特許 6285909 液体材料吐出装置、その塗布装置および塗布方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6285909

(24)【登録日】2018年2月9日

(45)【発行日】2018年2月28日

(54)【発明の名称】液体材料吐出装置、その塗布装置および塗布方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 11/10 20060101AFI20180215BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20180215BHJP

   B05D 1/26 20060101ALI20180215BHJP

【ＦＩ】

   B05C11/10

   B05C5/00 101

   B05D1/26 Z

【請求項の数】18

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2015-505550(P2015-505550)

(86)(22)【出願日】2014年3月13日

(86)【国際出願番号】JP2014056672

(87)【国際公開番号】WO2014142239

(87)【国際公開日】20140918

【審査請求日】2017年3月2日

(31)【優先権主張番号】特願2013-52567(P2013-52567)

(32)【優先日】2013年3月14日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】390026387

【氏名又は名称】武蔵エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123984

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 晃伸

(74)【代理人】

【識別番号】100102314

【弁理士】

【氏名又は名称】須藤 阿佐子

(72)【発明者】

【氏名】生島 和正

【審査官】 高崎 久子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−１０８６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３２６７１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２４４４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１９６１０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−２６９７７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８２８５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｃ５／００

Ｂ０５Ｃ１１／００−１１／１１５

Ｂ０５Ｄ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体材料を吐出する吐出口を有するノズル部材と、
吐出制御部と、を備える液体材料吐出装置において、
ノズル部材に加圧された液体材料を供給する加圧流路、液体貯留容器、および、液体貯留容器に加圧エアを供給する加圧源を有する加圧部を設け、
加圧流路内圧力と比べ相対的に低い圧力に設定可能な退避流路、および、退避流路と直接または間接に連通する負圧源を有する負圧部を設け、
前記吐出口と連通する液送口、前記加圧流路と連通する液体材料供給口、および、前記退避流路と連通する液体材料開放口を有する液体バルブ部を構成し、
液体バルブ部が、前記吐出口と前記液体材料供給口とを連通し且つ前記吐出口と前記液体材料開放口とを遮断する第一位置と、前記吐出口と前記液体材料開放口とを連通し且つ前記吐出口と前記液体材料供給口とを遮断する第二位置とを切り替える切替バルブを備えることを特徴とする液体材料吐出装置。

【請求項2】

前記吐出口および前記液体バルブ部の液送口と連通する液室と、
前記液室内に配置され、液体材料に吐出に必要な推進力を与える推進力付与部材と、
前記推進力付与部材を動作させる推進力付与部材駆動源と、を備え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】

前記推進力付与部材が、液室よりも小径の、回転動作するスクリュー、または、急速進出移動により液体材料に慣性力を与えるロッド状部材であ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4】

前記推進力付与部材が、偏心回転動作をする雄螺旋形状のロッドであり、
前記液室が、推進力付与部材と協働する雌螺旋形状の内壁面を有し、
前記推進力付与部材および前記液室が、一軸偏心ねじポンプ機構を構成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5】

前記液体バルブ部と前記ノズル部材とが、可撓性チューブを介して連通され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6】

前記負圧部が、退避流路よりも拡径された液体材料の退避容器を備え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】

前記負圧部が、退避容器に貯留した液体材料を排出する排出流路を備えることを特徴とする請求項６に記載の液体材料吐出装置。

【請求項8】

前記負圧部が、前記排出流路と外部とを連通または遮断する排出流路開閉機構を備え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】

前記負圧部が、退避容器に加圧エアを供給する第２の加圧源と、前記第２の加圧源と退避容器とを連通する加圧位置および前記負圧源と退避容器とを連通する減圧位置を有する負圧部切替バルブを備えることを特徴とする請求項８に記載の液体材料吐出装置。

【請求項10】

前記排出流路開閉機構が、開閉バルブであり、
前記加圧部が、加圧部と液体バルブ部とを連通しまたは遮断する加圧部開閉バルブを備え、
前記吐出制御部が、予め定められた排出条件に従い、加圧部開閉バルブを閉じ、液体バルブ部の切替バルブを第一位置とし、負圧部切替バルブを加圧位置とし、排出流路開閉機構を開き、退避容器内の液体材料を外部に排出することを特徴とする請求項９に記載の液体材料吐出装置。

【請求項11】

前記負圧部が、退避容器内に配置された細長い負圧調整管を備え、負圧調整管の一方の開口が退避流路と連通し、負圧調整管のもう一方の開口が退避容器内の空間に配置されることを特徴とする請求項６ないし１０のいずれかに記載の液体材料吐出装置。

【請求項12】

前記吐出制御部が、吐出待機中においては、前記負圧源から、吐出口からの液だれを防止するために必要な負圧力を退避流路に与えるようにし、吐出終了時においては、前記負圧源から、吐出待機中よりも強い負圧力を退避流路に与えるようにすることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の液体材料吐出装置。

【請求項13】

前記吐出制御部が、吐出作業中においては、前記加圧源から、液体材料を吐出口から吐出するために必要な加圧力を液体貯留容器に与えるようにし、吐出待機時においては、前記加圧源から、吐出作業中よりも強い加圧力を液体貯留容器に与えるようにすることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の液体材料吐出装置。

【請求項14】

請求項１ないし１３のいずれかに記載の液体材料吐出装置と、
塗布対象物を載置するワークテーブルと、
液体定量吐出装置とワークテーブルとを相対的に移動させるＸＹＺ駆動機構と、
ＸＹＺ駆動機構の動作を制御する駆動機構制御部と、を備える塗布装置。

【請求項15】

請求項１ないし１３のいずれかに記載の液体材料吐出装置と、塗布対象物を載置するワークテーブルと、液体定量吐出装置とワークテーブルとを相対的に移動させるＸＹＺ駆動機構と、ＸＹＺ駆動機構の動作を制御する駆動機構制御部と、を備える塗布装置を用いた液体材料の塗布方法であって、
前記吐出制御部が、吐出作業中においては、液体バルブ部の切替バルブを第一位置とした状態で吐出口から液体材料を吐出し、
吐出終了時には、液体バルブ部の切替バルブ部を第二位置に切り替えることにより吐出口からの液体材料の吐出を停止することを特徴とする方法。

【請求項16】

請求項１ないし１３のいずれかに記載の液体材料吐出装置と、塗布対象物を載置するワークテーブルと、液体定量吐出装置とワークテーブルとを相対的に移動させるＸＹＺ駆動機構と、ＸＹＺ駆動機構の動作を制御する駆動機構制御部と、を備える塗布装置を用いた液体材料の塗布方法であって、
前記吐出制御部が、吐出作業中においては、液体バルブ部の切替バルブを第一位置とした状態で吐出口から液体材料を吐出し、
吐出終了時には、液体バルブ部の切替バルブ部を第二位置に切り替えることにより吐出口からの液体材料の吐出を停止すること、
吐出待機中においては、前記負圧源から、吐出口からの液だれを防止するために必要な負圧力を退避流路に与えるようにし、吐出終了時においては、前記負圧源から、吐出待機中よりも強い負圧力を退避流路に与えるようにすることを特徴とする方法。

【請求項17】

前記吐出制御部が、吐出作業中においては、前記加圧源から、液体材料を吐出口から吐出するために必要な加圧力を液体貯留容器に与えるようにし、吐出待機時においては、前記加圧源から、吐出作業中よりも強い加圧力を液体貯留容器に与えるようにすることを特徴とする請求項１６に記載の液体材料の塗布方法。

【請求項18】

請求項１０に記載の液体材料吐出装置と、塗布対象物を載置するワークテーブルと、液体定量吐出装置とワークテーブルとを相対的に移動させるＸＹＺ駆動機構と、ＸＹＺ駆動機構の動作を制御する駆動機構制御部と、を備える塗布装置を用いた液体材料の塗布方法であって、
前記吐出制御部が、吐出作業中においては、液体バルブ部の切替バルブを第一位置とした状態で吐出口から液体材料を吐出し、
吐出終了時には、液体バルブ部の切替バルブ部を第二位置に切り替えることにより吐出口からの液体材料の吐出を停止すること、
予め定められた排出条件に従い、加圧部開閉バルブを閉じ、液体バルブ部の切替バルブを第一位置とし、負圧部切替バルブを加圧位置とし、排出流路開閉機構を構成する開閉バルブを開き、退避容器内の液体材料を外部に排出することを特徴とする方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、低粘性の液体材料から、半田ペースト、銀ペースト、接着剤等の高粘性の液体材料までを、そのフィラーの含有に関わらず、定量に吐出する液体材料吐出装置、その塗布装置および塗布方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、棒状体の表面に螺旋状につばが前記棒状体の長手方向に形成されたスクリューを回転させ、このスクリューの回転によりつばが液体を搬送して液体を吐出するスクリュー式吐出装置が知られている。出願人も、液体を定量に吐出するスクリュー式吐出装置であって、特にフィラーを含有する液体を精度良く吐出する装置を特許文献１に開示した。

【0003】

図１４に示す特許文献１の吐出装置は、ロッド８表面に先端から長手方向に向かって螺旋状の羽を具えたスクリュー７と、スクリュー７を回転させるモータ９（回転駆動機構）と、液体材料が供給される液体流入口４、スクリュー７が貫通するスクリュー貫通孔２およびスクリュー７の吐出口側先端を覆うハウジング５を備える本体１と、ハウジング５の先端に装着されハウジング５の内部と連通したノズル６と、を備え、スクリュー７の回転により液体を吐出するスクリュー式の液体材料吐出装置１０である。この吐出装置１０においては、スクリュー７とハウジング５内壁面の間隙を、フィラー粒径またはフィラークラスタの粒径よりも広くすることを好ましい態様として提案している。

【0004】

別の形態の吐出装置としては、急速前進するプランジャーにより液体材料に慣性力を与え、吐出口から分断された液滴の状態で飛翔吐出させるジェット式吐出装置が知られている。
液滴の吐出時にプランジャーが着座する吐出装置としては、出願人が特許文献２で提案した、切替弁が第一の位置にありかつバルブ作動用エアーによりプランジャーロッドを退行動作して吐出口を開口し、切替弁が第二の位置にありかつプランジャーロッド進出手段により進出動作させたプランジャーロッドを弁座に当接させることにより急速に停止して液体をバルブの吐出口から液滴状に飛ばして吐出する液滴定量吐出装置がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−３２６７１５号公報

【特許文献2】特許第４６６３８９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

（ａ）ロッドの表面に先端から長手方向に向かって螺旋状の羽を具えたスクリューを回転させて吐出する吐出装置や、（ｂ）ロッドの回転や進出移動によって液体材料を吐出する吐出装置であって、その吐出作業待機時においてもなお吐出口と液体材料供給源とが連通状態を保持する吐出装置においては、その吐出作業待機中に吐出口から液体材料が漏出する液だれの課題があった。例えば、図１４に開示される吐出装置１０は、スクリューとハウジング内壁面との間に間隙を設けているので、その吐出作業待機時に、当該間隙を通じて吐出口から液体材料が漏出する場合がある。この課題は、粘度が低い液体材料を吐出する場合に顕著に現れる。

【0007】

かかる課題を解決すべく、特許文献１では、吐出時にパルス状に液材に圧力を印加すること、吐出待機時には、貯留容器内の液材に負圧を印加し、ノズル先端から液材が垂れるのを防止することを提案している。

【0008】

しかし、上記の液体材料に対しパルス状に圧力を印加する方法（つまり、吐出毎に貯留容器内の空間に空気を送り込んで液体材料に圧力を印加する方法）は、空気の圧縮性のため、吐出口と連通する液室の残圧を開放するまでに時間を要するという課題がある。この課題は生産性低下の原因となるため、液室の残圧開放に要する時間を短くすることが求められていた。

【0009】

本発明は、液だれの課題を効果的に解決し、さらに吐出作業の作業性を向上することができる吐出装置、その塗布装置および塗布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】

【0010】

液体材料吐出装置に係る本発明は、液体材料を吐出する吐出口と、吐出口と連通し、液体材料が供給される液室と、液室内に配置され、液体材料に吐出に必要な推進力を与える推進力付与部材と、推進力付与部材を動作させる推進力付与部材駆動源と、吐出制御部と、を備える液体材料吐出装置において、液室内に加圧された液体材料を供給する加圧流路を有する加圧部を設け、液室内圧力と比べ相対的に低い圧力に設定可能な退避流路を有する負圧部を設け、液室と加圧流路とを連通する液体材料供給口、および、液室と退避流路とを連通する液体材料開放口を有する液体バルブ部を設け、液体バルブ部が、液室と液体材料供給口とを連通し且つ液室と液体材料開放口とを遮断する第一位置と、液室と液体材料開放口とを連通し且つ液室と液体材料供給口とを遮断する第二位置とを切り替える切替バルブを備えることを特徴とする。
上記液体材料吐出装置に係る本発明では、前記加圧部が、液体貯留容器および液体貯留容器に加圧エアを供給する加圧源を備え、前記負圧部が、退避流路と直接または間接に連通する負圧源を備えることを特徴としてもよく、好ましくは前記負圧部が、退避流路よりも拡径された液体材料の退避容器を備えることを特徴とし、より好ましくは前記負圧部が、退避容器に貯留した液体材料を排出する排出流路を備えることを特徴とし、さらに好ましくは前記負圧部が、前記排出流路と外部とを連通または遮断する排出流路開閉機構を備えることを特徴とする。この排出流路開閉機構を備える本発明では、前記負圧部が、退避容器を加圧エアを供給する加圧源と、前記加圧源と退避容器とを連通する加圧位置および前記負圧源と退避容器とを連通する減圧位置を有する負圧部切替バルブを備えることを特徴としてもよく、好ましくは前記排出流路開閉機構が、開閉バルブであり、前記加圧部が、加圧部と液体バルブ部とを連通しまたは遮断する加圧部開閉バルブを備え、前記吐出制御部が、予め定められた排出条件に従い、加圧部開閉バルブを閉じ、負圧部切替バルブを加圧位置とし、排出流路開閉機構を開き、退避容器内の液体材料を外部に排出することを特徴とする。ここにいう排出条件には、一定時間毎に排出する場合、一定の吐出回数毎に排出する場合が含まれる。

【0011】

上記退避容器を備える本発明では、前記負圧部が、退避容器内に配置された細長い負圧調整管を備え、負圧調整管の一方の開口が退避流路と連通し、負圧調整管のもう一方の開口が退避容器内の空間に配置されることを特徴としてもよい。
上記加圧源と負圧源とを備える本発明では、前記吐出制御部が、吐出待機中においては、前記負圧源から、吐出口からの液だれを防止するために必要な負圧力を退避流路に与えるようにし、吐出終了時においては、前記負圧源から、吐出待機中よりも強い負圧力を退避流路に与えるようにすることを特徴としてもよい。
上記加圧源と負圧源とを備える本発明では、前記吐出制御部が、吐出作業中においては、前記加圧源から、液体材料を吐出口から吐出するために必要な加圧力を液体貯留容器に与えるようにし、吐出待機時においては、前記加圧源から、吐出作業中よりも強い加圧力を液体貯留容器に与えるようにすることを特徴としてもよい。
上記液体材料吐出装置に係る本発明では、前記推進力付与部材が、液室よりも小径の、回転動作するスクリュー、または、急速進出移動により液体材料に慣性力を与えるロッド状部材であること、或いは、前記推進力付与部材が、偏心回転動作をする雄螺旋形状のロッドであり、前記液室が、推進力付与部材と協働する雌螺旋形状の内壁面を有し、前記推進力付与部材および前記液室が、一軸偏心ねじポンプ機構を構成することを特徴としてもよい。

【0012】

液体材料吐出装置に係る本発明は、液体材料を吐出する吐出口を有するノズル部材と、ノズル部材と連通する切替バルブと、吐出制御部と、を備える液体材料吐出装置において、切替バルブに加圧された液体材料を供給する加圧流路を有する加圧部を設け、加圧流路内圧力と比べ相対的に低い圧力に設定可能な退避流路を有する負圧部を設け、前記切替バルブが、前記吐出口と連通する液送口と、前記加圧流路と連通する液体材料供給口と、前記退避流路と連通する液体材料開放口とを有する液体バルブ部を構成し、前記切替バルブが、前記吐出口と前記加圧流路とを連通し且つ前記吐出口と前記退避流路とを遮断する第一位置と、前記吐出口と前記退避流路とを連通し且つ前記吐出口と前記加圧流路とを遮断する第二位置とを切り替えることを特徴とし、好ましくは、前記液体バルブ部と前記ノズル部材とが、可撓性チューブを介して連通されることを特徴とする。

【0013】

塗布装置に係る本発明は、上記液体材料吐出装置と、塗布対象物を載置するワークテーブルと、液体定量吐出装置とワークテーブルとを相対的に移動させるＸＹＺ駆動機構と、ＸＹＺ駆動機構の動作を制御する駆動機構制御部と、を備える塗布装置に関する。

【0014】

塗布方法に係る本発明は、上記液体材料吐出装置と、塗布対象物を載置するワークテーブルと、液体定量吐出装置とワークテーブルとを相対的に移動させるＸＹＺ駆動機構と、ＸＹＺ駆動機構の動作を制御する駆動機構制御部と、を備える塗布装置を用いた液体材料の塗布方法であって、前記吐出制御部が、吐出作業中においては、液体バルブ部の切替バルブを第一位置とした状態で推進力付与部材を動作させることにより吐出口から液体材料を吐出し、吐出終了時には、推進力付与部材の動作を停止させると共に液体バルブ部の切替バルブ部を第二位置に切り替えることにより吐出口からの液体材料の吐出を停止することを特徴とする。
塗布方法に係る本発明は、上記加圧源と負圧源とを備える液体材料吐出装置と、塗布対象物を載置するワークテーブルと、液体定量吐出装置とワークテーブルとを相対的に移動させるＸＹＺ駆動機構と、ＸＹＺ駆動機構の動作を制御する駆動機構制御部と、を備える塗布装置を用いた液体材料の塗布方法であって、前記吐出制御部が、吐出作業中においては、液体バルブ部の切替バルブを第一位置とした状態で推進力付与部材を動作させることにより吐出口から液体材料を吐出し、吐出終了時には、推進力付与部材の動作を停止させると共に液体バルブ部の切替バルブ部を第二位置に切り替えることにより吐出口からの液体材料の吐出を停止すること、吐出待機中においては、前記負圧源から、吐出口からの液だれを防止するために必要な負圧力を退避流路に与えるようにし、吐出終了時においては、前記負圧源から、吐出待機中よりも強い負圧力を退避流路に与えるようにすることを特徴とし、好ましくは前記吐出制御部が、吐出作業中においては、前記加圧源から、液体材料を吐出口から吐出するために必要な加圧力を液体貯留容器に与えるようにし、吐出待機時においては、前記加圧源から、吐出作業中よりも強い加圧力を液体貯留容器に与えるようにすることを特徴とする。

【0015】

塗布方法に係る本発明は、上記排出流路開閉機構、上記負圧部切替バルブおよび上記加圧部開閉バルブを備える液体材料吐出装置と、塗布対象物を載置するワークテーブルと、液体定量吐出装置とワークテーブルとを相対的に移動させるＸＹＺ駆動機構と、ＸＹＺ駆動機構の動作を制御する駆動機構制御部と、を備える塗布装置を用いた液体材料の塗布方法であって、前記吐出制御部が、吐出作業中においては、液体バルブ部の切替バルブを第一位置とした状態で推進力付与部材を動作させることにより吐出口から液体材料を吐出し、吐出終了時には、推進力付与部材の動作を停止させると共に液体バルブ部の切替バルブ部を第二位置に切り替えることにより吐出口からの液体材料の吐出を停止すること、予め定められた排出条件に従い、加圧部開閉バルブを閉じ、負圧部切替バルブを加圧位置とし、排出流路開閉機構を構成する開閉バルブを開き、退避容器内の液体材料を外部に排出することを特徴とする方法である。ここにいう排出条件には、一定時間毎に排出する場合、一定の吐出回数毎に排出する場合が含まれる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、液だれの課題を効果的に解決し、さらに吐出作業の作業性を向上することができる吐出装置、その塗布装置および塗布方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】第１実施形態例に係る吐出装置の流路内の圧力状態を説明する要部断面模式図であり、（ａ）は吐出作業時を、（ｂ）吐出待機時を示している。

【図2】従来の吐出装置における流路内の圧力状態を説明する要部断面模式図であり、（ａ）は吐出作業時を、（ｂ）吐出待機時を示している。

【図3】実施例１に係る液体材料吐出装置の概略斜視図である。

【図4】実施例１に係る液体材料吐出装置を搭載した塗布装置の概略斜視図である。

【図5】実施例１に係る液体材料吐出装置の概略上面図である。

【図6】実施例１に係る液体材料吐出装置の要部断面図であって、切替バルブの第一位置を説明する図である。

【図7】実施例１に係る液体材料吐出装置の要部断面図であって、切替バルブの第二位置を説明する図である。

【図8】実施例１に係る液体材料吐出装置の負圧部を説明する要部断面図である。

【図9】実施例２に係る液体材料吐出装置を説明する説明図である。

【図10】実施例２に係る液体材料吐出装置の負圧部を説明する要部断面図である。

【図11】実施例３に係る液体材料吐出装置を説明する要部断面側面図である。

【図12】実施例４に係る液体材料吐出装置を説明する要部断面側面図である。

【図13】実施例５に係る液体材料吐出装置の全体構成図である。

【図14】特許文献１の図２に開示される従来の吐出装置の要部断面図である。

【図15】第２実施形態例に係る吐出装置の流路内の圧力状態を説明する要部断面模式図であり、（ａ）は吐出作業時を、（ｂ）吐出待機時を示している。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明を実施するための実施形態例を図面を参照しながら説明する。以下では説明の便宜上、貯留容器１２側を上方向、ノズル３３側を下方向という場合がある。
＜第１実施形態例の構成＞
図１は、第１実施形態例に係る吐出装置２０の流路内の圧力状態を説明する要部断面模式図であり、（ａ）は吐出作業時を、（ｂ）吐出待機時を示している。図１に示すように、第１実施形態例に係る液体材料吐出装置２０は、吐出ユニット３０と、液体バルブ部５０と、加圧部６０と、負圧部７０とを主要な構成要素とする。なお、図１では、液室３２と同じ圧力下にある液体材料２５を濃い色に着色し、液室３２と異なる圧力下にある液体材料２５を薄色に着色している。

【0019】

吐出ユニット３０は、推進力付与部材であるロッド３１と、ロッドが挿通される液室３２と、液室３２と連通するノズルの下端に設けられた吐出口３３と、液室３２の側面に連通する液体材料供給口３４と、ロッド３１を回動させるロッド駆動源３７とを備えている。第１実施形態例では、推進力付与部材の形状としてロッド状部材を例示しているがこれに限定されず、液室底面開口３８に対し、進退移動、平行移動または振動などの力学的な作用を与える様々な部材を適用することが可能である。特に、本発明は、吐出待機時に液室底面開口３８を推進力付与部材が塞がないタイプの吐出装置に好適である。このタイプの吐出装置には、推進力付与部材が液室底面に着座して液体材料を分断するジェット式吐出装置も含まれる。

【0020】

液体バルブ部５０は、切替バルブ５１を備えてなる。第１実施形態例の切替バルブ５１は、吐出ユニット３０に直結される流路Ａ８１と、加圧流路として機能する流路Ｂ８２と、退避流路として機能する流路Ｃ８３と、流路Ａ８１と流路Ｂ８２および流路Ｃ８３との連通を切り替える弁体５５とを備えている。切替バルブ５１は、加圧部６０と液室３２または負圧部７０と液室３２との連通を切り替えることができる三方弁であれば、そのバルブの種別や構造は限定されない。例えば、電磁モータやエアモータで弁体を往復移動させるもの、ソレノイド駆動部でダイヤフラムを変形させる構成のものを用いることができる。切替バルブ５１の動作については後述する。
なお、図１では、液室３２とロッド３１との間隙が広く設定されているが、図１４に示すように液室３２とロッド３１との間隙を狭く設定し、ロッド３１の作動により発生する液体推進力が強く生じるようにしてもよい。

【0021】

加圧部６０は、貯留容器１２と、貯留容器と液体バルブ部５０とを連通する加圧流路６２と、貯留容器を加圧する加圧装置（図示せず）とを備える。ここで、加圧流路６２は、可撓性チューブで構成してもよいし、貯留容器１２と着脱自在な部材（例えば、後述の液送ブロック）内に形成してもよい。貯留容器１２は図示の形状に限定されず、任意の形状のものを用いることができる。なお、第１実施形態例の吐出装置２０においては、貯留容器１２内の上部空間は図示しない加圧装置と連通されている。

【0022】

負圧部７０は、端部開口７４を有する退避流路７２を備える。この退避流路の端部開口７４は大気に開放されるか、負圧発生装置（図示せず）と連通される。好ましくは、負圧発生装置を設け、退避流路７２内の液体材料を所望圧に予め調整して準備しておき、切替バルブ５１の切替動作直後から所望圧を速やかに液室３２内の液体材料に作用させる。
退避流路７２は、その全長において、吐出口３３の内径よりも十分に大きい内径を有することが好ましい。より好ましくは、退避流路の端部開口７４と負圧発生装置（図示せず）との間に退避流路７２よりも拡径された退避容器を設ける。この退避容器は、退避流路７２よりも拡径されていれば任意の形状を採用することができるが、設置スペースの観点から、管状とすることが好ましい態様の一例として開示される（後述の退避管７６参照）。

【0023】

＜従来例の構成および動作＞
図２は、従来の吐出装置における流路内の圧力状態を説明する要部断面模式図であり、（ａ）は吐出作業時を、（ｂ）吐出待機時を示している。
図２に示す従来の吐出装置１０は、吐出ユニットの構成は第１実施形態例と同様であるが、吐出ユニットが切替バルブ１５１を介さずに貯留容器１２と連通される点で図１に示す第１実施形態例と相違する。また、図２の吐出装置の切替バルブ１５１は、気体の流路を切り替えるバルブである点で、液体の流路を切り替える第１実施形態例の切替バルブ５１と相違する。

【0024】

吐出装置１０においても、第１実施形態例と同様に、液室３２内の液体材料がロッド３１の回転運動の作用を受けて吐出口３３より吐出される。なお、図１４に示すように液室３２とロッド３１との間隙を狭く設定し、ロッド３１の作動により発生する液体推進力が強く生じるようにしてもよい。
吐出作業中は、図２（ａ）示すように、貯留容器１２は、アダプター１４、管Ａ１６および切替バルブ１５１を介して管Ｂ１７と連通しており、管Ｂ１７から加圧作用を受けている。すなわち、切替バルブ１５１の弁体１５５は、管Ａ１６および管Ｂ１７を連通する第一位置を取り、管Ｂ１７の上流で所望圧力に調圧された加圧エアが管Ａ１６を介して貯留容器１２内の上部空間に供給される。

【0025】

吐出作業が終了すると、図２（ｂ）に示すように、ロッド駆動源３７の作動を停止してロッド３１の動作を停止すると共に、切替バルブ１５１の弁体１５５を管Ａ１６および管Ｃ１８を連通する第二位置に切替える。管Ｃ１８内は貯留容器１２に負圧力が生じるように調圧されており、切替バルブ１５１が第二位置に切り替えられると、管Ａ１６、アダプター１４および貯留容器１２内の加圧エアが管Ｃ１８に向かって一気に流動する。これにより、貯留容器１２内のエア圧が低下し、貯留容器１２内の液体材料２５に対する圧力作用も低下して、吐出口３３から液体材料が吐出されなくなる。

【0026】

吐出待機時は、切替バルブ１５１が第二位置を保持することで管Ａ１６および管Ｃ１８が連通状態にあるので、貯留容器１２内には負圧が供給され、吐出口３３から液体材料が垂れ落ちることが防止される。
このように、従来の吐出装置１０は、貯留容器１２内の上部空間を加圧または減圧することにより、吐出作業および吐出作業待機中の液体材料の液だれを防止している。
しかしながら、従来の吐出装置１０においては、気体の圧縮性による応答遅れが生じるという課題がある。この応答遅れの課題は、切替バルブ１５１が第一の位置を取る場合のみならず第二の位置を取る場合も生じる。

【0027】

これに対し、本発明の吐出装置２０は、液室３２への圧力伝達が、液体材料２５により行われるため、切替バルブ５１を切り替える際に応答遅れの課題は生じない。以下では、図１を参照しながら、第１実施形態例における切替バルブ５１の位置切り替えを詳説する。

【0028】

＜第１実施形態例の切替動作＞
吐出作業中は、図１（ａ）に示すように、切替バルブ５１は加圧流路６２および流路Ａ８１を連通する第一位置を取り、貯留容器１２から液体材料２５が液室３２に供給される。ここで、貯留容器１２は、加圧装置（図示せず）と連結されており、貯留容器１２内の上部空間は所望の圧力に常時加圧されている。吐出作業中は、退避流路７２と液室３２との連通は遮断されている。

【0029】

吐出作業が終了すると、図１（ｂ）に示すように、ロッド駆動源３７の作動を停止してロッド３１の動作を停止すると共に、切替バルブ５１を退避流路７２および流路Ａ８１を連通する第二位置に切替える。退避流路７２内は液室３２に負圧力が生じるように調圧されており、切替バルブ５１が第二位置に切り替えられると、流路Ａ８１および液室３２内の液体材料が退避流路７２に向かって一気に流動する。別の言い方をすれば、退避流路７２内の液体材料２５は、流路Ａ８１および液室３２内の液体材料２５よりも低い圧力にあるので、切替バルブ５１を第一位置から第二位置に切り替えると、流路Ａ８１および液室３２内の液体材料を退避流路７２側に引き戻す力が生じる。これにより、液室３２内の液圧が低下し、吐出口３３から液体材料が吐出されなくなる。

【0030】

ここで、吐出終了時と吐出待機時とで、液室３２に作用する負圧を変化させることが好ましい態様として開示される。すなわち、吐出作業の終了直後に強い引き戻し作用を生じさせるために吐出作業時に強い負圧を退避流路７２内に生じさせておくことで吐出終了時に強い負圧を作用させ、吐出終了後の吐出作業待機時には吐出作業時よりも弱い適切な負圧（すなわち、液だれを防止するための負圧）を退避流路７２内生じさせることが開示される。

【0031】

また、第１実施形態例の吐出装置１０では、吐出待機時に貯留容器１２と液室３２との連通が遮断されるので、貯留容器１２に供給する加圧エアの圧力を、吐出作業時と吐出待機時とで異なるものとすることができる。すなわち、吐出待機時においては、貯留容器１２内に印加する圧力を所望の圧力（吐出作業時と比べ相対的に高い圧力）に調整しておくことで、切替バルブ５１の切換動作直後から、速やかに最適な圧力を液室３２内に供給することが好ましい態様として開示される。

【0032】

このように、第１実施形態例では、圧縮性のない液体材料の圧力差を利用して吐出口と連通する液室内の圧力調整を行っているので、気体の圧力差を利用していた従来の吐出装置に比べ、切替バルブの切り替え時の応答性が著しく優れている。そして、加圧および減圧の応答性が良いことは、吐出作業の品質および生産性の向上に貢献する。吐出待機時においては、吐出口からの液だれを防止することができる。

【0033】

＜第２実施形態例の構成＞
図１５は、第２実施形態例に係る液体材料吐出装置２０を説明する要部断面側面図である。以下では、第１実施形態例（図１）と共通する構成については説明を割愛し、主として異なる構成について説明する。
液体バルブ部５０は、第１実施形態例と同様の切替バルブ５１を備えてなる。第２実施形態例の切替バルブ５１は、連結部５９を出口とする流路Ａ８１と、加圧流路として機能する流路Ｂ８２と、退避流路として機能する流路Ｃ８３と、切替流路８４に配置された弁体５５と、弁体５５を流路Ａ８１を跨いで往復移動させることにより流路Ａ８１と流路Ｂ８２および流路Ｃ８３との連通を切り替える弁体駆動装置（図示せず）とを備えている。
図１５（ａ）に示す吐出作業時は、弁体５５が流路Ａ８１の右側に位置し、液体材料供給口５３から流路Ｂ８２に流入した液体材料が液送口３４からノズル３５へ流出する。
図１５（ｂ）に示す吐出待機時は、弁体５５が流路Ａ８１の左側に位置し、吐出口３３と端部開口７４とが退避流路７２、液体材料開放口５４、切替流路８４、流路Ａ８１および液送口３４を介して連通し、ノズル３５内の流路に残留する圧力が開放される。
図１５に例示する切替バルブ５１は、連結部５９を下端部に設けられている点と、流路Ｂ８２および流路Ｃ８３が上方に開口し、流路Ａ８１が下方に開口する点とで第１実施形態例と相違する。しかし、流路Ａ８１、流路Ｂ８２および流路Ｃ８３の長さは図示の態様に限定されず、流路とはいえないほど距離が短い態様もあり、このような態様も本発明の技術思想には含まれる。
なお、流路Ａ８１は必ずしも垂直下方に開口する必要は無く、例えば、水平方向、斜め下方に開口するようにしてもよい。

【0034】

連結部５９には、螺合またはネジなどの固定具により吐出部材４８が着脱自在に取り付けられる。吐出部材４８の上部はキャップ状であり、下部は細径の吐出流路を有するノズル３５となっている。本実施例では、ノズル３５の下端を吐出口３３としているがこれに限定されず、例えば、ノズル３５に可撓性チューブを接続し、当該可撓性チューブの他端に吐出口を有するノズル部材を接続してもよい。或いは、連結部５９に可撓性チューブを接続し、この可撓性チューブの他端にノズル３５を接続してもよい。可撓性チューブと連結部５９およびノズル３５との接続は、周知の接続手段（例えば、ジョイント連結、圧入接続）で行うことができる。可撓性チューブの長さが長くなればなるほど、従来例に対する本実施例の有利な応答性が顕著に表れる。
また、吐出部材４８と他端にノズル部材とを可撓性チューブとを連結することで、ノズル部材のみをＸＹＺ駆動機構に搭載した軽量なヘッド部を構成することが可能となる。

【0035】

加圧部６０は、第１実施形態例と同様であり、貯留容器１２と、貯留容器と液体バルブ部５０とを連通する加圧流路６２と、貯留容器を加圧する加圧装置（図示せず）とを備える。
負圧部７０は、端部開口７４を有する退避流路７２を備える。負圧部７０の基本構成は第１実施形態例と同様であるが、第２実施形態例では退避流路７２が垂直方向に延びる直管である点で第１実施形態例と相違する。

【0036】

以上に説明した第２実施形態例の吐出装置２０は、気体の圧力差を利用していた従来の吐出装置に比べ、切替バルブの切り替え時の応答性が著しく優れている。吐出部材４８とノズル部材とを可撓性チューブで連結して軽量なヘッド部を構成することにより、相対移動するヘッド部の軽量化による吐出速度の向上および生産性の向上が期待できる。

【0037】

以下では本発明の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より限定されるものではない。

【実施例1】

【0038】

＜構成＞
図３は、実施例１に係る液体材料吐出装置２０の概略斜視図である。吐出装置２０は、液体材料を吐出する吐出ユニット３０と、吐出ユニット３０と液体材料の供給および受け入れをする液送ユニット４０とを備える。
図４は、実施例１に係る液体材料吐出装置２０を搭載した塗布装置２０１の概略斜視図である。塗布装置２０１は、テーブル２０７が搭載された架台２０２と、保持部２０４が設けられた相対駆動部２０５と、調整用ワークを載置する調整用テーブル２０８とを備えている。保持部２０４には、吐出ユニット３０または計測ユニット２０３が装着される。テーブル２０７上には塗布対象物２０６が載置され、吐出ユニット３０および計測ユニット２０３とテーブル２０７とをＸＹＺ方向に相対移動させながら塗布作業が行われる。相対駆動部２０５は、例えば、リニアモータ用マグネットおよび直動ガイド、モータおよびボールねじを備え、吐出ユニット３０および計測ユニット２０３とテーブル２０７とをＸＹＺ方向に相対移動させる。

【0039】

図５は、実施例１に係る液体材料吐出装置２０の概略上面図である。図６および図７は、吐出装置２０の流路内の要部断面図であり、図５のＡ−Ａ断面図である。ここで、図６は液体バルブ部５０が液室３２と加圧流路６２を連通する第一位置にある状態を示し、図７は液体バルブ部５０が液室３２と退避流路７２を連通する第二位置にある状態を示している。

【0040】

（吐出ユニット）
吐出ユニット３０は、上下に延びるロッド３１と、ロッド３１が挿通される吐出ユニット本体３６と、吐出ユニット本体３６の内部に設けられた空間である液室３２と、液室３２と連通する内部流路を有するノズル３５と、ノズル３５の下端に設けられた吐出口３３と、液室３２の側面に連通する液体材料供給口３４と、ロッド３１を回動させるロッド駆動源３７（図示せず）とを備えている。

【0041】

実施例１の液室３２は、吐出ユニット本体３６内に形成された上下方向に延びる円筒状の長孔である。液室３２の上部開口には、ロッド３１が挿通されるシール部材が装着されている。液室３２の下部開口は、吐出ユニット本体３６の先端に着脱自在に配設されるノズル３５の内部流路と連通している。液室３２内には、液室３２の内径よりも一回り小径のロッド３１の下部が配置される。ロッド３１の下部と液室３２の内壁面との間隙は、フィラー粒径またはフィラークラスタの粒径よりも広くなるように構成することが好ましい。ロッド３１の下部は、その表面に螺旋状の溝または羽根を有し、図示されないロッド駆動源３７（例えば、モータ等の回転駆動源）により液室３２内で回動する。ロッド３１がロッド駆動源３７に回動されることにより、液室３２内の液体材料に推進力が与えられ、下方に開口する吐出口３３から液体材料が吐出される。

【0042】

（液送ユニット）
液送ユニット４０は、一体的に配置された液体バルブ部５０、加圧部６０および負圧部７０とから構成される。液送ユニット４０は、吐出ユニット３０の側面に配置される。より詳細には、液体バルブ部５０の一の側面に加圧部６０が連設され、加圧部６０が連設される側面と直交する液体バルブ部５０の側面に負圧部７０が連設される。

【0043】

液体バルブ部５０は、切替バルブ５１とバルブブロック５２とで構成され、バルブブロック５２が吐出ユニット３０の側面に連結される。より詳細には、吐出ユニット本体３６の側面にバルブブロック５２が連結され、これにより吐出ユニット本体３６の側面に設けられた液送口３４と、バルブブロック５２の側面に設けられた流路Ａ８１の第一開口とが連通される。

【0044】

切替バルブ５１は、吐出ユニット３０と加圧部６０（貯留容器１２）とを連通する第一位置と、吐出ユニット３０と負圧部７０（退避管７６）とを連通する第２位置とを切り替えるダイアフラムタイプの三方弁である。切替バルブ５１は、ダイアフラム５６の上部にダイアラムロッドＡ５７およびダイアフラムロッドＢ５８を備える。切替バルブ５１が、ダイアフラムロッドＡ５７を下降させ、ダイアフラムロッドＢ５８を上昇させる第一位置を取ると、ダイアフラム５６が変形して加圧部６０（貯留容器１２）と液室３２とが連通する。切替バルブ５１が、ダイアフラムロッドＡ５７を上昇させ、ダイアフラムロッドＢ５８を下降させる第二位置を取ると、ダイアフラム５６が変形して負圧部７０（退避流路７２）と液室３２とが連通する。

【0045】

バルブブロック５２は、その内部に流路Ａ８１、流路Ｂ８２、流路Ｃ８３を有している。 流路Ａ８１の第一開口は、バルブブロック５２の側面に設けられ、第二開口はバルブブロック５２の上面に設けられている。流路Ａ８１の第二開口は、切替バルブ５１により、流路Ｂ８２（加圧流路６２）または流路Ｃ８３（退避流路７２）と択一的に連通される。
流路Ｂ８２の第一開口はバルブブロック５２の上面に設けられ、第二開口はバルブブロック５２の側面に設けられている。流路Ｂ８２の第一開口は、切替バルブ５１が第一の位置にあるときには流路Ａ８１と連通され、切替バルブ５１が第二の位置にあるときには流路Ａ８１と遮断される。流路Ｂ８２の第二開口は、液送ブロックＡ６１の側面に設けられた加圧流路６２の端部開口と連通される。

【0046】

加圧部６０は、液送ブロックＡ６１と、貯留容器１２と、貯留容器１２に調整された加圧エアを供給する加圧装置（図示せず）とを備えて構成される。
液送ブロックＡ６１は、その内部に加圧流路６２が形成されている。加圧流路６２を介して貯留容器１２と流路Ｂ８２とが連通され、加圧された液体材料２５が液体バルブ部５０に供給される。

【0047】

液体材料が貯留される貯留容器１２は、液送ブロックＡ６１に着脱自在に配設されている。貯留容器１２の下部開口は、加圧流路６２と連通される。貯留容器１２の上部には、可撓性チューブからなる管Ａ１６と連通するアダプター１４が着脱自在に配設されている。貯留容器１２内の液体材料２５は、アダプター１４に設けられたチューブを介して所望の圧力に調整された加圧エアの供給を受け、液送ブロックＡ６１側に向かって押圧された状態にある。

【0048】

負圧部７０は、液送ブロックＢ７１と、退避管７６と、負圧発生装置（図示せず）を主要な構成要素とする。負圧部７０は、吐出作業時の液室３２内の圧力よりも低い圧力に保持され、液室３２との連通時に液室３２内の液体材料に相対的負圧を作用する。
液送ブロックＢ７１は、その内部に退避流路７２および排出流路７３が形成されている。液送ブロックＢ７１は、バルブブロック５２の吐出ユニット３０と連結される側面と直交する側面に配設される（図３参照）。

【0049】

図８は、実施例１に係る液体材料吐出装置２０の負圧部７０を説明する要部断面図である。
退避管７６は、液送ブロックＢ７１の内部流路（７２，７３）と連通するように液送ブロックＢ７１の上部に配設される。すなわち、退避管７６の下部は、液送ブロックＢ７１の退避流路７２および排出流路７３と連通される（図８参照）。退避流路７２は、バルブブロック５２の液体材料開放口５４および流路Ｃ８３と連通される。退避管７６の上部は、管Ｄ７７の一方の端部と連通される。管Ｄ７７の他方の端部は、図示されない真空ポンプ等の負圧発生装置と連通され、所望の負圧が管Ｄ７７内に与えられる。

【0050】

排出流路７３の外界側末端は、排出流路７３と外界とを連通または遮断する排出流路開閉機構として機能する栓４７により水密にふさがれている。着脱自在な栓４７を脱離することにより、退避管７６に貯まった液体材料を外界に排出することができる。栓４７を脱離して退避管７６内の液体材料を定期に排出することにより、管Ｄ７７内へ液体材料が吸い込まれることを防止することができる。

【0051】

管Ｄ７７には、負圧発生装置（図示せず）と加圧装置（図示せず）との連通を切り替える切替バルブ（後述の負圧部切替バルブ７８参照）を設けることが好ましい。アダプター１４に供給される圧力を大気圧まで低下させ、切替バルブ５１を第一位置に切替えた上で栓４７を抜き、管Ｄ７７から加圧装置で加圧力を供給することで、速やかに退避管７６から液体材料を排出させることができるからである。かかる構成は、栓４７を外しただけでは、流れ出てこない高粘性液体材料を排出する場合に特に効果的である。

【0052】

実施例１では、長尺の退避管７６、直方体状の切替バルブ５１および長尺の貯留容器１２の全てを上下方向に延びるように配置することにより、液送ユニット４０をコンパクトな構成としている。

【0053】

＜動作＞
図６および図７を参照しながら、実施例１に係る液体材料吐出装置２０の動作について説明する。
（吐出時）
準備作業として、貯留容器１２から供給される液体材料２５が、加圧流路６２、液体バルブ部５０（流路Ａ８１、流路Ｂ８２）および液室３２を介して吐出口３３に至るまで満たされるようにする。貯留容器１２には、アダプター１４を介して加圧装置（図示せず）から所望の圧力が供給されるようにする。
切替バルブ部５１を加圧流路６２と液室３２とを連通する第一位置に設定し（図６）、ロッド３１を回転動作させることにより、液室３２内の液体材料２５が吐出口３３から吐出される。この際、ロッド３１の回転速度、回転時間、および／または貯留容器１２に付与するエア圧力を調整することにより吐出量を調整する。

【0054】

（吐出終了時Ａ）
ロッド３１の回転動作を停止させ、切替バルブ部５１を退避流路７２と液室３２とを連通する第二位置に設定する。切替バルブ部５１を第二位置に設定すると（図７）、液室３２および流路Ａ８１に残留する圧力が、負圧に調圧されている退避流路７２に向かって開放され、吐出口からの液体材料の吐出が速やかに終了する。また、液室３２および流路Ａ８１内の圧力は、退避流路７２および退避管７６と同じ低い圧力に設定されるので、液体材料２５の自重による吐出口３３からの液だれも防止することができる。
このとき、貯留容器１２と液室３２との連通は遮断されているので、貯留容器１２への圧力供給はそのまま継続すればよく、減圧させる必要はない。

【0055】

（吐出終了時Ｂ：二段階調節）
吐出終了直後に退避流路７２に与える負圧力を高圧力とし、吐出待機時に退避流路７２に与える負圧力を相対的に低圧力とする態様を説明する。
吐出終了直後に液室３２の残圧を高速開放できるように、吐出作業中に、負圧発生装置（図示せず）により、吐出待機時と比べ相対的に強い負圧力を退避流路７２に与えた状態としておく。ロッド３１の回転動作を停止させ、切替バルブ部５１を第二位置に設定すると、液室３２および流路Ａ８１に残留する圧力が、強い負圧力により退避流路７２に向かって高速開放され、吐出口からの液体材料の吐出が高速終了する。液室３２および流路Ａ８１に残留する圧力が開放された後に、退避流路７２と連通する負圧発生装置（図示せず）により、吐出作業中と比べ相対的に弱い負圧力（吐出口３３からの液だれを防止するために必要な負圧力）を退避流路７２に与えた状態とする。これにより、液体材料２５の自重による吐出口３３からの液だれを防止することができる。

【0056】

以上に説明した実施例１の吐出装置２０は、切替バルブ５１により液体の流れを切り替えることによって液室３２内の液体材料２５を加圧または減圧させることができる。液室３２内の加圧および減圧は、圧縮性がない液体材料を介して行われるため、応答性は極めて良好である。また、吐出待機時においては、吐出口からの液だれを防止することができる。

【実施例2】

【0057】

図９は、実施例２に係る液体材料吐出装置を説明する要部断面側面図である。以下では、実施例１と共通する構成については説明を割愛し、主として異なる構成について説明する。
実施例２の吐出ユニット３０の構成は実施例１と同じである。
液体バルブ部５０および加圧部６０は、液送ブロックＣ９１およびタンク９４を備える点で実施例１と相違する。
液送ブロックＣ９１は、実施例１のバルブブロック５２および液送ブロックＡ６１を一体的に構成した部材である。従って、液送ブロックＣ９１に、切替バルブ５１および液送ブロックＢ７１が連結される。液送ブロックＣ９１は、その内部に流路Ａ８１、流路Ｂ８２および流路Ｃ８３を有しており、流路Ｂ８２が退避流路として機能し、流路Ｃ８３が加圧流路として機能する。

【0058】

流路Ｃ８３は、可撓性のチューブからなる管Ｆ９６を介してタンク９４と連通される。
タンク９４は、液体材料２５が貯留される大型の容器である。タンク９４に貯留された液体材料２５には、所望圧力に調整された加圧エアが管Ｅ９５から供給される。この加圧エアに押圧された液体材料２５は、管Ｆ９６を介して液送ブロックＣ９１内の流路Ｃ８３に供給される。実施例２でも、実施例１と同様に、管Ｅ９５を介してタンク９４に供給する圧力は一定とすればよく、吐出毎に減圧させる必要はない。

【0059】

図１０は、実施例２に係る液体材料吐出装置の負圧部７０を説明する要部断面図である。
実施例２の退避管７６は、退避管７６内で上下に延伸する細長い負圧調整管４９を備えている。退避管７６よりも小径の負圧調整管４９は、その端部開口の一方が退避流路７２に連通しており、他方の端部開口が退避管７６内の空間に配置される。実施例２では、負圧調整管４９を設けることにより、液面の高さを一定に保つことができるので、退避管７６に供給する負圧を退避した液体材料の量にかかわらず一定以下とすることを可能としている。これに対し、負圧調整管４９を有しない退避管７６（図８参照）においては、退避管７６に貯留される液体材料が増加するにつれて、管Ｄ７７から供給する負圧も強くする必要がある。

【0060】

負圧調整管４９を設けた場合は、吸引された液体材料２５が負圧調整管４９の末端から流れ落ちて退避管７６に貯留されるため、負圧調整管４９内の液体材料に負圧を生じさせるために必要な負圧を管Ｄ７７から供給すれば足りる。すなわち、液だれを防止するために退避流路７２に作用させる負圧力を、退避管７６に貯まる液体材料の量に応じて調整する必要がなくなる。退避管７６に貯留される液体材料の水頭位置が負圧調整管４９の末端の高さに至ると、負圧調整管４９の効果が無くなるため、その前に排出流路７３より退避管７６内の液体材料を排出するようにする。

【0061】

負圧調整管４９の長さは、例えば、退避管７６の長さの１／３以上、好ましくは１／２以上とする。実施例２の負圧調整管４９は、退避流路７２と同径である。
好ましくは、退避管７６内の負圧調整管４９末端まで液体材料を充填させた上で、吐出作業を行うようにする。液体材料が充填された流路内下端位置（吐出口３３の先端）と上端位置（負圧調整管４９末端）を一定に規定することで、吐出口３３の圧力を一定に保持することができるからである。

【0062】

実施例２の吐出装置は、実施例１と同様に良好な応答性を実現しつつ、さらに液だれ防止に必要な圧力調整が簡便になるという有利な効果を実現することが可能である。なお、実施例２の負圧調整管４９は、他の実施例にも適用可能である。

【実施例3】

【0063】

図１１は、実施例３に係る液体材料吐出装置２０を説明する要部断面側面図である。以下では、実施例２と共通する構成については説明を割愛し、主として異なる構成について説明する。
実施例３の液送ユニット（液体バルブ部５０、加圧部６０および負圧部７０）の構成は、実施例２と同じである。実施例３の吐出ユニット３０は、推進力付与部材（ロッド）および液室の形状において実施例２と相違する。
実施例３の吐出装置２０は、回転容積式一軸偏心ねじポンプ機構を有し、高粘度の流体や粉体や粒子を含む固形物が混入した流体の吐出用途に利用される。この一軸偏心ねじポンプ機構は、雄ねじ型ロータ１３１が雌ねじ型ステータ内孔１３２に嵌挿される構成となっている。別の観点からは、雄ねじ型ロータ１３１が推進力付与部材となり、雌ねじ型ステータ内孔１３２が吐出口３３と連通する液室となる。

【0064】

雄ねじ型ロータ１３１は、例えば１条の雄ねじ形状に形成され、縦断面形状が略真円であり、螺旋形状のピッチは、ステータ内孔１３２のピッチの１／２に設定されている。このロータ１３１が所定方向に回転することで、ロータ１３１とステータ内孔１３２との間の空間に存在する液体材料が移送され、吐出口３３から吐出される。このとき、ロータ１３１は、ステータ内孔１３２の中心軸を中心にして公転移動しながら自転する偏心回転運動を行うようになっている。ロータ１３１の上端は、ロータ１３１を偏心回転運動させるロータ駆動機構（図示せず）と接続されている。

【0065】

実施例３の吐出装置２０は、吐出待機時において、ステータ内孔１３２と吐出口３３との連通が遮断されることがないので、吐出口３３から液だれが生じるという課題がある。そのため、ステータ内孔１３２内の残圧を速やかに開放し、吐出待機時においては、ステータ内孔１３２内に負圧を印加することが必要となる。
この点、実施例３の吐出装置２０は、実施例２と同様の液送ユニットを備えているため、吐出終了時に切替バルブ５１によりステータ内孔１３２と負圧部７０とを連通させることにより、ステータ内孔１３２内の残圧を速やかに開放することが可能であり、また液だれの課題を解消することができる。また、吐出終了直後に退避流路に与える負圧力を高圧力とし、吐出待機時に退避流路に与える負圧力を相対的に低圧力とする態様も実現可能である。

【0066】

以上に説明した実施例３の吐出装置２０は、ステータ内孔１３２内の加圧および減圧が、圧縮性がない液体材料を介して行われるため、応答性は極めて良好である。また、実施例２と同じ液送ユニットを備えるので、液だれ防止に必要な圧力調整が簡便である。

【実施例4】

【0067】

図１２は、実施例４に係る液体材料吐出装置２０を説明する要部断面側面図である。以下では、実施例２および３と共通する構成については説明を割愛し、主として異なる構成について説明する。
実施例４の液送ユニット（液体バルブ部５０、加圧部６０および負圧部７０）の構成は、実施例２および３と同じである。
実施例４の吐出ユニット３０は、ロッド３１が高速で往復動作し、ロッド３１の前進動作により、吐出口３３から液体材料を滴状に飛翔吐出させる公知のジェット式吐出装置である。この吐出ユニット３０は、吐出待機時において、ロッド３１の先端が液室３２の底面に着座しないため、吐出作業待機中であっても吐出口３３と液室３２との連通状態は保持されたままである。従って、吐出作業待機中に、吐出口３３から液だれが生じ得るところ、実施例２および３と同じ構成の液送ユニットにより、液だれの発生を防いでいる。なお、吐出作業時においては、ロッド３１の先端が液室３２の底面に着座する態様およびロッド３１の先端が液室３２の底面に着座しない態様のいずれであってもよい。

【0068】

吐出ユニット本体３６の上部には図示しないピストン室が設けられており、ロッド３１の上部に設けられたピストンがピストン室内を摺動する。このピストン室は、切替弁３９と連通されており、切替弁３９を介してピストン室に加圧エアが供給され、または、ピストン室内のエアが排出されることにより、ロッド３１が往復動作する。

【0069】

実施例２および３と同じ液送ユニットを備える実施例４の吐出装置においても、良好な応答性を実現しつつ、さらに液だれ防止に必要な圧力調整が簡便になるという有利な効果を実現することが可能である。

【実施例5】

【0070】

＜構成＞
図１３は、実施例５に係る液体材料吐出装置２０の全体構成図である。
吐出ユニット３０は、公知のジェット式吐出装置または公知のスクリュー式吐出装置である。吐出ユニット本体３６内には、吐出口３３および切替バルブ５１の内部流路と流体的に連通する液室３２が設けられている。吐出ユニット本体３６の側面には、液室３２、加圧流路６２および退避流路７２と流体的に接続される切替バルブ５１が配設されている。

【0071】

図１３に示すように、貯留容器１２の上流には加圧部開閉バルブ１０１が、退避管７６と連通する排出流路７３には排出流路開閉バルブ１０２が、退避管７６の上流には気体の流路を切り替える負圧部切替バルブ７８が設けられている。液体の流路を切り替える切替バルブ５１は、貯留容器１２および液室３２を連通する第一位置と、退避管７６および液室３２を連通する第二位置とを有する。加圧部開閉バルブ１０１、排出流路開閉バルブ１０２、切替バルブ５１および負圧部切替バルブ７８は、制御部９９の指令に基づき開閉動作を行う。
なお、加圧部開閉バルブ１０１を貯留容器１２の上流に設けず、貯留容器１２と切替バルブ５１との間に設けてもよい。すなわち、加圧部開閉バルブ１０１を加圧流路６２に設け、貯留容器１２と切替バルブ５１とを連通しまたは遮断するよう制御してもよい。

【0072】

加圧部開閉バルブ１０１は、所望圧力に調整されたエアを貯留容器１２に供給する管Ａ１６に設けられており、エア供給源１１１と貯留容器１２とを連通しまたは遮断する。すなわち、加圧部開閉バルブ１０１は、エア供給源１１１と貯留容器１２とを連通する開位置および遮断する閉位置を有している。
排出流路開閉バルブ１０２は、排出流路７３に設けられており、退避管７６と外界とを連通しまたは遮断する排出流路開閉機構として機能する。すなわち、排出流路開閉バルブ１０２は、排出流路７３を外界と連通する開位置および外界と遮断する閉位置を有している。

【0073】

負圧部切替バルブ７８は、加圧源１１２と連通する管Ｇ９７および負圧源１１３と連通する管Ｈ９８と接続し、管Ｄ７７（および退避管７６）との連通を択一的に切り替える。すなわち、負圧部切替バルブ７８は、管Ｇ９７と退避管７６とが連通する加圧位置と、管Ｈ９８と退避管７６とが連通する減圧位置を有している。
エア供給源１１１および加圧源１１２は、所望の圧力に調整された加圧エアを供給し、負圧源１１３は、管Ｈ９８内が所望の負圧になるように吸気圧力を作用させる。

【0074】

＜吐出動作＞
（吐出時）
貯留容器１２から供給される液体材料２５が、加圧流路６２、切替バルブ５１および液室３２を介して吐出口３３に至るまで満たされた状態から開始する。
制御部９９は、加圧部開閉バルブ１０１を開位置に設定し、同時に切替バルブ部５１を加圧流路６２と液室３２とを連通する第一位置に設定する。ほぼ同時に、制御部９９がロッド３１を動作させることにより、液室３２内の液体材料が吐出口３３から吐出される。

【0075】

（吐出終了時）
制御部９９は、ロッド３１の動作を停止させ、切替バルブ部５１を退避流路７２と液室３２とを連通する第二位置に設定し、負圧部切替バルブ７８を減圧位置に設定する。これにより、液室３２に残留する圧力が、負圧に調圧されている退避流路７２に向かって開放され、吐出口からの液体材料の吐出が速やかに終了する。

【0076】

＜液体材料排出動作＞
退避管７６内に貯まった液体材料を外部に排出する際の動作を説明する。
制御部９９は、加圧部開閉バルブ１０１を閉じ、切替バルブ５１を貯留容器１２と液室３２を連通する第一位置に設定する。これにより、貯留容器１２と液室３２とは連通するが、加圧部開閉バルブ１０１を閉じているため、貯留容器１２内の液体材料は加圧されず、吐出口３３から液体材料が漏出するおそれは最小限である。また、切替バルブ５１が第一位置にあるとき、負圧管７６と液室３２との連通は切替バルブ５１により遮断されている。

【0077】

制御部９９は、負圧部切替バルブ７８を、管Ｇ９７および管Ｄ７７とを連通する加圧位置に設定する。これにより、退避管７６内は、負圧環境下から加圧環境下となる。
続いて、制御部９９は、排出流路開閉バルブ１０２を開位置に切り替える。これにより、退避管７６内の液体材料が排出流路開閉バルブ１０２を経て外部に排出される。なお、切替バルブ５１が第一位置にあるとき、退避流路７２と液室３２との連通が遮断されているので、退避管７６内の液体材料が退避流路７２を介して液室３２に流入することはない。

【0078】

以上に説明した実施例５の液体材料吐出装置によれば、制御部９９の指令に基づき各バルブの開閉および切替を自動で行うことができるので、退避管７６内の液体材料の定期の廃棄を自動化することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0079】

本発明は、種々の吐出方式の液体材料吐出装置において適用可能である。
液体材料が吐出部から離間する前にワークに接触するタイプの吐出方式としては、フラットチュービング機構またはロータリチュービング機構を有するチュービング式、先端にノズルを有する貯留容器の内面に密着摺動するプランジャーを所望量移動して吐出するプランジャー式、スクリューの回転により液体材料を吐出するスクリュー式、所望圧力が印加された液体材料をバルブの開閉により吐出制御するバルブ式などが例示される。

【0080】

また、液体材料が吐出部から離間した後にワークに接触するタイプの吐出方式としては、弁座に弁体を衝突させて液体材料をノズル先端より飛翔吐出させるジェット式、プランジャータイプのプランジャーを移動させ、次いで急激に停止して、同じくノズルの先端より飛翔吐出させるプランジャージェットタイプ、連続噴射方式或いはデマンド方式のインクジェットタイプなどが例示される。

【符号の説明】

【0081】

１：本体、２：スクリュー貫通孔、３：流路、４：流入口、５：ハウジング、６：ノズル、７：スクリュー、８：ロッド、９：モータ、１０：液体材料吐出装置、１１：取付口、１２：貯留容器、１３：制御部、１４：アダプター、１５：シール部材、１６：管Ａ、１７：管Ｂ、１８：管Ｃ、２０：液体材料吐出装置、２５：液体材料、３０：吐出ユニット、３１：ロッド、３２：液室、３３：吐出口、３４：液送口、３５：ノズル、３６：吐出ユニット本体、３７：ロッド駆動源、３８：液室底面開口、３９：切替弁、４０：液送ユニット、４５：開放口、４７：栓、４８：吐出部材、４９：負圧調整管、５０：液体バルブ部、５１：切替バルブ、５２：バルブブロック、５３：液体材料供給口、５４：液体材料開放口、５５：弁体、５６：ダイアフラム、５７：ダイアルラムロッドＡ、５８：ダイアルラムロッドＢ、５９：連結部、６０：加圧部、６１：液送ブロックＡ、６２：加圧流路、７０：負圧部、７１：液送ブロックＢ、７２：退避流路、７３：排出流路、７４：端部開口、７６：退避管、７７：管Ｄ、７８：切替バルブ、８１：流路Ａ、８２：流路Ｂ、８３：流路Ｃ、８４：切替流路、９１：液送ブロックＣ、９４：タンク、９５：管Ｅ、９６：管Ｆ、９７：管Ｇ、９８：管Ｈ、９９：制御部、１０１：加圧部開閉バルブ、１０２：排出流路開閉バルブ、１１１：エア供給源、１１２：加圧源、１１３：負圧源、１３１：ロータ、１３２：ステータ内孔、１５１：切替バルブ、１５５：弁体、２０１：塗布装置、２０２：架台、２０３：計測ユニット、２０４：保持部、２０５：相対駆動部、２０６：塗布対象物、２０７：テーブル、２０９：調整用テーブル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】