专利名称：液体材料排出装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于使液体材料滴下或经由喷射分注器(jet dispenser)而 排出的装置，更具体为关于自喷嘴可高精度地定量排出洁净的液体材 料的液体材料(以下简称「液体材料」)排出装置。
又，本发明中的「排出」包含液体材料自喷嘴离开前接触工件 型式的排出方式；以及，液体材料自喷嘴离开后接触工件型式的排出 方式。
背景技术：
关于使液体材料滴下或经由喷射分注器而排出的技术领域中，可 排出既定量液体材料的技术，本申请人己在专利文献1揭示，建议一 种由管形状的计量部；内接在前述计量部的柱塞；具有排出口的喷 嘴；连通前述计量部与前述喷嘴的第一阀；可贮存液体材料的贮存容 器；及，连通前述贮存容器与前述计量部的第二阀；如此所构成，而 前述计量部的内径与设在前述第一阀的阀体的通孔，实质上为相同直 径，如此的排出装置，或如专利文献2所揭示， 一种由具有可排出 液体材料的排出口的排出部；通过密接在计量部的计量孔的内壁面滑 动的柱塞的后退移动而将液体材料吸入至计量孔，通过柱塞的进出移 动自前述排出部将液体材料排出的计量部；及，可切换连通在液体材 料贮存部与计量部的第一位置及连通在排出口的第二位置，且密着在 前述排出部和前述计量部而滑动的阀；如此所构成的液体材料的排出 装置中，使前述计量部配设在前述液体材料贮存部的前端部，如此的 液体材料的排出装置。
专利文献1:日本专利特开2003-190871号公报
专利文献2:日本专利特开2005-296700号公报
发明内容
(发明所欲解决的问题)具有使用以往的滑动阀的切换阀的装置中，为了保持切换阀的密 封性，虽然--面加予既定的压力，另一方面使切换阀滑动，但因摩擦 而切换阀的摩耗片或摩耗粉等会有在滑动面上生成的情形。当摩耗片 等混入至滑动面时，则会减低切换阀的密封性，结果会使液体材料漏 出而有发生排出量不均匀的可能。
又，阀的摩耗片等如混入液体材料时，则会从喷嘴被排出，而在 利用前述液体材料的制品上则有不良发生的可能。
又，为了利用密着密封而使液体材料不会漏出至外部，则虽然必 须自外部赋予在液体材料排出时可耐受液体材料压力的密着压力，但 由于阀滑动时必须比此密着压力有更大的驱动力，因此，必须采用大 型马达。为了提高密封性而越强化密着压力则必须要有更大的阀驱动 源，因此则会招致装置的大型化、重量化。
对可赋予密着压力的构成，例如，虽然可使用弹簧，但是该构成 则必须另外赋予密着压力的机构，而使装置小型化有所妨碍。
鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种可将供给至装置的液体 材料在保持洁净的状态下被排出， 一方面可确保稳定的排出量，另一 方面可使装置小型化的液体材料排出装置。
(解决问题的手段)为了解决上述课题，本发明人开发一种具有不会自外部赋予密着 压力至阀体的构成的阀部，如此的液体材料排出装置。
亦即，本发明的第一方面，其具备有可供给排出的液体材料的 液体材料供给部；具有可排出液体材料的排出口的排出部；由计量孔 及和计量孔的内壁面滑动而可吸入液体材料至计量孔内并排出的柱 塞，如此所成的计量部(12);由本体(50)及形成连通液体材料供给部和 计量部的流路(83)及连通计量部(12)和排出部的流路(85)，而在设于本 体(50)内的空间(52)内滑动的阀体(26)，如此所成的阀部；及，可控制 此等的控制部；而前述控制部在计量孔内吸入液体材料时，可使前述 阀体(26)位于第一位置而连通液体材料供给部与计量部，且可遮断计量 部和排出部，并在排出计量孔内的液体材料时，可使前述阀体(26)位于 第二位置而连通计量部与排出部，且可遮断液体材料供给部和计量部，
如此的液体材料排出装置。
在第1方面中的本发明的第2方面，其特征在于，前述阀体(26)
为回转阀，而前述控制部利用使阀体在既定角度回转，而使阀体配置 于前述第一位置或第二位置。
在第2方面中的本发明的第3方面，其特征在于形成在前述阀体(26) 而在连通前述液体材料供给部与计量部的流路(83)设在阀体表面上的 凹沟，连通前述计量部和排出部的流路(85)为贯通阀体的孔。
在第3方面中的本发明的第4方面，其特征在于前述凹沟通过由 设在阀体(26)的对称位置的两个凹沟所构成。
在第1方面中的本发明的第5方面，其特征在于前述阀体(26)为滑 动阀，前述控制部通过使阀体在既定距离水平移动，而使阀体配置于 前述第一位置或第二位置。
在第5方面中的本发明的第6方面，其特征在于形成在前述阀体(26) 而连通至前述液体材料供给部与计量部的流路(83)设在和前述计量部 的滑动接触面的凹沟，而连通至计量部和排出部的流路(85)则连通计量 孔与排出部的孔。
在第1方面中的本发明的第7方面，其特征在于前述控制部通过 使前述阀体(26)在既定的角度回转以及在既定距离水平移动，而使阀体 配置于前述第一位置或第二位置。
在第1至7的任一方面中的本发明的第8方面，其特征在于前述 控制部以柱塞1次的后退移动而对计量孔实施吸引液体材料，而以柱 塞数次的前进移动以实施计量孔内的液体材料排出。
在第1至8的任一方面中的本发明的第9方面，其特征在于因应 于排出的液体材料的特性，而可插入和前述空间(52)的内径不同直径的 阀体(26)。
在第1至9的任一方面中的本发明的第IO方面，其特征在于前述 本体(50)在其上方部份具有接合连通于液体材料供给部的流路的连接 部(55)。
在第1至10的任一方面中的本发明的第11方面，其特征在于前 述本体(50)使连通液体材料供给部的流路与前述空间(52)连通，而具有 构成计量部(20)的计量孔的流路(81)，以及，连通液体材料供给部的流
路与前述空间(52)连通的流路(82)。
在第1方面中的本发明的第12方面，其特征在于前述本体(50) 自其上方延伸至上方，而在内部具有形成流路(81)的圆筒部(16)。
(发明效果)在本发明中，由于对阀体未赋予强大的密着压力，因此，要驱动 阀体所须要的驱动力变成较小。由于其可使阀驱动源小型化，因此， 可使装置本体小型化，又，如当作机器人用头部时，则其安装自由度 较高。本发明不需要强的密着压力，借此可使在阀体的滑动面发生的摩 擦最小化，因此，可以更高水准来实现将供给至装置的液体材料保持 洁净状态下而连续实施排出作业以及确保稳定的排出量。
图1是实施例1的装置概略图。
图2表示实施例1的液体材料排出装置的阀体的第一位置的主要 部份扩大剖面图。
图3表示实施例1的液体材料排出装置的阀体的第二位置的主要 部份扩大剖面图。
图4是实施例1的阀体的概略斜视图及剖面图。
图5是实施例2的装置概略图。
图6表示实施例2的液体材料排出装置的阀体的第一位置的主要 部份扩大剖面图。
图7表示实施例2的液体材料排出装置的阀体的第二位置的主要 部份扩大剖面图。
图8是实施例2的阀体的概略斜视图及剖面图。
图9表示实施例3的液体材料排出装置的阀体的第一位置的主要 部分扩大剖面图。
图IO表示实施例3的液体材料排出装置的阀体的第二位置的主要 部份扩大剖面图。
图11是实施例3的阀体的概略斜视图及剖面图。
图12是实施例3的阀体的斜视图及上面图。
图13是实施例3的阀体的变形例的概略斜视图及剖面图。主要元件符号说明
1底座
2支柱板
3板(顶板)
4中间板
11液体材料贮存部
12计量部
13柱塞
14柱塞驱动用马达
16圆筒部
26阀体
28阀驱动用马达
29阀驱动用致动器
31喷嘴
32排出口
50本体
51液体材料保持区域
52空间
53管
54送液管
55连接部
61盖子
81第1流路
82第2流路
83第3流路
84第4流路
85第5流路
90柱塞头
91接头
具体实施例方式本发明的阀部具有连通计量部、液体材料供给部及排出部的空间
(空洞或孔)，而使阀体插入前述空间再将其移动，而使其可在前述第一 位置与前述第二位置切换的构造，因此，其不须要使前述空间和前述 阀体密着的机构而可使装置小型化。此处，设在阀部的空间的构造可例示如插入前述阀体而侧端为
开口另一端则为闭口的孔穴，或自被插入前述阀体的侧端贯通相对另 一端的贯通孔的孔。又，本装置的构成，对前述空间的前述阀体的动作，可选择回
转动作、平行移动动作或回转动作与平行移动动作的复合动作。
回转动作如平行动作似地而不须使阀体在空间的穿设方向动作， 且在空间内收容阀体的状态下即可使阀切换，因此，其可删除切换阀 用的不必要的空间，而有助于装置的小型化。当在平行移动动作加予回转动作的复合动作，除了对平行移动动 作的液体材料加予剪切力，并通过回转动作而对前述平行移动动作的 剪切力加予剪切力至液体材料上，如此而可使阀体作迅速切换。
在本装置的构成中，如使自前述空间将前述阀体成为可装卸的构 成时，由于对前述空间的直径可适当选择前述阀体的直径，因此，可 因应于各种条件而将阀体安装在装置上。亦即，阀体的直径，虽然也可和前述空间的内径构成相同，但如 构成和前述空间的内径不同直径时，则可使前述空间与前述阀体之间 发生部份的间隙，如此而可避免阀座和阀体间发生过度的密着状态， 且可充分防止液体材料泄漏而达到密封性。又，本装置的构成，除了前述密封性外，可因应于粘性等液体材 料的原料，或排出量、排出间隔(排出节拍(tact， takt))等排出条件，而
对前述空间的直径适当地选择阀体的直径。亦即，阀体的直径其可因应于所安装排出的液体材料的粘性的直 径而予以安装。
例如，虽然也须要考虑和其他各条件的关连性，但一般而言当处 理高粘性的液体材料时，则考虑液体材料的低流动性，而采用比处理 低粘度的液体材料时的阀体外径更小的直径，又当外加高压力而排出 时，则应考虑阀的密封性，而采用比外加低压力排出时的阀体的外径 更大的直径。以下虽依照实施例详细说明本发明，但本发明并不受限于实施 <实施例1>《全体构造》
本实施例的液体材料的排出装置，如图1所示由以平行配置的底 座l、板(顶板)3、中间板4及其等结合的支柱板2所构成的机框；及，
固定在底座1的本体50;及，配设在底座1的阀驱动部和插入在本体
50内的阀体26所构成的阀部；及，配设在底座1及中间板4之间，而
连通本体50且被固定在中间板4的液体材料贮存部11;及，形成在本 体50内部的流路的液体材料供给部；及，配设在固定于底座l的本体
50的内部及本体50的下方的排出部；及，具有柱塞13而被形成在本 体50的内部的计量部12;及，使用配置在顶板3及中间板4之间的螺 旋传导装置的柱塞驱动部；及，可控制此等的控制部；如此而所构成。 以下详细说明各部份的构成。
《本体》
如图2所示，本体50在上部具有凹部且具有可保持自液体材料贮 存部11所供给的液体材料的液体材料保持区域51。在本体50的上方 部份，具有接合至连通于液体材料贮存部11的流路的连接部55。此处， 和液体材料贮存部11连通的流路是指，不仅后述的管53以外也包含 直接连结在本体50时的液体材料贮存部11的供给口的概念。在比本 体50的液体材料贮存部11更下方的侧面则被穿设于空间52而被插入 阀体26。
又，在本实施例中，虽然在本体50设有凹部的液体材料保持区域 51，但其并非必要的构成，其也可以平面构成本体50的上端，如此亦 可。在该构成的情形，后述的第二流路82则可设在接近和本体50的 液体材料贮存部11相连通的流路的部位(上面或连接部55)。
又，也可使本体50的上端成为平面，再使后述的圆筒部16突出， 如此的构成亦可。在该构成的情形下，由于第二流路82变较短，因此， 可减少其流路的阻力，而可更顺利地填充液体材料。在液体材料保持区域51的底面中央部，朝向液体材料贮存部11 方向的管状体的圆筒部16被延伸出去，而圆筒部]6具有到达空间52 的贯通孔，而形成自前述圆筒部16的液体材料贮存部11侧端至空间 52的第一流路81。
同样地，在邻接液体材料保持区域51的底面的圆筒部16的位置 具有到达空间52的贯通孔，而自液体材料保持区域51的底面至空间 52则形成第二流路82。
在相对于本体50的液体材料保持区域51的面上，被固定喷嘴31， 并使本体50与喷嘴31连通状地具有自前述相对面到达空间52的贯通 孔，而自空间52至喷嘴前端的排出口 32则形成第4流路84。
《液体材料供给部》
在本体50的上部具有液体材料贮存部11。贮存在液体材料贮存部 11的液体材料被供给至本体50的前述液体材料保持区域51。在液体 材料贮存部11的上部，被设置在中央部可插入柱塞13的贯通孔的盖 子61,如此为佳，由此则可防止灰尘等的异物混入贮存容器内。
《计量部》
计量部12由形成在前述圆筒部16内的第一流路81和柱塞13所 构成。柱塞13利用柱塞驱动用马达14的作用在第一流路81内往复动 作，而在第一流路81的内壁面密接滑动。柱塞13在上方后退移动时， 则可将液体材料吸入至第一流路81内，柱塞13在下方前进移动时， 可排出第一流路81内的液体材料。本实施例的柱塞13具有前端被形 成为大直径的柱塞头90，而可对第一流路81的内壁面确实地密接滑 动，其并可防止柱塞13的柱塞头90的大直径部以外的部份接触第一 流路81，且可使在第一流路81内移动的柱塞13顺利地移动，因此较 佳。《排出部》
排出部被连接在本体50的下端，而利用具有排出口 32的喷嘴31 所构成。喷嘴31可装卸自如地被螺合连接在本体50上。
《阀部》
被固定在底座1下面的阀驱动用马达28的回转驱动，通过连接在 阀驱动用马达28的接头(joint)91而传达至阀体26。 阀体26被插入穿设在本体50侧面的空间52，而在空间52内回转 动作。阀体26为圆柱形状，在圆柱的长边方向被插入于空间52。阀体 26在直径方向具有贯通孔而因具有此贯通孔以形成第5流路85。又， 阀体26在与贯通孔的第5流路85直交的阀体26周面，具有在阀体26 的长边方向延伸的沟，阀体26被插入至空间52与空间52的内壁面共 同动作而构成第3流路83。
《液体材料排出作业》
以下说明使用上述构成的液体材料排出装置的液体材料排出作业 (控制部的各部控制)。
液体材料在未完全被导入至计量部12的状态时，通过阀驱动用马 达28而使阀体26回转移动，如图2所示，使阀体26位于连通第二流 路82与第一流路81的第一位置后，再使柱塞驱动用马达14动作并将 柱塞13后退移动，而将自液体材料贮存部11来的液体材料通过第二 流路82、第3流路83填充至第一流路81 。
之后，使柱塞13进出移动并将前端密接于液体材料，并排除第一 流路81内的气泡。又，此一气泡排除，例如，也可使用本申请人的日 本专利特开2003-190871号中的设有气泡排除机构的柱塞。
其次，通过阀驱动用马达28使阀体26回转移动，如图3所示， 通过形成于阀体26的第5流路85使阀体位于连通第一流路81与第4 流路84的第二位置，再使柱塞驱动用马达14动作并使柱塞13以规定 量前进移动，再从喷嘴31的前端的排出口 32使被填充在计量部12的 液体材料排出。
此时，也可使柱塞驱动用马达14作高速动作，利用使柱塞13以 规定量高速进出移动，而从喷嘴31的前端的排出口 32使贮存在计量 部12的液体材料喷射分注器。此处，被吸入至第一流路81的液体材料可通过柱塞13 —次的进 出动作而全部排出，或者通过柱塞13作数次的进出动作而分成数次排 出。亦即，每一次排出时可使液体材料吸入至第一流路81，或者经过 数次的排出而使液体材料吸入至第一流路81。在前述每一次将液体材料吸入至第一流路81的排出路径中，为 了使柱塞13的动作每一次可均等地排出，最好使柱塞13的前端位置
经常自一定的位置后退移动、自一定位置前进移动。
在经过前述数次排出而将液体材料吸入至第一流路81的排出路径
中，由于其与每次排出动作的路径相比，阀体26的动作数次减少，因
此，其可延长阀体26的寿命。<实施例2>
本实施例的装置是将第一实施例所揭示的装置的阀体26，从回转 动作型式替换为可在平行移动的第一位置和第二位置切换的滑动动作 型式。
如图5及图6所示，被固定在底座1下面的阀驱动用致动器29的 进退动作，通过连结在阀驱动用致动器29的接头91而传达至阀体26， 因此，利用阀驱动用致动器29的进退动作而阀体26可滑动动作。
阀体26的和实施例1的回转动作型式所使用的阀体的第3流路 83，与第5流路的相对位置不同。如图8所示，实施例2的阀体26为 圆柱形状，在直径方向具有贯通孔，且和贯通孔平行其具有沿阀体26 的长边方向延伸的凹沟。前述贯通孔形成第5流路85，而前述阀体26 被插入至空间52的状态下，其与空间52的内壁面共同动作而构成第3 流路83这一点和实施例1相同。此外，本体50所具有的空间52，在本实施例中虽然作为贯通孔， 但也可和实施例1同样作为孔。同样，在实施例1中也可使空间52作 为贯通孔。
液体材料供给部在本体50上配设管53，而利用配设在管53的侧 面的送液管54连通至液体材料贮存部11，而液体材料供给部也可采用 分支构造。液体材料供给部采用分支构造时，不论本装置的设置部位 如何，均可将液体材料贮存部11设置在液体材料填充等容易保养的部 位。
<实施例3>本实施例的装置构成，如图9所示，阀体26为回转型阀，而本 体50所具有的空间52则为贯通孔型式。此外，液体材料供给部具有 和实施例2相同的分支构造。本实施例的特征是阀体26的构成。如图11所示，形成在阀体 26周面的沟被对称地设在侧周面。具有此构成的阀体26利用阀驱动用
马达28的单向回转动作而使阀切换。
艮口，实施例1构成的阀体26中，虽然必须通过阀驱动用马达28 的正转及反转动作而切换第一位置及第二位置，但在本实施例中只要 正转或反转动作即可。
本实施例的阀体26中贯通孔形成第5流路85，而阀体26在被插
入空间52的状态时，其和空间52的内壁面共同动作而构成第3流路
83，这一点和实施例l相同；但不相同的是构成第3流路83的沟是两 个。此外，阀体26的驱动，可如实施例1及实施例3的回转型，或 如实施例2的滑动型均可。
当然，也可以将这些复合动作，即组合切换回转动作和滑动动作。 在该状况下，阀体26的构成，如图13所示，例如，第3流路83的大 致中央位置与第5流路85的大致中央位置重叠。此时，将第3流路83 对称设在侧周面时，则可使阀驱动用马达28在单向回转。
(产业上的可利用性)
本发明的装置，对排出的液体材料自喷嘴离开前接触工件的型式 的排出方式中，其可被利用于半导体相关、生物相关等的必须洁净环 境中的作业区域。此外，对排出的液体材料自喷嘴离开后接触工件的滴下、喷射分 注的排出方式而言，则其可被利用于平面显示器制造步骤，例如，在 液晶面板制造步骤中的液晶滴下步骤等的领域。
权利要求
1.一种液体材料排出装置，其具备有可供给排出的液体材料的液体材料供给部；具有可排出液体材料的排出口的排出部；由计量孔及和计量孔的内壁面滑动而可吸入液体材料至计量孔内并排出的柱塞构成的计量部(12)；由本体(50)及形成连通液体材料供给部和计量部的流路(83)及连通计量部(12)和排出部的流路(85)，在设于本体(50)内的空间(52)内滑动的阀体(26)所构成的阀部；以及可控制以上部分的控制部；而上述控制部在计量孔内吸入液体材料时，可使上述阀体(26)位于第一位置而连通液体材料供给部与计量部，且可遮断计量部和排出部，且在排出计量孔内的液体材料时，可使上述阀体(26)位于第二位置而连通计量部与排出部，且可遮断液体材料供给部和计量部。
2. 如权利要求1的液体材料排出装置，其特征在于，上述阀体(26) 为回转阀，上述控制部利用使阀体在既定角度回转，而使阀体配置于 上述第一位置或第二位置。
3. 如权利要求2的液体材料排出装置，其特征在于，形成在上述 阀体(26)的连通上述液体材料供给部与计量部的流路(83)设在阀体的 表面上的凹沟，而连通上述计量部和排出部的流路(85)为贯通阀体的 孔。
4. 如权利要求3的液体材料排出装置，其特征在于，上述凹沟是 由利用设在阀体(26)的对称位置的两个凹沟所构成。
5. 如权利要求1的液体材料排出装置，其特征在于，上述阀体(26) 为滑动阀，而上述控制部利用使阀体在既定距离水平移动，而使阀体配置于上述第一位置或第二位置。
6. 如权利要求5的液体材料排出装置，其特征在于，形成在上述 阀体(26)的、连通上述液体材料供给部与计量部的流路(83)，是设在 和上述计量部的滑动接触面上的凹沟，而连通计量部和排出部的流路 (85)，是连通计量孔与排出部的孔。
7. 如权利要求1的液体材料排出装置，其特征在于，上述控制部 利用使上述阀体(26)回转既定的角度以及水平移动既定距离，而使阀 体配置于上述第一位置或第二位置。
8. 如权利要求1-7中任一项的液体材料排出装置，其特征在于， 上述控制部以柱塞1次的后退移动对计量孔实施吸引液体材料，而以 柱塞数次的前进移动实施计量孔内的液体材料排出。
9. 如权利要求1-8中任一项的液体材料排出装置，其特征在于， 根据排出的液体材料的特性，可插入安装和上述空间(52)的内径不同 直径的阀体(26)。
10. 如权利要求1-9中任一项的液体材料排出装置，其特征在于， 上述本体(50)，在其上方部份具有接合连通于液体材料供给部的流路 的连接部(55)。
11. 如权利要求1-10中任一项的液体材料排出装置，其特征在于， 上述本体(50)使连通液体材料供给部的流路与上述空间(52)连通，而 其具有连通构成计量部(20)的计量孔的流路(81)以及连通液体材料供 给部的流路与上述空间(52)的流路(82)。
12. 如权利要求11的液体材料排出装置，其特征在于，上述本体 (50)自其上面延伸至上方，在内部具有形成流路(81)的圆筒部(16)。
全文摘要
提供一种可将供给至装置的液体材料保持洁净状态下排出，一面确保稳定的排出量，一面可使装置小型化的液体材料排出装置。其具备有可供给排出的液体材料的液体材料供给部；具有可排出液体材料的排出口的排出部；由计量孔及和计量孔的内壁面滑动可吸入液体材料至计量孔内而排出的柱塞所成的计量部；由本体以及形成连通液体材料供给部和计量部的流路及连通计量部和排出部的流路，且在设于本体内的空间内滑动的阀体所成的阀部；及，可控制此等的控制部；而前述控制部在计量孔内吸入液体材料时，可使前述阀体位于第一位置而连通液体材料供给部与计量部，且可遮断计量部和排出部，且在排出计量孔内的液体材料时，可使前述阀体位于第二位置而连通计量部与排出部，且可遮断液体材料供给部和计量部。
文档编号B05C5/00GK101370599SQ20078000229
公开日2009年2月18日 申请日期2007年1月11日 优先权日2006年1月12日
发明者生岛和正 申请人:武藏工业株式会社