JP2002059055A - 液体材料吐出装置、当該装置における液体材料の温度制御装置および制御方法 - Google Patents
液体材料吐出装置、当該装置における液体材料の温度制御装置および制御方法Info
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- JP2002059055A JP2002059055A JP2000248568A JP2000248568A JP2002059055A JP 2002059055 A JP2002059055 A JP 2002059055A JP 2000248568 A JP2000248568 A JP 2000248568A JP 2000248568 A JP2000248568 A JP 2000248568A JP 2002059055 A JP2002059055 A JP 2002059055A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】従来技術においては、ディスペンサにおけるシ
リンジとニードルとの温度をそれぞれ独立して制御する
ことは困難とされており、このため、ディスペンサに注
入された液体材料を効率よくかつ正確に使用することが
容易ではなかった。 【解決手段】温度制御部材としてのスペーサーおよび断
熱部材を用いることにより、シリンジ内部およびニード
ル管路内部での液体材料の温度を個別に制御することが
可能となる。さらに、リンジケースの熱容量をスペーサ
ーの熱容量に対して充分大きくすることにより、スペー
サによるシリンジケースからの加熱の影響を極僅かと
し、シリンジ内部とニードル管路内部との温度差を大き
くして液体材料を吐出することが可能となる。
リンジとニードルとの温度をそれぞれ独立して制御する
ことは困難とされており、このため、ディスペンサに注
入された液体材料を効率よくかつ正確に使用することが
容易ではなかった。 【解決手段】温度制御部材としてのスペーサーおよび断
熱部材を用いることにより、シリンジ内部およびニード
ル管路内部での液体材料の温度を個別に制御することが
可能となる。さらに、リンジケースの熱容量をスペーサ
ーの熱容量に対して充分大きくすることにより、スペー
サによるシリンジケースからの加熱の影響を極僅かと
し、シリンジ内部とニードル管路内部との温度差を大き
くして液体材料を吐出することが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ペースト状の材
料、接着剤等の粘性流体を含む液体材料を、対象物に対
して吐出し、塗布、注入、充填、あるいは点滴を行う方
法および装置に関する。より詳細には、液体材料の吐出
装置であるディスペンサにおける液体材料の貯蔵部（シ
リンジ）および吐出部（ニードル）での当該液体材料の
温度を制御する方法および当該方法を用いた液体材料吐
出装置に関する。
料、接着剤等の粘性流体を含む液体材料を、対象物に対
して吐出し、塗布、注入、充填、あるいは点滴を行う方
法および装置に関する。より詳細には、液体材料の吐出
装置であるディスペンサにおける液体材料の貯蔵部（シ
リンジ）および吐出部（ニードル）での当該液体材料の
温度を制御する方法および当該方法を用いた液体材料吐
出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、電子部品を製造する工程におい
て用いられる、所定の微少体積の液体材料を対象物に対
して吐出し、塗布等する液体材料吐出装置として、例え
ば図４に示す構成を有するディスペンサ１０１が用いら
れている。図に示す如く、ディスペンサ１０１は、液体
材料１１０を内部に保持するシリンジ１０４、シリンジ
１０４内部に加圧空気を供給するチューブ１０５、加圧
空気の圧力を制御する圧力制御部１０２、液体材料１１
０の温度を検出する温度センサ１０９、および当該温度
を制御する温度制御部１０８から構成される。
て用いられる、所定の微少体積の液体材料を対象物に対
して吐出し、塗布等する液体材料吐出装置として、例え
ば図４に示す構成を有するディスペンサ１０１が用いら
れている。図に示す如く、ディスペンサ１０１は、液体
材料１１０を内部に保持するシリンジ１０４、シリンジ
１０４内部に加圧空気を供給するチューブ１０５、加圧
空気の圧力を制御する圧力制御部１０２、液体材料１１
０の温度を検出する温度センサ１０９、および当該温度
を制御する温度制御部１０８から構成される。
【０００３】ディスペンサ１０１においては、シリンジ
１０４の内部をチューブ１０５および圧力制御部１０２
の内部に設けられたバルブ１１２を介して、所定の圧力
を有する外部の圧力空気源１１１と接続し、このバルブ
１１２を解放する時間によって加圧時間の制御を行い、
ニードル１０６より吐出する液体の量を制御している。
さらにバルブ１１２とシリンジ１０４との間に減圧弁１
１３を設置し、この減圧弁１１３を用いてシリンジ１０
４内部に付加される圧力を制御している。
１０４の内部をチューブ１０５および圧力制御部１０２
の内部に設けられたバルブ１１２を介して、所定の圧力
を有する外部の圧力空気源１１１と接続し、このバルブ
１１２を解放する時間によって加圧時間の制御を行い、
ニードル１０６より吐出する液体の量を制御している。
さらにバルブ１１２とシリンジ１０４との間に減圧弁１
１３を設置し、この減圧弁１１３を用いてシリンジ１０
４内部に付加される圧力を制御している。
【０００４】ここで、樹脂等の液体材料はその保持温度
によって粘性が大きく変化し、加えられた圧力に対する
液体材料の吐出体積も大きく変化する。従って、ディス
ペンサ１０１からの吐出量を一定にするためには、シリ
ンジ１０４内部およびニードル１０６の温度を常に一定
にする必要がある。従来においては、シリンジ１０４内
部あるいはその周囲の温度を温度センサ１０９によって
測定し、その測定結果に基づいて温度制御部１０８が加
熱用のヒータあるいは冷却用のペルチェ素子等からなる
温度調節装置１１４を作動させ、液体材料の温度の維持
を行っている。
によって粘性が大きく変化し、加えられた圧力に対する
液体材料の吐出体積も大きく変化する。従って、ディス
ペンサ１０１からの吐出量を一定にするためには、シリ
ンジ１０４内部およびニードル１０６の温度を常に一定
にする必要がある。従来においては、シリンジ１０４内
部あるいはその周囲の温度を温度センサ１０９によって
測定し、その測定結果に基づいて温度制御部１０８が加
熱用のヒータあるいは冷却用のペルチェ素子等からなる
温度調節装置１１４を作動させ、液体材料の温度の維持
を行っている。
【０００５】また、液体材料はニードル１０６から吐出
されるが、このニードル１０６における液体材料の温度
については、シリンジ１０４の余熱等を利用して特に管
理することなく放置する、あるいはシリンジ１０４周囲
に配置された温度調節装置１１４をニードル１０６の周
囲にも配置してシリンジ１０４と一体として管理する等
の方法で対処が為されていた。
されるが、このニードル１０６における液体材料の温度
については、シリンジ１０４の余熱等を利用して特に管
理することなく放置する、あるいはシリンジ１０４周囲
に配置された温度調節装置１１４をニードル１０６の周
囲にも配置してシリンジ１０４と一体として管理する等
の方法で対処が為されていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】一般に、ディスペンサ
に注入された液体材料を効率よく使用しようとした場
合、シリンジ１０４内部ではできるだけ低温で液体材料
を保持することが好ましい。他方、ニードル１０６にお
いては、ニードル１０６内部での管路抵抗を下げるため
に液体材料の保持温度を高くすることが好ましい。さら
に、一定量の液体材料を安定供給するためには、ニード
ル１０６先端部での液体材料の粘度を一定にすることも
要求される。
に注入された液体材料を効率よく使用しようとした場
合、シリンジ１０４内部ではできるだけ低温で液体材料
を保持することが好ましい。他方、ニードル１０６にお
いては、ニードル１０６内部での管路抵抗を下げるため
に液体材料の保持温度を高くすることが好ましい。さら
に、一定量の液体材料を安定供給するためには、ニード
ル１０６先端部での液体材料の粘度を一定にすることも
要求される。
【０００７】上記要求を満たすためには、シリンジ１０
４とニードル１０６の温度管理を個々に行うことが望ま
しい。しかしながら、細くかつ小さいニードル１０６の
熱容量は、シリンジ１０４の熱容量と比較して極端に小
さい場合がほとんどであり、通常ニードル１０６の温度
はシリンジ１０４からの熱伝導の影響を大きく受けてい
た。また、シリンジ１０４とニードル１０６を個々に対
応した独立の加熱源等により温度制御しようと試みた場
合、それぞれが対応していない加熱源からの熱影響を相
互に受けてしまい、結果としてニードル１０６のみを独
立して加熱、冷却することは困難であった。
４とニードル１０６の温度管理を個々に行うことが望ま
しい。しかしながら、細くかつ小さいニードル１０６の
熱容量は、シリンジ１０４の熱容量と比較して極端に小
さい場合がほとんどであり、通常ニードル１０６の温度
はシリンジ１０４からの熱伝導の影響を大きく受けてい
た。また、シリンジ１０４とニードル１０６を個々に対
応した独立の加熱源等により温度制御しようと試みた場
合、それぞれが対応していない加熱源からの熱影響を相
互に受けてしまい、結果としてニードル１０６のみを独
立して加熱、冷却することは困難であった。
【０００８】本発明は、上記問題に鑑み、簡便な構造お
よび温度制御方法により、シリンジ１０４とニードル１
０６との温度をそれぞれ独立して制御することを可能と
し、ディスペンサに注入された液体材料を効率よくかつ
正確に使用することを可能とする温度制御方法および当
該方法を用いた装置を提供するものである。
よび温度制御方法により、シリンジ１０４とニードル１
０６との温度をそれぞれ独立して制御することを可能と
し、ディスペンサに注入された液体材料を効率よくかつ
正確に使用することを可能とする温度制御方法および当
該方法を用いた装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決する手段】上記課題を解決するために、本
発明に係るディスペンサは、液体材料を内部に保持する
シリンジと、シリンジ内部と連通する液体材料の管路お
よび管路と連通して液体材料を吐出する吐出口をその先
端に有するニードルとからなるディスペンサであって、
シリンジ内部に保持された液体材料の温度を制御する第
一温度制御装置と、ニードルの前記吐出口近傍に配置さ
れた加熱部と、ニードルの管路に存在する液体材料の温
度を加熱部を介して制御する第二温度制御装置と、加熱
部とシリンジとの間に配置された断熱部材とを有するこ
とを特徴としている。
発明に係るディスペンサは、液体材料を内部に保持する
シリンジと、シリンジ内部と連通する液体材料の管路お
よび管路と連通して液体材料を吐出する吐出口をその先
端に有するニードルとからなるディスペンサであって、
シリンジ内部に保持された液体材料の温度を制御する第
一温度制御装置と、ニードルの前記吐出口近傍に配置さ
れた加熱部と、ニードルの管路に存在する液体材料の温
度を加熱部を介して制御する第二温度制御装置と、加熱
部とシリンジとの間に配置された断熱部材とを有するこ
とを特徴としている。
【００１０】また、シリンジは、シリンジ外部に設けら
れたシリンジケースを含み、第一温度制御装置はシリン
ジケースを介してシリンジ内部の液体材料の加熱および
冷却が可能としても良い。さらに、ニードルは、ニード
ル外周に設けられて一端がシリンジと接触し他端が吐出
口近傍まで延在するスペーサーを含み、加熱部は、スペ
ーサーの他端近傍に配置され、断熱部材はスペーサーの
外周に設けられ加熱部とシリンジとの間に配置されても
良い。
れたシリンジケースを含み、第一温度制御装置はシリン
ジケースを介してシリンジ内部の液体材料の加熱および
冷却が可能としても良い。さらに、ニードルは、ニード
ル外周に設けられて一端がシリンジと接触し他端が吐出
口近傍まで延在するスペーサーを含み、加熱部は、スペ
ーサーの他端近傍に配置され、断熱部材はスペーサーの
外周に設けられ加熱部とシリンジとの間に配置されても
良い。
【００１１】また、ニードルは、ニードル外周に設けら
れて一端がシリンジケースと接触し他端が吐出口近傍ま
で延在するスペーサーを含み、加熱部はスペーサーの他
端近傍に配置され、断熱部材はスペーサーの外周に設け
られ加熱部とシリンジケースとの間に配置されても良
い。シリンジケースは加熱および冷却可能な媒体が循環
する循環路を有し、第一の温度制御装置は媒体の温度を
一定に保持することにより液体材料の温度を制御するこ
ととしても良く、スペーサーにおける断熱部材が外周に
設けられる部分は、他の部分に比べて外径が小さくても
良い。
れて一端がシリンジケースと接触し他端が吐出口近傍ま
で延在するスペーサーを含み、加熱部はスペーサーの他
端近傍に配置され、断熱部材はスペーサーの外周に設け
られ加熱部とシリンジケースとの間に配置されても良
い。シリンジケースは加熱および冷却可能な媒体が循環
する循環路を有し、第一の温度制御装置は媒体の温度を
一定に保持することにより液体材料の温度を制御するこ
ととしても良く、スペーサーにおける断熱部材が外周に
設けられる部分は、他の部分に比べて外径が小さくても
良い。
【００１２】さらに、上記課題を解決するために、本発
明に係る温度制御部材は、液体材料を第一所定温度にて
内部に保持するシリンジと、シリンジ内部と一端が連通
すると共に他端が液体材料を吐出する吐出口となる管路
を有するニードルと、吐出口近傍において液体材料を第
二所定温度とする加熱部とからなるディスペンサにおい
て、液体材料の第一所定温度と第二所定温度とを独立し
て制御するための温度制御部材であって、ニードルの外
周部に配置され、一端がシリンジと接触すると共に他端
が吐出口近傍まで延在し、所定の領域がニードルと前記
加熱部とにより挟持されるスペーサーと、加熱部による
シリンジの直接加熱を防止するために、加熱部とシリン
ジとの間に配置された断熱部材とを有することを特徴と
している。
明に係る温度制御部材は、液体材料を第一所定温度にて
内部に保持するシリンジと、シリンジ内部と一端が連通
すると共に他端が液体材料を吐出する吐出口となる管路
を有するニードルと、吐出口近傍において液体材料を第
二所定温度とする加熱部とからなるディスペンサにおい
て、液体材料の第一所定温度と第二所定温度とを独立し
て制御するための温度制御部材であって、ニードルの外
周部に配置され、一端がシリンジと接触すると共に他端
が吐出口近傍まで延在し、所定の領域がニードルと前記
加熱部とにより挟持されるスペーサーと、加熱部による
シリンジの直接加熱を防止するために、加熱部とシリン
ジとの間に配置された断熱部材とを有することを特徴と
している。
【００１３】さらに、上記課題を解決するために、本発
明に係る液体材料の吐出方法は、液体材料を内部に保持
するシリンジと、シリンジ内部と連通する液体材料の管
路および管路と連通して液体材料を吐出する吐出口をそ
の先端に有するニードルとからなるディスペンサを用い
て液体材料を対象物に対して供給する際に、液体材料を
第一の所定温度に保たれたシリンジの内部に保持するこ
とにより、液体材料の温度を第一の所定温度とし、ニー
ドルの吐出口近傍を第一の所定温度より高い第二の所定
温度に加熱保持し、管路を通過する液体材料の温度を第
二の所定温度に近づけて吐出口から液体材料を吐出する
方法であって、シリンジにおける液体材料の第一の所定
温度での保持は第一温度制御装置によりなされ、吐出口
近傍における液体材料の第二の所定温度への加熱および
保持は第二温度制御装置によりなされ、シリンジとニー
ドルの連通部近傍に断熱部材を配置することにより、吐
出口近傍の加熱の際にシリンジが同時に加熱されること
を防止することを特徴としている。
明に係る液体材料の吐出方法は、液体材料を内部に保持
するシリンジと、シリンジ内部と連通する液体材料の管
路および管路と連通して液体材料を吐出する吐出口をそ
の先端に有するニードルとからなるディスペンサを用い
て液体材料を対象物に対して供給する際に、液体材料を
第一の所定温度に保たれたシリンジの内部に保持するこ
とにより、液体材料の温度を第一の所定温度とし、ニー
ドルの吐出口近傍を第一の所定温度より高い第二の所定
温度に加熱保持し、管路を通過する液体材料の温度を第
二の所定温度に近づけて吐出口から液体材料を吐出する
方法であって、シリンジにおける液体材料の第一の所定
温度での保持は第一温度制御装置によりなされ、吐出口
近傍における液体材料の第二の所定温度への加熱および
保持は第二温度制御装置によりなされ、シリンジとニー
ドルの連通部近傍に断熱部材を配置することにより、吐
出口近傍の加熱の際にシリンジが同時に加熱されること
を防止することを特徴としている。
【００１４】さらに、上記課題を解決するために、本発
明に係る液体材料の吐出方法は、液体材料を内部に保持
するシリンジと、シリンジ内部と連通する記体材料の管
路および管路と連通して液体材料を吐出する吐出口をそ
の先端に有するニードルとからなるディスペンサを用い
て液体材料を対象物に対して供給する際に、液体材料を
第一の所定温度に保たれたシリンジの内部に保持するこ
とにより、液体材料の温度を第一の所定温度とし、ニー
ドルの管路を通過する液体材料の温度を第一の所定温度
より高い第二の所定温度として吐出口から液体材料を吐
出する方法であって、シリンジにおける液体材料の第一
の所定温度での保持は温度制御装置によりなされ、吐出
口近傍における液体材料の第二の所定温度への温度変化
は、管路の長さ方向に存在する温度勾配に応じて為され
ることを特徴としている。
明に係る液体材料の吐出方法は、液体材料を内部に保持
するシリンジと、シリンジ内部と連通する記体材料の管
路および管路と連通して液体材料を吐出する吐出口をそ
の先端に有するニードルとからなるディスペンサを用い
て液体材料を対象物に対して供給する際に、液体材料を
第一の所定温度に保たれたシリンジの内部に保持するこ
とにより、液体材料の温度を第一の所定温度とし、ニー
ドルの管路を通過する液体材料の温度を第一の所定温度
より高い第二の所定温度として吐出口から液体材料を吐
出する方法であって、シリンジにおける液体材料の第一
の所定温度での保持は温度制御装置によりなされ、吐出
口近傍における液体材料の第二の所定温度への温度変化
は、管路の長さ方向に存在する温度勾配に応じて為され
ることを特徴としている。
【００１５】
【実施の形態】本発明の実施の形態について、以下に図
面を用いて説明する。図１に本発明の実施の形態に係る
ディスペンサにおける主要部の概略構成を示す。なお、
従来技術として述べた圧力空気源、バルブ、減圧弁等か
らなる圧力制御部、およびチューブ等は、本実施の形態
においても特に異なる部分はないため、説明を省略す
る。
面を用いて説明する。図１に本発明の実施の形態に係る
ディスペンサにおける主要部の概略構成を示す。なお、
従来技術として述べた圧力空気源、バルブ、減圧弁等か
らなる圧力制御部、およびチューブ等は、本実施の形態
においても特に異なる部分はないため、説明を省略す
る。
【００１６】本発明に係るディスペンサ１は、液体材料
を保持する略円筒形状のシリンジ４、一端がシリンジ内
部と連通しかつ他端が液体材料の吐出口６ｂとなる管路
６ａを有するニードル６、シリンジ４の外周部に配置さ
れたシリンジケース２１、ニードル６の外周部に配置さ
れたスペーサー２５、スペーサー２５を介してニードル
吐出口６ｂ近傍を加熱する加熱部材としてのヒータープ
レート２６、ヒータープレート２６とシリンジケース２
１との間に挿入された断熱部材２７とから構成されてい
る。
を保持する略円筒形状のシリンジ４、一端がシリンジ内
部と連通しかつ他端が液体材料の吐出口６ｂとなる管路
６ａを有するニードル６、シリンジ４の外周部に配置さ
れたシリンジケース２１、ニードル６の外周部に配置さ
れたスペーサー２５、スペーサー２５を介してニードル
吐出口６ｂ近傍を加熱する加熱部材としてのヒータープ
レート２６、ヒータープレート２６とシリンジケース２
１との間に挿入された断熱部材２７とから構成されてい
る。
【００１７】シリンジ４内部の液体材料１０は、シリン
ジ４と接続された不図示のチューブを介してシリンジ内
部に圧力を加えることにより、ニードル先端の吐出口６
ｂより吐出される。シリンジケース２１はシリンジ４と
熱伝達媒体２２を介して一体化されており、一つの被加
熱部材としてシリンジ４の熱容量を増加する効果を有し
ている。さらに、シリンジケース２１には、加熱あるい
は冷却用の媒体である恒温水を循環するための不図示の
循環路が設けられており、第一温度制御装置である恒温
水装置３１によって所定温度とされた恒温水が循環され
ている。シリンジ４内部の液体材料１０の温度は、恒温
水の循環開始後、一定時間が経過することにより、シリ
ンジ４およびシリンジケース２１とともに恒温水の温度
にほぼ等しい所定温度で安定する。
ジ４と接続された不図示のチューブを介してシリンジ内
部に圧力を加えることにより、ニードル先端の吐出口６
ｂより吐出される。シリンジケース２１はシリンジ４と
熱伝達媒体２２を介して一体化されており、一つの被加
熱部材としてシリンジ４の熱容量を増加する効果を有し
ている。さらに、シリンジケース２１には、加熱あるい
は冷却用の媒体である恒温水を循環するための不図示の
循環路が設けられており、第一温度制御装置である恒温
水装置３１によって所定温度とされた恒温水が循環され
ている。シリンジ４内部の液体材料１０の温度は、恒温
水の循環開始後、一定時間が経過することにより、シリ
ンジ４およびシリンジケース２１とともに恒温水の温度
にほぼ等しい所定温度で安定する。
【００１８】ニードル先端の吐出口６ｂ近傍に対応する
スペーサー２５の外周にはヒータープレート２６が配置
されている。第二温度制御装置である温度コントロール
ユニット３２は、測温センサー２８により検出されるス
ペーサ２５内部の温度に応じて、スペーサー２５の被加
熱部分を所定温度に維持すべくヒータープレート２６を
制御する。スペーサ２５はニードル６と一体化されてお
り、一つの被加熱部材としてニードル６の熱容量を増加
させるとともに、その端部をシリンジケース２１と接触
することによってシリンジケース２１からニードル６に
対しての熱伝導を補助する効果を有している。なお、ニ
ードル６内部に存在する液体材料１０の温度は、予めス
ペーサー２５の内部温度と液体材料の温度との相関関係
を求め、センサー検出温度とこの相関関係を考慮するこ
とにより、温度コントロールユニット３２による制御を
可能としている。
スペーサー２５の外周にはヒータープレート２６が配置
されている。第二温度制御装置である温度コントロール
ユニット３２は、測温センサー２８により検出されるス
ペーサ２５内部の温度に応じて、スペーサー２５の被加
熱部分を所定温度に維持すべくヒータープレート２６を
制御する。スペーサ２５はニードル６と一体化されてお
り、一つの被加熱部材としてニードル６の熱容量を増加
させるとともに、その端部をシリンジケース２１と接触
することによってシリンジケース２１からニードル６に
対しての熱伝導を補助する効果を有している。なお、ニ
ードル６内部に存在する液体材料１０の温度は、予めス
ペーサー２５の内部温度と液体材料の温度との相関関係
を求め、センサー検出温度とこの相関関係を考慮するこ
とにより、温度コントロールユニット３２による制御を
可能としている。
【００１９】次に、用いる液体材料１０を室温すなわち
周囲温度より高い温度でシリンジ４に保持する場合、お
よび室温より低い温度で保持する場合についての各構成
要素の働きについて詳述する。高い温度で保持する場合
として、例えばシリンジ４の内部では液体材料を２０℃
で保持し、吐出時には液体材料の温度を８０℃とする場
合について述べる。本実施の形態においては、２０℃に
設定された恒温水を不図示の循環路に循環させ、シリン
ジケース２１、シリンジ４、および液体材料１０の温度
が２０℃で安定するまで保持する。この場合、シリンジ
ケース２１の熱容量をシリンジ４の熱容量に対して充分
に大きくし、かつ恒温水の循環量を大きくすることによ
りこの保持時間の短縮が図られる。
周囲温度より高い温度でシリンジ４に保持する場合、お
よび室温より低い温度で保持する場合についての各構成
要素の働きについて詳述する。高い温度で保持する場合
として、例えばシリンジ４の内部では液体材料を２０℃
で保持し、吐出時には液体材料の温度を８０℃とする場
合について述べる。本実施の形態においては、２０℃に
設定された恒温水を不図示の循環路に循環させ、シリン
ジケース２１、シリンジ４、および液体材料１０の温度
が２０℃で安定するまで保持する。この場合、シリンジ
ケース２１の熱容量をシリンジ４の熱容量に対して充分
に大きくし、かつ恒温水の循環量を大きくすることによ
りこの保持時間の短縮が図られる。
【００２０】吐出部６ｂ近傍については、温度コントロ
ールユニット３２を介してヒータープレート２６により
加熱され、センサー２８近傍でのスペーサ２５およびニ
ードル６を８０℃まで加熱し保持する。断熱部材２７の
効果により、ヒータープレート２６によるシリンジケー
ス２１の加熱、およびシリンジ４に対する直接的な加熱
は防止される。この構造とすることにより、本実施の形
態に係るディスペンサ１において、シリンジ４の温度と
して２０±１℃、ニードル６の温度として８０±２℃の
特性が得られた。
ールユニット３２を介してヒータープレート２６により
加熱され、センサー２８近傍でのスペーサ２５およびニ
ードル６を８０℃まで加熱し保持する。断熱部材２７の
効果により、ヒータープレート２６によるシリンジケー
ス２１の加熱、およびシリンジ４に対する直接的な加熱
は防止される。この構造とすることにより、本実施の形
態に係るディスペンサ１において、シリンジ４の温度と
して２０±１℃、ニードル６の温度として８０±２℃の
特性が得られた。
【００２１】なお、本実施の形態においては、シリンジ
ケース２１とシリンジ４からなる被加熱部材の熱容量
を、スペーサー２５とニードル６とからなる被加熱部材
の熱容量より充分大きくし、これにより、スペーサー２
５を介してのシリンジ４およびシリンジケース２１に対
しての間接加熱の影響を極僅かとしている。さらに、ニ
ードル６およびスペーサー２５の長さを長くすることに
より、吐出時における液体材料の温度の安定化が図れ
る。
ケース２１とシリンジ４からなる被加熱部材の熱容量
を、スペーサー２５とニードル６とからなる被加熱部材
の熱容量より充分大きくし、これにより、スペーサー２
５を介してのシリンジ４およびシリンジケース２１に対
しての間接加熱の影響を極僅かとしている。さらに、ニ
ードル６およびスペーサー２５の長さを長くすることに
より、吐出時における液体材料の温度の安定化が図れ
る。
【００２２】次に、用いる液体材料１０を室温より低い
温度でシリンジ４に保持し、かつ吐出時においても液体
材料１０の温度を室温より低くする場合について述べ
る。この場合、室温より低い、例えば５℃に設定された
恒温水を循環させる。一定時間の保持により、シリンジ
ケース２１、シリンジ４および液体材料１０の温度がこ
の設定温度で安定すると同時に、熱伝導率の高い材料よ
りなるスペーサー２５およびこれに覆われたニードル６
も冷却される。スペーサー２５はシリンジケース２１と
の接触端から吐出部近傍にかけて、設定温度から徐々に
温度が高くなる温度勾配を有することとなる。吐出時の
温度をさらに上昇させる必要がある場合はヒータープレ
ート２６による加熱を同時に行えばよい。
温度でシリンジ４に保持し、かつ吐出時においても液体
材料１０の温度を室温より低くする場合について述べ
る。この場合、室温より低い、例えば５℃に設定された
恒温水を循環させる。一定時間の保持により、シリンジ
ケース２１、シリンジ４および液体材料１０の温度がこ
の設定温度で安定すると同時に、熱伝導率の高い材料よ
りなるスペーサー２５およびこれに覆われたニードル６
も冷却される。スペーサー２５はシリンジケース２１と
の接触端から吐出部近傍にかけて、設定温度から徐々に
温度が高くなる温度勾配を有することとなる。吐出時の
温度をさらに上昇させる必要がある場合はヒータープレ
ート２６による加熱を同時に行えばよい。
【００２３】上述の如く、本発明の実施の形態に係るデ
ィスペンサ１は、温度制御部材としてのスペーサー２５
および断熱部材２７を用いることにより、シリンジ４の
内部およびニードル６の管路６ａ内部での液体材料１０
の温度を個別にかつ容易に制御することが可能となる。
特に、シリンジ４の加熱源でもあるシリンジケース２１
と、ニードル６の加熱源であるヒータープレート２６と
の間に断熱部材２７を配置することにより、各々対応し
ていない加熱源からの影響を大幅に減少することが可能
となる。
ィスペンサ１は、温度制御部材としてのスペーサー２５
および断熱部材２７を用いることにより、シリンジ４の
内部およびニードル６の管路６ａ内部での液体材料１０
の温度を個別にかつ容易に制御することが可能となる。
特に、シリンジ４の加熱源でもあるシリンジケース２１
と、ニードル６の加熱源であるヒータープレート２６と
の間に断熱部材２７を配置することにより、各々対応し
ていない加熱源からの影響を大幅に減少することが可能
となる。
【００２４】また、一般的に、ニードル６における液体
材料の温度は、シリンジ４における液体材料の温度より
高く設定することが好ましい。上述の如く、温度制御部
材としてのスペーサー２５を付加し、シリンジケース２
１の熱容量をスペーサー２５の熱容量に対して充分大き
くすることにより、シリンジケース２１からの熱伝導に
よってニードル６を安定して加熱することが可能とな
る。さらに、この熱容量の相違により、スペーサー２５
を加熱した場合におけるスペーサー２５によるシリンジ
ケース２１からの加熱の影響を極僅かとし、シリンジ４
の内部とニードル６の管路６ａ内部との温度差を大きく
して液体材料を吐出することが可能となる。
材料の温度は、シリンジ４における液体材料の温度より
高く設定することが好ましい。上述の如く、温度制御部
材としてのスペーサー２５を付加し、シリンジケース２
１の熱容量をスペーサー２５の熱容量に対して充分大き
くすることにより、シリンジケース２１からの熱伝導に
よってニードル６を安定して加熱することが可能とな
る。さらに、この熱容量の相違により、スペーサー２５
を加熱した場合におけるスペーサー２５によるシリンジ
ケース２１からの加熱の影響を極僅かとし、シリンジ４
の内部とニードル６の管路６ａ内部との温度差を大きく
して液体材料を吐出することが可能となる。
【００２５】なお、本実施の形態においては、第一温度
制御装置として恒温水装置を用い、加熱および冷却用の
媒体として水を用いているため制御可能な温度領域は、
１乃至９９℃となるが、より高いあるいは低い保持温度
を要する液体材料を用いる場合は、例えば油等を媒体と
して用いた温度制御装置を用いることが好ましい。さら
に、本発明はこれら媒体の使用に限定されることなく、
ペルチェ素子等の冷却装置、あるいはシースヒーター、
ラバーヒータ等種々のヒーターを用い、これらをシリン
ジケース外部等に配置する構成とすることも可能であ
る。この場合には、シリンジケースあるいはシリンジの
温度を測定するセンサーを配置し、このセンサーの測定
結果に基づいて上記ヒーター等を制御することが望まし
い。
制御装置として恒温水装置を用い、加熱および冷却用の
媒体として水を用いているため制御可能な温度領域は、
１乃至９９℃となるが、より高いあるいは低い保持温度
を要する液体材料を用いる場合は、例えば油等を媒体と
して用いた温度制御装置を用いることが好ましい。さら
に、本発明はこれら媒体の使用に限定されることなく、
ペルチェ素子等の冷却装置、あるいはシースヒーター、
ラバーヒータ等種々のヒーターを用い、これらをシリン
ジケース外部等に配置する構成とすることも可能であ
る。この場合には、シリンジケースあるいはシリンジの
温度を測定するセンサーを配置し、このセンサーの測定
結果に基づいて上記ヒーター等を制御することが望まし
い。
【００２６】スペーサーの加熱に関しては、本実施の形
態においては、ヒータープレートを用いることとしてそ
の構成等に関しては特に述べていない。すなわち、第一
温度制御装置のような媒体を循環させる方式によるも
の、ラバーヒーターのような抵抗加熱方式のよるもの
等、種々の構成からなるヒータープレートの使用が可能
である。さらに、第一温度制御装置と同様の構成とす
る、あるいはペルチェ素子等を用いることにより、スペ
ーサーおよびニードルの温度を室温以下とすることも可
能となる。
態においては、ヒータープレートを用いることとしてそ
の構成等に関しては特に述べていない。すなわち、第一
温度制御装置のような媒体を循環させる方式によるも
の、ラバーヒーターのような抵抗加熱方式のよるもの
等、種々の構成からなるヒータープレートの使用が可能
である。さらに、第一温度制御装置と同様の構成とす
る、あるいはペルチェ素子等を用いることにより、スペ
ーサーおよびニードルの温度を室温以下とすることも可
能となる。
【００２７】また、本実施の形態においては、シリンジ
とシリンジケースを別部材としている。この場合、シリ
ンジとシリンジケースとの間に熱伝導率の高い例えば銅
からなる部材、あるいは本実施の形態の如く、熱伝導率
の高い液体を熱伝達媒体として介在させることが好まし
い。従って、シリンジの形状を、シリンジケースに該当
する熱容量の大きい部分を含んだものとし、予め熱容量
の大きいシリンジを作成してこれを用いることとしても
良い。
とシリンジケースを別部材としている。この場合、シリ
ンジとシリンジケースとの間に熱伝導率の高い例えば銅
からなる部材、あるいは本実施の形態の如く、熱伝導率
の高い液体を熱伝達媒体として介在させることが好まし
い。従って、シリンジの形状を、シリンジケースに該当
する熱容量の大きい部分を含んだものとし、予め熱容量
の大きいシリンジを作成してこれを用いることとしても
良い。
【００２８】スペーサーに関しても、熱伝導率の高い材
質、例えば銅から構成されることが好ましい。また、シ
リンジの場合と同様、ニードルの形状を、スペーサに該
当する熱容量の付加部分を含むものとしてこれを作成
し、用いることとしても良い。本実施の形態において
は、スペーサー端部はシリンジケースと接触することと
しているが、シリンジとあるいはシリンジおよびシリン
ジケースの両方と接触することとしても良い。さらに、
吐出口近傍の液体材料とシリンジ内部の液体材料との温
度差をより大きくして使用する場合は、断熱部材の厚さ
を厚くする、あるいは断熱部材からシリンジ側となるス
ペーサーの外径を小さくすることとしても良い。
質、例えば銅から構成されることが好ましい。また、シ
リンジの場合と同様、ニードルの形状を、スペーサに該
当する熱容量の付加部分を含むものとしてこれを作成
し、用いることとしても良い。本実施の形態において
は、スペーサー端部はシリンジケースと接触することと
しているが、シリンジとあるいはシリンジおよびシリン
ジケースの両方と接触することとしても良い。さらに、
吐出口近傍の液体材料とシリンジ内部の液体材料との温
度差をより大きくして使用する場合は、断熱部材の厚さ
を厚くする、あるいは断熱部材からシリンジ側となるス
ペーサーの外径を小さくすることとしても良い。
【００２９】
【本発明の効果】本発明の実施により、簡便な構造およ
び温度制御方法により、シリンジとニードルとの温度を
それぞれ独立して制御することを可能とし、ディスペン
サに注入された液体材料を効率よくかつ正確に使用する
ことが可能となる。より具体的には、シリンジ温度を低
く維持してその内部に保持された液体材料の効率よく使
用することが可能となり、ニードル温度を高くすること
で液体材料の粘度を下げて吐出量を正確に制御すること
が可能となる。
び温度制御方法により、シリンジとニードルとの温度を
それぞれ独立して制御することを可能とし、ディスペン
サに注入された液体材料を効率よくかつ正確に使用する
ことが可能となる。より具体的には、シリンジ温度を低
く維持してその内部に保持された液体材料の効率よく使
用することが可能となり、ニードル温度を高くすること
で液体材料の粘度を下げて吐出量を正確に制御すること
が可能となる。
【図１】本発明の実施の形態に係るディスペンサの主要
部構成の概略を示す図である。
部構成の概略を示す図である。
【図２】従来技術におけるディスペンサの概略構成を示
す図である。
す図である。
【符号の説明】 １、１０１ ディスペンサ ４、１０４ シリンジ ６、１０６ ニードル ６ａ 管路 ６ｂ 吐出口 ２１ シリンジケース ２２ 熱伝達媒体 ２５ スペーサー ２６ ヒータープレート ２７ 断熱部材 ２８ 測温センサー ３１ 恒温水装置 ３２ 温度コントロールユニット １０２ 圧力制御部 １０５ チューブ １０８ 温度制御部 １０９ 温度センサ １１１ 圧力空気源 １１２ バルブ １１３ 減圧弁 １１４ 温度調節装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０５Ｄ 7/00 Ｂ０５Ｄ 7/00 Ｈ (72)発明者 大津 芳文 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 4D075 AC06 AC84 AC96 CA47 DA06 DB14 DC22 EA05 4F041 AA05 AA16 AB01 BA05 BA32 BA47 4F042 AA07 BA19 CA08 CB26
Claims (9)
- 【請求項１】液体材料を内部に保持するシリンジと、前
記シリンジ内部と連通する前記液体材料の管路および前
記管路と連通して前記液体材料を吐出する吐出口をその
先端に有するニードルとからなるディスペンサであっ
て、 前記シリンジ内部に保持された液体材料の温度を制御す
る第一温度制御装置と、 前記ニードルの前記吐出口近傍に配置された加熱部と、 前記ニードルの管路に存在する液体材料の温度を前記加
熱部を介して制御する第二温度制御装置と、 前記加熱部と前記シリンジとの間に配置された断熱部材
とを有することを特徴とするディスペンサ。 - 【請求項２】前記シリンジは前記シリンジ外部に設けら
れたシリンジケースを含み、前記第一温度制御装置は前
記シリンジケースを介して前記シリンジ内部の液体材料
の加熱および冷却が可能であることを特徴とする請求項
１記載のディスペンサ。 - 【請求項３】前記ニードルは、前記ニードル外周に設け
られて一端が前記シリンジと接触し他端が前記吐出口近
傍まで延在するスペーサーを含み、前記加熱部は前記ス
ペーサーの他端近傍に配置され、前記断熱部材は前記ス
ペーサーの外周に設けられ前記加熱部と前記シリンジと
の間に配置されることを特徴とする請求項１記載のディ
スペンサ。 - 【請求項４】前記ニードルは、前記ニードル外周に設け
られて一端が前記シリンジケースと接触し他端が前記吐
出口近傍まで延在するスペーサーを含み、前記加熱部は
前記スペーサーの他端近傍に配置され、前記断熱部材は
前記スペーサーの外周に設けられ前記加熱部と前記シリ
ンジケースとの間に配置されることを特徴とする請求項
２記載のディスペンサ。 - 【請求項５】前記シリンジケースは加熱および冷却可能
な媒体が循環する循環路を有し、前記第一の温度制御装
置は前記媒体の温度を一定に保持することにより前記液
体材料の温度を制御することを特徴とする請求項２また
は４何れかに記載のディスペンサ。 - 【請求項６】前記スペーサーにおける前記断熱部材が外
周に設けられる部分は、他の部分に比べて外径が小さい
ことを特徴とする請求項３または４何れかに記載のディ
スペンサ。 - 【請求項７】液体材料を第一所定温度にて内部に保持す
るシリンジと、前記シリンジ内部と一端が連通すると共
に他端が前記液体材料を吐出する吐出口となる管路を有
するニードルと、前記吐出口近傍において前記液体材料
を第二所定温度とする加熱部とからなるディスペンサに
おいて、前記液体材料の前記第一所定温度と前記第二所
定温度とを独立して制御するための温度制御部材であっ
て、 前記ニードルの外周部に配置され、一端が前記シリンジ
と接触すると共に他端が前記吐出口近傍まで延在し、所
定の領域が前記ニードルと前記加熱部とにより挟持され
るスペーサーと、 前記加熱部による前記シリンジの直接加熱を防止するた
めに、前記加熱部と前記シリンジとの間に配置された断
熱部材とを有することを特徴とする温度制御部材。 - 【請求項８】液体材料を内部に保持するシリンジと、前
記シリンジ内部と連通する前記液体材料の管路および前
記管路と連通して前記液体材料を吐出する吐出口をその
先端に有するニードルとからなるディスペンサを用いて
前記液体材料を対象物に対して供給する際に、 前記液体材料を第一の所定温度に保たれた前記シリンジ
の内部に保持することにより、前記液体材料の温度を第
一の所定温度とし、 前記ニードルの吐出口近傍を第一の所定温度より高い第
二の所定温度に加熱保持し、前記管路を通過する液体材
料の温度を第二の所定温度に近づけて前記吐出口から前
記液体材料を吐出する方法であって、 前記シリンジにおける前記液体材料の第一の所定温度で
の保持は第一温度制御装置によりなされ、 前記吐出口近傍における前記液体材料の第二の所定温度
への加熱および保持は第二温度制御装置によりなされ、 前記シリンジと前記ニードルの連通部近傍に断熱部材を
配置することにより、前記吐出口近傍の加熱の際に前記
シリンジが同時に加熱されることを防止することを特徴
とする方法。 - 【請求項９】液体材料を内部に保持するシリンジと、前
記シリンジ内部と連通する液前記体材料の管路および前
記管路と連通して前記液体材料を吐出する吐出口をその
先端に有するニードルとからなるディスペンサを用いて
前記液体材料を対象物に対して供給する際に、 前記液体材料を第一の所定温度に保たれた前記シリンジ
の内部に保持することにより、前記液体材料の温度を第
一の所定温度とし、 前記ニードルの前記管路を通過する液体材料の温度を前
記第一の所定温度より高い第二の所定温度として前記吐
出口から前記液体材料を吐出する方法であって、 前記シリンジにおける前記液体材料の前記第一の所定温
度での保持は温度制御装置によりなされ、 前記吐出口近傍における前記液体材料の第二の所定温度
への温度変化は、前記管路の長さ方向に存在する温度勾
配に応じて為されることを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000248568A JP3734693B2 (ja) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | 液体材料吐出装置、当該装置における液体材料の温度制御装置および制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000248568A JP3734693B2 (ja) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | 液体材料吐出装置、当該装置における液体材料の温度制御装置および制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002059055A true JP2002059055A (ja) | 2002-02-26 |
| JP3734693B2 JP3734693B2 (ja) | 2006-01-11 |
Family
ID=18738456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000248568A Expired - Lifetime JP3734693B2 (ja) | 2000-08-18 | 2000-08-18 | 液体材料吐出装置、当該装置における液体材料の温度制御装置および制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3734693B2 (ja) |
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2000
- 2000-08-18 JP JP2000248568A patent/JP3734693B2/ja not_active Expired - Lifetime
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