JP5219181B2 - ワークを固定するパレットおよびそれを備える液体塗布装置 - Google Patents

Description

本発明は、水、アルコールといった低粘性物質、ペースト状もしくはクリーム状の工業用材料といった高粘稠流体、および、試薬、タンパク質、生体試料といった流動体を含む液体を、板状のワーク上面の所望位置に塗布する装置並びに当該装置においてワーク固定するためのパレットに関するものである。

板状のワークをテーブル上に複数配置し、前記ワーク上に液体を塗布する装置としては、例えば、特許文献１に開示される装置（アレイヤー）が知られている。
特許文献１に開示される装置は、バイオチップアレイヤーに関するものであり、バイオチップ基板が密着挿入できるように、固定端、固定突起および整列ボスを含む基板固定溝を形成し、基板固定溝が複数形成され、分離可能な基板固定台を有する。
また、引用文献１の図６Ａ〜Ｆに図示されるように、前記基板固定溝は、前記基板の側面を挟持する。
このように、分離可能な固定台に複数形成された固定溝が、基板の側面を狭持することにより、バイオチップ基板を固定している。
特表２００４−５１２５１４号

固定溝により基板の側面を狭持して基板を固定する方法は、基板固定台を脱着作業等において、基板固定台を傾けると基板が固定溝からはずれたり、場合によっては基板固定台から脱落し破損することがあった。
また、可動するテーブルに前記固定台を設け塗布作業を行う際に、テーブルを高速移動すると、基板固定溝に狭持された基板が、わずかに上下に浮き沈むような、いわゆるばたつきを起こすことがあった。
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、確実に板状のワークをテーブルに保持し、ワーク上面の所望位置に液体を塗布することを可能とするパレットおよびそれを備えた塗布装置を提供することにある。

上記課題を解決し目的を達成するために、本発明のパレットおよび液体塗布装置は次のように構成されている。
すなわち、第１の発明は、液体を吐出するノズルとテーブルとを相対的に移動して、液体を塗布する液体塗布装置のテーブル上に配置され、板状のワークを固定するためのパレットであって、前記パレットは、複数のワークを複数の行方向または複数の行方向および複数の列方向に並列に配置するワークエリアを有するベースと、ワークエリアに載置された複数のワークの中央部を開放する窓（６９）を有し、該複数のワークの両端部を挟着する押え板とを含んで構成され、前記ベースにはワークエリアの行間を区画する凸部がワーク載置面に対して高く形成されており、該凸部の間隔はワークの短辺より僅かに広いことを特徴とするパレットである。
第２の発明は、第１の発明において、前記押え板は、前記ベースとヒンジで接続されていることを特徴とする。
第３の発明は、第１または２の発明において、前記ワークエリアは複数の列からなり、前記ベースにはワークエリアの列間を区画する列区画リブがワーク載置面に対して高く形成されており、該リブの間隔はワークの長辺より僅かに広いことを特徴とする。
第４の発明は、第１、２または３の発明において、前記ワークは、その側面を指で掴んで取り外すことができる大きさであり、一のワークと隣接する前記二の凸部間には、凹部がワーク載置面に対して低く形成されており、該凹部の列方向の長さは該凸部の列方向の辺より幅広であることを特徴とする。
第５の発明は、第１ないし４のいずれかの発明において、前記押え板の前記ワーク両端部との接合面は、弾性体により構成されることを特徴とする。
第６の発明は、第１ないし５のいずれかの発明において、前記ベースは、ワークエリアに載置されたワークを覆うカバーが着脱可能であることを特徴とする。
第７の発明は、第１ないし６のいずれかの発明において、前記ベースには、押え板との着接面にマグネットが設けられており、前記押え板は磁性作用のある金属製であること、或いは、該ベースのマグネットと対向する位置にマグネットが設けられていることを特徴とする。
第８の発明は、第１ないし７のいずれかの発明において、前記パレットは裏面に位置決め穴を有し、前記液体塗布装置のテーブルの所定位置に着脱可能であることを特徴とする。
第９の発明は、第８の発明のパレットの裏面に設けられた位置決め穴と嵌合する位置決めピンをテーブルに有することを特徴とする液体塗布装置である。
第１０の発明は、第１ないし７のいずれかの発明のパレットが、テーブルに固定されていることを特徴とする液体塗布装置である。

本発明によれば、板状ワークを確実に保持することができるために、ワークのばたつきを防止し、精度良く所望位置に塗布することを可能とする。
また、ワークを確実に保持することにより、高速にテーブルを移動させて塗布作業することを可能とし、塗布作業時間を短縮することができる。
ワーク端部を上下両面から狭持し固定する固定手段を、テーブルに容易に着脱できるパレットに設けることにより、パレットの着脱作業中のワークの脱落を防止することができる。
さらに、パレットにカバーを設けることにより、塗布装置にセットされる前のワークを保護することが可能となる。

以下では、本発明の詳細を実施例により説明するが、本発明は何ら実施例に限定されるものではない。

図１ないし図５を参照しながら本発明の実施の一形態を説明する。
≪構成≫
図１および２に示すように、本実施例の塗布装置は、基体１と、基体１から上方に延出する二の支柱２と、二の支柱２に支持されたＸ軸移動手段３と、基体１上面に配設されたＹ軸移動手段５とで構成される本体１００と、Ｘ軸移動手段３によりＸ軸方向に移動自在のヘッド１１０と、Ｙ軸移動手段５が有するテーブル１４上に載置されたパレット６とを主たる構成要素とする。
ヘッド１１０は、Ｚ軸移動手段４と、Ｚ軸ベース７と、Ｚ軸ベース７を上下方向に自在にスライドするスライダ８と、スライダ８の下部に配設された液体を吐出する吐出口を有するノズル１３と、Ｘ軸移動手段３によりＸ軸方向に移動自在の図示しないＸ軸移動体と、Ｘ軸移動体に固定され、ＣＣＤカメラ１１を備える取付板１０とから構成される。
ヘッド１１０には逃げ機構が設けてあり、ノズル１３とワーク８０の接触時に過剰な負荷がかかり、ノズル１３が損傷することを防いでいる。具体的には、Ｚ軸ベース７に配設されたレール上を円滑に摺動するスライドベースがスライダ８に固定されている。すなわち、ノズル１３の先端がワーク８０と接触した後に、さらにＺ軸を下降しても、本体面とノズル面が円滑にスライドする機構となっている。
Ｙ軸移動手段５には、位置決めピン１２を有するテーブル１４が載置され、Ｙ軸移動手段５によりＹ軸方向に移動自在である。

≪パレット構成≫
図３および図４に示すように、パレットベース６１と押え板６２とは、ヒンジ６３と接続されており、パレットベース６１に対し、押え板６２が可動するよう構成されている。パレットベース６１には取っ手Ｂ６５が、押え板６２には取っ手Ｃ６６が設けられており、取っ手Ｂ６５を保持しつつ、取っ手Ｃ６６を上方に持ち上げることで、押え板６２を容易に開くことができる。

パレットベース６１は、３列８行のワークエリア７５を有し、ワーク８０を最大２４収納可能である。パレットベース６１においては、外縁体７６、ワークエリア７５の列間を区画する列区画リブ７７、およびワークエリア７５の行間を区画する凸部７１がベース面７３に対して高く形成されており、凸部７１間に二ないし四の凸部７１と隣接してワーク８０が載置される（図６参照）。一方、ワーク８０が隣接して載置される凸部７１の間には、図６に示すように、ワーク８０の中央部と対応する位置に、凹部７２がベース面７３に対して低く形成される。凹部７２により、ワークエリア７５に載置されたワーク８０の側面を指で掴んで取り外すことが容易となる。

このようなパレットベース６１に対して、ワーク８０を所望のワークエリアに配置することで、ワーク８０は、二の長辺が凸部７１に、二の短辺が列区画リブ７７または外縁体７６に規定されて位置決めされる。
所望位置にワーク８０を配置した後は、押え板６２にてパレットベース６１を覆い閉止する。ここで、パレットベース６１には三のマグネット６８が設けられており、磁性作用のある金属製押え板６２、或いは、マグネット６８と対向位置にマグネットを有する押え板６２との磁性作用により、パレットベース６１と押え板６２は強力に固定される。

ところで、押え板６２には、三の窓６９が設けられており、押え板６２がパレットベース６１に対し閉止位置にあるときに、ワークエリア中央部が露出するので、ワーク８０の上面に塗布することが可能である。
また、押え板６２は、弾性体６７が配設されたリブを有する。押え板６２がパレットベース６１に対し閉止位置にあるときに、押え板６２のリブとベースの列区画リブ７７とが着接することで、ワーク８０が固定される。すなわち、パレットベース６１にワークを配置し、押え板６２をパレットベース６１に対し閉止位置となるようにヒンジ６３を可動させると、弾性体６７がワーク８０の端部と接触し、さらに押え板６２を閉止位置に近づけると弾性体の作用によりワーク端部を上下両面から狭持し、ワークを確実に固定する。

ワーク８０は、パレットベース６１の精度良く形成されたベース面７３に載置されている。そのため、ワーク８０が上面より弾性体６７により圧接されても、パレット６に収納されたワーク８０の上面位置はパレット６の載置面全面を通じて面精度を良好に保持する。
また、押え板６２がパレットベース６１に対し閉止位置にある状態では、取っ手Ａ６４により容易にパレット６を運搬することができる。

≪動作≫
あらかじめワーク８０がセットされたパレット６をテーブル１４上に載置する。パレット６の裏面には図示しない位置決め穴が設けられており、テーブル１４表面にある位置決めピン１２と嵌合して、テーブル１４上におけるパレット６の位置が規定される。
Ｘ軸移動手段４およびＹ軸移動手段５を作動させ、所望ワークの所望位置にノズル１３を位置させた後、Ｚ軸移動手段４を下降させノズル１３をワーク表面に当接させ、ワーク表面に塗布する。
ここで、ノズル１３には逃げ機構が設けてあるため、ノズル１３がワーク８０に当接したままＺ軸を下降すると、スライドベースが円滑にレールを移動してノズル１３の下降を防ぐ。すなわち、塗布作業待機時など通常時においてはレール下端に位置するスライドベースが、相対的に上昇するよう円滑に移動することにより、ノズルに過剰な負荷がかからず、ノズルの損傷を回避することができる。

ワークに塗布される液体は、ノズル１３内に貯留されるか、またはノズル１３と連通する図示しない貯留容器に貯留されており、前記接触によりノズルまたは貯留容器に貯留される液体の一部がワーク表面に転移する。
このようにして、Ｘ軸移動手段４およびＹ軸移動手段５を作動させることにより、ワーク表面上に複数点塗布させた後に、さらに、Ｘ軸移動手段４およびＹ軸移動手段５を作動させ、他のワーク上にノズルを位置させ塗布を行う。

この際、第１の液体を複数のワーク表面上に塗布させた後に、第１の液体が貯留されるノズルを第２の液体が貯留されるノズルに交換し、さらに、第２の液体を複数のワーク表面上に塗布させるよう、塗布順序を工夫することも可能である。

一のパレット６においてすべてのワーク８０への塗布が終了した後は、当該パレット６をテーブル１４から脱離し、新たなワーク配置済みのパレットをテーブル１４に搭載し、前記の要領にて塗布作業を繰り返す。

ところで、順番待ちにあるワーク８０を配置済みのパレットは、埃、ゴミ等の極力少ない場所に保管されることが好ましい。そこで、図５に示すように、押さえ板にスリットを設け、カバー７０を挿入することにより、パレットに配置されたワーク表面をクリーンに保つことが可能である。また、このようにワーク表面が埃、ゴミから保護されたパレットは、積載して保管することも可能である。さらに、パレットベース６１に設けたマグネット６８の磁力を適切なものとすることにより、パレットの縦載置による保管も可能である。

実施例１の塗布装置の外観斜視図である。 実施例１の塗布装置のパレット非搭載時の外観斜視図である。 実施例１の塗布装置のパレット拡大外観斜視図である。 図３に示すパレットのワークを着脱時の押さえ板開放位置におけるパレット外観斜視図である。 カバー装着時のパレットの外観斜視図である。 ワークエリアの拡大斜視図である。

符号の説明

１ 基体
２ 支柱
３ Ｘ軸移動手段
４ Ｚ軸移動手段
５ Ｙ軸移動手段
６ パレット
７ Ｚ軸ベース
８ スライダ
９ ヘッド
１０ 取付板
１１ ＣＣＤカメラ
１２ 位置決めピン
１３ ノズル
１４ テーブル
６１ パレットベース
６２ 押え板
６３ ヒンジ
６４ 取っ手Ａ
６５ 取っ手Ｂ
６６ 取っ手Ｃ
６７ 弾性体
６８ マグネット
６９ 窓
７０ カバー
７１ 凸部
７２ 凹部
７３ ベース面
７４ リブ
７５ ワークエリア
７６ 外縁体
７７ 列区画リブ
８０ ワーク
１００ 本体
１１０ ヘッド

Claims (10)

1. 液体を吐出するノズルとテーブルとを相対的に移動して、液体を塗布する液体塗布装置のテーブル上に配置され、板状のワークを固定するためのパレットであって、
   前記パレットは、複数のワークを複数の行方向または複数の行方向および複数の列方向に並列に配置するワークエリアを有するベースと、ワークエリアに載置された複数のワークの中央部を開放する窓（６９）を有し、該複数のワークの両端部を挟着する押え板とを含んで構成され、
   前記ベースにはワークエリアの行間を区画する凸部がワーク載置面に対して高く形成されており、該凸部の間隔はワークの短辺より僅かに広いことを特徴とするパレット。
2. 前記押え板は、前記ベースとヒンジで接続されていることを特徴とする請求項１のパレット。
3. 前記ワークエリアは複数の列からなり、前記ベースにはワークエリアの列間を区画する列区画リブがワーク載置面に対して高く形成されており、該リブの間隔はワークの長辺より僅かに広いことを特徴とする請求項１または２のパレット。
4. 前記ワークは、その側面を指で掴んで取り外すことができる大きさであり、
   一のワークと隣接する前記二の凸部間には、凹部がワーク載置面に対して低く形成されており、該凹部の列方向の長さは該凸部の列方向の辺より幅広であることを特徴とする請求項１、２または３のパレット。
5. 前記押え板の前記ワーク両端部との接合面は、弾性体により構成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかのパレット。
6. 前記押え板は、ワークエリアに載置されたワークを覆うカバーが着脱可能であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかのパレット。
7. 前記ベースには、押え板との着接面にマグネットが設けられており、前記押え板は磁性作用のある金属製であること、或いは、該ベースのマグネットと対向する位置にマグネットが設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかのパレット。
8. 前記パレットは裏面に位置決め穴を有し、前記液体塗布装置のテーブルの所定位置に着脱可能であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかのパレット。
9. 請求項８のパレットの裏面に設けられた位置決め穴と嵌合する位置決めピンをテーブルに有することを特徴とする液体塗布装置。
10. 請求項１ないし７のいずれかのパレットが、テーブルに固定されていることを特徴とする液体塗布装置。