涂布机构和涂布装置的制作方法

1.本发明涉及一种涂布装置和涂布机构。


背景技术：

2.日本专利特开2018-20325号公报(专利文献1)中记载的涂布机构具有涂布针保持件固定部、涂布针保持件和涂布针。涂布针保持件安装于涂布针保持件固定部。涂布针保持于涂布针保持件。专利文献1所记载的涂布机构不具有对涂布针与涂布面接触时的冲击进行缓冲的机构。
3.与此相对，日本专利特开2015-12577号公报(专利文献2)中记载的涂布机构具有涂布针保持件、涂布针固定板和涂布针。涂布针保持件安装于可动基座。涂布针保持于涂布针固定板。在涂布针保持件中收纳有弹簧和线性引导件。线性引导件将涂布针保持成能够在与涂布面正交的方向上滑动。弹簧朝向涂布面对涂布针施力。由此，能够缓冲涂布针与涂布面接触时的冲击。现有技术文献专利文献
4.专利文献1：日本专利特开2018-20325号公报专利文献2：日本专利特开2015-12577号公报


技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
5.在将专利文献2所记载的涂布机构应用于像用于进行疾病的体外诊断的诊断芯片那样要求对污染进行严格管理的用途的情况下，有时要求将涂布针保持件和涂布针一次性使用、或者对涂布针保持件和涂布针进行灭菌的处理。
6.在专利文献2所记载的涂布机构中，为了对涂布针与涂布面接触时的冲击进行缓冲，在涂布针保持件中装入有弹簧和线性引导件，因此，如果将涂布针保持件和涂布针一次性使用，则制造成本会增大。另外，在专利文献2所记载的涂布机构中，由于将线性引导件装入到涂布针保持件，并通过粘接剂将涂布针固定于涂布针固定板，因此，在专利文献2所记载的涂布机构中，涂布针保持件和涂布针的灭菌处理是困难的。
7.本发明是鉴于上述现有技术的问题而作出的。更具体而言，本发明提供一种涂布机构和涂布装置，即使需要将涂布针保持件和涂布针一次性使用或对涂布针保持件和涂布针进行灭菌处理的情况下，也能够在不增大制造成本的情况下对涂布针与涂布面接触时的冲击进行缓冲。解决技术问题所采用的技术方案
8.本发明的涂布机构在涂布面上涂布液体材料。涂布机构具有涂布针保持件固定部、能拆装地安装于涂布针保持件固定部的涂布针保持件、保持于涂布针保持件的涂布针、缓冲机构。缓冲机构构成为能够对涂布针与涂布面接触时的冲击进行缓冲。
9.在上述涂布机构中，涂布机构也可以具有线性引导件和弹性构件。在线性引导件上以能够在与涂布面正交的方向上滑动的方式保持有涂布针保持件固定部。弹性构件也可以朝向涂布面对涂布针保持件固定部施力。
10.上述涂布机构也可以还包括保持于涂布针保持件固定部的第一磁体和保持于涂布针保持件的第二磁体。涂布针保持件也可以由树脂材料形成。涂布针保持件也可以通过第二磁体被第一磁体吸附而能拆装地安装于涂布针保持件固定部。
11.上述涂布机构也可以还包括安装于涂布针保持件固定部的第一磁体和保持于涂布针保持件的第二磁体。涂布针保持件也可以由非磁性的金属材料形成。涂布针保持件也可以通过第二磁体被第一磁体吸附而能拆装地安装于涂布针保持件固定部。
12.本发明的涂布机构包括上述涂布机构。发明效果
13.根据本发明的涂布机构和涂布装置，即使在需要将涂布针保持件和涂布针一次性使用或对涂布针保持件和涂布针进行灭菌处理的情况下，也能够在不增大制造成本的情况下对涂布针与涂布面接触时的冲击进行缓冲。
附图说明
14.图1是省略了涂布针保持件12、涂布针13和容器15的图示的涂布机构10的立体图。图2是省略了涂布针保持件12、涂布针13和容器15的图示的涂布机构10的侧视图。图3是涂布机构10所具有的涂布针保持件12和涂布针13的立体图。图4是涂布机构10所具有的涂布针保持件12和涂布针13的侧视图。图5是涂布机构10的立体图。图6是涂布机构10a所具有的涂布针保持件12和涂布针13的主视图。图7是涂布机构10a所具有的涂布针保持件12和涂布针13的后视图。图8是涂布机构10a所具有的涂布针保持件12和涂布针13的侧视图。图9是涂布装置100的立体图。
具体实施方式
15.参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。在以下的附图中，对相同或相当的部分标注相同的参照符号，并不重复说明。
16.(第一实施方式)对第一实施方式的涂布机构(以下，称为“涂布机构10”)进行说明。
17.＜涂布机构10的结构＞图1是省略了涂布针保持件12、涂布针13和容器15的图示的涂布机构10的立体图。图2是省略了涂布针保持件12、涂布针13和容器15的图示的涂布机构10的侧视图。如图1和图2所示，涂布机构10具有驱动机构11。
18.驱动机构11例如具有伺服电动机111、凸轮112、轴承113、凸轮连结板114、可动部115、缓冲机构116、涂布针保持件固定部117和第一磁体118。
19.伺服电动机111具有旋转轴111a。旋转轴111a沿着z轴延伸。z轴与基板sub的涂布面正交。尽管伺服电动机111没有图示，但是与后述的电气设备箱27连接。伺服电动机111使
旋转轴111a绕中心轴旋转。凸轮112具有第一面112a和第二面112b。第一面112a朝向下方。第二面112b朝向上方。即，第二面112b是第一面112a的相反面。
20.第二面112b具有中央部和外周部。第二面112b的外周部位于第二面112b的中央部的周围。凸轮112在第二面112b的中央部处安装于旋转轴111a。第二面112b与第一面112a之间的距离沿周向(沿以旋转轴111a的中心轴为中心的圆周的方向)变动。第二面112b是凸轮112的凸轮面。
21.轴承113配置成其外周面与凸轮112的凸轮面(第二面112b)接触。凸轮连结板114在一端处与轴承113连结，在另一端处与可动部115连结。
22.缓冲机构116安装于可动部115。缓冲机构116例如具有线性引导件116a和弹性构件116b。线性引导件116a安装于可动部115。涂布针保持件固定部117被线性引导件116a保持成能够沿着z轴方向滑动。
23.弹性构件116b例如是螺旋弹簧。弹性构件116b朝向基板sub的涂布面对涂布针保持件固定部117施力。更具体而言，弹性构件116b将涂布针保持件固定部117按压于设置于可动部115的止动件115a。第一磁体118保持于涂布针保持件固定部117。
24.图3是涂布机构10所具有的涂布针保持件12和涂布针13的立体图。图4是涂布机构10所具有的涂布针保持件12和涂布针13的侧视图。如图3和图4所示，涂布机构10还具有涂布针保持件12和涂布针13。涂布针13具有前端13a和基端13b。基端13b是涂布针13的长度方向上的前端13a的相反侧的端部。涂布针13的长度方向沿着z轴方向。
25.涂布针13由涂布针保持件12保持。更具体而言，涂布针13通过将基端13b侧埋设于涂布针保持件12而被保持于涂布针保持件12。涂布机构10还具有第二磁体14。
26.涂布针保持件12由树脂材料形成。涂布针13和第二磁体14例如通过与构成涂布针保持件12的树脂材料一起嵌件成型而被保持于涂布针保持件12。即，涂布针保持件12不具有以能沿着z轴方向滑动的方式保持涂布针13的线性引导件以及朝向基板sub的涂布面对涂布针13施力的弹性构件。
27.第二磁体14保持于涂布针保持件12。图5是涂布机构10的立体图。如图5所示，涂布针保持件12能拆装地安装于涂布针保持件固定部117。更具体而言，涂布针保持件12通过第二磁体14被第一磁体118吸附而能拆装地安装于涂布针保持件固定部117。
28.涂布机构10还具有容器15。容器15具有上端15a和下端15b。下端15b是上端15a的相反侧的端部。容器15的内部为中空。容器15在上端15a处开口。下端15b被形成有贯通孔的底壁封闭。在容器15的内部空间中贮存有液体材料。前端13a从上端15a的开口插入容器15的内部空间。
29.随着旋转轴111a的旋转，凸轮112旋转。由于第二面112b与第一面112a之间的距离变动，因此，由于凸轮112旋转，轴承113的z轴方向上的位置发生变动。
30.如上所述，可动部115通过凸轮连结板114与轴承113连结，涂布针保持件固定部117安装于可动部115。另外，涂布针保持件12安装于涂布针保持件固定部117。因此，通过轴承113在z轴方向上的位置变动，以使保持于涂布针保持件12的涂布针13在z轴方向上的位置发生变动。这样，驱动机构11使涂布针13(前端13a)在z轴方向上的位置移动。
31.驱动机构11通过使涂布针13移动并使前端13a从形成于将容器15的下端15b封闭的底壁的贯通孔突出，以在前端13a上附着容器15内的液体材料。
32.＜涂布机构10的效果＞在涂布机构10中，涂布针保持件固定部117被线性引导件116a保持成能够沿着z轴方向滑动，并且弹性构件116b朝向基板sub的涂布面对涂布针保持件固定部117施力，因此，在涂布针13与基板sub的涂布面接触时，涂布针13以远离基板sub的涂布面的方式沿着z轴方向移动，以对涂布针13与基板sub的涂布面接触时的冲击进行缓冲。
33.另外，在涂布机构10中，涂布针保持件12由树脂材料形成，并且涂布针13不具有对涂布针13与基板sub涂布面接触时的冲击进行缓冲的线性引导件和弹性构件，因此，即使将涂布针保持件12和涂布针13一次性使用，也能够抑制制造成本的增大。
34.(第二实施方式)对第二实施方式的涂布机构(以下，称为“涂布机构10a”)进行说明。在此，主要说明与涂布机构10的不同点，并不重复说明。
35.涂布机构10a具有驱动机构11、涂布针保持件12、涂布针13、第二磁体14、容器15。针对这点，涂布机构10a与涂布机构10相同。但是，涂布机构10a在涂布针保持件12的详细结构上与涂布机构10不同。
36.图6是涂布机构10a所具有的涂布针保持件12和涂布针13的主视图。如图6所示，涂布针13在基端13b侧处保持于涂布针保持件12。更具体而言，涂布针13通过螺钉12a保持于涂布针保持件12。涂布针保持件12由非磁性的金属材料形成。非磁性金属材料的具体例是铝或铝合金。
37.图7是涂布机构10a所具有的涂布针保持件12和涂布针13的后视图。图8是涂布机构10a所具有的涂布针保持件12和涂布针13的侧视图。如图7和图8所示，第二磁体14保持于涂布针保持件12。更具体而言，第二磁体14通过螺钉12b保持于涂布针保持件12。另外，在涂布机构10a中，涂布针保持件12不具有以能沿着z轴方向滑动的方式保持涂布针13的线性引导件以及朝向基板sub的涂布面对涂布针13施力的弹性构件。
38.涂布机构10a与涂布机构10同样地具有缓冲机构116，因此，能够对涂布针13与基板sub的涂布面接触时的冲击进行缓冲。
39.为了进行涂布针保持件12和涂布针13的灭菌处理，需要将涂布针保持件12和涂布针13保持于高温环境下。在涂布机构10a中，由于涂布针13由螺钉12a固定，因此，在涂布针保持件12上没有利用粘接剂的接合部。另外，在涂布机构10a中，涂布针保持件12由具有耐热性的金属材料形成。因此，在涂布机构10a中，能够通过在高温环境下对涂布针保持件12和涂布针13进行灭菌而再利用，因此，能够抑制制造成本的增大。
40.(第三实施方式)对第三实施方式的涂布装置(以下，称为“涂布装置100”)进行说明。
41.图9是涂布装置100的立体图。如图9所示，具有涂布机构10、底座板21a及架台21b、x轴载物台22、y轴载物台23、载物台可动板24、吸附板25、z轴载物台26、电气设备箱27、观察光学系统28、摄像装置29、控制装置30。
42.在底座板21a上配置有x轴载物台22。x轴载物台22具有可动部，使可动部沿着x轴方向移动。在底座板21a上安装有架台21b。在x轴载物台22的可动部上配置有y轴载物台23。y轴载物台23具有可动部，使可动部沿着y轴方向移动。另外，y轴与x轴正交。
43.在y轴载物台23的可动部上配置有载物台可动板24。在载物台可动板24上配置有
吸附板25。在吸附板25上配置有基板sub。基板sub通过被吸附板25吸附而被固定位置。通过使x轴载物台22的可动部和y轴载物台23的可动部移动，基板sub的沿着x轴和y轴方向上的位置发生变化。
44.z轴载物台26安装于架台21b。z轴载物台26具有可动部，使可动部沿着z轴移动。另外，z轴与x轴及y轴正交，并与铅垂方向对应。另外，z轴与基板sub的主面正交。
45.在z轴载物台26的可动部上安装有涂布机构10。通过移动z轴载物台26的可动部，以使涂布机构10在z轴方向上的位置发生变化。摄像装置29能够经由观察光学系统28观察基板sub。摄像装置29例如是ccd(charge coupled device：电荷耦合器件)照相机。
46.电气设备箱27与x轴载物台22、y轴载物台23、z轴载物台26及涂布机构10连接。在电气安装箱27中存储有用于驱动x轴载物台22、y轴载物台23、z轴载物台26和涂布机构10的电装部件。
47.控制装置30例如具有计算机30a、显示器30b、键盘30c和鼠标30d。
48.计算机30a例如是个人计算机。计算机30a与电气设备箱27(更具体而言，存储在电气设备箱27内的各电装部件)连接，对电气设备箱27发送用于驱动x轴载物台22、y轴载物台23、z轴载物台26和涂布机构10的控制信号。
49.显示器30b与计算机30a连接。在显示器30b上显示由摄像装置29拍摄的图像以及计算机30a的操作画面。键盘30c和鼠标30d与计算机30a连接。通过在显示器30b上显示的操作画面上使用键盘30c及鼠标30d进行各种输入，从计算机30a发送针对电气设备箱27的控制信号。
50.在试图将液体材料涂布在基板sub上时，首先，控制装置30经由电气设备箱27来驱动x轴载物台22和y轴载物台23，以使基板sub的被涂布位置位于观察光学系统28的正下方。
51.接着，通过观察光学系统28和摄像装置29来观察和确认基板sub的被涂布位置，并且根据该观察和确认的结果来确定基板sub的被涂布位置。此外，基于经由键盘30c和鼠标30d输入到控制装置30的涂布指令，驱动z轴载物台26和涂布机构10(驱动机构11)。
52.其结果是，液体材料所附着的前端13a从形成于将容器15的下端15b封闭的底壁的贯通孔突出并使液体材料与基板sub的涂布面接触，以进行液体材料向基板sub的涂布。
53.如上所述，对本发明的实施方式进行了说明，但是也可以对上述实施方式进行各种变形。另外，本发明的范围不限定于上述实施方式。本发明的范围是由权利要求书来表示的，意在包括与权利要求书等同的意思和范围内的所有变更。工业上的可利用性
54.上述实施方式特别有利地应用于液体材料的涂布机构和涂布装置。符号说明
55.10涂布机构、10a涂布机构、11驱动机构、12涂布针保持件、12a螺钉、12b螺钉、13涂布针、13a前端、13b基端、14第二磁体、15容器、15a上端、15b下端、21a底板、21b架台、22x轴载物台、23y轴载物台、24载物台可动板、25吸附板、27电气设备箱、28观察光学系统、29摄像装置、30控制装置、30a计算机、30b显示器、30c键盘、30d鼠标、100涂布装置、111伺服电动机、111a旋转轴、112凸轮、112a第一面、112b第二面、113轴承、114凸轮连结板、115可动部、115a止动件、116缓冲机构、116a线性引导件、116b弹性构件、117涂布针保持件固定部、118第一磁体、sub基板。

技术特征：
1.一种涂布机构，在涂布面上涂布液体材料，所述涂布机构包括：涂布针保持件固定部；涂布针保持件，所述涂布针保持件能拆装地安装于所述涂布针保持件固定部；涂布针，所述涂布针保持于所述涂布针保持件；以及缓冲机构，所述缓冲机构构成为能够对所述涂布针与所述涂布面接触时的冲击进行缓冲。2.如权利要求1所述的涂布机构，其特征在于，所述涂布机构具有线性引导件和弹性构件，在所述线性引导件以能够在与所述涂布面正交的方向上滑动的方式保持有所述涂布针保持件固定部，所述弹性构件朝向所述涂布面对所述涂布针保持件固定部施力。3.如权利要求1或2所述的涂布机构，其特征在于，还包括：第一磁体，所述第一磁体保持于所述涂布针保持件固定部；以及第二磁体，所述第二磁体保持于所述涂布针保持件，所述涂布针保持件由树脂材料形成，所述涂布针保持件通过所述第二磁体被所述第一磁体吸附而能拆装地安装于所述涂布针保持件固定部。4.如权利要求1或2所述的涂布机构，其特征在于，还包括：第一磁体，所述第一磁体保持于所述涂布针保持件固定部；以及第二磁体，所述第二磁体保持于所述涂布针保持件，所述涂布针保持件由非磁性的金属材料形成，所述涂布针保持件通过所述第二磁体被所述第一磁体吸附而能拆装地安装于所述涂布针保持件固定部。5.一种涂布装置，其特征在于，所述涂布装置包括权利要求1至4中任一项所述的涂布机构。

技术总结
涂布机构(10、10A)在涂布面上涂布液体材料。涂布机构具有涂布针保持件固定部(117)、能拆装地安装于涂布针保持件固定部的涂布针保持件(12)、保持于涂布针保持件的涂布针(13)、缓冲机构(116)。缓冲机构构成为能够对涂布针与涂布面接触时的冲击进行缓冲。与涂布面接触时的冲击进行缓冲。与涂布面接触时的冲击进行缓冲。


技术研发人员：山中昭浩
受保护的技术使用者：NTN株式会社
技术研发日：2022.02.24
技术公布日：2023/10/7