(57)【要約】【課題】微細な液状体９０を精度良く塗布しつつ、液状体９０の不連続部分９２を解消することが可能な、液状体塗布装置１を提供する。【解決手段】先端の開口部５から液状体９０を吐出するノズル４と、ノズル４の軸直角方向に伸びるへら部材４０とを備え、へら部材４０の均し面４４は、ノズル４の軸方向において、ノズル４の先端より下方に配置されている。開口部５から液状体９０を吐出させつつ、ノズル４を水平移動させることにより、底面３４上に液状体９０を塗布する際に、塗布された液状体９０にへら部材４０の均し面４４を当接させつつノズル４を水平移動させる。【選択図】図２
2008200643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端の開口部から液状体を吐出するノズルと、
前記ノズルの軸直角方向に伸びるへら部材とを備え、
前記へら部材の少なくとも一部は、前記ノズルの軸方向において、前記ノズルの先端より外側に配置されていることを特徴とする液状体塗布装置。
【請求項２】
前記へら部材は、樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液状体塗布装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液状体塗布装置を使用し、前記開口部から前記液状体を吐出させつつ、前記ノズルを基板に対して平行移動させることにより、前記基板上に前記液状体を塗布する方法であって、
前記基板上に塗布された前記液状体に前記へら部材の少なくとも一部を当接させつつ、前記ノズルを前記基板に対して平行移動させることを特徴とする液状体塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液状体塗布装置および液状体塗布方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディスペンサ等の液状体塗布装置を用いて、微細な液状体を精度良く塗布する方法が知られている。
図４は、従来技術に係る液状体塗布装置および液状体塗布方法の説明図である。ディスペンサ１は、液状体９０を充填するシリンジ２と、先端の開口部５から液状体９０を吐出するノズル４とを備えたものである。そのノズル４から基板３０に向けて液状体９０を吐出しつつ、基板３０に対して平行にノズル４を移動させることにより、基板３０の表面に液状体９０が塗布される。
【特許文献１】特開平８−２４３４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ディスペンサ１に充填された液状体９０には、気泡９１が混入している場合がある。この気泡９１がノズル４から吐出されると、基板３０に塗布された液状体９０に不連続部分９２が発生するという問題がある。
なお、塗布された液状体９０をノズル４の先端で均し、不連続部分を解消する方法も考えられる。しかしながら、金属材料からなるノズル４の先端が基板３０に当接すると、基板３０の表面を損傷するおそれがある。
【０００４】
特許文献１には、塗液供給管を被塗布物に対し相対的に移動させて、該被塗布物表面に塗膜を形成する塗布方法において、該塗液供給管に可撓性材料からなるノズルを設け、該ノズルの開口部を変形可能な平滑化部材の平滑面中に設け、該平滑面のノズル開口部近傍を被塗布物に接触させた状態で供給する塗布方法が開示されている。
しかしながら、可撓性材料にノズルの微小開口部を加工することは困難であり、また塗布装置の連続使用中に微小開口の形状を維持することは困難である。そのため、特許文献１の技術では、微細な液状体を精度良く塗布することが困難であると考えられる。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、微細な液状体を精度良く塗布しつつ、液状体の不連続部分を解消することが可能な、液状体塗布装置および液状体塗布方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る液状体塗布装置は、先端の開口部から液状体を吐出するノズルと、前記ノズルの軸直角方向に伸びるへら部材とを備え、前記へら部材の少なくとも一部は、前記ノズルの軸方向において、前記ノズルの先端より外側に配置されていることを特徴とする。
この構成によれば、液状体を吐出させながらノズルを移動させることにより、微細な液状体を精度良く塗布することができる。その際、へら部材の一部がノズルの先端より外側に配置されているので、へら部材の一部を塗布された液状体に当接させることが可能になる。そのため、塗布された液状体に不連続部分が発生しても、不連続部分の上流側の液状体を、へら部材によって下流側に押し流し、不連続部分に流入させることが可能になる。したがって、液状体の不連続部分を解消することができる。
【０００７】
また前記へら部材は、樹脂材料で構成されていることが望ましい。
この構成によれば、液状体が塗布される基板の表面にへら部材の一部が接触しても、基板の表面を損傷することがない。
【０００８】
一方、本発明に係る液状体塗布方法は、上述した液状体塗布装置を使用し、前記開口部から前記液状体を吐出させつつ、前記ノズルを基板に対して平行移動させることにより、前記基板上に前記液状体を塗布する方法であって、前記基板上に塗布された前記液状体に前記へら部材の少なくとも一部を当接させつつ、前記ノズルを前記基板に対して平行移動させることを特徴とする。
この構成によれば、微細な液状体を精度良く塗布しつつ、液状体の不連続部分を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
（液状体塗布装置）
図１は本実施形態に係る液状体塗布装置の説明図であり、図１（ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線における側面断面図であり、図１（ｂ）は底面図である。図１（ａ）に示すように、本実施形態の液状体塗布装置であるディスペンサ１は、先端の開口部５から液状体を吐出するノズル４と、ノズル４の軸直角方向に伸びるへら部材４０とを備えたものである。
【００１０】
図１（ａ）に示すように、ディスペンサ１は、液状体が充填されるシリンジ２を備えている。シリンジ２は、金属材料や樹脂材料等により円筒状に形成されている。シリンジ２の下方には、先端の開口部５から液状体を吐出するノズル４が装着されている。ノズル４は、金属材料により細管状に形成され、シリンジ２と同軸状に配置されている。なおノズル４はシリンジ２に対して着脱自在に装着され、液状体の塗布形状に応じて所望の内径のノズル４を選択しうるようになっている。例えば、幅３００μｍ程度の線状に液状体を塗布する場合には、内径が２００〜３００μｍ程度のノズル４が選択される。
【００１１】
ノズル４の先端には、へら部材４０が装着されている。へら部材４０は、樹脂等の弾性材料により板状に形成され、その厚さは例えば５０μｍ程度とされている。へら部材４０は、ノズル４の開口部５が形成された先端面と略平行に配置されている。
図１（ｂ）に示すように、へら部材４０は、底面視（ノズル４の軸方向と平行に見た場合）において、長円形状や長方形状に形成されている。へら部材４０の長軸方向の一方側に貫通孔４２が穿設され、その貫通孔４２にノズル４が挿入されている。図１（ａ）に示すように、へら部材４０はノズル４の先端面より上方に固定されている。
【００１２】
へら部材４０の長軸方向の他方側は、下方に折り曲げられている。その先端には、ノズル４の先端面と略平行な均し面４４が形成されている。へら部材４０の均し面４４は、ノズル４の軸方向において、ノズル４の先端面より外側（図１の下側）に配置されている。ノズル４の先端面とへら部材４０の均し面４４との間隔ｄは、例えば１００〜２００μｍ程度とされている。
【００１３】
（液状体塗布方法）
図２は本実施形態に係る液状体塗布方法の説明図であり、図２（ａ）は図２（ｂ）のＢ−Ｂ線における正面断面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ線における側面断面図である。本実施形態では、図２（ａ）に示すように、基板３０に形成された溝３２の底面３４に液状体９０を塗布する場合を例にして説明する。例えば、幅が５００μｍ程度の溝３２に対して、液状体９０を幅３００μｍ程度に塗布する。また、深さＨが５００μｍ程度の溝３２に対して、液状体９０を高さ５０〜１００μｍ程度に塗布する。なお、吐出された液状体９０は底面３４に沿って濡れ広がるので、液状体９０の幅および高さは時間と共に変化し、その変化率は液状体９０の粘度に依存する。
【００１４】
図２（ａ）に示すように、まず溝３２の上方にディスペンサ１を配置する。溝３２の底面３４からノズル４の開口部５までの高さｈ１は、塗布すべき液状体９０の高さ以上であって溝３２の深さＨ以下とするのが望ましく、例えば１００〜５００μｍ程度とする。なお、へら部材４０と溝３２との干渉を防止するため、へら部材４０の幅は溝３２の幅より狭く、例えば４００μｍ程度に形成されている。図２（ｂ）に示すように、溝３２の底面３４からへら部材４０の均し面４４までの高さｈ２は、塗布すべき液状体９０の高さ以上とするのが望ましく、例えば１００〜３００μｍ程度とする。
【００１５】
次に、シリンジ２の内部に充填された液状体９０の圧力を増加させ、ノズル４の開口部５から液状体９０を吐出させるとともに、ディスペンサ１を底面３４に対して水平に移動させる。ノズル４は金属材料で構成されているので、その先端には微細な開口部５が精度良く形成されている。したがって、液状体９０を細線状に精度良く塗布することができる。塗布直後の液状体９０の高さは、ノズル４の開口部５の高さｈ１と同等（１００〜５００μｍ程度）である。
【００１６】
ところで、ディスペンサ１に充填された液状体９０には、気泡が混入している場合がある。その気泡がノズル４から吐出されると、線状の液状体９０に不連続部分９２が発生することになる。
これに対して、本実施形態のディスペンサ１では、へら部材４０の均し面４４がノズル４の先端より下方に配置されているので、ディスペンサ１をへら部材４０の延伸方向とは逆方向に移動させることにより、へら部材４０の均し面４４を塗布された液状体９０に当接させることが可能になる。そのため、塗布された液状体９０に不連続部分９２が発生しても、不連続部分９２の上流側の液状体９０ａを、均し面４４によって下流側に押し流し、不連続部分９２に流入させることが可能になる。したがって、液状体９０の不連続部分９２を解消することができる。
【００１７】
なお、塗布された液状体９０に不連続部分が形成されなくても、底面３４の表面状態のばらつき等により、塗布された液状体９０の高さにばらつきが発生する場合がある。この場合でも、本実施形態では、へら部材４０の均し面４４を塗布された液状体９０に当接させつつノズル４を移動させるので、液状体９０の高さを平滑化することが可能になる。したがって、液状体を精度良く塗布することができる。なお、ノズル４の軸方向におけるへら部材４０の装着位置を調整することにより、液状体９０の高さを調整することが可能である。
【００１８】
（適用例）
次に、本実施形態の適用例として、液滴吐出ヘッドにＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）を実装する際に、本実施形態の液状体塗布装置を用いて異方導電性接着剤（ＡＣＰ）を塗布する場合について説明する。
図３は、液滴吐出ヘッドの右半部の側面断面図である。液滴吐出ヘッド１００は、圧電素子３００により圧力発生室１２の圧力を変化させ、圧力発生室１２に充填されたインクを液滴吐出ノズル１５から吐出するものである。
【００１９】
圧力発生室１２は、シリコン等からなる流路形成基板１０に形成されている。流路形成基板１０の下面には、圧力発生室１２に連通する液滴吐出ノズル１５を備えたノズルプレート１６が装着されている。一方、流路形成基板１０の上面には、圧力発生室１２の隔壁の一部を構成する振動板５０が装着されている。振動板５０の上面には、ＰＺＴ等の圧電体膜７０を下部電極６０および上部電極８０で挟持した圧電素子３００が配置されている。圧電素子３００を覆うように、圧電素子収容部２４を備えたリザーバ形成基板２０が装着されている。リザーバ形成基板２０から流路形成基板１０にかけて、インク貯蔵室として機能するリザーバ２６が形成されている。リザーバ２６は、複数の圧力発生室１２に連通路１４を介して接続されている。
【００２０】
リザーバ形成基板２０には、貫通溝２０ａが形成されている。貫通溝２０ａの底面に、圧電素子３００の上部電極８０が引き出されて、電極パッド８２が形成されている。その電極パッド８２の表面に、異方導電性接着剤９０を介して、ＦＰＣ１１０が実装されている。異方導電性接着剤９０は、熱硬化性樹脂材料に導電粒子を分散させたものである。ＦＰＣ１１０は、樹脂材料等からなる可撓性基板の表面に、銅箔等からなる配線が形成されたものである。ＦＰＣ１１０の配線は、半導体素子１１５に接続されている。この半導体素子１１５から出力された駆動信号が、異方導電性接着剤９０および電極パッド８２を介して圧電素子３００に入力され、圧電素子３００が駆動されるようになっている。
【００２１】
上述したリザーバ形成基板２０の貫通溝２０ａは、高さおよび幅がいずれも５００μｍ程度に形成されている。また異方導電性接着剤９０は、熱硬化性樹脂材料の液状体を塗布することによって配設される。そこで、本実施形態に係る液状体塗布装置を用いて、リザーバ形成基板２０の貫通溝２０ａに異方導電性接着剤９０を塗布することが望ましい。具体的な液状体塗布方法は、上記実施形態で述べた通りである。
【００２２】
本実施形態に係る液状体塗布装置を用いることにより、微細な貫通溝２０ａに対して異方導電性接着剤９０を精度良く塗布することができる。また、塗布された異方導電性接着剤９０に不連続部分が発生しても、その不連続部分を解消することが可能になる。そのため、液滴吐出ヘッド１００の電極パッド８２に対してＦＰＣ１１０を確実に実装することが可能になり、液滴吐出ヘッド１００の電気的接続の信頼性を向上させることができる。
【００２３】
なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
例えば、上記実施形態ではへら部材の底面形状を長円形状または長方形状としたが、これに限られず例えば円形状や楕円形状としてもよい。また、上記実施形態ではノズルの先端面と略平行にへら部材を配置したが、ノズルの先端面に対して斜めにへら部材を配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係る液状体塗布装置の説明図である。
【図２】実施形態に係る液状体塗布方法の説明図である。
【図３】液滴吐出ヘッドの右半部の側面断面図である。
【図４】従来技術に係る液状体塗布装置および液状体塗布方法の説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…液状体塗布装置  ４…ノズル  ５…開口部  ３０…基板  ３４…底面  ４０…へら部材  ４４…均し面（一部）  ９０…液状体  ９２…不連続部分
【図１】
2008200643.tif 000003
【図２】
2008200643.tif 000004
【図３】
2008200643.tif 000005
【図４】
2008200643.tif 000006