(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出口を有する液室と、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを備え、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態で飛ばして吐出する液滴吐出装置の調整方法であって、
前記プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部と、前方当接部と対向する前方ストッパーと、進退が可能な移動部材とを有し、
移動部材によって前方ストッパーとプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との距離を変更することにより前記プランジャーの進出時停止位置を調節し、前方ストッパーに前方当接部を当接させることにより、プランジャーの先端を、その進出停止時にその進出方向にある液室の内壁近傍に位置させること、
前記プランジャーの進出時停止位置の調節を、
前方当接部と前方ストッパーとを当接させた後、前方当接部と前方ストッパーの離間を制限した状態で、前記移動部材によってプランジャーの先端をプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に近づけて接触位置にする第１のステップ、
前方当接部と前方ストッパーを当接させたまま移動部材を所望とする距離進退させてプランジャーの先端の位置を接触位置から所望の距離離間させる第２のステップにより行うことを特徴とする液滴吐出装置の調整方法。
【請求項２】
前記プランジャーは、後方当接部を有し、
前記プランジャー位置決定機構は、後方当接部に当接して吐出作業時のプランジャーの後退移動を制限する後方ストッパーと、後方ストッパーを進退させる後方ストッパー移動部材とを備え、
前記第１のステップにおいて、後方当接部に後方ストッパーを当接させることにより前方当接部と前方ストッパーの離間を制限した状態にすることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置の調整方法。
【請求項３】
前記第２のステップにおいて、さらに、後方ストッパー移動部材により後方ストッパーを後退させて、吐出作業時のプランジャーの後退位置を調整することを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置の調整方法。
【請求項４】
吐出口を有する液室と、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを備え、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態で飛ばして吐出する液滴吐出装置の調整方法であって、
前記プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部と、前方当接部と対向する前方ストッパーと、進退が可能な移動部材とを有し、
移動部材によって前方ストッパーとプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との距離を変更することにより前記プランジャーの進出時停止位置を調節し、前方ストッパーに前方当接部を当接させることにより、プランジャーの先端を、その進出停止時にその進出方向にある液室の内壁近傍に位置させること、
前記プランジャーの進出時停止位置の調節を、
プランジャーの先端をプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に近づけて接触位置とした後、プランジャーの先端とプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との離間を制限した状態で、前記移動部材によって前方当接部と前方ストッパーを近づけて当接させる第１のステップ、
前方当接部と前方ストッパーを当接させたまま移動部材を所望とする距離進退させてプランジャーの先端の位置を接触位置から所望の距離離間させる第２のステップにより行うことを特徴とする液滴吐出装置の調整方法。
【請求項５】
前記プランジャーは、後方当接部を有し、
前記プランジャー位置決定機構は、後方当接部に当接して吐出作業時のプランジャーの後退移動を制限する後方ストッパーと、後方ストッパーを進退させる後方ストッパー移動部材とを備え、
前記第１のステップにおいて、後方当接部に後方ストッパーを当接させることによりプランジャーの先端とプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との離間を制限した状態にすることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出装置の調整方法。
【請求項６】
前記第２のステップにおいて、さらに、後方ストッパー移動部材により後方ストッパーを後退させて、吐出作業時のプランジャーの後退位置を調整することを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置の調整方法。
【請求項７】
吐出口を有する液室と、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを備え、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態で飛ばして吐出する液滴吐出装置の調整方法であって、
前記プランジャーは、プランジャーの先端がプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に接触したときに液室と吐出口との連通を遮断するように構成され、
前記プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部と、前方当接部と対向する前方ストッパーと、進退が可能な移動部材とを有し、
移動部材によって前方ストッパーとプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との距離を変更することにより前記プランジャーの進出時停止位置を調節し、前方ストッパーに前方当接部を当接させることにより、プランジャーの先端を、その進出停止時にその進出方向にある液室の内壁近傍に位置させること、
前記プランジャーの進出時停止位置の調節を、
プランジャーの先端をプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に近づけて接触位置とした後、プランジャーの先端とプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との離間を制限しない状態で、前記移動部材によって前方当接部と前方ストッパーを近づけることで液室と吐出口とを連通し、吐出口から液材を流出させる第１のステップ、
前方当接部と前方ストッパーを当接させたまま移動部材を所望とする距離進退させてプランジャーの先端の位置を接触位置から所望の距離離間させる第２のステップにより行うことを特徴とする液滴吐出装置の調整方法。
【請求項８】
前記第１のステップにおいて、液室内の液材を加圧状態とすることを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出装置の調整方法。
【請求項９】
液材を吐出する吐出口を有する液室と、液室と連通する貫通孔と、貫通孔に挿通され、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーを進退動させるプランジャー移動機構と、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを備え、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態で飛ばして吐出する液滴吐出装置であって、
前記プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部と、前方当接部と対向する前方ストッパーと、進退が可能な移動部材とを有し、
移動部材によって前方ストッパーとプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との距離を変更することにより前記プランジャーの進出時停止位置を調節し、前方ストッパーに前方当接部を当接させることにより、プランジャーの先端を、その進出停止時にその進出方向にある液室の内壁近傍に位置させることができ、
前記プランジャーの進出時停止位置の調節を、
前方当接部と前方ストッパーとを当接させた後、前方当接部と前方ストッパーの離間を制限した状態で、前記移動部材によってプランジャーの先端をプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に近づけて接触位置とし、
続いて、前方当接部と前方ストッパーを当接させたまま移動部材を所望とする距離進退させてプランジャーの先端の位置を接触位置から所望の距離離間させることができる液滴吐出装置。
【請求項１０】
液材を吐出する吐出口を有する液室と、液室と連通する貫通孔と、貫通孔に挿通され、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーを進退動させるプランジャー移動機構と、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを備え、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態で飛ばして吐出する液滴吐出装置であって、
前記プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部と、前方当接部と対向する前方ストッパーと、進退が可能な移動部材とを有し、
移動部材によって前方ストッパーとプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との距離を変更することにより前記プランジャーの進出時停止位置を調節し、前方ストッパーに前方当接部を当接させることにより、プランジャーの先端を、その進出停止時にその進出方向にある液室の内壁近傍に位置させることができ、
前記プランジャーの進出時停止位置の調節を、
プランジャーの先端をプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に近づけて接触位置とした後、プランジャーの先端とプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との離間を制限した状態で、前記移動部材によって前方当接部と前方ストッパーを近づけて当接させ、続いて、前方当接部と前方ストッパーを当接させたまま移動部材を所望とする距離進退させてプランジャーの先端の位置を接触位置から所望の距離離間させることができる液滴吐出装置。
【請求項１１】
液材を吐出する吐出口を有する液室と、液室と連通する貫通孔と、貫通孔に挿通され、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーを進退動させるプランジャー移動機構と、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを備え、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態で飛ばして吐出する液滴吐出装置であって、
前記プランジャーは、プランジャーの先端がプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に接触したときに液室と吐出口との連通を遮断するように構成され、
前記プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部と、前方当接部と対向する前方ストッパーと、進退が可能な移動部材とを有し、
移動部材によって前方ストッパーとプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との距離を変更することにより前記プランジャーの進出時停止位置を調節し、前方ストッパーに前方当接部を当接させることにより、プランジャーの先端を、その進出停止時にその進出方向にある液室の内壁近傍に位置させることができ、
前記プランジャーの進出時停止位置の調節を、
プランジャーの先端をプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に近づけて接触位置とした後、プランジャーの先端とプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との離間を制限しない状態で、前記移動部材によって前方当接部と前方ストッパーを近づけることで液室と吐出口とを連通し、吐出口から液材を流出させ、続いて、前方当接部と前方ストッパーを当接させたまま移動部材を所望とする距離進退させてプランジャーの先端の位置を接触位置から所望の距離離間させることができる液滴吐出装置。
【請求項１２】
前記プランジャーは、後方当接部を有し、
前記プランジャー位置決定機構は、後方当接部に当接して吐出作業時のプランジャーの後退移動を制限する後方ストッパーと、後方ストッパーを進退させる後方ストッパー移動部材とを備え、
後方当接部に後方ストッパーを当接させることにより前方当接部と前方ストッパーとの離間を制限した状態にすることができる請求項９に記載の液滴吐出装置。
【請求項１３】
前記プランジャーは、後方当接部を有し、
前記プランジャー位置決定機構は、後方当接部に当接して吐出作業時のプランジャーの後退移動を制限する後方ストッパーと、後方ストッパーを進退させる後方ストッパー移動部材とを備え、
後方当接部に後方ストッパーを当接させることによりプランジャーの先端とプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との離間を制限した状態にすることができる請求項１０に記載の液滴吐出装置。
【請求項１４】
さらに、後方ストッパー移動部材により後方ストッパーを後退させて、吐出作業時のプランジャーの後退位置を調整することができる請求項１２または１３に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液材を液滴の状態で飛ばして吐出する液滴吐出装置および方法に関する。
本明細書中、「液材」とは、液体材料のことであり、流動性のあるものは全て該当し、例えば、フィラーと呼ばれる粒子状の微小物質を有する液材も当然に含まれる。
また、「液滴の状態」とは、吐出口から吐出した液材が、吐出口と塗布対象物とのいずれにも接触せずに、空間中を移動する状態である。
【背景技術】
【０００２】
液材をノズルから離間した後にワークに着弾させる従来の液滴吐出装置としては、例えば、ノズルにつながる出口付近に弁座を有する流路内に、プランジャーロッドの側面が非接触に配設され、プランジャーロッドの先端が弁座に向けて移動し弁座に当接することにより、ノズルから液材を液滴の状態で吐出させるものがある（特許文献１）。
また、急速前進するプランジャーを弁座に当接させることなく急激に停止させて液材を飛滴させる技術としては、出願人が提言した、先端面が液材に密接した液材吐出用プランジャーを高速前進させ、次いでプランジャー駆動手段を急激停止させて、液材に慣性力を印加して液材を吐出させる液材の吐出方法および装置がある（特許文献２，３）。
【特許文献１】特表２００１−５００９６２号公報
【特許文献２】特開２００３−１９０８７１号公報
【特許文献３】特開２００５−２９６７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
高速移動するプランジャーロッドの先端を弁座に当てて吐出を行う特許文献１に開示される従来の液滴吐出装置では、プランジャーロッドと弁座との接触が繰り返し行われると、プランジャーロッドや弁座が磨耗して摩耗粉や摩耗片を生じる。この発生した摩耗粉や摩耗片は、液材に混入すると液材を汚染するばかりか、プランジャーロッドと弁座との間に挟まって良好な吐出を妨げる原因となる。
また、プランジャーロッドや弁座の磨耗は、プランジャーロッドや弁座自身の形状を変更させることとなり、摩耗前後の吐出に再現性が得られなくなるため、定期的にプランジャーロッドや弁座を交換する必要があった。
【０００４】
また、フィラーと呼ばれる微小粒子を含む液材の吐出に際しては、フィラーがプランジャーロッドと弁座の間に挟まって潰れることがあり、潰れたフィラーにより液材の性質が変わってしまうという課題があった。また、潰れて変形したフィラーが、ノズルの詰まりの原因となるという課題もあった。
また、プランジャーロッドと弁座との間にフィラーが挟まると、吐出毎のプランジャーロッドと弁座との接触状態が変わり、吐出の再現性が得られないばかりか、ノズルから液材が離間しない吐出不良を生じたり、液材の飛び散りを引き起こしワーク上の意図しない位置に液材を付着させてワークを汚してしまう、という課題もあった。
近年では、半田粒子を含んだ半田ペーストを、液滴の状態で吐出する需要が増加しており、フィラー入りの液材を液滴の状態で吐出させるために上記課題を解決することには重要な意義がある。
【０００５】
特許文献２および３に記載の方法および装置は、いずれもプランジャーが液室の側面に摺動しながら前進する構成となっており、液材を計量して吐出することに目的を置いたものである。すなわち、プランジャーが液室の側面に摺動しながら前進するため、移動した分に相当する液材が精度良く吐出される。しかし、その反面、プランジャーが前進する際にプランジャーの側面が液室の内壁に接触状態であることから、摺動抵抗によりプランジャーの高速移動には限界がある。
【０００６】
本発明は、吐出動作時のプランジャー先端が液室の内壁に非接触な状態を保持する液滴吐出技術を提供することを目的とし、特に、半田ペースト等のフィラー入りの液材であっても良好な吐出を行うことが可能な液滴吐出装置および方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の観点からの液滴吐出装置の調整方法に係る本発明は、吐出口を有する液室と、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを備え、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態で飛ばして吐出する液滴吐出装置の調整方法であって、吐出口を有する液室と、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを設け、前記プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部と、前方当接部と対向する前方ストッパーと、進退が可能な移動部材とを有し、移動部材によって前方ストッパーとプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との距離を変更することにより前記プランジャーの進出時停止位置を調節し、前方ストッパーに前方当接部を当接させることにより、プランジャーの先端を、その進出停止時にその進出方向にある液室の内壁近傍に位置させること、前記プランジャーの進出時停止位置の調節を、前方当接部と前方ストッパーとを当接させた後、前方当接部と前方ストッパーの離間を制限した状態で、前記移動部材によってプランジャーの先端をプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に近づけて接触位置にする第１のステップ、前方当接部と前方ストッパーを当接させたまま移動部材を所望とする距離進退させてプランジャーの先端の位置を接触位置から所望の距離離間させる第２のステップにより行うことを特徴とする。
上記第１の観点に係る方法の発明において、前記プランジャーは、後方当接部を有し、前記プランジャー位置決定機構は、後方当接部に当接して吐出作業時のプランジャーの後退移動を制限する後方ストッパーと、後方ストッパーを進退させる後方ストッパー移動部材とを備え、前記第１のステップにおいて、後方当接部に後方ストッパーを当接させることにより前方当接部と前方ストッパーの離間を制限した状態にすることを特徴としてもよく、さらに、前記第２のステップにおいて、さらに、後方ストッパー移動部材により後方ストッパーを後退させて、吐出作業時のプランジャーの後退位置を調整することを特徴としてもよい。
【０００８】
第２の観点からの液滴吐出装置の調整方法に係る本発明は、吐出口を有する液室と、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを備え、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態で飛ばして吐出する液滴吐出装置の調整方法であって、吐出口を有する液室と、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを設け、前記プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部と、前方当接部と対向する前方ストッパーと、進退が可能な移動部材とを有し、移動部材によって前方ストッパーとプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との距離を変更することにより前記プランジャーの進出時停止位置を調節し、前方ストッパーに前方当接部を当接させることにより、プランジャーの先端を、その進出停止時にその進出方向にある液室の内壁近傍に位置させること、前記プランジャーの進出時停止位置の調節を、プランジャーの先端をプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に近づけて接触位置とした後、プランジャーの先端とプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との離間を制限した状態で、前記移動部材によって前方当接部と前方ストッパーを近づけて当接させる第１のステップ、前方当接部と前方ストッパーを当接させたまま移動部材を所望とする距離進退させてプランジャーの先端の位置を接触位置から所望の距離離間させる第２のステップにより行うことを特徴とする。
上記第２の観点に係る方法の発明において、前記プランジャーは、後方当接部を有し、前記プランジャー位置決定機構は、後方当接部に当接して吐出作業時のプランジャーの後退移動を制限する後方ストッパーと、後方ストッパーを進退させる後方ストッパー移動部材とを備え、前記第１のステップにおいて、後方当接部に後方ストッパーを当接させることによりプランジャーの先端とプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との離間を制限した状態にすることを特徴としてもよく、さらに、前記第２のステップにおいて、さらに、後方ストッパー移動部材により後方ストッパーを後退させて、吐出作業時のプランジャーの後退位置を調整することを特徴としてもよい。
【０００９】
第３の観点からの液滴吐出装置の調整方法に係る本発明は、吐出口を有する液室と、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを備え、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態で飛ばして吐出する液滴吐出装置の調整方法であって、吐出口を有する液室と、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを設け、前記プランジャーは、プランジャーの先端がプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に接触したときに液室と吐出口との連通を遮断するように構成され、前記プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部と、前方当接部と対向する前方ストッパーと、進退が可能な移動部材とを有し、移動部材によって前方ストッパーとプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との距離を変更することにより前記プランジャーの進出時停止位置を調節し、前方ストッパーに前方当接部を当接させることにより、プランジャーの先端を、その進出停止時にその進出方向にある液室の内壁近傍に位置させること、前記プランジャーの進出時停止位置の調節を、プランジャーの先端をプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に近づけて接触位置とした後、プランジャーの先端とプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との離間を制限しない状態で、前記移動部材によって前方当接部と前方ストッパーを近づけることで液室と吐出口とを連通し、吐出口から液材を流出させる第１のステップ、前方当接部と前方ストッパーを当接させたまま移動部材を所望とする距離進退させてプランジャーの先端の位置を接触位置から所望の距離離間させる第２のステップにより行うことを特徴とする。
上記第３の観点に係る方法の発明において、前記第１のステップにおいて、液室内の液材を加圧状態とすることを特徴としてもよい。
【００１０】
第１の観点からの液滴吐出装置に係る本発明は、液材を吐出する吐出口を有する液室と、液室と連通する貫通孔と、貫通孔に挿通され、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーを進退動させるプランジャー移動機構と、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを備え、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態で飛ばして吐出する液滴吐出装置であって、前記プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部と、前方当接部と対向する前方ストッパーと、進退が可能な移動部材とを有し、移動部材によって前方ストッパーとプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との距離を変更することにより前記プランジャーの進出時停止位置を調節し、前方ストッパーに前方当接部を当接させることにより、プランジャーの先端を、その進出停止時にその進出方向にある液室の内壁近傍に位置させることができ、前記プランジャーの進出時停止位置の調節を、前方当接部と前方ストッパーとを当接させた後、前方当接部と前方ストッパーの離間を制限した状態で、前記移動部材によってプランジャーの先端をプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に近づけて接触位置とし、続いて、前方当接部と前方ストッパーを当接させたまま移動部材を所望とする距離進退させてプランジャーの先端の位置を接触位置から所望の距離離間させることができることを特徴とする。
【００１１】
第２の観点からの液滴吐出装置に係る本発明は、液材を吐出する吐出口を有する液室と、液室と連通する貫通孔と、貫通孔に挿通され、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーを進退動させるプランジャー移動機構と、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを備え、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態で飛ばして吐出する液滴吐出装置であって、前記プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部と、前方当接部と対向する前方ストッパーと、進退が可能な移動部材とを有し、移動部材によって前方ストッパーとプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との距離を変更することにより前記プランジャーの進出時停止位置を調節し、前方ストッパーに前方当接部を当接させることにより、プランジャーの先端を、その進出停止時にその進出方向にある液室の内壁近傍に位置させることができ、前記プランジャーの進出時停止位置の調節を、プランジャーの先端をプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に近づけて接触位置とした後、プランジャーの先端とプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との離間を制限した状態で、前記移動部材によって前方当接部と前方ストッパーを近づけて当接させ、続いて、前方当接部と前方ストッパーを当接させたまま移動部材を所望とする距離進退させてプランジャーの先端の位置を接触位置から所望の距離離間させることができることを特徴とする。
【００１２】
第３の観点からの液滴吐出装置に係る本発明は、液材を吐出する吐出口を有する液室と、液室と連通する貫通孔と、貫通孔に挿通され、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーを進退動させるプランジャー移動機構と、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを備え、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態で飛ばして吐出する液滴吐出装置であって、前記プランジャーは、プランジャーの先端がプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に接触したときに液室と吐出口との連通を遮断するように構成され、前記プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部と、前方当接部と対向する前方ストッパーと、進退が可能な移動部材とを有し、移動部材によって前方ストッパーとプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との距離を変更することにより前記プランジャーの進出時停止位置を調節し、前方ストッパーに前方当接部を当接させることにより、プランジャーの先端を、その進出停止時にその進出方向にある液室の内壁近傍に位置させることができ、前記プランジャーの進出時停止位置の調節を、プランジャーの先端をプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁に近づけて接触位置とした後、プランジャーの先端とプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との離間を制限しない状態で、前記移動部材によって前方当接部と前方ストッパーを近づけることで液室と吐出口とを連通し、吐出口から液材を流出させ、続いて、前方当接部と前方ストッパーを当接させたまま移動部材を所望とする距離進退させてプランジャーの先端の位置を接触位置から所望の距離離間させることができることを特徴とする。
【００１３】
上記第１の観点に係る装置の発明において、前記プランジャーは、後方当接部を有し、前記プランジャー位置決定機構は、後方当接部に当接して吐出作業時のプランジャーの後退移動を制限する後方ストッパーと、後方ストッパーを進退させる後方ストッパー移動部材とを備え、後方当接部に後方ストッパーを当接させることにより前方当接部と前方ストッパーとの離間を制限した状態にすることができることを特徴としてもよく、さらに、後方ストッパー移動部材により後方ストッパーを後退させて、吐出作業時のプランジャーの後退位置を調整することができることを特徴としてもよい。
上記第２の観点に係る装置の発明において、前記プランジャーは、後方当接部を有し、前記プランジャー位置決定機構は、後方当接部に当接して吐出作業時のプランジャーの後退移動を制限する後方ストッパーと、後方ストッパーを進退させる後方ストッパー移動部材とを備え、後方当接部に後方ストッパーを当接させることによりプランジャーの先端とプランジャーの先端の進出方向にある液室の内壁との離間を制限した状態にすることができることを特徴としてもよく、さらに、後方ストッパー移動部材により後方ストッパーを後退させて、吐出作業時のプランジャーの後退位置を調整することができることを特徴としてもよい。
【００１４】
別の観点からは、本発明は、次の解決手段を備える。
液滴吐出装置に係る本発明は、液材を吐出する吐出口を有する液室と、液室と連通する貫通孔と、貫通孔に挿通され、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーを進退動させるプランジャー移動機構と、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構と、液材を液室に供給する液送装置と、制御部とを備え、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態に吐出する液滴吐出装置であって、前記プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部（４３）と、前方当接部（４３）と対向する前方ストッパー（５１）とを有し、前方ストッパー（５１）に前方当接部（４３）を当接させることにより、進出停止時のプランジャーの先端部の位置を、その進出方向にある液室の内壁近傍に規定すること、前記制御部が、前記プランジャーの進退動と連動して、前記液送装置の供給動作の開始および停止を制御することを特徴とする。
上記装置の発明において、前記制御部が、プランジャーの後退開始と同時に前記液送装置の供給動作を開始することを特徴としてもよい。
上記装置の発明において、前記制御部が、前記液送装置の供給動作の開始から設定した時間が経過すると、前記液送装置の供給動作を停止することを特徴としてもよい。
上記装置の発明において、前記制御部が、一の吐出の終了から次の吐出の開始までの時間が設定した時間より短い場合、当該一の吐出と当該次の吐出の間、前記液送装置の供給動作を停止しないことを特徴としてもよい。
上記装置の発明において、前記制御部が、一の吐出の終了から次の吐出の開始までの時間が前記液送装置の供給動作を停止しなくても前記吐出口から液材が漏れることがない程度に短い場合、当該一の吐出と当該次の吐出の間、前記液送装置の供給動作を停止しないことを特徴としてもよい。
上記装置の発明において、前記制御部が、プランジャーの進退動が停止しているときに、前記液送装置の供給動作を停止することを特徴としてもよい。
上記装置の発明において、前記制御部が、プランジャーの後退動作時に直ちに液室に液材が供給されるように、プランジャー移動機構によるプランジャーの後退動作を開始させるよりも早く、前記液送装置の供給動作を開始することを特徴としてもよい。
上記装置の発明において、前記液送装置が、吸引動作をすることができることを特徴としてもよい。
上記装置の発明において、さらに前記液室に連通する液材貯留容器を有し、前記液送装置が、液材貯留容器内にエアを供給する液送装置であることを特徴としてもよい。
上記装置の発明において、前記液送装置が、ポンプであることを特徴としてもよい。
【００１５】
液滴吐出方法に係る本発明は、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態で飛ばして吐出する液滴吐出方法であって、吐出口を有する液室と、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構と、液材を液室に供給する液送装置と、制御部とを設け、前記プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部（４３）と、前方当接部（４３）と対向する前方ストッパー（５１）とを有し、前方ストッパー（５１）に前方当接部（４３）を当接させることにより、プランジャーの先端を、その進出停止時にその進出方向にある液室の内壁近傍に位置させること、前記プランジャーの進退動と連動して、前記液送装置の供給動作の開始および停止を制御することを特徴とする。
上記方法の発明において、プランジャーの後退開始と同時に前記液送装置の供給動作を開始することを特徴としてもよい。
上記方法の発明において、前記液送装置の供給動作の開始から設定した時間が経過すると、前記液送装置の供給動作を停止することを特徴としてもよい。
上記方法の発明において、一の吐出の終了から次の吐出の開始までの時間が設定した時間より短い場合、当該一の吐出と当該次の吐出の間、前記液送装置の供給動作を停止しないことを特徴としてもよい。
上記方法の発明において、一の吐出の終了から次の吐出の開始までの時間が前記液送装置の供給動作を停止しなくても前記吐出口から液材が漏れることがない程度に短い場合、当該一の吐出と当該次の吐出の間、前記液送装置の供給動作を停止しないことを特徴としてもよい。
上記方法の発明において、プランジャーの進退動が停止しているときに、前記液送装置の供給動作を停止することを特徴としてもよい。
上記方法の発明において、プランジャーの後退動作時に直ちに液室に液材が供給されるように、プランジャー移動機構によるプランジャーの後退動作を開始させるよりも早く、前記液送装置の供給動作を開始することを特徴としてもよい。
上記方法の発明において、前記液送装置が、吸引動作をすることができ、ノズルからの液材の漏れを防止するように、待機状態において、前記液送装置の吸引動作を制御することを特徴としてもよい。
上記方法の発明において、さらに前記液室に連通する液材貯留容器を設け、前記液送装置が液材貯留容器内にエアを供給する液送装置であり、前記液送装置の供給動作の開始および停止は、前記液材貯留容器内へのエアの加圧開始および加圧停止によって行なうことを特徴としてもよい。
上記方法の発明において、前記液送装置がポンプであり、液材の供給動作の開始および停止は、ポンプによる液送開始および液送停止によって行なうことを特徴としてもよい。
【００１６】
さらに、別の観点からは、本発明は、次の解決手段を備える。
第１の解決手段は、液材を吐出する吐出口を有する液室と、液室と連通する貫通孔と、貫通孔に挿通され、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーを進退動させるプランジャー移動機構と、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを備え、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態に吐出する液滴吐出装置であって、前記プランジャー位置決定機構は、進出停止時のプランジャーの先端部の位置を、その進出方向にある液室の内壁近傍に規定することを特徴とする液滴吐出装置である。
プランジャーの先端は液室の内壁（従来の弁座に相当）に当接せずに液材を液滴の状態で吐出することができるから、プランジャーや弁座の磨耗による摩耗粉や摩耗片の発生を防止し、また、プランジャーや弁座の磨耗による形状変形を防止し、吐出の再現性が乏しいという従来の課題を解消することができる。また、フィラーがプランジャーロッドと弁座の間に挟まってつぶれることもない。
また、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態で吐出を行うことにより、プランジャーの側面と液室の摺動抵抗が生じないため、プランジャーを高速移動することができるという効果を奏する。
【００１７】
第２の解決手段は、第１の解決手段において、前記進出停止時のプランジャー先端が、その進出方向にある液室の内壁および吐出口の近傍に位置されることを特徴とする。
プランジャー先端が、その進出方向にある液室の内壁および吐出口の近傍に位置されることにより、液材への慣性力をより好ましい条件で作用させることが可能となる。すなわち、進出停止時にプランジャー先端が吐出口近傍に位置することにより、プランジャーの作動により吐出口方向へ移動する液体材料が受ける流動抵抗が減り、液滴の状態を生じさせやすくなる。液室が、図２に示すようにすり鉢状に形成されている場合のみならず、図８に示すように筒状に形成されている場合においても効果的である。
【００１８】
第３の解決手段は、第１または２の解決手段において、前記液室の先端部の内壁が、最先端に吐出口を有する円錐形状に構成されることを特徴とする。
第４の解決手段は、第１または２の解決手段において、前記液室の先端部の内壁が、吐出口を有する平面に構成されることを特徴とする。
第５の解決手段は、第１ないし４のいずれかの解決手段において、前記プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部（４３）と、前方当接部（４３）と対向する前方ストッパー（５１）とを有し、前方ストッパー（５１）に前方当接部（４３）を当接させることによりプランジャーの進出時停止位置を決定することを特徴とする。
前方ストッパーを備えることにより  進出移動するプランジャーはその速度に関わらず、定まった同一の位置で急激に停止することができ、液材に好適な慣性力を与えて、液材を液滴の状態で良好に吐出することができる。また、プランジャーが定まった同一の位置に正確に停止するので、吐出毎に液材に与える慣性力を等しくでき、高い再現性で吐出を行うことができる。
【００１９】
第６の解決手段は、第５の解決手段において、前記プランジャー位置決定機構は、その位置を進退させることが可能な移動部材（３０）を有し、移動部材（３０）によって前方ストッパーの位置を進退させることにより前記プランジャーの進出時停止位置を調節可能であることを特徴とする。
吐出を行う前に前方ストッパーの位置を移動することで、プランジャーロッドの進出時停止位置を変更できるので、液材に含有するフィラーの含有率やフィラーの大きさに応じて最適なプランジャー停止位置とすることができ、また、液材やその他の吐出条件に変化が生じても、その状況に応じ最適な位置にプランジャーを停止するよう調節できるために、常に良好な吐出が実現できる。
【００２０】
第７の解決手段は、第６の解決手段において、前記移動部材（３０）は、その位置を表示する位置表示部材を有することを特徴とする。
移動部材の位置表示部材は、プランジャー進出時の停止位置の定量的な調節を可能とする。
プランジャーロッド進出時の停止位置におけるプランジャー先端から接触位置までの距離を正確に調節することにより、再現性に優れた精度の高い吐出を行うことが可能となる。
【００２１】
第８の解決手段は、第６または７の解決手段において、前記プランジャーが挿通される貫通孔（２４）およびピストン室（６１）を有する本体と、吐出口、液室、液材供給口および前記プランジャーが挿通される貫通孔（２６）を有する吐出ブロックとを備え、前記プランジャーは、プランジャーロッドと、プランジャーロッドより幅広でピストン室（６１）に配設される前方当接部（４３）とを有し、前記移動部材（３０）は、前記プランジャーが挿通される貫通孔（３４）を有し、本体と吐出ブロック間に配設されることを特徴とする。
第９の解決手段は、第６ないし８のいずれかの解決手段において、前記前方ストッパー（５１）は、前方当接部（４３）の進出方向側の面と対向するピストン室（６１）の面であることを特徴とする。
第１０の解決手段は、第６ないし９のいずれかの解決手段において、前記移動部材（３０）の位置を進退して本体と吐出ブロックの距離を調節することで前方ストッパーの位置を調節可能であることを特徴とする。
第１１の解決手段は、第１０の解決手段において、前記本体がその位置を進退可能となるよう取付けられ、前記吐出ブロックが固定して取り付けられたベース部材を備えることを特徴とする。
第１２の解決手段は、第６ないし８のいずれかの解決手段において、前記前方ストッパー（５１）は、ピストン室（６１）内に突出する移動部材（３０）の後端部により構成され、移動部材（３０）の位置を進退することで前方ストッパー（５１）の位置を調節可能であることを特徴とする。
【００２２】
第１３の解決手段は、第６ないし１２のいずれかの解決手段において、前記移動部材（３０）の位置を進退することでプランジャーの進出位置をプランジャーの先端の位置が液室の内壁に接触する接触位置（１２）となるまで調節可能であることを特徴とする。
プランジャーの進出時の停止位置を決める際には、その先端を接触位置として、そこから後退させることが便宜が良いことから、プランジャーの進出位置をプランジャーの先端が液室の内壁に接触する接触位置まで調節可能であることが好ましい。
【００２３】
第１４の解決手段は、第１３の解決手段において、前記プランジャーの先端は、前記接触位置（１２）で吐出口をふさぐように構成されていることを特徴とする。
第１５の解決手段は、第１ないし１４のいずれかの解決手段において、前記プランジャーは、前方当接部（４３）の後退方向側に後方当接部（４５）を有し、前記プランジャー位置決定機構は、後方当接部（４５）に当接してプランジャーの後退移動を制限することができる後方ストッパー（５２）と、後方ストッパー（５２）を進出および後退させる後方ストッパー移動機構とを備えることを特徴とする。
第１６の解決手段は、第１ないし１５のいずれかの解決手段において、前記プランジャーを進出方向に付勢する弾性体を備えることを特徴とする。
第１７の解決手段は、第１ないし１６のいずれかの解決手段において、前記液室は液材が供給される液材供給口を有し、該液材供給口に前記プランジャーの進退動と連動して液材を供給する液送制御装置を備えることを特徴とする。
第１８の解決手段は、第１ないし１７のいずれかの解決手段において、前記液室内の液材を前記プランジャーの進退動と連動して加圧および減圧する圧力機構を備えることを特徴とする。
【００２４】
第１９の解決手段は、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態で飛ばして吐出する液滴吐出方法であって、吐出口を有する液室と、その先端部が液室内を進退動するプランジャーとを設け、プランジャーの先端を、その進出停止時にその進出方向にある液室の内壁近傍に位置させることを特徴とする液滴吐出方法である。
第２０の解決手段は、第１９の解決手段において、プランジャーの先端を、その進出停止時にその進出方向にある液室の内壁および吐出口近傍に位置させることを特徴とする。
第２１の解決手段は、第１９または２０の解決手段において、前記プランジャーに前方当接部（４３）を設け、前方当接部（４３）と対向する前方ストッパー（５１）を設け、前方ストッパー（５１）に前方当接部（４３）を当接させることによりプランジャーの進出時停止位置を決定することを特徴とする。
第２２の解決手段は、第２１の解決手段において、その位置を進退させることが可能な移動部材（３０）を設け、移動部材（３０）によって前方ストッパー（５１）の位置を進退させることにより前記プランジャーの進出時停止位置を調節することを特徴とする。
第２３の解決手段は、第２２の解決手段において、前記移動部材（３０）は、その位置を表示する位置表示部材を有し、位置表示部材の表示値に基づき移動部材（３０）の位置を調節することを特徴とする。
第２４の解決手段は、第２２または２３の解決手段において、前方当接部（４３）の進出方向側の面と対向する面が前方ストッパー（５１）を構成するピストン室（６１）を設け、前記移動部材（３０）の位置を進退してピストン室（６１）の位置を調節することで前方ストッパー（５１）の位置を調節することを特徴とする。
第２５の解決手段は、第２２または２３の解決手段において、前記移動部材（３０）は、その後端部が前方当接部（４３）の進出方向側の面と対向する前方ストッパー（５１）を構成するものであり、前記移動部材（３０）の位置を進退することで前方ストッパー（５１）の位置を調節することを特徴とする。
第２６の解決手段は、第２２ないし２５のいずれかの解決手段において、プランジャーの進出時停止位置の調節を、プランジャーの先端の位置を液室の内壁に接触する接触位置（１２）とし、且つ、前方当接部（４３）と前方ストッパー（５１）を当接状態とする第１のステップ、前方当接部（４３）と前方ストッパー（５１）を当接状態としたまま移動部材（３０）を所望とする距離進退させてプランジャーの先端の位置を接触位置（１２）から所望の距離とする第２のステップにより行うことを特徴とする。
【００２５】
第２７の解決手段は、第２６の解決手段において、前記プランジャーの先端を、プランジャーの先端が液室の内壁に接触する接触位置（１２）で吐出口をふさぐように構成し、前記第１のステップにおいて吐出口からの液材の流出の有無によりプランジャーの先端の位置が接触位置（１２）にあるかを判断することを特徴とする。
プランジャーの先端を接触位置で吐出口を防ぐように構成すると、前記先端が接触位置にある場合には吐出口から液材が漏出することはないが、プランジャーの後退移動により前記先端と吐出口との間に隙間を生じると吐出口から液材が漏出するので、前記液材の漏出によりプランジャーの先端が接触位置にあるか否かの判断が可能である。
【００２６】
第２８の解決手段は、第１９ないし２７のいずれかの解決手段において、前記プランジャーは、前方当接部（４３）の後退方向側に後方当接部（４５）を有し、後方当接部（４５）に対向し、その位置を進退させることが可能な後方ストッパー（５２）を設け、後方当接部（４５）を後方ストッパー（５２）に当接させてプランジャーの後退移動を制限することを特徴とする。
第２９の解決手段は、第１９ないし２８のいずれかの解決手段において、前記液室は、液材が供給される液材供給口を有し、該液材供給口に前記プランジャーの進退動と連動して液材を供給することを特徴とする。
第３０の解決手段は、第１９ないし２９のいずれかの解決手段において、前記液材がフィラー入りの液材であることを特徴とする。
第３１の解決手段は、第１９ないし３０のいずれかの解決手段において、前記液室内の液材を前記プランジャーの進退動と連動して加圧および減圧することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、プランジャーの先端部が液室の内壁に非接触で吐出ができる液滴吐出技術を提供することができ、しかも、クリーム半田等のフィラー入りの液材であっても良好な吐出を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１に係る液滴吐出装置の外観図である。
【図２】図１の本体、吐出ブロック、および前方停止位置調整機構を断面で示した図面である。
【図３】プランジャーの停止位置設定を説明するための要部側面図（１／３）である。
【図４】プランジャーの停止位置設定を説明するための要部側面図（２／３）である。
【図５】プランジャーの停止位置設定を説明するための要部側面図（３／３）である。
【図６】吐出位置を示した塗布対象物である基板である。
【図７ａ】プランジャーロッドの動作等を表したタイミングチャート（１／２）である。
【図７ｂ】プランジャーロッドの動作等を表したタイミングチャート（２／２）である。
【図８】実施例４に係る液滴吐出装置の外観図および要部断面図である。
【図９】実施例５に係る液滴吐出装置の外観図および要部断面図である。
【図１０】実施例６に係る液滴吐出装置の外観図および要部断面図である。
【図１１】実施例８に係る液滴吐出装置の外観図および要部断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
図面に用いた主な符号の凡例を以下に示す。
１  設定部／２  制御部／３  エア式ディスペンサ／４  エアチューブ／５  液材貯留容器／６  液送チューブ／７  ポンプ／８  液送部材／１０  吐出口／１１  ノズル／１２  接触位置／１３  先端／１４  液室／１６  液材供給口／１７  液材供給流路／１８  シール／２１  前方凹部／２２  後方凹部／２３  摺動凹部／２４  貫通孔／２５  摺動孔／２６  貫通孔／２７  ベース部材／２９  メモリ／３０  移動部材／３１  前方凸部／３２  回転ツマミ／３３  後方凸部／３４  貫通孔／４０  プランジャー／４１  プランジャーロッド／４２  連結部／４３  前方当接部／４４  ピストン／４５  後方当接部／４８  前方エア流路／４９  後方エア流路／５１  前方ストッパー／５２  後方ストッパー／５３  長孔／５４  固定ネジ／６１  ピストン室／６２  前方ピストン室／６３  後方ピストン室／６４  バネ室／６６  コイルバネ／６７  電磁コイル／６８  コア／６９  マイクロメータ／７０  駆動ユニット／７１  本体／７２  電磁弁（電磁切換弁）／７３  エア供給源／８０  吐出ユニット／８１  吐出ブロック／８５  つば／８６  つば保持部材／９９  液滴の状態で吐出した液材
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明を実施するための最良の形態の装置は、液材を吐出する吐出口を有する液室と、液室と連通する貫通孔と、貫通孔に挿通され、その先端部が液室内を進退動するプランジャーと、プランジャーを進退動させるプランジャー移動機構と、プランジャーの先端部の位置を規定するプランジャー位置決定機構とを備え、プランジャーの先端部と液室の内壁が非接触の状態でプランジャーを進出移動および進出停止することで液材に慣性力を与えて液滴の状態に吐出する液滴吐出装置であって、前記プランジャー位置決定機構は、進出停止時のプランジャーの先端部の位置を、その進出方向にある液室の内壁近傍（好ましくは、進出方向にある内壁および吐出口近傍）に規定することを特徴とする液滴吐出装置である。ここで、プランジャー位置決定機構は、プランジャーに設けた前方当接部と、前方当接部と対向する前方ストッパーとを有し、前方ストッパーに前方当接部を当接させることによりプランジャーの進出時停止位置を決定することを特徴とする。なお、プランジャー位置決定機構とは、プランジャーの進出時停止位置および／または後退時停止位置を決定する機構である。
本発明の装置においては、プランジャーの進出時停止位置を最適な位置に調節することが良好な吐出を行うために好ましい。そこで、この調節を行うために規定状態なる概念を創作し、規定状態を基準にプランジャーの進出時停止位置を調節することで、最適な位置調節を実現することを可能とした。ここで、規定状態とは、プランジャーの先端の位置が液室の内壁に接触する接触位置にあり、且つ、前方当接部と前方ストッパーが当接している状態をいう。
【００３１】
規定状態を基準とすることにより、プランジャーの進出時停止位置を最適な状態に調節することができるが、装置の構造上、プランジャーの先端位置等の内部状況を外部から視認することは難しいため、規定状態を把握するための部材を設ける必要がある。具体的にどのような部材を設けるかは設計事項であるが、概ね次の３通りの手法に基づいて決定する。
第１は、前方当接部と前方ストッパーを当接状態とした後、前方当接部と前方ストッパーの離間を物理的に制限した状態で前方当接部と前方ストッパーを前進させて規定状態とし、そこから前方当接部と前方ストッパーを所望とする距離進退させることでプランジャーの進出時停止位置を調節し、その後、前方当接部と前方ストッパーの離間の制限を解除するという手法である。後述する実施例１はこの手法に基づく。
第２は、プランジャーを前進させてその先端の位置を接触位置とした後、プランジャーの後退移動を物理的に制限した状態で前方ストッパーを後退させて規定状態とし、その後、プランジャーの後退移動の制限を解除してから前方ストッパーを所望とする距離進退させるという手法である。後述する実施例４はこの手法に基づく。
第３は、プランジャーが弾性体により進出方向に付勢されており、その先端が液室の内壁に接触した状態において吐出口をふさぐように構成されている場合に、前方ストッパーをプランジャーの進出を制限しない位置まで進出させることでプランジャーを前進させてその先端の位置を接触位置とし、吐出口から液材の流出が有るまで前方ストッパーを後退させることで規定状態とし、その後、前方当接部と前方ストッパーを所望とする距離進退させることでプランジャーの進出時停止位置を調節するという手法である。後述する実施例７はこの手法に基づく。
【００３２】
以下では、本発明の詳細を実施例により説明するが、本発明は何ら以下の実施例により限定されるものではない。
【実施例１】
【００３３】
《構成》
図１は本実施例の液滴吐出装置の全体の外観図であり、図２は図１の本体７１、吐出ブロック８１、移動部材３０等の前方停止位置調整機構を断面にした図である。なお、以下では、説明の便宜上、ノズル１１側を前、マイクロメータ６９側を後と言う場合がある。
本装置は、ベース部材２７に設置した駆動ユニット７０と、吐出ユニット８０と、および、これらの間に設置した移動部材３０を主たる構成要素とする。
【００３４】
［１］駆動ユニット７０について説明する。
駆動ユニット７０は、本体７１と、本体７１内を摺動しながら移動するプランジャー４０を有している。
プランジャー４０は、その前方側に先端が半球状で、細長い円柱棒状のプランジャーロッド４１を備える。プランジャーロッド４１の後方側は円柱状でプランジャーロッド４１より径が大きい連結部４２を構成している。連結部４２の後方側は、連結部４２より大きい径の円柱状の前方当接部４３を構成している。前方当接部４３の後方側は、前方当接部４３より径が大きく、ピストン室６１と同径である円柱状のピストン４４を構成している。ピストン４４の後方側は、円柱の棒状である後方当接部４５を構成している。
前方当接部４３および後方当接部４５はともに、プランジャーロッド４１の先端１３の位置を決定するよう作用する。プランジャーロッド４１、連結部４２、前方当接部４３、ピストン４４、および後方当接部４５は、全て軸を等しくして配置されている。
なお、プランジャー４０の構成は、本実施例のものに限定されず、その形状等は設計事項である。例えば、本実施例のプランジャーロッド４１とピストン４４のみから構成される形状のプランジャーにより同等の目的を達することも想定される。
【００３５】
本体７１は、その内部空間として、摺動凹部２３、貫通孔２４、ピストン室６１およびバネ室６４とを備える。これらの空間は、それぞれ軸を等しくして配設される。
【００３６】
摺動凹部２３は、本体７１の前端側から貫通孔２４につながる円筒状の空間である。摺動凹部２３の内径は貫通孔２４より大きい。摺動凹部２３の内径は、それに挿入される移動部材３０の後方凸部３３にあわせて形成される。
【００３７】
貫通孔２４は、前方側につながる摺動凹部２３より径が小さい円筒状の空間である。貫通孔２４に挿入される連結部４２は、その外径が貫通孔２４の内径と等しい。そのため、プランジャー４０が前後に移動させる際に、プランジャーロッド４１が横方向にぶれて動くことが無い。ここで、貫通孔２４の内壁に設けられた溝にはリング状のシール１８Ｂが嵌合されており、プランジャー４０はシール１８Ｂと連結部４２が密着した状態で前後に移動自在に構成されているので、ピストン室６１のエアが前方に漏れることはない。
【００３８】
ピストン室６１は、前方側につながる貫通孔２４より径が大きい円筒状の空間であり、挿入されたピストン４４により前方ピストン室６２と後方ピストン室６３とに分断される。ここで、ピストン４４の周面に設けられた溝にはリング状のシール１８Ａが勘合されており、プランジャー４０はシール１８Ａがピストン室６１の内壁に密着した状態で前後に移動するよう構成されているので、前方ピストン室６２および後方ピストン室６３内のエアがシール１８Ａを越えて反対側に漏れることはない。
前方ピストン室６２の内壁の前面は、前方当接部４３が当接してプランジャー４０の前方の移動を制限する前方ストッパー５１を構成している。
前方ピストン室６２の側面には、前方ピストン室６２と外部とをつなぐ前方エア流路４８が設けられている。
【００３９】
バネ室６４は、前方側につながるピストン室６１より径が小さい円筒状である。バネ室６４には、その後端部とピストン４４の後端面とをそれぞれが離れる方向に押圧するコイルバネ６６が配設されている。すなわち、プランジャー４０は、コイルバネ６６により前方に押圧される。コイルバネ６６の環内には、後方ストッパー５２と後方当接部４５が対向するよう配設されている。後方ストッパー５２の一方の端部は、本体７１の後端の外側に配設されたマイクロメータ６９に接続される。マイクロメータ６９は、それを回転することで後方ストッパー５２を前後に移動させる後方ストッパー移動機構である。マイクロメータ６９は、それに設けられた図示しない回転ロック部材によってその回転を固定し、後方ストッパー５２の位置を固定することが可能である。バネ室６４の側面には外部につながる後方エア流路４９が設けられている。
【００４０】
本体７１の外壁には、電磁切換弁７２が固設される。電磁切換弁７２の一方は、前方エア流路４８と連通され、他方はエア供給源７３と連通される。電磁切換弁７２により、前方ピストン室６２とエア供給源７３または外部との連通を切換えることができる。
本体７１の外壁には、正面から背面に貫通する２つの長孔５３Ａ、５３Ｂが設けられている。本体７１は、長孔５３Ａ、５３Ｂを貫通してベース部材２７のネジ孔に螺合される固定ネジ５４Ａ、５４Ｂにより固定される。固定ネジ５４Ａ、５４Ｂを緩めると本体７１はベース部材２７に対して前後に移動可能になり、固定ネジ５４Ａ、５４Ｂを締めると本体７１はベース部材２７に対して移動できないように固定される。
【００４１】
［２］吐出ユニット８０について説明する。
吐出ユニット８０は、直方体の吐出ブロック８１と、ノズル１１を有している。吐出ブロック８１は、ベース部材２７に固定されている。
吐出ブロック８１は、その内部空間として、前端面に設けた前方凹部２１と、後端面に設けた後方凹部２２と、これらをつなぐ貫通孔２６と、前方凹部２１に連通する液材供給流路１７とを備える。前方凹部２１、後端面に設けた後方凹部２２、および貫通孔２６は、それぞれ軸を等しくして配設される。
前方凹部２１および後方凹部２２は、円筒状で内周側面にネジ溝を有する。
前方凹部２１には、その先端に吐出口１０を有するノズル１１が螺合される。すなわち、ノズル１１の後方の外周面に設けられたネジ溝が前方凹部２１のネジ溝に螺合して、ノズル１１は吐出ブロック８１に固定される。ノズル１１はネジにより固定されるので、容易に交換可能であり、用途に合わせて形状や大きさの異なるものを使用できる。
本実施例のノズル１１は内側がすり鉢状になっており、ノズル１１の内壁と前方凹部２１の内壁で囲まれた空間が液室１４を構成する。
【００４２】
貫通孔２６の内径は、プランジャーロッド４１の外径よりわずかに大きく形成されているため、作動時にプランジャーロッド４１の外径と貫通孔２６の内壁は接触しない。貫通孔２６の内周面に設けられた溝にはリング状のシール１８Ｃが嵌合されており、プランジャー４０はシール１８Ｃがプランジャーロッド４１に対する密着を保った状態で前後に移動自在に構成されているので、液室１４内の液材がシール１８Ｃを越えて後方に漏れることはない。
液材供給流路１７は、その一端が前方凹部２１の内周面に設けられた液材供給口１６を構成し、その他端は吐出ブロック８１の外側の側面に接続される液送チューブ６と連通される。
【００４３】
［３］移動部材３０について説明する。
移動部材３０は、円筒状の前方凸部３１と、円盤状の回転ツマミ３２と、円筒状の後方凸部３３とから構成され、駆動ユニット７０と吐出ユニット８０の間に配設される。前方凸部３１、回転ツマミ３２、および後方凸部３３は軸を等しくして配置され、それらの中心軸上には、貫通孔３４が設けられている。貫通孔３４の内径は、プランジャーロッド４１を挿入したときに、プランジャーロッド４１の側面が接触しない程度の大きさである。
前方凸部３１は円柱状で、外周面に吐出ユニット８０の備える後方凹部２２に螺合するためのネジ溝を有する。
回転ツマミ３２は、表面に位置表示部材（移動量確認部材）に相当するメモリを構成しており、回転した角度が外部から分かるようになっている（図１参照）。回転ツマミ３２により移動部材３０の位置の変化を定量的に知ることができる。
後方凸部３３の外径は駆動ユニット７０の摺動凹部２３の内径と等しく、摺動凹部２３に挿入される。
【００４４】
移動部材３０、駆動ユニット７０および吐出ユニット８０は、貫通孔２４、貫通孔３４および貫通孔２６を貫通してプランジャーロッド４１の先端１３が液室１４内に到達するよう配置される。
液室１４内に挿入したプランジャーロッド４１に対して、ノズル１１の吐出口１０は軸を等しくして配置される。プランジャーロッド４１が前方に移動すると、プランシャーロッド４１の先端１３は吐出口１０を塞ぐように液室１４の内壁に接触する。この位置を接触位置１２と呼ぶものとする。従来装置における弁座との着座位置に対応するが、本実施例の装置は弁座を有しないからである。
【００４５】
［４］その他の構成要素
以上の構成要素に加え、本実施例の装置は、設定部１、制御部２、エア式ディスペンサ３、および液材貯留容器５を備える。
内部に液滴吐出を行うための液材を貯留する液材貯留容器５は、その下端に液送チューブ６が接続される。ここで本実施例における液材は、半田粒子を含んだ半田ペーストである。液材貯留容器５の上端には、エアチューブ４が接続され、エア式ディスペンサ３のエア供給口と連通される。
エア式ディスペンサ３は設定した圧力のエアを設定した時間供給するものであり、制御部２と接続される。制御部２は、ユーザーが設定変更等を行うための設定部１と接続され、また電磁切換弁７２とも接続される。
上記の構成に加え、液材が温度の影響を受けやすい場合は、エアチューブ４、液材貯留容器５、液室１４、液材供給流路１７などの所望の箇所に温度を制御する公知の温度制御装置を設けてもよい。
【００４６】
《動作》
本実施例の装置の作動を説明する。
［５］プランジャー４０の停止位置の設定
図３（ａ）を参照しながら説明を行う。まず、電磁切換弁７２を、前方ピストン室６２と外部が連通する状態に切換え、回転ツマミ３２を回転して、移動部材３０が最前方に移動した状態とする。
前方ピストン室６２が外部に開放されているので、コイルバネ６６の作用によりピストン４４は本体７１に対して前方に移動し、前方当接部４３が前方ストッパー５１に当接して停止する。続いて、マイクロメータ６９を回転して後方ストッパー５２を前進させ、後方当接部４５に接触させることで、プランジャー４０と本体７１を固定する。そして、マイクロメータ６９が回転しないように、図示しない固定ネジなどの回転ロック部材で固定する。
なお、コイルバネ６６の弾性力が十分にある場合は、マイクロメータ６９により固定しなくとも前方当接部４３と前方ストッパー５１とが接触した状態を維持することが可能である。また、マイクロメータ６９以外の固定部材を設けて、前方当接部４３が前方ストッパー５１に当接した状態からピストン４４が後方に移動できないように構成してもよい。
【００４７】
固定ネジ５４Ａ、５４Ｂを緩め、本体７１がベース部材２７に対して前後に移動可能な状態とすると、ノズル１１が下方に向いた状態では駆動ユニット７０は自重により前方に移動する（なお、手動で移動してもよい）。ここで、後方凸部３３の外径と摺動凹部２３の内径とはほぼ等しく形成されているので、駆動ユニット７０が前方へ移動する際に、駆動ユニット７０が横方向にぶれることはない。
駆動ユニット７０は、後方ストッパー５２と後方当接部４５が接触状態で固定されているので、プランジャーロッド４１の先端１３が液室１４の内壁に接触する接触位置１２に到達すると、下方への移動はプランジャー４０により制限される状態となる。この状態を規定状態と呼ぶものとする。
プランジャーロッド４１の先端１３が接触位置１２にあり、且つ、後方当接部４５が後方ストッパー５２に当接した規定状態で、固定ネジ５４Ａ、５４Ｂを締めて本体７１をベース部材２７に固定する。
なお、移動部材３０は最前方にあり、本体７１の前面と回転ツマミ３２の後面は隙間が空いた状態となっている。
【００４８】
以下では、図３（ｂ）を参照しながら説明する。
回転ツマミ３２を右方向に回転すると、移動部材３０のみが後方に移動する。ベース部材２７に固定された吐出ブロック８１の後方凹部２２と前方凸部３１とはネジにより螺合されており、摺動凹部２３と後方凸部３３とは摺動可能であるからである。
回転ツマミ３２を右回転し続けると、やがて、回転ツマミ３２の後面が本体７１の前面に接触する。本体７１は固定ネジ５４Ａ、５４Ｂによってベース部材２７に固定されているので、回転ツマミ３２の後面が本体７１に接触すると、それ以上回転ツマミ３２は回らなくなる。移動部材３０のメモリ２９には、規定状態を進出時停止位置とする場合の値Ｓ０が表示されるので、この値を記憶しておく。
【００４９】
以下では、図４（ｃ）を参照しながら説明する。
固定ネジ５４Ａ、５４Ｂを緩めて、さらに回転ツマミ３２を回転すると、回転ツマミ３２の後面は本体７１の前端面に対して摺動しながら本体７１を後方に押圧する。本体７１は進退動可能な状態にあるので、移動部材３０とともに後方に移動する。本体７１の移動量は、メモリ２９の値を規定状態を進出時停止位置とする場合の値Ｓ０と比較することにより、先端１３と接触位置１２との距離を正確に把握することができる。
本体７１が後方に移動すると、前方ストッパー５１と接触状態にある前方当接部４３の作用によりプランジャー４０が後方に移動するので、プランジャーロッド４１の先端１３が接触位置１２から離れる。
メモリ２９を確認しながら、所望とする距離の分だけ後方に移動したら、回転ツマミ３２の回転を止める。後方に移動しすぎた場合は、回転ツマミ３２を逆方向に回して調整する。このときの、移動部材３０の位置がプランジャー４０の進出時停止位置となるので、メモリ２９の値Ｓ１を記憶しておく。なお、プランシャー４０の好ましい進出時停止位置は、事前にテストを行って求めるのが好ましい。
以上の作業により、プランジャー４０の進出時停止位置を、プランジャーロッド４１の先端１３が接触位置１２に接触しない所望の位置に調整することが可能である。
プランジャー４０の進出時停止位置の調整が終了したら、固定ネジ５４Ａ、５４Ｂを締めて、駆動ユニット７０をベース部材２７に固定する。また、回転ツマミ３２の回転を固定するための図示しない固定ネジを締める。
【００５０】
以下では、図４（ｄ）を参照しながら説明する。
マイクロメータ６９を回転して、後方ストッパー５２を後退させて、吐出時のプランジャー４０の後退時移動量を決定する。プランジャー４０の後退時移動量が決定したら、マイクロメータ６９が回転しないように、図示しない固定ネジでなどの回転ロック部材にてマイクロメータ６９を固定する。以上の作業により、プランジャー４０の停止位置の設定作業が完了する。
【００５１】
２回目以降の作業では、規定状態に設定した後に所望とする距離の分（Ｓ１−Ｓ０）だけ、移動部材によって本体すなわち前方ストッパー５１を後方に移動することで、プランジャー４０の進出時停止位置を前回と同じ位置に設定することができる。したがって、一度テストを行って、良好な吐出ができるプランジャー４０の進出時停止位置を記録することにより、それ以降はテストを行わずとも設定作業ができる。
しかし、温度や湿度またはその他の制御していない要因が変化した場合には、プランジャー４０の好ましい進出時停止位置が変化するので、前回と同じ設定では良好な吐出が得られない。そのため、テストを行う必要が生じるが、この場合においても、プランジャー４０の進出時停止位置を前回の位置から開始することで、テストに費やす時間を短縮できる。環境の変化以外の吐出条件が同じ場合には、プランジャー４０の好ましい進出時停止位置が大きく変化することは無いからである。
【００５２】
なお、メモリ２９の代わりに、液晶などの表示装置によって、移動部材３０の位置を示す値を表示させてもよい。この場合は、規定状態のときの位置を示す値をゼロと表示するよう設定すると、プランジャー４０が接触位置１２からの好ましい後退距離を、表示値により把握することが可能となる。
【００５３】
［６］吐出作業
１）吐出作業前の設定
エア供給源７３から前方ピストン室６２に供給するエアの圧力は、コイルバネ６６に抗ってピストン４４を後方に移動できる圧力とする。
エア式ディスペンサ３から液材貯留容器５に供給するエアの圧力は、液材を液室１４に供給するための所望の圧力とする。エア式ディスペンサ３からエアを供給する時間(タイミング)は、後述するような吐出口１０から液材の漏れが発生しない時間を設定する。
【００５４】
２）吐出作業前の待機状態
以下では、図５（ｅ）を参照する。
電磁切換弁７２に制御部から信号を送り、前方ピストン室６２と外部を連通する状態（すなわち、大気開放状態）とする。前方ピストン室６２が大気開放状態になると、コイルバネ６６によってピストン４４は前方へ移動し、前方当接部４３が前方ストッパー５１に当接した状態で停止する。
事前の設定により、前方ストッパー５１の位置は調整済みであり、プランジャーロッド４１の先端１３と液室１４内の接触位置１２との間隔は所望とする間隔になっている。液室１４内は、液材貯留容器５からの液材で満たされた状態とされる。これは、プランジャーロッド４１の先端１３が吐出口１０から離れている状態で、エア式ディスペンサ３により液材貯留容器５内にエアを供給して、液送チューブ６を介して液室１４に送り込むことで行われる。
【００５５】
待機状態では、エア式ディスペンサ３から液材貯留容器５へのエアの供給は行わない。すなわち、液材貯留容器５内は大気開放状態であり、液材の移送が停止された状態にある。この状態では、プランジャーロッド４１の先端１３と液室１４内の接触位置１２とに隙間があっても、液材はノズル１１の吐出口１０から漏れることはない。ここで、加圧エアの供給が無くても、液材の自重によって液室１４内に液材を移送しようとする力が働くが、プランジャーロッド４１の先端１３と液室１４内の接触位置１２との隙間は非常に小さいので、通常は、液材の自重により漏れることは無い。しかし、制御していないさまざまな条件の違い等により液材の漏れが生ずるおそれがある場合には、液材貯留容器５内のエアをエア式ディスペンサ３によって吸引することでノズル１１からの液材の漏れを確実に防いでもよい。
【００５６】
３）吐出作業
以下では、図５（ｆ）を参照する。
電磁切換弁７２に制御部から信号を送り、エア供給源７３が前方エア流路４８を介して前方ピストン室６２と連通する状態とする。エア供給源７３から前方ピストン室６２にエアを供給すると、供給されたエアはピストン４４を後方に押すので、コイルバネ６６が縮まりピストン４４は後方に移動する。この際、エア式ディスペンサ３によりにエアを供給して液材貯留容器５内を加圧状態としておく。こうすることで、ピストン４４の後退によりプランジャー４０も後退すると、液室１４内でプランジャーロッド４１が占有していた空間に液材が即座に供給される。よって、プランジャーロッド４１が後退しても液室１４内は負圧にならず、吐出口１０からエアを吸い込むといった問題は生じない。
プランジャー４０の後退は、後方当接部４５が後方ストッパー５２に当接することによって制限されるのは、先に述べたとおりである。
なお、本実施例では、吐出作業中は、常時、液材貯留容器５内にエアの加圧を行っている。
【００５７】
以下では、図５（ｇ）を参照する。
電磁切換弁７２に制御部から信号を送り、前方ピストン室６２を外部を連通する状態とする。前方ピストン室６２が大気開放状態になると、コイルバネ６６によってピストン４４が押され、プランジャー４０は急激に前方に移動する。そして、ピストン４４の前方当接部４３がピストン室６１の前方ストッパー５１に当接すると、プランジャー４０の前方への移動は急激に停止する。プランジャーロッド４１の先端１３も液室１４の内壁に当接する手前で停止することとなる。
プランジャー４０の前進は、プランジャーロッド４１の先端１３の前方にある液材に前方への慣性力を与える。プランジャーロッド４１の先端１３は、上記のとおり接触位置１２の直前で停止するが、プランジャーロッド４１が液材に与えた慣性力により、液材は吐出口１０から液滴の状態で吐出される。この際、プランジャーロッド４１の先端１３は液室１４内に接触しないため、液室１４内の液材に含まれる粒子などのフィラーの吐出に対する悪影響を懸念する必要もない。
吐出口１０から液滴の状態で吐出するためには、前進して停止したときのプランシャーロッド４１の先端１３の位置ができる限り接触位置１２に接近していることが好ましく、プランジャー４０の進出時停止位置は、プランジャーロッド４１の先端１３と液室１４の内壁とがフィラーを挟んで潰さない程度に、できるだけ接近させることが好ましい。
【００５８】
以上の動作を繰り返すことにより吐出作業が行われる。
本実施例の装置においては、一回分の吐出を、プランジャー４０を一往復させる（後退・前進）ことで完了する。この一回分の吐出を繰り返すことにより、連続して吐出を行うことができる。プランジャー４０は、０.０１秒から０.１秒のオーダーで往復移動する。
以上のとおり、本実施例の装置によれば、プランジャー４０を前方ストッパー５１により停止させるので、高速に移動するプランジャー４０でも正確な位置で急停止させることが可能となり、液材に十分な慣性力を付与することができる。
【実施例２】
【００５９】
実施例１の装置は、吐出作業の開始後は、常時、液材貯留容器５内にエアの加圧を行っていたが、本実施例の装置は、吐出作業の開始後も、液材貯留容器５へのエアの供給を停止する。すなわち、本実施例で実施例１の装置において、液材がプランジャーロッド４１の先端１３と液室１４の間を通って、吐出口１０から漏れることをより確実に防ぐことが可能とする制御を実現する。
本実施例の吐出制御について、図６および図７(ａ)のタイムチャートを参照しながら説明する。
図６は吐出位置を示した塗布対象物である基板である。図中の(i)から(iv)の点は、吐出を行う位置である。吐出装置は図中の矢印の方向に一定の速度で、吐出中も停止せずに移動する。移動は、基板および吐出装置のいずれを動かしてもよい。
【００６０】
図７(ａ)は、プランジャーロッド４１の動作、エア式ディスペンサ３の加圧の状態、電磁切換弁７２の状態を表したタイミングチャートである。図７(ａ)中、電磁切換弁７２のグラフは、前方ピストン室６２がエア供給源７３に連通している状態をＯＮとし、前方ピストン室６２が外部に連通している状態をＯＦＦとしている。エア式ディスペンサ３のグラフは、加圧エアの供給を行っている状態をＯＮとしている。
図６の各吐出位置にてプランジャーロッド４１が前進して吐出を行うために、プランジャーロッド４１は吐出位置の手前で後退を開始する必要がある。
【００６１】
吐出口１０が図６の吐出位置(i)に近づいたとき（時間ａ）、制御部からの信号により電磁切換弁７２はＯＮに切り替わり、プランジャーロッド４１が後退する。同時に、制御部からの信号により、エア式ディスペンサ３がＯＮとなり、液材貯留容器５内に加圧エアを供給し、液室１４への液材の供給を開始する。
プランジャーロッド４１の後退は、吐出口１０が吐出位置(i)に到達する前に完了する。吐出装置が(i)の吐出位置に到達するとき（時間ｂ）、制御部からの信号により電磁切換弁７２はＯＦＦに切り替わり、プランジャーロッド４１は前進する。
エア式ディスペンサ３からの加圧エアの供給は、設定した時間を経過すると自動的にＯＦＦとなる。そして、先のプランジャーロッド４１の前進により、ノズル１１の吐出口１０から液滴が吐出する。
【００６２】
引き続き吐出口１０は基板上を吐出位置(ii)に向けて移動している。吐出位置(ii)の近くに到達してプランジャーロッド４１が後退を開始するまでの間、すなわち、次の吐出が開始されるまでの間は、プランジャーロッド４１は前後方向に移動せず停止しており、かつ、プランジャーロッド４１の先端１３は吐出口１０を塞いでいない。この状態では、エア式ディスペンサ３は液材貯留容器５内へ加圧エアを供給しておらず液室１４内への液材の供給は行われないので、吐出口１０から液材が漏れることがない。
時間ｃ〜ｅ間の動作も時間ａ〜ｃ間と同様の動作を行う。すなわち吐出位置(ii)で吐出をしてから吐出位置(iii)に移動する動作は、吐出位置(i)で吐出をしてから吐出位置(ii)に移動する動作と同じである。
【００６３】
図６中、吐出位置(iii)と(iv)は、非常に近接している。このような場合における動作を説明する。
吐出口１０が吐出位置(iii)に近づいたとき（時間ｅ）、制御部からの信号により電磁切換弁７２はＯＮに切り替わり、プランジャーロッド４１が後退する。同時に、制御部からの信号によりエア式ディスペンサ３がＯＮとなり、液材貯留容器５内に加圧エアが供給され、液室１４に液材が供給される。
プランジャーロッド４１の後退は、吐出口１０が吐出位置(iii)に到達する前に完了する。吐出口１０が吐出位置(iii)に到達するとき（時間ｆ）、制御部からの信号により電磁切換弁７２がＯＦＦに切り替わり、後退が完了しているプランジャーロッド４１は前進する。
吐出位置(iii)での吐出が完了した後、すぐに吐出位置(iv)で吐出を行う必要があるので、エア式ディスペンサ３は加圧エアを供給し続けている。すなわちエア式ディスペンサ３はＯＮのままである。プランジャーロッド４１の前進により、ノズル１１の吐出口１０から液材が液滴の状態で吐出位置(iii)に吐出される。
【００６４】
プランジャーロッド４１の前進移動が完了後、吐出口１０は(iv)の吐出位置に近づいた位置にあり、時間ｇとなっている。すぐに、制御部からの信号により、電磁切換弁７２はＯＮに切り替わり、プランジャーロッド４１は後退する。エア式ディスペンサ３がＯＮのままなので、液室１４内への液材の供給が行われる。
プランジャーロッド４１の後退は、吐出口１０が吐出位置(iv)に到達する前に完了する。吐出口１０が吐出位置(iv)に到達する時間、すなわち時間ｈのときに、制御部からの信号により、電磁切換弁７２がＯＦＦに切り替わり、後退が完了しているプランジャーロッド４１は前進する。
吐出位置(iv)の直後には吐出を行わないので、エア式ディスペンサ３をＯＦＦにして、液材貯留容器５内への加圧エアの供給を停止する。プランジャーロッド４１の前進により、ノズル１１の吐出口１０から液材が液滴の状態で吐出位置(iv)に吐出される。
【００６５】
このように、本実施例では、吐出と吐出の間のプランジャーロッド４１が停止しているときに、エア式ディスペンサ３による液材貯留容器５への加圧エアの供給を停止して、液室１４内への液材の供給を停止することで、液材が吐出口１０の隙間から漏れることを防いでいる。
また、吐出位置(iii)と(iv)での吐出のように、吐出と吐出との間が近い場合においては、吐出位置(iii)での吐出完了から吐出位置(iv)での吐出開始までの時間が短いので、プランジャーロッド４１が停止している時間があっても、吐出口１０から液材が漏れることはほぼ無い。そのためエア式ディスペンサ３による液材貯留容器５への加圧エアの供給を停止しないで吐出を行っても問題ない。
なお、吐出と吐出との間隔が短い場合でも吐出に影響がある場合は、吐出位置(i)から(ii)への移動中と同様に、加圧エアの供給を停止する。
【００６６】
また、図５の基板への吐出が完了して次の基板へ吐出を行なうまでの間も、エア式ディスペンサ３による加圧エアの供給を停止することで、液室１４内への液材の供給を停止して、吐出口１０から液材が漏れないようにする。
エア式ディスペンサ３による加圧エアの適切な供給時間は、液材や吐出条件により異なるので、吐出開始前にテストや計算を行って適切な時間を求め設定する。ここで、加圧エアの供給停止のタイミングは、プランジャーロッド４１が前進を開始する前に停止しても、プランジャーロッド４１が前進を完了してから停止してもよく、吐出条件などにより適宜選択する。
本実施例ではエア式ディスペンサ３による加圧エアの供給時間を、エア式ディスペンサ３によって制御しているが、制御部から信号を送ることで、加圧エアの供給を停止するようにしてもよい。
【実施例３】
【００６７】
エア式ディスペンサ３からのエアの供給によって液室１４内へ液材が移送されるまでの時間と、電磁切換弁７２が切り替わってエア供給源７３と前方ピストン室６２が連通され、プランジャーロッド４１が後退するまでの時間には、ずれがある場合がある。
図７(ｂ)は、エア式ディスペンサ３からのエアの供給によって液室１４内へ液材が移送されるまでの時間が、電磁切換弁７２が切り替わってエア供給源７３と前方ピストン室６２が連通され、プランジャーロッド４１が後退するまでの時間と比べ遅い場合のタイミングチャートである。
液室１４内への液材の移送は、エア式ディスペンサ３から加圧エアを液材貯留容器５内に供給して行うためタイムラグが発生しやすい。また、エア式ディスペンサ３以外の液送装置を用いても、少なからずタイムラグは発生する。
この場合、エア式ディスペンサ３から液材貯留容器５への加圧エアの供給を開始する時間を、電磁切換弁７２が切り替わる時間に対して早めることで、プランジャーロッド４１の後退時に液室１４内への液材の供給が行われるようにする。動作時間の制御は、制御部がエア式ディスペンサ３および電磁切換弁７２に信号を送ることで行う。
【００６８】
エア式ディスペンサ３が液材貯留容器５へのエア供給を開始する時間と、電磁切換弁７２がプランジャーロッド４１の後退を開始するべく弁を切換える時間との差を、ズレ時間と呼ぶ。ズレ時間は、設定部１によって設定する。設定部１における設定は、キーボードやコントローラなどに作業者がズレ時間を入力する場合や、コンピュータの計算によって自動的に設定する場合などがある。
本実施例においては、図７(ｂ)のタイムチャートのとおり、制御部からの信号に基づきエア式ディスペンサ３による加圧エアの供給開始をズレ時間の分だけ早めた時間ａ’、時間ｃ’、時間ｅ’に行う。このようにすることで、ズレ時間による影響を無くすことができる。装置構成およびその他の制御は、実施例２と同じである。
なお、プランジャーロッド４１の動作と、液室１４への液材供給開始は、同時のタイミングとすることも、吐出が良好に行われる範囲内で意識的にずらしたタイミングとすることも可能である。
【実施例４】
【００６９】
本実施例の装置は、図８に示すとおり、移動部材３０の後方凸部３３が前方当接部４３に直接当たり、本体７１は動かない構成のものである。本体７１はベース部材２７に固定してあり、前後移動できないようになっている。
移動部材３０の前方凸部３１は、吐出ブロック８１の後方凹部２２に螺合している。後方凸部３３は、本体７１の摺動孔２５に摺動可能に挿入されている。後方凸部３３の後端面は、前方ストッパー５１を構成しており、前方ピストン室６２内まで達している。摺動孔２５の内周面は、環状の溝を有し、この溝にリング状のシール１８Ｄがある。シール１８Ｄは、移動部材３０に密着され、移動部材３０が本体７１に対して移動したときも密着状態を維持するので、ピストン室６１内のエアがこの隙間を通って外部に漏れることはない。
移動部材３０の中心軸にはプランジャー４０が挿通される貫通孔３４が形成される。貫通孔３４の内径は連結部４２の外径に等しいので、プランジャー４０は横方向にぶれない。貫通孔３４の内周面には環状の溝があり、この溝にリング状のシール１８Ｅがある。シール１８Ｅは、連結部４２に密着され、プランジャー４０が移動部材３０に対して前後に移動したときも密着状態を維持するので、ピストン室６１内のエアがこの隙間を通って外部に漏れることはない。
回転ツマミ３２を右方向に回転すると、前方ストッパー５１は接触位置１２に対して後方に移動する。回転ツマミ３２が逆方向に回転すると、移動部材３０は接触位置１２に対して前方に移動する。回転ツマミ３２の表面には、実施例１と同様にメモリ２９が設けてある。
吐出ブロック８１の前方凹部２１には、ノズル１１が嵌入されている。ノズル１１の内部に形成された筒状の空間が液室１４である。液室１４は、プランジャーロッド４１より広径の空間であり、前方の中央部に吐出口１０を有する。プランジャーロッド４１の先端１３を進出移動させ、液室１４の内壁に当接した位置が接触位置１２である。接触位置１２では、先端１３が吐出口１０の一端を塞ぐよう構成されている。
【００７０】
本実施例の装置におけるプランジャーロッド４１の停止位置の設定手順を説明する。
移動部材３０をできるだけ前方に移動して前方ストッパー５１の位置を前進させる。すると、プランジャー４０はコイルバネ６６により前方に付勢されているので、前方ストッパー５１とともに前進する。引き続き回転ツマミ３２を左方向に回転すると、プランジャー４０が前方に移動してプランジャーロッド４１の先端１３が液室１４の内壁に接触（接触位置１２に到達）し、プランジャー４０がこれ以上前進できなくなるので移動部材３０のみが前方に移動する。そして、前方ストッパー５１と前方当接部４３が接触しない状態になる。
マイクロメータ６９を操作して後方ストッパー５２を前進させ、後方当接部４５を後方ストッパー５２に当接させることで、プランジャー４０の後退移動を制限する。後方当接部４５が後方ストッパー５２に当接したかどうかは、マイクロメータ６９による前方移動の操作ができなくなったことにより判断する。
プランジャー４０の後退移動が制限された状態となったら、回転ツマミ３２を回転して移動部材３０を後方に移動し、前方ストッパー５１を前方当接部４３に当接させる。前方ストッパー５１が前方当接部４３に当接したかどうかは、移動部材３０が後方に移動できなくなったことにより容易に判断できる。
以上の操作によりプランジャーロッド４１の先端１３が液室１４内壁に接触し、前方当接部４３が前方ストッパー５１に接触する状態となった。これを規定状態と呼ぶものとする。この規定状態のときのメモリ２９の値を記憶しておく。
【００７１】
規定状態からマイクロメータ６９を操作して後方ストッパー５２を後退させ、後方当接部４５から十分に離すことで、プランジャー４０が後方に移動できる状態にする。
さらに、回転ツマミ３２を回転して移動部材３０を後方に移動させると、前方ストッパー５１が前方当接部４３を後方に移動させる。プランジャー４０が後退することにより、プランジャーロッド４１の先端１３は接触位置１２から離れる。このときの前方ストッパー５１の移動量は、メモリ２９の値を規定状態のときと比較することにより、正確に把握することができる。メモリ２９の値を確認しながら、所望とする距離の分だけ後方に移動したら、回転ツマミ３２の回転を止める。後方に移動しすぎた場合は、回転ツマミ３２を逆方向に回転する。このようにしてプランジャーロッド４１の進出時停止位置を、プランジャーロッド４１の先端１３が接触位置１２に接触しない所望の位置にすることができる。
【００７２】
マイクロメータ６９を操作して後方ストッパー５２を後退させ、吐出時のプランジャー４０の後方移動量を決定する。プランジャー４０の後方移動量が決定したら、マイクロメータ６９が回転しないように、図示しない固定ネジなどの回転ロック部材にてマイクロメータ６９を固定する。以上の作業により、プランジャー４０の後退位置を調整する。
【００７３】
本実施例の装置と実施例１の装置とは、さらに、ノズル１１とプランジャーロッド４１の先端１３の形状、および液材供給流路１７の構成が異なる。
実施例１の装置では、ノズル１１の内壁を吐出口１０に向けて内面をすり鉢状に形成していたが、本実施例の装置では、吐出口１０側の細い径の孔に液室１４側の太い径の孔を接続した形状であり、その接続部が前後方向に対して直角の面を形成している。
また、本実施例の装置プランジャーロッド４１の先端１３は平面になっている。
また、本実施例の装置では、液送チューブ６を使わず、硬質の液送部材８に設けた流路によって、液材貯留容器５と液材供給流路１７とを接続している。
その他の構成は実施例１の装置と同じであり、吐出動作も実施例１の装置と同じである。
【００７４】
移動部材３０の構成は、本実施例および実施例１の構成に限定されず、前方ストッパー５１と接触位置１２との距離を調整できるものであればよい。好ましくは、前方ストッパー５１を前方に移動させたときに、先端１３が接触位置１２に到達して前方ストッパー５１が前方当接部４３から離れる構成とする。また、好ましくは、先端１３が接触位置１２に到達し、かつ、前方ストッパー５１が前方当接部４３に当接した状態を外部から把握できる構成とする。
【実施例５】
【００７５】
本実施例の装置は、図９に示すとおり、エア式ディスペンサ３の代わりにポンプ７で液送装置を構成している。ポンプ７は、液材貯留容器５と液材供給流路１７とをつなぐ液送チューブ６の途中に設けてある。ポンプ７の構成は特に問わないが、主なものとして、液材移送チューブをローラーでしごいて液送するチューブポンプ７、計量ピストン４４と切換バルブで構成したピストンポンプなどがある。
本実施例の装置においては、ポンプ７を作動させることで液材貯留容器５内の液材を液室１４に移送することができる。その他の構成については、実施例１の装置と同じである。
本実施例の装置においては、実施例２および３と同様に、プランジャー４０の移動に合わせて、ポンプ７の動作を制御することが好ましい。
【実施例６】
【００７６】
本実施例の装置は、図１０に示すとおり、プランジャー４０の前後移動を、磁力によって行うものである。本実施例の装置は、プランジャー４０の移動機構としての電磁コイル６７を駆動ユニット７０に有する。マイクロメータ６９の先端は鉄心のコアになっており、鉄心のコアの先端が後方ストッパー５２を構成する。後方当接部４５は、磁性体により構成される。ピストン室６０の後端面とピストン４４の後端面との間にコイルバネ６６が配設される。
本実施例の装置では、電磁コイル６７に電流を流すとコアが磁化し、磁化したコアが磁性体である後方当接部４５をひきつけることで、プランジャー４０を後退させる。後方当接部４５が後方ストッパー５２に当接すると、プランジャー４０の後退は停止する。電磁コイル６７に電流を流すのを止めると、後方ストッパー５２は後方当接部４５をひきつける力がなくなるので、プランジャー４０はコイルバネ６６の力によって前進する。
本実施例の装置は、プランジャー４０の前後移動にエアを利用しないので、駆動ユニット７０のシールは不要である。そのため、プランジャー４０の前後移動の抵抗となる要素が減るので、プランジャー４０はよりスムーズに前後移動できる。その他の構成について、実施例１と同じである。
プランジャー４０を前後に移動させる機構は、他の構成としてもよい。例えば、前方ピストン室６２および後方ピストン室６３の両方にエアを供給する構成で、プランジャー４０を前後に移動させてもよい。本体７１に固定した電磁アクチュエータをプランジャー４０の後方に接続して、電磁アクチュエータの伸び縮みを利用してプランジャー４０を前後に移動させてもよい。この場合も、前後ともに前方ストッパー５１によって移動を制限できるのが好ましい。すなわち、プランジャー４０が高速に前進し、前方ストッパー５１に当接することでプランジャー４０の前進が停止する構成である。
【実施例７】
【００７７】
実施例１の装置において、プランジャーロッド４１の先端１３が接触位置１２にあるときに、先端１３が吐出口１０をふさいで液材が吐出口１０から漏れないように構成されている場合には、次の手順により規定状態に設定することが可能である。
まず、電磁切換弁７２を、前方ピストン室６２と外部とが連通される状態に切換える。回転ツマミ３２を回転して、移動部材３０が最前方に移動した状態とする。固定ネジ５４Ａ、５４Ｂを緩め、本体７１をベース部材２７に対して前後に移動可能な状態とし、駆動ユニット７０を自重により前方に移動させ、プランジャーロッド４１の先端１３を液室１４内の吐出口１０の上流の内壁に接触させる。プランジャーロッド４１の先端１３の位置が接触位置１２となり、ノズル１１の吐出口１０の上流をふさいだ状態となる。このとき、本実施例では、実施例１のようにプランジャー４０の後方移動をマイクロメータ６９により規制しない。そのため、駆動ユニット７０の自重により前方ストッパー５１は前方当接部４３からはなれ、コイルバネ６６によって釣り合いが取れた位置で停止する。
【００７８】
続いて、エア式ディスペンサ３によって、液材貯留容器５内に加圧エアを供給する。しかし、この状態では、プランジャーロッド４１の先端１３が吐出口１０の上流をふさいでいるので、液材が吐出口１０から漏れることはない。
装置を下方に傾けた状態のまま回転ツマミ３２を回転して、移動部材３０を後方に移動すると、やがて、移動部材３０の回転ツマミ３２の後面は本体７１の前端面に接触する。さらに回転ツマミ３２を回転して移動部材３０を後方に移動すると、回転ツマミ３２の後面に押圧されて本体７１が後方に移動し、これにより前方ストッパー５１の位置も後方に移動される。
このとき、プランジャーロッド４１は、コイルバネ６６により前方へ押圧されているので、前方ストッパー５１が前方当接部４３に当接するまでは、プランジャーロッド４１は後方に移動せず、先端１３は吐出口１０をふさいだままである。前方ストッパー５１が前方当接部４３に当接すると、前方ストッパー５１がプランジャーロッド４１を後方に押すので、本体７１とともにプランジャーロッド４１も後方に移動する。すると、プランジャーロッド４１の先端１３は吐出口１０の上流から離れる。エア式ディスペンサ３によって液材貯留容器５に加圧エアが供給されているので、隙間の開いた吐出口１０から液材が漏れる。
液材が吐出口１０から漏れたときが、先端１３の位置が接触位置１２でなくなったときであるので、この直前の状態が規定状態であると判断することができる。移動部材３０を前方に移動して前方ストッパー５１を少し前方に戻した位置を規定状態とする。
規定状態に設定したら、固定ネジ５４Ａ、５４Ｂを締めて、本体７１をベース部材２７に固定する。
規定状態のときの移動部材３０のメモリ２９の値を記憶する。その後、実施例１と同様にして、プランジャーロッド４１の進出時停止位置を設定する。
【実施例８】
【００７９】
本実施例の装置は、吐出装置の下部に液材が貯留される液材貯留容器５を配置する構成となっている。そのため、液室１４は液材供給口を有さず、液材貯留容器５から直接的に液材が供給される。吐出ブロック８１は、シール１８Ｃを有するが、通常の使用においては液材と接することが無いため、設けなくてもよい。
液材貯留容器５は、ベース部材２７の底面に設けられたつば保持部材８６と液材貯留容器５の上部に形成されるつば９５が掛合して保持されている。つば８５とつば保持部材８６は、着脱自在に構成されており、液材を消費した場合や他の液材に交換する場合などにおいて、液材貯留容器５を容易に交換することが可能である。
本実施例の装置も移動部材３０および長孔５３を有しており、実施例１に係る装置と同様に規定状態とした後、プランジャー４０の停止位置の設定がなされる。吐出作業における作動も実施例１に係る装置と同様である。
本実施例の装置においても、プランジャー４０を前方ストッパー５１により停止させることにより、高速に移動するプランジャー４０でも正確な位置で急停止させることができ、液材に十分な慣性力を付与することができる。
【００８０】
本実施例においても、例えば、実施例１のようなエア式ディスペンサ３を液材貯留容器５に接続し、液材貯留容器５内にエアを供給および排出して液材貯留容器５内の液材の加圧および減圧を行うことも可能である。また、このエア式ディスペンサ３による加圧および減圧を実施例２のようにプランジャーロッド４１の進退移動と連動させることも可能である。さらに、エア式ディスペンサ３の代わりに液材貯留容器５内に設けたピストンなどの押圧部材またはそのほかの圧力機構によって、液材貯留容器５内の液材を加圧および減圧することも可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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