可変駆動ピン速度方式の空気圧駆動射出弁、改良型射出システム及び改良型射出方法
【課題】種々の流体材料特性に適合する高い性能を備えた改良型射出弁を提供する。
【解決手段】改良型空気圧射出弁（10）は、空気圧ピストン（80）が納められている第１及び第２のチャンバを備えたハウジングを有する。第１及び第２の電磁弁（82，84）が空気圧力をこれらチャンバにそれぞれ供給したりこれらを排気したりするよう構成されている。コントローラ（104 ）がチャンバの加圧及び空気抜きを調整するよう動作可能である。コントローラは両チャンバを加圧するオーバーラップ時間を制御するよう第１及び第２の電磁弁のための制御信号のタイミングを制御する。オーバーラップ時間の制御によってコントローラは射出弁の駆動ピンの速度及び射出弁が材料液滴を射出するために閉じる速度を制御する。これにより射出されるべき材料の粘度に最も適した弁速度を選択することができる。
【解決手段】改良型空気圧射出弁（10）は、空気圧ピストン（80）が納められている第１及び第２のチャンバを備えたハウジングを有する。第１及び第２の電磁弁（82，84）が空気圧力をこれらチャンバにそれぞれ供給したりこれらを排気したりするよう構成されている。コントローラ（104 ）がチャンバの加圧及び空気抜きを調整するよう動作可能である。コントローラは両チャンバを加圧するオーバーラップ時間を制御するよう第１及び第２の電磁弁のための制御信号のタイミングを制御する。オーバーラップ時間の制御によってコントローラは射出弁の駆動ピンの速度及び射出弁が材料液滴を射出するために閉じる速度を制御する。これにより射出されるべき材料の粘度に最も適した弁速度を選択することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、流体材料の射出又は噴出に関し、特に、電空式射出弁（ジェッティングバルブ）、射出システム及び改良型射出方法に関する。
【０００２】
〔関連出願の説明〕
本願は、本願と同日に出願された米国特許出願（現時点では、出願番号未付与）（発明の名称：“MODULAR JETTING DEVICES”）（代理人事件番号：ＮＯＲ‐１４１４ＵＳ）に関連しており、この米国特許出願を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。
【背景技術】
【０００３】
射出弁は、電子包装組立てにおいて、基板上に流体材料の微小な点状体又はドットを射出するために用いられている。流体材料、例えばアンダーフィル（余盛不足）用材料、封入用材料、表面実装接着剤、はんだペースト、導電性接着剤並びにはんだマスク材料、はんだフラックス及び熱的配合物を射出する射出弁について多くの用途がある。流体材料の種類が変わると、射出弁は、流体材料の変化にマッチするよう適合されなければならない。「射出弁（ジェッティングバルブ）」又は「射出装置」は、ディスペンサからの材料の液滴を噴出し又は「射出」して基板上に着地させる装置であり、この場合、液滴は、ディスペンサノズルから離れ、その後基板に接触する。かくして、射出型ディスペンサでは、小出しされた液滴は、ディスペンサと基板との間では「飛行中（in-flight ）」であり、ディスペンサと基板との間の距離の少なくとも一部に関し、ディスペンサにも基板にも接触していない。
【０００４】
射出弁によって射出することができる材料は、種々の特性、例えば粘度、弾性等を有する場合がある。特性が変化すると、射出弁からの適正な射出を促進するために種々のニードル速度が必要である。ニードル速度は、射出された流体材料の重要な特性、例えば離脱、点状体速度及び衛星状発生（satellite generation）に影響を及ぼす。
【０００５】
射出弁は、ニードルが弁座に当たったときに流体材料を射出するために用いられるニードルを動かす空気圧ピストンを用いて電空式（電気空気圧式）に作動されるのが良い。電空式射出弁の従来設計では、単一の電磁弁が空気圧力を空気圧ピストンにもたらして射出弁を開くよう用いられ、戻しばねが材料の液滴を射出するのに十分に速い速度で射出弁を閉じるために用いられる。その結果、ニードル又は駆動ピンの速度は、極めて可変であるわけではなく、一般に、比較的狭い範囲内に留まっている。ニードル速度が比較的狭い範囲に制限されていると仮定すると、かかる射出装置では射出可能な材料の粘度範囲も同様に制限される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来型射出弁は、或る特定の用途に適していることが判明しているが、種々の流体材料特性に適合する高い性能を備えた改良型射出弁が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
駆動ピン速度を制御するオーバーラップ期間を備えた空気圧射出弁
一実施形態では、流体材料供給源及び空気圧供給源用の射出弁が提供される。射出弁は、空気圧ピストン及び空気圧ピストンから延びる駆動ピンを備えた空気圧アクチュエータを有する。射出弁は、第１のチャンバ及び第２のチャンバを備えたハウジングを更に有する。第１及び第２の電磁弁が空気圧供給源に連結されている。第１の電磁弁は、空気圧ピストン及び駆動ピンを第１の方向に動かすために第１の力を空気圧ピストンに加えるよう空気圧力が第１のチャンバに供給される第１の状態を有する。第１の電磁弁は、第１の空気チャンバが周囲圧力まで空気抜きされる第２の状態を有する。第２の電磁弁は、空気圧ピストン及び駆動ピンを第２の方向に動かすために第２の力を空気圧ピストンに加えるよう空気圧力が第２のチャンバに供給される第１の状態を有する。第２の電磁弁は、第２の空気チャンバが周囲圧力まで空気抜きされる第２の状態を有する。
【０００８】
射出弁は、流体チャンバ及びノズルを更に有するのが良い。流体チャンバは、弁座及び弁要素を収納するのが良い。ノズルは、小出しオリフィス及び弁座と流体連通状態にある流れ通路を有する。弁要素は、小出しオリフィスから材料の液滴を射出するよう弁座と接触関係をなす位置まで動くことができる。
【０００９】
射出弁のコントローラが第１の電磁弁を第１の期間にわたり第１の状態に保持し、第２の電磁弁を第２の期間にわたり第１の状態に保持するよう動作可能であり、第２の期間の開始は、第１の期間の開始に続く。駆動ピンは、第２の期間中、弁座に向かって動かされ、第２の期間中における駆動ピンのこの運動により、弁要素が動いて弁座に接触し、それにより材料の液滴が射出される。コントローラは、第１の期間と第２の期間との間に所定のオーバーラップ期間を維持する。オーバーラップ期間は、駆動ピンが第２の期間中、弁座に向かって動かされているときに駆動ピンの速度を制御するために用いられ、それにより、弁要素が弁座と接触するときの弁要素の速度が制御される。駆動ピンの運動が速ければ速いほど、弁要素の運動はそれだけ一層速くなる。
【００１０】
射出弁は、流体チャンバを収容した流体モジュールを更に有するのが良い。第２の期間中における駆動ピンの運動により、駆動ピンは、流体モジュールに接触し、駆動ピンと流体モジュールの接触により、弁要素が動いて弁座に接触する。射出弁は、流体モジュール内に弾性部材を更に有するのが良く、弾性部材は、弁要素を付勢してこれを弁座から離すよう構成されている。
【００１１】
射出弁のハウジングは、ばね付勢力を空気圧ピストンに及ぼすばねを収容するのが良い。ばねは、空気圧ピストンが第１のチャンバに供給された圧縮空気によって第１の方向に動かされるときに圧縮されるのが良く、ばねは、空気圧ピストンが第２のチャンバに供給された圧縮空気によって第２の方向に動かされるときに拡張されるのが良い。
【００１２】
射出弁の弁要素を動かして弁座に接触させるたびに、ノズルオリフィスを通って材料の液滴を射出することができる。
【００１３】
空気圧射出装置の弁速度を制御するためのユーザインタフェースを備えたシステム
別の実施形態では、材料を射出するシステムであって、材料の液滴を射出するために弁要素を動かしてこれを弁座に接触させる空気圧ピストンを備えた空気圧射出装置及びユーザが弁要素の速度を変えることができるようにするユーザインタフェースを備えたコントローラを有する材料射出システムが提供される。
【００１４】
射出装置は、ピストンの互いに反対側に設けられた上側ピストンチャンバ及び下側ピストンチャンバを有し、上側及び下側ピストンチャンバは、独立電磁弁によって制御され、弁要素の速度は、電磁弁の制御によって制御される。
【００１５】
別の実施形態では、電磁弁は、弁要素の速度を制御するために圧縮空気が上側ピストンチャンバと下側ピストンチャンバの両方に同時に供給される所望のオーバーラップ期間を提供するよう制御される。
【００１６】
弁速度ユーザインタフェースを有する空気圧作動式射出装置からの射出方法
一方法では、射出装置は、材料の液滴を射出するために弁要素を動かしてこれを弁座に接触させる空気圧駆動式ピストンを有し、ユーザが弁要素の速度を変化させるためにコントローラによって用いられる情報を入力するために用いることができるユーザインタフェースが設けられる。
【００１７】
射出装置は、ピストンと互いに反対側に上側ピストンチャンバ及び下側ピストンチャンバを有するのが良く、これらピストンチャンバは、独立電磁弁によって制御され、弁要素の速度は、電磁弁の制御によって制御される。
【００１８】
種々の他の方法が以下において説明されるが、かかる説明は、不必要な反復を回避するために本明細書では繰り返されない。
【００１９】
本明細書に組み込まれたその一部をなす添付の図面は、本発明の例示の実施形態を示しており、上述の本発明の実施形態の概要説明及び以下に与えられる詳細な説明と一緒になって、本発明の実施形態の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】本発明の実施形態としての射出弁の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに類似した斜視図であり、モジュール式射出装置の外側ハウジングが説明の目的上、省かれている図である。
【図２】図１Ｂの全体として２‐２線に沿って取った断面図であり、ヒータ、流体モジュール及びピストンハウジング並びに圧縮空気をピストンチャンバに供給するコンポーネントを表した機能ブロックだけを示す図である。
【図３】図１及び図２の射出弁の油圧回路の略図である。
【図４】本発明の実施形態としての図１〜図３の電空式射出弁を作動させるために用いられる電磁弁のための制御信号の略図である。
【図５】図４に類似した略図であり、空気圧力が空気チャンバに及ぼされるオーバーラップ時間を図４と比較して減少させるよう電磁弁のための制御信号のタイミングが変更されている状態を示す図である。
【図６】オーバーラップ時間と粘度との関係を表すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の幾つかの項において、本発明の種々の実施形態、特徴及びコンポーネントのうちの幾つかへの読者の手引きを助けるために副表題が設けられている。
【００２２】
一般に、本発明の実施形態は、電空式アクチュエータの空気圧ピストンを作動させるために第１及び第２の電磁弁を用いた射出弁に関し、この電空式アクチュエータは、射出弁の開閉のための弁要素の運動を促進する。独立空気ラインが空気圧ピストンの頂部及び底部チャンバに結合されている。第１及び第２の電磁弁は、空気圧ピストンの頂部及び底部チャンバに供給される空気圧力を独立制御する。第１の電磁弁は、射出弁を開くために用いられ、第２の電磁弁は、射出弁を閉じるために用いられる。電磁弁を開閉させるピストンに固定されたニードルの速度を変化させるには、圧縮空気を頂部ピストンチャンバに供給する際の第２の電磁弁の作用が圧縮空気を底部ピストンチャンバに供給する際の第１の電磁弁の作用とオーバーラップする時間の長さを変えるのが良い。これら第１及び第２の電磁弁を制御する電気パルスのオーバーラップの量を制御することによって、オペレータは、ニードル速度を制御することができ、それにより射出中の流体材料に最適なニードル速度をその流体材料特性に基づいて選択し又は生じさせることができる。
【００２３】
図１Ａ〜図３を参照すると、本発明の実施形態によれば、射出弁又はジェッティングバルブ１０は、流体モジュール１２を有し、この流体モジュールは、弁要素１４、電空式アクチュエータ１６、外側カバー１８及び流体インタフェース２０を有している。外側カバー１８は、薄板金で構成され、この外側カバーは、従来型締結具によって射出弁１０の内部フレーム構造に締結されている。射出弁１０は、付属物として外側カバー１８に取り付けられたシリンジホルダ２６を有している。シリンジ２２がシリンジホルダ２６により支持され、射出弁１０にはシリンジ２２から加圧流体材料が供給される。一般に、流体材料は、当業者によって知られている射出しやすい任意の材料又は物質であって良く、かかる流体材料としては、はんだフラックス、はんだペースト、接着剤、はんだマスク、熱的配合物、油、封入剤、注封（ポッティング）配合物、インキ及びシリコーンが挙げられるがこれらには限定されない。シリンジ２２内の流体材料がなくなり又は交換されると、シリンジ２２は、シリンジホルダ２６から取り外されて交換される。
【００２４】
射出弁１０は、例えば流体材料を小分けして点状体又はドットとして基板、例えばプリント回路板上に間欠的に射出する機械又はシステム（図示せず）内のロボットに取り付けられるのが良い。射出弁１０は、流体材料の一連の射出量が互いに間隔を置いた点状体の線として基板上に付着されるよう作動されるのが良い。射出弁１０の標的としての基板は、種々の表面実装部品を支持するのが良く、このためには、微少量の流体材料を迅速に射出すること及び基板上の標的場所に流体材料を付着させる上で正確な配置構成が必要である。
【００２５】
流体モジュール
図２において最も良く見えるように、流体モジュール１２は、ノズル２８、モジュール本体３０及び流体結合インタフェース２０と連通状態にある流体チャンバ３８を有するのが良い。モジュール本体３０の第１の区分又は部分４０は、流体インタフェース２０を通路４７，４７ａ（後で説明する）を介して流体チャンバ３８と流体連通関係をなすようこれに結合する流体通路４２を有している。流体導管４４（図１Ｂ）が流体モジュール１２をシリンジ２２の中に入っている流体材料と流体連通関係に配置すると共に流体材料を圧力下でシリンジ２２から流体結合インタフェース２０に供給するためにシリンジ２２から流体インタフェース２０まで延びている。この実施形態では、流体導管４４は、代表的には、シリンジ２２の出口を流体結合インタフェース２０に直接結合する１本の管であり、これらの間には介在する構造がなんら存在しない。一実施形態では、流体結合インタフェース２０は、ルアー（Luer）継手を含む。
【００２６】
シリンジ２２は、加圧空気を用いて流体材料が流体インタフェース２０の方へ流れるようにし、最終的に流体モジュール１２の流体チャンバ３８に流れるようにするよう構成されているのが良い。シリンジ２２の中に入っている流体材料の上方のヘッドスペースに供給される加圧空気の圧力は、４０ｐｓｉｇ〜６０ｐｓｉｇであるのが良い。代表的には、ワイパ又はプランジャ（図示せず）がヘッドスペース内の空気圧力とシリンジ２２内の流体材料レベルとの間に配置され、密封キャップ（図示せず）が空気圧力を供給するためにシリンジバレルの開口端に固定されている。
【００２７】
モジュール本体３０の第２の区分又は部分４５は、ノズル２８を支持するよう構成されている。弁座５２が流体出口４２と流体チャンバ３８との間に設けられている。弁座５２は、流体出口４２と流体連通状態にある開口部５４を有している。
【００２８】
流体モジュール１２は、可動要素６０の壁６２の形態をした受板を更に有するのが良い。可動要素６０の周囲に接触する付勢要素６８が軸方向ばね力を可動要素６０に加えるよう構成されている。
【００２９】
密封リング６４がインサート６３と可動要素６０の外部との間に密封係合をもたらす。密封リング又はＯリング６４の下に位置する可動要素６０の部分は、流体チャンバ３８の境界部の一部を構成する。弁要素１４は、可動要素６０に取り付けられており、この弁要素は、可動要素６０の壁６２と弁座５２との間の場所で流体チャンバ３８の内部に配置されている。変形例として、弁要素１４及び可動要素６０は、２つの別々の要素ではなく、単一一体の要素として構成されても良い。
【００３０】
モジュール本体の第２の区分又は部分３２は、摩擦嵌めによってインサート６３の頂部に取り付けられている。モジュール本体の第２の部分４５は、流体モジュールの他の全てのコンポーネントを包囲するよう摩擦嵌めによりモジュール本体の第１の部分４０に取り付けられている。すなわち、第１の部分４０と第２の部分４５をいったん互いに押し付けると、これら部分は、流体モジュールのこれらの部分、即ち、ノズル２８、弁座５２、弁要素１４、可動要素６０、密封リング６４、付勢要素６８、インサート６３及びモジュール本体の第３の部分３２を包囲する。かくして、好ましい実施形態では、流体モジュールは、要素４５，４０，２８，５２，１４，６０，６４，６８，６３，３２で構成されている。摩擦嵌めの使用の代替手段として、ねじ結合を用いてこれらコンポーネントを容易に分解することができるようにしても良い。
【００３１】
上述すると共に図２に示された組立て位置では、流体通路４２を流体チャンバ３８と流体連通関係をなすようこれに結合する通路４７，４７ａは、次のように設けられる。環状通路４７ａは、モジュール本体３０の第１の部分４０と第３の部分３２との間に設けられた空間によって作られる。通路４７は、インサート６３の外部に形成された溝又はチャネルにより提供される。インサート６３をモジュール本体３０の第２の部分４５の中に圧力嵌めすると、インサート６３の外部の溝及び第２の部分の内面は、通路４７を形成する。インサート６３を第２の部分４５内に圧力嵌めするのではなく、第２の部分４５にねじ込む場合、流体通路４２から流体チャンバ３８までの流路をもたらすためにインサート６３を穴あけして流体通路を設けるのが良い。
【００３２】
シリンジ
上述したように、流体導管４４（図１）が流体モジュール１２をシリンジ２２の中に入っている流体材料と流体連通関係に配置すると共に流体材料を圧力下でシリンジ２２から流体結合インタフェース２０に供給するためにシリンジ２２から流体インタフェース２０まで延びている。流体導管４４は、シリンジ２２と流体結合インタフェース２０を直接結合する１本の管であるのが良く、これらの間には介在する構造がなんら存在しない。流体材料は、通路４２を通って流体チャンバ３８に送られ、流体材料が射出弁１０によって小出しされると、シリンジ２２から到達した流体材料は、流体チャンバ３８内の流体材料量を補充する。
【００３３】
シリンジ２２は、加圧空気を用いて流体材料を通路４２に差し向け、最終的に流体モジュール１２に設けられた通路４７を通って流体チャンバ３８に差し向けるよう構成されている。シリンジ２２の中に入っている流体材料の上方のヘッドスペース内に設けられたワイパ又はプランジャ（図示せず）によって封じ込められる加圧空気は、５ｐｓｉｇ〜６０ｐｓｉｇの状態にあるのが良い。
【００３４】
駆動ピン
駆動ピン３６は、流体モジュール１２と協働して射出弁１０から流体材料を射出するよう弁要素１４に間接的に結合されている。駆動ピン３６の先端部３４は、ハンマのように動作してその衝撃の際にその運動量を可動要素６０の壁６２に伝える。弁要素１４は、駆動ピン３６の先端部３４から見て可動要素６０の壁６２の反対側で流体チャンバ３８内に設けられている。作動された駆動ピン３６の先端部３４が可動要素６０の壁６２に衝突することにより、弁要素１４は、弁座５２に衝突し、そして流体材料を流体チャンバ３８から射出する。駆動ピン３６は、壁６２に当たる際に駆動ピン３６の運動が速ければ速いほど、弁要素がそれだけ一層迅速に動いて弁座５２に衝突して材料の液滴を射出する。それゆえ、駆動ピン３６の速度を上述した仕方で制御することによって、弁要素１４の速度も又制御される。上述したように、付勢要素６８は、軸方向ばね力を可動要素６０に加えるよう可動要素６０と接触状態にある。駆動ピン３６が壁６２を押し下げていないとき、弁要素１４及び可動要素６０は、付勢要素６８によって加えられる軸方向ばね力によって弁座５２から遠ざけられる。上述したように、可動要素６０及び弁要素１４は、２つの別々の部品ではなく、単一一体型部品として構成されても良い。
【００３５】
ヒータ
伝熱部材として働く本体８０を有するヒータ７６が流体モジュール１２を少なくとも部分的に包囲している。ヒータ７６は、従来型発熱体（図示せず）、例えば本体８０に設けられたボア内に位置するカートリッジ型抵抗発熱体を有するのが良い。ヒータ７６は、ヒータ７６に供給される電力を調整する際に温度コントローラによる使用のためのヒートバック信号をもたらす従来型温度センサ（図示せず）、例えば抵抗型感熱装置（ＲＴＤ）、サーミスタ又は熱電対を更に備えるのが良い。ヒータ７６は、ばね押しピン７９を有し、これらばね押しピンは、温度センサのための信号経路を提供すると共に電力を発熱体及び温度センサに送るための電流経路を提供するためにピストンハウジング９０内に設けられたそれぞれの接点５９に接触する。
【００３６】
図２で最も良く理解されるように、流体モジュール１２は、ヒータ７６内に嵌まり込んでいる。図１Ａを参照すると、アーム９１ａ，９１ｂはヒータ７６の穴７８内に受け入れられた下端部を有し、これら下端部は、アーム９１ａ，９１ｂに設けられたスロット（図示せず）内に受け入れられているばね押しクリップ７７によってヒータ７６内に解除可能に固定されている。ノブ２５０を回すと、ノブ２５０に固定されているボルト２６０がアーム９１ａ，９１ｂに固定されているねじ山付きカラー２７０内で回転する。かくして、ノブ２５０は、ヒータ７６及び流体モジュール１２をピストン本体９０に圧縮状態で接触させるまで回される。
【００３７】
流体モジュール１２及びヒータ７６を取り外すためには、ノブ２５０を逆方向に回して流体モジュール１２及びヒータ７６を下降させてこれらをピストン本体９０から離す。次に、ばね押しクリップ７７を押し下げてクリップをアーム９１ａ，９１ｂのスロットから引き出し、その結果、流体モジュール１２及びヒータ７６を射出弁１０から取り外すことができるようにする。流体モジュール１２及びヒータ７６を再び取り付けるには、アーム９１ａ，９１ｂの下端部をヒータ７６の穴７８内に挿入し、ついには、ラッチ７７がアーム９１ａ，９１ｂのスロット内にスナップ動作で嵌まり込むようにする。次に、ノブ２５０をヒータ７６及び流体モジュール１２がピストン本体９０に接触するまで回す。
【００３８】
独立電磁弁を備えた互いに反対側に位置するピストン空気チャンバ
図２及び図３を参照すると、射出弁１０の電空式アクチュエータ１６は、駆動ピン３６及び駆動ピン３６の一端部に取り付けられた空気圧ピストン８０を有している。１対の空気ピストンチャンバ９２，９６が射出弁１０のピストンハウジング９０内に形成され、これら空気ピストンチャンバは、空気圧ピストン８０によって互いに分離されている。空気チャンバ９２，９６の各々の容積は、空気圧ピストン８０の位置に応じて変化することができる。圧縮ばね８６がばねリテーナ１１８と空気圧ピストン８０との間に捕捉されている。圧縮ばね８６により加えられる力は、空気圧ピストン８０及び駆動ピン３６に作用して駆動ピン３６を可動要素６０の壁６２の方へ付勢する閉鎖力として働く。かくして、ピストンチャンバ９２，９６の両方を大気に空気抜きすると、ばね８６は、駆動ピン３６を壁６２に押し付け、それにより、弁要素１４が弁座５２に押し付けられ、それにより射出弁１０が常閉位置に維持される。
【００３９】
射出弁１０は、電磁弁８２，８４を有し、電磁弁８２，８４は、空気供給源９３から空気チャンバ９２，９６への空気圧力の流れを制御するために用いられる電気機械式装置である。空気チャンバ９２は、空気圧ピストン８０の一方の側に設けられ、空気チャンバ９６は、空気チャンバ９２から見て空気圧ピストン８０の反対側に設けられている。空気圧ピストン８０が空気チャンバ９２，９６の選択的加圧に応答して動くと、空気チャンバ９２，９６の各々の容積が変化することになる。
【００４０】
第１の電磁弁８２は、射出弁１０のハウジング９０を貫通した第１の通路８８によって空気圧ピストン８０の一方の側の空気チャンバ９２に結合されている。図３に示されているように、第１の電磁弁８２は、空気入口ポート５６、空気出口又は排気ポート５８及び空気入口ポート５６か空気出口ポート５８かのいずれかに結合するよう切り替え可能な流路５７を備えた機械弁５５を含む。第１の電磁弁８２は、空気圧力を空気供給源９３から空気入口ポート５６及び第１の通路８８から空気チャンバ９２に送るか空気圧力を第１の通路８８及び空気出口ポート５８を通って空気チャンバ９２から逃がすかのいずれかを行うよう構成されている。空気チャンバ９２を加圧する空気圧力は、空気チャンバ９２と境界部を共有する空気圧ピストン８０の表面領域に作用して力を空気圧ピストン８０及び空気圧ピストン８０に連結された駆動ピン３６に加えて駆動ピン３６を流体モジュール１２から遠ざかる方向に動かす。
【００４１】
第２の電磁弁８４は、射出弁１０のハウジング９０を貫通した第２の通路９４によって空気チャンバ９６に結合されている。第２の電磁弁８４は、空気入口ポート７０、空気出口又は排気ポート７２及び空気入口ポート７０か空気出口ポート７２かのいずれかに結合するよう切り替え可能な流路７１を備えた機械弁６９を含む。第２の電磁弁８４は、空気圧力を空気供給源９３から空気入口ポート７０及び第２の通路９４から空気チャンバ９６に送るか空気圧力を第２の通路９４及び空気出口ポート７２を通って空気チャンバ９６から逃がすかのいずれかを行うよう構成されている。空気チャンバ９６を加圧する空気圧力は、空気チャンバ９６と境界部を共有する空気圧ピストン８０の表面領域に作用して、空気チャンバ９２内の空気圧力によって加えられる力とは方向が逆の力を空気圧ピストン８０及び空気圧ピストン８０に連結された駆動ピン３６に加えて駆動ピン３６を流体モジュール１２に近づける方向に動かす。
【００４２】
電磁弁８２の排気部は、消音器１２０を備え、電磁弁８４の排気部も又、消音器１２２を備えている。消音器１２０，１２２は、電磁弁８２，８４からの加圧空気の排出により生じる騒音レベルを低減する。空気供給源９３からの圧縮空気の圧力は、電磁弁８２，８４に送られる前に調整器１２４によって調整される。空気ライン１２８が電磁弁８２，８４の入口側で調整後の空気圧力を調整器１２４から空気入口ポート５６，７０に供給するよう枝分かれしている。調整器１２４は、電磁弁８２，８４の入口側の空気圧力を設定するために用いられる。電磁弁８２，８４の入口側で調整器１２４の出口のところの圧力は、空気圧力計１２６上に表示される。
【００４３】
電磁弁８２，８４は、それぞれのソレノイド１０１，１０３を更に有し、これらソレノイドは、それぞれのドライバ又は駆動回路１００，１０２によって電気的に作動されるコイルを備えている。ドライバ１００，１０２は、コントローラ１０４と連絡関係をなしてこれに結合されており、コントローラ１０４は、ドライバ１００，１０２に対する独立監視制御を行う。ドライバ１００，１０２は、電気信号をソレノイド１０１，１０３にそれぞれ提供する電力スイッチング回路を備えた公知設計のものである。
【００４４】
コントローラ
コントローラ１０４により、ドライバ１００は、電気信号を所与の持続時間の電流パルスとして電磁弁８２のソレノイド１０１に供給することができる。電気信号に応答して、ソレノイド１０１のコイルを通って流れる電流は、電磁弁８２の機械弁５５に機械的に結合されたアクチュエータの変位を生じさせる磁界を生じさせる。すると、機械弁５５は、流路５７を開くことによって状態を変え、その結果、第１の通路８８は、空気入口ポート５６及び流路５７によって空気供給源９３に結合されるようになる。加圧空気は、空気供給源９３から第１の通路８８を通って、到達空気圧力によって加圧される閉鎖可変容積部である空気チャンバ９２内に流れ、それにより図２のピストン８０に上向きの圧力を加える。
【００４５】
ソレノイド１０１のコイルへの電気信号が中断された場合、ばね（図示せず）がアクチュエータ及び機械弁５５をアイドル状態に戻すよう用いられる。アイドル状態では、電磁弁８２は、電磁弁８２の空気出口ポート５８が第１の通路８８に結合されるよう機械弁５５の流路５７を切り替える。空気圧力は、空気チャンバ９２から第１の通路８８、流路５７及び空気出口ポート５８を通って排気され又は逃がされる。かくして、ソレノイド１０１は、もし付勢されなければ、空気チャンバ９２を空気抜きするよう設定されている。空気圧ピストン８０を図２において下方に動かして空気チャンバ９２の開放容積を減少させた場合、空気チャンバ９２内の空気は、空気出口ポート５８を通って逃げ出ることができる。空気チャンバ９２は、空気抜きプロセスによって消勢されても良く／或いは空気抜きプロセスによって大気圧の状態又はこれに近い圧力状態（即ち、周囲圧力）に維持されても良い。
【００４６】
同様に、コントローラ１０４により、ドライバ１０２は、電気信号を所与の持続時間の電流パルスとして電磁弁８４のソレノイド１０３に供給することができる。電気信号に応答して、ソレノイド１０３のコイルを通って流れる電流は、電磁弁８４の機械弁６９に機械的に結合されたアクチュエータの変位を生じさせる磁界を生じさせる。すると、機械弁６９は、流路７１を開くことによって状態を変え、その結果、第２の通路９４は、空気入口ポート７０及び流路７１によって空気供給源９３に結合されるようになる。加圧空気は、空気供給源９３から第２の通路９４を通って、到達空気圧力によって加圧される別の閉鎖可変容積部である空気チャンバ９６内に流れ、それにより図２のピストン８０に下向きの圧力を加える。
【００４７】
ソレノイド１０３のコイルへの電気信号が中断された場合、ばね（図示せず）がアクチュエータ及び機械弁６９をアイドル状態に戻すよう用いられる。アイドル状態では、電磁弁８４は、電磁弁８４の空気出口ポート７２が第２の通路９４に結合されるよう機械弁６９の流路７１を切り替える。空気圧力は、空気チャンバ９６から第２の通路９４、流路７１及び空気出口ポート７２を通って排気され又は逃がされる。かくして、ソレノイド１０３は、もし付勢されなければ、空気チャンバ９２を空気抜きするよう設定されている。空気圧ピストン８０を図２において上方に動かして空気チャンバ９６の開放容積を減少させた場合、空気チャンバ９６内の空気は、空気出口ポート７２を通って逃げ出ることができる。空気チャンバ９６は、空気抜きプロセスによって消勢されても良く且つ／或いは空気抜きプロセスによって大気圧の状態又はこれに近い圧力状態（即ち、周囲圧力）に維持されても良い。
【００４８】
機械弁５５，６９を開閉する電磁弁８２，８４の動作は、流体モジュール１２からの流体材料の射出を制御する射出弁１０を開閉するよう協調されるのが良い。具体的に説明すると、空気チャンバ９２，９６の選択的加圧によって生じる空気ピストン８０の運動により、駆動ピン３６の先端部３４が流体モジュール１２の可動要素６０の壁６２に対して動かされ、それにより材料の液滴を射出するよう弁要素１４が弁座５２に近づいたりこれから遠ざかったりする。
【００４９】
コントローラ１０４は、１つの制御信号を電磁弁８２と関連したドライバ１００に送って空気チャンバ９２を加圧したり別の別個の制御信号を電磁弁８４と関連したドライバ１０２に送って空気チャンバ９６を加圧したりすることができる。以下に説明するように、制御信号のタイミングは、駆動ピン３６の速度及びかくして弁要素１４が材料の液滴を射出するために弁座５２に当たる速度を制御するよう選択されるのが良い。
【００５０】
コントローラ１０４は、１つ又は２つ以上のユーザ入力に基づいて１つ又は２つ以上の変数を制御するよう構成された任意の電気制御装置を有するのが良い。ユーザ入力は、ユーザインタフェース１０５を介してユーザによって提供でき、ユーザインタフェース１０５は、例えば、キーボード、マウス及びディスプレイ又はタッチスクリーンであるのが良い。コントローラ１０４は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、ディジタル信号プロセッサ、中央処理装置、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラム可能論理装置、状態機械、論理回路、アナログ回路、ディジタル回路及び／又はメモリ１０８に記憶されている動作命令に基づいて信号（アナログ及び／又はディジタル）を操作する任意他の装置から選択された少なくとも１つのプロセッサ１０６を用いて具体化されるのが良い。メモリ１０８は、単一の記憶装置であっても良く、或いは複数個の記憶装置であっても良く、かかる記憶装置としては、読み取り書き込み記憶装置（ＲＡＭ）、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ及び／又はディジタル情報を記憶することができる任意他の装置が挙げられるが、これらには限定されない。コントローラ１０４は、大容量記憶装置１１０を有し、この大容量記憶装置としては、とりわけ、１つ又は２つ以上のハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）又は他の取り外し可能ディスクドライブ、直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）、光学ドライブ（例えば、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ等）及び／又は磁気テープ装置が挙げられる。
【００５１】
コントローラ１０４のプロセッサ１０６は、オペレーティングシステム１１２の制御下で動作し、種々のコンピュータソフトウェアアプリケーション、コンポーネント、プログラム、オブジェクト、モジュール、データ構造等に具体化されたコンピュータプログラムコードを実行し又はこれを利用する。メモリ１０８内にあると共に大量記憶装置１１０に記憶されたコンピュータプログラムコードは、プロセッサ１０６上での実行時、制御信号を電流パルスとして、電磁弁８２，８４を駆動するドライバ１００，１０２に提供する制御プログラムコード１１４を更に含む。コンピュータプログラムコードは、オペレーティングシステムの一部として実行されるにせよ、特定のアプリケーション、コンポーネント、プログラム、オブジェクト、モジュール又は動作シーケンスとして実行されるにせよいずれにせよ、種々の時点でメモリ１０８内にあり、プロセッサ１０６により読み取られて実行されると、コントローラ１０４が本発明の種々の実施形態及び観点を具体化するステップ又は要素を実施するのに必要なステップを実行するようにする１つ又は２つ以上の命令を含む。本発明の実施形態を具体化するために実行されると共に制御システムの１つ又は２つ以上の特殊又は汎用コントローラによって実行されるルーチンを本明細書において「コンピュータプログラムコード」又は単に「プログラムコード」と称する。
【００５２】
本明細書において説明する種々のプログラムコードをこれが本発明の特定の実施形態において具体化されるアプリケーションに基づいて識別することができる。しかしながら、理解されるべきこととして、以下の任意特定のプログラム名称集が単に便宜上用いられ、かくして、本発明は、かかる名称集により識別されると共に／或いは示唆される任意特定の用途だけにおける使用に限定されるべきではない。さらに、コンピュータプログラムをルーチン、手順、方法、モジュール、オブジェクト等に編成することができる仕方並びにプログラム機能を代表的なコンピュータ内にある種々のソフトウェア層（例えば、オペレーティングシステム、ライブラリ、ＡＰＩ、アプリケーション、アプレット等）に割り当てることができる種々の仕方の数が一般に際限がないほど多いと仮定すると、本発明は、本明細書において説明するプログラム機能の特定の編成及び割り当てには限定されないことが理解されるべきである。
【００５３】
当業者であれば理解されるように、本発明の実施形態は、非一過性コンピュータ可読プログラムコードが盛り込まれた少なくとも１つのコンピュータ可読記憶媒体に取り込まれるコンピュータプログラム製品にも具体化できる。コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置又はデバイスによって使用され又はこれと関連して使用されるプログラムを納め又は格納することができる電子、磁気、光学、電磁気、赤外線又は半導体システム、装置若しくはデバイス又はこれらの任意適当な組み合わせであって良い。例示のコンピュータ可読記憶媒体としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、読み取り書き込み記憶装置、読み取り専用記憶装置、消去可能プログラム可能読み取り専用記憶装置、フラッシュメモリ、携帯型コンパクトディスク読み取り専用記憶装置、光学記憶装置、磁気記憶装置又はこれらの任意適当な組み合わせが挙げられるが、これらには限定されない。プロセッサに指示を出してこれが特定の仕方で、本発明の実施形態の動作を実行するよう機能するコンピュータプログラムコードを含む命令を１つ又は２つ以上のオブジェクト指向及び手順プログラミング言語で書き表すことができる。コンピュータプログラムコードは、コンピュータ可読記憶媒体から任意形式のコンピュータのプロセッサ、例えばコントローラ１０４のプロセッサ１０６に送ると、指定されているセンサデータ収集のためのコンピュータ実行プロセスの機能／行為を実施するための命令を実行するプロセッサを搭載したマシーンを製作することができる。
【００５４】
オーバーラップ時間の制御
図４及び図５は、電磁弁８２，８４を開いて加圧空気を空気チャンバ９２，９６に供給するよう電磁弁８２，８４のそれぞれのソレノイド１０１，１０３に駆動電流として供給された電気パルス信号を示している。電磁弁８２のソレノイド１０１が付勢状態にあるとき、電磁弁８２は、空気圧力を空気チャンバ９２に供給する。電磁弁８２のソレノイド１０１が付勢状態にないとき、電磁弁８２は、排気ポート５８を介して空気チャンバ９２を周囲圧力に向かって空気抜きし又は容積が空気圧ピストン８０の運動に起因して変化すると、空気チャンバ９２を周囲圧力に維持する。電磁弁８４のソレノイド１０３が付勢状態にあるとき、電磁弁８４は、空気圧力を空気チャンバ９６に供給する。電磁弁８４のソレノイド１０３が付勢状態にないとき、電磁弁８４は、排気ポート７２を介して空気チャンバ９６を周囲圧力に向かって空気抜きする。
【００５５】
図４に示されているように、射出弁１０を開くために、電気パルス信号１４０が時刻ｔ1で電磁弁８０のソレノイド１０１のコイルに供給される。この第１の状態で電気パルス信号１４０によって付勢されている間、電磁弁８２の機械弁５５は、空気圧力を調整器１２４によって定められた圧力で空気チャンバ９２に供給することができるよう切り替えられる。空気チャンバ９２の加圧により、駆動ピン３６及び空気圧ピストン８０を第１の方向に動かし又は持ち上げてこれらを流体モジュール１２から遠ざける力が生じる。以下に説明するように、これが起こると、ばね又は付勢要素６８により、弁要素１４は、引っ込んで弁座５２から遠ざかる。空気圧ピストン８０が第１の方向に持ち上げられても、電磁弁８４のソレノイド１０３は、非付勢状態のままであり、空気チャンバ９６は、電磁弁８４の排気ポート７２に結合される。この第２の状態では、電磁弁８４は、第１の方向における空気圧ピストン８０の運動により生じた空気圧力を空気チャンバ９６から逃がす。
【００５６】
駆動ピン３６を所望の距離だけ又は所望の持続時間の間上昇させると、電気パルス信号１５０が時刻ｔ2で電磁弁８４のソレノイド１０３に供給されて電磁弁８４の機械弁６９を開くと共に空気供給源９３からの圧縮空気を空気チャンバ９６に供給する。空気チャンバ９６の加圧により空気圧ピストン８０に加えられる力と圧縮ばね８６の力が互いに協働し、それにより駆動ピン３６は、流体モジュール１２に向かって下方に動き始める。しかしながら、調整器１２４によって定められた圧力における加圧空気は、空気チャンバ９２内に残ったままである。というのは、電磁弁８２のソレノイド１０１が依然として付勢されているからである。時刻ｔ3において、電磁弁８２のソレノイド１０１への電気パルス信号１４０の供給を中断する。非付勢状態では、電磁弁８２の機械弁５５は、空気チャンバ９２からの空気圧力を排気ポート５８経由で逃がして空気チャンバ９２を周囲圧力に戻すよう切り替えられる。これにより、駆動ピン３６は、迅速に流体モジュール１２に向かって動いて流体モジュール１２に衝突し、それにより材料の液滴を射出する。時刻ｔ4において、電磁弁８４のソレノイド１０３への電気パルス信号１５０の供給を中断する。電磁弁８４の機械弁６９は、そのソレノイド１０３の非付勢状態では、空気チャンバ９６からの空気圧力を排気ポート７２経由で逃がして空気チャンバ９６を周囲圧力に戻すよう切り替えられる。両方のチャンバ９２，９６は周囲圧力状態にある場合、ばね８６は、図２においてピストン８０及び駆動ピン３６を押さえつけて弁要素１４を常閉位置では弁座５２に当てた状態に維持する。
【００５７】
電気パルス信号１４０，１５０は、各サイクルの全てではなく一部分にわたって、空気チャンバ９２，９６が同時に加圧されるようオーバーラップ状態にあるよう計時される。空気チャンバ９２，９６の加圧のためのオーバーラップ期間は、電気パルス信号１４０，１５０相互間の時間的一致によって定められる。パルス１４０について開始時刻ｔ1及び終了時刻ｔ3を調節すると共にパルス１５０について開始時刻ｔ2及び終了時刻ｔ4を調節することによりオーバーラップ期間を制御することができる。パルス１４０についての開始時刻ｔ1は、パルス１５０についての開始時刻ｔ2に先行する。パルス１４０についての終了時刻ｔ3は、パルス１５０についての終了時刻ｔ4に先行する。パルス１５０についての開始時刻ｔ2は、パルス１４０についての開始時刻ｔ1とパルス１４０についての終了時刻ｔ3との間で生じるよう順序づけられる。同様に、パルス１４０についての開始時刻ｔ3は、パルス１５０についての開始時刻ｔ2とパルス１５０についての終了時刻ｔ4との間で生じるよう順序づけられる。コントローラ１０４によって制御されるこれら計時（タイミング）、特にｔ2，ｔ3の計時は、パルス１４０，１５０にオーバーラップを生じさせる。
【００５８】
図４及び図５では明らかではないが、パルス１４０，１５０は、理想化されており、これらパルスは、当業者には理解されるように立ち上がり時間及び立ち下がり時間を有すると理解される。加うるに、時刻ｔ1〜ｔ4は、いずれも、コントローラ１０４から送り出されて電磁弁９２，９４によってほぼ瞬時に受け取られる瞬間的時間を表している。電磁弁８２の機械弁５５及び電磁弁８４の機械弁６９は各々、流路５７，８１の各々をそれぞれ切り替える作動応答時間を有している。
【００５９】
図４は、時刻ｔ2と時刻ｔ3との間で測定された電気パルス信号１４０，１５０についてのオーバーラップ時間１として示されているオーバーラップ期間を示しており、このオーバーラップ時間１は、比較的長いオーバーラップ時間である。オーバーラップ時間１の持続時間が比較的長いと仮定すると、空気圧ピストン８０が射出弁１０を閉じるために下方に移動している時間の比較的大きな部分にわたって加圧状態が空気チャンバ９６内に存在する。空気チャンバ９２内の空気圧力は、空気圧ピストン８０の下方運動に対抗し、それにより、駆動ピン３６は、比較的遅い速度で動く。一般に、空気圧ピストン８０の運動速度は、電気パルス信号１４０，１５０相互間の時間的オーバーラップに比例する。オーバーラップが短ければ短いほど、ピストン８０は、図２において下方にそれだけ一層速く動き、オーバーラップが長ければ長いほど、ピストンは、下方にそれだけ一層遅く動くことになる。
【００６０】
コントローラ１０４は、第１の電磁弁８２を第１の期間にわたり第１の状態に保持するよう動作可能である。電磁弁８２は、空気圧力が電気パルス信号１４０の持続時間にほぼ等しい期間にわたって空気チャンバ９２に供給される第１の状態に保持される。電気パルス信号１４０の持続時間、それゆえ第１の期間は、時刻ｔ1，ｔ2相互間の期間によって定められる。コントローラ１０４は、第２の電磁弁８４を空気圧力が電気パルス信号１４０の持続時間にほぼ等しい第２の期間にわたって空気チャンバ９６に供給される第１の状態に保持するよう動作可能である。電気パルス信号１５０の持続時間、それゆえ第２の期間は、時刻ｔ2，ｔ4相互間の期間によって定められる。
【００６１】
コントローラ１０４は、第１の期間（即ち、電気パルス信号１４０の持続時間）と第２の期間（即ち、電気パルス信号１５０の持続時間）との間に所定のオーバーラップ期間を維持する。駆動ピン３６は、第２の期間中、弁座５２に向かって動く。オーバーラップ期間は、駆動ピン３６が第２の期間中、弁座５２に向かって動いているとき、駆動ピン３６の速度を制御するために用いられる。第２の期間中における駆動ピン３６の運動により、弁要素１４は、動いて弁座５２に接触し、それにより材料の液滴が射出される。
【００６２】
本明細書において説明している好ましい実施形態では、第２の期間中における駆動ピン３６の運動により、駆動ピン３６は、流体モジュール１２に接触する。具体的に説明すると、接触は、上述したように可動要素６０の壁６２との接触である。駆動ピン３６と流体モジュール１２が接触することにより、弁要素１４が動いて弁座５２に接触し、それにより材料の液滴が射出される。
【００６３】
図４に示された射出弁１０の次のサイクルに関し、電気パルス信号１４０，１５０とほぼ同じであり、オーバーラップ時間１を有する電気パルス信号１４２，１５２が電磁弁８２，８４のソレノイド１０１，１０３に供給される。連続したサイクルが電気パルス信号１４０，１５０及び電気パルス信号１４２，１５２と同じオーバーラップ時間１で連続した電気パルス対（図示せず）によって生じ、それにより材料の液滴が順次射出される。
【００６４】
図５は、時刻ｔ2とｔ3との間のパルス信号１４０，１５０に関するオーバーラップ時間２によって与えられたオーバーラップ期間を示しており、このオーバーラップ時間２は、オーバーラップ時間１（図４）により与えられたオーバーラップ期間よりも持続時間が短い。図５では、駆動ピン３６は、図４の場合よりも高い速度で動くことになる。というのは、空気圧ピストン８０は、短い期間の場合、空気チャンバ９２内の加圧条件に抗して下方に動くことになるからである。これは、図５では、電磁弁８２のソレノイド１０３を付勢した後、空気チャンバ９２が図４の場合よりも迅速に大気圧に向かって空気抜きされるからである。
【００６５】
かくして、電磁弁８２，８４に電力を供給するパルス相互間のオーバーラップ時間を用いると、駆動ピン３６及び弁要素１４の速度を制御することができる。材料を射出するのに駆動ピン３６が速く動かなければならない比較的濃い材料については短いオーバーラップ期間（例えば、オーバーラップ時間２）を利用するのが良い。薄い材料の場合、材料を射出したときに材料がはね散らないようにするためには駆動ピン３６は、遅い速度で動かされる必要があり、かくして、長いオーバーラップ期間（例えば、オーバーラップ時間１）を利用するのが良い。
【００６６】
図６は、オーバーラップ時間と粘度との相関関係を示すために２つのサンプル点を示している。点Ａに関する材料の粘度は、１２，５００センチポアズ（２５℃において）であり、この材料の場合、１ミリ秒のオーバーラップ時間が液滴の良好な射出をもたらすことが実験的に判明した。点Ｂに関する材料は、６０，０００センチポアズ（２５℃において）の粘度を有する高粘度材料である。この材料の場合、０．２５ミリ秒のオーバーラップ時間が良好な射出をもたらすことが実験的に判明した。多くの材料について得ることができるこの種の情報をユーザインタフェースを介して利用可能なルックアップテーブルに記憶させるのが良い。加うるに、このデータを用いると、所与の粘度の値についてオーバーラップ時間を自動的に生じさせる線、曲線又は数学公式を得ることができる。これについて以下に詳細に説明する。
【００６７】
材料の粘度は、一般に、ほぼ室温である２５℃において製造業者によって与えられるが、材料を射出温度まで加熱してこれら材料を射出する前にこれらの粘度を減少させることが通例であることに注目されたい。かくして、所望ならば、システムは、適当な調節が施された状態で２５℃の室温における粘度ではなく、射出温度で粘度を利用するよう構成されても良い。
【００６８】
駆動ピン速度制御のためのユーザインタフェース
本発明のこの説明が与えられると共にオーバーラップ時間をどのようにすれば制御できるかが与えられると、コントローラ１０４は、空気圧ピストン８０の運動速度及びかくして弁要素１４が材料の液滴を射出するために弁座５２に接触するときに弁要素１４がピストン８０の運動によって動かされる速度を制御するようユーザがコントローラ１０４によって利用可能な情報を入力することができるようにするキーボード、マウス及びディスプレイを有するのが良い。
【００６９】
例えば、ユーザは、射出されるべき材料に関する粘度値を入力することができる。この入力に応答して、コントローラ１０４内のルックアップテーブルを用いると、実験的に定められたオーバーラップ時間値を粘度値に相関させることができる。次に、このオーバーラップ時間値は、コントローラ１０４によって使用され、それにより電磁弁８２，８４を制御してこの材料にとって良好な射出をもたらす駆動ピン速さ又は速度を生じさせることができる。ルックアップテーブルの代替手段として、上述したように、実験データが曲線を辿る場合、曲線当てはめツールを使用することができ、それによりオーバーラップ時間を粘度に相関させる数学方程式を求めることができ、この公式は、コントローラによって利用され、それによりユーザによって入力された粘度値に対応したオーバーラップ期間を生じさせることができる。
【００７０】
別の例として、コントローラ１０４は、材料粘度範囲、例えば高い粘度値に関する範囲、中程度の材料粘度（中粘度）に関する値及び低い材料粘度に関する範囲を表す一連のボタン又はパッドを備えた制御パネル又はタッチスクリーンを利用しても良い。ユーザが中粘度範囲の材料を射出する場合、ユーザは、中粘度ボタンを押すのが良い。この入力に応答して、コントローラ１０４は、中粘度材料について良好な射出をもたらすよう実験的に求められたオーバーラップ時間を選択する。次に、コントローラ１０４は、このオーバーラップ時間値を用いて電磁弁８２，８４を制御し、それにより所望の駆動ピン速度を生じさせる。
【００７１】
さらに別の例として、コントローラ１０４は、ユーザにより射出される種々の材料のデータベースを有しても良い。各材料は、代表的には、射出用材料製造業者により供給されると共に各材料には製造業者による製品名、例えば製品Ａが与えられている場合がある。この場合、ユーザが製品Ａを用いている場合、ユーザは、コントローラ１０４により提供されるインタフェース中の適当なスクリーンに進むことができ、そしてドロップダウンリストを用いて製品Ａを選択するのが良い。この選択に応答して、コントローラ１０４は、ルックアップテーブルを使用してその材料に関する実験で求められたオーバーラップ時間値を発見し、このオーバーラップ時間値を用いて電磁弁８２，８４を制御し、それによりこの材料に望ましい駆動ピン速度を生じさせる。
【００７２】
さらに別の例として、コントローラ１０４は、スライダーバーを備えたインタフェースを有しても良い。ユーザがスライダーバーを一方向に動かすと、コントローラは、オーバーラップ時間を短くして駆動ピン速度を速める。ユーザがスライダーバーを逆方向に動かすと、コントローラ１０４は、オーバーラップ時間を長くして駆動ピン速度を遅くする。射出試験中、ユーザは、スライダーバーを用いて射出弁の駆動ピン速度を速めたり遅くしたりすることができ、そして射出試験の結果を観察することができる。これらの結果に基づいて、オペレータは、どのようなオーバーラップ時間が射出中の材料にとって最適な結果をもたらすかを経験的に求めることができ、そして製造作業においてこのオーバーラップ期間を用いることができる。ユーザも又、このようにして、ユーザが射出する各材料に関する最適なオーバーラップ時間をその製造作業の際に経験的に求めることによって自分自身のルックアップテーブルを構築することができる。別の変形例では、ユーザは、スライダーバーの位置を初期設定するためにタッチスクリーン上の高粘度、中粘度及び低粘度ボタン又はパッドを利用することができる。この場合、材料が適正に射出されず、これとは異なり、ノズル上に堆積する場合、ユーザは、適正な射出が達成されるまでオーバーラップ時間を短くすると共に駆動ピン速度を増大させるようスライディングスケールを調節するのが良い。これとは逆に、スライダーバーの初期位置により、材料のはね散りが基板上で生じる場合且つ／或いは材料の小さな衛星状液滴が生じる場合、スライダーバーを用いて適正な射出が達成されるまでオーバーラップ時間を長くすると共に駆動ピン速度を減少させるのが良い。次に、良好な射出に関するオーバーラップ時間の読みを記録し、メモリに記憶させ、そして製造作業に用いるのが良い。
【００７３】
さらに別の実施形態では、基板上の１つの場所で用いられる１つのオーバーラップ時間／駆動ピン速度で材料の液滴を射出したり材料の別の液滴を射出するために基板上の別の場所で用いられる別のオーバーラップ時間／駆動ピン速度で材料の液滴を射出したりするよう射出弁が基板を横切ってロボットにより動かされている間、オーバーラップ時間及びかくして駆動ピン速度を「オン・ザ・フライ（on the fly）」で変更することができる。
【００７４】
本発明がどのように作用するかについての上述の説明が与えられると、これら発明を実施するために多くの発明性のあるシステム及び方法を採用することができる。
【００７５】
空気圧射出装置の弁速度を制御するためのユーザインタフェースを備えたシステム
本発明に従って材料を射出する一システムでは、射出装置は、材料の液滴を射出するために弁座に接触し弁要素の運動を生じさせる空気圧ピストンを有し、コントローラは、ユーザが弁要素の速度を変化させることができるようにするユーザインタフェースを有する。
【００７６】
別のシステムでは、射出装置は、ピストンの互いに反対側に設けられていて、独立電磁弁によって制御される上側及び下側ピストンチャンバを有し、弁要素の速度は、電磁弁の制御によって制御される。
【００７７】
別のシステムでは、電磁弁は、圧縮空気が上側ピストンチャンバと下側ピストンチャンバの両方に同時に供給される所望のオーバーラップ期間をもたらすよう制御される。
【００７８】
弁速度ユーザインタフェースを有する空気圧作動式射出装置からの射出方法
本発明に従って材料を射出する一方法では、射出装置は、弁要素が動いて弁座に接触して材料の液滴を射出するようにする空気圧駆動式ピストンを有し、弁要素の速度を変化させるようコントローラによって用いられる情報をユーザが入力するために使用できるユーザインタフェースが設けられる。
【００７９】
別の方法では、ユーザ入力は、射出装置から射出されるべき材料に関連している。
【００８０】
別の方法では、ユーザ入力は、材料の粘度に関連している。
【００８１】
別の方法では、射出装置は、空気圧作動式であり、この射出装置は、ピストンの互いに反対側に設けられたチャンバに供給される圧縮空気によって往復動するピストンに固定された駆動ピンを有し、駆動ピンの運動により、弁要素が動いて流体チャンバ内の弁座に接触し、それにより流体チャンバと流体連通状態にあるノズルオリフィスから材料の液滴を射出し、弁を、まず最初に、弁要素が弁座に押し付けられた状態の閉鎖位置に維持し、次に、時刻Ｔ1では、ピストンの一方の側のチャンバを圧縮空気供給源に連結し、それによりピストン、駆動ピン及び弁要素を引っ込めて弁座から遠ざけて流体材料が弁座内に流れることができるようにし、Ｔ1後の時刻Ｔ2では、ピストンの反対側のチャンバを圧縮空気供給源に連結してピストン、駆動ピン及び弁要素を弁座に向かって動かし、Ｔ2後の時刻Ｔ3では、第１のチャンバを圧縮空気供給源から切り離して第１のチャンバ内の圧力を逃がすことができるようにし、そしてＴ3後の時刻Ｔ4では、第２のチャンバを圧縮空気供給源から切り離して第２のチャンバ内の圧力を逃がすことができるようにし、Ｔ2，Ｔ3相互間の期間は、第１のチャンバと第２のチャンバの両方が圧縮空気供給源に連結されるオーバーラップ期間となり、オーバーラップ期間の持続時間は、駆動ピンが弁座に向かって動いている間に駆動ピンの速度を制御するよう選択される。
【００８２】
別の方法では、短い持続時間のオーバーラップ期間が第１の粘度を有する材料を射出するために利用され、長い持続時間のオーバーラップ期間が第２の粘度を有する材料を射出するために利用され、第１の粘度は、第２の粘度よりも低い。
【００８３】
別の方法では、ユーザが情報をコントローラに入力するために用いることができるユーザインタフェースが設けられ、コントローラは、ユーザによって入力された情報を利用して駆動ピン速度を制御するオーバーラップ期間を生じさせる。
【００８４】
別の方法では、ユーザは、材料に関する情報を入力し、コントローラは、ユーザによって入力されたその情報を利用して駆動ピン速度を制御するオーバーラップ期間を生じさせる。
【００８５】
別の方法では、ユーザは、材料粘度に関する情報を入力し、コントローラは、ユーザによって入力されたその情報を利用して駆動ピン速度を制御するオーバーラップ期間を生じさせる。
【００８６】
別の方法では、オーバーラップ期間の持続時間を材料の粘度に相関させるデータが格納され、コントローラは、ユーザによって入力された情報及び格納されたデータを利用して駆動ピン速度を制御するオーバーラップ期間を生じさせる。
【００８７】
別の方法では、ユーザインタフェースのところでユーザから入力された形式の情報をオーバーラップ期間の情報に相関させる数学公式がコントローラに記憶され、この公式は、所望のオーバーラップ期間を生じさせるようユーザにより入力された情報に応答してコントローラによって利用される。
【００８８】
別の方法では、ユーザがオーバーラップ期間を短くし、それにより駆動ピン速度を増大させ又はオーバーラップ時間を長くし、それにより駆動ピン速度を減少させることができるようにするスライダーバーがユーザインタフェースに設けられる。
【００８９】
別の方法では、材料の特性、例えば粘度範囲に対応したボタン又はタッチパッドがユーザインタフェースに設けられる。すると、ユーザは、ボタン又はタッチパッドを用いて射出されるべき材料に最も適した範囲を選択し、コントローラは、メモリから、その粘度範囲で最も良く働くよう経験的に求められたオーバーラップ時間を検索により取り出し、そしてこのオーバーラップ期間を用いて材料を射出させる。
【００９０】
別の方法では、ユーザは、ボタン又はタッチパッドを用いて、この場合、射出されるべき材料に最も適した範囲を選択し、コントローラは、メモリから、その粘度範囲で最も良く働くよう経験的に求められたオーバーラップ時間を検索により取り出し、スライダーバーを設定してそのオーバーラップ時間を用い、それにより材料を射出させる。この場合、ユーザは、スライダーバーを用いて駆動ピン速度を速めたり遅くしたりし、そして材料にとって最適な射出をもたらす駆動ピン速度／オーバーラップ時間を記録することによってより最適なオーバーラップ時間を探し求める。次に、駆動ピン速度／オーバーラップ時間値を製造作業において利用する。
【００９１】
例えば「垂直」、「水平」等のような本明細書における記載は、基準系を定めるために例示として行われており、本発明を限定するものではない。当業者であれば理解されるように、本発明の実施形態を説明する目的で種々の他の基準系を用いることができ、これは均等範囲に属する。
【００９２】
理解されるように、或る要素が別の要素に「取り付けられ」、「連結され」、又は「結合され」ていると説明されている場合、この要素は、他の要素に直接連結され又は結合されても良く、これとは異なり、１つ又は２つ以上の介在要素が存在しても良い。これとは対照的に、或る要素が別の要素に「直接取り付けられ」、「直接連結され」、又は「直接結合され」ていると説明されている場合、介在する要素は存在しない。或る要素が別の要素に「間接的に取り付けられ」、「間接的に連結され」、又は「間接的に結合され」ていると説明されている場合、少なくとも１つの介在要素が存在している。
【００９３】
本明細書で用いられている用語は、特定の実施形態を説明する目的のために過ぎず、本発明を限定するものではない。原文明細書において用いられている単数形“ａ”、“ａｎ”及び“ｔｈｅ”は、文脈上明示の別段の指定がなければ、複数をも含む。さらに理解されるように、“comprises ”及び／又は“comprising”という用語が原文明細書において用いられている場合、言明した特徴、整数、ステップ、動作、要素及び／又はコンポーネントの存在を指定しているが、１つ又は２つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント及び／又はこれらの群の存在又は追加を排除するものではない。さらに、“includes”、“having”、“has”、“with”、“composing”又はこれらの変形語が原文明細書の詳細な説明又は原文特許請求の範囲に用いられている場合、かかる用語は、非限定的用語“comprising”とほぼ同様に包括的であるものとみなされる。
【００９４】
本発明を種々の実施形態の説明によって説明すると共にこれら実施形態をかなり詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲をかかる詳細に制限し又は何らかの仕方で限定することは、本出願人の意図ではない。追加の利点及び改造例が当業者には容易に明らかであろう。かくして、それゆえに、本発明はその広い観点において特定の細部、代表的な装置及び方法並びに図示すると共に説明した例示には限定されない。したがって、本出願人の全体的な発明の技術的思想の精神又は範囲から逸脱することなく、かかる細部の変形例を案出することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１０ 射出弁又はジェッティングバルブ
１２ 流体モジュール
１４ 弁要素
１６ 電空式アクチュエータ
１８ 外側カバー
２０ 流体インタフェース
２２ 注入器又はシリンジ
２８ ノズル
３０ モジュール本体
３２ 第３の区分又は部分
３６ 駆動ピン
３８ 流体チャンバ
４０ 第１の区分又は部分
４５ 第２の区分又は部分
６３ インサート
７６ ヒータ
８０ 空気圧ピストン
８２，８４ 電磁弁
９０ ピストンハウジング
９２ 空気ピストンチャンバ
１０４ コントローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、流体材料の射出又は噴出に関し、特に、電空式射出弁（ジェッティングバルブ）、射出システム及び改良型射出方法に関する。
【０００２】
〔関連出願の説明〕
本願は、本願と同日に出願された米国特許出願（現時点では、出願番号未付与）（発明の名称：“MODULAR JETTING DEVICES”）（代理人事件番号：ＮＯＲ‐１４１４ＵＳ）に関連しており、この米国特許出願を参照により引用し、その記載内容全体を本明細書の一部とする。
【背景技術】
【０００３】
射出弁は、電子包装組立てにおいて、基板上に流体材料の微小な点状体又はドットを射出するために用いられている。流体材料、例えばアンダーフィル（余盛不足）用材料、封入用材料、表面実装接着剤、はんだペースト、導電性接着剤並びにはんだマスク材料、はんだフラックス及び熱的配合物を射出する射出弁について多くの用途がある。流体材料の種類が変わると、射出弁は、流体材料の変化にマッチするよう適合されなければならない。「射出弁（ジェッティングバルブ）」又は「射出装置」は、ディスペンサからの材料の液滴を噴出し又は「射出」して基板上に着地させる装置であり、この場合、液滴は、ディスペンサノズルから離れ、その後基板に接触する。かくして、射出型ディスペンサでは、小出しされた液滴は、ディスペンサと基板との間では「飛行中（in-flight ）」であり、ディスペンサと基板との間の距離の少なくとも一部に関し、ディスペンサにも基板にも接触していない。
【０００４】
射出弁によって射出することができる材料は、種々の特性、例えば粘度、弾性等を有する場合がある。特性が変化すると、射出弁からの適正な射出を促進するために種々のニードル速度が必要である。ニードル速度は、射出された流体材料の重要な特性、例えば離脱、点状体速度及び衛星状発生（satellite generation）に影響を及ぼす。
【０００５】
射出弁は、ニードルが弁座に当たったときに流体材料を射出するために用いられるニードルを動かす空気圧ピストンを用いて電空式（電気空気圧式）に作動されるのが良い。電空式射出弁の従来設計では、単一の電磁弁が空気圧力を空気圧ピストンにもたらして射出弁を開くよう用いられ、戻しばねが材料の液滴を射出するのに十分に速い速度で射出弁を閉じるために用いられる。その結果、ニードル又は駆動ピンの速度は、極めて可変であるわけではなく、一般に、比較的狭い範囲内に留まっている。ニードル速度が比較的狭い範囲に制限されていると仮定すると、かかる射出装置では射出可能な材料の粘度範囲も同様に制限される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来型射出弁は、或る特定の用途に適していることが判明しているが、種々の流体材料特性に適合する高い性能を備えた改良型射出弁が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
駆動ピン速度を制御するオーバーラップ期間を備えた空気圧射出弁
一実施形態では、流体材料供給源及び空気圧供給源用の射出弁が提供される。射出弁は、空気圧ピストン及び空気圧ピストンから延びる駆動ピンを備えた空気圧アクチュエータを有する。射出弁は、第１のチャンバ及び第２のチャンバを備えたハウジングを更に有する。第１及び第２の電磁弁が空気圧供給源に連結されている。第１の電磁弁は、空気圧ピストン及び駆動ピンを第１の方向に動かすために第１の力を空気圧ピストンに加えるよう空気圧力が第１のチャンバに供給される第１の状態を有する。第１の電磁弁は、第１の空気チャンバが周囲圧力まで空気抜きされる第２の状態を有する。第２の電磁弁は、空気圧ピストン及び駆動ピンを第２の方向に動かすために第２の力を空気圧ピストンに加えるよう空気圧力が第２のチャンバに供給される第１の状態を有する。第２の電磁弁は、第２の空気チャンバが周囲圧力まで空気抜きされる第２の状態を有する。
【０００８】
射出弁は、流体チャンバ及びノズルを更に有するのが良い。流体チャンバは、弁座及び弁要素を収納するのが良い。ノズルは、小出しオリフィス及び弁座と流体連通状態にある流れ通路を有する。弁要素は、小出しオリフィスから材料の液滴を射出するよう弁座と接触関係をなす位置まで動くことができる。
【０００９】
射出弁のコントローラが第１の電磁弁を第１の期間にわたり第１の状態に保持し、第２の電磁弁を第２の期間にわたり第１の状態に保持するよう動作可能であり、第２の期間の開始は、第１の期間の開始に続く。駆動ピンは、第２の期間中、弁座に向かって動かされ、第２の期間中における駆動ピンのこの運動により、弁要素が動いて弁座に接触し、それにより材料の液滴が射出される。コントローラは、第１の期間と第２の期間との間に所定のオーバーラップ期間を維持する。オーバーラップ期間は、駆動ピンが第２の期間中、弁座に向かって動かされているときに駆動ピンの速度を制御するために用いられ、それにより、弁要素が弁座と接触するときの弁要素の速度が制御される。駆動ピンの運動が速ければ速いほど、弁要素の運動はそれだけ一層速くなる。
【００１０】
射出弁は、流体チャンバを収容した流体モジュールを更に有するのが良い。第２の期間中における駆動ピンの運動により、駆動ピンは、流体モジュールに接触し、駆動ピンと流体モジュールの接触により、弁要素が動いて弁座に接触する。射出弁は、流体モジュール内に弾性部材を更に有するのが良く、弾性部材は、弁要素を付勢してこれを弁座から離すよう構成されている。
【００１１】
射出弁のハウジングは、ばね付勢力を空気圧ピストンに及ぼすばねを収容するのが良い。ばねは、空気圧ピストンが第１のチャンバに供給された圧縮空気によって第１の方向に動かされるときに圧縮されるのが良く、ばねは、空気圧ピストンが第２のチャンバに供給された圧縮空気によって第２の方向に動かされるときに拡張されるのが良い。
【００１２】
射出弁の弁要素を動かして弁座に接触させるたびに、ノズルオリフィスを通って材料の液滴を射出することができる。
【００１３】
空気圧射出装置の弁速度を制御するためのユーザインタフェースを備えたシステム
別の実施形態では、材料を射出するシステムであって、材料の液滴を射出するために弁要素を動かしてこれを弁座に接触させる空気圧ピストンを備えた空気圧射出装置及びユーザが弁要素の速度を変えることができるようにするユーザインタフェースを備えたコントローラを有する材料射出システムが提供される。
【００１４】
射出装置は、ピストンの互いに反対側に設けられた上側ピストンチャンバ及び下側ピストンチャンバを有し、上側及び下側ピストンチャンバは、独立電磁弁によって制御され、弁要素の速度は、電磁弁の制御によって制御される。
【００１５】
別の実施形態では、電磁弁は、弁要素の速度を制御するために圧縮空気が上側ピストンチャンバと下側ピストンチャンバの両方に同時に供給される所望のオーバーラップ期間を提供するよう制御される。
【００１６】
弁速度ユーザインタフェースを有する空気圧作動式射出装置からの射出方法
一方法では、射出装置は、材料の液滴を射出するために弁要素を動かしてこれを弁座に接触させる空気圧駆動式ピストンを有し、ユーザが弁要素の速度を変化させるためにコントローラによって用いられる情報を入力するために用いることができるユーザインタフェースが設けられる。
【００１７】
射出装置は、ピストンと互いに反対側に上側ピストンチャンバ及び下側ピストンチャンバを有するのが良く、これらピストンチャンバは、独立電磁弁によって制御され、弁要素の速度は、電磁弁の制御によって制御される。
【００１８】
種々の他の方法が以下において説明されるが、かかる説明は、不必要な反復を回避するために本明細書では繰り返されない。
【００１９】
本明細書に組み込まれたその一部をなす添付の図面は、本発明の例示の実施形態を示しており、上述の本発明の実施形態の概要説明及び以下に与えられる詳細な説明と一緒になって、本発明の実施形態の原理を説明するのに役立つ。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】本発明の実施形態としての射出弁の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに類似した斜視図であり、モジュール式射出装置の外側ハウジングが説明の目的上、省かれている図である。
【図２】図１Ｂの全体として２‐２線に沿って取った断面図であり、ヒータ、流体モジュール及びピストンハウジング並びに圧縮空気をピストンチャンバに供給するコンポーネントを表した機能ブロックだけを示す図である。
【図３】図１及び図２の射出弁の油圧回路の略図である。
【図４】本発明の実施形態としての図１〜図３の電空式射出弁を作動させるために用いられる電磁弁のための制御信号の略図である。
【図５】図４に類似した略図であり、空気圧力が空気チャンバに及ぼされるオーバーラップ時間を図４と比較して減少させるよう電磁弁のための制御信号のタイミングが変更されている状態を示す図である。
【図６】オーバーラップ時間と粘度との関係を表すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下の幾つかの項において、本発明の種々の実施形態、特徴及びコンポーネントのうちの幾つかへの読者の手引きを助けるために副表題が設けられている。
【００２２】
一般に、本発明の実施形態は、電空式アクチュエータの空気圧ピストンを作動させるために第１及び第２の電磁弁を用いた射出弁に関し、この電空式アクチュエータは、射出弁の開閉のための弁要素の運動を促進する。独立空気ラインが空気圧ピストンの頂部及び底部チャンバに結合されている。第１及び第２の電磁弁は、空気圧ピストンの頂部及び底部チャンバに供給される空気圧力を独立制御する。第１の電磁弁は、射出弁を開くために用いられ、第２の電磁弁は、射出弁を閉じるために用いられる。電磁弁を開閉させるピストンに固定されたニードルの速度を変化させるには、圧縮空気を頂部ピストンチャンバに供給する際の第２の電磁弁の作用が圧縮空気を底部ピストンチャンバに供給する際の第１の電磁弁の作用とオーバーラップする時間の長さを変えるのが良い。これら第１及び第２の電磁弁を制御する電気パルスのオーバーラップの量を制御することによって、オペレータは、ニードル速度を制御することができ、それにより射出中の流体材料に最適なニードル速度をその流体材料特性に基づいて選択し又は生じさせることができる。
【００２３】
図１Ａ〜図３を参照すると、本発明の実施形態によれば、射出弁又はジェッティングバルブ１０は、流体モジュール１２を有し、この流体モジュールは、弁要素１４、電空式アクチュエータ１６、外側カバー１８及び流体インタフェース２０を有している。外側カバー１８は、薄板金で構成され、この外側カバーは、従来型締結具によって射出弁１０の内部フレーム構造に締結されている。射出弁１０は、付属物として外側カバー１８に取り付けられたシリンジホルダ２６を有している。シリンジ２２がシリンジホルダ２６により支持され、射出弁１０にはシリンジ２２から加圧流体材料が供給される。一般に、流体材料は、当業者によって知られている射出しやすい任意の材料又は物質であって良く、かかる流体材料としては、はんだフラックス、はんだペースト、接着剤、はんだマスク、熱的配合物、油、封入剤、注封（ポッティング）配合物、インキ及びシリコーンが挙げられるがこれらには限定されない。シリンジ２２内の流体材料がなくなり又は交換されると、シリンジ２２は、シリンジホルダ２６から取り外されて交換される。
【００２４】
射出弁１０は、例えば流体材料を小分けして点状体又はドットとして基板、例えばプリント回路板上に間欠的に射出する機械又はシステム（図示せず）内のロボットに取り付けられるのが良い。射出弁１０は、流体材料の一連の射出量が互いに間隔を置いた点状体の線として基板上に付着されるよう作動されるのが良い。射出弁１０の標的としての基板は、種々の表面実装部品を支持するのが良く、このためには、微少量の流体材料を迅速に射出すること及び基板上の標的場所に流体材料を付着させる上で正確な配置構成が必要である。
【００２５】
流体モジュール
図２において最も良く見えるように、流体モジュール１２は、ノズル２８、モジュール本体３０及び流体結合インタフェース２０と連通状態にある流体チャンバ３８を有するのが良い。モジュール本体３０の第１の区分又は部分４０は、流体インタフェース２０を通路４７，４７ａ（後で説明する）を介して流体チャンバ３８と流体連通関係をなすようこれに結合する流体通路４２を有している。流体導管４４（図１Ｂ）が流体モジュール１２をシリンジ２２の中に入っている流体材料と流体連通関係に配置すると共に流体材料を圧力下でシリンジ２２から流体結合インタフェース２０に供給するためにシリンジ２２から流体インタフェース２０まで延びている。この実施形態では、流体導管４４は、代表的には、シリンジ２２の出口を流体結合インタフェース２０に直接結合する１本の管であり、これらの間には介在する構造がなんら存在しない。一実施形態では、流体結合インタフェース２０は、ルアー（Luer）継手を含む。
【００２６】
シリンジ２２は、加圧空気を用いて流体材料が流体インタフェース２０の方へ流れるようにし、最終的に流体モジュール１２の流体チャンバ３８に流れるようにするよう構成されているのが良い。シリンジ２２の中に入っている流体材料の上方のヘッドスペースに供給される加圧空気の圧力は、４０ｐｓｉｇ〜６０ｐｓｉｇであるのが良い。代表的には、ワイパ又はプランジャ（図示せず）がヘッドスペース内の空気圧力とシリンジ２２内の流体材料レベルとの間に配置され、密封キャップ（図示せず）が空気圧力を供給するためにシリンジバレルの開口端に固定されている。
【００２７】
モジュール本体３０の第２の区分又は部分４５は、ノズル２８を支持するよう構成されている。弁座５２が流体出口４２と流体チャンバ３８との間に設けられている。弁座５２は、流体出口４２と流体連通状態にある開口部５４を有している。
【００２８】
流体モジュール１２は、可動要素６０の壁６２の形態をした受板を更に有するのが良い。可動要素６０の周囲に接触する付勢要素６８が軸方向ばね力を可動要素６０に加えるよう構成されている。
【００２９】
密封リング６４がインサート６３と可動要素６０の外部との間に密封係合をもたらす。密封リング又はＯリング６４の下に位置する可動要素６０の部分は、流体チャンバ３８の境界部の一部を構成する。弁要素１４は、可動要素６０に取り付けられており、この弁要素は、可動要素６０の壁６２と弁座５２との間の場所で流体チャンバ３８の内部に配置されている。変形例として、弁要素１４及び可動要素６０は、２つの別々の要素ではなく、単一一体の要素として構成されても良い。
【００３０】
モジュール本体の第２の区分又は部分３２は、摩擦嵌めによってインサート６３の頂部に取り付けられている。モジュール本体の第２の部分４５は、流体モジュールの他の全てのコンポーネントを包囲するよう摩擦嵌めによりモジュール本体の第１の部分４０に取り付けられている。すなわち、第１の部分４０と第２の部分４５をいったん互いに押し付けると、これら部分は、流体モジュールのこれらの部分、即ち、ノズル２８、弁座５２、弁要素１４、可動要素６０、密封リング６４、付勢要素６８、インサート６３及びモジュール本体の第３の部分３２を包囲する。かくして、好ましい実施形態では、流体モジュールは、要素４５，４０，２８，５２，１４，６０，６４，６８，６３，３２で構成されている。摩擦嵌めの使用の代替手段として、ねじ結合を用いてこれらコンポーネントを容易に分解することができるようにしても良い。
【００３１】
上述すると共に図２に示された組立て位置では、流体通路４２を流体チャンバ３８と流体連通関係をなすようこれに結合する通路４７，４７ａは、次のように設けられる。環状通路４７ａは、モジュール本体３０の第１の部分４０と第３の部分３２との間に設けられた空間によって作られる。通路４７は、インサート６３の外部に形成された溝又はチャネルにより提供される。インサート６３をモジュール本体３０の第２の部分４５の中に圧力嵌めすると、インサート６３の外部の溝及び第２の部分の内面は、通路４７を形成する。インサート６３を第２の部分４５内に圧力嵌めするのではなく、第２の部分４５にねじ込む場合、流体通路４２から流体チャンバ３８までの流路をもたらすためにインサート６３を穴あけして流体通路を設けるのが良い。
【００３２】
シリンジ
上述したように、流体導管４４（図１）が流体モジュール１２をシリンジ２２の中に入っている流体材料と流体連通関係に配置すると共に流体材料を圧力下でシリンジ２２から流体結合インタフェース２０に供給するためにシリンジ２２から流体インタフェース２０まで延びている。流体導管４４は、シリンジ２２と流体結合インタフェース２０を直接結合する１本の管であるのが良く、これらの間には介在する構造がなんら存在しない。流体材料は、通路４２を通って流体チャンバ３８に送られ、流体材料が射出弁１０によって小出しされると、シリンジ２２から到達した流体材料は、流体チャンバ３８内の流体材料量を補充する。
【００３３】
シリンジ２２は、加圧空気を用いて流体材料を通路４２に差し向け、最終的に流体モジュール１２に設けられた通路４７を通って流体チャンバ３８に差し向けるよう構成されている。シリンジ２２の中に入っている流体材料の上方のヘッドスペース内に設けられたワイパ又はプランジャ（図示せず）によって封じ込められる加圧空気は、５ｐｓｉｇ〜６０ｐｓｉｇの状態にあるのが良い。
【００３４】
駆動ピン
駆動ピン３６は、流体モジュール１２と協働して射出弁１０から流体材料を射出するよう弁要素１４に間接的に結合されている。駆動ピン３６の先端部３４は、ハンマのように動作してその衝撃の際にその運動量を可動要素６０の壁６２に伝える。弁要素１４は、駆動ピン３６の先端部３４から見て可動要素６０の壁６２の反対側で流体チャンバ３８内に設けられている。作動された駆動ピン３６の先端部３４が可動要素６０の壁６２に衝突することにより、弁要素１４は、弁座５２に衝突し、そして流体材料を流体チャンバ３８から射出する。駆動ピン３６は、壁６２に当たる際に駆動ピン３６の運動が速ければ速いほど、弁要素がそれだけ一層迅速に動いて弁座５２に衝突して材料の液滴を射出する。それゆえ、駆動ピン３６の速度を上述した仕方で制御することによって、弁要素１４の速度も又制御される。上述したように、付勢要素６８は、軸方向ばね力を可動要素６０に加えるよう可動要素６０と接触状態にある。駆動ピン３６が壁６２を押し下げていないとき、弁要素１４及び可動要素６０は、付勢要素６８によって加えられる軸方向ばね力によって弁座５２から遠ざけられる。上述したように、可動要素６０及び弁要素１４は、２つの別々の部品ではなく、単一一体型部品として構成されても良い。
【００３５】
ヒータ
伝熱部材として働く本体８０を有するヒータ７６が流体モジュール１２を少なくとも部分的に包囲している。ヒータ７６は、従来型発熱体（図示せず）、例えば本体８０に設けられたボア内に位置するカートリッジ型抵抗発熱体を有するのが良い。ヒータ７６は、ヒータ７６に供給される電力を調整する際に温度コントローラによる使用のためのヒートバック信号をもたらす従来型温度センサ（図示せず）、例えば抵抗型感熱装置（ＲＴＤ）、サーミスタ又は熱電対を更に備えるのが良い。ヒータ７６は、ばね押しピン７９を有し、これらばね押しピンは、温度センサのための信号経路を提供すると共に電力を発熱体及び温度センサに送るための電流経路を提供するためにピストンハウジング９０内に設けられたそれぞれの接点５９に接触する。
【００３６】
図２で最も良く理解されるように、流体モジュール１２は、ヒータ７６内に嵌まり込んでいる。図１Ａを参照すると、アーム９１ａ，９１ｂはヒータ７６の穴７８内に受け入れられた下端部を有し、これら下端部は、アーム９１ａ，９１ｂに設けられたスロット（図示せず）内に受け入れられているばね押しクリップ７７によってヒータ７６内に解除可能に固定されている。ノブ２５０を回すと、ノブ２５０に固定されているボルト２６０がアーム９１ａ，９１ｂに固定されているねじ山付きカラー２７０内で回転する。かくして、ノブ２５０は、ヒータ７６及び流体モジュール１２をピストン本体９０に圧縮状態で接触させるまで回される。
【００３７】
流体モジュール１２及びヒータ７６を取り外すためには、ノブ２５０を逆方向に回して流体モジュール１２及びヒータ７６を下降させてこれらをピストン本体９０から離す。次に、ばね押しクリップ７７を押し下げてクリップをアーム９１ａ，９１ｂのスロットから引き出し、その結果、流体モジュール１２及びヒータ７６を射出弁１０から取り外すことができるようにする。流体モジュール１２及びヒータ７６を再び取り付けるには、アーム９１ａ，９１ｂの下端部をヒータ７６の穴７８内に挿入し、ついには、ラッチ７７がアーム９１ａ，９１ｂのスロット内にスナップ動作で嵌まり込むようにする。次に、ノブ２５０をヒータ７６及び流体モジュール１２がピストン本体９０に接触するまで回す。
【００３８】
独立電磁弁を備えた互いに反対側に位置するピストン空気チャンバ
図２及び図３を参照すると、射出弁１０の電空式アクチュエータ１６は、駆動ピン３６及び駆動ピン３６の一端部に取り付けられた空気圧ピストン８０を有している。１対の空気ピストンチャンバ９２，９６が射出弁１０のピストンハウジング９０内に形成され、これら空気ピストンチャンバは、空気圧ピストン８０によって互いに分離されている。空気チャンバ９２，９６の各々の容積は、空気圧ピストン８０の位置に応じて変化することができる。圧縮ばね８６がばねリテーナ１１８と空気圧ピストン８０との間に捕捉されている。圧縮ばね８６により加えられる力は、空気圧ピストン８０及び駆動ピン３６に作用して駆動ピン３６を可動要素６０の壁６２の方へ付勢する閉鎖力として働く。かくして、ピストンチャンバ９２，９６の両方を大気に空気抜きすると、ばね８６は、駆動ピン３６を壁６２に押し付け、それにより、弁要素１４が弁座５２に押し付けられ、それにより射出弁１０が常閉位置に維持される。
【００３９】
射出弁１０は、電磁弁８２，８４を有し、電磁弁８２，８４は、空気供給源９３から空気チャンバ９２，９６への空気圧力の流れを制御するために用いられる電気機械式装置である。空気チャンバ９２は、空気圧ピストン８０の一方の側に設けられ、空気チャンバ９６は、空気チャンバ９２から見て空気圧ピストン８０の反対側に設けられている。空気圧ピストン８０が空気チャンバ９２，９６の選択的加圧に応答して動くと、空気チャンバ９２，９６の各々の容積が変化することになる。
【００４０】
第１の電磁弁８２は、射出弁１０のハウジング９０を貫通した第１の通路８８によって空気圧ピストン８０の一方の側の空気チャンバ９２に結合されている。図３に示されているように、第１の電磁弁８２は、空気入口ポート５６、空気出口又は排気ポート５８及び空気入口ポート５６か空気出口ポート５８かのいずれかに結合するよう切り替え可能な流路５７を備えた機械弁５５を含む。第１の電磁弁８２は、空気圧力を空気供給源９３から空気入口ポート５６及び第１の通路８８から空気チャンバ９２に送るか空気圧力を第１の通路８８及び空気出口ポート５８を通って空気チャンバ９２から逃がすかのいずれかを行うよう構成されている。空気チャンバ９２を加圧する空気圧力は、空気チャンバ９２と境界部を共有する空気圧ピストン８０の表面領域に作用して力を空気圧ピストン８０及び空気圧ピストン８０に連結された駆動ピン３６に加えて駆動ピン３６を流体モジュール１２から遠ざかる方向に動かす。
【００４１】
第２の電磁弁８４は、射出弁１０のハウジング９０を貫通した第２の通路９４によって空気チャンバ９６に結合されている。第２の電磁弁８４は、空気入口ポート７０、空気出口又は排気ポート７２及び空気入口ポート７０か空気出口ポート７２かのいずれかに結合するよう切り替え可能な流路７１を備えた機械弁６９を含む。第２の電磁弁８４は、空気圧力を空気供給源９３から空気入口ポート７０及び第２の通路９４から空気チャンバ９６に送るか空気圧力を第２の通路９４及び空気出口ポート７２を通って空気チャンバ９６から逃がすかのいずれかを行うよう構成されている。空気チャンバ９６を加圧する空気圧力は、空気チャンバ９６と境界部を共有する空気圧ピストン８０の表面領域に作用して、空気チャンバ９２内の空気圧力によって加えられる力とは方向が逆の力を空気圧ピストン８０及び空気圧ピストン８０に連結された駆動ピン３６に加えて駆動ピン３６を流体モジュール１２に近づける方向に動かす。
【００４２】
電磁弁８２の排気部は、消音器１２０を備え、電磁弁８４の排気部も又、消音器１２２を備えている。消音器１２０，１２２は、電磁弁８２，８４からの加圧空気の排出により生じる騒音レベルを低減する。空気供給源９３からの圧縮空気の圧力は、電磁弁８２，８４に送られる前に調整器１２４によって調整される。空気ライン１２８が電磁弁８２，８４の入口側で調整後の空気圧力を調整器１２４から空気入口ポート５６，７０に供給するよう枝分かれしている。調整器１２４は、電磁弁８２，８４の入口側の空気圧力を設定するために用いられる。電磁弁８２，８４の入口側で調整器１２４の出口のところの圧力は、空気圧力計１２６上に表示される。
【００４３】
電磁弁８２，８４は、それぞれのソレノイド１０１，１０３を更に有し、これらソレノイドは、それぞれのドライバ又は駆動回路１００，１０２によって電気的に作動されるコイルを備えている。ドライバ１００，１０２は、コントローラ１０４と連絡関係をなしてこれに結合されており、コントローラ１０４は、ドライバ１００，１０２に対する独立監視制御を行う。ドライバ１００，１０２は、電気信号をソレノイド１０１，１０３にそれぞれ提供する電力スイッチング回路を備えた公知設計のものである。
【００４４】
コントローラ
コントローラ１０４により、ドライバ１００は、電気信号を所与の持続時間の電流パルスとして電磁弁８２のソレノイド１０１に供給することができる。電気信号に応答して、ソレノイド１０１のコイルを通って流れる電流は、電磁弁８２の機械弁５５に機械的に結合されたアクチュエータの変位を生じさせる磁界を生じさせる。すると、機械弁５５は、流路５７を開くことによって状態を変え、その結果、第１の通路８８は、空気入口ポート５６及び流路５７によって空気供給源９３に結合されるようになる。加圧空気は、空気供給源９３から第１の通路８８を通って、到達空気圧力によって加圧される閉鎖可変容積部である空気チャンバ９２内に流れ、それにより図２のピストン８０に上向きの圧力を加える。
【００４５】
ソレノイド１０１のコイルへの電気信号が中断された場合、ばね（図示せず）がアクチュエータ及び機械弁５５をアイドル状態に戻すよう用いられる。アイドル状態では、電磁弁８２は、電磁弁８２の空気出口ポート５８が第１の通路８８に結合されるよう機械弁５５の流路５７を切り替える。空気圧力は、空気チャンバ９２から第１の通路８８、流路５７及び空気出口ポート５８を通って排気され又は逃がされる。かくして、ソレノイド１０１は、もし付勢されなければ、空気チャンバ９２を空気抜きするよう設定されている。空気圧ピストン８０を図２において下方に動かして空気チャンバ９２の開放容積を減少させた場合、空気チャンバ９２内の空気は、空気出口ポート５８を通って逃げ出ることができる。空気チャンバ９２は、空気抜きプロセスによって消勢されても良く／或いは空気抜きプロセスによって大気圧の状態又はこれに近い圧力状態（即ち、周囲圧力）に維持されても良い。
【００４６】
同様に、コントローラ１０４により、ドライバ１０２は、電気信号を所与の持続時間の電流パルスとして電磁弁８４のソレノイド１０３に供給することができる。電気信号に応答して、ソレノイド１０３のコイルを通って流れる電流は、電磁弁８４の機械弁６９に機械的に結合されたアクチュエータの変位を生じさせる磁界を生じさせる。すると、機械弁６９は、流路７１を開くことによって状態を変え、その結果、第２の通路９４は、空気入口ポート７０及び流路７１によって空気供給源９３に結合されるようになる。加圧空気は、空気供給源９３から第２の通路９４を通って、到達空気圧力によって加圧される別の閉鎖可変容積部である空気チャンバ９６内に流れ、それにより図２のピストン８０に下向きの圧力を加える。
【００４７】
ソレノイド１０３のコイルへの電気信号が中断された場合、ばね（図示せず）がアクチュエータ及び機械弁６９をアイドル状態に戻すよう用いられる。アイドル状態では、電磁弁８４は、電磁弁８４の空気出口ポート７２が第２の通路９４に結合されるよう機械弁６９の流路７１を切り替える。空気圧力は、空気チャンバ９６から第２の通路９４、流路７１及び空気出口ポート７２を通って排気され又は逃がされる。かくして、ソレノイド１０３は、もし付勢されなければ、空気チャンバ９２を空気抜きするよう設定されている。空気圧ピストン８０を図２において上方に動かして空気チャンバ９６の開放容積を減少させた場合、空気チャンバ９６内の空気は、空気出口ポート７２を通って逃げ出ることができる。空気チャンバ９６は、空気抜きプロセスによって消勢されても良く且つ／或いは空気抜きプロセスによって大気圧の状態又はこれに近い圧力状態（即ち、周囲圧力）に維持されても良い。
【００４８】
機械弁５５，６９を開閉する電磁弁８２，８４の動作は、流体モジュール１２からの流体材料の射出を制御する射出弁１０を開閉するよう協調されるのが良い。具体的に説明すると、空気チャンバ９２，９６の選択的加圧によって生じる空気ピストン８０の運動により、駆動ピン３６の先端部３４が流体モジュール１２の可動要素６０の壁６２に対して動かされ、それにより材料の液滴を射出するよう弁要素１４が弁座５２に近づいたりこれから遠ざかったりする。
【００４９】
コントローラ１０４は、１つの制御信号を電磁弁８２と関連したドライバ１００に送って空気チャンバ９２を加圧したり別の別個の制御信号を電磁弁８４と関連したドライバ１０２に送って空気チャンバ９６を加圧したりすることができる。以下に説明するように、制御信号のタイミングは、駆動ピン３６の速度及びかくして弁要素１４が材料の液滴を射出するために弁座５２に当たる速度を制御するよう選択されるのが良い。
【００５０】
コントローラ１０４は、１つ又は２つ以上のユーザ入力に基づいて１つ又は２つ以上の変数を制御するよう構成された任意の電気制御装置を有するのが良い。ユーザ入力は、ユーザインタフェース１０５を介してユーザによって提供でき、ユーザインタフェース１０５は、例えば、キーボード、マウス及びディスプレイ又はタッチスクリーンであるのが良い。コントローラ１０４は、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、マイクロコンピュータ、ディジタル信号プロセッサ、中央処理装置、フィールドプログラマブルゲートアレイ、プログラム可能論理装置、状態機械、論理回路、アナログ回路、ディジタル回路及び／又はメモリ１０８に記憶されている動作命令に基づいて信号（アナログ及び／又はディジタル）を操作する任意他の装置から選択された少なくとも１つのプロセッサ１０６を用いて具体化されるのが良い。メモリ１０８は、単一の記憶装置であっても良く、或いは複数個の記憶装置であっても良く、かかる記憶装置としては、読み取り書き込み記憶装置（ＲＡＭ）、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリ、キャッシュメモリ及び／又はディジタル情報を記憶することができる任意他の装置が挙げられるが、これらには限定されない。コントローラ１０４は、大容量記憶装置１１０を有し、この大容量記憶装置としては、とりわけ、１つ又は２つ以上のハードディスクドライブ、フロッピー（登録商標）又は他の取り外し可能ディスクドライブ、直接アクセス記憶装置（ＤＡＳＤ）、光学ドライブ（例えば、ＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ等）及び／又は磁気テープ装置が挙げられる。
【００５１】
コントローラ１０４のプロセッサ１０６は、オペレーティングシステム１１２の制御下で動作し、種々のコンピュータソフトウェアアプリケーション、コンポーネント、プログラム、オブジェクト、モジュール、データ構造等に具体化されたコンピュータプログラムコードを実行し又はこれを利用する。メモリ１０８内にあると共に大量記憶装置１１０に記憶されたコンピュータプログラムコードは、プロセッサ１０６上での実行時、制御信号を電流パルスとして、電磁弁８２，８４を駆動するドライバ１００，１０２に提供する制御プログラムコード１１４を更に含む。コンピュータプログラムコードは、オペレーティングシステムの一部として実行されるにせよ、特定のアプリケーション、コンポーネント、プログラム、オブジェクト、モジュール又は動作シーケンスとして実行されるにせよいずれにせよ、種々の時点でメモリ１０８内にあり、プロセッサ１０６により読み取られて実行されると、コントローラ１０４が本発明の種々の実施形態及び観点を具体化するステップ又は要素を実施するのに必要なステップを実行するようにする１つ又は２つ以上の命令を含む。本発明の実施形態を具体化するために実行されると共に制御システムの１つ又は２つ以上の特殊又は汎用コントローラによって実行されるルーチンを本明細書において「コンピュータプログラムコード」又は単に「プログラムコード」と称する。
【００５２】
本明細書において説明する種々のプログラムコードをこれが本発明の特定の実施形態において具体化されるアプリケーションに基づいて識別することができる。しかしながら、理解されるべきこととして、以下の任意特定のプログラム名称集が単に便宜上用いられ、かくして、本発明は、かかる名称集により識別されると共に／或いは示唆される任意特定の用途だけにおける使用に限定されるべきではない。さらに、コンピュータプログラムをルーチン、手順、方法、モジュール、オブジェクト等に編成することができる仕方並びにプログラム機能を代表的なコンピュータ内にある種々のソフトウェア層（例えば、オペレーティングシステム、ライブラリ、ＡＰＩ、アプリケーション、アプレット等）に割り当てることができる種々の仕方の数が一般に際限がないほど多いと仮定すると、本発明は、本明細書において説明するプログラム機能の特定の編成及び割り当てには限定されないことが理解されるべきである。
【００５３】
当業者であれば理解されるように、本発明の実施形態は、非一過性コンピュータ可読プログラムコードが盛り込まれた少なくとも１つのコンピュータ可読記憶媒体に取り込まれるコンピュータプログラム製品にも具体化できる。コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行システム、装置又はデバイスによって使用され又はこれと関連して使用されるプログラムを納め又は格納することができる電子、磁気、光学、電磁気、赤外線又は半導体システム、装置若しくはデバイス又はこれらの任意適当な組み合わせであって良い。例示のコンピュータ可読記憶媒体としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、読み取り書き込み記憶装置、読み取り専用記憶装置、消去可能プログラム可能読み取り専用記憶装置、フラッシュメモリ、携帯型コンパクトディスク読み取り専用記憶装置、光学記憶装置、磁気記憶装置又はこれらの任意適当な組み合わせが挙げられるが、これらには限定されない。プロセッサに指示を出してこれが特定の仕方で、本発明の実施形態の動作を実行するよう機能するコンピュータプログラムコードを含む命令を１つ又は２つ以上のオブジェクト指向及び手順プログラミング言語で書き表すことができる。コンピュータプログラムコードは、コンピュータ可読記憶媒体から任意形式のコンピュータのプロセッサ、例えばコントローラ１０４のプロセッサ１０６に送ると、指定されているセンサデータ収集のためのコンピュータ実行プロセスの機能／行為を実施するための命令を実行するプロセッサを搭載したマシーンを製作することができる。
【００５４】
オーバーラップ時間の制御
図４及び図５は、電磁弁８２，８４を開いて加圧空気を空気チャンバ９２，９６に供給するよう電磁弁８２，８４のそれぞれのソレノイド１０１，１０３に駆動電流として供給された電気パルス信号を示している。電磁弁８２のソレノイド１０１が付勢状態にあるとき、電磁弁８２は、空気圧力を空気チャンバ９２に供給する。電磁弁８２のソレノイド１０１が付勢状態にないとき、電磁弁８２は、排気ポート５８を介して空気チャンバ９２を周囲圧力に向かって空気抜きし又は容積が空気圧ピストン８０の運動に起因して変化すると、空気チャンバ９２を周囲圧力に維持する。電磁弁８４のソレノイド１０３が付勢状態にあるとき、電磁弁８４は、空気圧力を空気チャンバ９６に供給する。電磁弁８４のソレノイド１０３が付勢状態にないとき、電磁弁８４は、排気ポート７２を介して空気チャンバ９６を周囲圧力に向かって空気抜きする。
【００５５】
図４に示されているように、射出弁１０を開くために、電気パルス信号１４０が時刻ｔ1で電磁弁８０のソレノイド１０１のコイルに供給される。この第１の状態で電気パルス信号１４０によって付勢されている間、電磁弁８２の機械弁５５は、空気圧力を調整器１２４によって定められた圧力で空気チャンバ９２に供給することができるよう切り替えられる。空気チャンバ９２の加圧により、駆動ピン３６及び空気圧ピストン８０を第１の方向に動かし又は持ち上げてこれらを流体モジュール１２から遠ざける力が生じる。以下に説明するように、これが起こると、ばね又は付勢要素６８により、弁要素１４は、引っ込んで弁座５２から遠ざかる。空気圧ピストン８０が第１の方向に持ち上げられても、電磁弁８４のソレノイド１０３は、非付勢状態のままであり、空気チャンバ９６は、電磁弁８４の排気ポート７２に結合される。この第２の状態では、電磁弁８４は、第１の方向における空気圧ピストン８０の運動により生じた空気圧力を空気チャンバ９６から逃がす。
【００５６】
駆動ピン３６を所望の距離だけ又は所望の持続時間の間上昇させると、電気パルス信号１５０が時刻ｔ2で電磁弁８４のソレノイド１０３に供給されて電磁弁８４の機械弁６９を開くと共に空気供給源９３からの圧縮空気を空気チャンバ９６に供給する。空気チャンバ９６の加圧により空気圧ピストン８０に加えられる力と圧縮ばね８６の力が互いに協働し、それにより駆動ピン３６は、流体モジュール１２に向かって下方に動き始める。しかしながら、調整器１２４によって定められた圧力における加圧空気は、空気チャンバ９２内に残ったままである。というのは、電磁弁８２のソレノイド１０１が依然として付勢されているからである。時刻ｔ3において、電磁弁８２のソレノイド１０１への電気パルス信号１４０の供給を中断する。非付勢状態では、電磁弁８２の機械弁５５は、空気チャンバ９２からの空気圧力を排気ポート５８経由で逃がして空気チャンバ９２を周囲圧力に戻すよう切り替えられる。これにより、駆動ピン３６は、迅速に流体モジュール１２に向かって動いて流体モジュール１２に衝突し、それにより材料の液滴を射出する。時刻ｔ4において、電磁弁８４のソレノイド１０３への電気パルス信号１５０の供給を中断する。電磁弁８４の機械弁６９は、そのソレノイド１０３の非付勢状態では、空気チャンバ９６からの空気圧力を排気ポート７２経由で逃がして空気チャンバ９６を周囲圧力に戻すよう切り替えられる。両方のチャンバ９２，９６は周囲圧力状態にある場合、ばね８６は、図２においてピストン８０及び駆動ピン３６を押さえつけて弁要素１４を常閉位置では弁座５２に当てた状態に維持する。
【００５７】
電気パルス信号１４０，１５０は、各サイクルの全てではなく一部分にわたって、空気チャンバ９２，９６が同時に加圧されるようオーバーラップ状態にあるよう計時される。空気チャンバ９２，９６の加圧のためのオーバーラップ期間は、電気パルス信号１４０，１５０相互間の時間的一致によって定められる。パルス１４０について開始時刻ｔ1及び終了時刻ｔ3を調節すると共にパルス１５０について開始時刻ｔ2及び終了時刻ｔ4を調節することによりオーバーラップ期間を制御することができる。パルス１４０についての開始時刻ｔ1は、パルス１５０についての開始時刻ｔ2に先行する。パルス１４０についての終了時刻ｔ3は、パルス１５０についての終了時刻ｔ4に先行する。パルス１５０についての開始時刻ｔ2は、パルス１４０についての開始時刻ｔ1とパルス１４０についての終了時刻ｔ3との間で生じるよう順序づけられる。同様に、パルス１４０についての開始時刻ｔ3は、パルス１５０についての開始時刻ｔ2とパルス１５０についての終了時刻ｔ4との間で生じるよう順序づけられる。コントローラ１０４によって制御されるこれら計時（タイミング）、特にｔ2，ｔ3の計時は、パルス１４０，１５０にオーバーラップを生じさせる。
【００５８】
図４及び図５では明らかではないが、パルス１４０，１５０は、理想化されており、これらパルスは、当業者には理解されるように立ち上がり時間及び立ち下がり時間を有すると理解される。加うるに、時刻ｔ1〜ｔ4は、いずれも、コントローラ１０４から送り出されて電磁弁９２，９４によってほぼ瞬時に受け取られる瞬間的時間を表している。電磁弁８２の機械弁５５及び電磁弁８４の機械弁６９は各々、流路５７，８１の各々をそれぞれ切り替える作動応答時間を有している。
【００５９】
図４は、時刻ｔ2と時刻ｔ3との間で測定された電気パルス信号１４０，１５０についてのオーバーラップ時間１として示されているオーバーラップ期間を示しており、このオーバーラップ時間１は、比較的長いオーバーラップ時間である。オーバーラップ時間１の持続時間が比較的長いと仮定すると、空気圧ピストン８０が射出弁１０を閉じるために下方に移動している時間の比較的大きな部分にわたって加圧状態が空気チャンバ９６内に存在する。空気チャンバ９２内の空気圧力は、空気圧ピストン８０の下方運動に対抗し、それにより、駆動ピン３６は、比較的遅い速度で動く。一般に、空気圧ピストン８０の運動速度は、電気パルス信号１４０，１５０相互間の時間的オーバーラップに比例する。オーバーラップが短ければ短いほど、ピストン８０は、図２において下方にそれだけ一層速く動き、オーバーラップが長ければ長いほど、ピストンは、下方にそれだけ一層遅く動くことになる。
【００６０】
コントローラ１０４は、第１の電磁弁８２を第１の期間にわたり第１の状態に保持するよう動作可能である。電磁弁８２は、空気圧力が電気パルス信号１４０の持続時間にほぼ等しい期間にわたって空気チャンバ９２に供給される第１の状態に保持される。電気パルス信号１４０の持続時間、それゆえ第１の期間は、時刻ｔ1，ｔ2相互間の期間によって定められる。コントローラ１０４は、第２の電磁弁８４を空気圧力が電気パルス信号１４０の持続時間にほぼ等しい第２の期間にわたって空気チャンバ９６に供給される第１の状態に保持するよう動作可能である。電気パルス信号１５０の持続時間、それゆえ第２の期間は、時刻ｔ2，ｔ4相互間の期間によって定められる。
【００６１】
コントローラ１０４は、第１の期間（即ち、電気パルス信号１４０の持続時間）と第２の期間（即ち、電気パルス信号１５０の持続時間）との間に所定のオーバーラップ期間を維持する。駆動ピン３６は、第２の期間中、弁座５２に向かって動く。オーバーラップ期間は、駆動ピン３６が第２の期間中、弁座５２に向かって動いているとき、駆動ピン３６の速度を制御するために用いられる。第２の期間中における駆動ピン３６の運動により、弁要素１４は、動いて弁座５２に接触し、それにより材料の液滴が射出される。
【００６２】
本明細書において説明している好ましい実施形態では、第２の期間中における駆動ピン３６の運動により、駆動ピン３６は、流体モジュール１２に接触する。具体的に説明すると、接触は、上述したように可動要素６０の壁６２との接触である。駆動ピン３６と流体モジュール１２が接触することにより、弁要素１４が動いて弁座５２に接触し、それにより材料の液滴が射出される。
【００６３】
図４に示された射出弁１０の次のサイクルに関し、電気パルス信号１４０，１５０とほぼ同じであり、オーバーラップ時間１を有する電気パルス信号１４２，１５２が電磁弁８２，８４のソレノイド１０１，１０３に供給される。連続したサイクルが電気パルス信号１４０，１５０及び電気パルス信号１４２，１５２と同じオーバーラップ時間１で連続した電気パルス対（図示せず）によって生じ、それにより材料の液滴が順次射出される。
【００６４】
図５は、時刻ｔ2とｔ3との間のパルス信号１４０，１５０に関するオーバーラップ時間２によって与えられたオーバーラップ期間を示しており、このオーバーラップ時間２は、オーバーラップ時間１（図４）により与えられたオーバーラップ期間よりも持続時間が短い。図５では、駆動ピン３６は、図４の場合よりも高い速度で動くことになる。というのは、空気圧ピストン８０は、短い期間の場合、空気チャンバ９２内の加圧条件に抗して下方に動くことになるからである。これは、図５では、電磁弁８２のソレノイド１０３を付勢した後、空気チャンバ９２が図４の場合よりも迅速に大気圧に向かって空気抜きされるからである。
【００６５】
かくして、電磁弁８２，８４に電力を供給するパルス相互間のオーバーラップ時間を用いると、駆動ピン３６及び弁要素１４の速度を制御することができる。材料を射出するのに駆動ピン３６が速く動かなければならない比較的濃い材料については短いオーバーラップ期間（例えば、オーバーラップ時間２）を利用するのが良い。薄い材料の場合、材料を射出したときに材料がはね散らないようにするためには駆動ピン３６は、遅い速度で動かされる必要があり、かくして、長いオーバーラップ期間（例えば、オーバーラップ時間１）を利用するのが良い。
【００６６】
図６は、オーバーラップ時間と粘度との相関関係を示すために２つのサンプル点を示している。点Ａに関する材料の粘度は、１２，５００センチポアズ（２５℃において）であり、この材料の場合、１ミリ秒のオーバーラップ時間が液滴の良好な射出をもたらすことが実験的に判明した。点Ｂに関する材料は、６０，０００センチポアズ（２５℃において）の粘度を有する高粘度材料である。この材料の場合、０．２５ミリ秒のオーバーラップ時間が良好な射出をもたらすことが実験的に判明した。多くの材料について得ることができるこの種の情報をユーザインタフェースを介して利用可能なルックアップテーブルに記憶させるのが良い。加うるに、このデータを用いると、所与の粘度の値についてオーバーラップ時間を自動的に生じさせる線、曲線又は数学公式を得ることができる。これについて以下に詳細に説明する。
【００６７】
材料の粘度は、一般に、ほぼ室温である２５℃において製造業者によって与えられるが、材料を射出温度まで加熱してこれら材料を射出する前にこれらの粘度を減少させることが通例であることに注目されたい。かくして、所望ならば、システムは、適当な調節が施された状態で２５℃の室温における粘度ではなく、射出温度で粘度を利用するよう構成されても良い。
【００６８】
駆動ピン速度制御のためのユーザインタフェース
本発明のこの説明が与えられると共にオーバーラップ時間をどのようにすれば制御できるかが与えられると、コントローラ１０４は、空気圧ピストン８０の運動速度及びかくして弁要素１４が材料の液滴を射出するために弁座５２に接触するときに弁要素１４がピストン８０の運動によって動かされる速度を制御するようユーザがコントローラ１０４によって利用可能な情報を入力することができるようにするキーボード、マウス及びディスプレイを有するのが良い。
【００６９】
例えば、ユーザは、射出されるべき材料に関する粘度値を入力することができる。この入力に応答して、コントローラ１０４内のルックアップテーブルを用いると、実験的に定められたオーバーラップ時間値を粘度値に相関させることができる。次に、このオーバーラップ時間値は、コントローラ１０４によって使用され、それにより電磁弁８２，８４を制御してこの材料にとって良好な射出をもたらす駆動ピン速さ又は速度を生じさせることができる。ルックアップテーブルの代替手段として、上述したように、実験データが曲線を辿る場合、曲線当てはめツールを使用することができ、それによりオーバーラップ時間を粘度に相関させる数学方程式を求めることができ、この公式は、コントローラによって利用され、それによりユーザによって入力された粘度値に対応したオーバーラップ期間を生じさせることができる。
【００７０】
別の例として、コントローラ１０４は、材料粘度範囲、例えば高い粘度値に関する範囲、中程度の材料粘度（中粘度）に関する値及び低い材料粘度に関する範囲を表す一連のボタン又はパッドを備えた制御パネル又はタッチスクリーンを利用しても良い。ユーザが中粘度範囲の材料を射出する場合、ユーザは、中粘度ボタンを押すのが良い。この入力に応答して、コントローラ１０４は、中粘度材料について良好な射出をもたらすよう実験的に求められたオーバーラップ時間を選択する。次に、コントローラ１０４は、このオーバーラップ時間値を用いて電磁弁８２，８４を制御し、それにより所望の駆動ピン速度を生じさせる。
【００７１】
さらに別の例として、コントローラ１０４は、ユーザにより射出される種々の材料のデータベースを有しても良い。各材料は、代表的には、射出用材料製造業者により供給されると共に各材料には製造業者による製品名、例えば製品Ａが与えられている場合がある。この場合、ユーザが製品Ａを用いている場合、ユーザは、コントローラ１０４により提供されるインタフェース中の適当なスクリーンに進むことができ、そしてドロップダウンリストを用いて製品Ａを選択するのが良い。この選択に応答して、コントローラ１０４は、ルックアップテーブルを使用してその材料に関する実験で求められたオーバーラップ時間値を発見し、このオーバーラップ時間値を用いて電磁弁８２，８４を制御し、それによりこの材料に望ましい駆動ピン速度を生じさせる。
【００７２】
さらに別の例として、コントローラ１０４は、スライダーバーを備えたインタフェースを有しても良い。ユーザがスライダーバーを一方向に動かすと、コントローラは、オーバーラップ時間を短くして駆動ピン速度を速める。ユーザがスライダーバーを逆方向に動かすと、コントローラ１０４は、オーバーラップ時間を長くして駆動ピン速度を遅くする。射出試験中、ユーザは、スライダーバーを用いて射出弁の駆動ピン速度を速めたり遅くしたりすることができ、そして射出試験の結果を観察することができる。これらの結果に基づいて、オペレータは、どのようなオーバーラップ時間が射出中の材料にとって最適な結果をもたらすかを経験的に求めることができ、そして製造作業においてこのオーバーラップ期間を用いることができる。ユーザも又、このようにして、ユーザが射出する各材料に関する最適なオーバーラップ時間をその製造作業の際に経験的に求めることによって自分自身のルックアップテーブルを構築することができる。別の変形例では、ユーザは、スライダーバーの位置を初期設定するためにタッチスクリーン上の高粘度、中粘度及び低粘度ボタン又はパッドを利用することができる。この場合、材料が適正に射出されず、これとは異なり、ノズル上に堆積する場合、ユーザは、適正な射出が達成されるまでオーバーラップ時間を短くすると共に駆動ピン速度を増大させるようスライディングスケールを調節するのが良い。これとは逆に、スライダーバーの初期位置により、材料のはね散りが基板上で生じる場合且つ／或いは材料の小さな衛星状液滴が生じる場合、スライダーバーを用いて適正な射出が達成されるまでオーバーラップ時間を長くすると共に駆動ピン速度を減少させるのが良い。次に、良好な射出に関するオーバーラップ時間の読みを記録し、メモリに記憶させ、そして製造作業に用いるのが良い。
【００７３】
さらに別の実施形態では、基板上の１つの場所で用いられる１つのオーバーラップ時間／駆動ピン速度で材料の液滴を射出したり材料の別の液滴を射出するために基板上の別の場所で用いられる別のオーバーラップ時間／駆動ピン速度で材料の液滴を射出したりするよう射出弁が基板を横切ってロボットにより動かされている間、オーバーラップ時間及びかくして駆動ピン速度を「オン・ザ・フライ（on the fly）」で変更することができる。
【００７４】
本発明がどのように作用するかについての上述の説明が与えられると、これら発明を実施するために多くの発明性のあるシステム及び方法を採用することができる。
【００７５】
空気圧射出装置の弁速度を制御するためのユーザインタフェースを備えたシステム
本発明に従って材料を射出する一システムでは、射出装置は、材料の液滴を射出するために弁座に接触し弁要素の運動を生じさせる空気圧ピストンを有し、コントローラは、ユーザが弁要素の速度を変化させることができるようにするユーザインタフェースを有する。
【００７６】
別のシステムでは、射出装置は、ピストンの互いに反対側に設けられていて、独立電磁弁によって制御される上側及び下側ピストンチャンバを有し、弁要素の速度は、電磁弁の制御によって制御される。
【００７７】
別のシステムでは、電磁弁は、圧縮空気が上側ピストンチャンバと下側ピストンチャンバの両方に同時に供給される所望のオーバーラップ期間をもたらすよう制御される。
【００７８】
弁速度ユーザインタフェースを有する空気圧作動式射出装置からの射出方法
本発明に従って材料を射出する一方法では、射出装置は、弁要素が動いて弁座に接触して材料の液滴を射出するようにする空気圧駆動式ピストンを有し、弁要素の速度を変化させるようコントローラによって用いられる情報をユーザが入力するために使用できるユーザインタフェースが設けられる。
【００７９】
別の方法では、ユーザ入力は、射出装置から射出されるべき材料に関連している。
【００８０】
別の方法では、ユーザ入力は、材料の粘度に関連している。
【００８１】
別の方法では、射出装置は、空気圧作動式であり、この射出装置は、ピストンの互いに反対側に設けられたチャンバに供給される圧縮空気によって往復動するピストンに固定された駆動ピンを有し、駆動ピンの運動により、弁要素が動いて流体チャンバ内の弁座に接触し、それにより流体チャンバと流体連通状態にあるノズルオリフィスから材料の液滴を射出し、弁を、まず最初に、弁要素が弁座に押し付けられた状態の閉鎖位置に維持し、次に、時刻Ｔ1では、ピストンの一方の側のチャンバを圧縮空気供給源に連結し、それによりピストン、駆動ピン及び弁要素を引っ込めて弁座から遠ざけて流体材料が弁座内に流れることができるようにし、Ｔ1後の時刻Ｔ2では、ピストンの反対側のチャンバを圧縮空気供給源に連結してピストン、駆動ピン及び弁要素を弁座に向かって動かし、Ｔ2後の時刻Ｔ3では、第１のチャンバを圧縮空気供給源から切り離して第１のチャンバ内の圧力を逃がすことができるようにし、そしてＴ3後の時刻Ｔ4では、第２のチャンバを圧縮空気供給源から切り離して第２のチャンバ内の圧力を逃がすことができるようにし、Ｔ2，Ｔ3相互間の期間は、第１のチャンバと第２のチャンバの両方が圧縮空気供給源に連結されるオーバーラップ期間となり、オーバーラップ期間の持続時間は、駆動ピンが弁座に向かって動いている間に駆動ピンの速度を制御するよう選択される。
【００８２】
別の方法では、短い持続時間のオーバーラップ期間が第１の粘度を有する材料を射出するために利用され、長い持続時間のオーバーラップ期間が第２の粘度を有する材料を射出するために利用され、第１の粘度は、第２の粘度よりも低い。
【００８３】
別の方法では、ユーザが情報をコントローラに入力するために用いることができるユーザインタフェースが設けられ、コントローラは、ユーザによって入力された情報を利用して駆動ピン速度を制御するオーバーラップ期間を生じさせる。
【００８４】
別の方法では、ユーザは、材料に関する情報を入力し、コントローラは、ユーザによって入力されたその情報を利用して駆動ピン速度を制御するオーバーラップ期間を生じさせる。
【００８５】
別の方法では、ユーザは、材料粘度に関する情報を入力し、コントローラは、ユーザによって入力されたその情報を利用して駆動ピン速度を制御するオーバーラップ期間を生じさせる。
【００８６】
別の方法では、オーバーラップ期間の持続時間を材料の粘度に相関させるデータが格納され、コントローラは、ユーザによって入力された情報及び格納されたデータを利用して駆動ピン速度を制御するオーバーラップ期間を生じさせる。
【００８７】
別の方法では、ユーザインタフェースのところでユーザから入力された形式の情報をオーバーラップ期間の情報に相関させる数学公式がコントローラに記憶され、この公式は、所望のオーバーラップ期間を生じさせるようユーザにより入力された情報に応答してコントローラによって利用される。
【００８８】
別の方法では、ユーザがオーバーラップ期間を短くし、それにより駆動ピン速度を増大させ又はオーバーラップ時間を長くし、それにより駆動ピン速度を減少させることができるようにするスライダーバーがユーザインタフェースに設けられる。
【００８９】
別の方法では、材料の特性、例えば粘度範囲に対応したボタン又はタッチパッドがユーザインタフェースに設けられる。すると、ユーザは、ボタン又はタッチパッドを用いて射出されるべき材料に最も適した範囲を選択し、コントローラは、メモリから、その粘度範囲で最も良く働くよう経験的に求められたオーバーラップ時間を検索により取り出し、そしてこのオーバーラップ期間を用いて材料を射出させる。
【００９０】
別の方法では、ユーザは、ボタン又はタッチパッドを用いて、この場合、射出されるべき材料に最も適した範囲を選択し、コントローラは、メモリから、その粘度範囲で最も良く働くよう経験的に求められたオーバーラップ時間を検索により取り出し、スライダーバーを設定してそのオーバーラップ時間を用い、それにより材料を射出させる。この場合、ユーザは、スライダーバーを用いて駆動ピン速度を速めたり遅くしたりし、そして材料にとって最適な射出をもたらす駆動ピン速度／オーバーラップ時間を記録することによってより最適なオーバーラップ時間を探し求める。次に、駆動ピン速度／オーバーラップ時間値を製造作業において利用する。
【００９１】
例えば「垂直」、「水平」等のような本明細書における記載は、基準系を定めるために例示として行われており、本発明を限定するものではない。当業者であれば理解されるように、本発明の実施形態を説明する目的で種々の他の基準系を用いることができ、これは均等範囲に属する。
【００９２】
理解されるように、或る要素が別の要素に「取り付けられ」、「連結され」、又は「結合され」ていると説明されている場合、この要素は、他の要素に直接連結され又は結合されても良く、これとは異なり、１つ又は２つ以上の介在要素が存在しても良い。これとは対照的に、或る要素が別の要素に「直接取り付けられ」、「直接連結され」、又は「直接結合され」ていると説明されている場合、介在する要素は存在しない。或る要素が別の要素に「間接的に取り付けられ」、「間接的に連結され」、又は「間接的に結合され」ていると説明されている場合、少なくとも１つの介在要素が存在している。
【００９３】
本明細書で用いられている用語は、特定の実施形態を説明する目的のために過ぎず、本発明を限定するものではない。原文明細書において用いられている単数形“ａ”、“ａｎ”及び“ｔｈｅ”は、文脈上明示の別段の指定がなければ、複数をも含む。さらに理解されるように、“comprises ”及び／又は“comprising”という用語が原文明細書において用いられている場合、言明した特徴、整数、ステップ、動作、要素及び／又はコンポーネントの存在を指定しているが、１つ又は２つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネント及び／又はこれらの群の存在又は追加を排除するものではない。さらに、“includes”、“having”、“has”、“with”、“composing”又はこれらの変形語が原文明細書の詳細な説明又は原文特許請求の範囲に用いられている場合、かかる用語は、非限定的用語“comprising”とほぼ同様に包括的であるものとみなされる。
【００９４】
本発明を種々の実施形態の説明によって説明すると共にこれら実施形態をかなり詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の範囲をかかる詳細に制限し又は何らかの仕方で限定することは、本出願人の意図ではない。追加の利点及び改造例が当業者には容易に明らかであろう。かくして、それゆえに、本発明はその広い観点において特定の細部、代表的な装置及び方法並びに図示すると共に説明した例示には限定されない。したがって、本出願人の全体的な発明の技術的思想の精神又は範囲から逸脱することなく、かかる細部の変形例を案出することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１０ 射出弁又はジェッティングバルブ
１２ 流体モジュール
１４ 弁要素
１６ 電空式アクチュエータ
１８ 外側カバー
２０ 流体インタフェース
２２ 注入器又はシリンジ
２８ ノズル
３０ モジュール本体
３２ 第３の区分又は部分
３６ 駆動ピン
３８ 流体チャンバ
４０ 第１の区分又は部分
４５ 第２の区分又は部分
６３ インサート
７６ ヒータ
８０ 空気圧ピストン
８２，８４ 電磁弁
９０ ピストンハウジング
９２ 空気ピストンチャンバ
１０４ コントローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体材料供給源及び空気圧供給源用の射出弁であって、
空気圧ピストンと、前記空気圧ピストンから延びる駆動ピンとを備えた空気圧アクチュエータを有し、前記駆動ピンは、前記空気圧ピストンによって動かされ、
第１のチャンバ及び第２のチャンバを備えたハウジングを有し、前記空気圧ピストンは、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間に収納され、
前記空気圧供給源に連結された第１の電磁弁を有し、前記第１の電磁弁は、前記空気圧ピストン及び前記駆動ピンを第１の方向に動かすために第１の力を前記空気圧ピストンに加えるよう空気圧力が前記第１のチャンバに供給される第１の状態を有し、前記第１の電磁弁は、前記第１の空気チャンバが周囲圧力まで空気抜きされる第２の状態を有し、
前記空気圧供給源に連結された第２の電磁弁を有し、前記第２の電磁弁は、前記空気圧ピストン及び前記駆動ピンを第２の方向に動かすために第２の力を前記空気圧ピストンに加えるよう空気圧力が前記第２のチャンバに供給される第１の状態を有し、前記第２の電磁弁は、前記第２の空気チャンバが周囲圧力まで空気抜きされる第２の状態を有し、
弁座及び弁要素を収納した流体チャンバを有し、前記弁要素は、前記弁座と接触関係をなす位置まで動くことができ、
流れ通路及び小出しオリフィスを備えたノズルを有し、前記流れ通路は、前記弁座と流体連通状態にあり、
前記第１の電磁弁を第１の期間にわたり前記第１の状態に保持し、前記第２の電磁弁を第２の期間にわたり前記第１の状態に保持するよう動作可能なコントローラを有し、前記第２の期間の開始は、前記第１の期間の開始に続き、前記コントローラは、前記第１の期間と前記第２の期間との間に所定のオーバーラップ期間を維持し、前記駆動ピンは、前記第２の期間中、前記弁座に向かって動き、前記オーバーラップ期間は、前記駆動ピンが前記第２の期間中、前記弁座に向かって動いているときに前記駆動ピンの速度を制御するために利用され、前記第２の期間中における前記駆動ピンの運動により、前記弁要素は、動いて前記弁座に接触する、射出弁。
【請求項２】
前記流体チャンバを含む流体モジュールを更に有し、
前記第２の期間中における前記駆動ピンの運動により、前記駆動ピンは、前記流体モジュールに接触し、前記駆動ピンと前記流体モジュールの接触により、前記弁要素は、動いて前記弁座に接触する、請求項１記載の射出弁。
【請求項３】
前記流体モジュール内に設けられた弾性部材を更に有し、前記弾性部材は、前記弁要素を付勢して該弁要素を前記弁座から離すよう構成されている、請求項２記載の射出弁。
【請求項４】
前記ハウジングは、ばね付勢力を前記空気圧ピストンに及ぼすばねを含む、請求項１記載の射出弁。
【請求項５】
前記ばねは、前記第１のチャンバに供給された圧縮空気によって前記空気圧ピストンが前記第１の方向に動かされるときに圧縮され、前記ばねは、前記第２のチャンバに供給された圧縮空気によって前記空気圧ピストンが前記第２の方向に動かされるときに拡張される、請求項４記載の射出弁。
【請求項６】
前記弁要素を動かして前記弁座に接触させるたびに、前記ノズルオリフィスを通って材料の液滴が射出される、請求項１記載の射出弁。
【請求項７】
材料を射出するシステムであって、
前記材料の液滴を射出するために弁要素を動かしてこれを弁座に接触させるピストンを備えた空気圧射出装置を有し、
ユーザインタフェースを備えたコントローラを有し、前記ユーザインタフェースにより、ユーザは、前記弁要素の速度を変えることができ、
前記射出装置は、前記ピストンの互いに反対側に設けられた上側ピストンチャンバ及び下側ピストンチャンバを有し、前記上側及び前記下側ピストンチャンバは、独立電磁弁によって制御され、前記弁要素の速度は、前記コントローラによる前記電磁弁の制御によって制御される、システム。
【請求項８】
前記電磁弁は、圧縮空気が前記上側ピストンチャンバと前記下側ピストンチャンバの両方に同時に供給される所望のオーバーラップ期間を提供するよう制御される、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
材料の液滴を基板上に射出するシステムにおいて、前記システムは、射出装置及びコントローラを有し、前記射出装置は、材料の液滴を射出するために弁要素を動かしてこれを弁座に接触させる空気圧駆動ピストンを有し、前記射出装置は、前記ピストンの互いに反対側に設けられた上側ピストンチャンバ及び下側ピストンチャンバを有し、前記上側及び前記下側ピストンチャンバは、独立電磁弁によって制御され、前記射出装置から材料の液滴を射出させる方法であって、前記方法は、
ユーザが前記弁要素の速度を変えるよう用いることができるユーザインタフェースを用意するステップと、
前記ユーザインタフェースにおける前記ユーザからの入力を受け取るステップと、
前記電磁弁を制御して圧縮空気が前記上側ピストンチャンバと前記下側ピストンチャンバの両方に同時に供給される所望のオーバーラップ期間を提供することによって前記弁要素の速度を制御するよう前記入力を使用するステップとを有する、方法。
【請求項１０】
前記ユーザから入力を受け取る前記ステップは、前記射出装置から射出されるべき材料に関する入力を受け取るステップを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記ユーザから入力を受け取る前記ステップは、前記材料の粘度に関する入力を受け取るステップを含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記入力を用いて前記弁要素の速度を制御する前記ステップは、前記弁要素を前記弁座に接触させるよう動かす速度を制御するよう前記入力を使用するステップを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記弁要素の速度を制御するよう前記入力を使用する前記ステップは、前記ユーザインタフェースにおいて前記ユーザから入力された形式の情報をオーバーラップ期間情報に相関させるルックアップテーブルに情報を記憶させるステップと、前記ユーザにより入力された情報に応答して前記情報にアクセスして前記所望のオーバーラップ期間を提供するステップとを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記弁要素の速度を制御するよう前記入力を使用する前記ステップは、前記ユーザインタフェースにおいての前記ユーザからの入力の形式の情報を前記オーバーラップ期間情報に相関させる数学公式を記憶するステップと、前記ユーザによって入力された前記情報に応答して前記数学公式を利用して前記所望のオーバーラップ期間を提供するステップとを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
コントローラを介して射出装置の駆動ピンの速度を制御することによって空気圧作動式射出装置から液滴を射出させる方法であって、前記駆動ピンは、ピストンに固定され、前記ピストンは、前記ピストンの上方及び下方に配置された第１の空気チャンバ及び第２の空気チャンバに供給される圧縮空気によって往復動し、第１の方向における前記駆動ピンの運動により、前記駆動ピンは、駆動ピン速度で流体チャンバの弁座に向かって動いて、前記流体チャンバ内の弁要素が前記弁座に当たって、前記流体チャンバと流体連通状態にあるノズルオリフィスを介して材料の液滴を射出し、前記ピストン及び前記駆動ピンを前記第１の方向とは逆の第２の方向に動かすことにより、前記弁要素は、前記弁座から引っ込んで離れることができ、前記方法は、
ａ）前記弁要素が前記弁座に押し付けられた状態で前記弁を閉鎖位置に維持するステップと、
ｂ）前記弁を前記閉鎖位置に維持した後、前記ピストンの一方の側に位置した前記第１のチャンバを時刻Ｔ１で圧縮空気源に連結して、前記ピストン、前記駆動ピン及び前記弁要素を前記第１の方向に動かし、前記弁要素を前記弁座から引っ込んで離すことができ、流体材料を前記弁座中に流すことができるようにするステップと、
ｃ）時刻Ｔ１後の時刻Ｔ２において、前記ピストンの反対側に位置した前記第２のチャンバを圧縮空気供給源に連結して、前記ピストン、前記駆動ピン及び前記弁要素を前記弁座に向かって前記第１の方向に動かすステップと、
ｄ）時刻Ｔ２後の時刻Ｔ３において、前記第１のチャンバを前記圧縮空気供給源から切り離して前記第１のチャンバ内の圧力を逃がすことができるようにするステップと、
ｅ）前記時刻Ｔ３後の時刻Ｔ４において、前記第２のチャンバを前記圧縮空気供給源から切り離して前記第２のチャンバ内の圧力を逃がすことができるようにするステップとを有し、時刻Ｔ２と時刻Ｔ３との間の期間は、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの両方が圧縮空気供給源に連結されるオーバーラップ期間を含み、前記オーバーラップ期間の持続時間は、前記駆動ピンが前記弁座に向かって前記第１の方向に動いている間に前記駆動ピンの駆動ピン速度を制御するよう利用される、方法。
【請求項１６】
より短い持続時間のオーバーラップ期間が第１の粘度を有する材料を射出するために利用され、より長い持続時間のオーバーラップ期間が第２の粘度を有する材料を射出するために利用され、前記第１の粘度は、前記第２の粘度よりも低い、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
ユーザがコントローラに情報を入力するために用いることができるユーザインタフェースを用意するステップと、
前記ユーザにより入力された情報を前記コントローラにおいて受け取るステップと、
前記ユーザにより入力された前記情報に応答して前記コントローラを介して前記駆動ピン速度を制御する前記オーバーラップ期間を制御するステップとを更に有する、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記ユーザは、前記材料に関する情報を入力し、前記コントローラは、前記ユーザにより入力された前記情報を利用して前記駆動ピン速度を制御する前記オーバーラップ期間を生じさせる、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
前記ユーザは、前記材料粘度に関する情報を入力し、前記コントローラは、前記ユーザにより入力された前記情報を利用して前記駆動ピン速度を制御する前記オーバーラップ期間を生じさせる、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
オーバーラップ期間の持続時間を材料粘度に相関させるデータを格納するステップを更に有し、前記コントローラは、前記ユーザにより入力された前記情報及び前記格納されたデータを利用して前記駆動ピン速度を制御する前記オーバーラップ期間を生じさせる、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記ユーザインタフェースは、前記ユーザが前記オーバーラップ期間を短くし、それにより駆動ピン速度を増大させ、或いは、前記オーバーラップ期間を長くし、それにより駆動ピン速度を減少させることができるようにするスライダーバーを含む、請求項１７記載の方法。
【請求項２２】
前記ユーザインタフェースは、第１の粘度範囲に対応した第１の作動要素と、第２の粘度範囲に対応した第２の作動要素とを含み、前記ユーザが前記第１の作動要素を作動させると、前記コントローラは、メモリから前記第１の粘度範囲に関するオーバーラップ期間を読み出し、該オーバーラップ期間を使用して駆動ピン速度を制御する、請求項１７記載の方法。
【請求項２３】
前記作動要素は、タッチスクリーン上のタッチパッドである、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記ユーザインタフェースは、第１の粘度範囲に対応した第１の作動要素と、第２の粘度範囲に対応した第２の作動要素とを含み、前記ユーザが前記第１の作動要素を作動させると、前記コントローラは、メモリから前記第１の粘度範囲に関するオーバーラップ期間を読み出し、該オーバーラップ期間を使用して駆動ピン速度を制御し、前記ユーザは、次に、前記スライダーバーを使用して前記オーバーラップ期間を短くし、それにより駆動ピン速度を増大させ、或いは、前記オーバーラップ期間を長くし、それにより駆動ピン速度を減少させる、請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
基板上に材料の液滴を射出するシステムにおいて、前記システムは、射出装置及びコントローラを有し、前記射出装置は、材料の液滴を射出するためにアクチュエータにより往復動する駆動ピンを有し、前記射出装置から材料の液滴を射出させる方法であって、前記方法は、
前記射出装置の前記駆動ピンの速度を変化させることができるユーザインタフェースを用意するステップと、
射出されるべき前記材料に関連づけられた前記ユーザインタフェースでの入力を受け取るステップと、
該入力を使用して前記駆動ピンの速度を制御するステップとを有する、方法。
【請求項２６】
前記入力は、前記材料の粘度に関連づけられている、請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記入力は、２つ又は３つ以上の粘度範囲の間のユーザによる選択を含む、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記入力は、前記材料をその製品名によって識別する、請求項２５記載の方法。
【請求項２９】
基板上に材料の液滴を射出するシステムにおいて、前記システムは、射出装置及びコントローラを有し、前記射出装置は、材料の液滴を射出するためにアクチュエータにより往復動する駆動ピンを有し、前記射出装置から材料の液滴を射出させる方法であって、前記方法は、
前記ユーザが前記弁要素の速度を所定の範囲内で選択することができるようにするユーザインタフェースを用意するステップと、
前記ユーザによって選択された速度に基づいて前記ユーザからの入力を受け取るステップと、
該入力を使用して前記弁要素の速度を制御するステップとを有する、方法。
【請求項３０】
前記ユーザは、前記ユーザインタフェースを利用して材料を種々の駆動ピン速度で射出し、それにより前記材料を射出する上で最適な駆動ピン速度を決定する、請求項２９記載の方法。
【請求項１】
流体材料供給源及び空気圧供給源用の射出弁であって、
空気圧ピストンと、前記空気圧ピストンから延びる駆動ピンとを備えた空気圧アクチュエータを有し、前記駆動ピンは、前記空気圧ピストンによって動かされ、
第１のチャンバ及び第２のチャンバを備えたハウジングを有し、前記空気圧ピストンは、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバとの間に収納され、
前記空気圧供給源に連結された第１の電磁弁を有し、前記第１の電磁弁は、前記空気圧ピストン及び前記駆動ピンを第１の方向に動かすために第１の力を前記空気圧ピストンに加えるよう空気圧力が前記第１のチャンバに供給される第１の状態を有し、前記第１の電磁弁は、前記第１の空気チャンバが周囲圧力まで空気抜きされる第２の状態を有し、
前記空気圧供給源に連結された第２の電磁弁を有し、前記第２の電磁弁は、前記空気圧ピストン及び前記駆動ピンを第２の方向に動かすために第２の力を前記空気圧ピストンに加えるよう空気圧力が前記第２のチャンバに供給される第１の状態を有し、前記第２の電磁弁は、前記第２の空気チャンバが周囲圧力まで空気抜きされる第２の状態を有し、
弁座及び弁要素を収納した流体チャンバを有し、前記弁要素は、前記弁座と接触関係をなす位置まで動くことができ、
流れ通路及び小出しオリフィスを備えたノズルを有し、前記流れ通路は、前記弁座と流体連通状態にあり、
前記第１の電磁弁を第１の期間にわたり前記第１の状態に保持し、前記第２の電磁弁を第２の期間にわたり前記第１の状態に保持するよう動作可能なコントローラを有し、前記第２の期間の開始は、前記第１の期間の開始に続き、前記コントローラは、前記第１の期間と前記第２の期間との間に所定のオーバーラップ期間を維持し、前記駆動ピンは、前記第２の期間中、前記弁座に向かって動き、前記オーバーラップ期間は、前記駆動ピンが前記第２の期間中、前記弁座に向かって動いているときに前記駆動ピンの速度を制御するために利用され、前記第２の期間中における前記駆動ピンの運動により、前記弁要素は、動いて前記弁座に接触する、射出弁。
【請求項２】
前記流体チャンバを含む流体モジュールを更に有し、
前記第２の期間中における前記駆動ピンの運動により、前記駆動ピンは、前記流体モジュールに接触し、前記駆動ピンと前記流体モジュールの接触により、前記弁要素は、動いて前記弁座に接触する、請求項１記載の射出弁。
【請求項３】
前記流体モジュール内に設けられた弾性部材を更に有し、前記弾性部材は、前記弁要素を付勢して該弁要素を前記弁座から離すよう構成されている、請求項２記載の射出弁。
【請求項４】
前記ハウジングは、ばね付勢力を前記空気圧ピストンに及ぼすばねを含む、請求項１記載の射出弁。
【請求項５】
前記ばねは、前記第１のチャンバに供給された圧縮空気によって前記空気圧ピストンが前記第１の方向に動かされるときに圧縮され、前記ばねは、前記第２のチャンバに供給された圧縮空気によって前記空気圧ピストンが前記第２の方向に動かされるときに拡張される、請求項４記載の射出弁。
【請求項６】
前記弁要素を動かして前記弁座に接触させるたびに、前記ノズルオリフィスを通って材料の液滴が射出される、請求項１記載の射出弁。
【請求項７】
材料を射出するシステムであって、
前記材料の液滴を射出するために弁要素を動かしてこれを弁座に接触させるピストンを備えた空気圧射出装置を有し、
ユーザインタフェースを備えたコントローラを有し、前記ユーザインタフェースにより、ユーザは、前記弁要素の速度を変えることができ、
前記射出装置は、前記ピストンの互いに反対側に設けられた上側ピストンチャンバ及び下側ピストンチャンバを有し、前記上側及び前記下側ピストンチャンバは、独立電磁弁によって制御され、前記弁要素の速度は、前記コントローラによる前記電磁弁の制御によって制御される、システム。
【請求項８】
前記電磁弁は、圧縮空気が前記上側ピストンチャンバと前記下側ピストンチャンバの両方に同時に供給される所望のオーバーラップ期間を提供するよう制御される、請求項７記載のシステム。
【請求項９】
材料の液滴を基板上に射出するシステムにおいて、前記システムは、射出装置及びコントローラを有し、前記射出装置は、材料の液滴を射出するために弁要素を動かしてこれを弁座に接触させる空気圧駆動ピストンを有し、前記射出装置は、前記ピストンの互いに反対側に設けられた上側ピストンチャンバ及び下側ピストンチャンバを有し、前記上側及び前記下側ピストンチャンバは、独立電磁弁によって制御され、前記射出装置から材料の液滴を射出させる方法であって、前記方法は、
ユーザが前記弁要素の速度を変えるよう用いることができるユーザインタフェースを用意するステップと、
前記ユーザインタフェースにおける前記ユーザからの入力を受け取るステップと、
前記電磁弁を制御して圧縮空気が前記上側ピストンチャンバと前記下側ピストンチャンバの両方に同時に供給される所望のオーバーラップ期間を提供することによって前記弁要素の速度を制御するよう前記入力を使用するステップとを有する、方法。
【請求項１０】
前記ユーザから入力を受け取る前記ステップは、前記射出装置から射出されるべき材料に関する入力を受け取るステップを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記ユーザから入力を受け取る前記ステップは、前記材料の粘度に関する入力を受け取るステップを含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記入力を用いて前記弁要素の速度を制御する前記ステップは、前記弁要素を前記弁座に接触させるよう動かす速度を制御するよう前記入力を使用するステップを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記弁要素の速度を制御するよう前記入力を使用する前記ステップは、前記ユーザインタフェースにおいて前記ユーザから入力された形式の情報をオーバーラップ期間情報に相関させるルックアップテーブルに情報を記憶させるステップと、前記ユーザにより入力された情報に応答して前記情報にアクセスして前記所望のオーバーラップ期間を提供するステップとを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記弁要素の速度を制御するよう前記入力を使用する前記ステップは、前記ユーザインタフェースにおいての前記ユーザからの入力の形式の情報を前記オーバーラップ期間情報に相関させる数学公式を記憶するステップと、前記ユーザによって入力された前記情報に応答して前記数学公式を利用して前記所望のオーバーラップ期間を提供するステップとを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
コントローラを介して射出装置の駆動ピンの速度を制御することによって空気圧作動式射出装置から液滴を射出させる方法であって、前記駆動ピンは、ピストンに固定され、前記ピストンは、前記ピストンの上方及び下方に配置された第１の空気チャンバ及び第２の空気チャンバに供給される圧縮空気によって往復動し、第１の方向における前記駆動ピンの運動により、前記駆動ピンは、駆動ピン速度で流体チャンバの弁座に向かって動いて、前記流体チャンバ内の弁要素が前記弁座に当たって、前記流体チャンバと流体連通状態にあるノズルオリフィスを介して材料の液滴を射出し、前記ピストン及び前記駆動ピンを前記第１の方向とは逆の第２の方向に動かすことにより、前記弁要素は、前記弁座から引っ込んで離れることができ、前記方法は、
ａ）前記弁要素が前記弁座に押し付けられた状態で前記弁を閉鎖位置に維持するステップと、
ｂ）前記弁を前記閉鎖位置に維持した後、前記ピストンの一方の側に位置した前記第１のチャンバを時刻Ｔ１で圧縮空気源に連結して、前記ピストン、前記駆動ピン及び前記弁要素を前記第１の方向に動かし、前記弁要素を前記弁座から引っ込んで離すことができ、流体材料を前記弁座中に流すことができるようにするステップと、
ｃ）時刻Ｔ１後の時刻Ｔ２において、前記ピストンの反対側に位置した前記第２のチャンバを圧縮空気供給源に連結して、前記ピストン、前記駆動ピン及び前記弁要素を前記弁座に向かって前記第１の方向に動かすステップと、
ｄ）時刻Ｔ２後の時刻Ｔ３において、前記第１のチャンバを前記圧縮空気供給源から切り離して前記第１のチャンバ内の圧力を逃がすことができるようにするステップと、
ｅ）前記時刻Ｔ３後の時刻Ｔ４において、前記第２のチャンバを前記圧縮空気供給源から切り離して前記第２のチャンバ内の圧力を逃がすことができるようにするステップとを有し、時刻Ｔ２と時刻Ｔ３との間の期間は、前記第１のチャンバと前記第２のチャンバの両方が圧縮空気供給源に連結されるオーバーラップ期間を含み、前記オーバーラップ期間の持続時間は、前記駆動ピンが前記弁座に向かって前記第１の方向に動いている間に前記駆動ピンの駆動ピン速度を制御するよう利用される、方法。
【請求項１６】
より短い持続時間のオーバーラップ期間が第１の粘度を有する材料を射出するために利用され、より長い持続時間のオーバーラップ期間が第２の粘度を有する材料を射出するために利用され、前記第１の粘度は、前記第２の粘度よりも低い、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
ユーザがコントローラに情報を入力するために用いることができるユーザインタフェースを用意するステップと、
前記ユーザにより入力された情報を前記コントローラにおいて受け取るステップと、
前記ユーザにより入力された前記情報に応答して前記コントローラを介して前記駆動ピン速度を制御する前記オーバーラップ期間を制御するステップとを更に有する、請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記ユーザは、前記材料に関する情報を入力し、前記コントローラは、前記ユーザにより入力された前記情報を利用して前記駆動ピン速度を制御する前記オーバーラップ期間を生じさせる、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
前記ユーザは、前記材料粘度に関する情報を入力し、前記コントローラは、前記ユーザにより入力された前記情報を利用して前記駆動ピン速度を制御する前記オーバーラップ期間を生じさせる、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
オーバーラップ期間の持続時間を材料粘度に相関させるデータを格納するステップを更に有し、前記コントローラは、前記ユーザにより入力された前記情報及び前記格納されたデータを利用して前記駆動ピン速度を制御する前記オーバーラップ期間を生じさせる、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記ユーザインタフェースは、前記ユーザが前記オーバーラップ期間を短くし、それにより駆動ピン速度を増大させ、或いは、前記オーバーラップ期間を長くし、それにより駆動ピン速度を減少させることができるようにするスライダーバーを含む、請求項１７記載の方法。
【請求項２２】
前記ユーザインタフェースは、第１の粘度範囲に対応した第１の作動要素と、第２の粘度範囲に対応した第２の作動要素とを含み、前記ユーザが前記第１の作動要素を作動させると、前記コントローラは、メモリから前記第１の粘度範囲に関するオーバーラップ期間を読み出し、該オーバーラップ期間を使用して駆動ピン速度を制御する、請求項１７記載の方法。
【請求項２３】
前記作動要素は、タッチスクリーン上のタッチパッドである、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記ユーザインタフェースは、第１の粘度範囲に対応した第１の作動要素と、第２の粘度範囲に対応した第２の作動要素とを含み、前記ユーザが前記第１の作動要素を作動させると、前記コントローラは、メモリから前記第１の粘度範囲に関するオーバーラップ期間を読み出し、該オーバーラップ期間を使用して駆動ピン速度を制御し、前記ユーザは、次に、前記スライダーバーを使用して前記オーバーラップ期間を短くし、それにより駆動ピン速度を増大させ、或いは、前記オーバーラップ期間を長くし、それにより駆動ピン速度を減少させる、請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
基板上に材料の液滴を射出するシステムにおいて、前記システムは、射出装置及びコントローラを有し、前記射出装置は、材料の液滴を射出するためにアクチュエータにより往復動する駆動ピンを有し、前記射出装置から材料の液滴を射出させる方法であって、前記方法は、
前記射出装置の前記駆動ピンの速度を変化させることができるユーザインタフェースを用意するステップと、
射出されるべき前記材料に関連づけられた前記ユーザインタフェースでの入力を受け取るステップと、
該入力を使用して前記駆動ピンの速度を制御するステップとを有する、方法。
【請求項２６】
前記入力は、前記材料の粘度に関連づけられている、請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記入力は、２つ又は３つ以上の粘度範囲の間のユーザによる選択を含む、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記入力は、前記材料をその製品名によって識別する、請求項２５記載の方法。
【請求項２９】
基板上に材料の液滴を射出するシステムにおいて、前記システムは、射出装置及びコントローラを有し、前記射出装置は、材料の液滴を射出するためにアクチュエータにより往復動する駆動ピンを有し、前記射出装置から材料の液滴を射出させる方法であって、前記方法は、
前記ユーザが前記弁要素の速度を所定の範囲内で選択することができるようにするユーザインタフェースを用意するステップと、
前記ユーザによって選択された速度に基づいて前記ユーザからの入力を受け取るステップと、
該入力を使用して前記弁要素の速度を制御するステップとを有する、方法。
【請求項３０】
前記ユーザは、前記ユーザインタフェースを利用して材料を種々の駆動ピン速度で射出し、それにより前記材料を射出する上で最適な駆動ピン速度を決定する、請求項２９記載の方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−４４４３４（Ｐ２０１３−４４４３４Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１８５５５２（Ｐ２０１２−１８５５５２）
【出願日】平成２４年８月２４日（２０１２．８．２４）
【出願人】（３９１０１９１２０）ノードソン コーポレーション (150)
【氏名又は名称原語表記】ＮＯＲＤＳＯＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月２４日（２０１２．８．２４）
【出願人】（３９１０１９１２０）ノードソン コーポレーション (150)
【氏名又は名称原語表記】ＮＯＲＤＳＯＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
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