CN102006943B - 液体材料的排出装置及其涂布装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在不降低排出精度的情况下可使涂布作业中的再抽吸动作达到最小极限的液体材料的排出装置以及方法。本发明的液体材料的排出装置具备有液体材料的储存部(4)、插通有柱塞(30、31)的多个计量部(32、33)、柱塞驱动装置(20)、以及与各计量部(32、33)一对一对应的多个喷嘴(55、56)，并且将已充填至计量部(32、33)的液体材料以多次进行排出，其中，上述柱塞驱动装置(20)为使全部柱塞(30、31)同时进退移动的柱塞驱动装置。

Description

液体材料的排出装置及其涂布装置

技术领域

本发明涉及一种精度佳地使液体材料微量滴下或飞滴而排出的装置以及方法，更具体而言，涉及一种在不降低排出精度的情况下可使涂布作业中的再抽吸动作达到最小极限的排出装置以及方法。 

背景技术 

作为精度佳地使液体材料微量滴下或飞滴而排出的现有装置，例如有本案申请人所开发的专利文献1至4所揭示的装置。 

上述现有的排出装置是通过使抽吸于计量部中的液体材料，通过水密配置的柱塞进行间歇性多次前进动作，在每次前进动作飞翔排出液滴的排出方式。 

专利文献1：日本专利特开2003-190871号公报 

专利文献2：日本专利特开2004-160314号公报 

专利文献3：日本专利特开2004-160276号公报 

专利文献4：日本专利特开2005-40770号公报 

发明内容 

(发明要解决的问题) 

在现有装置的排出方式中，抽吸于计量管的量受到限制，而有无法抽吸工件整体所需要量的液体材料的情况。在此情况下，必须在涂布作业的途中进行再抽吸动作，而有生产性降低的问题。 

此处，增大计量管的尺寸则会有如下问题。 

即，当增大计量管的直径而增加液体材料的吸入量时，有必要增大柱塞的直径，因而随柱塞的稍微移动便会有大量的液体材料滴下，结果会有难以进行微量排出的问题。 

另一方面，当增长计量管的长度时，除了会导致装置大型化之外，也会有难以提高排出精度的问题。 

本发明的目的在于提供一种在不降低排出精度的情况下，可使涂布作业中的再抽吸动作达到最小极限的排出装置以及方法。 

(解决技术问题的技术方案) 

本发明的装置如下构成。即： 

本发明的液体材料的排出装置，具备有液体材料的储存部、插通有柱塞的多个计量部、柱塞驱动装置、以及与各计量部一对一对应的多个喷嘴，并且将已充填至计量部的液体材料以多次进行排出，所述液体材料的排出装置的特征在于：所述柱塞驱动装置为使全部柱塞同时进退移动的柱塞驱动装置。 

优选的是，所述计量部构成为全部相同容量。 

优选的是，分别对所述计量部设置具有使计量部与喷嘴相连通的第一位置以及使计量部与储存部相连通的第二位置的切换阀，并设有将各切换阀的位置同时进行切换的阀驱动装置。 

优选的是，所述柱塞驱动装置以及所述阀驱动装置相对于所述多个计量部被配置在垂直方向。 

优选的是，设置配设有所述切换阀的块体，在该块体设有从所述储存容器朝各切换阀将液体材料分支流入的流路。 

优选的是，所述计量部由可装接于所述块体的计量管所构成，并且为相互邻接配置。 

优选的是，在所述块体形成有计量部。 

优选的是，在所述块体形成有储存部。 

本发明的涂布装置，具备有设有平台的架台、以及在架台上延伸并且可朝一方向移动的框体，在该框体设有所述排出装置。 

本发明的方法如下构成，即： 

本发明的液体材料的排出方法，从储存部对插通有柱塞的计量部内填充液体材料，通过重复进行柱塞的进出移动与停止进出，而将所述计量部内的液体材料以多次进行排出，所述液体材料的排出方法的特征在于：设有多个计量部以及与各计量部一对一对应的多个喷嘴，并通过柱塞驱动装置使多个柱塞同时移动，由此同时排出所有计量部内的液体材料。 

优选的是，分别对所述计量部设置具有使计量部与喷嘴相连通的 第一位置以及使计量部与储存部相连通的第二位置的切换阀，一边通过一驱动装置同时切换各切换阀，一边排出液体材料。 

(发明的效果) 

根据本发明，可精度佳地从多个喷嘴滴下微量的液体材料。 

再者，能够通过二个驱动源构成装置，此外通过将其纵向配置，能够细长地构成装置。 

再者，因为能够使所供应的液体材料在装置内分支而导入于多个计量部中，因而能够减少储存部内所残留液体材料的量，能够不浪费地使用液体材料。 

附图说明

图1为实施例1的滴下装置的正面外观图。 

图2为图1所示的装置的侧面外观图。 

图3为图2中虚线位置的正面剖视图。 

图4为图1中虚线位置的侧面剖视图。 

图5为搭载有图1所示的滴下装置的涂布装置的立体图。 

图6为实施例2的滴下装置的正面外观图。 

图7为图6所示的装置的侧面外观图。 

图8为图7中虚线位置的正面剖视图。 

符号说明 

1     滴下装置 

5     涂布装置 

6     平台 

7     架台 

10    基座 

11    板A 

12    板B 

13    板C 

20    电动机A 

21    滑座 

22    滑件 

30    柱塞A 

31    柱塞B 

32    计量管A 

33    计量管B 

34    螺丝A 

35    螺丝B 

36    计量块体 

40    储存容器 

41    液体输送管 

42    压力供应管 

43    液体输送管 

44    液体材料 

50    阀体 

51    电动机B 

52    齿轮组 

53    轴A 

54    轴B 

55    喷嘴A 

56    喷嘴B 

57    阀A 

58    阀B 

59    液体材料供应口 

60    控制装置 

61    阀插设孔A 

62    阀插设孔B 

63    储存部 

64    计量孔A 

65    计量孔B 

70    旋转检测机构 

71    传感器 

72    检测板 

81    可动框体A 

82    可动框体B 

具体实施方式

本发明的最佳方式，例如为一种具备有相邻接配置的多个计量部的液体材料的排出装置，其中，上述计量部分别具备有柱塞与喷嘴，并且具备有使多个柱塞同时进退移动的驱动装置。 

上述计量部为暂时储存经由柱塞的进出移动而从喷嘴排出的液体材料的空间，其体积大小构成为适于精度佳地排出微量的液体材料。计量部设置为多个的理由在于不是使一个计量部的体积变大，而是使计量部整体的体积变大。作为上述计量部的构成，例如可揭示出以下样式：多个计量部为装接于阀体的多个计量管，阀体具备有从储存容器使液体材料分支流入各计量管中的流路。作为上述计量部的其它构成，可揭示出在计量块体中设置多个计量孔与从储存容器使液体材料分支流入于各计量孔中的流路的样式。不管何种样式，喷嘴前端的水平方向位置均对齐配置。 

使计量部与喷嘴一对一对应构成的理由在于，在从一个计量部分支滴入二个喷嘴的样式中，因为计量部内由柱塞加压的液体材料的微妙流体均衡，所以会有液体不会均等地流动于双方的喷嘴的情况。针对此点，如果构成为各计量部分别具有喷嘴，则可使从各计量部至喷嘴排出口的流路达到全部相同的封闭形状(但是，也可介设切换阀)，因此可精度佳地施行排出。 

再者，当在液体材料充填时将柱塞的前端与切换阀间的容量设为相等，则通过使在计量部内滑动的柱塞同时进出而施行排出，可使随柱塞的进出所产生的流路内的体积减少达到相同比例。也可以设为将所有计量部设为相同容量，从所有喷嘴同时排出同量的液体材料。 

再者，如果在柱塞的前端部设置比杆更宽的密封部(大径的突起部)，则滑动面积缩小，因而可以使柱塞高速移动。此时，使计量部与喷嘴相连通的流路最好构成为实质的直线。 

再者，优选的是，上述计量部分别具备有切换阀，并具备有将各切换阀同时进行切换的驱动装置。切换阀可以为滑动型、单向旋转型、或者往复运动旋转型的任一种。 

以下，利用实施例详细说明本发明，但是本发明并不受该等实施例的任何限制。 

实施例1 

《整体构成》 

由图1至图4说明本实施例的装置。另外，图4中，在柱塞B31的背面设有柱塞A30，在喷嘴B56的背面设有喷嘴A55，在阀B58的背面设有阀A57，在阀插设孔B62的背面设有阀插设孔A61。 

在本实施例的排出装置中，在基座10上安装有板A11、板B12以及板C13而构成框体，在上述框体上配设[1]柱塞驱动部、[2]柱塞部、[3]液体输送部以及[4]阀部。 

[1]柱塞驱动部是由电动机A20、滑座21、以及滑件22所构成。 

柱塞驱动部被构成为通过固定在板B12的电动机A20的旋转驱动，使滑件22可在固定于基座10的滑座21上朝滑座21的延伸方向移动自如。柱塞驱动部的各组件相对于基座10的中心轴成线对称配置。 

[2]柱塞部是由柱塞A30、柱塞B31、计量管A32、以及计量管B33所构成。 

在柱塞部中，柱塞A30与柱塞B31经由螺丝A34与螺丝B35分别固定于柱塞驱动部的滑件22。被构成为柱塞A30可密接滑动地插入至计量管A32的内壁面，柱塞B31可密接滑动地插入至计量管B33的内壁面。 

计量管A32以及计量管B33装接固定至阀体50上面所穿设的孔 中，通过电动机A20的驱动，使柱塞A30以及柱塞B31分别密接于计量管A32以及计量管B33的内壁面而进行滑动。 

此处，柱塞A30以及柱塞B31各自的计量管侧前端，为了确实地在计量管内密接，可构成比柱塞本体部的直径更宽的直径(即，设置密封部)。 

计量管A32与计量管B33相对于基座10的中心轴成线对称且相互接近配置。这样，在本实施例中不会使一个计量管增长或加粗，通过设置多个而增加排出量，防止排出装置的大型化。 

本实施例的装置构成为通过电动机A20的旋转动作，使柱塞A30与柱塞B31同时在计量管内进行前进移动或者后退移动。即，当柱塞A30在计量管A32内进行前进移动时，柱塞B31也会同时在计量管B33内进行前进移动，当柱塞A30在计量管A32内进行后退移动时，柱塞B31也会同时在计量管B33内进行后退移动。 

[3]液体输送部是由储存容器40以及液体输送管41所构成。 

更详细地说，液体输送部是由储存液体材料的储存容器40、以及使上述储存容器40与阀体50相连通的液体输送管41所构成。 

液体输送管41连通于朝储存容器40的底部延伸的液体输送管43，通过从到达储存容器40上部的压力供应管42所供应的空压作用，将储存容器40内所储存的液体材料压送至阀体50。 

储存容器40倾斜载置在板B12上，由板A11支撑本体部而可装卸地固定。 

[4]阀部是由阀体50、电动机B51、齿轮组52、轴A53、轴B54、喷嘴A55、喷嘴B56、以及旋转检测机构70所构成。 

阀部构成为通过受基座10所支撑的电动机B51的旋转驱动，经由齿轮组52，使并列配置的二个轴(即轴A53与轴B54)进行旋转，并使固定于板C13的阀体50的阀插设孔A61以及阀插设孔B62内所配设的二个阀(即阀A57与阀B58)可旋转自如。各阀具备有使各计量管与各喷嘴相连通的贯通孔、以及在与该贯通孔正交的周面上朝阀的长度方向(水平方向)延伸的沟槽，该各沟槽与各阀插设孔的内壁面互相作用而构成使各计量管与储存容器40相连通的流路。 

旋转检测机构70是由传感器71与检测板72所构成。检测板72 为具有缺口的圆盘，伴随电动机B51的旋转而进行旋转。构成为检测板72位于形成“コ”字状的作为光感测器的感测器71的凹部。在传感器71中，凹部的上部为发光部，凹部的下部成为受光部，通过检测板72的缺口，可使由上述发光部所发出的光，对于上述受光部投光或者遮光。由此，根据来自发光部的光对传感器71的受光部开始遮光的位置、或者开始投光的位置，而控制阀B58的旋转位置。 

在阀体50的底部可装卸地配设喷嘴A55与喷嘴B56。 

在阀体50的上面所穿设的孔中，装接固定计量管A与B。另外，当然在阀体50的上面所穿设的孔本身也可构成为计量管。 

阀体50中设置具有分支路径的流路，该分支路径用于将从连通于液体输送管41的液体材料供应口59所供应的液体材料，分别输送至阀A57与阀B58。这样，因为构成为经所供应的阀体50分支而流入于计量管A与B，因此不需要设置多个储存容器。 

轴A53构成为可装卸地连接于阀A57(另外，在图2以及图4中，轴A53位于轴B54的背面)。阀A57通过轴A53的旋转动作，取得使计量管A32与液体输送管41相连通的第一位置、以及使计量管A32与喷嘴A55相连通的第二位置。 

轴B54构成为可装卸地连接于阀B58。阀B58通过轴B54的旋转动作，而可取得使计量管B33与液体输送管41相连通的第一位置、以及使计量管B33与喷嘴B56相连通的第二位置。 

阀A57与阀B58构成为通过电动机B51的旋转动作，可同时地在各自的第一位置与第二位置进行切换。 

电动机A20、电动机B51连接于控制装置60，根据来自上述控制装置60的指令产生动作。 

这样，本实施例的装置具备有二个电动机。而且，由其中一个电动机使多个柱塞同时进行移动，并由另一个电动机使多个阀同时产生动作。在这样的构成中，电动机A20与电动机B51经由滑件而上下配置。通过这样的配置，可将装置细长地形成。另外，电动机A20与电动机B51最好配置于基座10的中心或中心附近的同轴上。 

当在沿XY方向移动的移动机器人上搭载多个本滴下装置时，这种细长的构成可增加滴下装置的搭载数量，因而较佳。 

再者，因为通过二个电动机可使所有柱塞与所有阀产生动作，因而可轻量地构成装置，在搭载有上述滴下装置的涂布装置中，使滴下装置朝X方向或Y方向进行移动的情况都便利。 

《液体材料排出作业》 

使电动机B51进行旋转动作，将阀A57与阀B58设置于第一位置处，并使计量管A32以及计量管B33分别连通于液体输送管41。 

接着，使电动机A20产生旋转动作，使柱塞A30与柱塞B31后退移动，在计量管A32以及计量管B33中吸入必要量的液体材料。 

接着，使电动机B51产生动作，以使阀A57以及阀B58位于第二位置处，使计量管与喷嘴相连通。即，使计量管A32与喷嘴A55相连通，并使计量管B33与喷嘴B56相连通。 

为了排出所希望量的液体材料，使电动机A20产生旋转动作，使柱塞A30以及柱塞B31前进移动规定量，从喷嘴A55以及喷嘴B56排出液体材料。 

此时，柱塞A30以及柱塞B31通过急速前进后急遽停止，可精度佳地从喷嘴中滴下微少量的液体材料。通过连续急速前进后接续急遽停止的动作，可连续地滴下液体材料。 

为了使液体材料连续滴下，当然事先必须抽吸必要量。 

此处，通过柱塞的急遽前进后所接续的急遽停止，而精度佳地从喷嘴中滴下微少量的液体材料。例如，通过使密接于计量管的内壁面而进行滑动的柱塞的进出移动与停止进出，而调整从与上述计量管相连通的排出口所排出的液滴的排出量，这样的液滴量的调整方法，为调整从上述进出移动的柱塞开始减速起至停止为止的移动速度，以使从上述排出口所排出的液滴在每次排出时均保持一定量的液滴量的调整方法，此处，使上述柱塞后退移动而将液体材料从储存容器中吸入于上述计量管内，通过重复进行上述柱塞的进出移动与停止进出，而将上述计量管内的液体材料分开多次进行排出。另外，关于该排出方法，本案申请人在专利文献4已有所揭示。 

在施行所希望次数的滴下动作后，再度使电动机B51进行旋转动作，将阀A57与阀B58设置于第一位置，并通过重复上述所说明的动作，可连续施行排出作业。 

搭载有多个本实施例滴下装置1的涂布装置5，如图5所示。 

涂布装置5具备有架台7、可动框体A81、以及可动框体B82，该架台7具有载置工件的平台6，该可动框体A81是由架台1上所固设的一对支撑体所支撑，并横跨架台1的短边方向(X方向)，该可动框体B82同样地横跨架台1的X方向。在可动框体A81与可动框体B82的侧面，经由可动件在X方向可移动自如地安装有多个滴下装置1。滴下装置1由排出装置与使排出装置可朝上下方向(Z方向)移动自如的Z方向驱动装置所构成。平台6通过X导轨构成可朝X方向移动自如，并且，通过配设有X导轨的Y滑件与Y导轨而构成可在Y方向移动自如。另外，也可以在平台6上设置用于使工件朝θ轴方向移动而定位于既定角度的θ旋转装置。作为X方向以及Y方向的导轨，可例示出具备有线性电动机用磁铁与直动导件的构成，但是不受限于此构成，例如也可以构成为在滑座具备有电动机与连动于电动机而进行旋转的滚珠螺杆，在滑件具备有连动于滚珠螺杆的旋转而进行直进移动的螺帽。 

本实施例的重要处在于不是从一个计量管分支二个喷嘴而滴下的样式。即，喷嘴、计量管以及柱塞构成为1个组合，排出装置具备有多个此种组合。 

在从一个计量管分支二个喷嘴而滴下的样式中，由于计量管内经柱塞加压的液体材料的微妙流体均衡，会有流体无法均等地流动至双方喷嘴的情况，但通过本实施例的构成，可确实地滴下液体材料。 

本实施例中，虽然例示配置有二个喷嘴的排出装置的构成，但是本实施例的技术思想当然也涵盖配置有二个以上喷嘴的排出装置的样式。 

再者，因为喷嘴、计量管以及柱塞为一个组合，因此当然也需要与喷嘴数量相同数目的计量管与柱塞。 

实施例2 

《整体构成》 

由图6至图8说明实施例2的装置。另外，图8中，在柱塞B31的背面具有柱塞A30，在喷嘴B56的背面具有喷嘴A55，在阀B58的背面具有阀A57，在阀插设孔B62的背面具有阀插设孔A61，在计量 孔B65的背面具有计量孔A64。 

本实施例的排出装置在具备有阀插设孔A61与B62、储存部63、以及形成有计量孔A64与B65的计量块体36这点不同于实施例1的排出装置。 

计量块体36固定于板C13，上面设有供柱塞A31与B31插入的孔，侧面设有与液体输送管41相连通的液体材料供应口59。从液体材料供应口59所供应的液体材料，暂时储存于在计量块体36的内部所形成的储存部63中。储存部63中所储存的液体材料经由在阀A57与阀B58各自周面所形成的沟槽而输送至计量孔A64与计量孔B65。本排出装置的液体抽吸步骤与实施例1相同，储存部63与计量孔A64以及计量孔B65保持相连通状态，利用电动机A20使柱塞A30与柱塞B31同时后退移动而施行。 

本排出装置的液体排出步骤也与实施例1相同。首先，通过支撑于基座10的电动机B51的旋转驱动，经由齿轮组52使并列配置的二个轴(即轴A53与轴B54)进行旋转，由此使各计量孔与各喷嘴通过设于各阀的贯通孔相连通。然后，利用电动机A20使柱塞A30与柱塞B31同时急遽前进，接着急遽停止，由此精度佳地从喷嘴滴下微少量的液体材料。此动作重复多次而施行排出作业，直到抽吸至计量孔A64与B65内的液体材料被排尽为止。 

在本实施例的排出装置中也可以将计量孔、柱塞以及喷嘴配置二个以上。并且，本实施例的排出装置当然也可以搭载于实施例1的涂布装置5。 

(产业上的可利用性) 

本发明适用于平面显示器制造步骤，例如液晶面板制造步骤中的液晶滴下步骤等领域。 

Claims (9)

1.一种液体材料的排出装置，具备有液体材料的储存部、插入有柱塞的多个计量部、柱塞驱动装置、与各计量部一对一对应的多个喷嘴、分别对所述计量部设置具有使计量部与喷嘴相连通的第一位置以及使计量部与储存部相连通的第二位置的切换阀、以及将各切换阀的位置同时进行切换的阀驱动装置，并且将已充填至计量部的液体材料以多次进行排出，所述液体材料的排出装置的特征在于：

所述柱塞驱动装置为使全部柱塞同时进退移动的柱塞驱动装置，并且通过将所述柱塞驱动装置以及所述阀驱动装置相对于所述多个计量部配置在垂直方向。

2.根据权利要求1所述的液体材料的排出装置，其特征在于，所述计量部构成为全部相同容量。

3.根据权利要求1或2所述的液体材料的排出装置，其特征在于，设置配设有所述切换阀的块体，在该块体设有从所述储存部朝各切换阀将液体材料分支流入的流路。

4.根据权利要求3所述的液体材料的排出装置，其特征在于，所述计量部由可装接于所述块体的计量管所构成，并且为相互邻接配置。

5.根据权利要求3所述的液体材料的排出装置，其特征在于，在所述块体形成有计量部。

6.根据权利要求5所述的液体材料的排出装置，其特征在于，在所述块体形成有将来自所述储存部的液体材料暂时储存的第2储存部。

7.根据权利要求3所述的液体材料的排出装置，其特征在于，所述液体材料的储存部与所述块体通过液体输送管连接。

8.一种涂布装置，其特征在于，具备有设有平台的架台、以及在架台上延伸并且可朝一方向移动的框体，在该框体设有权利要求1或2所述的排出装置。

9.根据权利要求8所述的涂布装置，其特征在于，所述排出装置设置有多个。

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