９を含む。構造体９は、複数の糸状部９ａを有している。複数の糸状部９ａは、第１孔５１の孔軸を中心軸とする径方向において、第１孔５１の内周面よりも当該孔軸の近くに配置されている内周端部９１を含む。上記径方向において、複数の糸状部９ａの各々の内周端部９１と反対側に位置する各外周端部は、固定部１０を介して第１孔５１の内周面に固定されている。
【００２７】
構造体９は、例えば上記延在方向および上記周方向の各々において、同等の構成を有している。
【００２８】
複数の糸状部９ａを構成する材料は、例えば短繊維からなる繊維材を含む。短繊維を構成する材料は弾性を有し、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ナイロンなどのポリアミド樹脂、芳香族ポリアミド樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンサクシネート、ポリブチレンテフタレートなどのポリエステル樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル、ビニロンなどの合成樹脂繊維、カーボン繊維、グラスファイバーなどの無機繊維、レーヨン、アセテートなどの再生繊維や、綿、絹、麻、羊毛などの天然繊維からなる群から選択される少なくとも１つである。構造体９の複数の糸状部９ａは、例えば静電植毛法、散布式植毛法、振動式植毛法、吹付式植毛法等の公知の植毛方法により、液体材料容器５の第１孔５１の内周上に配置され得る。
【００２９】
固定部１０を構成する材料は、任意の接着剤を含み、例えばウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリイミド樹脂、およびシリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１つを含む。
【００３０】
図３〜図６に示されるように、複数の糸状部９ａの各々の内周端部９１は、例えば、第１孔５１の孔径ΦＡ（図４参照）よりも小さい直径を有する円の円周上に配置されている。異なる観点から言えば、構造体９には、複数の糸状部９ａの各々の内周端部９１の各々に囲まれた第３孔９２が形成されている。第３孔９２の孔軸から視た第３孔９２の平面形状は円形状である。第３孔９２の孔径ΦＢは、第１孔５１の孔径ΦＡよりも小さい。
【００３１】
ここで、第３孔９２の孔径ΦＢとは、図３および図４に示されるような第１状態にある液体材料容器５を上記延在方向から視たときの、上記径方向に対向する内周端部９１間の最短距離をいう。
【００３２】
好ましくは、第３孔９２の孔軸は、第１孔５１の孔軸と同軸状に配置されている。より好ましくは、第３孔９２の孔軸は、塗布針１の中心軸と同軸状に配置されている。
【００３３】
好ましくは、上記延在方向および上記周方向において、上記径方向に対向する内周端部９１間の距離は一定である。異なる観点から言えば、上記延在方向および上記周方向において第１孔５１内に並べて配置された複数の糸状部９ａの各々の上記径方向の長さは一定である。
【００３４】
図４に示されるように、第１孔５１の孔径ΦＡは、塗布針１の第１部分１Ａの幅ΦＣよりも大きい。第１孔５１の孔径ΦＡは、例えば塗布針１の第２部分１Ｂの幅よりも小さい。第３孔９２の孔径ΦＢは、第１部分１Ａの幅ΦＣ以下である。
【００３５】
好ましくは、第３孔９２の孔径ΦＢは、第１部分１Ａの幅ΦＣ未満である。好ましくは、第３孔９２の孔径ΦＢは、塗布針１の針先１Ｅの幅ΦＤ以上である。
【００３６】
図３および図４に示されるように、第３孔９２の孔径ΦＢは、例えば塗布針１の針先１Ｅの幅ΦＤ超え、第１部分１Ａの幅ΦＣ未満である。この場合、図５および図６に示されるように、第２状態では、構造体９は塗布針１の第１部分１Ａと接触して弾性変形している。第２状態において、上記径方向に対向する内周端部９１間の最短距離は、第１部分１Ａの幅ΦＣと等しい。第１状態から第２状態への移行時には、構造体９は塗布針１の第１部分１Ａの上記先端部１Ｃにおいて幅がΦＢ以上の上端領域と接触して弾性変形する。
【００３７】
図３および図４に示されるように、液体材料容器５は、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の下面が第３孔９２内に位置するように設けられている。
【００３８】
図１に示されるように、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４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。
【００３９】
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７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３のカム面３Ａ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。
【００４０】
＜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（支持台）と、基台１２３と、制御部１３０とを含む。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
＜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。
【００４４】
＜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としてのサーボモータ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（対象物の表面側）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。
【００４５】
液体材料容器５は、第１孔５１の内周面に接続されている構造体９を含む。構造体９は、サーボモータ２によって塗布針１が第１孔５１に挿通されていない第１状態から塗布針１が第１孔５１に挿通された第２状態とされるときに、塗布針１に付着した液体材料Ｌの一部を拭き取る構造体９を含む。
【００４６】
液体塗布ユニット１００では、塗布針１は第１状態から第２状態への移行時および第２状態から第１状態への移行時に、第１孔５１および構造体９に対して相対的に移動される。第１状態から第２状態への移行時には、構造体９は、塗布針１に付着した液体材料Ｌの一部を拭き取る。つまり、構造体９は、塗布針１に付着した液体材料Ｌの一部が液体材料容器５の外に出ることを遮ることができる。上記構造体９を備える液体塗布ユニット１００では、第２状態で第１孔５１よりも下方に配置される塗布針１の一部分において針先１Ｅを含む一部領域上にのみ液体材料Ｌを付着させることができる。
【００４７】
そのため、液体塗布ユニット１００では、上記従来の液体塗布ユニットと比べて、第２状態において液体材料容器５の外に突出された塗布針１に付着している液体材料Ｌが第２状態から第１状態への移行時に液体材料容器５の外周面に付着しにくい。これにより、液体塗布ユニット１００では、上記従来の液体塗布ユニットと比べて、高粘度の液体材料Ｌを複数回連続して塗布する際にも、液体材料容器５の外周面において第１孔５１の周囲に位置する環状領域上および上記第１孔５１の下方に液体材料Ｌが溜りにくい。その結果、液体塗布ユニット１００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と比べて抑制されている。
【００４８】
上記液体塗布ユニット１００において、塗布針１は、第１孔５１に挿通される第１部分１Ａを含む。第１部分１Ａは、塗布針１の針先１Ｅを有している。構造体９には、第３孔９２が形成されている。第３孔９２の孔軸は、第１孔５１の孔軸と同軸状に配置されている。第３孔９２の孔径ΦＢは、第１部分１Ａの幅ΦＣ以下である。
【００４９】
第１部分１Ａの幅ΦＣは、上述のように塗布針１の第１部分１Ａの柱状部１Ｄの幅である。そのため、第３孔９２の孔径ΦＢが第１部分１Ａの幅ΦＣ以下であれば、構造体９は、第１状態から第２状態への移行時に、塗布針１の第１部分１Ａの柱状部１Ｄの外周面と接触して、柱状部１Ｄの外周面上に付着した液体材料Ｌを拭き取ることができる。そのため、図５および図６に示されるように、第２状態において液体材料Ｌは塗布針１の柱状部１Ｄの外周面上に付着していない。その結果、上記液体塗布ユニット１００によれば、第２状態から第１状態への移行時には柱状部１Ｄの外周面が塗布針１において液体材料容器５の外周面に最も近い位置を通るが、このとき当該柱状部１Ｄの外周面から液体材料容器５の外周面に液体材料Ｌが付着することを防止し得る。
【００５０】
好ましくは、上記液体塗布ユニット１００において、第３孔９２の孔径ΦＢは第１部分１Ａの幅Φｃ未満である。
【００５１】
このようにすれば、構造体９は、第２状態において、弾性変形しながら、塗布針１の第１部分１Ａの外周面と接触する。そのため、構造体９は、所定の接触圧を持って塗布針１に接触することができ、塗布針１の第１部分１Ａに付着した液体材料Ｌの一部をより確実に拭き取ることができる。
【００５２】
さらに、構造体９の第３孔９２の孔径ΦＢが第１部分１Ａの幅Φｃ未満であれば、構造体９は、塗布針１の先端部１Ｃにおいて上記径方向の幅が第３孔９２の孔径ΦＢ以上である領域の外周面と、接触し得る。そのため、構造体９は、柱状部１Ｄの外周面に隣接する先端部１Ｃの上方領域に付着した液体材料Ｌをも拭き取ることができる。
【００５３】
その結果、上記液体塗布ユニット１００によれば、第３孔９２の孔径ΦＢが第１部分１Ａの幅Φｃと等しい場合と比べて、第２状態において液体材料容器５の外に突出された塗布針１に付着している液体材料Ｌが第２状態から第１状態への移行時に液体材料容器５の外周面に付着しにくい。
【００５４】
また、構造体９は、その第３孔９２の孔径ΦＢが第１部分１Ａの幅Φｃ未満として適宜設定されることにより、塗布針１の先端部１Ｃに付着している液体材料Ｌの量を制御し得る。
【００５５】
好ましくは、上記液体塗布ユニット１００において、第３孔９２の孔径ΦＢは、塗布針１の針先１Ｅの幅ΦＤ以上である。
【００５６】
このようにすれば、針先１Ｅに付着している液体材料Ｌの量は構造体９によって減じられない。針先１Ｅに付着している液体材料Ｌは、基板１４０に塗布されるべき液体材料Ｌである。そのため、このような液体塗布ユニット１００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に、針先１Ｅの幅ΦＤに応じた量の液体材料Ｌを安定して塗布することができる。
【００５７】
上記液体塗布ユニット１００において、構造体９を構成する材料は、弾性を有する材料である。
【００５８】
このようにすれば、構造体９は弾性変形可能である。そのため、構造体９が塗布針１と接触していない第１状態から、構造体９が塗布針１と接触して弾性変形している第２状態に移行され、その後第１状態に再び移行される際に、構造体９は元の形状に戻ることができる。つまり、第１状態と第２状態とが連続して複数回切り替えられる場合にも、各第１状態において構造体９の第３孔９２の孔径ΦＢは略一定とされ得る。
【００５９】
上記液体塗布ユニット１００において、上記構造体９を構成する材料は、繊維材を含む。
【００６０】
このようにすれば、塗布針１は、構造体９と接触する際に構造体９から大きな抵抗を受けない。そのため、塗布針１の昇降動作は構造体９によって妨げられない。例えば、仮に塗布針１の中心軸が第３孔９２の孔軸と同軸状に配置されていない場合にも、塗布針１の昇降動作は構造体９によって妨げられない。
【００６１】
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を備える。
【００６２】
このような液体塗布装置２００は、上述のように、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と比べて抑制されてい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、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装置と比べて抑制されている。
【００６３】
＜変形例＞
液体材料Ｌは、高粘度の液体材料であればよく、例えば、接着剤等であってもよい。
【００６４】
構造体９を構成する材料は、繊維材、軟質発泡材、および軟質樹脂材からなる群から選択される少なくとも１つを含んでもよい。
【００６５】
軟質発泡材は、例えば、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、フェノール、ポリ塩化ビニルなどの合成樹脂、または天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ニトリルゴム、シリコンゴム、スチレンブタジエンゴムなどのゴムを発泡して得られる発泡材である。
【００６６】
軟質樹脂材は、例えば、コルク材、ゴム板材、ポリエチレン、塩化ビニルなどの軟質シート材である。
【００６７】
つまり、図８に示されるように、構造体９は複数の糸状部９ａに代えて１つの環状部９ｂを含んでいてもよい。第３孔９２は、環状部９ｂにおいて上記径方向の中央に配置されている。第３孔９２の内周面は、環状部９ｂの内周面である。環状部９ｂの外周面は、第１孔５１の内周面に固定部１０を介して接続されている。
【００６８】
このようにしても、塗布針１は、構造体９と接触する際に構造体９から大きな抵抗を受けない。そのため、塗布針１の昇降動作は構造体９によって妨げられない。例えば、仮に塗布針１の中心軸が第３孔９２の孔軸と同軸状に配置されていない場合にも、塗布針１の昇降動作は構造体９によって妨げられない。
【００６９】
また、上記液体塗布ユニット１００では、塗布針１の延在方向が重力方向に沿っており、液体材料容器５において第１孔５１が空間５０よりも下方に配置されているが、これに限られるものではない。第１孔５１が空間５０よりも上方に配置されていてもよい。この場合、塗布針１が第１孔５１よりも上方に突出されることにより、液体材料容器５よりも上方に配置された対象物としての基板１４０に液体材料を塗布することができる。また、塗布針１の延在方向が重力方向と交差する方向に沿っていてもよい。この場合、塗布針１が第１孔５１よりも当該交差する方向に突出されることにより、対象物としての基板１４０に液体材料を塗布することができる。
【００７０】
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。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
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。
【符号の説明】
【００７２】
１  塗布針，１Ａ  第１部分、１Ｂ  第２部分、１Ｃ  先端部、１Ｄ  柱状部、１Ｅ  針先、２  サーボモータ、３  カム部材、３Ａ  カム面、４  ベース部、５  液体材料容器、７  従動部材、８  張力付与部、９  構造体、９ａ  糸状部、１０  固定部、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、４１  案内部、４２  容器保持部、５０  空間、５１  第１孔、５２  第２孔、８１  第１部、８２  第２部、８３  弾性部、８４  調整部、９１  内周端部、９２  第３孔、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。
【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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