JP2018171581A - Nozzle dirt removing unit, nozzle dirt removing device, and liquid dispenser - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は筒状のノズルを備えた液体ディスペンサに関する。更に詳しくは、微小径の筒状のノズルに付着した汚れを除去するためのノズル汚れ除去装置およびノズル汚れ除去ユニットに関する。 The present invention relates to a liquid dispenser provided with a cylindrical nozzle. More specifically, the present invention relates to a nozzle dirt removing device and a nozzle dirt removing unit for removing dirt adhering to a cylindrical nozzle having a minute diameter.
本願出願人は、特許文献1、2等において、微小径の筒状のノズルを用いて、ナノリットルオーダー、更にはピコリットルオーダーの微量液体を半導体基板などの対象物の表面に吐出、滴下することが可能な微量液体ディスペンサを提案している。微量液体ディスペンサを用いれば、静電吐出方式、ピエゾ駆動方式などの液体吐出ヘッドを用いることが困難な高粘度液体、例えば、UV硬化樹脂等の高粘度樹脂液材、Agペースト等の高粘度金属ぺーストを、ナノリットルオーダー、ピコリットルオーダーで吐出、滴下できる。
In the
液体ディスペンサにおいては、そのノズルに、吐出した液体が付着して固化することがある。また、半導体基板等の処理において使用する処理液などが付着して固化することがある。ノズルの付着物は乾燥して微細粉末の状態で剥離して、液体の塗布あるいは吐出対象の表面の汚れの発生源になるおそれがある。また、付着物が障害となってノズル先端開口から正確な微細量の液滴を吐出、滴下できないおそれがある。このため、例えば定期的にノズル外周面等に付着した汚れを除去するためのノズル洗浄が行われる。 In a liquid dispenser, the discharged liquid may adhere to the nozzle and solidify. Further, a processing solution used in processing a semiconductor substrate or the like may adhere and solidify. The deposit on the nozzle is dried and peeled off in the form of a fine powder, which may become a source of contamination on the surface of the liquid application or ejection target. In addition, there is a possibility that an exact minute amount of liquid droplets cannot be ejected or dropped from the nozzle tip opening due to an obstacle. For this reason, for example, nozzle cleaning is periodically performed to remove dirt adhered to the outer peripheral surface of the nozzle and the like.
ノズル汚れの除去は、ノズルを洗浄液に浸漬し、あるいは、ノズルに洗浄液を吹き付けて、汚れを洗い流すことによって行われている。特許文献3、4には、液体塗布用のリップ(ノズル)の先端に、洗浄ヘッドから洗浄薬液を含む流体を噴出して、リップ先端の乾燥固着異物を除去する洗浄装置を備えた塗布装置が提案されている。
The removal of the nozzle dirt is performed by immersing the nozzle in the cleaning liquid or by spraying the cleaning liquid on the nozzle to wash away the dirt. In
また、洗浄液を用いた所謂ウエット式のノズル洗浄方法は、ノズル洗浄後に洗浄液がノズルに付着したまま残り、これが原因となって液体の吐出不良などの不具合が生じることがある。特許文献3においては、洗浄薬液を含む流体を噴出する流体ノズルに加えて、液切りノズルを配置し、ノズル先端部に不活性ガスを噴出して、洗浄液がノズルに残らないようにしている。 Also, in the so-called wet type nozzle cleaning method using the cleaning liquid, the cleaning liquid remains attached to the nozzle after the nozzle cleaning, and this may cause problems such as poor liquid discharge. In patent document 3, in addition to the fluid nozzle which ejects the fluid containing a cleaning chemical | medical solution, the liquid cutting nozzle is arrange | positioned and the inert gas is ejected to the nozzle front-end | tip part so that a washing | cleaning liquid does not remain in a nozzle.
洗浄液を用いた吹き付け洗浄、浸漬洗浄では、確実にノズルの汚れを除去できないことがある。また、ノズルの残留洗浄液を除去するために液切りノズルなどを別途、配置する必要がある。 Spray cleaning and immersion cleaning using a cleaning liquid may not reliably remove the nozzle stains. Further, it is necessary to separately arrange a liquid draining nozzle or the like in order to remove the residual cleaning liquid from the nozzle.
また、ナノリットルオーダー、ピコリットルオーダーで液滴を吐出、滴下する微小径の筒状のノズルを備えた液体ディスペンサの場合には、微小径、微小幅で液体が対象物の表面に塗布される。よって、微小な異物が対象物の表面に付着しても、液体の塗布性状に影響を与え、歩留まりが低下する。また、ノズルの先端側に異物が付着すると、ノズルの吐出性能、滴下性能に大きな影響が表れる。したがって、ノズルの汚れを確実に除去する必要があるが、従来の吹き付け洗浄、浸漬洗浄では、十分な汚れ除去効果が得られない。 In addition, in the case of a liquid dispenser equipped with a cylindrical nozzle having a small diameter for discharging and dropping droplets in the nanoliter order or picoliter order, the liquid is applied to the surface of the object with a minute diameter and a minute width. . Therefore, even if a minute foreign matter adheres to the surface of the object, the liquid application property is affected, and the yield decreases. Moreover, if a foreign substance adheres to the front end side of a nozzle, it will have a big influence on the discharge performance and dripping performance of a nozzle. Therefore, it is necessary to reliably remove the dirt on the nozzle, but the conventional spray cleaning and immersion cleaning cannot provide a sufficient dirt removing effect.
本発明の目的は、液体ディスペンサにおける微小径の筒状のノズルの汚れを確実に除去可能なノズル汚れ除去ユニットおよびノズル汚れ除去装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a nozzle dirt removing unit and a nozzle dirt removing apparatus that can reliably remove dirt on a cylindrical nozzle having a small diameter in a liquid dispenser.
また、本発明の目的は、微小径の筒状のノズルの汚れを確実に除去可能なノズル汚れ除去ユニットを備えた液体ディスペンサを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a liquid dispenser including a nozzle dirt removing unit that can reliably remove dirt from a cylindrical nozzle having a small diameter.
上記の課題を解決するために、本発明は、液体を吐出あるいは滴下する筒状のノズルを備えた液体ディスペンサにおける前記ノズルの汚れを除去するノズル汚れ除去装置であって、
ノズルを、そのノズル先端開口の側から挿入可能なノズル挿入穴と、
ノズル挿入穴の穴内周面を規定している弾性素材と、
ノズルを穴内周面に接触させた状態で、ノズルを穴内周面に対して相対移動させるノズル相対移動機構と
を有していることを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention provides a nozzle dirt removing device for removing dirt from the nozzle in a liquid dispenser including a cylindrical nozzle that discharges or drops liquid.
A nozzle insertion hole into which the nozzle can be inserted from the nozzle tip opening side;
An elastic material defining the inner peripheral surface of the nozzle insertion hole;
It has a nozzle relative movement mechanism for moving the nozzle relative to the inner peripheral surface of the hole in a state where the nozzle is in contact with the inner peripheral surface of the hole.
本発明では、ノズル挿入穴にノズルを挿入し、弾性素材によって規定されるノズル挿入穴の穴内周面に対してノズルを相対的に摺動させる。これにより、ノズル外周面に付着した汚れが弾性素材によって拭き取られる。洗浄液による吹き付け洗浄、浸漬洗浄の場合に比べて、より確実に、ノズルの汚れを除去できる。また、弾性素材によって穴内周面が規定されたノズル挿入穴にノズルを挿入すると、ノズルの全周が弾性素材に取り囲まれた状態になる。よって、微小径のノズルであっても、そのノズル外周面を弾性素材に確実に接触させることができ、ノズル外周面に付着している汚れを確実に除去できる。更に、ノズルを弾性素材に押し付けると、弾性素材が弾性変形してノズルが弾性素材に食い込む。これにより、ノズル先端面に弾性素材が接触して、ノズル先端面の汚れの除去も可能である。 In the present invention, the nozzle is inserted into the nozzle insertion hole, and the nozzle is slid relative to the inner peripheral surface of the nozzle insertion hole defined by the elastic material. Thereby, the dirt adhering to the outer peripheral surface of the nozzle is wiped off by the elastic material. Compared with spray cleaning with a cleaning liquid and immersion cleaning, the contamination of the nozzle can be removed more reliably. When the nozzle is inserted into the nozzle insertion hole whose inner peripheral surface is defined by the elastic material, the entire circumference of the nozzle is surrounded by the elastic material. Therefore, even if the nozzle has a small diameter, the outer peripheral surface of the nozzle can be reliably brought into contact with the elastic material, and the dirt adhering to the outer peripheral surface of the nozzle can be reliably removed. Further, when the nozzle is pressed against the elastic material, the elastic material is elastically deformed and the nozzle bites into the elastic material. As a result, the elastic material comes into contact with the nozzle tip surface, and the stain on the nozzle tip surface can be removed.
本発明において、ノズル挿入穴として、ノズル外径よりも大きな内径の穴を用いることができる。この場合には、ノズル相対移動機構により、ノズル挿入穴に挿入されたノズルを穴内周面に沿って相対的に摺動させて、ノズル外周面の汚れを除去できる。 In the present invention, a hole having an inner diameter larger than the outer diameter of the nozzle can be used as the nozzle insertion hole. In this case, the nozzle inserted into the nozzle insertion hole can be relatively slid along the inner peripheral surface of the nozzle by the nozzle relative movement mechanism to remove the dirt on the outer peripheral surface of the nozzle.
例えば、ノズルを自転させることなく、ノズル挿入穴の中心回りに、穴内周面に沿って摺動させる。ノズル外周面の全周を穴内周面によって拭き取ることができ、また、ノズル外周面の各部分を穴内周面の異なる部分で拭き取ることができる。よって、ノズルを穴内周面に沿って1周分あるいはそれ以上に亘って摺動させることで、ノズル外周面の汚れを確実に除去できる。 For example, the nozzle is slid along the inner peripheral surface of the nozzle insertion hole without rotating the nozzle. The entire circumference of the nozzle outer circumferential surface can be wiped by the hole inner circumferential surface, and each part of the nozzle outer circumferential surface can be wiped by a different portion of the hole inner circumferential surface. Therefore, the contamination of the nozzle outer peripheral surface can be reliably removed by sliding the nozzle along the inner peripheral surface of the hole for one round or more.
本発明のノズル汚れ除去装置を、弾性素材から形成した所定形状の弾性体と、弾性体を保持する弾性体保持具とを備えた構成にできる。この場合には、弾性体にノズル挿入穴を形成し、弾性体の一方の端面にノズル挿入穴を開口させる。 The nozzle dirt removing apparatus of the present invention can be configured to include an elastic body of a predetermined shape formed from an elastic material and an elastic body holder that holds the elastic body. In this case, a nozzle insertion hole is formed in the elastic body, and the nozzle insertion hole is opened at one end surface of the elastic body.
この場合において、弾性体保持具を、弾性体が着脱可能な状態で保持される弾性体保持部と、弾性体保持部に保持された弾性体に有機溶剤、水、その他の洗浄液を供給する洗浄液供給部とから構成し、弾性体によって有機溶剤などの洗浄液を吸収保持できるようにする。 In this case, the elastic body holder is provided with an elastic body holding section that holds the elastic body in a removable state, and a cleaning liquid that supplies an organic solvent, water, and other cleaning liquids to the elastic body held by the elastic body holding section. And a supply unit, and an elastic body can absorb and hold a cleaning liquid such as an organic solvent.
このようにすれば、弾性体のノズル挿入穴の穴内周面の部分は、洗浄液によって濡れた状態になる。この状態の穴内周面に沿ってノズルを摺動させると、洗浄液による洗浄効果も加わってノズルに付着している汚れをより確実に除去できる。また、洗浄液は、弾性素材に吸収保持された状態でノズルに接触するので、ノズルに洗浄液を吹き付ける場合、ノズルを洗浄液に浸漬する場合とは異なり、洗浄液がノズルに付着したまま残ってしまうことを回避できる。 If it does in this way, the part of the hole inner peripheral surface of the nozzle insertion hole of an elastic body will be in the state wet with the cleaning liquid. When the nozzle is slid along the inner peripheral surface of the hole in this state, the dirt adhering to the nozzle can be more reliably removed by adding the cleaning effect by the cleaning liquid. Also, since the cleaning liquid comes into contact with the nozzle while being absorbed and held by the elastic material, when the cleaning liquid is sprayed on the nozzle, the cleaning liquid remains attached to the nozzle, unlike when the nozzle is immersed in the cleaning liquid. Can be avoided.
本発明において、弾性体保持具は次のように構成することができる。すなわち、弾性体保持具は、開閉可能あるいは着脱可能な容器蓋を備えた洗浄液容器を備え、容器蓋には、弾性体を着脱可能な大きな蓋貫通穴が形成される。この場合、蓋貫通穴が弾性体保持部として機能し、洗浄液容器が洗浄液を弾性体に供給するための洗浄液供給部として機能する。 In the present invention, the elastic body holder can be configured as follows. In other words, the elastic body holder includes a cleaning liquid container having a container lid that can be opened and closed, or a large lid through-hole from which the elastic body can be detached. In this case, the lid through-hole functions as an elastic body holding part, and the cleaning liquid container functions as a cleaning liquid supply part for supplying the cleaning liquid to the elastic body.
また、洗浄液容器を装着可能な容器装着具を備えていることが望ましい。この場合には、容器装着具に開閉可能に取り付けた開閉蓋を配置し、開閉蓋を、閉じ状態において、第1位置および第2位置に移動可能にしておく。第1位置において、容器装着具に装着された溶剤容器の容器蓋における蓋貫通穴を封鎖可能とし、第2位置において、蓋貫通穴の封鎖を解除可能とする。 Moreover, it is desirable to provide a container mounting tool that can mount the cleaning liquid container. In this case, an open / close lid attached to the container mounting tool so as to be openable / closable is disposed, and the open / close lid is movable to the first position and the second position in the closed state. In the first position, the lid through hole in the container lid of the solvent container attached to the container mounting tool can be sealed, and in the second position, the lid through hole can be unblocked.
ノズルの汚れ除去動作を行わない状態では、開閉蓋を第1位置に移動して蓋貫通穴を封鎖できる。これにより、洗浄液、例えば有機溶剤の蒸発を防止でき、また、蓋貫通穴を介して異物が溶剤容器内に侵入することを防止できる。 In a state where the dirt removal operation of the nozzle is not performed, the lid can be blocked by moving the open / close lid to the first position. Thereby, evaporation of a cleaning liquid, for example, an organic solvent can be prevented, and foreign matter can be prevented from entering the solvent container through the lid through hole.
ここで、液体ディスペンサは、一般に、ノズルを3軸方向に移動させるための3軸ステージを備えている。この3軸ステージ機構を、ノズル汚れ除去装置のノズル相対移動機構として用いればよい。 Here, the liquid dispenser generally includes a three-axis stage for moving the nozzle in the three-axis direction. This triaxial stage mechanism may be used as a nozzle relative movement mechanism of the nozzle dirt removing device.
この場合には、本発明のノズル汚れ除去装置におけるノズル相対移動機構を除く部分を、ノズル汚れ除去ユニットとして提供することができる。本発明のノズル汚れ除去ユニットを、例えば、液体ディスペンサにおける液体吐出、滴下対象のワークを載せるワーク台にセットする。この状態で、ノズル汚れ除去ユニットのノズル挿入穴に対してノズルを挿入してノズル汚れを除去することができる。ノズル汚れ除去動作の終了後は、ノズル汚れ除去ユニットをワーク台から取外せばよい。または、液体ディスペンサに、ノズル汚れ除去ユニットを着脱可能に取り付ける専用のユニット取付部を設けておくこともできる。 In this case, the portion excluding the nozzle relative movement mechanism in the nozzle dirt removing device of the present invention can be provided as a nozzle dirt removing unit. The nozzle dirt removing unit of the present invention is set on, for example, a work table on which a work to be ejected and dropped in a liquid dispenser is placed. In this state, the nozzle dirt can be removed by inserting the nozzle into the nozzle insertion hole of the nozzle dirt removing unit. After completion of the nozzle dirt removal operation, the nozzle dirt removal unit may be removed from the work table. Alternatively, a dedicated unit attaching portion for detachably attaching the nozzle dirt removing unit to the liquid dispenser may be provided.
次に、本発明の液体ディスペンサは、上記構成のノズル汚れ除去ユニットを備えていることを特徴としている。本発明の液体ディスペンサでは、ノズルの汚れを確実に除去できるので、汚れに起因する液体吐出特性の劣化、液体滴下特性の劣化を防止でき、液体の吐出、液体の滴下を精度良く行うことができる。 Next, the liquid dispenser of the present invention includes the nozzle dirt removing unit having the above-described configuration. In the liquid dispenser according to the present invention, dirt on the nozzle can be surely removed, so that deterioration of liquid ejection characteristics and liquid dripping characteristics due to dirt can be prevented, and liquid ejection and liquid dripping can be performed with high accuracy. .
以下に、図面を参照して、本発明を適用した微量液体ディスペンサの実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態の構造に限定されるものではなく、各種の変更が可能である。 Embodiments of a trace liquid dispenser to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the structure of the following embodiment, A various change is possible.
図1は、本実施の形態に係る微量液体ディスペンサの全体構成図である。微量液体ディスペンサ1は、ワーク台2と、このワーク台2に載せたワーク3の表面等の所定の部位に微量液体を滴下する微小径の円筒状のノズル4とを備えている。ワーク台2は例えば3軸ステージ機構5によって水平な平面上および垂直方向に移動可能である。ワーク台2を固定し、ノズル4の側を3軸方向に移動させることも可能である。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a trace liquid dispenser according to the present embodiment. The
ノズル4は微小径のノズルであり、その先端開口4aの内径が500μm以下、例えば100μmであり、ノズル外径も、1mm以下、例えば、200μm程度の細長い円筒状のノズルである。これらの数値は例示であり、より微小径のノズルを用いる場合もある。逆に、これよりも太いノズルを用いる場合もある。
The
ノズル4には、ノズル支持部4cを介して、当該ノズル4の内径よりも大きな内径の液体通路6が接続されている。液体通路6の上流側通路部分6Aはシリンジ7に繋がっており、シリンジ7には液体が貯留されている。シリンジ7にポンプ8から圧縮空気を供給して、そこに貯留されている液体が液体通路6に供給される。シリンジ7とポンプ8から液体供給部が構成される。シリンジ7には例えば粘性液体9が貯留されている。
A
液体通路6の途中には中間通路部分10が配置されている。中間通路部分10は容量可変通路部分となっている。中間通路部分10は、円筒通路11を備え、この円筒通路11の両端は剛体の端板11a、11bによって形成されているが、その円筒状胴部11cは半径方向に弾性変形可能な弾性膜から形成されている。
An
円筒通路11の円筒状胴部11cを同心状に取り囲む状態に、円環状断面の密閉外周空間である圧力室12が形成されている。圧力室12は加圧機構13に繋がっており、加圧機構13によって圧力室12の内圧を上げることが可能である。圧力室12が加圧されると、円筒通路11の円筒状胴部11cが半径方向に内側に収縮して、円筒通路11の内容積が減少する。加圧機構13による加圧を解除すると、円筒状胴部11cが元の円筒形状に弾性復帰し、内容積を元に戻すことが可能である。このように、圧力室12と加圧機構13とによって、円筒通路11の内容積を増減するための通路変形機構が構成される。
A
ノズル4、液体通路6の下流側通路部分6Bおよび中間通路部分10は、一体となって移動可能な微動ユニット20となっている。微動ユニット20は図1において一点鎖線で囲まれている部分である。微動ユニット20は、ユニット微動機構を構成する直動機構21(図1において想像線で示す。)によってノズル4の中心軸線4Aに沿った方向に直線往復移動可能である。微動ユニット20が移動すると、そのノズル4の先端開口4aとワーク台2に載せた塗布対象のワーク表面3aとの間のギャップが増減する。
The
また、ノズル4の上方には観察光学系ユニット22が配置されている。観察光学系ユニット22は、ノズル4の先端開口4aおよびワーク表面3aの部分をCCDカメラによって観察可能である。また、観察光学系ユニット22にはレーザー変位計等の計測機構が組み付けられており、ノズル4の先端開口4aと、これに対峙するワーク表面3aの部分との間のギャップを測定可能である。
An observation
上記の液体供給用のポンプ8、加圧機構13、3軸ステージ機構5、直動機構21、観察光学系ユニット22等の各部分は、制御部14によって駆動が制御される。制御部14による制御動作は、操作・表示部15の操作部からの操作入力に基づき行われ、各部の動作状態、観察光学系ユニット22による観察画像等が操作・表示部15の表示部に表示可能である。
The drive of the respective parts such as the
先に述べたように、ノズル4は微小径のノズルであり、中間通路部分10の上流側の液体通路抵抗に比べて、下流側の液体通路抵抗が極めて大きい。本例では、粘性液体9を、液体通路6およびノズル4の先端開口4aまで充填した液体充填状態で、中間通路部分10をその内容積が減少するように収縮させた場合に、当該中間通路部分10からその下流側通路部分に押し出される液体量が、ナノリットルオーダーからピコリットルオーダーの微小量となるように、当該液体量と中間通路部分10の上流側通路部分に押し戻される液体量との比率が、1:100〜1:500の範囲内の値に設定されている。換言すると、このような比率となるように、中間通路部分10の上流側の液体通路抵抗に比べて、下流側の液体通路抵抗が極めて大きくなるように設定されている。これにより、微小液滴の吐出、滴下を精度良く確実に行うことができる。なお、微小液滴の吐出、滴下のための機構としては、先に述べた特許文献1に記載されている機構、その他の機構を用いることができる。
As described above, the
ここで、本例の液体ディスペンサ1において、3軸ステージ機構5によって移動可能なワーク台2には、ノズル汚れ除去ユニット30が付設されている。ノズル汚れ除去ユニット30は、ワーク台2と一体となって3軸方向に移動するベース31(ユニット取付部)に、着脱可能な状態で搭載されている。ノズル汚れユニット30と3軸ステージ機構5(ノズル相対移動機構)とによって、ノズル汚れ除去装置が構成される。
Here, in the
ノズル汚れ除去ユニット30は、弾性素材からなる1本あるいは複数本の所定形状の弾性体32を保持した弾性体保持具33と、弾性体保持具33が着脱可能に装着された容器装着具34とを備えている。弾性体32は例えばポリウレタンフォームからなる円形断面の柱状体である。柱状の弾性体32の弾性素材としては各種の素材を用いることが可能である。各弾性体32にはノズル4をそのノズル先端開口の側から挿入可能なノズル挿入穴35が形成されている。ノズル挿入穴35は、弾性体32に同軸状態に形成された円形断面の中心貫通穴である。ノズル挿入穴35の穴径はノズル4の外径よりも大きい。
The nozzle
後述するが、ノズル4の汚れ除去動作においては、3軸ステージ機構5を用いて、ノズル4の真下に、ノズル汚れ除去ユニット30のノズル挿入穴35を位置決めし、ノズル4をノズル挿入穴35に挿入し、挿入したノズル4をノズル挿入穴35の穴内周面に沿って摺動させて、ノズル4に付着した汚れを除去する。
As will be described later, in the dirt removal operation of the
(ノズル汚れ除去ユニット)
図2(a)〜(e)は、それぞれ、ノズル汚れ除去ユニット30の弾性体保持具33を示す平面図、端面図、A−A線で切断した部分の断面図、斜視図および分解斜視図である。これらの図を参照して説明すると、弾性体保持具33は、細長い直方体形状の洗浄液容器である溶剤容器41(洗浄液供給部)と細長い長方形輪郭の容器蓋42とを備えている。溶剤容器41の上面は、上方に開口する容器開口部43となっている。溶剤容器41の上に被せた容器蓋42によって容器開口部43が封鎖されている。溶剤容器41には、所定量の有機溶剤44を貯留可能である。有機溶剤の代わりに、水、その他の洗浄液を用いることができる。例えば、容器蓋42は、その一方の対角線方向の角部分において、不図示の固定ねじによって溶剤容器41に固定されている。
(Nozzle dirt removal unit)
2A to 2E are a plan view, an end view, and a cross-sectional view, a perspective view, and an exploded perspective view of a portion cut along the line AA, respectively, showing the
容器蓋42には、円柱状の弾性体32を上方から差し込み・引き抜き可能な大きさの円形断面の蓋貫通穴47(弾性体保持部)が形成されている。本例では、容器蓋42の長さ方向に一定の間隔で5個の蓋貫通穴47が形成されている。蓋貫通穴の47の個数、配列状態は、本例の場合とは異なっていてもよい。ノズル4の本数等に応じて適宜設定される。各蓋貫通穴47の穴径は、弾性体32の外径とほぼ同一である。また、溶剤容器41の底面には、各蓋貫通穴47に対応する位置に、弾性体32の下端面32bが乗る着座面48が突出形成されている。
The
本例では、円柱状の弾性体32を用いているが、弾性体32は、多角柱形状、直方体形状等、各種の形状の弾性体であってもよい。弾性体32の形状に合わせて、蓋貫通穴47の形状も設定される。また、弾性体32に形成したノズル挿入穴35は、弾性体32の上端面から下端面まで、同一内径の円形断面の穴である。場合によって、ノズル挿入穴35の穴径を、その軸線方向において変えることも可能であり、その穴断面形状を楕円形、多角形などの非円形にすることも可能である。さらに、柱状の弾性体32を用いる代わりに、容器蓋42あるいは溶剤容器41に、直接に、弾性素材を取り付け、弾性素材によってノズル挿入穴35の穴内周面を規定してもよい。着脱可能な弾性体32を用いる場合には、その交換が容易であり、便利である。
In this example, the cylindrical
弾性体32を蓋貫通穴47に差し込み、その下端面32bが着座面48に乗った状態まで押し込むと、弾性体32の上端面32aが丁度、容器蓋42の上面に一致した状態になる。溶剤容器41に貯留される有機溶剤44の液面は、着座面48よりも高い位置となるように設定される。差し込まれた弾性体32の下端部分は有機溶剤44に浸漬し、毛細管力によって有機溶剤を吸い上げ、内部に保持する。弾性体32に形成したノズル挿入穴35の穴内周面35aは有機溶剤44で湿った状態になる。
When the
図3(a)〜(d)は、それぞれ、ノズル汚れ除去ユニット30の容器装着具34を示す斜視図、その開閉蓋をスライドさせた状態を示す斜視図、開閉蓋を開けた状態を示す斜視図、および、溶剤容器41を取り外した状態を示す斜視図である。
3A to 3D are a perspective view showing the
図3(d)から分かるように、容器装着具34は、溶剤容器41よりも大きな長方形輪郭の底板51と、底板51の長さ方向の両端上面部分に取り付けた端ブロック52、53とを備えている。端ブロック52、53の間に、溶剤容器41を上方から装着可能な容器装着部54が形成されている。容器装着部54に装着された溶剤容器41を、上側から開閉蓋55によって覆うことが可能である。開閉蓋55は長方形輪郭をしており、その後ろ側の長辺縁がスライド筒56に取り付けられている。
As can be seen from FIG. 3 (d), the
スライド筒56の中心には軸57が貫通して延びており、軸57は端ブロック52、53の間に架け渡されている。スライド筒56は、軸57を中心として回動可能であり、開閉蓋55は、図3(a)、(b)に示すように、溶剤容器41を上側から覆い隠す閉じ位置から、図3(c)、(d)に示すように、溶剤容器41を容器装着部54から上方に取り出し可能な開き位置まで回動可能である。
A
また、スライド筒56は開閉蓋55と共に、軸57に沿った方向にスライド可能である。開閉蓋55およびスライド筒56の長さは、端ブロック52、53の間隔よりも短く、これらの寸法差分だけ、開閉蓋55は図3(b)に示す第1位置55Aから図3(a)に示す第2位置55Bまでスライド可能である。開閉蓋55には、各ノズル挿入穴35と同一大きさの円形貫通穴58が同一ピッチで同一個数、形成されている。図3(b)に示す第1位置においては、開閉蓋55は、容器装着具34に装着された溶剤容器41のノズル挿入穴35を封鎖可能である。これに対して、図3(a)に示す第2位置では、開閉蓋55の各円形貫通穴58が溶剤容器41の各蓋貫通穴47に一致し、蓋貫通穴47の封鎖が解除される。この結果、各弾性体32の上端面32aが露出し、上方から、ノズル4を各弾性体32のノズル挿入穴35に挿入可能になる。
The
容器装着具34の端ブロック52、53には、ベースへの取付け用のねじ穴52a、53aが形成されている。不図示の固定ねじを、これらのねじ穴52a、53aから底板51を通してベース31(図1参照)にねじ込み固定することで、容器装着具34がベース31に固定される。また、本例では、一方の端ブロック53に圧縮空気供給部59を付設し、開閉蓋55のスライドを不図示のエアーシリンダによって行うことが可能である。端ブロック53には、溶剤供給部60を付設し、外部の溶剤供給源から有機溶剤の補給を行うことが可能である。
The end blocks 52 and 53 of the
(ノズル汚れ除去動作の例)
図4(a)、(b)はノズル汚れ除去動作の一例を示す概念図である。ノズル汚れ除去ユニット30を用いたノズル4の汚れ除去動作は次のように行われる。まず、ノズル4によって液体吐出動作、液体滴下動作を行っている間は、ノズル汚れ除去ユニット30は、開閉蓋55が第1位置55Aにスライドしており、ノズル挿入穴35が封鎖された状態にある(図3(b)参照)。
(Example of nozzle dirt removal operation)
4A and 4B are conceptual diagrams showing an example of the nozzle dirt removal operation. The dirt removal operation of the
制御部14の制御の下で、液体吐出動作、液体滴下動作が終了した後、あるいは、一定期間毎に、ノズル汚れ除去動作が起動される。ノズル汚れ除去動作が起動されると、3軸ステージ機構5によって、ノズル4のそれぞれを、ノズル汚れ除去ユニット30の各ノズル挿入穴35の真上に位置決めする。
Under the control of the
この位置決め動作の前の時点、その後の時点、または、位置決め動作に並行して、ノズル汚れ除去ユニット30の開閉蓋55を、図3(b)の第1位置55Aからに矢印で示す方向にスライドさせて、図3(a)に示す第2位置55Bにする。これにより、ノズル挿入穴35が上方に露出する。3軸ステージ機構5によってノズル汚れ除去ユニット30をワーク台2と共に上昇させ、各ノズル4を各ノズル挿入穴35に挿入する。例えば、図4(a)に示すように、ノズル4は、ノズル挿入穴35に同軸状態で挿入される。
The opening / closing
次に、図4(b)に示すように、3軸ステージ機構5によって、ノズル4を、ノズル挿入穴35の穴内周面35aに所定の力で押し付けた状態を形成する。この状態で、3軸ステージ機構5によってノズル汚れ除去ユニット30を平面上において移動させ、ノズル4を自転させることなく、穴内周面35aに沿ってノズル挿入穴35の中心回りに1回あるいは複数回、公転させる相対運動を行わせる。
Next, as shown in FIG. 4B, the
この結果、ノズル4の外周面を全周に亘って、穴内周面35aによって拭き取ることができ、また、ノズル4の外周面の各部分を穴内周面35aの異なる部分で拭き取ることができる。更に、弾性素材によって規定される穴内周面35aに食い込ませた状態でノズル4を当該穴内周面35aに沿って摺動させると、ノズル4の先端開口4aの開口縁に付着している汚れが除去される。よって、ノズル4を穴内周面35aに沿って1周分あるいはそれ以上に亘って摺動させることで、ノズル4の外周面(および先端面)の汚れを確実に除去できる。
As a result, the outer peripheral surface of the
また、弾性体32のノズル挿入穴35の穴内周面35aの部分は、有機溶剤44によって濡れた状態となっている。この状態の穴内周面35aに沿ってノズル4を相対的に摺動させることで、有機溶剤による洗浄効果も加わってノズル4に付着している汚れをより確実に除去できる。有機溶剤44は、弾性素材に吸収保持された状態でノズル4に接触するので、有機溶剤がノズル4に付着したまま残ってしまうことを回避できる。
Further, the portion of the inner
次に、ノズル汚れ除去動作が終了した後において、液体の吐出動作あるいは滴下動作を開始する場合には、3軸ステージ機構5によって、ノズル汚れ除去ユニット30を降下させる。これにより、ノズル4がノズル挿入穴35から上方に引き抜かれる。ノズル4が引き抜かれた後は、開閉蓋55をスライドさせて第1位置55Aに戻し、図3(b)に示すように、ノズル挿入穴35を封鎖して、有機溶剤の蒸発等を防止する。
Next, when the liquid discharge operation or the drip operation is started after the nozzle dirt removal operation is completed, the nozzle
ノズル汚れ除去動作が終了した後に、次の液体吐出あるいは滴下動作を開始するまでの間の待機状態においては、例えば、ノズルキャッピング状態を形成すればよい。図4(a)を参照して説明すると、ノズル4がノズル挿入穴35に同軸状態に挿入された状態で、ノズル4を支持しているノズル支持部4cを弾性体32の上端面32aに押し付ける。これにより、ノズル4の先端開口4aはノズル挿入穴35内に密閉される。ノズル4の先端開口4aの乾燥が防止され、ノズル4内の液体の固化、メニスカスの破壊などを防止できる。
For example, a nozzle capping state may be formed in a standby state after the nozzle dirt removal operation is completed and before the next liquid discharge or drip operation is started. Referring to FIG. 4A, the
なお、本例では、ノズル汚れ除去ユニット30は、容器装着具34に、弾性体保持具33が着脱可能に装着され、弾性体保持具33に、ノズル挿入穴35が形成された弾性体32が着脱可能に挿入されている。各部品の保守点検、交換を簡単に行うことができる。ノズル汚れ除去ユニット30の各構成部品を一体に組み付けた構造とすることも可能である。また、交換頻度の高い弾性体32のみを着脱可能な構造としてもよい。
In this example, the nozzle
1 微量液体ディスペンサ
2 ワーク台
3 ワーク
3a ワーク表面
4 ノズル
4A 中心軸線
4a 先端開口
4c ノズル支持部
5 3軸ステージ機構
14 制御部
30 ノズル汚れ除去ユニット
31 ベース
32 弾性体
32a 上端面
32b 下端面
33 弾性体保持具
34 容器装着具
35 ノズル挿入穴
35a 穴内周面
41 溶剤容器(洗浄液容器)
42 容器蓋
43 容器開口部
44 有機溶剤(洗浄液)
45、46 固定ネジ
47 蓋貫通穴
48 着座面
51 底板
52、53 端ブロック
52a、53a ねじ穴
54 容器装着部
55 開閉蓋
55A 第1位置
55B 第2位置
56 スライド筒
57 軸
58 円形貫通穴
59 圧縮空気供給部
60 溶剤供給部
DESCRIPTION OF
42
45, 46 Fixing
Claims (15)
前記ノズルを、そのノズル先端開口の側から挿入可能なノズル挿入穴と、
前記ノズル挿入穴の穴内周面を規定している弾性素材と、
前記ノズルを前記穴内周面に接触させた状態で、前記ノズルを前記穴内周面に対して相対移動させるノズル相対移動機構と
を有している液体ディスペンサのノズル汚れ除去装置。 A nozzle dirt removing device for removing dirt on the nozzle in a liquid dispenser comprising a cylindrical nozzle for discharging or dripping liquid,
A nozzle insertion hole into which the nozzle can be inserted from the nozzle tip opening side;
An elastic material defining the inner peripheral surface of the nozzle insertion hole;
A nozzle dirt removing device for a liquid dispenser, comprising: a nozzle relative movement mechanism that moves the nozzle relative to the inner peripheral surface of the hole in a state where the nozzle is in contact with the inner peripheral surface of the hole.
前記ノズル挿入穴は、前記ノズルの外径よりも大きな内径の穴であり、
前記ノズル相対移動機構は、前記ノズル挿入穴に挿入された前記ノズルを前記穴内周面に沿って相対的に摺動させる機構である液体ディスペンサのノズル汚れ除去装置。 In claim 1,
The nozzle insertion hole is a hole having an inner diameter larger than the outer diameter of the nozzle,
The nozzle relative movement mechanism is a nozzle dirt removing device for a liquid dispenser, which is a mechanism for sliding the nozzle inserted into the nozzle insertion hole relatively along the inner peripheral surface of the hole.
前記弾性素材からなる所定形状の弾性体と、
前記弾性体を保持する弾性体保持具と
を有し、
前記弾性体には前記ノズル挿入穴が形成され、
前記弾性体の一方の端面に前記ノズル挿入穴が開口している液体ディスペンサのノズル汚れ除去装置。 In claim 2, further:
An elastic body of a predetermined shape made of the elastic material;
An elastic body holder for holding the elastic body,
The elastic body is formed with the nozzle insertion hole,
The nozzle dirt removal apparatus of the liquid dispenser which has the said nozzle insertion hole opened in one end surface of the said elastic body.
前記弾性体保持具は、
前記弾性体が着脱可能な状態で保持される弾性体保持部と、
前記弾性体保持部に保持された前記弾性体に洗浄液を供給する洗浄液供給部と
を備えており、
前記弾性体は前記洗浄液を吸収保持可能である液体ディスペンサのノズル汚れ除去装置。 In claim 3,
The elastic body holder is
An elastic body holding part which is held in a state where the elastic body is detachable;
A cleaning liquid supply unit that supplies a cleaning liquid to the elastic body held by the elastic body holding unit,
The nozzle dirt removing device of the liquid dispenser in which the elastic body can absorb and hold the cleaning liquid.
前記弾性体保持具は、開閉可能あるいは着脱可能な容器蓋を備えた洗浄液容器を備え、
前記容器蓋には、前記弾性体を着脱可能な大きな蓋貫通穴が形成され、
前記蓋貫通穴は前記弾性体保持部として機能し、前記洗浄液を貯留した前記洗浄液容器は前記洗浄液供給部として機能する液体ディスペンサのノズル汚れ除去装置。 In claim 4,
The elastic body holder includes a cleaning liquid container having a container lid that can be opened and closed or detached.
The container lid is formed with a large lid through hole to which the elastic body can be attached and detached,
The lid through-hole functions as the elastic body holding part, and the cleaning liquid container storing the cleaning liquid functions as the cleaning liquid supply part.
前記洗浄液容器を装着可能な容器装着具と、
前記容器装着具に開閉可能に取り付けた開閉蓋と
を備えており、
前記開閉蓋は、閉じ状態において、第1位置および第2位置に移動可能であり、
前記第1位置において、前記容器装着具に装着された前記洗浄液容器の前記容器蓋における前記蓋貫通穴を封鎖可能であり、前記第2位置において、前記蓋貫通穴の封鎖を解除可能である液体ディスペンサのノズル汚れ除去装置。 In claim 5, further:
A container mounting tool capable of mounting the cleaning liquid container;
An open / close lid attached to the container mounting tool so as to be openable and closable;
The open / close lid is movable to a first position and a second position in a closed state,
In the first position, the lid through hole in the container lid of the cleaning liquid container mounted on the container mounting tool can be sealed, and in the second position, the lid through hole can be unblocked. Dispenser nozzle dirt removal device.
前記液体ディスペンサは、前記ノズルを3軸方向に移動させる3軸ステージ機構を備えており、
前記3軸ステージ機構は前記ノズル相対移動機構として機能する液体ディスペンサのノズル汚れ除去装置。 In claim 3,
The liquid dispenser includes a triaxial stage mechanism that moves the nozzle in three axial directions.
The three-axis stage mechanism is a nozzle dirt removing device for a liquid dispenser that functions as the nozzle relative movement mechanism.
液体ディスペンサにおける液体を吐出あるいは滴下する筒状のノズルを、そのノズル先端開口の側から挿入可能なノズル挿入穴と、
前記ノズル挿入穴の穴内周面を規定している弾性素材と
を有しているノズル汚れ除去ユニット。 A nozzle dirt removing unit used in the nozzle dirt removing apparatus according to claim 1,
A nozzle for inserting a cylindrical nozzle that discharges or drops liquid in the liquid dispenser from the nozzle tip opening side; and
And a nozzle dirt removing unit having an elastic material defining an inner peripheral surface of the nozzle insertion hole.
前記ノズル挿入穴は、前記ノズルの外径よりも大きな内径の穴であるノズル汚れ除去ユニット。 In claim 9,
The nozzle dirt removing unit, wherein the nozzle insertion hole is a hole having an inner diameter larger than an outer diameter of the nozzle.
前記弾性素材からなる所定形状の弾性体と、
前記弾性体を保持する弾性体保持具と
を有し、
前記弾性体には前記ノズル挿入穴が形成され、
前記弾性体の一方の端面に前記ノズル挿入穴が開口しているノズル汚れ除去ユニット。 The claim 10, further comprising:
An elastic body of a predetermined shape made of the elastic material;
An elastic body holder for holding the elastic body,
The elastic body is formed with the nozzle insertion hole,
A nozzle dirt removing unit in which the nozzle insertion hole is opened on one end face of the elastic body.
前記弾性体保持具は、
前記弾性体が着脱可能な状態で保持される弾性体保持部と、
前記弾性体保持部に保持された前記弾性体に洗浄液を供給する洗浄液供給部と
を備えており、
前記弾性体は前記洗浄液を吸収保持可能であるノズル汚れ除去ユニット。 In claim 11,
The elastic body holder is
An elastic body holding part which is held in a state where the elastic body is detachable;
A cleaning liquid supply unit that supplies a cleaning liquid to the elastic body held by the elastic body holding unit,
The nozzle dirt removing unit, wherein the elastic body can absorb and hold the cleaning liquid.
前記弾性体保持具は、開閉可能あるいは着脱可能な容器蓋を備えた洗浄液容器を備え、
前記容器蓋には、前記弾性体を着脱可能な大きな蓋貫通穴が形成され、
前記蓋貫通穴は前記弾性体保持部として機能し、前記洗浄液を貯留した前記洗浄液容器は前記洗浄液供給部として機能するノズル汚れ除去ユニット。 In claim 12,
The elastic body holder includes a cleaning liquid container having a container lid that can be opened and closed or detached.
The container lid is formed with a large lid through hole to which the elastic body can be attached and detached,
The lid through hole functions as the elastic body holding unit, and the cleaning liquid container storing the cleaning liquid functions as a cleaning liquid supply unit.
前記洗浄液容器を装着可能な容器装着具と、
前記容器装着具に開閉可能に取り付けた開閉蓋と
を備えており、
前記開閉蓋は、閉じ状態において、第1位置および第2位置に移動可能であり、
前記第1位置において、前記容器装着具に装着された前記洗浄液容器の前記容器蓋における前記蓋貫通穴を封鎖可能であり、前記第2位置において、前記蓋貫通穴の封鎖を解除可能であるノズル汚れ除去ユニット。 The claim 13, further comprising:
A container mounting tool capable of mounting the cleaning liquid container;
An open / close lid attached to the container mounting tool so as to be openable and closable;
The open / close lid is movable to a first position and a second position in a closed state,
In the first position, the lid through hole in the container lid of the cleaning liquid container mounted on the container mounting tool can be sealed, and in the second position, the lid through hole can be unblocked. Dirt removal unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017071612A JP2018171581A (en) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | Nozzle dirt removing unit, nozzle dirt removing device, and liquid dispenser |
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