(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液材供給容器を接続可能な供給口と液材を吐出する吐出口とを連通する流路を開閉する第１の開閉機構と、
前記流路を開閉し、前記第１の開閉機構よりも下流に設けられた第２の開閉機構と、
前記第１及び第２の開閉機構との間に設けられて前記液材を前記吐出口から吐出させるピストンと、を有する液材吐出装置において、
前記第１の開閉機構は、第１の貫通孔を有する第１の開閉部と、前記第１の開閉部を支持する第１の支持部と、を有し、前記第１の貫通孔は、前記第１の開閉部が前記第１の支持部内を移動することによって前記流路に接続することができ、
前記第２の開閉機構は、第２の貫通孔を有する第２の開閉部と、前記第２の開閉部を支持する第２の支持部と、を有し、前記第２の貫通孔は、前記第２の開閉部が前記第２の支持部内を移動することによって前記流路に接続することができ、
前記ピストンは、プランジャと、前記プランジャと接触することができる固定ブロックと、前記プランジャと前記固定ブロックとを支持するシリンダブロックと、を有し、
前記プランジャは、シリンダブロック内で軸方向に摺動可能であり、前記固定ブロックに接触したときに、前記プランジャと前記固定ブロックとで前記流路に接続する第３の貫通孔を形成することを特徴とする液材吐出装置。
【請求項２】
前記第１、第２及び第３の貫通孔に接続された前記流路は直線形状であることを特徴とする請求項１に記載の液材吐出装置。
【請求項３】
前記流路内のエア抜き動作を行う際に、前記第１、第２及び第３の貫通孔を前記流路に接続させてからエア抜きを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の液材吐出装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の開閉部は、前記第１及び第２の支持部内を摺動又は回転することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の液材吐出装置。
【請求項５】
前記第１、第２及び第３の貫通孔と前記流路との接続部は互いに同じ断面積及び形状を有していることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の液材吐出装置。
【請求項６】
前記流路は、重力方向に前記液材を流すことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一項に記載の液材吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液材吐出装置に関する。本発明は、例えば、チップを封止する樹脂封止装置に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器に使用される半導体チップを製造するプロセスは、リソグラフィ技術によってウェハ上に回路を形成する前工程と、かかるウェハから半導体チップを製造する後工程とを含む。このうち後工程は、チップを保護するために液体吐出装置（以下、「ディスペンサ」という。）から熱硬化性樹脂等の液材を、チップを覆う型に流し込んでチップを封止する封止工程を含む。十分な封止を確保するためには、ディスペンサからチップに供給される液材の量を所期の量に維持する必要がある。
【０００３】
以下、図１１及び図１２を参照して、従来のディスペンサについて説明する。ここで、図１１は、従来のディスペンサ６００の概略断面図である。図１２は、ディスペンサ６００の動作を示す図である。図１１に示すように、ディスペンサ６００は、液材６１２を収容してディスペンサ６００と着脱可能な液材供給容器６１０と、三つの流路６３２乃至６３６を有して液材６１２の流れを制御する三方向弁６３０と、液材６１２の充填及び吐出を行うプランジャ（又はシリンダ）６４０と、プランジャ６４０の支持及び液材６１２を収容するシリンダブロック６５０とを有する。ディスペンサ６００は吐出口６２４から液材６１２を滴下して下段のチップに液材を供給してこれを封止する。
【０００４】
ディスペンサ６００は吐出動作を開始する前に、図１２を参照して以下に説明するようなエア抜き動作を行う。エア抜き動作はディスペンサ６００内のエアを除去して所期の量の液材供給を確保するために行われる。
【０００５】
まず、図１１及び図１２（ａ）に示すように、加圧エアが上部から与えられた液材供給容器６１０を供給口６２２に接続する。三方向弁６３０は、流路６３２が供給口６２２に連通し、流路６３４がプランジャ６４０に連通し、流路６３６が閉口するように、配置される。プランジャ６４０は最下位置に配置される。次に、図１２（ｂ）に示すように、三方向弁６３０の姿勢を維持したままでプランジャ６４０を上方に摺動し、液材６１２をディスペンサ６００内に流入させ、シリンダブロック６５０内に液材６１２を充填させる。
【０００６】
液材６１２の充填後、図１２（ｃ）に示すように、三方向弁６３０を時計回りに９０度回転させてバルブの切り替えを行う。これにより、流路６３２がプランジャ６４０に連通し、流路６３４が閉口し、流路６３６が吐出口６２４に連通する。次に、図１２（ｄ）に示すように、プランジャ６４０を下方に摺動することによって吐出口６２４から液材６１２を吐出する。この液滴は、ディスペンサ６００内にエアが混入して所期の吐出量が得られていないために廃棄される。
【０００７】
その後、三方向弁６３０を反時計回りに９０度回転させて、図１２（ｅ）に示す状態にする。図１２（ｅ）に示す状態は、図１２（ａ）に示す状態と比較すると、流路６３４に液材６１２が充填されている点、供給口６２２から流路６３２まで液材６１２が充填されている点で異なっている。次に、図１２（ｂ）と同様に、三方向弁６３０の姿勢を維持したままで、図１２（ｆ）に示すように、プランジャ６４０を上昇させて液材６１２をシリンダブロック６５０内に充填させる。図１２（ｅ）は、上述したように図１２（ａ）よりもエア抜きがなされているので、図１２（ｆ）は図１２（ｂ）よりも多量の液材６１２がシリンダブロック６５０に充填されている。
【０００８】
次に、図１２（ｃ）と同様に、液材６１２の充填後、図１２（ｇ）に示すように、三方向弁６３０を時計回りに９０度回転させてバルブの切り替えを行う。次に、図１２（ｄ）と同様に、図１２（ｈ）に示すように、プランジャ６４０を下方に摺動することによって吐出口６２４から液材６１２を吐出する。この液滴も、ディスペンサ６００内にエアが混入して所期の吐出量が得られていないために廃棄される。その後、三方向弁６３０を反時計回りに９０度回転させて、図１２（ｉ）に示す状態にする。図１２（ｉ）に示す状態は、図１２（ｅ）に示す状態と比較すると、流路６３６に液材６１２が充填されている点で異なっている。図１２（ｉ）に示す状態でエア抜きがようやく終了して封止工程が開始する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のディスペンサ６００は、エア抜き動作に時間がかかり、エア抜きで生じる廃液が多く、所期の量の液材を迅速にチップに供給することができなかった。また、上述のエア抜き動作を行っても、図１２（ｉ）に示すように、停留エア６３７及び６３８が発生してエア抜きが不確実である。更に、液材の種類を交換する場合にはディスペンサ内の停留液材の排出を行う必要があるが、プランジャ動作だけではエアの圧縮性のために完全に排出することができなく、また、エア排出を行ったとしても停留液材があるため完全に液材を排出することができなく時間もかかってしまう。また、液材の排出直前にエアによって液材が飛散する問題もある。これに対してディスペンサを分解すれば液材を確実に排出することはできるが、これでは煩雑である。
【００１０】
そこで、本発明は、所期の量の液材を短時間で確実に吐出することができると共に液材を迅速、容易かつ確実に交換可能な液材吐出装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面としての液材吐出装置は、液材供給容器を接続可能な供給口と液材を吐出する吐出口とを連通する流路を開閉する第１の開閉機構と、前記流路を開閉し、前記第１の開閉機構よりも下流に設けられた第２の開閉機構と、前記第１及び第２の開閉機構との間に設けられて前記液材を前記吐出口から吐出させるピストンと、を有する液材吐出装置において、前記第１の開閉機構は、第１の貫通孔を有する第１の開閉部と、前記第１の開閉部を支持する第１の支持部と、を有し、前記第１の貫通孔は、前記第１の開閉部が前記第１の支持部内を移動することによって前記流路に接続することができ、前記第２の開閉機構は、第２の貫通孔を有する第２の開閉部と、前記第２の開閉部を支持する第２の支持部と、を有し、前記第２の貫通孔は、前記第２の開閉部が前記第２の支持部内を移動することによって前記流路に接続することができ、前記ピストンは、プランジャと、前記プランジャと接触することができる固定ブロックと、前記プランジャと前記固定ブロックとを支持するシリンダブロックと、を有し、前記プランジャは、シリンダブロック内で軸方向に摺動可能であり、前記固定ブロックに接触したときに、前記プランジャと前記固定ブロックとで前記流路に接続する第３の貫通孔を形成することを特徴とする。かかる液材吐出装置によれば、供給口から吐出口までを連通流路とすることで流路に液材が引っかかることがなく停留液材の発生を防止することができるので、所定量の液材を確実に吐出することができる。また、連通状態とすることで初期動作時に流路内に停留するエアや余分な液材を容易に排出することも可能であり、所定量の液材を継続的に吐出することができる。これにより、例えば、チップに供給される液材の量を所期の量に維持することができ、結果として高品位な製品を提供することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の例示的一態様である液材吐出装置について説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定するものではなく、本発明の目的が達成される範囲において、各構成要素が代替的に置換されてもよい。
【００２８】
本発明に係る液材吐出装置１００の概略断面図を図１に示す。液材吐出装置１００は、ＩＣチップの配線を保護するためにチップを封止する熱硬化性樹脂などの液材１１２を供給する装置であり、液材供給容器１１０と、流路１２０と、供給口側開閉機構１３０と、ピストン１４０と、吐出口側開閉機構１９０とから構成される。かかる構成において、流路１２０の一端には液材供給容器１１０が接続され、流路１２０には液材供給容器１１０の接続された側から順に供給口側開閉機構１３０、ピストン１４０、吐出口側開閉機構１９０が流路１２０を貫通するように設けられている。
【００２９】
液材供給容器１１０は、チップを封止するための熱硬化性樹脂等の液材１１２を収容するものであり、上部１１４に加圧エアを送るための口と下部１１６に供給口と接続するための口を有している。下部１１６に設けられた口は、流路１２０に接続可能となるよう同一の断面積に形成されるが、継ぎ手などを利用することで任意の大きさの口を接続することもできる。
【００３０】
流路１２０は、液材吐出装置１００において液材供給容器１１０からチップまで液材１１２を通過させる部位であり、その端部に供給口１２２と吐出口１２４とを有する。また、流路１２０は、一定の断面積を有している。本実施例においては、流路１２０は断面形状が円形をしているがこれに限定されず、多角形などとして実現されても良い。供給口１２２は液材供給容器１１０を接続し流路１２０に液材１１２を供給する部位であり、吐出口１２４は流路１２０を介し押し出された液材１１２を吐出する部位である。
【００３１】
なお、上述したように流路１２０を同一断面積、更には図１又は図１３に示すように流路を直線とすることで、流路内のクリーニングを容易に行うことができメンテナンス性の向上にも寄与する。ここで、図１３は、図１に示す流路１２０又はピストン１４０のクリーニングの様子を示した概略断面図である。
【００３２】
更に、流路１２０は、図１４の（ａ）の流路１２０ａに示すように流路断面積が漸減してもよい。かかる流路１２０ａによれば、流路が漸減することにより供給口１２２側の流路径が大きいほどそれより下流に位置する流路１２０内の液材の流速を速くすることができるので、ピストン１４０に液材を貯留する時間を早めることができる。これにより、液剤吐出の動作時間を短縮することができるので、スループットの向上に寄与する。また、吐出口１２４側の流路径は小さくなるので、吐出口１２４の液切れを良好なものとすることができる。更に、図１４の（ｂ）の流路１２０ｂに示すように、流路の一部に同一断面積又は漸減する流路を設けてもよい。かかる流路形状であっても、上述した同一断面積の流路または漸減する流路と同一の作用を奏することができる。また、本発明において、上述した同一断面積の流路、漸減する流路、及び流路の一部が同一断面積又は漸減する流路であっても、流路の連通状態を維持するものであることは明らかである。ここで、図１４は、図１に示す流路１２０の変形例を示す概略断面図である。
【００３３】
供給口側開閉機構１３０は、液材供給容器１１０からの液材１１２の流れを調節するもので、開閉部１３２と支持部１３６とを有する。供給口側開閉機構１３０は、流路１２０を貫通するように設けられており、中空円筒形をした支持部１３６が流路１２０に接続されている。そして支持部１３６の中空領域１３７に円筒形の開閉部１３２が挿入されている。また、開閉部１３２は、支持部１３６に支持され軸方向に摺動または軸回転することができる。
【００３４】
開閉部１３２は、液材供給容器１１０からの液材１１２の流れを調節するものである。開閉部１３２は、円筒形をしており支持部と接触する円筒面１３３の中央に開閉部１３２を貫通する孔１３４を有する。孔１３４は、例示的に開閉部１３２の中央に設けられている。
【００３５】
孔１３４は、流路１２０に接続することで液材１１２を通過させる。孔１３４は、開閉部１３２を貫通するように設けられ供給口１２２と吐出口１２４とを連通する流路１２０と同一の断面積及び形状をしている。
【００３６】
支持部１３６は、開閉部１３２を支持するものである。支持部１３６は流路１２０に接着点１３８ａ、１３８ｂ、１３８ｃ、１３８ｄで接続されており、一対の中空円筒がそれぞれ中心軸を一致するように流路１２０に対して接続される。支持部１３６は、例えば、溶接などにより流路１２０に接続されている。支持部１３６は中空円筒形をしており、中空領域１３７に開閉部１３２を挿入できるようになっている。
【００３７】
ピストン１４０は、液材１１２をシリンダブロック１５０に充填させたり液材１１２を吐出させるものである。ピストン１４０はプランジャ１６０と、シリンダブロック１５０と、固定ブロック１７０、と孔１８０とを有し、流路１２０を貫通するように設けられている。ピストン１４０は、流路１２０を挟むように配置されている固定ブロック１７０とプランジャ１６０をシリンダブロック１５０が内装している。
【００３８】
シリンダブロック１５０は、プランジャ１６０を支持するものである。シリンダブロック１５０は中空円筒形をしており流路１２０と交差する接着点１５４ａ、１５４ｂ、１５４ｃ、１５４ｄにおいて溶接され、流路１２０を貫通するように配置される。また、シリンダブロック１５０の中空領域１５２に固定ブロック１７０を設置し、プランジャ１６０を挿入する。
【００３９】
プランジャ１６０は、液材１１２を装置内に充填させたり、液材１１２を押して吐出させたりするものである。プランジャ１６０は、固定ブロック１７０と接触する面１６２に流路１２０と同一の断面積をした孔１８０の半断面１８０ａを有する。また、プランジャ１６０は、軸方向に摺動することができる。
【００４０】
固定ブロック１７０は、中空円筒形をしているシリンダブロック１５０の中空領域１５２に設置される。固定ブロック１７０は、プランジャ１６０を最も流路１２０側に移動させた時にシリンダブロック１５０の中空領域１５２から液材１１２が漏れるのを防止すると共にプランジャ１６０をくい止める役目をしている。また、プランジャ１６０と接触する面１７２に流路１２０と一致させ接続するための孔１８０の半断面１８０ｂを有する。
【００４１】
孔１８０は、特に使用開始時に行うエア抜きの際にプランジャ１６０を固定ブロック１７０に押し当てた状態のままでも液材１１２を通過させることができるようにするものである。孔１８０は、プランジャ１６０側に設けられた半断面１８０ａと固定ブロック１７０側に設けられた半断面１８０ｂとが組み合わさって流路と同一形状の孔１８０が構成される。また、孔１８０の断面積は、流路１２０の断面積と同一である。
【００４２】
吐出口側開閉機構１９０は、装置内に充填された液材１１２を閉じ込めたり吐出する部位である。吐出口側開閉機構１９０は、供給口側開閉機構１３０と同様に開閉部１９２と支持部１９６から構成される。吐出口側開閉機構１９０は、流路１２０を貫通するように設けられており、中空円筒形をした支持部１９６の中空部１９７に円筒形の開閉部１９２が挿入される構造を有している。
【００４３】
開閉部１９２は、装置内の液材１１２を通過させたり遮断したりするものである。開閉部１９２は、支持部１９６と接触する円筒面１９７の中央に開閉部１９２を貫通する孔１９４を有する。本実施例においては、孔１９４を開閉部１９２の中央に設けたがこれに限定されない。また、開閉部１９２は、軸方向に摺動または軸回転することができる。
【００４４】
孔１９４は、流路１２０に接続することで液材１１２を通過させる。孔１９４は、開閉部１９２を貫通するように設けられ供給口１２２と吐出口１２４とを連通する流路１２０と同一の断面積及び形状をしている。
【００４５】
支持部１９６は、開閉部１９２を支持するものである。流路１２０と交差する接着点１９８ａ、１９８ｂ、１９８ｃ、１９８ｄで溶接され、流路１２０を貫通するように配置されている。また、支持部１９６は中空円筒形をしており、中空部１９７に開閉部１９２を挿入できるようになっている。
【００４６】
次に図２を参照して動作について説明する。装置１００内にエアが混入していると、液材１１２が均一な量吐出されなかったり、吐出時にエアにより液材１１２が飛散するなどの問題が起こるため、装置１００を使用する前には装置１００内のエアを取り除くエア抜きの作業を行う必要がある。
【００４７】
そこで、本発明の液材吐出装置１００は、図２（ａ）に示すように供給口側の開閉機構１３０と吐出口側の開閉機構１９０の開閉部１３２、１９２に設けられているそれぞれの孔１３４、１９４を開閉部１３２、１９２を軸方向に摺動または軸回転させて流路１２０と合致する位置に合わせる。また、ピストン１４０のプランジャ１６０を固定ブロック１７０に押し当てピストン１４０に設けられている孔１８０も流路１２０と一致させる。そして、ＩＣチップを封止するための液材１１２を収容している液材供給容器１１０を供給口１２２に接続して、液材供給容器１１０の上部１１４に加圧エアを与えながら液材１１２を装置１００内に流入させ、装置１００内に混入していたエアを液材１１２によって装置１００外に押し出すという工程を繰り返しエア抜きを行う。
【００４８】
この時、供給口１２２から吐出口１２４までを連通する流路１２０は、一定の流路断面積をしているので粘性を持った液材１１２であったとしても凹凸部に液材１１２が引っかかり停留してしまうということがない。よって、停留液材によって閉じ込められてしまうエアが発生しないので、エア抜きに要する液材１９２も少量ですみ、要する時間も短くすることができる。
【００４９】
次に、吐出動作について説明する。上記手順によりエア抜きが行われたら、図２（ｂ）に示すように吐出口側の開閉機構１９０に設けられた開閉部１９２を軸方向に摺動または軸回転させて、開閉部１９２に設けられている孔１９４が流路１２０と一致しないようにずらし開閉部１９２の円筒表面１９３で流路１２０を塞ぐ。その際、供給口側開閉機構１３０の開閉部１３２に設けられた孔１３４は流路１２０と合致させ、ピストン１４０に設けられた孔１８０は、プランジャ１６０を固定ブロック１７０に押し当て孔１８０が流路１２０と合致し流路１２０が開いた状態にしている。開閉機構１３０，１９０及びピストン１４０をこのように配置することで液材１１２は供給口１２２、供給口側開閉機構１３０、ピストン１４０の順に通過し吐出口側開閉機構１９０によってせき止められるのである。
【００５０】
次に、図２（ｃ）に示すように液材供給容器１１０の上部１１４より加圧エアを与えつつ、ピストン１４０のプランジャ１６０を引き出すように軸方向に摺動させることで液材１１２をシリンダブロック１５０に充填させる。必要量の液材１１２を充填したら図２（ｄ）に示すように供給口側開閉機構１３０の開閉部１３２を軸方向に摺動又は軸回転させて開閉部１３２に設けられている孔１３４を流路１２０からずらして液材供給容器１１０からの液材１１２をくい止め充填を終了する。
【００５１】
次に図２（ｅ）に示すように吐出口側開閉機構１９０の開閉部１９２に設けられている孔１９４を、開閉部１９２を軸方向に摺動または軸回転させて流路１２０と一致させ開ける。そして、図２（ｆ）に示すようにピストン１４０のプランジャ１６０を押すように軸方向に摺動させ、液材１１２を吐出口１２４から吐出させる。供給口側開閉機構１３０、吐出口側開閉機構１９０及びピストン１４０に設けられた孔１３４、１９４、１８０はすべて供給口１２２から吐出口１２４を連通する流路１２０と同じ断面積及び形状をしているため、孔１３４、１９４、１８０と流路１２０との接触部１３５、１９５、１８２に凹凸ができないので粘性を持った液材１１２でも停留することがなく確実に液材１１２を吐出させることができる。
【００５２】
再び液材の吐出作業を行う際には、図２（ｇ）に示すように吐出口側開閉機構１９０の開閉部１９２を軸方向に摺動または軸回転させて、開閉部１９２に設けられている孔１９４を流路１２０からずらし、図２（ｈ）に示すように供給口側開閉機構１３０の開閉部１３２を軸方向に摺動または軸回転させて、開閉部１３２に設けられている孔１３４を流路と一致させる。そして、以下図２（ｂ）乃至（ｇ）の工程を繰り返す。
【００５３】
作業終了時や液材１１２の種類を交換する時は、図２（ａ）に示すように供給口側開閉機構１３０の孔１３４と吐出口側開閉機構１９０の孔１９４は、それぞれの開閉部１３２、１９２を軸方向に摺動または軸回転させて流路１２０と一致させる。また、ピストン１４０に設けられた孔１８０も流路１２０と一致させるようにプランジャ１６０を固定ブロック１７０に押し当てた状態にする。そして、供給口１２２からエアを流してエアによって装置内に残留している液材１１２を押し出す。もしくは、流路１２０に棒を挿入して残留している液材１１２を掻き出すという方法もある。
【００５４】
以上のように本発明の液材吐出装置１００は、２つの開閉機構１３０、１９０の間にピストン１４０を設け、開閉機構１３０、１９０及びピストン１４０にそれぞれ流路１２０と接続するための孔１３４、１８０、１９４を有することで流路１２０内に残留しているエア及び液材１１２を容易に取り除くことができる。また、プランジャ１６０を流路側に最も移動した時にプランジャ１６０が流路１１２と接する位置になるように摺動可能にすることで液材１１２を完全に吐出することができるようにしている。また、供給口１２２から吐出口１２４までを連通する流路１２０が凹凸部のない一定の断面積をしていることから、粘性を持った液材１１２を流しても液材１１２が凹凸部に引っかかり停留することがない。よって、充填した一定量の液材１１２を確実に吐出させることができるのである。
【００５５】
次に、本発明の別の実施形態である液材吐出装置２００について説明する。図３（ａ）に本発明に係る液材吐出装置２００の概略図、図３（ｂ）にピストン２２０の円筒面展開図及び液材吐出装置２００の断面図を示す。図３に示す液材吐出装置２００は、中空円筒形のシリンダ２１０と円筒形のピストン２２０とを有し、シリンダ２１０の中空部２１３にピストン２２０を挿入した構造をしている。なお、上述した液材吐出装置１００と同一の構成については同一の参照符号を使用し、詳述は省略するものとする。
【００５６】
シリンダ２１０は、ピストン２２０を支持するものである。シリンダ２１０は、円筒形をしており軸と平行に位置する円筒面２１２に９０度の間隔をあけて供給口２１４と吐出口２１６を有している。また、シリンダ２１０は軸回りに回転することができる。供給口２１４は、図１を用いて説明した液材供給容器１１０を接続する部位である。吐出口２１６は、液材１１２を吐出する部位である。
【００５７】
ピストン２２０は、液材１１２を充填させたり液材１１２を押しだし吐出させるものである。ピストン２２０は、円筒形をしており軸と平行に位置する円筒面２２２に９０度の間隔をあけて２本の溝２２４を、軸に対して垂直に位置する底面２２８に円筒面２２２に設けられた２本の溝２２４を連結するための第３の溝２２５が設けられている。また、ピストン２２０は軸回転または軸方向に摺動することができる。溝２２４、２２５は、液材１１２を供給口２１４から吐出口２１６に送る流路の役目をしている。溝２２４は、ピストン２２０を完全にシリンダ２１０に押し入れた時に、溝２２４の上端２２６に供給口２１４もしくは吐出口２１６が位置するような長さになっている。
【００５８】
以下、液材吐出装置２００の動作について説明する。液材吐出装置２００の使用を開始する際には、装置２００内に混入しているエアを取り除く必要がある。エア抜きを行うときには、図４（ａ）に示すようにピストン２２０またはシリンダ２１０を軸回転させて供給口２１４と吐出口２１６の両方がピストン２２０に設けられた２本の溝２２４上にそれぞれ一致するように配置し、供給口２１４から吐出口２１６までを連通する。そして、供給口２１４から液材１１２を流し入れることで、液材１１２によって装置内に混入していたエアを押し出すことができる。
【００５９】
次に、吐出動作について説明する。上記手順によりエア抜きが行われたら、液材吐出装置２００は、液材１１２を収容している液材供給容器１１０をシリンダ２１０に設けられた供給口２１４に接続し、図４（ｂ）に示すように供給口２１４のみがピストン２２０に設けられた溝２２４上にのるようにピストン２２０またはシリンダ２１０を軸回転させて位置を合わせる。そして、図４（ｃ）に示すようにピストン２２０を上昇させるように軸方向に摺動させて液材１１２をシリンダ２１０内に充填する。このように供給口２１４のみに溝２２４をあわせることで、液材１１２を充填時に吐出口２１６から液材１１２が漏れないようにする。必要量の液材１１２を充填したら、図４（ｄ）に示すようにピストン２２０を反時計回りに１８０度回転させて（またはシリンダ２１０を時計回りに）、吐出口２１６のみが１本の溝２２４上にくるように配置して充填を停止する。そして、図４（ｅ）に示すようにピストン２２０を下降させることにより吐出口２１６から液材１１２を吐出させる。充填後、吐出口２１６にのみに溝２２４をあわせることで、液材１１２が供給口２１４から漏れるのを防ぎ、充填した液材１１２を確実に吐出口２１６から吐出させることができるようにしている。再び液材１１２の充填を行う際には、図４（ｆ）に示すように供給口２１４のみがピストン２２０に設けられた溝２２４上にのるようにピストン２２０またはシリンダ２１０を軸回転させて位置を合わせ、以下図４（ｂ）乃至（ｅ）の工程を繰り返す。
【００６０】
また、液材１１２を排出する際にも、供給口２１４と吐出口２１６の両方がピストン２２０に設けられた２本の溝２２４上にそれぞれ一致するように配置し、供給口２１４からエアを流すことで装置内に残留している液材１１２を押し出すことができる。
【００６１】
次に、本発明液材吐出装置２００の変形例である液材吐出装置２００ａについて説明する。ここで、図５（ａ）に本発明に係わる液材吐出装置２００ａの概略図、図５（ｂ）にピストン２２０の円筒面展開図及び液材吐出装置２００ａの断面図を示す。なお、上述した液材吐出装置２００と同一な構成については同一な参照符号を使用する。かかる図５に示す液材吐出装置２００ａは、図３に示した実施例とはシリンダ３１０に設けられた供給口３１４と吐出口３１６の間隔が１８０度である点が異なる。
【００６２】
本実施例の液材吐出装置２００ａは、中空円筒形のシリンダ３１０と円筒形のピストン２２０とを有する。そして、シリンダ３１０の中空部３１３にピストン２２０を挿入した構造をしている。
【００６３】
シリンダ３１０は、ピストン２２０を支持するものである。また、シリンダ３１０は中空円筒形をしておりピストン２２０を挿入するための中空部３１３を有し、軸に平行に位置する円筒面３１２に１８０度の間隔をあけて供給口３１４と吐出口３１６を有している。シリンダ３１０は、軸回転することができる。ピストン２２０は、円筒形をしており液材１１２を充填させたり液材１１２を押しだし吐出させるものである。
【００６４】
ピストン２２０は、軸に平行に位置する円筒面２２２に９０度の間隔をあけて２本の溝２２４が設けられており、軸に垂直に位置する底面２２８には円筒面２２２に設けられた２本の溝２２４を連結するための第３の溝２２５が設けられている。また、ピストン２２０は軸回転または軸方向に摺動することができる。
【００６５】
以下、動作を説明すると、液材吐出装置２００ａを使用開始する際には、装置内に混入しているエアを取り除く必要がある。エア抜きを行うときには、図６（ａ）に示すように供給口３１４及び吐出口３１６の両方に溝２２４がほぼ一致するような位置に合わせる。これにより、供給口３１４から吐出口３１６までがほぼ一本に連通するので、液材供給容器１１０をシリンダ３１０に設けられた供給口３１４に接続する。そして、液材供給容器１１０の上部から加圧エアを加えることで、供給口３１４から液材１１２を流入し、吐出口３１６から液材１１２を排出することにより、容易にエア抜きを行うことができる。
【００６６】
次に、吐出動作について説明する。上記手順によりエア抜きが行われたら、図６（ｂ）に示すように供給口３１４のみがピストン２２０に設けられた溝２２４上にのるようにピストン２２０またはシリンダ３１０を軸回転させて位置を合わせる。
【００６７】
そして、図６（ｃ）に示すようにピストン２２０を上昇させるように軸方向に摺動させて液材１１２をシリンダ３１０内に充填する。このように供給口３１４のみに溝２２４を合わせることで、液材１１２を充填時に吐出口３１６から液材１１２が漏れないようにする。必要量の液材１１２を充填したら、図６（ｄ）に示すようにピストン２２０を時計回りに９０度回転させて（またはシリンダ３１０を反時計回りに９０度回転させて）、吐出口３１６のみが１本の溝２２４上に来るように配置して充填を停止する。そして、ピストン２２０を下降させることにより吐出口３１６から液材１１２を吐出させるが、次の工程から液材供給容器１１０が常時エア加圧可仕様であるかエア加圧不可仕様かで異なる。
【００６８】
常時エア加圧不可仕様の時は、図６（ｅ）に示すようにピストン２２０をシリンダ３１０に突き当てるまで下降させて液材１１２を吐出させる。そして、吐出終了後、図６（ｆ）に示すようにピストン２２０またはシリンダ３１０を反時計回りに９０度回転させ供給口３１４のみに溝２２４を合わせる。一方、常時エア加圧可仕様の時は、図６（ｇ）に示すようにピストン２２０をシリンダ３１０に突き当てるまで下降させないで液材１１２を吐出させる。そして、吐出終了後、図６（ｈ）に示すようにピストン２２０またはシリンダ３１０を反時計回りに９０度回転させ供給口３１４のみに溝２２４をあわせる。以上の工程により均一な量の液材１１２を確実に吐出することができる。再び液材１１２の充填を行う時には、図６（ｃ）乃至（ｆ）または図６（ｃ）乃至（ｈ）の工程を繰り返す。
【００６９】
また、液材１１２を排出する際にも、エア抜きと同様の位置関係にし、供給口３１４からエアを流すことで装置内に残留している液材１１２を押し出す。
【００７０】
次に、本発明の別の実施形態である液材吐出装置４００について説明する。図７（ａ）に本発明に係る液材吐出装置４００の概略図、図７（ｂ）にバルブ４３０の円筒面展開図及び液材吐出装置４００の断面図を示す。なお、図１に示す液材吐出装置１００と同一な構成には同一の参照符号を付与し、ここでの詳細な説明は省略する。図７に良く示されるように、液材吐出装置４００は、ピストン４１０とシリンダ４２０とバルブ４３０とから構成され、中空円筒形のシリンダ４２０の中空部４２３に円筒のバルブ４３０と同じく円筒のピストン４１０が挿入されている構造をしている。
【００７１】
ピストン４１０は、円筒形をしており、軸方向に摺動することで液材１１２を充填したり、吐出させるものである。
【００７２】
シリンダ４２０は、中空円筒形をしておりピストン４１０を支持し、充填した液材１１２を収容するものである。シリンダ４２０は、軸に平行に位置する円筒面４２２に９０度の間隔をあけて供給口４２４と吐出口４２６とを有する。供給口４２４は、液材供給容器１１０を接続してシリンダ４２０に液材１１２を供給する部位である。吐出口４２６は、液材１１２を吐出する部位である。
【００７３】
バルブ４３０は、液材１１２の流れを調整するものであり、軸回転することができる。また、バルブ４３０は、軸に平行に位置する円筒面４３２に、９０度の間隔をあけて２本の溝４３４を有している。溝４３４は、供給口４２４から吐出口４２６に液材１１２を送るものであり、シリンダ４２０に設けられている供給口４２４もしくは吐出口４２６と同じ高さの位置から、ピストン４１０と接触する面４３６まで設けられており、バルブ４３０のピストン４１０との接触面４３６において、２本の溝４３４はつながっている。
【００７４】
以下、動作を説明する。液材吐出装置４００を使用開始する際には、装置４００内に混入しているエアを取り除く必要がある。エア抜きを行うときには、図８（ａ）に示すように、供給口４２４と吐出口４２６の両方に溝４３４がそれぞれ一致するようにバルブ４３０を軸回転させて位置を合わせる。これにより、供給口４２４から吐出口４２６までが一本に連通するので、液材１１２を供給口４２４から流入させるだけで、容易にエア抜きを行うことができる。また、バルブ４３０に設けられている溝４３４の径は供給口４２４及び吐出口４２６の口径に等しいので、液材１１２が漏れたり凹凸部に液材１１２が引っかかり停留液材が発生することがない。よって、確実に短時間でエア抜きを行うことができる。
【００７５】
次に、吐出動作について説明する。上記手順によりエア抜きが行われたら、液材吐出装置４００は、液材１１２を収容している液材供給容器１１０をシリンダ４３０に設けられた供給口４２４に接続し、液材供給容器１１０の上部から加圧エアを加えることで、供給口４２４から液材１１２を装置内に流入させる。次に、図８（ｂ）に示すように供給口４２４のみがバルブ４３０に設けられた溝４３４上にのるようにバルブ４３０を軸回転させて位置を合わせる。供給口４２４のみに溝４３４をあわせることで、液材１１２を流入時に吐出口４２６から液材１１２が漏れないようにしている。
【００７６】
次に、図８（ｃ）に示すようにピストン４１０を軸方向に摺動させ上昇させることで液材１１２をシリンダ４２０内に充填する。必要量の液材１１２を充填したら、図８（ｄ）に示すようにバルブ４３０を時計回りに１８０度回転させ、溝４３４が吐出口４２６に一致するような位置にして充填を終了させる。そして、図８（ｅ）に示すようにピストン４１０を軸方向に摺動して下降させることで、液材１１２を吐出口４２６から吐出させる。再度、吐出を行う時は、図８（ｆ）に示すようにバルブ４３０を反時計回りに１８０度回転させ、供給口４２４に溝４３４が一致するようにし、以下図８（ｂ）乃至（ｅ）の工程を繰り返す。
【００７７】
液材１１２の排出を行う時も、エア抜きと同様の位置関係にし、供給口４２４からエアを流すことで装置内に残留している液材１１２を確実に押し出すことができる。
【００７８】
次に、図７に示す液材吐出装置４００の変形例である液材吐出装置４００ａについて説明する。図９（ａ）に本発明に係わる液材吐出装置４００ａの概略図、図９（ｂ）にバルブ４３０の円筒面展開図及び液材吐出装置４００ａの断面図を示す。図９に示す液材吐出装置４００ａは、図７に示した実施例とはシリンダ５２０に設けられた供給口５２４と吐出口５２６の間隔が１８０度である点が異なる。以下、説明において、液材吐出装置４００と同一な構成には同一な参照符号を用い、詳述は省略する。
【００７９】
本実施例の液材吐出装置は、ピストン４１０とシリンダ５２０とバルブ４３０とからなる。ピストン４１０は、液材１１２を押し出すもので円筒形をしており軸方向に摺動可能である。シリンダ５２０は、ピストン４１０を支持するもので中空円筒形をしており中空部５２３にピストン４１０及びバルブ４３０を挿入する。また、１８０度の間隔をあけて軸に平行に位置する円筒面５２２に供給口５２４と吐出口５２６を設けている。バルブ４３０は、液材の流れを調節するもので円筒形をしており円筒面４３２に９０度の間隔をあけて２本の溝４３４が設けてあり軸回転することができる。また、２本の溝４３４はバルブ４３０のピストン４１０と接触する面４３６において繋がっている。
【００８０】
以下、動作を説明する。まず、液材吐出装置４００ａの使用開始する際には、装置４００ａ内に混入しているエアを取り除く必要がある。エア抜きを行うときには、図１０（ａ）に示すように供給口５２４及び吐出口５２６の両方に溝４３４がほぼ一致するような位置に合わせる。これにより、供給口５２４から吐出口５２６までがほぼ一本に連通するので、液材１１２を供給口５２４から流入させるだけで、容易にエア抜きを行うことができる。
【００８１】
次に、吐出動作について説明する。上記手順によりエア抜きが行われたら、液材吐出装置４００ａは、液材１１２を収容する液材供給容器１１０を供給口５２４に接続し、液材供給容器１１０の上部から加圧エアを加えることで、供給口５２４から液材１１２を装置内に流入する。このとき図１０（ｂ）に示すように、供給口５２４のみがバルブ４３０に設けられた溝４３４上にのるようにバルブ４３０を軸回転させて位置を合わせる。供給口５２４のみに溝４３４をあわせることで、液材１１２を流入時に吐出口５２６から液材１１２が漏れないようにしている。
【００８２】
次に、図１０（ｃ）に示すようにピストン４１０を軸方向に摺動させ上昇させることで液材１１２をシリンダ５２０内に充填する。必要量の液材１１２を充填したら加圧エアを停止し、図１０（ｄ）に示すようにバルブ４３０を反時計回りに９０度回転させ、溝４３４が吐出口５２６に一致するような位置にして充填を終了させる。そして、図１０（ｅ）に示すようにピストン４１０を軸方向に摺動して下降させることで、液材１１２を吐出口５２６から吐出させる。再度、吐出を行う時は、図１０（ｆ）に示すようにバルブ４３０を時計回りに９０度回転させ、供給口５２４のみに溝４３４が一致するようにし、以下図１０（ｂ）乃至（ｅ）の工程を繰り返す。
【００８３】
液材１１２の排出を行う時も、エア抜きと同様の位置関係にし、供給口５２４からエアを流すことで装置内に残留している液材１１２を確実に押し出すことができる。
【００８４】
【発明の効果】
本発明によれば、装置内に停留液材を発生させないことでエア抜きに要する時間を短縮し、かつ、均一な量の液材を吐出することができる液材吐出装置を提案することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る液材吐出装置の概略図である。
【図２】  本発明に係る液材吐出装置の動作を示す概略図である。
【図３】  本発明に係る液材吐出装置の概略図である。
【図４】  本発明に係る液材吐出装置の動作を示す概略図である。
【図５】  本発明に係る液材吐出装置の概略図である。
【図６】  本発明に係る液材吐出装置の動作を示す概略図である。
【図７】  本発明に係る液材吐出装置の概略図である。
【図８】  本発明に係る液材吐出装置の動作を示す概略図である。
【図９】  本発明に係る液材吐出装置の概略図である。
【図１０】  本発明に係る液材吐出装置の動作を示す概略図である。
【図１１】  従来の液材吐出装置の概略断面図である。
【図１２】  従来の液材吐出装置の動作を示す概略図である。
【図１３】  本発明に係る流路及びピストンのクリーニングの様子を示した概略図である。
【図１４】  図１に示す流路の変形例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１００      液材吐出装置
１２０      流路
１２２      供給口
１２４      吐出口
１３０      供給口側開閉機構
１３２      開閉部
１３４      孔
１３６      支持部
１４０      ピストン
１５０      シリンダブロック
１６０      プランジャ
１７０      固定ブロック
１８０      孔
１８０ａ    孔のプランジャ側半断面
１８０ｂ    孔の固定ブロック側半断面
１９０      吐出口側開閉機構
１９２      開閉部
１９４      孔
１９６      支持部
【図１】
0004183411.tif 000002
【図２】
0004183411.tif 000003
【図３】
0004183411.tif 000004
【図４】
0004183411.tif 000005
【図５】
0004183411.tif 000006
【図６】
0004183411.tif 000007
【図７】
0004183411.tif 000008
【図８】
0004183411.tif 000009
【図９】
0004183411.tif 000010
【図１０】
0004183411.tif 000011
【図１１】
0004183411.tif 000012
【図１２】
0004183411.tif 000013
【図１３】
0004183411.tif 000014
【図１４】
0004183411.tif 000015