JP2014131794A - 塗布ヘッド及び液滴塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】逆止弁を使用する方法と比較して精密な塗布量を実現でき、かつ、一つの切替バルブの凹溝及び貫通孔をそれぞれ供給側及び吐出側として機能させる構造に起因する不都合を防止できる、塗布ヘッド及び液滴塗布装置を提供する。
【解決手段】ブロック１１は、液路１８を例えば垂直に横切るように形成された２つのブシュ挿入穴１１８ａ,１１８ｂを有し、ブシュ挿入穴１１８ａ,１１８ｂの各々に貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂがそれぞれ挿入され、貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂに貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂがそれぞれ回転自在に挿入される。プランジャ１５は、貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの間の液路である中間液路１８ｂ内に突出可能にブロック１１に対して設けられ、突出状態の変化により中間液路１８ｂ内の液体の体積を変化させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹脂或いは接着剤等の液体（液滴）を被塗布物に所定量塗布する塗布ヘッド及び液滴塗布装置に関する。

液滴塗布装置に関し、電子部品業界においては、被塗布物に対して高速且つ精密な塗布量（吐出量）の液滴塗布を行うことが求められている。同時に、ノズル先端に残存する液滴はノズルの詰まりや吐出した液滴のノズルへの再付着の原因となるなど、液滴塗布装置の管理も重要な課題となる。また高速化の手法として複数の塗布ヘッドを液滴塗布装置に配置することも考えられ、塗布ヘッドのコンパクト化、スリム化も併せて求められる。

比較的単純な構造を持つ圧力空気式塗布装置では既に求められている精密な塗布量を安定して吐出するのは困難であるため、機械的構造を有しバラつきの少ない方式が考えられている。そのひとつにプランジャ式塗布装置の応用が考えられる。

特許文献１は、往復動ポンプであり、ポンプヘッド内に形成したポンプ室内を往復運動するプランジャを有し、吸込用流路のポート近傍に第１チェッキバルブを吸込弁として設け、また、吐出用流路のポート近傍に第２チェッキバルブを吐出弁として設け、吸込弁の上流側に吸込用配管を、吐出弁の下流側に吐出用配管をそれぞれ接続できるように構成される。そして、各チェッキバルブは、流体の流れによって主弁体の軸方向に圧力差を生じさせる副流路を形成するとともに、副バルブ室内に副弁体を設けている。

特許文献２は、あらゆる粘度の液材に対応可能でありながら、プランジャ進退方向に対する水平方向への装置の不要な突出や拡がりがない構造であり、複数の装置を連接可能とする液材吐出装置の提供を課題とする。そして、液材が供給される液材供給口と、液材が吐出されるノズルと、吐出される液材が充填される計量孔及び液材供給口と連通する液材供給流路を有するバルブブロックと、計量孔と液材供給流路とを連通する第１の流路及び計量孔とノズルとを連通する第２の流路を有する切換バルブと、計量孔内を進退動するプランジャと、プランジャを駆動させるプランジャ駆動部と、切換バルブを作動するバルブ駆動部と、バルブ駆動部の駆動を切換バルブに伝達する伝達部とから構成される液材吐出装置であって、前記プランジャ駆動部、前記バルブ駆動部及び前記バルブブロックが長手方向に連設されることを特徴とする液材吐出装置を開示している。

特開２００４−０１９５９３号公報 国際公開２００７−０４６４９５号公報

特許文献１は、吸引側及び吐出側に各々チェッキバルブ（逆止弁）を設け、各々の逆止弁の間にはポンプ室（キャビティ）及びプランジャを備える。キャビティに液体が充填され、吸引側に液体が常時所定の圧力で供給されていると仮定すると、プランジャ動作によってキャビティの体積が増加すると吸引側から液体が供給され、逆にプランジャ動作によってキャビティの体積が減少すると液体は吐出口から排出される。特許文献１の場合、逆止弁の反応を改善するために副流路を設けている。しかし、逆止弁を使用する方法では、電子部品業界において求められている精密な塗布量（吐出量）の実現は不可能である。具体的には、逆止弁方式の処理能力は１ショット１秒以下が困難、また微量（例えば０．００５ｍｌ以下）での高精度吐出（バラつき０．５％以下）が困難である。

特許文献２は、回動可能な切替バルブを有し、切替バルブの凹溝が供給側、切替バルブの貫通孔が吐出側として機能し、それらを切り替えて計量孔（キャビティ）に対して液体を充填し、キャビティ内に突出したプランジャロッドの移動によりキャビティ内の体積を変化させ、液体を吐出する。この構造により、特許文献２の発明の効果として塗布ヘッドを小型化させることができ、しかも多数のノズルを連設することができる、とある。しかし、特許文献２の場合、一つの切替バルブの凹溝及び貫通孔をそれぞれ供給側及び吐出側として機能させる構造のため、切替バルブの状態を供給側のみ連通又は吐出側のみ連通の２通りしか選択できず、エア抜きや液路（流路）の洗浄が難しい等の不都合がある。

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、逆止弁を使用する方法と比較して精密な塗布量を実現でき、かつ、一つの切替バルブの凹溝及び貫通孔をそれぞれ供給側及び吐出側として機能させる構造に起因する不都合を防止できる、塗布ヘッド及び液滴塗布装置を提供することにある。

本発明のある態様は、塗布ヘッドである。この塗布ヘッドは、
液体を貯留し、内部に所定の圧力が付加される液体貯留部と、
液滴を吐出する先端吐出口と、
前記液体貯留部から前記先端吐出口に至る液路と、
前記液路に挿入された貯留側バルブと、
前記貯留側バルブよりも下流側において前記液路に挿入された吐出側バルブと、
前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの間の液路である中間液路に連通する空間を摺動することで前記中間液路内の液体の体積を変化させるプランジャとを備え、
前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々は、円柱形状部を有し当該円柱形状部の外周面間を貫通する貫通孔が設けられ、当該円柱形状部の中心軸を回転軸として少なくとも所定角度範囲内で回転可能であり、所定の回転位置で前記貫通孔が自身の両側の液路と連通し、他の回転位置では前記貫通孔が自身の両側の液路と連通しない。

前記液体貯留部から前記先端吐出口に至る液路がエア抜きされた状態において、前記貯留側バルブを連通させ前記吐出側バルブを遮断した状態で前記プランジャを前記中間液路内から引っ込む方向に後退させ、その後、前記貯留側バルブを遮断し前記吐出側バルブを連通させた状態で前記プランジャを前記中間液路内に突出する方向に前進させ、前記中間液路内の前記液体の体積変化を利用して前記先端吐出口から所定量の液滴を吐出させる吐出動作を実行可能であってもよい。

前記吐出動作の後に、前記プランジャを前記中間液路内から引っ込む方向に微少量後退させることにより、前記先端吐出口の液体を僅かに吸引方向へ移動させることが可能であってもよい。

前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブは、双方が同時期に連通した状態となることが可能であってもよい。

前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの双方を連通させた状態で移動しながら前記液体貯留部内の液体に吐出用圧力を付加することで連続塗布が可能であってもよい。

前記連続塗布における前記吐出用圧力を開放した後に、前記プランジャを前記中間液路内から引っ込む方向に微少量後退させることにより、前記先端吐出口の液体を僅かに吸引方向へ移動させることが可能であってもよい。

前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの双方を連通させた状態で前記プランジャを複数回往復動作させることで、前記液体貯留部から前記先端吐出口までの液路に液体が充填された状態とするエア抜き工程を完了させることが可能であってもよい。

前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの双方を連通させたとき、前記液体貯留部から前記先端吐出口に向かう液路が下方に一直線となってもよい。

前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々を個別に駆動する第１のアクチュエータを備え、
前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々は第１の嵌合部を有し、
前記第１のアクチュエータは、各々の前記第１の嵌合部とかみ合わさる第２の嵌合部を駆動部により動作させることにより前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々を動作させ、
前記第１の嵌合部と前記第２の嵌合部とが相互に着脱自在であってもよい。

前記第１の嵌合部が前記第２の嵌合部に対して作業者方向から着脱自在であってもよい。

前記第１の嵌合部は矩形形状の嵌合凸部であり、前記第２の嵌合部は嵌合溝であり、前記着脱時には前記嵌合溝が略水平方向となることで、前記嵌合凸部が水平方向に引き抜き可能であってもよい。

前記嵌合凸部が略水平方向に引き抜き可能である時、前記吐出側バルブは閉であってもよい。

前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの軸方向から見た前記嵌合凸部の４隅にはＲ加工が施されていてもよい。

前記プランジャを前記中間液路に対して前進及び後退させる第２のアクチュエータを備え、
前記プランジャは、クランプにより挟み込まれることで前記第２のアクチュエータの可動部に対して固定され、
前記クランプを緩めて前記クランプを退避させることで、前記プランジャを前記第２のアクチュエータから分離することが可能であってもよい。

前記プランジャが前記第２のアクチュエータに対して作業者方向から着脱自在であってもよい。

前記液体貯留部と前記先端吐出口との間の液路を貫通孔として有するとともに、当該貫通孔を横切るように形成された２つのブシュ挿入穴を有するブロックと、
前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブがそれぞれ所定角度範囲内で回転可能に挿入され、側面に液路の一部を成す貫通孔がそれぞれ形成され、前記２つのブシュ挿入穴にそれぞれ挿入された貯留側ブシュ及び吐出側ブシュとを備えてもよい。

前記貯留側ブシュ及び前記吐出側ブシュの各々と前記２つのブシュ挿入穴の各々との間に接着剤が隙間なく充填されていてもよい。

前記ブロック下部には、前記貯留側ブシュ及び前記吐出側ブシュの各々と前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々との僅かな隙間から液体が滲み出たときに当該液体を受け止めるための液溜りを備えてもよい。

前記貯留側ブシュ及び前記吐出側ブシュ並びに前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブがシリコンカーバイトからなってもよい。

前記貯留側ブシュと前記貯留側バルブとの隙間、及び前記吐出側ブシュと前記吐出側バルブとの隙間を、前記貯留側ブシュ及び前記吐出側ブシュの各々の少なくとも一方の端部側で囲む又は覆う第１のシール部材と、前記第１のシール部材を押圧するように前記ブロックに対して取り付けられた押さえ板とを備えてもよい。

前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々が鍔部を有し、各々の鍔部と、前記貯留側ブシュ及び前記吐出側ブシュの各々の端部又は前記ブロックの表面とに挟まれた第２のシール部材を備えてもよい。

前記貯留側ブシュと前記貯留側バルブとの隙間、及び前記吐出側ブシュと前記吐出側バルブとの隙間を、前記貯留側ブシュ及び前記吐出側ブシュの各々の少なくとも一方の端部側で囲む又は覆う第１のシール部材と、前記第１のシール部材を押圧するように前記ブロックに対して取り付けられた押さえ板とを備え、かつ、
前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々が鍔部を有し、各々の鍔部と、前記貯留側ブシュ及び前記吐出側ブシュの各々の端部又は前記ブロックの表面とに挟まれた第２のシール部材を備えてもよい。

前記第２のシール部材が潤滑性を有してもよい。

前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々の前記鍔部側の端部を弾性的に押圧する押圧部材を備えてもよい。

本発明のもう一つの態様は、前記塗布ヘッドを少なくとも１つ有し、前記塗布ヘッドを被塗布物に対して相互に異なる３方向であるＸＹＺ方向に相対的に移動させる手段を有する液滴塗布装置である。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、逆止弁を使用する方法と比較して精密な塗布量を実現でき、かつ、一つの切替バルブの凹溝及び貫通孔をそれぞれ供給側及び吐出側として機能させる構造に起因する不都合を防止できる。

本発明の実施の形態１に係る塗布ヘッド１の要部の概略構成を示す正断面図。 塗布ヘッド１の要部の具体構成を示す断面図であり、（Ａ）は正断面図、（Ｂ）はその一部の右側断面図。 塗布ヘッド１で用いる貯留側バルブ１３ａの斜視図。 塗布ヘッド１の全体構成を示す正断面図。 塗布ヘッド１による吐出動作の説明図。 図４の一部拡大図であってバルブ駆動の構成を示す説明図。 （Ａ）は図６に示す構成を右側から見た側面図、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ矢視図。 塗布ヘッド１の平面図。 図８のＣ矢視一部側面図であり、（Ａ）はプランジャ固定状態、（Ｂ）はプランジャ開放状態。 本発明の実施の形態１に係る液滴塗布装置１００の平面図。 本発明の実施の形態２に係る塗布ヘッドの要部分解側断面図。 同要部側断面図。 実施の形態２における、バルブ駆動に係る構成の側面図。 図１３のＤ矢視図。 実施の形態２における、貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂとその駆動部との嵌合構造の拡大図。 実施の形態２における貯留側バルブ１３ａの斜視図。

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１に係る塗布ヘッド１の要部の概略構成を示す正断面図である。図２は、塗布ヘッド１の要部の具体構成を示す断面図であり、（Ａ）は正断面図、（Ｂ）はその一部の右側断面図である。図３は、塗布ヘッド１で用いる貯留側バルブ１３ａの斜視図である。なお、吐出側バルブ１３ｂも本図に示す貯留側バルブ１３ａと同形状である。図４は、塗布ヘッド１の全体構成を示す正断面図である。図の座標系は、説明の都合上、水平面内で直交するＸＹ軸、及び鉛直方向のＺ軸を定義し、図中Ｙマイナス方向を作業者方向と定義する。ただし実施の形態における構成はこの座標に限定されるわけではなく、例えばＺ軸は鉛直方向に対して傾斜していてもよい。

図４に示すように、塗布ヘッド１は、大きく以下の３つの要素で構成されている。
・吐出部１０
・駆動部３０
・貯液部５０
貯液部５０（液体貯留部）は、吐出する液体を貯める役割をもち、図２に示すように、略密閉されたタンク５１（シリンジ）内に液体を注入し、所定圧力のエア（圧力媒体）をタンク５１内の空間に付与することで、タンク５１内の液体を常に所定圧力で吐出部１０の継手１９に送り続ける。この構成は従来の液滴塗布装置でも用いられ公知である。吐出部１０は、貯液部５０から継手１９を介して液体を供給され、ノズル１６の先端吐出口から被塗布物に液滴を塗布する。駆動部３０は、吐出部１０の構成要素を駆動させるユニットである。駆動部３０から吐出部１０への動力伝導には嵌合部やクランプを利用する。吐出部１０及び駆動部３０の構成、動作の詳細は後述する。

（吐出部１０の構成）
図１,２に示すように、吐出部１０は、継手１９と、ブロック１１と、貯留側ブシュ１２ａと、吐出側ブシュ１２ｂと、貯留側バルブ１３ａと、吐出側バルブ１３ｂと、プランジャ１５と、ノズル１６とを有する。継手１９は、ブロック１１の上面にネジ止め等により固定される。また、継手１９には、タンク５１の先端部（下端部）が例えば螺着される。ノズル１６は、例えば先端部が円錐状であり、ブロック１１の下面にロックナット１７で固定されている。

ブロック１１は、貯液部５０にＺ方向に連通する継手１９とノズル１６との間の液路１８を、Ｚ方向の貫通孔として有する。貯留側バルブ１３ａは、液路１８に挿入される。吐出側バルブ１３ｂは、貯留側バルブ１３ａよりも下流側（ノズル１６寄り）において液路１８に挿入される。具体的には、ブロック１１は、液路１８を例えば垂直に（Ｘ方向に）横切るように形成された貫通孔で内面が円筒面である２つのブシュ挿入穴１１８ａ,１１８ｂ（図１）を有し、ブシュ挿入穴１１８ａ,１１８ｂの各々に例えば円筒状の貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂがそれぞれ挿入され、貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂに貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂがそれぞれ回転自在（所定角度範囲内で回転可能）に挿入される。貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂは、例えばシリコンカーバイトなどの材料によって作られている。以下、タンク５１寄りの液路を貯留側液路１８ａ、貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの間の液路を中間液路１８ｂ、ノズル１６寄りの液路を吐出側液路１８ｃと必要に応じて区別して表記する。なお、中間液路１８ｂは、貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの間において液体の存在しうる空間全体であって、直線状部分のみからなる場合に限定されず、例えばプランジャ１５の往復動範囲とその近傍に部分的に側方に出っ張った部分１８ｂ’（図１）を含んでもよい。

貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂとブシュ挿入穴１１８ａ,１１８ｂとの間には接着剤がそれぞれ隙間なく充填され、貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂはブロック１１に対して接着固定されている。この状態で、貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂの外周面の各々に形成された一対の貫通孔１２０ａ,１２０ｂ（図１）が、ブロック１１の貫通孔（液路１８を成す貫通孔）と連通して液路１８の一部となる。貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂは、貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの回転運動に対する軸受けの機能を持ち、例えばシリコンカーバイトなどの材料によって作られている。

図３に示すように、貯留側バルブ１３ａは、貯留側ブシュ１２ａに挿入される円柱形状部２４ａを有し円柱形状部２４ａの外周面間を貫通する貫通孔２０ａが設けられ、円柱形状部２４ａの中心軸を回転軸として少なくとも所定角度範囲内で回転可能である。貫通孔２０ａは円柱形状部２４ａの中心軸を例えば垂直に横切る。所定の回転位置で貫通孔２０ａはＺ方向に向いて貯留側ブシュ１２ａの貫通孔１２０ａを介して自身の両側の液路（貯留側液路１８ａ及び中間液路１８ｂ）と連通する。他の回転位置では貫通孔２０ａはＺ方向と異なる方向に向いて自身の両側の液路と連通しない（両液路間は遮断される）。すなわち、貯留側バルブ１３ａは、自身の回転位置によって継手１９からノズル１６までの液路１８を連通、遮断する弁の働きをする。円柱形状部２４ａの一方の端面には、径方向に凸状の嵌合凸部２１ａが設けられている。嵌合凸部２１ａは、貯留側バルブ１３ａを駆動するアクチュエータとの嵌合部であり、その役割については後述する。吐出側バルブ１３ｂは、貯留側バルブ１３ａと同形状で、貯留側バルブ１３ａと同様に自身の回転位置によって継手１９からノズル１６までの液路１８を連通、遮断する弁の働きをする。貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂを共に連通させた場合（すなわち両者の貫通孔２０ａ,２０ｂを共にＺ方向に向けた場合）、吐出部１０の液路はタンク５１からノズル１６に向かってＺマイナス方向（一般的に下方）に一直線となる構造である。

プランジャ１５は、貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの間の液路である中間液路１８ｂ方向に突出可能にブロック１１に対して設けられ、突出状態の変化により中間液路１８ｂ内の液体の体積を変化させる。具体的には、ブロック１１は、中間液路１８ｂに例えば垂直で中間液路１８ｂに横から（Ｙ方向に）連通する内面が円筒面であるブシュ挿入穴１１９（図１）を有し、ブシュ挿入穴１１９に例えば円筒状のプランジャ用ブシュ１４が挿入され、プランジャ用ブシュ１４にプランジャ１５が軸方向に摺動可能に挿入される。プランジャ用ブシュ１４はプランジャ１５の直動運動に対する軸受けの機能を持ち、例えばシリコンカーバイトなどの材料によって作られている。プランジャ１５は後述する駆動部３０によって待機位置と突出位置との間を往復動する。なお、プランジャ１５の軸の方向は限定されないものの、後述するメインテナンス性を考慮した場合、作業者側、即ちＹマイナス方向に引き抜ける配置にしたほうがよい。

なお、本実施の形態の塗布ヘッド１は、高精度且つ繰り返し性のよい吐出を実現するために、後述のようにプランジャ１５の往復動作による中間液路１８ｂ内の液体の微小な体積変化によって吐出を行う。そのために液路１８及び貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂは気泡が残らない、且つシール材の弾性変形が起こらない構造が求められる。

このため、例えばブロック１１のブシュ挿入穴１１８ａ,１１８ｂ（図１）と貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂの間に空隙が生じないよう、組み付けは充分な量の接着剤を利用して充填する。また、貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂの貫通孔１２０ａ,１２０ｂと貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの間には、可動物間に用いるシール部材は用いられていない。シール部材を用いると、液路１８、貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂの貫通孔１２０ａ,１２０ｂと貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂで構成される管路において管路容積が変化してしまう問題がある。また、シール部材の設置場所によっては、エア抜きが非常に困難となる。

シール部材を用いていないため、ごく僅かであるが貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂと貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの間から液体が漏れるが、数万ショットの吐出動作を行って初めて滲み出る程度であり、吐出量のデータから見ると、漏れそのものはプランジャ１５の往復動作による微小な体積変化に実質的な悪影響は与えていないといえる。しかし、滲み出た液体がブロック１１の外壁を伝わり、被塗布物に垂れるのを防ぐため、ブロック１１の下部には液溜り２３が備えられている（図２（Ｂ））。

（吐出動作）
図５は、塗布ヘッド１による吐出動作の説明図である。本図を参照し、前述の構成を持つ吐出部１０の吐出動作について説明する。まず、タンク５１からノズル１６の先端吐出口に至る液路（継手１９の貫通孔、ブロック１１に貫通孔として形成された液路１８ａ,１８ｂ,１８ｃ、貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの貫通孔２０ａ,２０ｂ、貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂの貫通孔１２０ａ,１２０ｂ、並びにノズル１６の貫通孔）に液体が満たされて空気（気泡）の存在しない初期状態にするために、エア抜き動作を行う。

具体的には、貯液部５０のタンク５１は継手１９を介して吐出部１０のブロック１１にある液路１８と連通しているので、図５（Ａ）に示すように、貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの双方を液路１８に連通する位置とし、タンク５１内にある吐出対象の液体の液面に所定の圧力Ｐをかけた状態でプランジャ１５を待機位置と突出位置の間で複数回往復動作をさせると、エア抜きが完了する（気泡があればノズル１６の先端吐出口から排出される）。

エア抜きの完了後、吐出動作を行う。エア抜きの時と同様に、貯液部５０のタンク５１内には吐出対象の液体が貯められており、液面には所定の圧力Ｐがかかっている。タンク５１は継手１９を介して吐出部１０のブロック１１にある液路１８と連通している。この状態で、まず、図５（Ｂ）に示すように、貯留側バルブ１３ａの貫通孔２０ａを貯留側液路１８ａと中間液路１８ｂに連通する位置に合わせる一方、吐出側バルブ１３ｂの貫通孔２０ｂをＺ方向に対して傾けて（吐出側バルブ１３ｂの円柱形状部の軸を中心に所定角度回転させて）中間液路１８ｂと吐出側液路１８ｃとの間を遮断する。その結果、タンク５１と貯留側液路１８ａと貫通孔２０ａと中間液路１８ｂは連通し、圧力Ｐによって充填されている状態にある。この時プランジャ１５は待機側（Ｙマイナス方向）に位置する。

続いて、図５（Ｃ）に示すように、貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂは所定角度回転動作を行い、貯留側バルブ１３ａは貯留側液路１８ａと中間液路１８ｂとの間を遮断する一方、吐出側バルブ１３ｂの貫通孔２０ｂは中間液路１８ｂと吐出側液路１８ｃに連通する位置に合わせる。このとき、貯留側バルブ１３ａの遮断を吐出側バルブ１３ｂの連通よりも先に行うとよい。その結果、中間液路１８ｂと貫通孔２０ｂと吐出側液路１８ｃは連通する一方、タンク５１は貯留側バルブ１３ａによって遮断されるため、タンク５１内の液面にかかる圧力Ｐは貯留側バルブ１３ａよりも下流には作用しない。

続いて、図５（Ｄ）に示すように、貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂは図５（Ｃ）の状態のままで、プランジャ１５が待機位置から突出位置まで移動する。これにより、中間液路１８ｂに対して突出したプランジャ１５の体積Ｖの分だけ中間液路１８ｂから貫通孔２０ｂと吐出側液路１８ｃを通じてノズル１６へ液体が移動し、最終的にはノズル１６の先端吐出口から体積Ｖだけの液滴が吐出される。吐出後、プランジャ１５を微少量待機位置に戻すことにより、ノズル１６の先端吐出口の液体は僅かに吸引方向へ移動し、ノズル１６の先端外部への液付着を防止する効果がある（サックバック機能）。

図５（Ｂ）〜（Ｄ）で説明した上記の動作をシーケンシャルに連続的に実行することにより、安定した量（体積）の液滴の吐出が可能となる。具体的には、
吐出量 ０．０００２ｍｌ〜０．１ｍｌ
吐出精度 ０．５％（３σ）以下
粘度 １００〜５００００ｍＰａ・ｓ
処理能力 １ショット：０．６ｓｅｃ以下
といった能力を有し、ＬＥＤ蛍光体のポッティング用途にも適合する。

（連続塗布）
塗布ヘッド１は、プランジャ１５の往復動作による上記の吐出動作に加え、圧縮空気式ディスペンサとしての連続塗布動作も可能である。図示は省略するが貯液部５０は配管を介してバルブ及び圧縮空気源に接続されており、図１の状態、すなわち、貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの双方が液路１８に連通し、かつエア抜きが完了した状態で、ノズル１６の先端を塗布対象物に近接させ、塗布ヘッド１をＸＹ方向に移動しながら貯液部５０内の液体に吐出用圧力（プランジャ１５の往復動作による吐出時の所定の圧力Ｐよりも大きい）を付加することで、圧縮空気式ディスペンサと同様に連続塗布が可能である。また、プランジャ１５が中間液路１８ｂに対して突出した状態で前記連続塗布を行った後、吐出用圧力を開放した（所定の圧力Ｐに戻した）タイミングでプランジャ１５を微少量待機位置に戻すことにより、ノズル１６の先端吐出口の液体が僅かに吸引方向へ移動し、ノズル１６の先端外部への液付着を防止する効果がある（サックバック機能）。なお、貯液部５０内の液体に負圧をかけることでノズル１６の先端吐出口の液体を引き込むことも可能であるが、プランジャ１５の後退による引込みの場合、ノズル１６に近い位置での引込みとなるため反応が早いというメリットがある。

（駆動部３０の構成）
エア抜きを含む吐出動作を行うための駆動部３０の構成を図６〜図９を参照して説明する。図６は、図４の一部拡大図であってバルブ駆動の構成を示す説明図である。図７（Ａ）は、図６に示す構成を右側から見た側面図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＢ矢視図である。図８は、塗布ヘッド１の平面図である。図９は、図８のＣ矢視一部側面図であり、（Ａ）はプランジャ固定状態、（Ｂ）はプランジャ開放状態を示す。但し、図９において図８に示す押さえ板４３ａは透視して示される。

図８に示すように、駆動部３０は、図１０で後述するＺ軸スライダ３２５に固定のブラケット３１に、バルブ駆動用アクチュエータ３２と、プランジャ駆動用アクチュエータ４１が取り付けられたものである。なお、バルブ駆動用アクチュエータ３２は、図６に示すように、貯留側バルブ１３ａを駆動するアクチュエータ３２ａと、吐出側バルブ１３ｂを駆動するアクチュエータ３２ｂとを含み、両アクチュエータは独立して動作するが構成は同様である。このため、両アクチュエータをバルブ駆動用アクチュエータ３２と総称して以下説明する。また、図６及び図７において、貯留側バルブ１３ａの駆動に関連する構成要素の符号の後に「ａ」を付し、吐出側バルブ１３ｂの駆動に関連する構成要素の符号の後に「ｂ」を付している。

バルブ駆動用アクチュエータ３２の本体（エアシリンダ等の動力源）はブラケット３１に取り付けられ、バルブ駆動用アクチュエータ３２の移動側にはガイド４０とガイドレール３９（図８）を介してロッド３３（３３ａ,３３ｂ）が直線運動自在にブラケット３１に取り付けられている。ロッド３３の端部にはローラ３５（３５ａ,３５ｂ）が固定されている。ブラケット３１には軸３４（３４ａ,３４ｂ）が不図示の軸受を介して回動自在に取り付けられている。軸３４の端面には溝加工がなされ、ローラ３５が係合している。軸３４の中心軸とローラ３５の位置はオフセットされているので、バルブ駆動用アクチュエータ３２の直線移動動作はロッド３３とローラ３５を介して軸３４の回転運動に変換される。また、バルブ駆動用アクチュエータからリンクで接続して回転運動させても良いし、アクチュエータがモータのような回転運動の場合は、タイミングベルトなどで軸３４を回転させても良い。なお、軸３４の回転運動を実現する機構はこれに限定されるものではない。

図７に示すように、軸３４の軸受を挟んで反対側には嵌合溝３７（３７ａ,３７ｂ）が加工されたフランジ３６（３６ａ,３６ｂ）がある。即ちバルブ駆動用アクチュエータ３２の動作は軸３４の回転運動に変換され、フランジ３６及び嵌合溝３７の回転運動を可能とする。この嵌合溝３７（３７ａ,３７ｂ）と前述の貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの各々の嵌合凸部２１ａ,２１ｂ（図３）とを嵌め合わせることで、バルブ駆動用アクチュエータ３２（３２ａ,３２ｂ）によって貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの回動を可能とする。なお、嵌合溝３７は貯留バルブ１３ａ及び吐出バルブ１３ｂの嵌合凸部２１ａ，２１ｂを挿入しやすくするために、嵌合凸部２１ａ，２１ｂよりも長くできるようにフランジ３６の径を大きくしている。また嵌合溝３７には同じ理由でテーパ加工を施してもよい。

この時、嵌合凸部２１ａ，２１ｂは、アクチュエータ３２の動作による衝撃で欠損しないよう、バルブ１３ａ及び１３ｂの軸方向から見た４隅にＲ加工を施しておくと良い（図２矢視Ｃ）。

なお、本実施の形態におけるバルブ駆動用アクチュエータ３２は、直線運動の動力源としてエアシリンダを使用しているが、これに限定されることはなく、例えばソレノイドなどを用いても構わない。また、嵌合溝３７と各バルブの嵌合凸部のかみ合わせによる駆動力伝達は、これに限定されることなく、溝と凸部が逆でも良いし、歯車などの分離容易な伝導要素を用いてもよい。

図８に示すように、プランジャ駆動用アクチュエータ４１の本体（例えばボールねじとサーボモータを有する動力源）はブラケット３１に取り付けられ、プランジャ駆動用アクチュエータ４１の移動側にはブロック４２が直線運動自在に取り付けられ、ブロック４２にはプレート４３がさらに取り付けられている。図９にも示すように、プレート４３には、ブロック４２に取り付けられた支点軸４４と嵌め合わせられる孔４９と、ブロック４２のめねじとの組合せでプレート４３を締結する取付おねじ４５を貫通させる切り欠き４７を有し、取付おねじ４５を緩めると、支点軸４４を支点としてプレート４３は回転動作可能である。

図８に示すように、プレート４３の先端には押さえ板４３ａがクランプおねじ４６で締結され、この締結力でプランジャ１５のフランジ部１５１をプレート４３と共に挟み込んでプランジャ駆動用アクチュエータ４１の動作を伝達する。またプレート４３には前述の回転動作を可能とするためのプランジャ逃げのための切り欠き４８（図９）をさらに有する。なお、本実施の形態におけるプランジャ駆動用アクチュエータ４１は、多点位置制御が可能な直動式アクチュエータを使用しているので、精密な吐出制御が可能である。

なお、本実施の形態の塗布ヘッド１は液滴塗布装置に連設することが可能であり、その配置ピッチは６０ｍｍを下回る。

（分解）
前述の吐出部１０と駆動部３０の組合せを分解するには以下の手順による。バルブ駆動用アクチュエータ３２、プランジャ駆動用アクチュエータ４１、その他伝導部品を取り付けた駆動部３０、及び貯液部５０は、装置本体側に固定されている。貯液部５０のタンク５１の取り付けを緩め、Ｚプラス方向に引き上げると、吐出部１０の継手１９から貯液部５０を簡単に分離できる。

続いてプランジャ駆動用アクチュエータ４１とプランジャ１５を切り離す作業を説明する。まずプレート４３のクランプおねじ４６を緩め、プランジャ１５とプレート４３の締結を解除する。次に取付おねじ４５を緩め、プレート４３とブロック４２の締結を解除するとプレート４３は支点軸４４を中心として回転し、プランジャ１５はプランジャ用ブシュ１４の孔に挿入された状態で自立してプレート４３から解放される。この状態でプランジャ１５はプランジャ用ブシュ１４の孔から容易に引き抜くことが可能である。

バルブ駆動用アクチュエータ３２と貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂとの切り離しは、まず、貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの嵌合凸部２１ａ,２１ｂ（図２（Ｂ）及び図３）をＹ軸と略平行な位置にする（装置制御にてコントロール）。この時、吐出側バルブ１３ｂが閉となるように嵌合凸部２１ｂと貫通穴２０ｂの成す角を設定する。そして、駆動部３０と吐出部１０は、ブロック１１の取付孔２２（図２（Ｂ））とブラケット３１の取付めねじ３８（図７（Ａ））とを不図示のおねじによって締結することで固定されているので、これを緩め取り外す。タンク５１とブロック１１は分離されているので、そのままブロック１１を作業者側（Ｙマイナス方向）に引き出せば分離は完了する。組立は逆の手順を追えばよい。

（装置概要）
図１０は、本発明の実施の形態１に係る液滴塗布装置１００の平面図である。この液滴塗布装置１００は、基台１０１と、載置台１０２と、ＸＹＺテーブル１０３と、前述の構成を有する塗布ヘッド１（ここでは４つ）と、搬送ユニット１０９と、主制御部１１２とを備える。なお、水平面内で直交する２方向をＸ方向及びＹ方向、鉛直方向をＺ方向と定義している。

載置台１０２は基台１０１の上面に固定され、ＸＹＺテーブル１０３は載置台１０２に固定され、塗布ヘッド１はＸＹＺテーブル１０３によってＸＹＺの各方向に移動自在に支持される。搬送ユニット１０９は基台１０１の上面に固定され、塗布対象物としての基板１１１が搬送ユニット１０９によってＸ方向に搬送される。なお、塗布対象物としては、半導体実装基板等の基板のほか、ＬＣＤ（Liquid Cristal Display）パネルやＬＥＤ（発光ダイオード）等がある。主制御部１１２は、基台１(筐体)の内部にあって塗布ヘッド１を含む装置全体の動作を制御するもので、記憶部１１３と演算部１１５と圧力制御部１１７とを有する。

ＸＹＺテーブル１０３は、台板３０１と、Ｘ軸スライドガイド３０３と、Ｘ軸スライダ３０５と、Ｙ軸支持フレーム３１１と、Ｙ軸スライドガイド３１３と、Ｙ軸スライダ３１５と、Ｚ軸支持フレーム３２１と、Ｚ軸スライドガイド３２３と、Ｚ軸スライダ３２５とを有する。

台板３０１は載置台１０２の上面に固定され、Ｘ軸スライドガイド３０３は台板３０１の上面に固定され、Ｘスライダ３０５はボールネジ駆動機構で駆動されてＸ軸スライドガイド３０３に沿って移動可能である。なお、ボールネジ駆動機構は、ボールネジ軸をモータで回転駆動することで、該ボールネジ軸に螺合するボールネジナットを該ボールネジ軸の軸方向に移動するものである。

Ｙ軸支持フレーム３１１はＸ軸スライダ３０５に固定され、Ｙ軸スライドガイド３１３はＹ軸支持フレーム３１１に固定され、Ｙ軸スライダ３１５はボールネジ駆動機構で駆動されてＹ軸スライドガイド３１３に沿って移動可能である。Ｚ軸支持フレーム３２１はＹ軸スライダ３１５に固定され、Ｚ軸スライドガイド３２３はＺ軸支持フレーム３２１に固定され、Ｚ軸スライダ３２５はボールネジ駆動機構で駆動されてＺ軸スライドガイド３２３に沿って移動可能である。したがって、Ｚ軸スライダ３２５はＸＹＺの各方向に移動自在であり、Ｚ軸スライダ３２５に取り付けられた塗布ヘッド１もＸＹＺの各方向に移動自在である。

本装置の全体的な動作を概説する。まず、図１０の搬送ユニット１０９の搬入部９１に塗布対象物としての基板１１１が供給される。基板１１１は、搬入部９１から塗布部９５まで搬送されて所定位置に位置決めされる。塗布ヘッド１は、ＸＹＺテーブル１０３の支持により塗布部９５上（基板１１上）に移動し、液体材料を基板１１１に塗布する。塗布作業が終了すると、基板１１１は搬出部９７に搬送されて排出される。なお、必要に応じて、塗布部９５の前段に予熱部を設けてヒータ等の予熱手段で基板１１１の温度を上げ、塗布部９５の後段に冷却部を設けて基板１１１の温度を下げ、塗布された液体を凝固、安定させるようにしてもよい。所定数の基板１１１に対して塗布作業を実行後、塗布ヘッド１はＹ方向に後退し、塗布作業を終了する。

（変形例）
貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの双方を連通させた状態でプランジャーは固定状態にて貯液部５０に所定時間所定圧力を加圧することにより、公知のエアー式ディスペンサーとしても機能させることができる。これはダム形成など精度はあまり必要では無い連続的な同じ太さの塗布を行いたいときに好適である。本発明はこのような使い方もでき応用範囲が広いことが特徴でもある。

本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。

(1) 特許文献１のように逆止弁を使用する方法とは異なり、電子部品業界において求められている精密な塗布量（吐出量）を実現できる。高精度、高処理能力の液滴塗布装置を提供することが可能となり、接着剤や樹脂の塗布のみならず、液晶蛍光体などの高精度充填を高速に行うことが可能となる。

(2) 相互に独立制御される貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂを用いる構造のため、特許文献２のように一つの切替バルブの凹溝及び貫通孔をそれぞれ供給側及び吐出側として機能させる構造に起因する不都合（メインテナンス性の悪化やエア抜きの困難性）を防止できる。具体的には、本実施の形態では、塗布ヘッド１において、貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂは双方が同時期に連通した状態となることができるため、液路の洗浄にあたっては上方から溶剤を圧入してノズル１６までを一気に洗浄することができてメインテナンス性が良く、また、吐出前のエア抜き動作も簡単かつ迅速に実行できて好ましい。この点、特許文献２では、切替バルブの状態を一方（貯留側のみ連通、又は吐出側のみ連通）しか選択できないため、本実施の形態のように一気に洗浄することはできず、またエア抜きは困難である。

(3) 装置正面側から塗布ヘッド１を分解清掃することが可能で、メインテナンス性が良好である。また塗布ヘッド１を連設する場合でも狭ピッチを実現でき、処理能力の向上を図れると共に、複数の塗布ヘッドを連接してもメインテナンス性の良さは変わらない。この点、特許文献２の場合、切替バルブの駆動は背面のチェーン及びスプロケットによるもので、またプランジャも図中垂直方向に挿入されているため、メインテナンスが必要な切替バルブ周辺を始めとする塗布ヘッドを正面から分解清掃するのは困難である。

(4) 吐出部１０の液路はタンク５１からノズル１６に向かって下方に一直線となる構造のため、エア抜きのために配管が長くなることはない。この点、特許文献１では、エア抜きのため、流体は重力方向下から上へ流しており、塗布対象物を下に置く場合、配管が長くなる懸念がある。

(5) 貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂとブシュ挿入穴１１８ａ,１１８ｂとの間には接着剤がそれぞれ隙間なく充填されており、貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂをブシュ挿入穴１１８ａ,１１８ｂに圧入する場合と比較して隙間からの液漏れが少なく、塗布量の高精度化に有利である。

(6) 貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂの貫通孔１２０ａ,１２０ｂと貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの間にシール部材を設けていないため、シール部材の持つ弾性による液路内の液体の体積変化がなく、塗布量の高精度化に有利である（シール部材を用いないことによるごく僅かな液漏れのほうが、シール部材の持つ弾性による液体の体積変化よりも塗布量に与える影響が小さい）。

(7) 貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂ並びに貯留側ブシュ１２ａ及び吐出側ブシュ１２ｂがシリコンカーバイト製であるため、ＬＥＤ蛍光体ポッティングのように硬度の大きい液体材料を扱うことも可能である。ＬＥＤ蛍光体ポッティングの場合、タングステンカーバイト等の超硬合金であっても削れてしまい、蛍光体の中に黒い微粉が入り込む現象が起こり得る。もっとも、液体材料の硬度が大きくない場合には、シリコンカーバイト製に限らず、アルミナ（セラミックス）や超硬合金製のバルブ及びブシュを用いてもよい。

実施の形態２
図１１は、本発明の実施の形態２に係る塗布ヘッドの要部分解側断面図である。図１２は、同要部側断面図である。図１３は、実施の形態２における、バルブ駆動に係る構成の側面図である。図１４は、図１３のＤ矢視図である。図１５は、実施の形態２における、貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂとその駆動部との嵌合構造の拡大図である。図１６は、実施の形態２における貯留側バルブ１３ａの斜視図である。本実施の形態の塗布ヘッドは、実施の形態１の構成に加え、貯留側ブシュ１２ａと貯留側バルブ１３ａとの隙間、及び吐出側ブシュ１２ｂと吐出側バルブ１３ｂとの隙間からの液体の漏出を防止する構成を有する。

第１のシール部材２８ａ,２８ｂは、押さえ板２７の凹部２７ａ,２７ｂに嵌入される。第１のシール部材２８ａ,２８ｂは、環状の弾性部材、例えばゴム製のＯリング、パッキン又はワッシャーである。第１のシール部材２８ａ,２８ｂは、テフロン（登録商標）、シリコーン、又はジュラコン（登録商標）からなるテープであってもよい。押さえ板２７は、例えば金属板である。押さえ板２７は樹脂板であってもよい。押さえ板２７は、ブロック１１の表面にネジ止め等により取り付け固定される。第１のシール部材２８ａ,２８ｂは、ブロック１１と押さえ板２７とに挟まれて圧縮される。第１のシール部材２８ａ,２８ｂは、貯留側ブシュ１２ａと貯留側バルブ１３ａとの隙間、及び吐出側ブシュ１２ｂと吐出側バルブ１３ｂとの隙間を全周に渡って囲んで液密封止する。第１のシール部材２８ａ,２８ｂは、貯留側ブシュ１２ａと貯留側バルブ１３ａとの隙間、及び吐出側ブシュ１２ｂと吐出側バルブ１３ｂとの隙間を覆うように設けられてもよい。

貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂは、鍔部２５ａ,２５ｂをそれぞれ有する。図１６に示すように、鍔部２５ａは、円柱形状部２４ａの一端において全周に渡って外側に突出する。鍔部２５ｂも、鍔部２５ａと同様に設けられる。第２のシール部材２６ａは、鍔部２５ａと貯留側ブシュ１２ａ（又はブロック１１の表面）との間に設けられる。第２のシール部材２６ｂは、鍔部２５ｂと吐出側ブシュ１２ｂ（又はブロック１１の表面）との間に設けられる。第２のシール部材２６ａ,２６ｂは、好ましくは潤滑性を有する環状の弾性部材、例えば環状のテフロン（登録商標）又はシリコーンからなるテープである。第２のシール部材２６ａ,２６ｂは、潤滑性を有するように表面が加工されたゴム等の弾性部材からなるワッシャーであってもよい。但し、有機溶剤耐性を考慮するとテフロン（登録商標）が好ましい。

図１３及び図１４に示すように、嵌合溝３７ａ,３７ｂの底面には、嵌合凸部２１ａ,２１ｂをブロック１１側に向けて弾性的に押圧する押圧部材３７０ａ,３７０ｂが設けられる。嵌合溝３７ａ,３７ｂは、貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの各々の嵌合凸部２１ａ,２１ｂと嵌合する。押圧部材３７０ａ,３７０ｂは、例えば、板バネ、コイルスプリング、又はゴム等の弾性体である。押圧部材３７０ａの押圧により、第２のシール部材２６ａは、鍔部２５ａと貯留側バルブ１３ａとに挟み込まれて押圧される。同様に、第２のシール部材２６ｂは、鍔部２５ｂと吐出側バルブ１３ｂとに挟み込まれて押圧される。すなわち、第２のシール部材２６ａ,２６ｂは、貯留側ブシュ１２ａと貯留側バルブ１３ａとの隙間、及び吐出側ブシュ１２ｂと吐出側バルブ１３ｂとの隙間を全周に渡って囲んで液密封止する。

本実施の形態によれば、第１のシール部材２８ａ,２８ｂ及び第２のシール部材２６ａ,２６ｂによる封止効果により、長時間の使用、あるいは低粘度の液体（樹脂）を吐出対象とする場合にも、貯留側ブシュ１２ａと貯留側バルブ１３ａとの隙間、及び吐出側ブシュ１２ｂと吐出側バルブ１３ｂとの隙間からの液体の漏出を防止、又は低減することができる。また、押圧部材３７０ａ,３７０ｂの弾性的な押圧力により第２のシール部材２６ａ,２６ｂが圧縮されるため、第２のシール部材２６ａ,２６ｂによる封止性を確保しつつ貯留側バルブ１３ａ及び吐出側バルブ１３ｂの回転を阻害しない程度の潤滑性（摺動性）も確保することができる。また、第１のシール部材２８ａ,２８ｂ及び第２のシール部材２６ａ,２６ｂはブロック１１の外側に配置されるため、貯留側ブシュ１２ａと貯留側バルブ１３ａとの隙間、及び吐出側ブシュ１２ｂと吐出側バルブ１３ｂとの隙間にＯリングを挟み込むような封止構造と異なり、管路容積を変化させたりエア抜きを困難にさせたりする不都合もない。なお、本実施の形態のその他の点は実施の形態１と同様であり、同様の効果を奏することができる。

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。

１ 塗布ヘッド、１０ 吐出部、１１ ブロック、１２ ブシュ、１３ａ,１３ｂ バルブ、１４ａ,１４ｂ ブシュ、１５ プランジャ １６ ノズル、１７ ロックナット、１８ 液路、１９ 継手、２０ａ,２０ｂ 貫通孔、２１ａ,２１ｂ 嵌合凸部、２２ 取付孔、２３ 液溜り、２５ａ,２５ｂ 鍔部、２６ａ,２６ｂ シール部材、２７ 押さえ板、２７ａ,２７ｂ 凹部、２８ａ,２８ｂ シール部材、３０ 駆動部、３１ ブラケット、３２ａ,３２ｂ バルブ駆動用アクチュエータ ３３ａ,３３ｂ ロッド、３４ａ,３４ｂ 軸、３５ａ,３５ｂ ローラ、３６ａ,３６ｂ フランジ、３７ａ,３７ｂ 嵌合溝、３８ 取付めねじ、３９ ガイドレール、４０ ガイド、４１ プランジャ駆動用アクチュエータ、４２ ブロック、４３ プレート、４３ａ 押え板、４４ 支点軸、４５ 取付おねじ、４６ クランプおねじ、４７ 切り欠き、４８ 切り欠き、４９ 孔、５０ 貯液部、５１ タンク、９１ 搬入部、９５ 塗布部、９７ 搬出部、１００ 液滴塗布装置、１０１ 基台、１０２ 載置台、１０３ ＸＹＺテーブル、１０９ 搬送ユニット、１１１ 基板、１１２ 主制御部、１１３ 記憶部、１１５ 演算部、１１７ 圧力制御部、３０１ 台板、３０３ Ｘ軸スライドガイド、 ３０５ Ｘ軸スライダ、 ３１１ Ｙ軸支持フレーム、 ３１３ Ｙ軸スライドガイド、 ３１５ Ｙ軸スライダ、 ３２１ Ｚ軸支持フレーム、 ３２３ Ｚ軸スライドガイド、 ３２５ Ｚ軸スライダ

Claims (25)

1. 液体を貯留し、内部に所定の圧力が付加される液体貯留部と、
   液滴を吐出する先端吐出口と、
   前記液体貯留部から前記先端吐出口に至る液路と、
   前記液路に挿入された貯留側バルブと、
   前記貯留側バルブよりも下流側において前記液路に挿入された吐出側バルブと、
   前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの間の液路である中間液路に連通する空間を摺動することで前記中間液路内の液体の体積を変化させるプランジャとを備え、
   前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々は、円柱形状部を有し当該円柱形状部の外周面間を貫通する貫通孔が設けられ、当該円柱形状部の中心軸を回転軸として少なくとも所定角度範囲内で回転可能であり、所定の回転位置で前記貫通孔が自身の両側の液路と連通し、他の回転位置では前記貫通孔が自身の両側の液路と連通しない、塗布ヘッド。
2. 前記液体貯留部から前記先端吐出口に至る液路がエア抜きされた状態において、前記貯留側バルブを連通させ前記吐出側バルブを遮断した状態で前記プランジャを前記中間液路内から引っ込む方向に後退させ、その後、前記貯留側バルブを遮断し前記吐出側バルブを連通させた状態で前記プランジャを前記中間液路内に突出する方向に前進させ、前記中間液路内の前記液体の体積変化を利用して前記先端吐出口から所定量の液滴を吐出させる吐出動作を実行可能である、請求項１に記載の塗布ヘッド。
3. 前記吐出動作の後に、前記プランジャを前記中間液路内から引っ込む方向に微少量後退させることにより、前記先端吐出口の液体を僅かに吸引方向へ移動させることが可能である、請求項２に記載の塗布ヘッド。
4. 前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブは、双方が同時期に連通した状態となることが可能である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の塗布ヘッド。
5. 前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの双方を連通させた状態で移動しながら前記液体貯留部内の液体に吐出用圧力を付加することで連続塗布が可能である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の塗布ヘッド。
6. 前記連続塗布における前記吐出用圧力を開放した後に、前記プランジャを前記中間液路内から引っ込む方向に微少量後退させることにより、前記先端吐出口の液体を僅かに吸引方向へ移動させることが可能である、請求項５に記載の塗布ヘッド。
7. 前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの双方を連通させた状態で前記プランジャを複数回往復動作させることで、前記液体貯留部から前記先端吐出口までの液路に液体が充填された状態とするエア抜き工程を完了させることが可能である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の塗布ヘッド。
8. 前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの双方を連通させたとき、前記液体貯留部から前記先端吐出口に向かう液路が下方に一直線となる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の塗布ヘッド。
9. 前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々を個別に駆動する第１のアクチュエータを備え、
   前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々は第１の嵌合部を有し、
   前記第１のアクチュエータは、各々の前記第１の嵌合部とかみ合わさる第２の嵌合部を駆動部により動作させることにより前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々を動作させ、
   前記第１の嵌合部と前記第２の嵌合部とが相互に着脱自在であることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の塗布ヘッド。
10. 前記第１の嵌合部が前記第２の嵌合部に対して作業者方向から着脱自在である請求項９に記載の塗布ヘッド。
11. 前記第１の嵌合部は矩形形状の嵌合凸部であり、前記第２の嵌合部は嵌合溝であり、請求項８の前記着脱時には前記嵌合溝が略水平方向となることで、前記嵌合凸部が水平方向に引き抜き可能であることを特徴とする、請求項１０に記載の塗布ヘッド。
12. 前記嵌合凸部が略水平方向に引き抜き可能である時、前記吐出側バルブは閉であることを特徴とする、請求項１１に記載の塗布ヘッド。
13. 前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの軸方向から見た前記嵌合凸部の４隅にはＲ加工が施されている、請求項１１又は１２に記載の塗布ヘッド。
14. 前記プランジャを前記中間液路に対して前進及び後退させる第２のアクチュエータを備え、
    前記プランジャは、クランプにより挟み込まれることで前記第２のアクチュエータの可動部に対して固定され、
    前記クランプを緩めて前記クランプを退避させることで、前記プランジャを前記第２のアクチュエータから分離することが可能であることを特徴とする、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の塗布ヘッド。
15. 前記プランジャが前記第２のアクチュエータに対して作業者方向から着脱自在である請求項１４に記載の塗布ヘッド。
16. 前記液体貯留部と前記先端吐出口との間の液路を貫通孔として有するとともに、当該貫通孔を横切るように形成された２つのブシュ挿入穴を有するブロックと、
    前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブがそれぞれ所定角度範囲内で回転可能に挿入され、側面に液路の一部を成す貫通孔がそれぞれ形成され、前記２つのブシュ挿入穴にそれぞれ挿入された貯留側ブシュ及び吐出側ブシュとを備える、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の塗布ヘッド。
17. 前記貯留側ブシュ及び前記吐出側ブシュの各々と前記２つのブシュ挿入穴の各々との間に接着剤が隙間なく充填されていることを特徴とする請求項１６に記載の塗布ヘッド。
18. 前記ブロック下部には、前記貯留側ブシュ及び前記吐出側ブシュの各々と前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々との僅かな隙間から液体が滲み出たときに当該液体を受け止めるための液溜りを備えることを特徴とする、請求項１６又は１７に記載の塗布ヘッド。
19. 前記貯留側ブシュ及び前記吐出側ブシュ並びに前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブがシリコンカーバイトからなる請求項１６から１８のいずれか一項に記載の塗布ヘッド。
20. 前記貯留側ブシュと前記貯留側バルブとの隙間、及び前記吐出側ブシュと前記吐出側バルブとの隙間を、前記貯留側ブシュ及び前記吐出側ブシュの各々の少なくとも一方の端部側で囲む又は覆う第１のシール部材と、前記第１のシール部材を押圧するように前記ブロックに対して取り付けられた押さえ板とを備える、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の塗布へッド。
21. 前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々が鍔部を有し、各々の鍔部と、前記貯留側ブシュ及び前記吐出側ブシュの各々の端部又は前記ブロックの表面とに挟まれた第２のシール部材を備える、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の塗布へッド。
22. 前記貯留側ブシュと前記貯留側バルブとの隙間、及び前記吐出側ブシュと前記吐出側バルブとの隙間を、前記貯留側ブシュ及び前記吐出側ブシュの各々の少なくとも一方の端部側で囲む又は覆う第１のシール部材と、前記第１のシール部材を押圧するように前記ブロックに対して取り付けられた押さえ板とを備え、かつ、
    前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々が鍔部を有し、各々の鍔部と、前記貯留側ブシュ及び前記吐出側ブシュの各々の端部又は前記ブロックの表面とに挟まれた第２のシール部材を備える、請求項１６から１９のいずれか一項に記載の塗布へッド。
23. 前記第２のシール部材が潤滑性を有する請求項２１又は２２に記載の塗布へッド。
24. 前記貯留側バルブ及び前記吐出側バルブの各々の前記鍔部側の端部を弾性的に押圧する押圧部材を備える請求項２１から２３のいずれか一項に記載の塗布ヘッド。
25. 請求項１乃至２４のいずれか一項に記載の塗布ヘッドを少なくとも１つ有し、前記塗布ヘッドを被塗布物に対して相互に異なる３方向であるＸＹＺ方向に相対的に移動させる手段を有する、液滴塗布装置。