CN103889589B - 液体材料的吐出装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明以提供可容易地进行柱塞的移动速度的调节的液体材料的吐出装置及方法为目的，其包括：液室（50），其与吐出口（11）连通，且被供给有液体材料；柱塞，在后端部形成有活塞（33），前端部在液室（50）内进行进退移动；弹性体（47），其对柱塞提供作用力；及加压室（49），其配设有活塞（33）且被供给有加压气体；通过使柱塞以高速进出移动而自吐出口（11）吐出液体材料，所述弹性体（47）对柱塞朝后退方向施力，且供给至所述加压室（49）的加压气体对活塞（33）提供推进力，由此使柱塞进行进出移动。

Description

液体材料的吐出装置及方法
技术领域
本发明涉及一种将自水、溶剂、试剂等的低粘性材料至焊料膏体、银膏体、粘合剂等的高粘性材料的液体材料以微量且精度良好地吐出的液体材料的吐出装置及方法。
背景技术
一直以来，提出有使用往返移动的柱塞将少量的液体材料自吐出口以液滴状吐出的各种技术。
例如，在专利文献1的实施例中，公开有一种装置的构成，该装置是分配少量的液体材料的材料分配装置，其构成为：将压缩空气导入至空气室中且使阀头自阀座分离而打开阀，将该空气室的压缩空气排出至外部且通过压缩弹簧而将阀按压至阀座上，使轴产生停止工作的力，从而自喷嘴的出口端分配液体材料。
申请人在专利文献2中，公开有一种液滴的吐出方法，其通过空气压力作用下的柱塞杆的退行动作而打开吐出口，且通过弹簧的弹性力或空气压力作用下的上述柱塞杆的进出动作而自上述吐出口吐出液滴。
在专利文献3中，公开有一种吐出装置，其是粘性流体吐出装置，其具备有：筒状主体，其形成为筒状，且在筒内具有收容粘性流体的粘性流体收容室；柱塞，其前端插入至粘性流体收容室中，且挤出粘性流体；压电驱动体，其抵抗朝与粘性流体的吐出方向相反的方向施力的线圈弹簧的作用力而使柱塞驱动；及喷嘴，其与柱塞相对而设置于筒状主体上，且具有吐出粘性流体的吐出口。
申请人在专利文献4中，公开有一种液滴吐出装置，其具备有柱塞位置决定机构，该柱塞位置决定机构将进出停止时的柱塞的前端部的位置规定为位于其进出方向上的液室的内壁附近。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-31927号公报
专利文献2：日本特开2002-282740号
专利文献3：日本特开2009-219993号公报
专利文献4：国际公开第2008/108097号小册子
发明内容
发明所要解决的问题
在使阀头或柱塞高速移动而吐出液体材料的方式的装置中，通过调节阀头或柱塞的移动速度而进行吐出量的调节。
上述专利文献1中公开的装置利用压缩弹簧的弹性力使阀头急速地移动而吐出液体材料，但在使阀头的移动距离(冲程)为固定的状态下，而无法调节阀头的移动速度。即，为了使阀头高速地移动，需加长阀头的冲程以加大压缩弹簧的位移量，另外，为了使阀头低速地移动，需缩短阀头的冲程以减小压缩弹簧的位移量。
另外，若以加长冲程为前提，则也会产生装置尺寸变大的课题、或以高速周期吐出则变得困难的课题。
专利文献2中公开的装置使通过弹簧的弹性力作用下的柱塞杆进行进出动作而吐出液体材料，其具有与专利文献1相同的课题。
专利文献3中公开的装置的构成为形成与第1室隔开的第2室而来进行吐出，故而难以调节吐出量。另外，由于与下述情形的关系，即，在使用有压电驱动体的构成中，无法使冲程超出一定程度，故而可吐出的液体材料的种类也受到限制。
鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种可容易地进行柱塞的移动速度的调节的液体材料的吐出装置及方法。
解决问题的技术手段
第1发明是一种液体材料的吐出装置，其特征在于，其包括：液室，其与吐出口连通，且被供给有液体材料；柱塞，在后端部形成有活塞，前端部在液室内进行进退移动；弹性体，其对柱塞提供作用力；及加压室，其配设有活塞且被供给有加压气体；通过使柱塞以高速进出移动而自吐出口吐出液体材料的吐出装置，所述弹性体对柱塞朝后退方向施力，且供给至所述加压室中的加压气体对活塞提供推进力，由此使柱塞进行进出移动并且能够调节加压室的空气压力。
第2发明，其特征在于，在第1发明中，包括冲程调节机构，其抵接于所述活塞，且调节活塞的最后退位置。
第3发明，其特征在于，在第1或2发明中，包括位置规定机构，其包含设置于所述柱塞上的抵接部、及与抵接部相对的位置规定构件，且规定所述柱塞的最进出位置。
第4发明，其特征在于，在第3发明中，所述抵接部由设置于活塞的进出方向上的凸状构件构成，所述位置规定构件由与所述加压室的所述活塞相对的壁面构成。
第5发明，其特征在于，在第3发明中，包括距离调节机构，其调节所述位置规定构件与所述加压室的距离。
第6发明，其特征在于，在第5发明中，所述抵接部由设置于活塞的进出方向上的凸状构件构成。
第7发明，其特征在于，在第5发明中，所述柱塞具有连结所述活塞与所述前端部的杆部，且在杆部上设置有所述抵接部。
第8发明，其特征在于，在第1～7的任一发明中，进而包括调节所述弹性体的作用力的作用力调节机构，其包含：与所述活塞相对而保持所述弹性体的移动构件；及调节移动构件的位置的位置调节机构。
第9发明，其特征在于，在第1～8的任一发明中，进而包括：增压器，其对供给至所述加压室中的加压气体进行增压；及调压器，其将经增压器增压后的加压气体减压至所期望压力并供给至加压室。
第10发明，其特征在于，在第9发明中，在连通所述增压器与所述加压室的流路上设置有缓冲槽。
第11发明，其特征在于，在第1～10的任一发明中，进而设置有流量阀，该流量阀控制自所述加压室排出的加压气体的流量。
第12发明，其特征在于，在第1～11的任一发明中，将所述加压室由所述活塞分割成两个气密空间，且设置有流量阀，其控制在活塞上升时流入至加压室中的气体的流量。
第13发明是一种液体材料的吐出方法，其特征在于，其是使用吐出装置的液体材料的吐出方法，所述吐出装置包括：液室，其与吐出 口连通，且被供给有液体材料；柱塞，在后端部形成有活塞，前端部在液室内进行进退移动；弹性体，其对柱塞提供作用力；及加压室，其配设有活塞且被供给有加压气体；该液体材料的吐出方法包括：填充工序，其通过排出所述加压室内的加压气体而使所述柱塞朝后退方向移动；及吐出工序，其通过对所述加压室供给调节至所期望的压力的加压气体而使柱塞以所期望的速度进行进出移动。
第14发明，其特征在于，在第13发明中，设置有位置规定机构，其包含：设置于柱塞上的抵接部、及与抵接部相对的位置规定构件，且规定所述柱塞的最进出位置；在柱塞的前端部与液室的内壁非接触的状态下使柱塞进出移动，由此对液材提供惯性力而使其以液滴的状态进行吐出。
第15发明，其特征在于，在第14发明中，在所述吐出工序中，自吐出口挤出通过使柱塞进出移动至不与液室接触的最进出位置为止从而形成所期望的液滴所需要的量的液材，继而使柱塞后退移动由此分割自吐出口挤出的液材而形成微量的液滴。
第16发明，其特征在于，在第13～15的任一发明中，设置有：增压器，其对供给至所述加压室中的加压气体进行增压；及调压器，其将通过增压器增压后的加压气体减压至所期望压力并供给至加压室；在所述吐出工序中，供给调压后的加压气体。
第17发明，其特征在于，在第16发明中，在连通所述增压器与所述加压室的流路上设置有缓冲槽。
第18发明，其特征在于，在第13～17的任一发明中，设置有流量阀，其控制自所述加压室排出的加压气体的流量，在所述填充工序中，控制自所述加压室排出的加压气体的流量。
第19发明，其特征在于，在第13～18的任一发明中，将所述加压室由所述活塞分割成两个气密空间，且设置有流量阀，其控制在活塞上升时流入至加压室中的气体的流量，在所述填充工序中，控制流入至所述加压室中的气体的流量。
发明的效果
根据本发明，能提供一种可容易地进行柱塞的移动速度的调节的液体材料的吐出装置及方法。更详细而言，可独立于柱塞的冲程的调节而进行柱塞的移动速度的调节。
附图说明
图1是实施例1的装置的构成图。
图2是实施例2的装置的构成图。
图3是实施例3的装置的构成图。
图4是实施例4的装置的构成图。
图5是实施例5的装置的构成图。
图6是实施例6的装置的构成图。
图7是实施例7的装置的构成图。
图8是实施例8的装置的构成图。
图9是说明柱塞的位置与液体材料的状态的关系的图。
具体实施方式
对例示本发明的实施方式的液体材料的吐出装置进行说明。以下，为了方便说明，有时将液体材料的吐出方向称为“下”或“前”，将其相反方向称为“上”或“后”。
本发明的吐出装置包括：液室，其与吐出口(喷嘴)连通，且被供给有液体材料；柱塞，在后端部形成有活塞，前端部在液室内进退移动；弹性体，其对柱塞提供作用力；及加压室，其配设有活塞且被供给有加压气体；弹性体对柱塞朝后退方向施力，且被供给至加压室中的加压气体对活塞提供推进力，由此使柱塞进出移动，而吐出液体材料。
本发明的装置通过调节加压室的空气压力而可不改变冲程而容易地使活塞(即柱塞)的进出速度改变。换言之，本发明的装置通过调节空气压力以改变柱塞的进出速度而可容易地进行吐出量的调节。
在使用了压缩线圈弹簧等的压缩型弹性体的本发明的装置中，当柱塞位于前进位置时弹性体成为弯曲度较大的状态，当柱塞位于后退位置时弹性体成为伸张的状态。如此，柱塞在后退位置上时弹性体成为接近自然的状态，故而在反复数次进行吐出作业时，容易对下一个吐出动作进行准备。
另外，通过弹性体而对柱塞提供的作用力也以加速加压室内的压 缩空气的排出的方式而作用，故而可使柱塞以短时间进行后退移动。本发明的装置适合于连续地高速吐出(例如，每秒100发以上)液体材料的用途。
再者，作为弹性体，除线圈弹簧外，也可使用板弹簧、橡胶等。如以下实施例8中所述，弹性体也可使用拉伸线圈弹簧等的拉伸型弹性体。
优选，设置有规定柱塞的最进出位置的位置规定机构。通过设置该位置规定机构，由此不仅可实施使柱塞与阀座碰撞而使液体材料自喷嘴飞翔吐出的方式，而且可实施如下方式：使柱塞高速移动，且不使柱塞与阀座产生碰撞而使其骤然停止，以此对液体材料提供惯性力而使其自喷嘴飞翔吐出。
优选设置有冲程调节机构，其抵接于活塞，且调节活塞的最后退位置。通过设置该冲程调节机构而可调节柱塞的冲程。
优选设置有用以调节弹性体的作用力的作用力调节机构。通过设置该作用力调节机构而可调节在活塞的后退移动中产生作用的弹性力(回复力)，且可调节柱塞的后退速度。
也可设置有控制自加压室排出的加压气体的流量的流量阀。通过该流量阀也可调节柱塞的后退速度。另外，也可将加压室通过活塞分割成两个气密的空间，且设置有控制在活塞上升时流入至前方(下方)的空间中的气体的流量的流量阀，通过该流量阀来调节柱塞的后退速度。
本发明也可适用于以下用途：微量吐出如焊膏之类的不宜以油墨喷射来吐出的高粘度的液体。此处，所谓高粘度的液体，例如是指粘度为10000～500000mPa·s的液体，尤其是指粘度为20000mPa·s～500000mPa·s的液体，进一步而言，是指粘度为30000mPa·s～500000mPa·s的液体。
另外，所谓微量吐出，例如是指喷出直径为数十～数百μm的液滴、或体积为1nl以下(优选0.1～0.5nl以下)的液滴的吐出。本发明中，即便为数十μm以下(优选30μm以下)的吐出口径，也可形成液滴。
在微量吐出高粘度的液体时，优选实施包括如下工序的吐出方法：挤出工序，其自吐出口挤出通过使柱塞进出移动从而形成所期望的液 滴所需要的量的液体材料；及分割工序，其将通过使柱塞后退移动来分割自吐出口挤出的液体材料而形成微量的液滴。此处，更优选在分割工序之后进而实施吸入工序，其使柱塞后退移动而在吐出路内形成气液界面，且使柱塞的移动停止。一面参照图9，一面说明该吐出方法。
图9(a)表示吐出动作开始时的初始状态。在该初始状态下，柱塞的前端部31在一连串的吐出动作中相对于吐出路12而位于最远处的作动开始位置。此时，吐出路12的吐出口11侧也可为吸入有微量的外部大气(空气)的状态。
图9(b)是表示自图9(a)的柱塞的作动开始位置使柱塞前进移动而使吐出路12内的液体材料到达吐出口(吐出路12的吐出口侧端面)为止的状态。图9(c)是表示自图9(b)的柱塞的位置使柱塞更进而前进移动后的状态。该状态下，到达吐出口的液体材料朝吐出口的外方被挤出而并未被分割。
图9(d)是表示自图9(c)的柱塞的位置使柱塞更进而前进移动后，使柱塞在最进出位置产生停止的状态。该状态下，在形成所期望大小的液滴而必要的量的液体材料则朝吐出口11的外方被挤出。
图9(e)是表示自图9(d)的柱塞的位置(最进出位置)使柱塞稍微后退移动后的状态。在柱塞后退移动后，柱塞在液室50内所占的容积的比例减少，朝向液室50内的方向的力作用于吐出路12内的液体材料及存在于吐出口11的外方的液体材料上。因此，自吐出口被挤出的液体材料上，朝柱塞的前进方向的惯性力产生作用，并同时朝柱塞的后退方向的力发挥作用，从而开始形成液滴(吐出口附近的部分受到切断作用)。
图9(f)是表示自图9(e)的柱塞的位置使柱塞更进而后退移动后的状态。在使柱塞更进而后退移动后，对自吐出口11被挤出的液体材料的切断作用更强。由此，自吐出路12连续的从吐出口11被挤出的液体材料在吐出口附近的部分被分割而形成液滴。
图9(g)是表示自图9(f)的柱塞的位置使柱塞更进而后退移动后的状态。自吐出口11被挤出的液体材料中，残留于吐出路12侧的液体材料通过柱塞的后退移动而被吸入至吐出路12内。
对下一个吐出作准备，优选，吐出路12的吐出口11侧成为吸入 有微量的外部大气(空气)的状态。即，使吐出路12内成为存在有气液界面的状态。由此，可防止液体材料的干燥，另外，可防止在吐出作业待机时因液滴而污染周边环境。此时，注意不要越过吐出路12而将外部大气(空气)吸入至液室50中。
图9(h)是表示自图9(g)的柱塞的位置使柱塞更进而后退移动而成为作动结束位置的状态。图9(a)～(h)是用以形成1个液滴的一连串的动作。1次吐出结束时的柱塞的位置成为较最进出位置更后退的位置。
以下，通过实施例而说明本发明的实施方式的详情，但本发明并非通过实施例而受到任何限定。
[实施例1]
实施例1的装置使由弹簧47朝后退方向施力的柱塞(活塞33)通过自压力供给源94供给的加压空气而进出，以此将液体材料自吐出口11吐出者。以下，首先说明实施例1的装置的构成，继而说明动作。
《构成》
图1是实施例1的装置的构成图。主体71为方块状的构件，其内部形成有作为加压室的活塞室49。在活塞室49中，上下滑动自如地配设有形成柱塞的后端部的活塞33。活塞33将活塞室49分割为前方活塞室43与后方活塞室44。在活塞33的侧面上，环状地设置有密封构件A35，由此保持前方活塞室43与后方活塞室44的气密性。
后方活塞室44自电磁切换阀72被供给加压空气。柱塞的移动速度与被供给至后方活塞室44中的空气的压力的大小成比例。电磁切换阀72经由压力调整器(调节器)95而与供给压缩空气的压力供给源94连通。压力调整器95由例如包含减压阀或减压阀与缓冲槽的组合所构成。电磁切换阀72根据来自控制部90的指令而以如下方式作动：对连通压力调整器95与后方活塞室44的第1位置、与连通后方活塞室44与外界(大气)的第2位置来进行切换。
再者，本实施例中，将电磁切换阀72直接固定于主体71上，但也可经由管(压送管)等而配置于与主体71分离的位置上。
在后方活塞室44上，配设有后方阻挡器42，其与作为活塞33的后端的后方抵接部34产生抵接，且规定活塞33的最后退位置。后方阻挡器42与插通于主体71后端部而配设的测微计46相连结，且它们 作为冲程调节机构而发挥功能。即，通过转动测微计46，使后方阻挡器42的前端的位置在上下方向产生移动，由此可调节柱塞的冲程。
前方活塞室43与弹簧室48连通的空间。在前方活塞室43及弹簧室48中配设有弹簧47。在弹簧47内，插通有柱塞的杆部30。弹簧47是压缩线圈弹簧，其一端与弹簧室47的底部抵接或固定，另一端抵接或固定于活塞33。
当电磁切换阀72位于第1位置时，弹簧47通过活塞33而被压缩且处于积蓄弹性能量的状态。若电磁切换阀72位于第2位置，则通过因压缩而积蓄的弹簧47的弹性能量而使活塞33后退移动，以此也促进后方活塞室44的压缩空气的排出。因此，可以短时间转移至下一个吐出动作，从而可缩短周期时间。
柱塞的杆部30插通至主体71的插通孔51中。杆部30由包含粗径部与细径部所构成。细径部插通至引导器45中，由此，进退移动的柱塞以不会朝左右摇动的方式被导引。细径部的前端构成在液室50内进退移动的前端部31。
本实施例中，形成有吐出路12的液室50的内底面构成阀座，通过前端部31抵接于液室50的底部，以此分割液体材料，使液体材料自吐出口11吐出。实施例1中的柱塞的最进出位置通过前端部31抵接于液室50的内底面而规定。
液室50与送液路52连通，且经由送液管53而自储留容器80将液体材料供给至液室50。实施例1中，并未对储留容器80内的液体材料进行加压，而是利用自重而供给至液室50内，但也可如下述实施例2般形成对储留容器80进行加压的构成。送液管53若可将主体与储留容器进行流体性连接，则可使用任意的构件，也可为并非圆管状。液室50内的液体材料通过密封构件B36而防止其浸入至插通孔51内。
《准备工序》
首先，在液室50内充满液体材料。即，将液体材料自储留容器80经由送液管53及送液路52而供给至液室50，且将液室50以液体材料充满至吐出口11为止。
其次，使电磁切换阀72位于通过连通压力调整器95与后方活塞室44的第1位置，使柱塞产生进出，并使柱塞的前端部31接触到液 室52的内底面而使吐出口11产生闭止。
完成以上的准备工序，以此可进行液体材料的连续吐出。
《正式动作》
在将液室50以液体材料充满的状态下，将电磁切换阀72切换为连通后方活塞室44与外部大气(大气)的第2位置。由此，将后方活塞室44内的空气被排出至外部，弹簧47将活塞33朝上方推上，柱塞的前端部31自液室50的内底面分离。活塞33上升至后方抵接部34与后方阻挡器42相抵接为止，并停止。伴随柱塞在液室50内所占的体积减少，液体材料自储留容器80流入至液室50内。
其次，将电磁切换阀72切换为第1位置后，供给至后方活塞室44中的压缩空气作用于活塞33的力超越弹簧47的作用力，则柱塞前进移动。柱塞的前端部31接触到液室50的内底面后，柱塞的移动停止，并且自吐出口11流出的液体材料被分割，液体材料则飞翔吐出。以上为一次吐出动作。
将电磁切换阀72再次切换为第2位置而向液室50内补充液体材料，其次，通过将电磁切换阀72切换为第1位置而进行第二次吐出。以后，通过连续反复地执行该动作而可连续吐出液体材料。
根据以上说明的实施例1的装置，在使柱塞的冲程固定的状态下，通过加压空气的压力调节而可容易地进行柱塞的进出速度的调节。
[实施例2]
实施例2的装置中，在液体材料吐出时柱塞的前端部31未抵接于液室50的内底面，该方面与实施例1的装置不同。即，实施例2的装置包括规定柱塞的前端部31的位置的柱塞位置决定机构，在柱塞的前端部与液室的内壁非接触的状态下通过使柱塞进出移动及进出停止，对液体材料提供惯性力以液滴的状态来吐出。
图2是实施例2的装置的构成图。本装置通过插通于设置于主体71上的长孔55中的固定螺丝54而可调节主体71相对于基座70的位置。即，松开固定螺丝54而使主体71相对于基座70为可动，且通过位置规定构件40而调节主体71的位置，锁紧固定螺丝54而将主体71固定于基座70上。
位置规定构件40配设于主体71与吐出单元57之间。位置规定构 件40包含：圆柱状的前方凸部、圆柱状的后方凸部、及连结它们的圆盘状的旋转钮。在位置规定构件40的中心轴上，设置有贯通孔，在该贯通孔中插通有柱塞的杆部30。前方凸部为圆柱状，在外周面上其包含有用以与吐出单元57所具备的后方凹部螺合的螺丝槽。旋转钮在表面构成相当于位置显示构件(移动量确认构件)的刻度，且使自外部可知已旋转的角度。通过旋转钮而可定量地了解位置规定构件40的位置的变化。后方凸部插入至设置于主体71上的凹部中。
活塞33包含：突出于前方的前方抵接部32、及突出于后方的后方抵接部34。前方抵接部32与前方活塞室43的内底面抵接，规定柱塞的最进出位置。即，前方活塞室43的内底面构成前方阻挡器56。此处，通过调节位置规定构件40的位置而可调节柱塞的最进出位置的前端部31与液室50的内底面的距离。即，前方抵接部32、前方阻挡器56及位置规定构件40构成规定柱塞的最进出位置的位置规定机构。
在吐出单元57的前端部，螺插有喷嘴构件10。在喷嘴构件10内的液室50中，有自储留容器80被供给的液体材料。
实施例2中，将通过压力调整器B96来供给经调压至所期望的压力的压缩空气至储留容器80。压力调整器B96由例如包含减压阀或减压阀与缓冲槽的组合所构成。控制部90可根据液体材料的性质而改变供给压力，例如，在吐出高粘性材料的情形时供给较高的压力。
根据以上说明的实施例2的装置，柱塞的前端部未与阀座接触，故而柱塞杆及阀座并未磨损，另外，即便为焊膏等的含有填料的液体材料，也可进行良好的吐出。
[实施例3]
实施例3的装置中，在活塞室49的下方(前方)具备有使活塞室49的大小可变的移动构件41。另外，具备有施加对储留容器80所期望的压力的电磁切换阀B98、与减压阀B99，以上方面与实施例2的装置不同。
图3是实施例3的装置的构成图。本实施例的主体71其上下方向的长度相较于基座70十分地短(主体71的长度为基座70的一半以下)，且包含构成活塞室49的底面且开放的空间。在主体71内的空间中滑动自如地配设的活塞33在侧周面上设置有密封构件A35，形成气密的 后方活塞室44。在主体71的下端部内周上形成有螺丝槽，且螺插有于外周上形成有螺丝槽的移动构件41。
通过移动构件41的外周螺丝槽与主体71的下端部内周螺丝槽所构成的螺丝机构(位置调节机构)可改变活塞室49的大小。本实施例中，通过朝正向旋转并锁紧移动构件41则可缩小活塞室49，通过朝逆向旋转并松开移动构件41则可扩大活塞室49。
移动构件41在铅垂方向的贯通孔中，插通有弹簧47。弹簧47的一端抵接或固定于活塞33，另一端抵接或固定于吐出单元57。
本实施例的活塞33也与实施例2同样地包含有突出于前方的前方抵接部32。该前方抵接部32与移动构件41的后端面抵接而规定柱塞的最进出位置。即，移动构件41的后端面构成前方阻挡器56。而且，前方抵接部32、前方阻挡器56及移动构件41构成规定柱塞的最进出位置的位置规定机构。
本实施例中，可使柱塞触底而吐出，也可使柱塞不触底而吐出。例如，通过使移动构件41大量地松开并朝下方移动，而使活塞33的抵接部32可以大幅地前进，以此可规定柱塞的前端部31抵接于液室50的内底面的最进出位置。若自该状态来锁紧移动构件41且使柱塞的最进出位置往后退时，则可规定柱塞的前端部31未抵接于液室50的内底面的最进出位置。
在吐出单元57的前端部，螺插有喷嘴构件10。在喷嘴构件10内的液室50中，自储留容器80供给有液体材料。
实施例3中，将由减压阀B99调压后的压缩空气经由电磁切换阀B98而供给至储留容器80。电磁切换阀B98根据控制部90的指令而作动，对连通减压阀B99与储留容器80的位置、及连通储留容器80与外部大气的位置来进行切换。在将储留容器80与其它储留容器进行交换时，通过将电磁切换阀B98切换为连通储留容器80与外部大气的位置则可防止压缩空气白白地被耗费掉。
根据以上说明的实施例3的装置，可发挥与实施例2相同的效果。另外，在将储留容器与其它储留容器进行交换时，可防止压缩空气白白地被耗费掉。
[实施例4]
实施例4的装置中，代替压力调整器95而具备有调压器(减压阀)91、缓冲槽92及增压器93，该方面与实施例3的装置不同。
柱塞的移动速度与供给至后方活塞室44中的空气的压力的大小成比例，故而为了使柱塞高速移动而需供给高压的空气。因此，本实施例中，代替实施例3的压力调整器95而设置有减压阀91、缓冲槽92及增压器93。
图4是实施例4的装置的构成图。减压阀91用以消除已增压的压缩空气的压力的不均的减压阀，将已增压的压缩空气调压至所期望压力，并供给至电磁切换阀72。增压器93对自压力供给源94供给的空气的压力进行增压。配设于连通增压器93与减压阀91的流路上的缓冲槽92通过暂时储留已增压的加压空气而防止律动的产生。此处，缓冲槽92也可设置于连通减压阀91与电磁切换阀72的流路上。进而，也可在连通增压器93与减压阀91的流路上设置第1缓冲槽，且在连通减压阀91与电磁切换阀72的流路上设置第2缓冲槽。
另外，本实施例的装置中，在移动构件41与活塞33之间保持有弹簧47。因此为如下构成：通过调节移动构件41相对于主体71的距离而同时调节柱塞的冲程与弹簧47的作用力。即，若使移动构件41相对于主体71而朝下方移动，则柱塞的最进出位置往前进，并同时弹簧的作用力变弱，若使移动构件41相对于主体71而朝上方移动，则柱塞的最进出位置向后退，并同时弹簧的作用力变强。
本实施例的装置中，包括：对已增压的压缩空气进行调压的减压阀91、及暂时储留已增压的压缩空气的缓冲槽92，故而可稳定供给用以使柱塞高速移动所必要的高压的空气。
[实施例5]
实施例5的装置中，具备有独立于柱塞的冲程且用以调节弹簧的作用力的机构(作用力调节机构)，该方面与上述各实施例的装置不同。另外，包括汇集有电磁切换阀、调压器、增压器及控制部的控制装置97，该方面也不同。
本实施例的装置中，主体71的上下方向的长度相较于基座70十分地短，该方面与实施例3类似，但将前方抵接部32设置于柱塞的杆部30上的方面与实施例3不同。
图5是实施例5的装置的构成图。本实施例的主体71其上下方向的长度相较于基座70十分地短(主体71的长度为基座70的一半以下)，且包含有构成活塞室49的底面且开放的空间。在主体71内的空间中滑动自如地配设的活塞33在侧周面上设置有密封构件A35，而形成气密的后方活塞室44。在主体71的下端部内周上形成有螺丝槽，且螺插有在外周上形成有螺丝槽的移动构件41。
具备有可调节移动构件41与主体71的距离的螺丝机构，且可改变活塞室49的大小，该方面与实施例3及4为相同。另外，弹簧47由移动构件41的后端面与活塞33的前端面所夹持而保持，该方面与实施例4为相同。然而，本实施例中，柱塞的最进出位置通过位置规定构件40而规定，该方面与实施例4不同。
本实施例中，若移动构件41朝正向旋转而朝测微计46的方向前进，则夹压弹簧47的力增大，若朝逆向旋转而朝喷嘴构件10的方向前进，则夹压弹簧47的力减少。即，通过移动构件41而调节规定柱塞的后退移动速度的弹簧47的弹性力，以此可独立于柱塞的冲程而来调节柱塞的后退速度。
柱塞的杆部30由粗径部与细径部所构成，细径部插通至配置于移动构件41的下方的引导器45中，且以不会朝左右摇动的方式而被导引。杆部30的粗径部的前端面形成前方抵接部32。
柱塞的最进出位置通过前方抵接部32抵接于形成于位置规定构件40的后端部的前方阻挡器56而被规定。位置规定构件40配设于引导器45与吐出单元57之间。位置规定构件40包含：圆柱状的前方凸部、圆柱状的后方凸部、及连结它们的圆盘状的旋转钮。在位置规定构件40的中心轴上设置有贯通孔，在该贯通孔中插通有柱塞的杆部30的细径部。
根据以上说明的实施例5的装置，不仅可调节柱塞的最进出位置，而且可调节弹簧47的弹性力以调节柱塞的后退移动速度。
[实施例6]
实施例6的装置中，具备有流量控制阀73，该方面与实施例5的装置不同。即，实施例6的装置中，除通过移动构件41来调节弹簧47的作用力的机构外，也可通过流量控制阀73来调节活塞33的后退速 度。
图6是实施例6的装置的构成图。图6的装置中，在电磁切换阀72的空气排出口76上连接有流量控制阀73。电磁切换阀72若取得连通后方活塞室44与空气排出口76的第2位置，则将后方活塞室44内的压缩空气自空气排出口76排出，但此时，通过以流量控制阀73控制空气的排出流量则可控制柱塞的后退移动速度。
[实施例7]
实施例7中，公开有在与实施例6的装置不同的位置上具备有流量控制阀73的装置。
图7是实施例7的装置的构成图。实施例7的装置中，在设置于前方活塞室43的侧方的开口上配设有流量控制阀73。另外，本实施例中，移动构件41的后部构成前方活塞室43的壁面。在设置于移动构件41的中心轴上的贯通孔(插通有杆部30的孔)中设置有密封构件C37，以此使前方活塞室43产生气密，从而提高通过流量控制阀73的调节效果。
实施例7中，可通过以移动构件41控制弹簧47的弯曲度而调节活塞33的后退移动速度，并同时可通过控制流入至前方活塞室43中的空气的流量而来调节活塞33的后退移动速度。
再者，也可在电磁切换阀72的空气排出口76上设置第2流量控制阀，且通过2个流量控制阀来控制柱塞的后退移动速度。
[实施例8]
实施例8中，公开有使用拉伸线圈弹簧作为弹簧(弹性体)47的装置。
图8是实施例8的装置的构成图。实施例8的装置中，将属于拉伸线圈弹簧的弹簧47配设于后方活塞室44内，且由活塞33及移动构件41所夹持而保持。即，弹簧47其一端安装于活塞33的后部，另一端安装于移动构件41的前部，且对活塞33提供后退方向的作用力。
移动构件41螺插于主体71的上部(后部)，且移动构件41的下部(前部)形成后方活塞室44的壁面。通过移动构件41的外周螺丝槽与主体71的下端部内周螺丝槽所构成的螺丝机构(位置调节机构)而可改变活塞室49的大小。
在设置于移动构件41的中心轴上的贯通孔中设置有密封构件D38，并同时在主体71与移动构件41的间设置有密封构件E39，使后方活塞室44产生气密。在设置于移动构件41的中心轴上的贯通孔中，插通有测微计46。与测微计46连结的后方阻挡器42相对于移动构件41产生相对移动，与活塞33产生抵接而来规定最后退位置。
若使测微计46正向旋转，且使后方阻挡器42相对于移动构件41的位置产生进出，则弹簧47的伸展变大，可使活塞33更快速地后退移动。
若使测微计46逆向旋转，且使后方阻挡器42相对于移动构件41的位置产生后退，则弹簧47的伸展变小，活塞33的后退速度变得更缓慢。
柱塞的移动距离(冲程)成为自后方抵接部34与后方阻挡器42抵接的位置至前方抵接部32与前方阻挡器56抵接的位置为止。通过适当调节移动构件41的位置、测微计46的旋转度、及位置规定构件40的位置而可调节柱塞的冲程，该方面与其它实施例相同。
本实施例中，也通过将电磁切换阀72切换为第1位置且对后方活塞室44供给压缩空气，而对活塞33提供克服弹簧47的作用力的进出力，使柱塞产生前进移动以进行吐出。
产业上的可利用性
本发明的液体材料的吐出装置及方法适合于高精度地吐出微量的液体材料的作业，例如，适合于液晶面板制造工序中的密封涂布装置或液晶滴下装置、对印刷基板的焊料膏体涂布装置。
本发明可适用于以下方式的任一者：使柱塞(阀体)与阀座(液室内壁)碰撞而使液体材料自喷嘴飞翔吐出的方式；使柱塞高速移动，且不使柱塞与阀座碰撞而使其骤然停止，以此对液体材料提供惯性力而使其自喷嘴飞翔吐出的方式。
符号的说明
10 喷嘴构件
11 吐出口
12 吐出路
30 杆部
31 前端部
32 前方抵接部
33 活塞
34 后方抵接部
35 密封构件A
36 密封构件B
37 密封构件C
38 密封构件D
39 密封构件E
40 位置规定构件
41 移动构件
42 后方阻挡器
43 前方活塞室
44 后方活塞室
45 引导器
46 测微计
47 弹簧(弹性体)
48 弹簧室
49 活塞室
50 液室
51 插通孔
52 送液路
53 送液管
54 固定螺丝
55 长孔
56 前方阻挡器
57 吐出单元
70 基座
71 主体
72 电磁切换阀
73 流量控制阀
75 空气供给口
76 空气排出口
80 储留容器
90 控制部
91 调压器(减压阀)
92 缓冲槽
93 增压器(增压阀)
94 压力供给源
95 压力调整器
96 压力调整器B
97 控制装置
98 电磁切换阀B
99 减压阀B

Claims (31)

1.一种液体材料的吐出装置，其特征在于，
包括：
液室，其与吐出口连通，且被供给有液体材料；
柱塞，在后端部形成有活塞，宽度窄于液室的前端部在液室内进行进退移动；
弹性体，其对柱塞提供作用力；及
加压室，其配设有所述活塞且被供给有加压气体，
通过使柱塞以高速进出移动而自吐出口吐出液体材料，
供给至所述加压室的加压气体对活塞提供推进力，由此使柱塞的前端部在与液室的内侧壁非接触的状态下进行进出移动并且能够调节加压室的空气压力，
所述弹性体提供使所述活塞朝后退方向移动的作用力，所述前端部与所述活塞一体地移动。
2.如权利要求1所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
包括：
位置规定机构，该位置规定机构包含设置于所述柱塞的抵接部、及与抵接部相对的位置规定构件，且规定所述柱塞的最前进位置。
3.如权利要求2所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
所述抵接部由设置于活塞的进出方向的凸状构件构成，所述位置规定构件由与所述加压室的所述活塞相对的壁面构成。
4.如权利要求2所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
包括：
距离调节机构，其调节所述位置规定构件与所述加压室的距离。
5.如权利要求4所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
所述抵接部由设置于活塞的进出方向上的凸状构件构成。
6.如权利要求4所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
所述柱塞包含连结所述活塞及所述前端部的杆部，且在杆部上设置有所述抵接部。
7.如权利要求1～6中的任意一项所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
包括：
冲程调节机构，其抵接于所述活塞，且调节活塞的最后退位置。
8.如权利要求1～6中的任意一项所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
还包括：
作用力调节机构，调节所述弹性体的作用力，且包含：与所述活塞相对而保持所述弹性体的移动构件；及调节移动构件的位置的位置调节机构。
9.如权利要求1～6中的任意一项所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
还包括：
增压器，其对供给至所述加压室的加压气体进行增压；及
调压器，其将经增压器增压后的加压气体减压至所期望压力并供给至加压室。
10.如权利要求9所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
在连通所述增压器与所述加压室的流路上设置有缓冲槽。
11.如权利要求1～6中的任意一项所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
还设置控制自所述加压室排出的加压气体的流量的流量阀。
12.如权利要求1～6中的任意一项所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
将所述加压室由所述活塞分割成两个气密空间，且设置控制在活塞上升时流入至加压室的气体的流量的流量阀。
13.如权利要求7所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
还包括：
作用力调节机构，调节所述弹性体的作用力，且包含：与所述活塞相对而保持所述弹性体的移动构件；及调节移动构件的位置的位置调节机构。
14.如权利要求7所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
还包括：
增压器，其对供给至所述加压室的加压气体进行增压；及
调压器，其将经增压器增压后的加压气体减压至所期望压力并供给至加压室。
15.如权利要求14所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
在连通所述增压器与所述加压室的流路上设置有缓冲槽。
16.如权利要求7所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
还设置控制自所述加压室排出的加压气体的流量的流量阀。
17.如权利要求7所述的液体材料的吐出装置，其特征在于，
将所述加压室由所述活塞分割成两个气密空间，且设置控制在活塞上升时流入至加压室的气体的流量的流量阀。
18.一种液体材料的吐出方法，其特征在于，
是使用吐出装置的液体材料的吐出方法，
所述吐出装置包括：
液室，其与吐出口连通，且被供给有液体材料；
柱塞，在后端部形成有活塞，宽度窄于液室的前端部在液室内进行进退移动；
弹性体，其对柱塞提供作用力；及
加压室，其配设有所述活塞且被供给有加压气体，
所述吐出方法包括：
填充工序，其通过排出所述加压室内的加压气体而使所述柱塞朝后退方向移动；及
吐出工序，其通过对所述加压室供给调节至所期望的压力的加压气体而使柱塞的前端部在与液室的内侧壁非接触的状态下以所期望的速度进行进出移动，
在所述填充工序中，所述弹性体提供使所述活塞朝后退方向移动的作用力，所述前端部与所述活塞一体地移动。
19.如权利要求18所述的液体材料的吐出方法，其特征在于，
设置位置规定机构，该位置规定机构包含：设置于所述柱塞的抵接部、及与抵接部相对的位置规定构件，且规定所述柱塞的最前进位置，
在柱塞的前端部与液室的内壁非接触的状态下使柱塞进出移动，由此对液体材料提供惯性力而使其以液滴的状态进行吐出。
20.如权利要求19所述的液体材料的吐出方法，其特征在于，
在所述吐出工序中，自吐出口挤出通过使柱塞进出移动至不与液室接触的最前进位置为止从而形成所期望的液滴所需要的量的液体材料，继而使柱塞后退移动，由此分割自吐出口挤出的液体材料而形成微量的液滴。
21.如权利要求18～20中的任意一项所述的液体材料的吐出方法，其特征在于，
所述吐出装置包括：冲程调节机构，其抵接于所述活塞，且调节活塞的最后退位置，
作为所述填充工序的前工序，具备调节所述活塞的最后退位置的工序。
22.如权利要求18～20中的任意一项所述的液体材料的吐出方法，其特征在于，
所述吐出装置还包括：作用力调节机构，其调节所述弹性体的作用力，且包含：与所述活塞相对而保持所述弹性体的移动构件；及调节移动构件的位置的位置调节机构，
作为所述填充工序的前工序，具备调节所述弹性体的作用力的工序。
23.如权利要求18～20中的任意一项所述的液体材料的吐出方法，其特征在于，
设置：增压器，其对供给至所述加压室中的加压气体进行增压；及调压器，其将通过增压器增压后的加压气体减压至所期望压力并供给至加压室，
在所述吐出工序中，供给调压后的加压气体。
24.如权利要求23所述的液体材料的吐出方法，其特征在于，
在连通所述增压器与所述加压室的流路上设置缓冲槽。
25.如权利要求18～20中的任意一项所述的液体材料的吐出方法，其特征在于，
设置控制自所述加压室排出的加压气体的流量的流量阀，
在所述填充工序中，控制自所述加压室排出的加压气体的流量。
26.如权利要求18～20中的任意一项所述的液体材料的吐出方法，其特征在于，
将所述加压室由所述活塞而分割成两个气密空间，且设置控制在活塞上升时流入至加压室的气体的流量的流量阀，
在所述填充工序中，控制流入至所述加压室的气体的流量。
27.如权利要求21所述的液体材料的吐出方法，其特征在于，
所述吐出装置还包括：作用力调节机构，其调节所述弹性体的作用力，且包含：与所述活塞相对而保持所述弹性体的移动构件；及调节移动构件的位置的位置调节机构，
作为所述填充工序的前工序，具备调节所述弹性体的作用力的工序。
28.如权利要求21所述的液体材料的吐出方法，其特征在于，
设置：增压器，其对供给至所述加压室中的加压气体进行增压；及调压器，其将通过增压器增压后的加压气体减压至所期望压力并供给至加压室，
在所述吐出工序中，供给调压后的加压气体。
29.如权利要求28所述的液体材料的吐出方法，其特征在于，
在连通所述增压器与所述加压室的流路上设置缓冲槽。
30.如权利要求21所述的液体材料的吐出方法，其特征在于，
设置控制自所述加压室排出的加压气体的流量的流量阀，
在所述填充工序中，控制自所述加压室排出的加压气体的流量。
31.如权利要求21所述的液体材料的吐出方法，其特征在于，
将所述加压室由所述活塞而分割成两个气密空间，且设置控制在活塞上升时流入至加压室的气体的流量的流量阀，
在所述填充工序中，控制流入至所述加压室的气体的流量。
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