(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体材料を貯留する貯留容器と、
貯留容器を加圧する圧縮気体供給源と、
吐出流路を有するノズルと、
往復動作するバルブロッドと、
バルブロッドと接続されるスライド部材と、
スライド部材を往復動作するアクチュエータと、
吐出流路と連通する連通孔を有するバルブシートと、
アクチュエータを制御してバルブロッドの先端で連通孔を開閉する吐出制御装置と、
を備える液体材料吐出装置であって、
前記バルブロッドの先端が前記バルブシートに当接する当接位置にあることを検知する位置検知機構を備え、
前記アクチュエータを駆動して前記スライド部材を下降させると、前記バルブロッドの先端が前記当接位置に到達した後、前記スライド部材のみがさらに下降することを特徴とする液体材料吐出装置。
【請求項２】
前記位置検知機構が、前記スライド部材が所定の位置にあることを検出するセンサ機構を備え、前記スライド部材の位置を検出することにより前記バルブロッドの先端が前記当接位置にあることを検知することを特徴とする請求項１に記載の液体材料吐出装置。
【請求項３】
前記アクチュエータが、前記吐出制御装置により前記バルブロッドの進出位置を制御可能なモータを駆動源として備え、前記バルブロッドの進退位置を利用して前記バルブロッドの先端が前記当接位置にあることを検知することを特徴とする請求項１に記載の液体材料吐出装置。
【請求項４】
前記吐出制御装置が、前記バルブロッドを前記当接位置から所定距離だけさらに下降させた安全閉鎖位置に位置させることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体材料吐出装置。
【請求項５】
前記吐出制御装置が、前記アクチュエータによるバルブロッドの上昇時の加速時間Ａｕを２〜３００［ｍｓ」の範囲で制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の液体材料吐出装置。
【請求項６】
前記吐出制御装置が、前記アクチュエータによるバルブロッドの上昇時の目標速度Ｖ１を０．２〜３０［ｍｍ／ｓ］の範囲で制御することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の液体材料吐出装置。
【請求項７】
前記吐出制御装置が、前記アクチュエータによるバルブロッドの下降時の加速時間Ａｄを２〜３００［ｍｓ」の範囲で制御することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の液体材料吐出装置。
【請求項８】
前記吐出制御装置が、前記アクチュエータによるバルブロッドの上昇時の加速時間Ａｕおよび下降時の加速時間Ａｄを同一に設定することを特徴とする請求項７に記載の液体材料吐出装置。
【請求項９】
前記アクチュエータが、ステッピングモータ、サーボモータおよびリニアモータから選択された一のモータを駆動源とすることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の液体材料吐出装置。
【請求項１０】
前記バルブロッドと接続され、スライド部材に離間可能に当接して配置されるロッド連動部材と、
ロッド連動部材とスライド部材とを離間可能に当接させる付勢力を与える弾性部材と、を備え、
前記バルブロッドが前記バルブシートに当接した後、前記アクチュエータにより前記バルブロッドをさらに進出させる力を作用させると前記スライド部材が前記ロッド連動部材と離間して下方に移動し、当該スライド部材の移動を前記センサ機構が検知することにより前記バルブロッドの先端が前記バルブシートに当接する当接位置にあることを検知することを特徴とする請求項２に記載の液体材料吐出装置。
【請求項１１】
前記ロッド連動部材が、前記スライド部材に接続されており、
前記弾性部材が、前記ロッド連動部材と前記スライド部材とを連結する引っ張りコイルバネであることを特徴とする請求項１０の液体材料吐出装置。
【請求項１２】
前記弾性部材が、前記バルブロッドと前記バルブシートとが非当接時に、前記ロッド連動部材と前記スライド部材とを移動させることができる力と同等の初張力Ｐｉを有することを特徴とする請求項１１の液体材料吐出装置。
【請求項１３】
前記スライド部材が、前記バルブロッドが挿通される第１の貫通孔を有する天面と、前記バルブロッドが挿通される第２の貫通孔を有する底面とを備え、
前記ロッド連動部材および前記弾性部材が、前記スライド部材の天面および底面の間に配置されること、
前記弾性部材が、前記ロッド連動部材を前記スライド部材の天面または底面に離間可能に当接させることを特徴とする請求項１０の液体材料吐出装置。
【請求項１４】
さらに、前記バルブロッドが挿通され、前記ロッド連動部材を固定する固定部材を備え、
前記弾性部材が、前記バルブロッドが挿通される圧縮コイルバネであることを特徴とする請求項１３の液体材料吐出装置。
【請求項１５】
前記弾性部材が、前記バルブロッド、前記ロッド連動部材および前記固定部材を移動させるのに必要な力と同等の反発力Ｐｉｉを有することを特徴とする請求項１４の液体材料吐出装置。
【請求項１６】
前記バルブロッドが挿通され、前記バルブロッドの直進運動をガイドする第１のガイド部材と、
前記バルブロッドが挿通され、第１のガイド部材より下方で前記バルブロッドの直進運動をガイドする第２のガイド部材とを備えることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の液体材料吐出装置。
【請求項１７】
前記バルブロッドが挿通され、第２のガイド部材より下方で前記バルブロッドの直進運動をガイドする第３のガイド部材を備えることを特徴とする請求項１６の液体材料吐出装置。
【請求項１８】
請求項１ないし１７のいずれかに記載の液体材料吐出装置と、
ワークが設置されるワークテーブルと、
前記液体材料吐出装置と前記ワークテーブルとを相対的に移動する相対駆動装置と、
前記液体材料吐出装置、前記ワークテーブルと、前記相対駆動装置とが配置される負圧空間を構成するカバーと、
前記カバー内を負圧にする減圧装置と、
相対駆動装置を制御する駆動制御装置と、を備える塗布装置。
【請求項１９】
前記減圧装置が、真空ポンプであることを特徴とする請求項１８に記載の塗布装置。
【請求項２０】
請求項１８または１９に記載の塗布装置を用いた塗布方法であって、前記減圧装置により前記カバー内を負圧とした状態で前記ワークと前記液体材料吐出装置とを相対移動しながら、ワーク上に液体材料を塗布する塗布方法。
【請求項２１】
前記カバー内が実質的に真空であることを特徴とする請求項２０に記載の塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負圧環境下において、液体材料を吐出する装置および方法に関する。本明細書における「負圧環境」には、真空環境が含まれるものとする。
【背景技術】
【０００２】
半導体部品などが実装された基板に対して、液状の樹脂（液体材料）を塗布する工程（例えば、ポッティングやアンダーフィルなど）において、液体材料中に気泡が存在すると、吐出量がばらつく、塗布形状や塗布位置が一定しない（描画線が乱れる）、気泡が吐出と同時に排出されて液体材料を飛散させる、ノズルの吐出口周辺に余分な液体が付着する、など様々な悪影響を及ぼす。
これら気泡の悪影響を取り除くための方法として、液体材料を真空環境下に置いて脱気を行うという方法がある。脱気を行う最も一般的な方法は、作業を行う前に、液体材料が貯留された実際の作業に用いる容器（シリンジ）をそのまま別の密閉容器の中に入れ、密閉容器内を真空に引くことで液体材料の脱気を行うという方法である。また他の方法として、塗布が行われる空間自体を密閉空間として、内部を真空に引くことで液体材料の脱気を行う塗布装置が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、液体材料を収納するとともに吐出口より液体材料を吐出する収納吐出部を備え、塗布対象物に液体材料を塗布する液体材料塗布装置において、収納吐出部及び塗布対象物を少なくとも囲む塗布空間と、塗布空間を負圧状態にする排気系とを有し、塗布空間を負圧状態にして収納吐出部から塗布対象物に対して液体材料を吐出するという塗布装置である。
【０００４】
また、特許文献２は、液状樹脂を供給する被塗布品を真空室内に配置し、液状樹脂を供給するディスペンサから被塗布品の所定位置に、真空下において液状樹脂を供給する真空塗布装置であって、被塗布品を収容する真空チェンバーを、被塗布品を収容して支持する第１の容器部分と、ディスペンサのノズルを装着する第２の容器部分とによって構成し、第１の容器部分と第２の容器部分とを、真空チェンバーの気密状態を破ることなくＸ−Ｙ平面内で相対的に可動とし、第１と第２の容器部分の少なくとも一方をＸ−Ｙ平面内で移動させ、被塗布品とノズルとの相対的な平面位置を可変とするＸ−Ｙ駆動部を、真空チェンバーの外部に設置するという塗布装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２１１８７４号公報
【特許文献２】特開２００７−１１１８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
負圧空間内に吐出装置を配置して塗布作業を行う場合、往復動作するバルブロッド（プランジャー）を備える吐出装置においては、バルブロッドの上昇動作によって、ロッド先端付近の液体圧力が低下し、気泡が発生してしまうという問題が発生していた。バルブロッド先端付近で気泡が発生すると、上述の気泡による描画線の乱れや吐出時の液体材料の飛散などの問題が生ずることとなる。
【０００７】
そこで、本発明は、負圧環境下において、ロッドの上昇動作による気泡の発生を抑えることができる、液体材料吐出装置および方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、バルブロッド先端またはバルブシートの摩耗によりバルブロッド先端による閉鎖が不十分となり生じる液体材料の漏れの課題を解決する液体材料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】
【０００８】
第１の観点の本発明の液体材料吐出装置は、液体材料を貯留する貯留容器と、貯留容器を加圧する圧縮気体供給源と、吐出流路を有するノズルと、往復動作するバルブロッドと、バルブロッドを駆動するアクチュエータと、吐出流路と連通する連通孔を有するバルブシートと、アクチュエータを制御してバルブロッドの先端で連通孔を開閉する吐出制御装置と、を備え、負圧空間内で使用される液体材料吐出装置であって、前記吐出制御装置が、前記アクチュエータによるバルブロッドの上昇時の加速時間Ａｕを２〜３００［ｍｓ」の範囲で制御することにより、バルブロッドの上昇に伴う気泡の発生を防止することを特徴とする。
上記液体材料吐出装置において、前記吐出制御装置が、前記アクチュエータによるバルブロッドの上昇時の目標速度Ｖ１を０．２〜３０［ｍｍ／ｓ］の範囲で制御することを特徴としてもよい。
上記液体材料吐出装置において、前記吐出制御装置が、前記アクチュエータによるバルブロッドの下降時の加速時間Ａｄを２〜３００［ｍｓ」の範囲で制御することを特徴としてもよく、この場合、前記吐出制御装置が、前記アクチュエータによるバルブロッドの上昇時の加速時間Ａｕおよび下降時の加速時間Ａｄを同一に設定することを特徴としてもよい。
上記液体材料吐出装置において、前記アクチュエータが、前記吐出制御装置により前記バルブロッドの進出位置を制御可能なモータを駆動源とすることを特徴としてもよく、この場合、前記アクチュエータが、ステッピングモータ、サーボモータおよびリニアモータから選択された一のモータを駆動源とすることを特徴としてもよく、さらに、前記バルブロッドの先端が前記バルブシートを閉鎖する位置にあることを検知する位置検知機構を備えることを特徴としてもよい。
【０００９】
第２の観点の本発明の液体材料吐出装置は、液体材料を貯留する貯留容器と、貯留容器を加圧する圧縮気体供給源と、吐出流路を有するノズルと、往復動作するバルブロッドと、バルブロッドを駆動するアクチュエータと、吐出流路と連通する連通孔を有するバルブシートと、アクチュエータを制御してバルブロッドの先端で連通孔を開閉する吐出制御装置と、を備える液体材料吐出装置であって、前記バルブロッドの先端が前記バルブシートを閉鎖する位置にあることを検知する位置検知機構を備えることを特徴とする。
上記第２の観点の液体材料吐出装置において、前記アクチュエータが、前記吐出制御装置により前記バルブロッドの進出位置を制御可能なモータを駆動源とすることを特徴としてもよく、この場合、前記アクチュエータが、ステッピングモータ、サーボモータおよびリニアモータから選択された一のモータを駆動源とすることを特徴としてもよい。
【００１０】
上記位置検知機構を備える液体材料吐出装置において、前記位置検知機構が、前記アクチュエータと接続されるスライド部材と、スライド部材と接続されるスライダと、スライド部材が所定の位置にあることを検出するセンサ機構と、前記バルブロッドと接続され、スライド部材に離間可能に当接して配置されるロッド連動部材と、ロッド連動部材とスライド部材とを離間可能に当接させる付勢力を与える弾性部材と、を備えて構成され、前記バルブロッドが前記バルブシートに当接した後、前記アクチュエータにより前記バルブロッドをさらに進出させる力を作用させると前記スライド部材が前記ロッド連動部材と離間して下方に移動し、当該スライド部材の移動をセンサ機構が検知することにより前記バルブロッドの先端が前記バルブシートを閉鎖する位置にあることを検知することを特徴としてもよい。
上記ロッド連動部材を備える液体材料吐出装置において、前記ロッド連動部材が、前記スライダに接続されており、前記弾性部材が、前記ロッド連動部材と前記スライド部材とを連結する引っ張りコイルバネであることを特徴としてもよく、この場合、前記弾性部材が、前記バルブロッドと前記バルブシートとが非当接時に、前記ロッド連動部材と前記スライド部材とを移動させることができる力と同等の初張力Ｐｉを有することを特徴としてもよい。
上記ロッド連動部材を備える液体材料吐出装置において、前記スライド部材が、前記バルブロッドが挿通される第１の貫通孔を有する天面と、前記バルブロッドが挿通される第２の貫通孔を有する底面とを備え、前記ロッド連動部材および前記弾性部材が、前記スライド部材の天面および底面の間に配置されること、前記弾性部材が、前記ロッド連動部材を前記スライド部材の天面または底面に離間可能に当接させることを特徴としてもよく、この場合、さらに、前記バルブロッドが挿通され、前記ロッド連動部材を固定する固定部材を備え、前記弾性部材が、前記バルブロッドが挿通される圧縮コイルバネであることを特徴としてもよく、さらに、前記弾性部材が、前記バルブロッド、前記ロッド連動部材および前記固定部材を移動させるのに必要な力と同等の反発力Ｐｉｉを有することを特徴としてもよい。
【００１１】
上記液体材料吐出装置において、前記バルブロッドが挿通され、前記バルブロッドの直進運動をガイドする第１のガイド部材と、前記バルブロッドが挿通され、第１のガイド部材より下方で前記バルブロッドの直進運動をガイドする第２のガイド部材とを備えることを特徴としてもよく、この場合、前記バルブロッドが挿通され、第２のガイド部材より下方で前記バルブロッドの直進運動をガイドする第３のガイド部材を備えることを特徴としてもよい。
【００１２】
本発明の塗布装置は、上記液体材料吐出装置と、ワークが設置されるワークテーブルと、前記吐出装置と前記ワークテーブルとを相対的に移動するＸＹＺ駆動装置と、前記吐出装置、前記ワークテーブルと、前記ＸＹＺ駆動装置とが配置される負圧空間を構成するカバーと、前記カバー内を負圧にする減圧装置と、ＸＹＺ駆動装置を制御する駆動制御装置と、を備えることを特徴とする。
上記塗布装置において、前記減圧装置が、真空ポンプであることを特徴としてもよい。
【００１３】
本発明の塗布方法は、上記塗布装置を用いた塗布方法であって、前記減圧装置により前記カバー内を負圧とした状態で前記ワークと前記吐出装置とを相対移動しながら、ワーク上に液体材料を塗布することを特徴とする。
上記塗布方法において、前記カバー内が実質的に真空であることを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、バルブロッドの上昇動作による気泡の発生を抑えることで、描画線の乱れや吐出時の液体材料の飛散などの問題を防ぐことが可能となる。
また、圧縮気体で液体材料を圧送し、バルブロッドで開閉する構成を備えるので、応答性がよく、高速（高流量）で安定した吐出を行うことができる。
さらに、位置検知機構を備える本発明においては、バルブロッド先端またはバルブシートに摩耗が生じても、バルブロッド先端による閉鎖を確実に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一実施形態に係る吐出装置の部分断面側面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図１におけるＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】第一実施形態に係る吐出装置のバルブロッド上昇時の動作を説明する説明図である。
【図５】第一実施形態に係る吐出装置のバルブロッド下降時の動作を説明する説明図である。
【図６】第一実施形態に係る吐出装置のバルブロッド接触検知時の動作を説明する説明図である。
【図７】第一実施形態に係る塗布装置の概略斜視図である。
【図８】第二実施形態に係る吐出装置の部分断面側面図である。
【図９】第三実施形態に係る吐出装置の部分断面正面図である。
【図１０】図９におけるＣ−Ｃ矢視図である。
【図１１】第三実施形態に係る吐出装置のバルブロッド上昇時の動作を説明する説明図である。
【図１２】第三実施形態に係る吐出装置のバルブロッド下降時の動作を説明する説明図である。
【図１３】第三実施形態に係る吐出装置のバルブロッド接触検知時の動作を説明する説明図である。
【図１４】第四実施形態に係る吐出装置の部分断面正面図である。
【図１５】第五実施形態に係る吐出装置の部分断面図である。ここで、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ矢視図である。
【図１６】第六実施形態に係る吐出装置の部分断面図である。ここで、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ矢視図である。
【図１７】バルブロッド上昇時の加減速時間を説明するグラフ（概略図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明を実施するための実施形態例を説明する。
＜＜第一実施形態＞＞
本発明の第一実施形態に係る吐出装置１は、バルブシート６の連通孔７をバルブロッド２１の上昇動作により開くことで液体材料を吐出し、バルブロッド２１の下降動作により閉じることで吐出停止するタイプの吐出装置であり、負圧空間内で塗布装置１０１に搭載されて使用される。この吐出装置１は、吐出制御装置３３により電動のアクチュエータ２８の動作を制御することでバルブロッド２１の速度や加速度を調整することで気泡の発生を防ぐことが可能である。また、バルブロッド２１とバルブシート６の当接する位置を検知する位置検知機構３４を備えており、バルブロッド２１またはバルブシート６に摩耗が生じた場合でも、バルブシート６の連通孔７を確実に閉鎖することを可能としている。
以下では、まず吐出装置１の構成を説明し、次いでその動作を説明する。
【００１７】
＜構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る吐出装置１の部分断面図である。また、図２は、図１におけるＡ−Ａ矢視図、図３は、図１におけるＢ−Ｂ矢視図である。なお、以下の説明では、アクチュエータ２８側を「上」、ノズル３側を「下」ということがある。また、図１の視点を「正面視」、図２および図３の視点を「側面視」ということがある。
【００１８】
吐出装置１は、貯留容器（シリンジ）２と、ノズル３と、ノズル取付部材５と、バルブシート６と、本体下部部材１０と、位置検知機構３４とを備えて構成される。
第一実施形態で使用される貯留容器２は、上端部に鍔部９を有し、下端部に内筒８を有する一般的な樹脂製シリンジである。貯留容器２にはバルブロッド２１が挿通され、内筒８の内部空間がロッド先端部挿通孔を構成する。内筒８には、ノズル取付部材５、バルブシート６およびノズル３が取り付けられる。
ノズル３は管状の部材であり、内部空間が吐出流路４を構成する。ノズル取付部材５がシリンジ２の下端に螺合されることでシリンジ２とノズル３の吐出流路４とがバルブシート６を介して連通される。
ノズル取付部材５は、円筒状の部材であり、底面にノズル３が嵌挿される貫通孔が設けられている。
バルブシート６は、ノズル取付部材５の凹部に装着され、ノズル取付部材５とシリンジ２の下端にある内筒８との間に挟まれるようにして固定される。バルブシート６は、シリンジ２の端部に位置し、シリンジ２とノズル３の吐出流路４とを連通する連通孔７を有する。
【００１９】
本体下部部材１０は、アクチュエータ２８や上下スライドブロック（３７，３８）などが収納されるヘッドカバー４７の下端に配置された板状の部材である。本体下部部材１０の下面には、鉤状の鍔支持部材１１が設けられており、シリンジ２の上端の鍔部９を保持する。また、本体下部部材１０の下面には、シリンジの２内径とほぼ同径の円柱形状の挿入部１２が設けられ、シリンジ２の内部に嵌入する。挿入部１２の外周には、圧縮気体の漏出を防ぐようシール部材Ｂ１６が設置されている。本体下部部材１０および挿入部１２の中心には、バルブロッド２１が挿入される貫通孔１３が上下方向に設けられている。
【００２０】
貫通孔１３の上端近傍には、圧縮気体の漏出を防ぐ環状のシール部材Ａ１５が設置され、バルブロッド２１が挿入される。貫通孔１３の内径はバルブロッド２１よりも大径のため、バルブロッド２１の外周面はシール部材Ａ１５とのみ接触し、貫通孔１３の内周面とは接触しない。貫通孔１３の上端には、シール部材Ａ１５を固定するためのシール押さえ１７が設けられている。本実施形態では、貫通孔１３の上端は、シール部材Ａ１５およびシール押さえ１７の分だけ本体下部部材１０の上方へ張り出した突出部１４を形成しているが、これに限定されるものではなく、例えば、本体下部部材１０の上面が平らになるようシール部材Ａ１５を設けてもよい。
【００２１】
貫通孔１３の側面には、圧縮気体流路１８が連通しており、圧縮気体流路１８から供給される圧縮気体をシリンジ２の内部に導入することができるようになっている。圧縮気体流路１８は、本体下部部材１０に内設された断面Ｌ字形の流路であり、本体下部部材１０の上面に開口している。この開口には、圧縮気体供給口を有する気体供給ジョイント１９が設置される。気体供給ジョイント１９には、圧縮気体供給管２０を介して図示しない圧縮気体供給源から大気ガス、窒素ガス、二酸化炭素ガスなどの圧縮気体が供給される。この圧縮気体により、シリンジ２の中に貯留される液体材料（例えば、粘度が０．１〜５Ｐａ・Ｓのもの）を、例えば３００〜５００ｋＰａで加圧する。本実施形態では、圧縮気体流路１８は、本体下部部材１０の内部で屈曲し、本体下部部材１０の上面に開口しているが、これに限定されるものではなく、本体下部部材１０の側面や下面に開口してもよい。
【００２２】
貫通孔１３に貫通して延在するバルブロッド２１の下端は、シリンジの内筒８の内部（すなわち、バルブシート６付近）に位置し、上端は本体下部部材１０の上面を飛び出してアクチュエータ２８の手前まで伸びている。バルブロッド２１の下端部は、シリンジの内筒８より幅狭（すなわち、小径）であり、内筒８の内壁とバルブロッド２１の側周面との間は液体材料で満たされている。本実施形態のバルブロッド２１は、下端付近が小径となっている段付きロッドにより構成されるが、これに限定されるものではなく、バルブシート６の連通孔７の径の大きさに応じて小径とする場合もあれば、小径部を設けない場合もある。この種のバルブロッドは、バルブニードルまたはプランジャーと呼称される場合もある。
バルブロッド２１は、上方部分でロッド保持部材（２３、２４）を介してアクチュエータ２８に接続され、アクチュエータ２８の作用により直線的に往復移動される。
【００２３】
アクチュエータ２８は、ヘッドカバー４７内の上方に、バルブロッド２１と同軸線上となるようにアクチュエータ取付板２９により取り付けられている。アクチュエータ取付板２９は、アクチュエータロッド３１およびバルブロッド２１を挟んで対向して設けられる二つのアクチュエータ支持板３０の上端に架橋されている。なお、本実施形態では、アクチュエータ２８とバルブロッド２１が同軸線上となるよう配置しているが、アクチュエータ２８とバルブロッド２１の軸線がずれた形態を採用してもよい。
【００２４】
伸縮動作するアクチュエータロッド３１は、アクチュエータ取付板２９を貫通して下方へ伸びている。アクチュエータロッド３１の下端部は、固定部材２７により駆動伝達部材の水平部２６ａと接合されている。駆動伝達部材２６は、正面視Ｌ字形の部材であり、水平部２６ａはアクチュエータロッド３１の下端部と接続され、水平部２６ａと直交する垂直の部分が下スライドブロック３８に連結されている。
【００２５】
アクチュエータ２８としては、例えば、ステッピングモータ、サーボモータ、リニアモータを用いることができる。アクチュエータ２８としてこれらモータを用いるのは、アクチュエータ２８で駆動するバルブロッド２１の動作の速度や加速度を制御するためである。本実施形態では、アクチュエータ２８をレゾルバ付きステッピングモータで構成し、バルブロッド２１の動作の速度および加速度を制御している。アクチュエータ２８の上端部には、アクチュエータ２８の動作を制御する吐出制御装置３３と通信するための制御配線３２が接続されている。
【００２６】
位置検知機構３４は、二つのスライドブロック（３７、３８）と、弾性部材４２と、センサ４３と、検知板４５とから主に構成される。スライドレール３６が上下方向に沿って伸びるよう断面視Ｌ字形のスライド取付板３９に設置され、スライドレール３６の上を二つのスライドブロック（３７、３８）が移動可能になっている（図１参照）。二つのスライドブロック（３７、３８）がスライドレール３６上を移動することにより、上スライドブロック３７の下面と下スライドブロック３８の上面とが当接したり離間したりする関係にある。上スライドブロック３７はバルブロッド２１と連動し、所定の力が働くと下スライドブロック３８から離間するロッド連動部材として機能する。
【００２７】
上スライドブロック（ロッド連動部材）３７には連結部材２５の上部が連結されており、上スライドブロック３７は連結部材２５を介してバルブロッド２１と接続される。連結部材２５は、側面視"Ｃ"字形または"［"字形をしており、連結部材２５の凹部に下スライドブロック３８が配置される（図３参照）。連結部材２５の下端には、バルブロッド２１を保持するロッド保持部材Ｂ２３が取り付けられている。ロッド保持部材Ｂ２３には、ロッド保持部材Ａ２２が固定具２４により着脱可能に固定されている。
バルブロッド２１は、二つのロッド保持部材（２２、２３）で挟んだ状態で、固定具２４を締め込んで挟着することにより固定する。本実施形態では、固定具２４に一般的なネジを用いているが、他の締結部品でもよい。このように構成することで、バルブロッド２１を容易に着脱可能にし、メンテナンス作業をし易くすることができる。
【００２８】
上スライドブロック３７の上端には、センサ４３が固定されるＬ字形の取付板４４が取り付けられている。本実施形態では、センサ４３としてフォトセンサを用いているが、例えばファイバセンサ、光電センサ、近接センサ（高周波発振形、静電容量形）などの他の種類のセンサを用いてもよい。
【００２９】
下スライドブロック３８の側面には、アクチュエータロッド３１と接続される正面視Ｌ字形の駆動伝達部材２６が取り付けられている。また、駆動伝達部材２６が取り付けられる側面と直交する側面（正面）には、検知板４５が設置される。検知板４５は、上端部にセンサ４３を作動させるための折曲部４５ａを有する（図３参照）。本実施形態では、この折曲部４５ａがフォトセンサ４３の光軸を遮る、或いは光を通過させることでセンサ４３がバルブロッド２１の動きを検出する。
【００３０】
上スライドブロック３７の正面には上ピン４０が設置され、下スライドブロック３８の正面には下ピン４１が設置され、二つのピン（４０、４１）の間には弾性部材（バネ）４２が設けられる。弾性部材４２は、引張コイルバネであり、上スライドブロック３７とその付属品（連結部材２５、バルブロッド２１、センサ４３等）をスライドレール３６の上で移動させるのに必要な力と同等の初張力Ｐｉを有している。弾性部材４２は、上スライドブロック３７と下スライドブロック３８とを当接させるよう作用する。
本体下部部材１０から上の構成部品は、ヘッドカバー４７で覆っている。可動部へ作業者が接触するのを防ぎ、また、可動部からの塵埃の放出や可動部への塵埃の侵入を防ぐためである。
【００３１】
＜動作＞
（上昇動作）
本発明の実施形態に係る吐出装置１の動作について図４、図５および図６を参照しながら説明する。
始めに、図４を参照しながら、バルブロッド２１の下端がバルブシート６に接触した位置から上昇する動作について説明する。アクチュエータ２８を動作させ、アクチュエータロッド３１が縮むと（符号４８）、駆動伝達部材２６とともに下スライドブロック３８が上昇する（符号４９）。下スライドブロック３８の上面は、上スライドブロック３７の下面と接しており、そのまま、上スライドブロック３７を押し上げる（符号５０）。これにより、上スライドブロック３７に連結された連結部材２５およびその下端に連結されたロッド保持部材（２２、２３）が上昇し、ロッド保持部材（２２、２３）に保持されているバルブロッド２１を上昇させる（符号５１）。バルブロッド２１が上昇すると、図４に示すように、バルブロッド２１の下端がバルブシート６から離れ、吐出流路４を通過した液体材料が吐出口から流出する。
【００３２】
（第１の下降動作）
次いで、図５を参照しながら、バルブロッド２１の下端がバルブシート６に接触するまでの下降動作について説明する。アクチュエータ２８を動作させ、アクチュエータロッド３１が下方に伸びると（符号５２）、駆動伝達部材２６とともに下スライドブロック３８が下降する（符号５３）。下スライドブロック３８は、上スライドブロック３７とバネ４２で連結されているので、バネ４２の作用により上スライドブロック３７を引き下げる（符号５４）。ここで、バネ４２の強さ（Ｐｉ）を、上スライドブロック３７とその付属品（連結部材２５、バルブロッド２１、センサ４３等）をスライドレール３６の上で移動させることのできる力と同等としているので、バネ４２が実質的に伸びることなく、上スライドブロック３７は下スライドブロック３８と接したまま移動する。上スライドブロック３７の下降とともに、連結部材２５およびその下端に接続されたロッド保持部材（２２、２３）も下降し、ロッド保持部材（２２、２３）に保持されているバルブロッド２１を下降させる（符号５５）。これにより、図５に示すように、バルブロッド２１の下端がバルブシート６に接触し、吐出流路４と貯留容器２との連通が遮断され、吐出口からの液体材料の流出が停止する。通常の吐出作業は、上昇動作と第１の下降動作とを繰り返すことにより行われる。
【００３３】
（第２の下降動作）
次いで、図６を参照しながら、バルブロッド２１の位置を安全閉鎖位置とするための下降動作について説明する。バルブロッド２１の下端がバルブシート６に接触した後も、アクチュエータ２８の伸長動作によりアクチュエータロッド３１が下方に伸び続ける（符号５６）。駆動伝達部材２６の下降に伴い下スライドブロック３８は下降するが（符号５７）、上スライドブロック３７の下降は、バルブシート６と接触したバルブロッド２１により制限される。そのため、下スライドブロック３８が下降すると、下スライドブロック３８と連結されている検知板の折曲部４５ａも下降してセンサ４３から外れる。これを、センサ４３が検知すると、検知信号を吐出制御装置３３に送信する。吐出制御装置３３は、この検知板の折曲部４５ａがセンサ４３から外れる位置を初期検知位置（または当接位置）として記憶する。
【００３４】
上述したように、バルブロッド２１の下端とバルブシート６が接触した状態で下スライドブロック３８のみが下降すると、上スライドブロック３７と下スライドブロック３８を連結しているバネ４２が伸び、上スライドブロック３７を引き下げるような力が働く。この力は、連結部材２５を介してバルブロッド２１をバルブシート６に押し付ける力として作用し、アクチュエータロッド３１を初期検知位置から所定の距離だけさらに下降させた安全閉鎖位置に位置させる。吐出制御装置３３が、バルブロッド２１を安全閉鎖位置に位置させることにより、バルブロッド２１によるバルブシート６の閉鎖を確実にしている。本実施形態では、安全閉鎖位置を、初期検知位置から例えば１ｍｍとしている。この第２の下降動作は、次の吐出作業までに時間がある場合（長期待機時）に行われる。
【００３５】
なお、本実施形態では、検知板の折曲部４５ａがセンサ４３から外れる初期検知位置からさらに下降させる仕様を採用したが、検知板４５の位置を調整して、バルブロッド２１の下端がバルブシート６に接触し、さらに下降してバネ４２が一定の長さだけ伸びた位置で検知板４５がセンサ４３から外れる仕様としてもよい。また、位置検知機構３４は、センサ４３を設けずに構成することもできる。例えば、アクチュエータ２８に用いるモータに取り付けたエンコーダ等によりモータ軸の回転角度や移動量を検出し、そこから求まるバルブロッド２１の進退位置を利用して、バルブロッド２１の接触位置検知を行ってもよい。
【００３６】
＜加速時間の制御＞
本実施形態では、アクチュエータ２８によるバルブロッド２１の上昇動作において、上昇速度および加速度（本実施形態では、加減速時間）を制御することで、バルブロッド２１の下端付近で起きる液体圧力の低下とそれに伴う気泡の発生を抑えている。
図１７は、バルブロッド上昇時の加減速時間を説明するグラフ（概略図）であり、縦軸Ｖは速度、横軸ｔは時間を表している。バルブロッド２１は、ｔがゼロのとき初期検知位置（当接位置）にあり、上方移動速度Ｖはゼロである。同図中、Ａが加速時間であり、Ｂが減速時間となる。目標速度Ｖ１に到達するための上昇時加速時間Ａｕが一定の値より小さいと、気泡発生の問題が生じる。アンダーフィル材を用いた吐出実験で確認したところ、目標速度Ｖ１として、例えば０．２〜３０［ｍｍ／ｓ］（好ましくは０．５〜２０［ｍｍ／ｓ］）、上昇時加速時間Ａｕとして、例えば２〜３００［ｍｓ］（好ましくは５〜２００［ｍｓ］）という条件で吐出を行うと、気泡を発生させることなく吐出を行うことができた。なお、従来装置では、目標速度Ｖ１が上記数値の約１０倍大きい、加速時間Ａが上記数値の約１／１０小さい、という条件で吐出を行っていた。
【００３７】
上昇時減速時間Ｂｕは、上昇時加速時間Ａｕと同じ数値を設定するか、加速時間として許容される範囲（例えば２〜３００［ｍｓ］）の数値を設定する。
バルブロッド２１の下降動作における下降時加速時間Ａｄおよび下降時減速時間Ｂｄは、上昇時加速時間Ａｕおよび上昇時減速時間Ｂｕと同じ数値を設定するか、加速時間として許容される範囲（例えば２〜３００［ｍｓ］）の数値を設定する。従来装置のように、下降動作を急激にすることは、制御不能な吐出量の増加を招く原因となり、好ましく無い。
【００３８】
（吐出動作）
上述の上昇動作および下降動作を含む、液体材料の吐出動作は次のとおりである。
まず、圧縮気体源から圧縮気体供給管２０を介して気体供給ジョイント１９に圧縮気体が供給され、圧縮気体流路１８および貫通孔１３を介してシリンジ２の中に貯留されている液体材料を加圧する。そして、吐出制御装置３３から吐出開始の信号をアクチュエータ２８が受け取ると、制御された速度と加減速時間でバルブロッド２１を上昇させることにより、吐出口から液体材料が吐出される。所望とする吐出量に対応した時間が経過した後、吐出制御装置３３から吐出終了の信号をアクチュエータ２８が受け取り、バルブロッド２１を下降させ、バルブロッド２１の下端でバルブシート６の連通孔７を閉鎖する（第１の下降動作）。以上が、基本的な１回分の吐出動作となる。供給する圧縮気体の圧力、バルブロッド２１の上昇距離、バルブ開放時間等は、用いる液体材料の物性や状態（粘度、温度等）により適宜設定するものである。また、ノズル３の径や長さ、バルブシート６の連通孔７の径なども条件に応じて変更することができる。
【００３９】
以上のように、シリンジ２の端部に取り付けられたノズル３の吐出流路４と連通するバルブシート６の連通孔７を、バルブロッド２１の上下動により開閉することで液体材料を吐出する本実施形態の吐出装置１において、バルブロッド２１の上下動に速度や加速度（加減速時間）を調整可能な電動アクチュエータ２８を用い、その制御を行うことで、バルブロッド２１の上昇時の圧力低下により気泡が内筒８内（ロッド先端部挿通孔内）で発生することを防ぐことが可能となる。これにより、液体材料中の気泡により吐出した液体材料が飛散したり描画線を乱したりするなどの課題を解決することが可能である。
また、既存のシリンジを利用し、バルブロッド２１を簡単に着脱できる構造であるため、洗浄や組立などのメンテナンスが容易である。
【００４０】
また、圧縮気体で液体材料を圧送し、バルブロッド２１で開閉する構成を備えるので、応答性がよく、高速（高流量）で安定した吐出を行うことができる。
さらに、位置検知機構３４を備えることにより、バルブロッド２１の下端によるバルブシート６の連通孔７の閉鎖を確実に行うことが可能となる。バルブロッド２１またはバルブシート６が摩耗した場合、連通孔７をしっかりと閉止することができず、液体材料の漏れが生じる危険性がある。他方で、バルブロッド２１を過剰にバルブシート６に押しつけると、破損が生じる危険性がある。この点、第一実施形態では、位置検知機構３４でバルブロッド２１の下端とバルブシート６の当接位置を正確に検出することにより、長時間の使用後も、液体材料の漏れが生じる危険性を解消している。
【００４１】
［塗布装置］
図７に、第一実施形態に係る吐出装置１を搭載した塗布装置１０１の概略斜視図を示す。
第一実施形態にかかる塗布装置１０１は、架台１０２の上に、塗布対象物であるワーク１０３を載置するテーブル１０４と、上述の吐出装置１をワーク１０３に対して相対的に移動させるＸ駆動装置１０５、Ｙ駆動装置１０６、Ｚ駆動装置１０７を備える。ＸＹＺ駆動装置（１０５、１０６、１０７）は、それぞれ符号１０８、１０９、１１０の方向へ移動することができる。架台１０２の内部には、上述の吐出装置１の動作を制御する吐出制御装置３３と、上述の各駆動装置（１０５、１０６、１０７）の動作を制御する駆動制御装置１１１をと備える。架台１０２から上は、点線で示したカバー１１２に囲まれ、図示しない真空ポンプ等を用いることにより、内部を負圧環境とすることができる。カバー１１２には、内部へアクセスするための扉を設けてもよい。なお、本実施形態では、内部を負圧環境としているが、大気圧として塗布作業をすることも可能である。
【００４２】
＜＜第二実施形態＞＞
図８に示す第二実施形態の液体材料吐出装置１は、貯留容器２がバルブロッド２１が挿通されるシリンジではなく、延設部材６０を介して接続されるシリンジにより構成される点で主に第一実施形態と相違する。以下では、第一実施形態との相違点を中心に説明し、共通する要素については説明を割愛する場合がある。
【００４３】
ヘッドカバー４７内のバルブロッド駆動系（本体下部部材１０より上の部分）は、第一実施形態と同様である。アクチュエータ２８がアクチュエータロッド３１を上下に往復動作させることにより、駆動伝達部材２６、上スライドブロック３７および下スライドブロック３８を介してバルブロッド２１が上下に往復動作される。
第二実施形態の本体下部部材１０は、下方に延出される延出部５８と連続する点で第一実施形態と相違する。ここで、本体下部部材１０と延出部５８は一体的に構成してもよいし、異なる部材を結合して構成してもよい。
本体下部部材１０および延出部５８は、鉛直方向に延びる貫通孔１３を備えている。貫通孔１３の下端は延出部５８に設けられた貫通孔１３より幅広の液室５９と流体的に接続されている。貫通孔１３には、液体材料の漏出を防止する、環状のシール部材Ｃ６４とシール部材Ｄ６５とが配置される。
【００４４】
液室５９は、大径空間と大径空間の下方に位置する小径空間とから構成され、バルブロッド２１の下半部が配置されている。より詳細には、液室５９の大径空間にはバルブロッド２１の大径部の先端部分が配置され、液室５９の小径空間にはバルブロッド２１の小径部の先端部分が配置されている。液室５９を構成する大径空間および小径空間は、いずれもバルブロッド２１の各先端部分より幅広であり、バルブロッド２１が上下に往復動作する際に、液室５９の内壁とバルブロッド２１の側周面が当接することは無い。第二実施形態では、延出部の先端部５８ａの内部に位置する液室５９の小径空間が、ロッド先端部挿通孔を構成する。
【００４５】
延出部の先端部５８ａには、ノズル取付部材５が螺合されている。ノズル取付部材５の内部空間には、バルブシート６が配置されており、延出部の先端部５８ａとノズル取付部材５により挟着固定されている。
液室５９の大径空間の側面には、側方流路５９ａの一端が連通している。側方流路５９ａの他端は、延出部５８の側面に配置された延設部材６０の液体供給口６２と連通している。
延設部材６０は、一端が液体供給口６２を構成する液体供給流路６１を有したブロック状部材である。液体供給流路６１の他端には、液体供給ジョイント６３が配置されている。液体供給ジョイント６３は、貯留容器（シリンジ）２と流体的に接続されており、図示しない圧縮気体供給源により加圧された液体材料が供給される。シリンジ２は、液送チューブを介して液体供給ジョイント６３に接続してもよいし、液体供給ジョイント６３に直結してもよい。第二実施形態では、シリンジ２にバルブロッド２１が挿通されないため、シリンジ２の交換は容易である。
【００４６】
その他の構成要素については、第一実施形態と同様であるので、説明を割愛する。
第二実施形態の吐出装置１も、アクチュエータ２８によるバルブロッド２１の上昇速度および加速度（本実施形態では、加減速時間）を制御することで、バルブロッド２１の下端で起きる液体圧力の低下とそれに伴う気泡の発生を抑えることが可能である。
吐出動作は、第一実施形態と同様であるので、説明を割愛する。第二実施形態の吐出装置１も、第一実施形態同様、塗布装置１０１に搭載され、負圧環境で使用される。
【００４７】
以上に説明した第二実施形態の吐出装置１においても、第一実施形態と同様に、バルブロッド２１の上昇の速度および加速度を制御して気泡の発生を抑えることが可能である。
また、既存のシリンジ２を延設部材６０を介して接続するのでメンテナンスが容易である。
さらに、シリンジ２内にバルブロッド２１が挿通されないため、バルブロッド２１の長さを短くすることができ、ひいてはバルブロッド２１の下端のブレを小さくすることが可能である。
【００４８】
＜＜第三実施形態＞＞
図９および図１０に示す第三実施形態の液体材料吐出装置１は、外フレーム２０１と、内フレーム２１８と、センサ４３と、内フレームに取り付けられた検知板４５とを備え、内フレームが上下動することによりセンサ４３が閉鎖を検知する構成を備える点で、第一実施形態と主に相違する。以下では、第一実施形態と共通する要素については同一の符号付し、説明を割愛する場合がある。
【００４９】
＜構成＞
図９に第三実施形態に係る吐出装置の部分断面正面図を示す。図１０に図９におけるＣ−Ｃ矢視図を示す。なお、図１０におけるアクチュエータ側を「背面」、中心軸線を挟んでその反対側を「正面」、背面と正面の間に位置する左右の面を「側面」ということがある。
【００５０】
第三実施形態のバルブロッド２１は、バルブシート部材６付近からアクチュエータ２８付近まで延びる長さを有した直線状の部材であり、第１ブッシュ２０８、第２ブッシュ２０９、ロッド連動部材２２１、第１固定部材２２２、第２固定部材２２３および弾性部材２２４に挿通されている。
第１ブッシュ２０８および第２ブッシュ２０９は、バルブロッド２１の外周に摺接して支持する筒状の部材であり、バルブロッド２１のブレを防止するガイド部材として機能する。すなわち、第１ブッシュ２０８および第２ブッシュ２０９のガイドによりバルブロッド２１の直進性を良好とし、バルブロッド２１の下端とバルブシート６との接触位置のズレの発生を防止している。これにより、バルブロッド２１の先端とバルブシート６の連通孔７との位置がぴったり合うため液漏れが生じない。
【００５１】
本体下部部材１０より上側は、第一実施形態と同様、図示しないカバーで覆われている。
第三実施形態の吐出装置１が備える本体下部部材１０より下の構成（貯留容器２、ノズル３、バルブシート６など）については、第一実施形態の吐出装置１と同様である。
【００５２】
本体下部部材１０は、下方に突出する挿入部１２と、上方に突出する突出部２０７と、上下に延びる第２ブッシュ２０９を配設するための第２ブッシュ挿通孔２１３とを備える板状部材であり、一方の側面に気体供給ジョイント１９が接続されている。
第２ブッシュ挿通孔２１３は、本体下部部材１０の中心において、突出部２０７の上面から下端の挿入部１２の下面まで貫通して設けられている。第２ブッシュ挿通孔２１３の径は、第２ブッシュ２０９と実質同径であるが、下端側の一部が第２ブッシュ２０９よりも小径（かつ、バルブロッド２１の径よりは大径）となっていて、ここにできた段差部分で第２ブッシュ２０９を支承している。第２ブッシュ挿通孔２１３の上端側には、第２ブッシュ２０９を固定するための第２ブッシュ押さえ２１１が設けられている。
【００５３】
挿入部１２の内部には、シリンジ２内と圧縮気体流路１８とを連通する図示しない連通孔が設けられ、この連通孔から圧縮気体がシリンジ２内へ供給される。挿入部１２の外面の下端近傍には、圧縮気体の外部への漏出を防ぐシール部材２１４が設けられている。
【００５４】
本体下部部材１０の上方には、後述する位置検知機構３４を内包するように、内部に空間を有する実質直方体形状をした外フレーム２０１を設けている。
外フレーム２０１の下部には、嵌入孔２０２が設けられており、本体下部部材１０上面の突出部２０７が嵌め込んで固定される。
外フレーム２０１の上部には、バルブロッド２１を直線移動可能に支持する第１ブッシュ２０８を配設するための延長部２０４が設けられており、延長部２０４の内側には外フレーム２０１の内部空間と連通する第１ブッシュ挿通孔２１２が設けられている。この第１ブッシュ挿通孔２１２も上述の第２ブッシュ挿通孔２１３と同様に、大径部分と小径部分とからなり、段差部分で第１ブッシュ２０８を支承している。第１ブッシュ挿通孔２１２の上端部には、第１ブッシュ２０８を固定するための第１ブッシュ押さえ２１０が設けられている。外フレーム２０１の上部の延長部２０４の背面側には、アクチュエータロッド３１およびアクチュエータ支持部材２１５を挿通するための開口部２０６が設けられている。
【００５５】
外フレーム２０１の一方の側面（図９では向かって左側面であるが、これに限定されず右側面であっても良い）は開放されており、この開放された側面には、開口部２０３を構成する大きさの取付板４４が設置されている。取付板４４の内面には、位置検知機構３４を構成するセンサ４３が、取付板４４に固定されて設けられている。第三実施形態のセンサ４３は、フォトセンサであるが、第一実施形態と同様に、例えば、ファイバセンサ、光電センサ、近接センサ（高周波発振形、静電容量形）などの他の種類のセンサを用いてもよい。検知動作の詳細については後述する。
【００５６】
外フレーム２０１の正面側は、ほぼ全ての部分が開口しており、この開口を通じてメンテナンスや調整の作業を行うことが可能となっている（図１０参照）。
外フレーム２０１の背面部２０５は、本体下部部材１０より背面側に張り出して設けられている（図１０参照）。背面部２０５の正面側（内側）には、板状のアクチュエータ支持部材２１５が設けられている。アクチュエータ支持部材２１５は、スライダ２１６の下端付近から延長部２０４の上方まで延びており、外フレーム２０１の上方でアクチュエータ２８を支持している。本実施形態では、アクチュエータ２８をレゾルバ付きステッピングモータで構成し、バルブロッドの動作の速度および加速度を制御しているが、第一実施形態同様、他のモータにより構成してもよい。
アクチュエータ支持部材２１５には、正面側にスライドレール２１７の上を移動可能なスライダ２１６が配設されている。スライダ２１６は、アクチュエータロッド３１および内フレーム２１８と連結されている。
【００５７】
内フレーム２１８は、外フレーム２０１より一回り小さく、内部に空間を有するほぼ直方体形状をしている。内フレーム２１８はスライダ２１６に連結されており、スライダ２１６と一体となって移動するスライド部材として機能する。
内フレーム２１８の正面側は、外フレーム２０１と同様、ほぼ全ての部分が開口している。
内フレーム２１８の上部には、第１貫通孔２１９が設けられ、内フレーム２１８の下部には、第２貫通孔２２０が設けられており、各貫通孔（２１９、２２０）内をバルブロッド２１が延在している。第１貫通孔２１９の径は、バルブロッド２１が非接触で上下移動できるようバルブロッド２１の径より大径となっている。第２貫通孔２２０には、第２貫通孔２２０より小径の第２固定部材２２３が挿通されている。
【００５８】
内フレーム２１８の内部空間には、ロッド連動部材２２１が配置されており、ロッド連動部材２２１の貫通孔にはバルブロッド２１が固定挿着されている。スライダ２１６が上下動すると、スライダ２１６に連結された内フレーム２１８が連動し、ロッド連動部材２２１を介してバルブロッド２１も上下動する。
ロッド連動部材２２１のバルブロッド２１への固定は、第１固定部材２２２および第２固定部材２２３がロッド連動部材２２１を上下から挟み込むことにより行われている。より詳細には、バルブロッド２１の各固定部材（２２２、２２３）が取り付けられる部分の外周面には、ネジが形成されており、各固定部材（２２２、２２３）の内周面に形成されたネジと螺合することができる。そのため、各固定部材（２２２、２２３）の位置を調整することで、ロッド連動部材２２１を所望の位置に固定することができる。ロッド連動部材２２１の位置は、バルブロッド２１の下端がバルブシート６に接触するとき（上述の当接位置）、ロッド連動部材２２１の底面が内フレーム２１８の内底面（下部上面）に接触するように位置に調整すると良い（図９または図１０の状態）。
なお、ロッド連動部材２２１の固定方法はこれに限定されず、第一実施形態のように、ロッド連動部材２２１を二つの部品に分け、前後から挟み込んで固定するようにしてもよい。
【００５９】
ロッド連動部材２２１と内フレーム２１８の天面との間には、バルブロッド２１および第１固定部材２２２が挿通される弾性部材２２４が配設されている。弾性部材２２４の一端は内フレーム２１８の天面に当接し、他端はロッド連動部材２２１の上面に当接し、ロッド連動部材２２１を介してバルブロッド２１を下方へと付勢している。ロッド連動部材２２１の上面には弾性部材２２４と実質同径の凹部が設けられており、弾性部材２２４の端部がずれないように支持している。本実施形態とは異なり、弾性部材２２４の上端と当接する内フレーム２１８の天面に弾性部材２２４と実質同径の凹部を設けても良い。本実施形態の弾性部材２２４は圧縮コイルバネであり、バルブロッド２１、ロッド連動部材２２１、第１固定部材２２２および第２固定部材２２３を移動させるのに必要な力と同等の反発力（圧縮力）Ｐｉｉを有している。
【００６０】
内フレーム２１８の外側面には、センサ４３と対向するように検知板４５が設置されている。この検知板４５は、第一実施形態と同様、センサ４３と共に位置検知機構３４を構成する。本実施形態とは異なり、内フレーム２１８の外側面にセンサ４３を配置し、それと対向する取付板４４に検知板４５を設けてもよい。
【００６１】
第三実施形態では、バルブロッド２１の中心軸線２２５と同じ中心軸線上に、第１ブッシュ２０８、弾性部材２２４、ロッド連動部材２２１、第２ブッシュ２０９、バルブシート６、ノズル３を配設しているので、バルブロッド２１にモーメント荷重がかかることがない。そのため、バルブロッド２１の直進性が向上し、バルブロッド２１の下端のブレが少なくなり、バルブロッド２１とバルブシート６との接触位置のズレが小さくなる。つまり、バルブロッド２１の先端がバルブシート６の連通孔７を確実に閉鎖することができ、閉鎖時に液体が漏れることがない。
【００６２】
また、バルブロッド２１を直線移動可能に支持するブッシュ（２０８、２０９）をバルブロッド２１の中央部（第２ブッシュ２０９）だけでなく、バルブロッド２１の端部（第１ブッシュ２０８）にも配置することによっても、バルブロッド２１の直進性を向上して、バルブロッド２１の下端のブレを少なくし、バルブロッド２１とバルブシート６との接触位置のズレを小さくすることに寄与している。
また、第１ブッシュ２０８から第２ブッシュ２０９間の距離と、第２ブッシュ２０９からバルブ閉鎖点（バルブロッド２１端部とバルブシート６との接触点）間の距離とをほぼ同距離とすることによっても、バルブロッド２１の下端のブレをより抑制することができる場合がある。
【００６３】
＜動作＞
第三実施形態に係る吐出装置１の動作について図１１、図１２および図１３を参照しながら説明する。
（上昇動作）
始めに、図１１を参照しながら、バルブロッド２１の下端がバルブシート６に接触した位置から上昇する動作について説明する。アクチュエータ２８を動作させ、アクチュエータロッド３１が縮むと、接続されているスライダ２１６が上昇する（符号２２６）。スライダ２１６が上昇すると、スライダ２１６に固定された内フレーム２１８が一体となって上昇する（符号２２７）。内フレーム２１８が上昇すると、内フレーム２１８の内底面がロッド連動部材２２１を上昇させ（符号２２８）、これによりロッド連動部材２２１が保持しているバルブロッド２１が上昇する（符号２２９）。バルブロッド２１の下端がバルブシート６より離れると、吐出流路４を通過した液体材料が吐出口より流出する。
【００６４】
（第１の下降動作）
次いで、図１２を参照しながら、バルブロッド２１の下端がバルブシート６に接触するまでの下降動作について説明する。アクチュエータ２８を動作させ、アクチュエータロッド３１が下方に伸びると、スライダ２１６が下降する（符号２３０）。スライダ２１６が下降すると、スライダ２１６に固定された内フレーム２１８が一体となって下降し（符号２３１）、弾性部材２２４を介してロッド連動部材２２１を下降させる（符号２３２）。このとき、弾性部材２２４である圧縮バネの強さＰｉｉをバルブロッド２１、ロッド連動部材２２１、第１固定部材２２２および第２固定部材２２３を移動させるのに必要な力と同等としているので、バネ２２４は実質的に縮むことはない（従って、第１の下降動作の間、ロッド連動部材２２１の底面は内フレーム２１８の内底面と当接状態にある。）。
ロッド連動部材２２１が下降すると、バルブロッド２１も下降し（符号２３３）、バルブロッド２１の下端がバルブシート６に接触する。これにより、吐出流路４と貯留容器２との連通が遮断され、吐出口からの液体材料の流出が停止する。
【００６５】
（第２の下降動作）
次いで、図１３を参照しながら、バルブロッド２１の位置を安全閉鎖位置とするための下降動作について説明する。バルブロッド２１の下端がバルブシート６に接触した後も、アクチュエータロッド３１が下方に伸び続けると、スライダ２１６はさらに下降し（符号２３４）、スライダ２１６に固定されている内フレーム２１８も一体となって下降する（符号２３５）。内フレーム２１８が下降すると、内フレーム２１８に設置されている検知板４５がセンサ４３から外れる。これを、センサ４３が検知すると、検知信号を吐出制御装置３３に送信する。吐出制御装置３３は、この検知板４５がセンサ４３から外れる位置を初期検知位置（または当接位置）として記憶する。
【００６６】
上述したように、バルブロッド２１の下端がバルブシート６が接触した状態でスライダ２１６が下降すると、弾性部材２２４が縮み、その反発力としてロッド連動部材２２１を下方へ付勢する力が働く（符号２３６）。この力は、バルブロッド２１をバルブシート６に押し付けるような力となり（符号２３７）、第一実施形態と同様に、アクチュエータロッド３１を初期検知位置から所定の距離（例えば１ｍｍ）だけさらに下降させた安全閉鎖位置に位置させる。これにより、バルブロッド２１によるバルブシート６の閉鎖を確実にしている。
【００６７】
吐出動作は、第一実施形態と同様であるので、説明を割愛する。第三実施形態の吐出装置１も、第一実施形態同様、塗布装置１０１に搭載され、負圧環境で使用される。
以上に説明した第三実施形態の吐出装置１によっても、第一実施形態と同様に、バルブロッド２１の下端付近で起きる液体圧力の低下とそれに伴う気泡の発生を抑えることが可能である。
【００６８】
＜＜第四実施形態＞＞
図１４に示す第四実施形態の液体材料吐出装置１は、外フレーム２０１と、内フレーム２１８と、センサ４３と、内フレームに取り付けられた検知板４５とを備え、内フレームが上下動することによりセンサ４３が閉鎖を検知する構成を備える点で、第三実施形態と一致するが、第二実施形態と同様の延設部材６０を備える点で第三実施形態と主に相違する。以下では、第三実施形態と共通する要素については同一の符号付し、説明を割愛する場合がある。
【００６９】
第四実施形態も、第三実施形態と同様、アクチュエータ２８付近まで延びる長さを有するバルブロッド２１と、バルブロッド２１が挿通される第１ブッシュ２０８、第２ブッシュ２０９、ロッド連動部材２２１、第１固定部材２２２、第２固定部材２２３および弾性部材２２４とを備えている。第１ブッシュ２０８および第２ブッシュ２０９のガイドによりバルブロッド２１の直進性を良好とし、バルブロッド２１の下端とバルブシート６との接触位置のズレの発生を防止している。
【００７０】
第四実施形態は、第二実施形態と同様、シリンジ２と液室５９とを連通する延設部材６０を備えている。第四実施形態では、シリンジ２内にバルブロッド２１が挿通されないため、バルブロッド２１の長さを短くすることができ、ひいてはバルブロッド２１の下端のブレを小さくすることが可能である。
【００７１】
その他の構成要素については、第二実施形態または第三実施形態と同様であるので、説明を割愛する。
吐出動作は、第三実施形態と同様であるので、説明を割愛する。第四実施形態の吐出装置１も、第一ないし第三実施形態同様、塗布装置１０１に搭載され、負圧環境で使用される。
以上に説明した第四実施形態の吐出装置１によっても、第一ないし第三実施形態と同様に、バルブロッド２１の上昇の速度および加速度を制御して気泡の発生を抑えることが可能である。
また、既存のシリンジ２を延設部材６０を介して接続するのでメンテナンスが容易である。
【００７２】
＜＜第五実施形態＞＞
第五実施形態は、バルブロッドの小径部を支持するロッド支持機構２３８を備える吐出装置１に関する。
図１５に第五実施形態に係る吐出装置の部分断面図を示す。ここで、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ矢視図である。なお、図１５（ａ）では、バルブロッドの下端付近を拡大して描いている。
【００７３】
図１５（ａ）に示すように、第五実施形態の吐出装置１は、シリンジ２の内筒８の内側に内筒８の全長にわたって形成されている、ロッド支持機構２３８を備えている。ロッド支持機構２３８は、４つのロッド支持摺動部２３９と、４つの連通溝２４０とを備えて構成される。
図１５（ｂ）に示すように、４つのロッド支持摺動部２３９と４つの連通溝２４０は、それぞれ等間隔に環状に配置されており、ロッド支持摺動部２３９および連通溝２４０の各内周面が内筒８の内周面を構成している。
【００７４】
バルブロッド２１は、第一ないし第四実施形態と同様であり、下端付近が小径となっている段付きロッドである。４つのロッド支持摺動部２３９は、バルブロッド２１の小径部の外周に摺接して支持することで直進性を良好とするガイド部材として機能する。各ロッド支持摺動部２３９の間には、シリンジ２の大径部とバルブシート６の連通孔７とを連通する連通溝２４０が設けられている。シリンジ２の大径部に貯留された液体材料は、４つの連通溝２４０を通って連通孔７に供給される。
【００７５】
本実施形態においては、ロッド支持摺動部２３９および連通溝２４０をそれぞれ４箇所設けているが、数はこれに限定されず、２つまたは３つであってもよいし、５つ以上であってもよい。複数個のロッド支持摺動部２３９および連通溝２４０を配置する際には、均等間隔に配置することが好ましい。
本実施形態では、シリンジ２の内筒８にロッド支持機構２３８を一体成形したが、ロッド支持機構２３８を別部品により構成し、既存のシリンジ２に後付けするようにしてもよい。
【００７６】
本実施形態においては、バルブロッド２１の下端部付近（バルブシート６との接触位置近傍）にロッド支持機構２３８を設けることで、バルブロッド２１の下端部のブレを小さくし、ひいてはバルブロッド２１とバルブシート６との接触位置のズレを小さくすることができる。これにより、バルブロッド２１の下端によりバルブシート６の連通孔７を確実に閉鎖することができる。
本実施形態のロッド支持機構２３８は、上述の第一ないし第四実施形態のいずれにも適用可能であるが、第三または第四実施形態に適用すると、バルブロッド２１の長さ方向に配設された第１ブッシュ２０８、第２ブッシュ２０９およびロッド支持機構２３８の３箇所でガイドすることで、バルブロッド２１の直進性を著しく高めることが可能である。
【００７７】
＜＜第六実施形態＞＞
第六実施形態は、バルブロッドの大径部を支持するロッド支持機構２３８を備える吐出装置１に関する。
図１６に第六実施形態に係る吐出装置の部分断面図を示す。ここで、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）におけるＥ−Ｅ矢視図である。なお、図１６（ａ）では、バルブロッドの下端付近を拡大して描いている。
【００７８】
第六実施形態の吐出装置１は、シリンジ２の内筒８の上方の大径部に、バルブロッド２１を支持するロッド支持機構２３８を設けている。ロッド支持機構２３８は、第３ブッシュ２４１と、第３ブッシュ挿通孔２４３および液体連通孔２４４を有する仕切部材２４２と、第３ブッシュ押さえ２３５とを備えて構成される。
第３ブッシュ２４１は、バルブロッド２１の外周に摺接して支持する筒状の部材であり、バルブロッド２１のブレを防止するガイド部材として機能する。
仕切部材２４２は、中心に配置された第３ブッシュ挿通孔２４３と、第３ブッシュ挿通孔２４３を囲むように等間隔に配置された８つの液体連通孔２４４とを備えた板状体である。
第３ブッシュ２４１は、第３ブッシュ挿通孔２４３に嵌着され、第３ブッシュ押さえ２３５により固定されている。シリンジ２の大径部は、仕切部材２４２により上方空間と下方空間に仕切られるが、液体連通孔２４４を介して上方空間から下方空間に液体材料が供給される。
【００７９】
液体連通孔２４４の径の大きさは、バルブロッド２１を支持する強度を保ちつつも、液体材料を充分に供給できる大きさに設定される。液体連通孔２４４の数は８つに限定されず、任意の個数（好ましくは複数個）とすることができる。複数個の液体連通孔２４４を設ける際は、シリンジ２の中心に対し等間隔に配置することが好ましい。
本実施形態では、シリンジ２の大径部にロッド支持機構２３８を一体成形したが、ロッド支持機構２３８を別部品により構成し、既存のシリンジ２に後付けするようにしてもよい。
【００８０】
本実施形態においては、バルブロッド２１の大径部にロッド支持機構２３８を設けることで、バルブロッド２１の下端のブレを小さくし、ひいてはバルブロッド２１とバルブシート６との接触位置のズレを小さくすることができる。
本実施形態のロッド支持機構２３８は、上述の第一ないし第四実施形態のいずれにも適用可能であるが、第三または第四実施形態に適用すると、バルブロッド２１の長さ方向に配設された３つのブッシュでガイドすることで、バルブロッド２１の直進性を著しく高めることが可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１：吐出装置、２：貯留容器／シリンジ、３：ノズル、４：吐出流路、５：ノズル取付部材、６：バルブシート、７：連通孔、８：内筒（ロッド先端部挿通孔）、９：鍔部、１０：本体下部部材、１１：鍔支持部材、１２：挿入部、１３：貫通孔、１４：突出部、１５：シール部材Ａ、１６：シール部材Ｂ、１７：シール押さえ、１８：圧縮気体流路、１９：気体供給ジョイント、２０：圧縮気体供給管、２１：バルブロッド、２２：ロッド保持部材Ａ、２３：ロッド保持部材Ｂ、２４：固定具、２５：連結部材、２６：駆動伝達部材、２７：固定部材、２８：アクチュエータ、２９：アクチュエータ取付板、３０：アクチュエータ支持板、３１：アクチュエータロッド、３２：制御配線、３３：吐出制御装置、３４：位置検知機構、３６：スライドレール、３７：上スライドブロック（ロッド連動部材）、３８：下スライドブロック、３９：スライド取付板、４０：上ピン、４１：下ピン、４２：弾性部材（バネ）、４３：センサ、４４：取付板、４５：検知板、４７：ヘッドカバー、４８：アクチュエータロッド上昇、４９：下スライドブロック上昇、５０：上スライドブロック上昇、５１：バルブロッド上昇、５２：アクチュエータロッド下降、５３：下スライドブロック下降、５４：上スライドブロック下降、５５：バルブロッド下降、５６：アクチュエータロッド下降、５７：下スライドブロック下降、５８：延出部、５９：液室、６０：延設部材、６１：液体供給流路、６２：液体供給口、６３：液体供給ジョイント、６４：シール部材Ｃ、６５：シール部材Ｄ、１０１：塗布装置、１０２：架台、１０３：塗布対象物／ワーク、１０４：テーブル、１０５：Ｘ駆動装置、１０６：Ｙ駆動装置、１０７：Ｚ駆動装置、１０８：Ｘ移動方向、１０９：Ｙ移動方向、１１０：Ｚ移動方向、１１１：駆動制御装置、１１２：カバー、２０１：外フレーム、２０２：嵌入孔、２０３：開口部（側面）、２０４：延長部、２０５：背面部、２０６：開口部（背面）、２０７：突出部、２０８：第１ブッシュ、２０９：第２ブッシュ、２１０：第１ブッシュ押さえ、２１１：第２ブッシュ押さえ、２１２：第１ブッシュ挿通孔、２１３：第２ブッシュ挿通孔、２１４：シール部材、２１５：アクチュエータ支持部材、２１６：スライダ、２１７：スライドレール、２１８：内フレーム、２１９：第１貫通孔、２２０：第２貫通孔、２２１：ロッド連動部材、２２２：第１固定部材、２２３：第２固定部材、２２４：弾性部材、２２５：中心軸線、２２６：スライダ上昇、２２７：内フレーム上昇、２２８：ロッド保持部材上昇、２２９：バルブロッド上昇、２３０：スライダ下降、２３１：内フレーム下降、２３２：ロッド保持部材下降、２３３：バルブロッド下降、２３４：スライダ下降、２３５：内フレーム下降、２３６：ロッド保持部材を下方へ付勢する力、２３７：バルブロッドをバルブシートへ押し付ける力、２３８：ロッド支持機構、２３９：ロッド支持摺動部、２４０：連通溝、２４１：第３ブッシュ、２４２：仕切部材、２４３：第３ブッシュ挿通孔、２４４：液体連通孔、２４５：第３ブッシュ押さえ
【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７】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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