JP2000254568A - 粘稠液体の加圧移送装置及びその移送方法 - Google Patents

粘稠液体の加圧移送装置及びその移送方法

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JP2000254568A
JP2000254568A JP11061160A JP6116099A JP2000254568A JP 2000254568 A JP2000254568 A JP 2000254568A JP 11061160 A JP11061160 A JP 11061160A JP 6116099 A JP6116099 A JP 6116099A JP 2000254568 A JP2000254568 A JP 2000254568A
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pressure
viscous liquid
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regulator
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JP11061160A
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Naotake Ebinuma
尚武 海老沼
Keiji Takasu
慶治 鷹栖
Teruo Tejima
照雄 手島
Masato Taya
昌人 田谷
Makoto Sato
佐藤  誠
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Hitachi Ltd
Showa Denko Materials Co Ltd
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Hitachi Chemical Co Ltd
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】粘稠液体を精密量移送する装置であって、移送
時、気泡または脈動現象を発生させない粘稠液体の気体
加圧移送装置、及び移送方法を提供する。 【解決手段】液体収納圧力タンク10に投入した液体の上
表面空間の真空ポンプ15による減圧により、液体11内の
脱気泡を行った後、圧力が高精度に管理された気体をタ
ンク内空間に送気し、タンク内液体面を加圧し、駆動機
構を介在せずに液体移送力を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液状樹脂、塗料、
インク等に代表される粘稠液体を、塗布機、印刷機等の
塗工部に供給する装置と移送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、塗布機、印刷機あるいはこれらに
類する装置に液状樹脂、塗料、インク等に代表される粘
稠液体を移送する一般的な手段として、モーノポンプ、
ギヤポンプ、プランジャポンプ等が用いられることは広
く知られている。これらのポンプは、ロータ、スクリュ
ー、ギヤ、ピストンなどの回転または往復運動等により
移送圧力を得ることを基本とする駆動機構部品で構成さ
れている。
【0003】これらのポンプで移送される粘稠液体は撹
拌されることにより、吸い込み側と吐き出し側の間にキ
ャビテーションが発生するので、常圧状態で微粒子状に
相溶分散していた空気が減圧粘稠液内に気泡として集約
露呈される。併せて駆動系の間欠動作に起因する圧力変
動による脈動現象が発生する。
【0004】別の技術として、図2に示すように、レギ
ュレータ2を備えた気体加圧方式の機構は従来から知ら
れているが、一般的にここで用いられるレギュレータは
マニュアル設定方式であるため粘稠液体30が吐出される
に従い、圧力タンク10内に収容されている粘稠液体30の
容量が変化しても、その変化を補正できないため圧力管
理が不正確となり、結果的には塗工ヘッド19で吐出され
る塗工液体の吐出ムラ、塗工膜20の厚さムラの原因とな
る。
【0005】また、圧力タンク10に投入された粘稠液体
30は、液内に気泡が混入したままの状態であり、この気
泡はそのまま粘稠液体移送配管32を経由し、塗工ヘッド
19で気泡31bの混入した塗工膜20を創ることになる。
【0006】別の公知例として、特開平10−1282
08号公報に示されるようにシリンジ内の液体を電空レ
ギュレータによる空気圧力制御で定量吐出する例も見ら
れるが、シリンジ内の液体の気泡除去に対する配慮が成
されておらず、気泡が吐出孔を通過したときの塗付面品
質、定量精度に問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ポンプ内で発生した気
泡、もともと粘稠液体に混入している気泡、あるいは圧
力タンクに投入する際巻き込まれた気泡は移送配管内で
消滅すること無く塗工部まで移送される。この気泡は塗
工ムラとなって製品面に現れ、製品の品質を著しく低下
させる。また移送機構の回転、間欠運動に起因する脈動
は塗工部まで伝播され、塗工膜厚のムラとして製品に現
れ、何れの場合も重大欠陥となり、特に光学レンズのよ
うな精度の高い製品への適用は不可能である。
【0008】
【課題を解決するための手段】従来技術の問題点を解決
し、薄膜の均一な塗布厚さと、気泡残り欠陥の無い塗工
面を提供するために、以下のような粘稠液体加圧移送装
置、及び移送方法を考案した。
【0009】まず、粘稠液体収納圧力タンクに投入した
粘稠液体の上表面の空間に、圧力が高精度に管理された
乾燥空気または乾燥窒素ガスなどの気体を送気し、タン
ク内圧力を高め、粘稠液体に圧力を付加し、移送力を得
る。
【0010】高精度に管理された気体圧力を得る手段と
して、例えば空気を用いる場合、空気圧力を圧力設定制
御器で微小調節できる電空レギュレータを採用すること
と、加えてタンク内圧力を高精度圧力トランスジューサ
によって常時検出し、この検出圧力値を電空レギュレー
タにフィードバックし、設定圧力値と検出圧力値を比較
演算し、タンク内圧力を設定値に保つ制御機構を採用す
ることが重要なポイントである。
【0011】この移送方式は、キャビテーションを発生
させる駆動機構等が存在しないため、急激な圧力変化に
よる気泡発生は無く、脈動を発生させる要素もない。
【0012】また、粘稠液体を粘稠液体収納圧力タンク
に投入する際必ず混入する空気、及びもともと微粒子状
に相溶分散している粘稠液体内気泡を、真空ポンプを用
いた減圧装置で容器内を減圧することにより、強制排出
する機構を設けることも本発明の特徴のひとつである。
【0013】これらの機構を有する本発明を機能させる
ことにより、かかる課題を解決できる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に上記した課題を解決し得る
本発明を詳細に説明する。
【0015】図1に、本発明による粘稠液体加圧移送装
置の全体構成を示す。
【0016】本発明の最適な実施例として、回転するロ
ール22の表面に接触して走行するフィルム21の表面に、
塗工ヘッド19から、多くの粘稠液体の中から選択した紫
外線硬化樹脂11を吐出し、塗工膜20を形成する塗工装置
(詳細は図示せず)に用いる紫外線硬化樹脂移送装置で
説明する。
【0017】始めに粘稠液体収納圧力タンク10の脱気泡
処理機構について説明する。
【0018】最初に実行することは、粘稠液体収納圧力
タンク10内に投入した紫外線硬化樹脂11に混入している
気泡の脱気泡処理である。
【0019】粘度約2 Pa.sの紫外線硬化樹脂11を粘稠
液体収納圧力タンク10に投入し、蓋を閉める。次にバル
ブ3e,3b,16a,16bを閉じ、次いで3c,3dを開いた後、
真空ポンプ15を起動し、粘稠液体収納圧力タンク10内を
減圧する。減圧が進行するとともに紫外線硬化樹脂11内
に混入している気泡は樹脂から解離離脱し、真空用配管
4b、真空タンク13、真空用配管4c、真空ポンプ15を経由
して排出される。粘稠液体収納タンク10内の圧力状態は
真空圧力表示器14で監視できる。粘稠液体収納圧力タン
ク10と真空ポンプ15の中間に樹脂トラップ用の真空タン
ク13が設けて有るため粘稠液体収納圧力タンク10から不
用意に樹脂が配管4bに流出したと場合でも真空タンク13
の底部に滞留し、真空ポンプ15には流れ込まないので、
真空ポンプ15を破損することは無く、脱泡処理能力の低
下も無い。
【0020】粘稠液体収納圧力タンク10の圧力を大気圧
に戻す操作は次の通りである。
【0021】バルブ3bを閉じ、真空ポンプ15を停止す
る。リークバルブ16bを徐々に解放し、真空ポンプ内と
真空配管4c内の圧力を大気圧に戻す。次に、リークバル
ブ16aを真空圧力表示器14の表示値を監視しながらゆっ
くりと解放する。真空圧力表示器14の表示値が大気圧を
示したならば、バルブ3cと、リークバルブ16aを閉じ
る。
【0022】この二つの操作を最初に実行することによ
り、樹脂起因の気泡発生の要因は削除される。
【0023】次に移送機構について説明する。
【0024】先に説明した脱気泡機構を除いた本移送機
構は、空気源1からレギュレータ2、バルブ3a、電空レ
ギュレータ5、圧力トランスジューサ7,バルブ3b、リー
クバルブ16aを経由して、空気配管4aで粘稠液体収納圧
力タンク10に加圧空気を導入するライン、及び、片端
が、粘稠液体収納圧力タンク10に投入された紫外線硬化
樹脂11中に深く没し、残る片端が、バルブ3eを介し塗工
ヘッド19に繋がる粘稠液体移送配管18の粘粘稠液体移送
ラインと、さらに、電空レギュレータ5と電源を含む
圧力設定制御器6と、その間を結ぶ制御信号線9a、電空
レギュレータ5と圧力トランスジューサ7と、その間を結
ぶ制御信号線9bと、圧力トランスジューサ7と圧力モニ
タ8と、その間を結ぶ制御信号線9cで構成される電空レ
ギュレータ制御機構で構成される。
【0025】塗工ヘッド19における紫外線硬化樹脂11の
吐出量、すなわち粘稠液体収納圧力タンク10内における
紫外線硬化樹脂11に対する加圧力は、電空レギュレータ
5で制御する空気圧力の大小で決まる。またその吐出精
度は加圧タンク10内の圧力を検知する圧力トランスジュ
ーサ7の検知能力と電空レギュレータ5の圧力制御精度で
決まる。
【0026】本実施例では塗工膜厚の許容ばらつき値を
0.004mm以下に押さえるため、電空レギュレータ5の動作
精度0.6%FS以下、圧力トランスジューサ7の動作精度0.
22%FS以下該当品を選択した。圧力設定制御器6、圧力
モニタ8の設定、及びモニタ値の最小桁は0.001psiのも
のを用いた。
【0027】運転に際しては、最初にバルブ3c、リーク
バルブ16aを閉じ、バルブ3bを開ける。次に空気源1の圧
力変動を電空レギュレータ5に極力伝えない配慮とし
て、レギュレータ2を設け、電空レギュレータ5に設定す
る圧力値の最大値を超えない範囲に圧力設定をする。次
に、圧力設定制御器6に電空レギュレータ5で制御する圧
力値を入力する。この後バルブ3eを開放する。
【0028】圧力設定制御器6で圧力を設定すると、電
空レギュレータ5内演算装置が機能し、圧力制御弁を制
御し、粘稠液体収納加圧タンク10内の圧力を設定値に調
整する。この時、圧力トランスジューサ7が粘稠液体収
納圧力タンク10内の圧力を検知し、そのデータを電空レ
ギュレータ5内比較演算装置にフィードバックし、設定
値と実行値を常に比較しつつ最適制御を実行する。
【0029】本発明装置で紫外線硬化樹脂の連続移送を
実施した結果、発泡、脈動は観察されず、時間変化にお
ける吐出重量のバラツキは0.5%以下で有ることが確認
できた。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、粘性液体を移送する手
段において、気泡発生、脈動の発生を防止でき、さらに
移送量の高精度制御が可能である。得られた製品におい
ては、致命的欠陥となる気泡残り欠陥、塗布厚さムラを
防止できるため、精密造形を要求される光学レンズなど
を透明フィルム上に造り込む装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の粘稠液体の加圧移送システムを示す概
念図。
【図2】本発明の従来技術の加圧移送システムを示す概
念図。
【符号の説明】
1…空気源、 2…レギュレータ、 3a,3b,3
c,3d…バルブ、 4a…空気配管、 4c,4d…
真空配管、 5…電空レギュレータ、 6…圧力設定制
御器、 7…圧力トランスジューサ、 8…圧力モニ
タ、 9a…制御信号線、 9b、9c…圧力信号線、
10…粘稠液体収納圧力タンク、 11…紫外線硬化
樹脂、 12…レベルセンサ、 13…真空タンク、1
4…真空圧力表示器、 15…真空ポンプ、 16a、
16b…リークバルブ、 17…安全弁、 18…樹脂
移送配管、 19…塗工ヘッド、 20…塗工膜、 2
1…フィルム、 22…ロール、 30…粘稠液体、
31a、31b…気泡、 32…粘稠液体移送配管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鷹栖 慶治 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 手島 照雄 茨城県下館市大字五所宮1150番地日立化成 工業株式会社五所宮工場内 (72)発明者 田谷 昌人 茨城県下館市大字五所宮1150番地日立化成 工業株式会社五所宮工場内 (72)発明者 佐藤 誠 茨城県下館市大字五所宮1150番地日立化成 工業株式会社五所宮工場内 Fターム(参考) 4D075 AC04 AC95 CA48 DA03 DA06 DB18 DC50 EA33 4F041 AA02 AA12 CA04 CA16 4F042 AA02 AA22 BA06 CB02 CB03 CB10 CB18

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粘稠液体を気体圧力加圧によって移送する
    装置にあって、粘稠液体収納圧力タンク、真空タンク、
    真空ポンプ、電空レギュレータ、圧力トランスジュー
    サ、圧力設定制御器、真空圧力表示器、圧力表示器、制
    御用電源、各機器をつなぐ空気、真空用配管、粘稠液体
    移送配管、開閉バルブで構成されることを特徴とする粘
    稠液体の加圧移送装置。
  2. 【請求項2】粘稠液体を気体圧力加圧によって移送する
    装置にあって、粘稠液体収納圧力タンクに投入した粘稠
    液体に混入している気泡を粘稠液体収納タンク内減圧で
    脱泡した後、圧力設定制御器で設定した圧力値と、圧力
    トランスジューサで検知した粘稠液体収納圧力タンク内
    検知圧力値を電空レギュレータ内蔵比較演算部にフィー
    ドバックし、設定した圧力値に検知圧力値を合わせるよ
    うに、電空レギュレータのバルブ開度を自動的に調節
    し、調節された圧力を以て、タンク内粘稠液体を移送す
    ることを特徴とする粘稠液体の移送方法。
JP11061160A 1999-03-09 1999-03-09 粘稠液体の加圧移送装置及びその移送方法 Pending JP2000254568A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100952810B1 (ko) 2007-01-25 2010-04-14 쥬가이로 고교 가부시키가이샤 도포장치 및 도포장치에 있어서의 기포 검지방법
JP2015066482A (ja) * 2013-09-27 2015-04-13 株式会社Screenホールディングス 塗布装置および塗布方法

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