JP2000193100A

JP2000193100A - 液体定量吐出バルブ

Info

Publication number: JP2000193100A
Application number: JP10373641A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Ikushima; 和正生島
Original assignee: Musashi Engineering Co Ltd
Current assignee: Musashi Engineering Co Ltd
Priority date: 1998-12-28
Filing date: 1998-12-28
Publication date: 2000-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ニードル弁体の進退による液体の定量吐出に
当って、ニードル弁体の移動に起因する液室内の圧力変
動を相殺して、高精度で安定した液体吐出および吐出停
止を行うこと。【解決手段】吐出口を閉止開放するニードル弁体の進
退移動に同期して、その弁体の移動によって生じる液室
内の圧力変動を相殺するような方向に、液室の体積を変
化させる圧力補償手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、粘性流体、粘稠
物質等をも含む液体の定量吐出装置に用いられるのに好
適な吐出バルブに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液体定量吐出装置は、たとえば半導体製
造工程において、ペースト等の電子材料を基板上に規則
的にまたは不規則にポイント塗布、線状塗布等するに当
って使用されている。このような液体定量吐出装置にお
いて、液体貯留容器からピストンのような加圧手段によ
って押し出される液体は、吐出バルブの開閉量および開
閉時間等によってその吐出量が制御されるようになって
いる。このような吐出バルブには各種タイプのものがあ
り、吐出されるべき液体の種類や単位時間当たりに吐出
されるべき液体の量等によって適切な吐出バルブが使い
分けされている。特に、ニードルバルブと呼ばれる吐出
バルブは、液室内に移動可能に設けられた鋭角な先端を
有するニードル弁体と、ニードル弁体の先端部を受ける
ように設けられ、吐出口に通じる小さな開口を中央部に
形成した弁座とを含み、ニードル弁体の先端が弁座中央
部の開口を塞ぐことによって液体吐出を停止させ、開口
から離れることによって液体吐出を行うように構成され
ているため、ニードル弁体の微小なストローク調整に対
する弁座開口の有効断面積の変化が少ないという特性を
有しており、その特性のゆえに、液体の微量吐出に好適
であるとされている。このようなニードルバルブは、本
出願人によって出願された、「液体定量吐出装置」を表
題とする特願平10-309179 号（出願日：平成10年10月29
日）に開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、このような
ニードルバルブを用いて液体定量吐出を行う際には、液
体吐出口に連通する開口を有して形成されている液体室
内に占めるニードル弁体の割合が変化する、すなわち、
液室内でのニードル弁体の占有体積の変化が起こるの
で、これによって液室内の液圧の変化が起こり、その結
果、吐出される液体の吐出速度 (吐出量) が微妙に変化
してしまうという問題がある。このようなニードル弁体
の占有体積は、バルブ開放時には最小であるが、開放時
から閉鎖時に向かう際には次第に増加し、閉鎖時には最
大となり、液体の吐出量に影響を与えることになる。特
に、吐出量が微量かつ一定であることが要求されている
場合には、小さな体積変化でも吐出量の変動要素として
大きく作用することになる。

【０００４】本発明の主たる目的は、上記ニードルバル
ブが抱える問題点を解消することにあり、液体の微小吐
出を高精度でしかも安定的に行うと共にその吐出停止を
すばやく行うことができる液体定量吐出バルブを提供す
ることにある。本発明の他の目的は、液体の吐出口を開
閉させるニードル弁体の移動に伴う液室内の液圧の変化
を相殺するように、液室の体積を増減させる圧力補償手
段を備えた液体定量吐出バルブを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の液体定量吐出バルブは、液体貯留容器に連
通する入口孔と、その入口孔から導入された液体を収容
する液室と、その液室の液体が吐出されるべき出口孔と
を有して形成されたバルブ本体と、液室内において第１
位置と第２位置との間で移動可能に設けられたニードル
状の弁体と、その弁体の第１位置において弁体の先端を
受けて上記出口孔が閉鎖されるように形成された弁座
と、上記弁体の移動に伴う液室内の液圧の変動を相殺す
るように、上記弁体の移動に同期して、液室の体積を変
化させる圧力補償手段とを備えることを特徴とする。

【０００６】このような液体定量吐出バルブにおけるニ
ードル状の弁体は、第１位置と第２位置との間の移動に
よって液体の吐出量を制御するように構成されるが、こ
の移動によって生じる液室内における弁体の占有体積の
変化、すなわち液圧の変化が圧力補償手段の作動によっ
て同時に相殺されるので、液室内の液圧は常に所定の値
に保持され、バルブ作動中の吐出流速を一定に保持する
ことができる。特に、小さな寸法および体積のニードル
弁体の移動による微小な液圧の変動を有効に吸収するこ
とができるので、液体吐出を高精度でかつ安定的に行う
ことができる。

【０００７】本発明の液体定量吐出バルブは、そのバル
ブ本体をシリンダーの形態に構成することができ、その
ような形態においては、ニードル弁体の後端は、シリン
ダー内のピストンに連結され、圧力補償手段は、上記ピ
ストンと独立に設けられその一部が上記液室内に臨んで
配設された圧力補償ピストンからなり、上記ピストンの
移動によって生じる液室内における弁体の占有体積の変
化は、上記圧力補償ピストンを上記ピストンの移動方向
と反対の方向へ移動させることによって相殺されるよう
に構成される。

【０００８】このような構成によれば、圧力補償ピスト
ンがシリンダーのピストンの進退変位と同時に作動し、
圧力補償ピストンの液室内に臨ませた一端が液室内に占
める体積がピストンの進退変位に伴って変化するので、
吐出口およびその近傍部分の圧力変動に、より簡単かつ
迅速に、しかも的確に対処することができる。たとえ
ば、バルブが開放作動するときは、吐出口近傍部分に占
めるニードル弁体の体積が減少し、逆に、バルブを閉止
作動させるときはニードル弁体の占有体積が増加するこ
とになるので、前者の場合には、圧力補償ピストンを進
出変位させて、その一端が液室内に進出させることで、
吐出近傍部分の液圧の低下を防止することができ、また
後者の場合には、その圧力補償ピストンを後退変位させ
て、その一端を液室から後退させることで、液圧の増加
を防止することができる。

【０００９】本発明においては、ニードル弁体の第1位
置から第２位置までのストローク長を調整するための手
段が設けられるのが好ましく、弁体のストローク長の調
整によって液体の吐出流速を所望の値に設定することが
できる。さらに、ニードル弁体の移動および圧力補償手
段を形成するアクチュエータの駆動は、それぞれ電磁駆
動手段によって行うように構成することもできる。この
ような場合には、ニードル弁体の後端は、バルブ本体の
外側に配設した第１の電磁駆動手段に接続され、上記ア
クチュエータは、バルブ本体の外側に配設した第２の電
磁駆動手段に接続される。

【００１０】上記第１および第２電磁駆動手段のそれぞ
れは、ステップモータおよびその回転を直線運動に変換
する機構とから構成することができる。また、上記第１
電磁駆動手段は、弁体の後端に接続された第１のプラン
ジャーと、その第１のプランジャーを駆動させる第１の
磁気コイルとから構成すると共に、上記第２電磁駆動手
段は、アクチュエータの一端に接続される第２のプラン
ジャーと、その第２のプランジャーを磁気的に駆動させ
る第２の磁気コイルとから構成することもできる。この
ように構成された吐出バルブは、液室内の弁座近傍に圧
力センサーを配置して液圧を検出し、この検出結果に基
づいて、第１電磁駆動手段と第２電磁駆動手段の駆動方
向および駆動時間をそれぞれ制御するように構成するこ
ともできる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の液体定量吐出バル
ブの実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本
発明の第１の実施形態を示す断面図であり、図中１０は
吐出バルブとしてのニードルバルブの全体を示す。この
ニードルバルブは複動型のエアシリンダー１２の形態に
構成されたバルブ本体を有し、このバルブ本体内には、
液体貯留容器 (図示を省略する) に連通する入口孔、す
なわち液体導入口１４を介して液室１６に導入される加
圧液体を吐出口１８から定量的に排出させるためのニー
ドル弁体２０が配設されている。このニードル弁体２０
は、エアシリンダー１０内のピストン２４によって昇降
されるように構成され、ニードル状の先端が弁座２２中
央部の開口に接触して液体の吐出を停止させている第１
の位置と、第１の位置から上方に向かって所定の距離だ
け離れた位置であって、吐出口から排出される液体の最
大吐出量を与えるような第２位置との間でスムーズに移
動できるようになっている。

【００１２】すなわち、ニードル弁体２０の後端はピス
トン２４に接続され、その先端は弁座２２の中央部に形
成した吐出口１８に通じる開口に向けて配置されてい
る。このようなニードル弁体２０を移動させるピストン
２４は、バルブ本体に設けた空気室３０内にスライド可
能に配設され、ポートａ１から圧縮空気を供給すること
によってニードル弁体２０を降下させ、ポートａ２から
圧縮空気を供給することによってニードル弁体２０を上
昇させるように構成される。

【００１３】また、隔壁２５によって空気室３０と区画
されると共に隔壁２７によって液室１６と区画される他
の空気室３２には、ピストン２４と独立に他のピストン
２６（以下、圧力補償ピストン）がスライド可能に配設
されている。この圧力補償ピストン２６は、その中央部
においては、ピストン２４に固定されたニードル弁体２
０が挿通され、ニードル弁体２０のスムーズな移動を妨
げないように構成される。圧力補償ピストン２６は、隔
壁２７に設けた開口を通過して液室１６内へ突出する突
出部２６ａを有しており、空気室３２に設けたポートｂ
１から圧縮空気を供給することによって上昇され、ポー
トｂ２から圧縮空気を供給することによって下降される
ように構成される。

【００１４】このような圧力補償ピストン２６は、その
突出部２６ａがニードル弁体２０の移動に際して、液室
内で生じるニードル弁体２０の占有体積の変化を相殺す
るように突出量が調整される。すなわち、ニードル弁体
２０が図１に示されるような第１位置を離れて、第２位
置に向かう場合には、液室１６内に占めるニードル弁体
２０の体積が減小して液室１６の液圧が上昇するので、
その圧力上昇を相殺するために、圧力補償ピストン２６
を下降させて突出量を増加させ、一方、ニードル弁体２
０が第２位置から第１位置に向かう場合には、液室16内
に占めるニードル弁体２０の体積が増加して液室１６の
液圧が降下するので、その圧力降下を相殺するために、
圧力補償ピストン２６を上昇させて突出量を減少させる
ように構成される。

【００１５】上記ピストン２４の移動およびその移動に
同期した圧力補償ピストン２６の移動は、エアコンプレ
ッサ３４から供給される圧縮空気を電磁切換弁３６によ
って流路ＸおよびＹを相互に切換えることで行われる。
流路Ｘはピストン２４側の空気室３０のポートａ１と圧
力補償ピストン２６側の空気室３２のポートｂ１に接続
され、一方、流路Ｙはピストン２４側の空気室３０のポ
ートａ２と圧力補償ピストン２６側の空気室３２のポー
トｂ２に接続されるように構成する。

【００１６】上記の如く構成された本発明の液体定量吐
出バルブは、ニードル弁体２０の作動と圧力補償ピスト
ンの作動とを同期して行なうことができるので、吐出流
速を常に一定に保つことができる。特に、閉鎖状態にあ
るニードル弁体２０が開放される際に、液室内の圧力低
下による現象、たとえば液体に大気が混入したり、吐出
口から液室方向へ液体が戻ってしまうといった不都合を
解消できるので、ニードル弁体２０を作動させた直後か
ら一定の吐出流速での液体吐出を行うことができると共
にすばやく液体吐出を停止することができる。

【００１７】なお、ピストン２４の外周面と空気室３０
の側壁面との間、ニードル弁体２０と隔壁２５との間、
圧力補償ピストン２６の外周面と空気室３２の側壁面と
の間、突出部２７の外周面と隔壁２７との間、およびニ
ードル弁体２０と圧力補償ピストン２６の挿通孔との間
の各シーリングはＯリングによって行われる。

【００１８】図２は本発明の第２の実施形態を示す断面
図であり、第１の実施態様と同一または類似の部分は同
一の符号で示される。この実施態様は、ピストン２４と
圧力補償ピストン２６のそれぞれについて、ストローク
長を調整する手段を設けた例を示す。ニードルバルブ本
体１２の上部から空気室３０内にねじ込まれた雄ねじ４
４は、ピストン２４の変位量、すなわちニードル弁体２
０の第１位置から第２位置までのストローク長を調整す
るためのものである。ねじ４４を所定の距離だけねじ込
むことによって、ニードル弁体２０の第２位置をより下
方にシフトさせることができ、したがって、ニードルバ
ルブの開度を所望の値に調整することができる。

【００１９】また、空気室３０と空気室３２とを区画す
る隔壁２５の外側から空気室３２内にねじ込まれた雄ね
じ４６は、同じく圧力補償ピストン２６の変位量を調整
するためのものであり、このような調整は、上記ピスト
ン２４の変位量の調整に伴って行われることが望まし
い。たとえば、ねじ４４の先端を空気室３０内に突出さ
せてニードル弁体２０のストロークを小さくした場合
(開度を小さくした) には、ニードル弁体２０の液室１
６内で占める体積の増減幅も小さくなるので、そのよう
な増減幅に見合った圧力補償ピストン２６のストローク
長の調整が必要となるからである。

【００２０】上記のようなストローク長を調整する手段
としての、雄ねじ４４および４６にマイクロメータを取
り付けると、各ピストンのストローク量を手動でしかも
定量的に調整することができる。上述した第１および第
２の実施態様においては、圧力補償手段としてピストン
を用いたが、これに限定されるべきでなく、ニードル弁
体２０の移動に伴う液室１６内における占有体積の変化
を相殺するように、弁体の移動に同期して液室の体積を
変化させることができる手段、たとえば、ダイアフラム
やベローズで構成してもよい。

【００２１】図３は本発明の第１の実施態様にかかるニ
ードルバルブを液体定量吐出システムに適用した場合の
システム概略図である。図において、符号１は液体貯留
容器を示し、ここでは、たとえば合成樹脂材料製とする
ことができるシリンジ３と、このシリンジ３に外接して
それを保持するホルダ４とからなり、ホルダ４は、シリ
ンジ３の着脱を可能ならしめている。

【００２２】このような液体貯留容器１内の液体を所要
の圧力に加る加圧手段５は、エアシリンダ６にて構成し
てなり、それのピストンロッド７の先端に、好ましくは
シリンジ３に気密に内接してそこへ進入するプランジャ
８を取付ける。このような液体貯留容器１は、液体流路
９を介して、ニードルバルブのバルブ本体に接続され
る。図４においては、バルブ本体の内部構造は省略して
いるが、ここでは第１の実施態様で説明したようなニー
ドルバルブが採用される。流路９はバルブ本体１２に形
成された液体導入口１４に接続され、液室１６は弁座２
２の中央部に形成した開口を介して吐出口１８に至って
いる。この液室１６内で進退変位して吐出口１８を開閉
するニードル弁体２０は、エアシリンダ１０によって作
動されるように構成され、ニードル弁体２０の先端は弁
座２２の中央開口に向けて配置されると共にその後端は
シリンダ１０のピストン２４に連結されている。さら
に、液室１６とピストン２４との間に、ピストン２４か
ら独立した液体圧力補償ピストン２６が配設されてい
る。この圧力補償ピストン２６は、ピストン２４の空気
室３２へ加圧空気を供給してそれを進出変位させた場合
には、液室１６の容積を低減すべく、そして、液室１６
側の空気室２７へ加圧空気を供給してそれを後退変位さ
せた場合には、液室１６の容積を増加させるべく機能す
る。

【００２３】従って、吐出口１８の近傍部分の液体圧力
が、所定値より低い場合には、その圧力補償ピストン２
６を幾分進出変位させることにより、また、所定値より
高い場合には、圧力補償ピストン２６を幾分後退変位さ
せることにより所期した通りの液圧を実現することが可
能となる。さらにここでは、液体貯留容器１を加圧する
エアシリンダ６およびニードル弁体２０を進退させる複
動型のエアシリンダ１０を、それぞれの電磁切換弁５
２,３６に接続するとともに、これらの電磁切換弁５２,
３６を、予め入力された時間信号に基づいて作動コン
トロールする制御手段５４に接続し、また、エアシリン
ダ６への加圧空気の供給を司る一方の電磁切換弁５２
を、たとえば手動減圧弁５６を介して加圧空気供給源３
３に、そして、他方の電磁切換弁３６を加圧空気供給源
３４に直接的に、それぞれ接続する。

【００２４】このように構成してなる定量吐出装置で
は、液体の定量吐出に当たり、制御手段５４からそれぞ
れの電磁切換弁５２, ３６に信号を出力して、エアシリ
ンダ６に、手動減圧弁５６によって設定された空気圧力
を供給して、プランジャ８を所要の力で圧下すると共
に、それとタイミングを合わせて、エアシリンダー１０
の入力ポートａ２およびｂ２に、予め設定された空気圧
力を供給して、ピストン２４を上昇させてニードル弁体
２０を第１位置から第２位置まで上昇させ、かつそのニ
ードル弁体２０が液室１６内で占める体積の減少分を相
殺するように圧力補償ピストン２６を下降させることに
よって、所要の圧力に加圧された液体を、吐出口１８か
ら、それの開口面積との関連で特定される一定時間吐出
させることができるので、液体の定量吐出をタイムラグ
なしに高い精度で行うことができる。

【００２５】この一方で、定量吐出の終了に当たって
は、制御手段５４から電磁切換弁５２, ３６への吐出終
了信号に基づいて、エアシリンダ６への加圧空気の供給
を停止すると同時に、エアシリンダー１０のポートａ１
およびｂ１に加圧空気を供給して、ピストン２４を下降
させてニードル弁体２０を第２位置から第１位置まで下
降させ、かつニードル弁体２０が液室１６内で占める体
積の増加分を相殺するように圧力補償ピストン２６を上
昇させることによって、吐出口１８をニードル弁体２０
をもって機械的に確実に閉止する。従って、吐出口１８
からの液体の流出は、ニードルバルブ１０の閉止をもっ
て完全に停止されることになり、ニードルバルブ１０の
閉鎖中の液洩れのおそれは十分に除去されることにな
る。

【００２６】なお、この場合、ニードルバルブ１０を構
成する、小さな寸法および体積のニードル弁体２０は、
液体圧力の大小にかかわらず、常に円滑に、かつ迅速に
後退および進出して吐出口１８の開閉を行うので、ニー
ドルバルブ１０の開閉の確実性と併せて、すぐれた応答
性を実現することができる。

【００２７】上述したようなニードルバルブを用いた液
体定量吐出装置においては、液体の吐出の開始に伴うニ
ードル弁体２０の後退変位によって、そのニードル弁体
２０の液室１６内に占める体積が減少することに起因す
る液圧低下に対しては、圧力補償ピストン２６を進出さ
せ、逆に、ニードル弁体２０の進出変位によって吐出を
停止するときの占有体積の増加に対しては、そのピスト
ン２６を後退させることで、微妙な圧力変動を有効に吸
収することができる。

【００２８】図４は本発明の第３の実施態様を示す断面
図である。この実施態様においては、液室１６内でのニ
ードル弁体２０の第１位置と第２位置との間の移動は、
モータ駆動によって行われ、ニードル弁体２０の後端
は、モータ４２の回転を直線運動に変換する機構４４に
接続される。さらに圧力補償手段としては、モータ駆動
されるアクチュエータ４６により構成され、アクチュエ
ータ４６の一端を液室16内に臨ませ、他端をモータ４８
の回転を直線運動に変換する機構５０に接続してなる。
ニードル弁体２０およびアクチュエータ４６とバルブ本
体１２との間のシーリングはＯリングによって行われて
いる。

【００２９】このようなモータ駆動によるニードル弁体
２０の昇降（進退）およびアクチュエータ４６の液室１
６内への進退動作は、制御装置３７によって制御され
る。ニードル弁体２０の第１位置から第２位置までの移
動 (液体の吐出) に際しては、ニードル弁体２０の液室
１６内に占める体積の減少分を相殺すべく、アクチュエ
ータ４６が液室１６内に進入し、反対に、ニードル弁体
２０の第２位置から第１位置までの移動 (液体の吐出停
止) に際しては、ニードル弁体２０の液室１６内に占め
る体積の増加分を相殺すべく、アクチュエータ４６が液
室１６内から後退するように、それぞれのモータ４２お
よび４８が同期して駆動される。

【００３０】図５は本発明の第４の実施態様を示す概略
的断面図である。この実施態様においては、液室１６内
でのニードル弁体２０の第１位置と第２位置との間の移
動は、電磁駆動装置５９によって行われる。この電磁駆
動装置５９は、ニードル弁体２０の後端に接続されたプ
ランジャー６０を磁気駆動するための磁気コイル６２
と、磁気コイル６２により発生される磁界の安定化のた
めの固定コア６４とを備える。プランジャー６０は、そ
の下端および上端においてそれぞれコイルスプリング６
６、６８よって支持され、図示した状態では、コイルス
プリング６６はプランジャー６０を押し上げ、コイルス
プリング６８は押し下げており、全体としては、プラン
ジャー６０に連結されたニードル弁体２０が吐出口１８
を閉じるように構成されている。すなわち、このような
プランジャー６０は、常態では、コイルスプリング６８
による優勢なばね力の作用で下方に押し下げられてい
る。この状態からプランジャー６０を上方に移動させ
て、吐出口１８を開放するには、前記ばね力に抗して移
動できるような電流を、制御装置８０から磁気コイル６
２に対して供給することにより行われる。また、このよ
うな電流の供給を停止した際には、プランジャー６０は
コイルスプリング６８のばね力によって押し下げられる
ので、吐出口１８は即座に閉鎖される。

【００３１】一方、上記ニードル弁体２０の移動に伴う
液室１６の体積変化を相殺するための圧力補償手段は、
電磁駆動装置６９によって進退されるアクチュエータ７
０から構成される。この電磁駆動装置６９は、アクチュ
エータ７０と一体的に形成されたプランジャー７１と、
このプランジャー７１を磁気駆動するための磁気コイル
７２と、磁気コイル７２により発生される磁界の安定化
のための固定コア７４とを備える。

【００３２】電磁駆動装置６９の作動は、制御装置８０
から磁気コイル７２に所定の電流を供給することによっ
て行なわれ、プランジャー７１は電流の供給を受けた磁
気コイル７２が発生する磁場との相互作用で左方または
右方に移動されるように構成される。このプランジャー
７１は、その両端において板ばね７６およびコイルスプ
リング７８によってそれぞれ支持されている。図示した
状態では、板ばね７６はプランジャー７１を右方に押
し、スプリングコイル７８は左方に押しているが、板ば
ね７６の優勢なばね力によってプランジャー７１は右方
に付勢されており、アクチュエータ７０の先端が液室１
６内に若干突出するように配設されている。

【００３３】このような状態から、ニードル弁体２０を
液室１６内で上方に移動させる際には、制御装置８０か
ら電磁駆動装置５９に所定の電流が供給されて、磁気コ
イル６２が励磁されると共に、それに同期して、電磁駆
動装置６９にも所定の電流が供給されて、磁気コイル７
２が励磁される。制御装置８０から磁気コイル６２に供
給される電流は、ニードル弁体２０を第１位置から第２
位置までの距離だけ移動させるような値に予め設定さ
れ、同様に、磁気コイル７２に供給される電流は、液室
１６内においてニードル弁体２０が占める体積の減少分
を相殺するような距離だけ、アクチュエータ７０を移動
させるような値に予め設定されているので、ニードル弁
体２０の上方移動による液室１６内の圧力変動は、アク
チュエータ７０の液室１６内への進入により相殺される
ことになる。

【００３４】このような電流の供給を停止した際には、
ニードル弁体２０は、コイルスプリング６８のばね力に
よって、第２位置から第１位置まですばやく押し下げら
れると同時に、プランジャー７１は、板ばね７６のばね
力によって、元の位置に向かって右方にすばやく移動さ
れる。このようなニードル弁体２０の下方への移動に際
しても、プランジャー７１によって液室１６内の圧力変
動が相殺されるので、液室１６内の圧力は常に一定に保
たれる。したがって、バルブが開放の状態から閉止の状
態に移る際に、従来のようにペースト等の液体吐出速度
が増加することがないので、均一幅の線描画塗布に好適
である。

【００３５】以上説明したようなニードルバルブを液体
定量吐出装置に適用する場合には、液体の塗布対象物と
してのワークが、液体の吐出タイミング等との関連の下
で適宜に変位する場合には、吐出バルブとしてのニード
ルバルブの位置を固定して使用に供することができる。

【００３６】しかるに、ワークが特定位置に位置決め固
定されるものであるときは、ニードルバルブを所要の位
置および方向へ移動させることが必要となる。かかる場
合には、たとえば、ニードルバルブ２を直角座標型の三
次元マニピュレータに取付け、このマニピュレータを、
上述した制御装置からの信号に基いて位置信号を出力す
るコントローラによって作動させることで、ニードルバ
ルブの吐出口１８を三次元座標系の所要の位置にもたら
すことができ、コンベアにてタクト搬送等されるワーク
に用いて、すぐれた塗布効率をもたらすことができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
液体の吐出口を開閉させるニードルバルブ弁体の移動に
際して、圧力補償手段がニードル弁体の移動によって生
じる液圧の変動を相殺する如く液室の体積を増減させる
ので、液体の微小吐出を高精度でしかも安定的に行うこ
とができる。特に、従来のような、液体吐出時の液室の
圧力低下による現象、たとえば液体に大気が混入した
り、吐出口から液室方向へ液体が戻ってしまうといった
不都合が解消され、ニードル弁体を作動させた直後から
一定の吐出流速での液体吐出を行うことができると共に
すばやく液体吐出を停止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図である。

【図２】本発明の第２の実施形態を示す断面図である。

【図３】第１の実施態様にかかるニードルバルブを液体
定量吐出システムに適用した場合の概略的な説明図であ
る

【図４】本発明の第３の実施形態を示す断面図である。

【図５】本発明の第４の実施形態を示す断面図である。

【符号の説明】

１液体貯留容器３シリンジ４ホルダ５加圧手段６シリンダー７ロッド８プランジャ９液体流路１０ニードルバルブ１２バルブ本体１４液体導入口１６液室１８吐出口２０ニードル弁体２２弁座２４ピストン２５，２７隔壁２６圧力補償ピストン３０，３２空気室３４圧縮空気供給源３６電磁切換弁３７制御装置３８，４０調整ねじ４２モータ４４変換機４６アクチュエータ４８モータ５０変換機５２電磁切換弁５４制御装置５６手動減圧弁５９、６９電磁駆動装置６０、７１プランジャー６２、７２磁気コイル６４、７４固定コア６６、６８、７８コイルスプリング７０アクチュエータ８０制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液体貯留容器に連通する入口孔と、その
入口孔から導入された液体を収容する液室と、その液室
の液体が吐出されるべき出口孔とを有して形成されたバ
ルブ本体と、液室内において第１位置と第２位置との間
で移動可能に設けられたニードル状の弁体と、その弁体
の第１位置において弁体の先端を受けて上記出口孔が閉
鎖されるように形成された弁座と、上記弁体の移動によ
って生じる液室内の液圧の変動を相殺するように、上記
弁体の移動に同期して液室の体積を変化させる圧力補償
手段とを備える液体定量吐出バルブ。
【請求項２】上記バルブ本体はシリンダーの形態に構
成され、弁体の後端はシリンダーのピストンに連結さ
れ、上記圧力補償手段は上記ピストンと独立に設けら
れ、その一部が上記液室内に臨んで配設された圧力補償
ピストンからなり、上記液室内の液圧の変動は、上記ピ
ストンの移動方向と反対の方向への上記圧力補償ピスト
ンの移動によって相殺されるように構成されることを特
徴とする請求項１に記載の液体定量吐出バルブ。
【請求項３】上記弁体の第１位置から第２位置までの
ストローク長を調整するための手段が設けられているこ
とを特徴とする請求項１または２に記載の液体定量吐出
バルブ。
【請求項４】上記弁体は、バルブ本体の外側に配設し
た第１の電磁駆動手段によって駆動され、上記圧力補償
手段は、一端を液室内に臨ませたアクチュエータから構
成され、そのアクチュエータの他端はバルブ本体の外側
に配設した第２の電磁駆動手段に接続されていることを
特徴とする請求項１に記載の液体定量吐出バルブ。
【請求項５】上記第１および第２電磁駆動手段のそれ
ぞれは、モータおよびその回転を直線運動に変換する機
構から構成されることを特徴とする請求項４に記載の液
体定量吐出バルブ。
【請求項６】上記第１電磁駆動手段は、弁体の後端に
接続された第１のプランジャーと、その第１のプランジ
ャーを駆動させる第１の磁気コイルとから構成されると
共に、上記第２電磁駆動手段は、アクチュエータの一端
に接続される第２のプランジャーと、その第２のプラン
ジャーを磁気的に駆動させる第２の磁気コイルとから構
成されることを特徴とする請求項４に記載に液体定量吐
出バルブ。