JP2002102766A - Coating device - Google Patents

Coating device

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JP2002102766A
JP2002102766A JP2000303335A JP2000303335A JP2002102766A JP 2002102766 A JP2002102766 A JP 2002102766A JP 2000303335 A JP2000303335 A JP 2000303335A JP 2000303335 A JP2000303335 A JP 2000303335A JP 2002102766 A JP2002102766 A JP 2002102766A
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JP
Japan
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discharge
fluid
sleeve
actuator
housing
Prior art date
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Application number
JP2000303335A
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Japanese (ja)
Inventor
Teruo Maruyama
照雄 丸山
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating device capable of the high speed discharge cutting and the high precision flow controlling of various powder fluids such as of an adhesive, a clean solder, a fluorescent body, grease, coating materials, hotmelt, chemicals or foods without compressing or breaking powder in an industrial process in a field of electronic parts, household electric appliances, or the like. SOLUTION: In a small flow pump performing a combination of linear motion and rotary motion, a screw pump is formed by using the rotary motion and the displacement in the axial direction is controlled by penetrating its center shaft through the inside of the rotary shaft of the flow pump.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品、家電製品
などの分野における生産工程において、接着剤、クリー
ムハンダ、蛍光体、グリース、ペイント、ホットメル
ト、薬品、食品などの各種液体を定量に吐出・吐出する
ための、あるいは、CRT、PDPなどのディスプレイ
面の蛍光体を均一に塗布するための流体吐出装置および
吐出方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention discharges various liquids such as adhesives, cream solders, phosphors, greases, paints, hot melts, chemicals, foods, etc. in a production process in the fields of electronic parts, home electric appliances and the like. The present invention relates to a fluid discharge device and a discharge method for discharging or for uniformly applying a phosphor on a display surface such as a CRT or PDP.

【0002】[0002]

【従来の技術】液体吐出装置(ディスペンサー)は従来
から様々な分野で用いられているが、近年の電子部品の
小形化・高記録密度化のニーズにともない、微少量の流
体材料を高精度でかつ安定して吐出制御する技術が要請
される様になっている。
2. Description of the Related Art Liquid ejecting apparatuses (dispensers) have been used in various fields, but with the recent demand for miniaturization and high recording density of electronic components, a minute amount of fluid material can be dispensed with high precision. There is a demand for a technique for stably controlling discharge.

【0003】表面実装(SMT)の分野を例にとれば、
実装の高速化、微小化、高密度化、高品位化、無人化の
トレンドの中で、ディスペンサーの課題を要約すれば、 塗布量の高精度化と1回の塗布量の微小化 吐出時間の短縮 高粘度の粉流体に対応できる である。従来、微少流量の液体を吐出させるために、エ
アパルス方式、ねじ溝式、電磁歪素子によるマイクロポ
ンプ方式などのディスペンサーが実用化されている。
[0003] Taking the field of surface mounting (SMT) as an example,
In the trend of high-speed mounting, miniaturization, high-density, high-quality, and unmanned mounting, the problems of dispensers can be summarized as follows: high-precision coating amount and miniaturization of one-time application amount. It can be used for high viscosity powder fluids. Conventionally, a dispenser of an air pulse type, a screw groove type, a micropump type using an electromagnetic strain element, or the like has been put to practical use in order to discharge a very small amount of liquid.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来先行例の
うち、図9に示す様なエアパルス方式によるディスペン
サーが広く用いられており、例えば「自動化技術′9
3.25巻7号」等にその技術が紹介されている。この
方式によるディスペンサーは、定圧源から供給される定
量の空気を容器300(シリンダ)内にパルス的に印加
させ、シリンダ300内の圧力の上昇分に対応する一定
量の液体をノズル301から吐出させるものである。
Among the prior art examples described above, a dispenser using an air pulse method as shown in FIG. 9 is widely used.
The technology is introduced in “3.25, Issue 7” and the like. In this type of dispenser, a fixed amount of air supplied from a constant pressure source is applied in a pulsed manner into a container 300 (cylinder), and a fixed amount of liquid corresponding to a rise in the pressure in the cylinder 300 is discharged from a nozzle 301. Things.

【0005】エアーパルスの方式のディスペンサーは応
答性が悪いという欠点があった。
[0005] The air pulse type dispenser has a drawback that response is poor.

【0006】この欠点は、シリンダに封じ込められた空
気302の圧縮性と、エアーパルスを狭い隙間に通過さ
せる際のノズル抵抗よるものである。すなわち、エアー
パルス方式の場合、シリンダの容積:Cとノズル抵抗:R
できまる流体回路の時定数:T=RCが大きく、入力パル
スを印加後、吐出開始にたとえば0.07〜0.1秒程度の時
間遅れを見込まねばならない。
[0006] This disadvantage is due to the compressibility of the air 302 enclosed in the cylinder and the nozzle resistance when passing the air pulse through a narrow gap. That is, in the case of the air pulse method, the cylinder volume: C and the nozzle resistance: R
The time constant of the fluid circuit that can be achieved: T = RC is large, and after the input pulse is applied, a time delay of, for example, about 0.07 to 0.1 seconds from the start of ejection must be expected.

【0007】上記エアーパルス方式の欠点を解消するた
めに、吐出ノズルの入口部にニードルバルブを設けて、
このニードルバルブを構成する細径のスプールを軸方向
に高速で移動させることにより、吐出口を開閉させるデ
ィスペンサーが実用化されている。
In order to eliminate the drawbacks of the air pulse method, a needle valve is provided at the inlet of the discharge nozzle.
A dispenser that opens and closes a discharge port by moving a small-diameter spool constituting the needle valve at high speed in an axial direction has been put to practical use.

【0008】しかしこの場合、流体の遮断時、相対移動
する部材間の隙間はゼロとなり、数ミクロン〜数十ミク
ロンの平均粒径の粉体は機械的に圧搾作用を受け破壊さ
れる。その結果発生する様々な不具合のため、粉体が混
入した接着材、導電性ペースト、あるいは蛍光体等の塗
布への適用は困難な場合が多い。
However, in this case, when the fluid is shut off, the gap between the relatively moving members becomes zero, and the powder having an average particle diameter of several to several tens of microns is mechanically pressed and destroyed. Due to various inconveniences that occur as a result, it is often difficult to apply the method to application of an adhesive material, a conductive paste, or a phosphor mixed with powder.

【0009】また同目的のために、粘性ポンプであるね
じ溝式のディスペンサーも既に実用化されている。ねじ
溝式の場合、ノズル抵抗に依存にくいポンプ特性を選ぶ
ことができるため、連続吐布の場合は好ましい結果が得
られるが、間欠塗布は粘性ポンプの性格上不得手であ
る。そのため従来ねじ溝式では、 (1)モータとポンプ軸の間に電磁クラッチを介在さ
せ、吐出のON、OFF時にこの電磁クラッチを連結あるい
は開放する。
For the same purpose, a screw-type dispenser which is a viscous pump has already been put to practical use. In the case of the thread groove type, a pump characteristic that is hardly dependent on the nozzle resistance can be selected, so that a preferable result can be obtained in the case of continuous spraying. However, the intermittent application is not good in the nature of the viscous pump. Therefore, in the conventional screw groove type, (1) an electromagnetic clutch is interposed between the motor and the pump shaft, and this electromagnetic clutch is connected or released when the discharge is turned ON or OFF.

【0010】(2)DCサーボモータを用いて、急速回転
開始あるいは急速停止させる。
(2) Use a DC servomotor to start or stop rapid rotation.

【0011】しかし、上記いずれも機械的な系の時定数
で応答性が決まるため、高速間欠動作には制約があっ
た。応答性はエアーパルス方式と比較すると良好である
が、しかし最短時間でも0.05秒程度が限界であった。
However, since the response is determined by the time constant of the mechanical system in any of the above cases, the high-speed intermittent operation is limited. The responsiveness is better than that of the air pulse method, but the shortest time is about 0.05 seconds.

【0012】またポンプ軸の過渡応答時(回転始動時と
停止時)の回転特性に不確定要因が多いため、流量の厳
密な制御は難しく、塗布精度にも限界があった。
In addition, since there are many uncertain factors in the rotation characteristics of the pump shaft during transient response (at the start and stop of rotation), it is difficult to strictly control the flow rate and the coating accuracy is limited.

【0013】微少流量の流体を吐出することを目的とし
て、積層型の圧電素子を利用したマイクロポンプが開発
されている。このマイクロポンプには、通常機械式の受
動的な吐出弁,吸入弁が用いられる。
For the purpose of discharging a very small amount of fluid, a micropump using a laminated piezoelectric element has been developed. For this micro pump, a mechanical passive discharge valve or suction valve is usually used.

【0014】しかし、バネとボールから構成され圧力差
によって吐出弁,吸入弁を開閉させる上記ポンプでは、
流動性の悪い、数万〜数十万センチポワズの高粘度のレ
オロジー流体を、高い流量精度でかつ高速(0.1秒以
下)で間欠吐出させることは極めて困難である。
However, in the above-described pump which is constituted by a spring and a ball and opens and closes a discharge valve and a suction valve by a pressure difference,
It is extremely difficult to intermittently discharge a high-viscosity rheological fluid of tens of thousands to hundreds of thousands of centipoise with poor flowability at high flow rate accuracy and at high speed (0.1 seconds or less).

【0015】さて、近年益々高精度化、超微細化してい
く回路形成の分野、あるいはPDP,CRTなどの映像
管の電極とリブ形成、液晶パネルのシール材塗布、光デ
ィスクなどの製造行程の分野において、微細塗布技術に
関する、次のような要望が強い。
Now, in the field of circuit formation, which is becoming increasingly more precise and ultra-fine in recent years, or in the fields of forming electrodes and ribs for picture tubes such as PDPs and CRTs, applying sealing materials for liquid crystal panels, and manufacturing processes for optical discs and the like. There are strong demands for fine coating technology as follows.

【0016】連続吐布後、すばやく塗布を止める。吐
出遮断の時間はできるだけ短く、たとえば、0.01秒のオ
ーダーで吐出遮断ができるのが理想である。吐出開始の
場合は、他の個所へのいわゆる「捨て打ち」が可能であ
るが、吐出遮断の場合は、この方法がとれないため、で
きるだけ切れ味良く高速遮断できることが望ましい。
After continuous spraying, the application is stopped immediately. The time of the discharge cutoff is as short as possible, and ideally, the discharge cutoff can be performed, for example, on the order of 0.01 second. In the case of discharge start, so-called "discarding" can be performed at another location. However, in the case of discharge cut-off, this method cannot be used.

【0017】粉流体に対応できること。たとえば流路
の機械的な遮断により、粉体の圧搾破損、流路の詰まり
などのトラブルがないこと。
Able to handle powder fluid. For example, there should be no troubles such as powder compression breakage or flow path clogging due to mechanical cutoff of the flow path.

【0018】本発明は上記提案をさらに改良するもの
で、直線運動と回転運動の組み合わせから構成される微
少流量ポンプにおいて、回転運動を用いてねじ溝ポンプ
を構成し、かつ回転軸内部に中心軸を貫通させてその軸
方向変位を制御することにより吐出量制御の高速化、高
精度化を図るものである。
The present invention is a further improvement of the above-mentioned proposal. In a minute flow rate pump composed of a combination of a linear motion and a rotary motion, a thread groove pump is constituted by using a rotary motion, and a center shaft is provided inside a rotary shaft. To control the displacement in the axial direction, thereby increasing the speed and accuracy of the discharge amount control.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明の流体吐出装置
は、スリーブ内部を貫通して設けられた中心軸と、この
中心軸と前記スリーブを相対的に直線駆動させる第一の
アクチェータ、前記スリーブを収納するハウジングと、
このハウジングに形成された流体の吸入孔及び吐出孔
と、前記スリーブと前記ハウジングの間に相対的な回転
運動を与える第2のアクチェータと、前記スリーブと前
記ハウジングの間に形成され前記吸入孔及び吐出孔に連
絡する流体輸送室と、この流体輸送室内の流体を圧送す
る手段とから構成される塗布装置において、前記中心軸
の軸方向移動によって前記中心軸の吐出側端部と前記ハ
ウジングの間に形成される容積あるいは流路抵抗を変化
させることにより、吐出流量を調節するように構成され
ている。
According to the present invention, there is provided a fluid discharging apparatus comprising: a center shaft provided through the inside of a sleeve; a first actuator for relatively linearly driving the center shaft and the sleeve; A housing for storing the
A fluid suction hole and a discharge hole formed in the housing, a second actuator for providing relative rotational movement between the sleeve and the housing, and a suction hole formed between the sleeve and the housing; In a coating apparatus including a fluid transport chamber communicating with a discharge port and a unit for pressure-feeding a fluid in the fluid transport chamber, an axial movement of the central axis causes a displacement between a discharge-side end of the central axis and the housing. The discharge flow rate is adjusted by changing the volume or flow path resistance formed in the nozzle.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明を用いて吐出量制御
の高速化を図った第一の実施例について説明する。すな
わち、本実施例は吐出通路に形成される狭い閉空間の容
積を高速アクチェータを用いて急峻に変化させることに
より、その圧力の急降下を利用して、シンプルな構成
で、切れ味のよい吐出流量の遮断を可能としたものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment in which the present invention is used to speed up the discharge amount control will be described below. That is, in the present embodiment, the volume of the narrow closed space formed in the discharge passage is sharply changed by using a high-speed actuator, and the sudden drop of the pressure is used. It is possible to shut off.

【0021】図1は、本発明を電子部品の表面実装用デ
ィスペンサーに適用した第1の実施形態を示し、1は第
1のアクチュエータであり、超磁歪素子等による電磁歪
型のアクチュエータ、圧電型のアクチェータ、あるいは
電磁ソレノイド等より構成される。実施例では、超微少
流量の塗布行程に用いるディスペンサーを適用対象とし
たため、積層型の圧電素子を用いた。この第1のアクチ
ュエータは、上端部において上部ハウジング2に固定さ
れており、下端部において、中心軸3の上端面と接触し
ている。中心軸3はスリーブ6内で軸方向に移動可能に
収納されている。
FIG. 1 shows a first embodiment in which the present invention is applied to a dispenser for mounting electronic components on a surface. Reference numeral 1 denotes a first actuator, which is an electromagnetic type actuator using a giant magnetostrictive element or the like; Or an electromagnetic solenoid or the like. In the embodiment, since a dispenser used in an application process with a very small flow rate is applied, a laminated piezoelectric element is used. The first actuator is fixed to the upper housing 2 at the upper end, and is in contact with the upper end surface of the central shaft 3 at the lower end. The central shaft 3 is accommodated in the sleeve 6 so as to be movable in the axial direction.

【0022】中心軸3の第1のアクチュエータ側は、上
部においてヒンジ部(切り欠き部)を持つ円盤形状の平
バネ5と一体化している。この平バネ5によって、第1
のアクチュエータ1は常に予圧が与えられると共に、中
心軸3は高い剛性でその軸方向位置を保持できる。
The first actuator side of the center shaft 3 is integrated with a disc-shaped flat spring 5 having a hinge portion (notch portion) at the upper part. By this flat spring 5, the first
The actuator 1 is always given a preload, and the central shaft 3 can maintain its axial position with high rigidity.

【0023】上記構成により、中心軸3は圧電素子1が
伸縮した分だけ軸方向に移動する。
With the above configuration, the central axis 3 moves in the axial direction by the amount of expansion and contraction of the piezoelectric element 1.

【0024】7は第2のアクチュエータであり、スリー
ブ6とこのスリーブ6を吐出側で収納するシリンダ8の
間に相対的な回転運動を与える。実施例ではDCサーボ
モータを用いており、9はモータロータ、10はモータ
ステータ、11はモータステータを収納するハウジング
である。またスリーブ6は軸受12,13によって支持
されている。
Reference numeral 7 denotes a second actuator, which gives a relative rotational movement between the sleeve 6 and a cylinder 8 which houses the sleeve 6 on the discharge side. In the embodiment, a DC servomotor is used, 9 is a motor rotor, 10 is a motor stator, and 11 is a housing for housing the motor stator. The sleeve 6 is supported by bearings 12 and 13.

【0025】15はシリンダ8の下端部に配置された吐
出部、14は吐出ノズルである。また16はシリンダ8
に形成された吸入孔、17はスリーブ6の外周面に形成
されたねじ溝である。部材6、8、17により、流体を
外部から吸入し吐出側に圧送する流体輸送室18を形成
している。
Reference numeral 15 denotes a discharge unit disposed at the lower end of the cylinder 8, and 14 denotes a discharge nozzle. 16 is a cylinder 8
Reference numeral 17 denotes a thread groove formed on the outer peripheral surface of the sleeve 6. The members 6, 8, and 17 form a fluid transport chamber 18 that sucks in fluid from the outside and pumps the fluid to the discharge side.

【0026】中心軸3の吐出側端面とその対向面(吐出
部15)の間に、吐出流量を制御する流量制御部19が
設けられている。
A flow control section 19 for controlling the discharge flow rate is provided between the discharge side end face of the central shaft 3 and the opposite face (discharge section 15).

【0027】図2は前述した流量制御部19近傍の拡大
図であり、20は中心軸3の吐出側端面、21はスリー
ブ6の吐出側端面、22は上記20,21の対向面、2
3は吐出ノズル14の開口部に形成された液溜まり部で
ある。
FIG. 2 is an enlarged view of the vicinity of the above-mentioned flow control unit 19, in which reference numeral 20 denotes a discharge-side end surface of the central shaft 3, reference numeral 21 denotes a discharge-side end surface of the sleeve 6, and reference numeral 22 denotes a facing surface of the above-mentioned 20, 21.
Reference numeral 3 denotes a liquid pool formed at the opening of the discharge nozzle 14.

【0028】中心軸3の吐出側端面20とその対向面2
2により、中心軸3の上昇・下降によって、容積の変化
する内部空間24を形成している。
The end surface 20 on the discharge side of the central shaft 3 and the opposing surface 2
2 forms an internal space 24 whose volume changes as the central shaft 3 moves up and down.

【0029】図2(イ)(ロ)は本実施例の作動プロセスを
示すものである。すなわち、中心軸3の端面20とその
対向面22の間隔を急速に増大させることにより、逆ス
クイーズ効果とも言うべき粘性流体の動圧効果によっ
て、吐出ノズルの上流側の内部空間24の圧力を急降下
させて、吐出ノズルからの流体の流出をすみやかに遮断
させるプロセスを示すものである。
FIGS. 2A and 2B show the operation process of this embodiment. That is, by rapidly increasing the distance between the end surface 20 of the central shaft 3 and the opposing surface 22, the pressure in the internal space 24 on the upstream side of the discharge nozzle drops rapidly due to the dynamic pressure effect of the viscous fluid, which can be called the reverse squeeze effect. This shows a process of immediately blocking outflow of the fluid from the discharge nozzle.

【0030】本発明の明細文では、原理を分かりやすく
説明するために、各部材間の隙間、部材の位置変化を大
きく図示しているが、実施例ではせいぜい数十ミクロン
から数百ミクロンのオーダーである。
In the description of the present invention, the gap between each member and the change in the position of each member are shown in large scale in order to explain the principle in an easy-to-understand manner. In the embodiment, at most several tens to several hundreds of microns. It is.

【0031】図2(イ)は吐出遮断直前の状態にあり、
中心軸3は静止しており、またその吐出側端面20は最
下端の位置にある。この段階では、流体輸送室18内の
加圧流体は、スリーブ6の吐出側端面21とその対向面
22で形成される狭い隙間(流体絞り部25)を通過
し、吐出ノズル14を経て外部に吐出される。
FIG. 2A shows a state immediately before the discharge is cut off.
The central shaft 3 is stationary, and the discharge-side end face 20 is at the lowermost position. At this stage, the pressurized fluid in the fluid transport chamber 18 passes through a narrow gap (fluid throttle section 25) formed between the discharge-side end surface 21 of the sleeve 6 and the opposing surface 22 and passes through the discharge nozzle 14 to the outside. Discharged.

【0032】図2(ロ)は吐出遮断中の状態を示し、図
の矢印のごとく中心軸3は上昇中である。中心軸3の端
面20およびその対向面22の間隔:hが急峻に変化す
ることにより、内部空間24の圧力は極めて早いレスポ
ンスで急降下する。内部空間24の圧力:Pに対して、大
気圧をP0としたとき、P<P0となれば流体の流出は遮断
される。中心軸3が最上段に到達し上昇速度がゼロにな
ると、内部空間24の圧力は急速に復帰し、吐出が始ま
る。
FIG. 2B shows a state in which the discharge is interrupted, and the central axis 3 is rising as indicated by an arrow in the figure. When the distance h between the end face 20 of the central axis 3 and the opposing face 22 sharply changes, the pressure in the internal space 24 drops rapidly with an extremely fast response. The pressure in the internal space 24: with respect to P, when the atmospheric pressure was set to P 0, the outflow of fluid if the P <P 0 is blocked. When the central shaft 3 reaches the uppermost stage and the ascending speed becomes zero, the pressure in the internal space 24 rapidly returns, and the discharge starts.

【0033】さて本発明の原理と効果を理論解析を用い
てもう少し詳しく説明する。
Now, the principle and effects of the present invention will be described in more detail using theoretical analysis.

【0034】対向して配置された平面間の狭い隙間に粘
性流体が介在し、かつその隙間の間隔が時間と共に変化
する場合の流体圧力は、スクイーズ作用(Squeeze acti
on)の項を持つ次の極座標におけるReynolds方程式を解
くことにより得られる。
When a viscous fluid is interposed in a narrow gap between the opposing planes and the interval of the gap changes with time, the fluid pressure is determined by the squeeze action (Squeeze acti
It is obtained by solving the Reynolds equation in the following polar coordinates with the term on).

【0035】[0035]

【式1】 (Equation 1)

【0036】(1)式において、Pは圧力、μは流体の粘
性係数、hは対向面間の隙間、rは半径方向位置、tは
時間である。また右辺が、隙間が変化するときに発生す
るスクイーズアクション効果をもたらす項である。
In the equation (1), P is a pressure, μ is a viscosity coefficient of a fluid, h is a gap between opposed surfaces, r is a radial position, and t is time. The right side is a term that provides a squeeze action effect that occurs when the gap changes.

【0037】さらに吐出ノズル入口部に液溜り部23を
設けた場合について、液溜り部の圧力、すなわちノズル
の上流側圧力Pnは、流体の圧縮性を考慮して、
Further, in the case where the liquid reservoir 23 is provided at the inlet of the discharge nozzle, the pressure of the liquid reservoir, that is, the pressure Pn on the upstream side of the nozzle is determined in consideration of the compressibility of the fluid.

【0038】[0038]

【式2】 (Equation 2)

【0039】(2)式において、Qsはスクイーズ作用に
よって、液溜り部から排出される効果を考慮した流入
量、Qnは液溜り部から吐出ノズル14を経て大気に排出
される流出量である。また、kは流体の体積弾性係数、
Vは液溜り部23の容積である。
In the equation (2), Qs is the inflow amount taking into account the effect of being discharged from the liquid reservoir by the squeeze action, and Qn is the outflow amount discharged from the liquid reservoir to the atmosphere via the discharge nozzle 14. K is the bulk modulus of the fluid,
V is the volume of the liquid reservoir 23.

【0040】吐出流量を求めるのに必要なノズルの上流
側圧力Pnは、上記(1)(2)の方程式を連立して解くことに
より求められる。
The upstream pressure Pn of the nozzle required for obtaining the discharge flow rate is obtained by simultaneously solving the above equations (1) and (2).

【0041】以下、流体の粘度:μ=10,000cps、体積
弾性係数:K=300kg/cm2、境界部(流体絞り部25の外
周部)圧力:Ps=20kg/cm2として、流体制御部22が
下記表1の条件で構成された場合について、吐出流量を
求める解析をおこなった。
Hereinafter, the fluid control unit 22 is assumed to have a viscosity of the fluid: μ = 10000 cps, a bulk modulus of elasticity: K = 300 kg / cm 2 , and a boundary portion (outer peripheral portion of the fluid throttle unit 25) pressure: Ps = 20 kg / cm 2. Was analyzed under the conditions shown in Table 1 below to determine the discharge flow rate.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】上記条件下で得られる吐出流量の解析結果
を図3に示す。
FIG. 3 shows an analysis result of the discharge flow rate obtained under the above conditions.

【0044】(1)解析のスタート段階(t=0)で
は、流量(圧力)の初期値を適当な値を仮定している
が、すみやかに一定値に収束する。0<t<0.03秒の間
は連続描画の状態にある。
(1) In the analysis start stage (t = 0), the initial value of the flow rate (pressure) is assumed to be an appropriate value, but quickly converges to a constant value. During 0 <t <0.03 seconds, continuous drawing is performed.

【0045】(2)t=0.03秒でピストンが上昇を始め
ると、吐出流量は急速に低下し、開始から0.003sec(3m
sec)程度の立下り時間でたちまち吐出は遮断される。
(2) When the piston starts to rise at t = 0.03 seconds, the discharge flow rate rapidly decreases, and 0.003 seconds (3 m
Discharge is stopped immediately after the fall time of about sec).

【0046】(3)0.03<t<0.08秒の区間では、吐出流
量はゼロである。この区間はピストンは一定の速度で上
昇中である。表1から、実施例ではピストンストロー
ク:Xst=50μm、ピストン動作時間:T1=0.05secであ
るため、ピストンの上昇速度:v=50μm/0.05=1.0mm/sec
である。
(3) In the section of 0.03 <t <0.08 seconds, the discharge flow rate is zero. During this interval, the piston is rising at a constant speed. From Table 1, in the example, the piston stroke: Xst = 50 μm, and the piston operation time: T1 = 0.05 sec, so the ascending speed of the piston: v = 50 μm / 0.05 = 1.0 mm / sec.
It is.

【0047】(4)t=0.08秒でピストンが停止すると、
以降0.01sec程度の立ち上がり時間で連続塗布の状態に
すみやかに復帰する。
(4) When the piston stops at t = 0.08 seconds,
Thereafter, it returns to the state of continuous application promptly with a rise time of about 0.01 sec.

【0048】以上の結果から、応答性の優れたアクチュ
エータを用いて、吐出流路の内部空間を急峻に増大させ
る実施例の方法により、0.01秒あるいはそれ以下のオー
ダーで吐出を遮断できることがわかる。
From the above results, it is understood that the discharge can be cut off in the order of 0.01 second or less by the method of the embodiment in which the internal space of the discharge flow path is sharply increased by using the actuator having excellent response.

【0049】但し、吐出流量がゼロである時間はピスト
ンが上昇している間だけである。この遮蔽時間は、アク
チュエータの限界ストロークと上昇速度により決まる。
However, the time when the discharge flow rate is zero is only while the piston is moving up. This shielding time is determined by the limit stroke and the rising speed of the actuator.

【0050】図5は、スクイーズアクション効果を用い
たディスペンサーの解析結果の一例を示し、スリーブと
中心軸の吐出側端面とその対抗面間を流れる流体の流速
ベクトルを示す。(イ)は吐出ON(連続塗布中)の状
態、(ロ)は吐出OFF(吐出遮断)の状態を示す。
FIG. 5 shows an example of an analysis result of the dispenser using the squeeze action effect, and shows a flow velocity vector of the fluid flowing between the sleeve, the discharge-side end face of the central shaft, and the opposing face. (A) shows the state of discharge ON (during continuous application), and (B) shows the state of discharge OFF (discharge interruption).

【0051】上記解析では、液溜り部23の容積を大き
く設定し、また液溜り部の流体の圧縮性を考慮している
が、非圧縮性に近い流体ならば、前述した立ちあがり・
立下り時間は、アクチュエータの応答性の限界に近いと
ころまで小さくできる。
In the above analysis, the volume of the liquid reservoir 23 is set to be large and the compressibility of the fluid in the liquid reservoir is taken into consideration.
The fall time can be reduced to a point near the limit of the response of the actuator.

【0052】ちなみに、超磁歪素子、圧電素子などの電
磁歪素子の場合、通常、10―4secのオーダーの応答性
が得られる。
[0052] Incidentally, super-magnetostrictive element, the case of an electromagnetic strain element such as a piezoelectric element, typically, the order response of the 10- 4 sec is obtained.

【0053】電磁ソレノイド等のアクチェータも適用可
能であり、電磁歪素子と比べて応答性は一桁程悪くなる
が、ストロークの制約(すなわち許容停止時間)は大幅
に緩和される。
An actuator such as an electromagnetic solenoid can be applied, and the responsiveness is reduced by an order of magnitude as compared with an electromagnetic strain element, but the restriction on the stroke (that is, the allowable stop time) is greatly eased.

【0054】本発明の原理を直感的に理解しやすくする
ために、流量制御部19を図4のような電気回路モデル
に置き換えてみる。
To facilitate intuitive understanding of the principle of the present invention, the flow control unit 19 will be replaced with an electric circuit model as shown in FIG.

【0055】図4において、Psは流体絞り部25の境界
圧力、R0は流体絞り部25の流体抵抗、Rnは吐出ノズル
14の流体抵抗、Qpは中心軸3の上昇速度とピストン面
積で決まる流量源の大きさ、Qnは吐出ノズル14を通過
する流量を示す。
In FIG. 4, Ps is the boundary pressure of the fluid restrictor 25, R0 is the fluid resistance of the fluid restrictor 25, Rn is the fluid resistance of the discharge nozzle 14, and Qp is the flow rate determined by the rising speed of the central shaft 3 and the piston area. The size of the source, Qn, indicates the flow rate passing through the discharge nozzle 14.

【0056】ここで、吐出ノズル14を通過する流量Qn
Here, the flow rate Qn passing through the discharge nozzle 14
Is

【0057】[0057]

【式3】 (Equation 3)

【0058】Qn<0のとき、すなはち、次の条件のとき吐
出は遮断される。
When Qn <0, that is, when the following conditions are satisfied, the discharge is interrupted.

【0059】[0059]

【式4】 (Equation 4)

【0060】上記(4)式から、流量制御を可能にする
ためには、流体絞り部25がある値以上の流体抵抗を持
つことが必要ということが分かる。
From the above equation (4), it can be seen that in order to enable the flow rate control, the fluid restrictor 25 needs to have a fluid resistance of a certain value or more.

【0061】さて吐出量の遮断が保てるのは、中心軸3
が上昇中の間だけであり、このままではディスペンサー
としての用途が限定される。
The interruption of the discharge amount can be maintained only by the central shaft 3
Only during the ascent, which limits its use as a dispenser.

【0062】そこで本実施例では、サーボモータを用い
ることを利用し、次の方法で吐出の一時的な高速遮断と
連続的に遮断を保つ状態を両立させた。
Therefore, in the present embodiment, the use of a servomotor is used to achieve both the temporary high-speed interruption of discharge and the state of continuously maintaining the interruption by the following method.

【0063】すなわち、(1)モータの回転数制御によ
る流量制御方法と、(2)閉空間の容積を高速アクチェ
ータを用いて急峻に変化させる方法、の上記(1)(2)を組
み合わせることにより、両者の長所を活かして、かつ短
所を解消する流量制御を実現することができた。吐出遮
断時には (1)中心軸3の上昇開始と同時にモータ7に回転停止
の指令を与える。前述したように、中心軸3の上昇によ
り、0.01秒あるいはそれ以下のオーダーで吐出流量は遮
断される。但し、モータの回転停止までには、たとえ
ば、0.03〜0.05秒程度を必要とするが、その間は中心軸
3は上昇中の状態にさせる。
That is, by combining the above (1) and (2) of (1) a method of controlling the flow rate by controlling the rotation speed of the motor and (2) a method of rapidly changing the volume of the closed space using a high-speed actuator. In addition, the flow rate control utilizing the advantages of the two and eliminating the disadvantages was realized. At the time of discharge interruption (1) At the same time as the start of raising of the central shaft 3, a command to stop rotation is given to the motor 7. As described above, the rise of the central shaft 3 interrupts the discharge flow rate on the order of 0.01 seconds or less. However, it takes, for example, about 0.03 to 0.05 seconds to stop the rotation of the motor, during which time the central shaft 3 is kept in an ascending state.

【0064】(2) モータ7が停止すると同時に、中
心軸3を吐出遮断開始前の位置まで下降させる。下降中
の間だけモータ7もゆるやかに逆転させる。この動作に
より、吐出遮断後、吐出ノズルからの流体の漏洩を防止
できる。
(2) At the same time when the motor 7 stops, the center shaft 3 is lowered to a position before the start of the discharge cutoff. The motor 7 is also slowly reversely rotated only during the downward movement. By this operation, after the discharge is shut off, leakage of the fluid from the discharge nozzle can be prevented.

【0065】実施例において、内部空間の容積変化によ
る急峻な圧力変化は、数ミクロンから数百ミクロンの狭
い隙間を変化させることによって生じるスクイーズ圧力
によるものである。このスクイーズ圧力と、通常、たと
えばエアーシリンダのピストンを圧縮・膨張させること
による圧力変化とは原理が異なる。
In the embodiment, the steep pressure change due to the change in the volume of the internal space is due to the squeeze pressure generated by changing a narrow gap of several microns to several hundreds of microns. The principle of this squeeze pressure is different from the change in pressure due to, for example, compression and expansion of a piston of an air cylinder.

【0066】後者は流体の圧縮性に依存し、体積の変化
に対して圧力の変化が時間遅れを伴う。
The latter depends on the compressibility of the fluid, and a change in pressure is accompanied by a time lag with a change in volume.

【0067】前述したエアーパルス方式のディスペンサ
ーの応答性に限界があるのは、この流体の圧縮性に依存
するからである。
The responsiveness of the above-described air pulse dispenser is limited because it depends on the compressibility of the fluid.

【0068】それに対して、前者のスクイーズ圧力は粘
性流体の動圧効果によるものであり、体積の変化に対す
る時間遅れはない。すなわち隙間の変化に即座に圧力が
増減するのである。
On the other hand, the former squeeze pressure is due to the dynamic pressure effect of the viscous fluid, and there is no time delay for a change in volume. That is, the pressure increases and decreases immediately with the change in the gap.

【0069】実施例では、このように即座に圧力が増減
することを利用して、流量制御部を構成している。本発
明は流体の圧縮・膨張を利用することもできるが、スク
イーズ圧力を利用する方が、応答性の点で好ましい。
In the embodiment, the flow rate control section is constituted by utilizing such an instantaneous increase and decrease of the pressure. Although the present invention can utilize the compression / expansion of a fluid, it is preferable to use the squeeze pressure in terms of responsiveness.

【0070】以下、本発明の第2実施例について、流量
制御部近傍の拡大図(図6)を用いて説明する。流量制
御部以外の個所は第1実施例と同様である。
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to an enlarged view (FIG. 6) near the flow rate control unit. The parts other than the flow control unit are the same as in the first embodiment.

【0071】前実施例では、流量制御部に負圧を発生さ
せることにより吐出の高速遮断を図ったが、この方法の
代わりに、流路抵抗を増大、あるいは減少させて吐出流
量を制御することは勿論可能である。
In the previous embodiment, high-speed interruption of discharge was achieved by generating a negative pressure in the flow control unit. Instead of this method, the discharge flow rate was controlled by increasing or decreasing the flow path resistance. Is, of course, possible.

【0072】50は中心軸51の先端に形成された円錐
形状の凸部、52はその対向面の吐出部側に形成された
凹部、53はハウジング、54はスリーブ、55はねじ
溝(図示せず)、56は流体輸送室、57はシリンダ、
58は吐出ノズルである。
Reference numeral 50 denotes a conical convex portion formed at the end of the central shaft 51, 52 denotes a concave portion formed on the discharge surface side of the opposing surface, 53 denotes a housing, 54 denotes a sleeve, and 55 denotes a thread groove (not shown). ), 56 is a fluid transport chamber, 57 is a cylinder,
58 is a discharge nozzle.

【0073】第1のアクチュエータによって駆動される
中心軸51が上昇した位置にある場合は、凸部50と凹
部52間の間隙は大きく流体抵抗は小さいため、ねじ溝
17によるポンピング圧を得た流体はスムーズに吐出さ
れる。
When the center shaft 51 driven by the first actuator is at the raised position, the gap between the convex portion 50 and the concave portion 52 is large and the fluid resistance is small. Is discharged smoothly.

【0074】中心軸51が下降した位置にあり、凸部5
0と凹部52間の間隙が小さく流体抵抗が大きい場合、
流体の吐出量は抑制される。
When the central shaft 51 is at the lowered position,
When the gap between 0 and the concave portion 52 is small and the fluid resistance is large,
The discharge amount of the fluid is suppressed.

【0075】図7は本発明の第3の実施例であり、中心
軸150の吐出側端面とその対向面(吐出部51)の間
で構成される流量制御部の別形態を示すものである。
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention, which shows another embodiment of the flow control section formed between the discharge-side end face of the central shaft 150 and the opposite face (discharge section 51). .

【0076】152はスリーブ、153は吐出ノズル、
154は中心軸の吐出側端面155の対向面に形成され
た凹部、156は流体輸送室である。
Reference numeral 152 denotes a sleeve, 153 denotes a discharge nozzle,
Reference numeral 154 denotes a concave portion formed on the surface of the central shaft facing the discharge side end surface 155, and reference numeral 156 denotes a fluid transport chamber.

【0077】中心軸150を上昇、下降させれば、流路
面積はS=πdδで変化する。中心軸150を駆動するア
クチェータのとれるストロークが小さくても、中心軸1
50の外径dを大きくとれば、流体抵抗(すなわち流
量)を制御できる範囲を本構成により十分大きくとれ
る。
When the central axis 150 is raised and lowered, the flow path area changes as S = πdδ. Even if the actuator that drives the central shaft 150 has a small stroke,
By increasing the outer diameter d of 50, the range in which the fluid resistance (that is, the flow rate) can be controlled can be made sufficiently large by this configuration.

【0078】なを本実施例は、図7の流量制御部近傍を
除いて第1の実施例がそのまま適用できる。
This embodiment can be applied to the first embodiment as it is except for the vicinity of the flow control unit in FIG.

【0079】なを第1〜第3の実施例のいずれでもよい
が、電磁歪素子が高い周波数特性を持っていることを利
用して、中心軸に高周波振動(あるいは高周波以上の高
い振動)を与えればレオロジー流体の流動性を改善でき
る。この場合、高周波振動の与え方は次のケースがあ
る。
Although any of the first to third embodiments may be used, high frequency vibration (or high frequency of high frequency or higher) is applied to the center axis by utilizing the fact that the electromagnetic strain element has high frequency characteristics. If given, the rheological fluid's flowability can be improved. In this case, there are the following cases in which the high frequency vibration is applied.

【0080】中心軸に高周波振動のみを与える。Only high frequency vibration is applied to the central axis.

【0081】吐出部の流路抵抗を増減させて流量制御
を行いつつ、この流量制御のための低い周波数に高周波
振動を重畳させる。
While controlling the flow rate by increasing or decreasing the flow path resistance of the discharge section, high-frequency vibration is superimposed on a low frequency for the flow rate control.

【0082】吐出の開放時、あるいは遮断時の過渡的
な状態のときだけ、中心軸に高周波振動を与える。
High frequency vibration is applied to the central axis only when the discharge is opened or when the discharge is in a transient state.

【0083】上記〜のいずれを選ぶかは、塗布プロ
セスの目的、塗布材料特性などによって選択すればよ
い。本実施例の構成では、輸送流体が吐出の最終段階に
ある流量制御部近傍のみに振動を与えることができるた
め、粉流体に振動を長時間与えることによるマイナス面
の影響を回避できる。
Which of the above (1) to (5) is selected may be selected according to the purpose of the coating process, the characteristics of the coating material, and the like. In the configuration of the present embodiment, the transport fluid can apply vibration only to the vicinity of the flow rate control unit at the final stage of discharge, so that the negative effect of applying vibration to the powder fluid for a long time can be avoided.

【0084】以下、本発明の第4実施例について、図8
を用いて説明する。
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.

【0085】この実施例は、第1のアクチュエータに超
磁歪素子を用いた場合を示す。
This embodiment shows a case where a giant magnetostrictive element is used for the first actuator.

【0086】この実施例では、中空形状の超磁歪素子を
用いて、この超磁歪素子を貫通する駆動軸により中心軸
の軸方向位置を制御している。
In this embodiment, the position of the center axis in the axial direction is controlled by a drive shaft penetrating the giant magnetostrictive element using a hollow giant magnetostrictive element.

【0087】200は第1のアクチュエータであり、こ
の第1のアクチュエータ200は、上部プレート201
に固定されてる。
Reference numeral 200 denotes a first actuator. The first actuator 200 includes an upper plate 201.
It is fixed to

【0088】中心軸202の第1のアクチュエータ側
は、上部においてヒンジ部(切り欠き部)を持つ円盤形
状の平バネ203と一体化している。中心軸202の上
端中心部は、第1のアクチュエータの駆動軸219と予
圧をかけた状態で接触している。
The first actuator side of the central shaft 202 is integrated with a disc-shaped flat spring 203 having a hinge portion (notch portion) at the upper part. The central portion of the upper end of the central shaft 202 is in contact with the drive shaft 219 of the first actuator under a preload.

【0089】また中心軸202の下端部は、スリーブ2
04内で軸方向に移動可能に収納されている。上記構成
により、中心軸202は第1のアクチュエータが伸縮し
た分だけ軸方向に移動する。
The lower end of the center shaft 202 is
It is stored so as to be able to move in the axial direction in the inside 04. With the above configuration, the center shaft 202 moves in the axial direction by the amount of expansion and contraction of the first actuator.

【0090】205は第2のアクチュエータであり、ス
リーブ204とこのスリーブ204を吐出側で収納する
シリンダ206の間に相対的な回転運動を与える。実施
例ではDCサーボモータを用いており、207はモータ
ロータ、208はモータステータ、209はモータステ
ータを収納する中間ハウジングである。またスリーブ2
04は上部ハウジング210に外輪側を保持された軸受
211と軸受212によって支持されている。
Reference numeral 205 denotes a second actuator, which gives a relative rotational movement between the sleeve 204 and a cylinder 206 which houses the sleeve 204 on the discharge side. In this embodiment, a DC servo motor is used, 207 is a motor rotor, 208 is a motor stator, and 209 is an intermediate housing that houses the motor stator. Also sleeve 2
04 is supported by a bearing 211 and a bearing 212 whose outer ring side is held by an upper housing 210.

【0091】213はシリンダ206の下端部に配置さ
れた吐出部、214は吐出ノズルである。また215は
シリンダ206に形成された吸入孔、216はスリーブ
204の外周面に形成されたねじ溝(図示せず)であ
る。部材204、206、216により、流体を外部か
ら吸入し吐出側に圧送する流体輸送室217を形成して
いる。中心軸202の吐出側端面とその対向面の吐出部
213の間に、吐出流量を制御する流量制御部218が
設けられている。
Reference numeral 213 denotes a discharge unit disposed at the lower end of the cylinder 206, and reference numeral 214 denotes a discharge nozzle. Reference numeral 215 denotes a suction hole formed in the cylinder 206, and 216 denotes a thread groove (not shown) formed on the outer peripheral surface of the sleeve 204. The members 204, 206, and 216 form a fluid transport chamber 217 that sucks in fluid from the outside and pumps the fluid to the discharge side. A flow control unit 218 that controls the discharge flow rate is provided between the discharge side end surface of the central shaft 202 and the discharge unit 213 on the opposite surface.

【0092】219は第1アクチュエータによって駆動
される駆動軸、220は超磁歪材料から構成される円筒
形状の超磁歪ロッドであり、この超磁歪ロッド220は
バイアス永久磁石(A)221、(B)222を上下に
挟んだ形で、リア側ヨーク223とヨーク材を兼ねた上
部プレート201の間に固定されている。
Reference numeral 219 denotes a drive shaft driven by the first actuator. Reference numeral 220 denotes a cylindrical giant magnetostrictive rod made of a giant magnetostrictive material. The giant magnetostrictive rod 220 includes bias permanent magnets (A) 221 and (B). It is fixed between the rear yoke 223 and the upper plate 201 which also serves as a yoke material, with the upper and lower plates 222 sandwiched therebetween.

【0093】224は超磁歪ロッド220の長手方向に
磁界を与えるための磁界コイル、225は円筒形状のヨ
ークでありハウジング226に収納されている。
Reference numeral 224 denotes a magnetic field coil for applying a magnetic field in the longitudinal direction of the giant magnetostrictive rod 220. Reference numeral 225 denotes a cylindrical yoke which is housed in the housing 226.

【0094】前記永久磁石(A)、(B)は、超磁歪ロ
ッド220に予めに磁界をかけて磁界の動作点を高める
もので、この磁気バイアスにより磁界の強さに対する超
磁歪の線形性が改善できる。220→221→223→
225→201→222→220より、超磁歪ロッド2
20の伸縮を制御する閉ループ磁気回路を形成してい
る。すなわち、部材201〜225により、磁界コイル
に与える電流で超磁歪ロッドの軸方向の伸縮量を制御で
きる超磁歪アクチュエータを構成している。
The permanent magnets (A) and (B) increase the operating point of the magnetic field by applying a magnetic field to the giant magnetostrictive rod 220 in advance. The magnetic bias reduces the linearity of the giant magnetostriction with respect to the strength of the magnetic field. Can be improved. 220 → 221 → 223 →
From 225 → 201 → 222 → 220, the giant magnetostrictive rod 2
20 form a closed-loop magnetic circuit for controlling the expansion and contraction. That is, the members 201 to 225 constitute a giant magnetostrictive actuator that can control the amount of expansion and contraction of the giant magnetostrictive rod in the axial direction by the current applied to the magnetic field coil.

【0095】なをバイアス用の永久磁石は閉ループの磁
気回路を構成できるならば、どの個所にどの様な形状で
配置してもよい。
The permanent magnets for biasing may be arranged in any location and in any shape as long as they can form a closed-loop magnetic circuit.

【0096】リア側ヨーク223と上部蓋227の間に
は、超磁歪ロッド220に機械的な軸方向与圧を与える
バイアスバネ228が設けられている。このバイアスバ
ネ228によって、超磁歪ロッド220には常に軸方向
に圧縮応力が加わるため、繰り返し応力が発生した場合
に、引っ張り応力に弱い超磁歪素子の欠点が解消され
る。
A bias spring 228 for applying a mechanical axial pressure to the giant magnetostrictive rod 220 is provided between the rear yoke 223 and the upper lid 227. Since the compressive stress is always applied to the giant magnetostrictive rod 220 in the axial direction by the bias spring 228, the drawback of the giant magnetostrictive element which is weak in tensile stress when repeated stress is generated is eliminated.

【0097】上部蓋227の中央部には、駆動軸219
の軸端面位置を検出する変位センサー229が調節自在
に配置されている。
At the center of the upper cover 227, a drive shaft 219
A displacement sensor 229 for detecting the position of the shaft end face is adjustable.

【0098】電磁歪素子による従来アクチュエータの場
合、たとえば図1を参考にすれば、出力軸(図1の中心
軸3に相当)の変位を検出するためには、出力軸にたと
えばリングを装着し、このリングの軸方向位置を検出す
るように変位センサーを配置する必要がある。この場
合、検出精度がリングの軸芯に対する倒れなどの影響を
受けるなどの不具合がある。またもしこの従来方法をデ
ィスペンサーに適用すれば、ディスペンサーの外径が大
きくなってしまうという問題点があった。
In the case of a conventional actuator using an electromagnetic strain element, for example, referring to FIG. 1, in order to detect the displacement of the output shaft (corresponding to the center shaft 3 in FIG. 1), for example, a ring is attached to the output shaft. It is necessary to arrange a displacement sensor so as to detect the axial position of the ring. In this case, there is a problem that the detection accuracy is affected by the inclination of the ring with respect to the axis, or the like. If the conventional method is applied to a dispenser, there is a problem that the outer diameter of the dispenser becomes large.

【0099】本実施例では、変位センサーが吐出側の反
対側の軸芯部に配置されているために、高い精度で中心
軸の変位を検出できる。また中心軸の軸長を短くできる
ため、回転部分の高剛性化が図れると共に、アクチェー
タを含む装置全体をコンパクトに構成できる。
In this embodiment, since the displacement sensor is disposed on the shaft core on the side opposite to the discharge side, the displacement of the central axis can be detected with high accuracy. In addition, since the length of the central shaft can be shortened, the rigidity of the rotating part can be increased, and the entire device including the actuator can be made compact.

【0100】本実施例では、第一のアクチュエータに超
磁歪素子を用いたが、中空形状の積層型圧電素子を用い
てもよい。この場合でも、リア側(吐出側と反対側)で
圧電素子に予圧をかけるようにすれば、軸の端部から軸
変位を検出できる構成ができる。
In this embodiment, a giant magnetostrictive element is used for the first actuator, but a hollow laminated piezoelectric element may be used. Even in this case, if a preload is applied to the piezoelectric element on the rear side (the side opposite to the discharge side), it is possible to detect the axial displacement from the end of the shaft.

【0101】[0101]

【発明の効果】本発明を用いた塗布装置により、次の効
果が得られる。 1.吐出流体の超高速遮断ができる。このとき吸入口か
ら吐出口に至る流体の全流路を、常に非接触の状態を保
てるため微粒子が混合した粉粒体にも対応できる。 2.吐出量を高速かつ高精度で任意に可変にできる。 3.環境温度の変化(粘度の変化)、あるいはノズルと
吐布面間のギャップに吐出量が依存しにくい、ねじ溝式
の特徴を合わせ持つことができる。 4.吐出直前のレオロジー流体に高周波振動を与えるこ
とができるため、吐出量の高精度化が図れる。
According to the coating apparatus using the present invention, the following effects can be obtained. 1. Ultra high-speed cutoff of discharged fluid is possible. At this time, the entire flow path of the fluid from the suction port to the discharge port can always be kept in a non-contact state, so that it is possible to cope with a powder and a particulate material mixed. 2. The discharge amount can be arbitrarily varied with high speed and high accuracy. 3. It is possible to have a screw groove type feature in which the discharge amount is hardly dependent on a change in environmental temperature (change in viscosity) or a gap between the nozzle and the discharge surface. 4. Since high-frequency vibration can be applied to the rheological fluid immediately before discharge, the discharge amount can be made more precise.

【0102】本発明を例えば表面実装のディスペンサ
ー、PDP,CRTディスプレイの蛍光体塗布等に用い
れば、その長所をいかんなく発揮でき、効果は極めて大
きい。
If the present invention is applied to, for example, a surface-mounted dispenser, a phosphor coating for a PDP or a CRT display, the advantages can be fully exhibited, and the effect is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態によるディスペンサ
ーを示す正面断面図
FIG. 1 is a front sectional view showing a dispenser according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例の流体制御部の拡大図で、(イ)は
塗布状態を示す図 (ロ)は吐出遮断の状態を示す図
FIG. 2 is an enlarged view of a fluid control unit according to the above-described embodiment, in which (a) shows a coating state and (b) shows a state in which discharge is interrupted.

【図3】上記実施例の吐出遮断時の流量特性を示す図FIG. 3 is a diagram showing a flow rate characteristic when the discharge is cut off in the embodiment.

【図4】上記実施例の電気回路モデルを示す図FIG. 4 is a diagram showing an electric circuit model of the embodiment.

【図5】解析結果の流速ベクトルを示す図FIG. 5 is a diagram showing a flow velocity vector as an analysis result.

【図6】本発明の第2の実施の形態によるディスペンサ
ーの流量制御部を示す図
FIG. 6 is a diagram showing a flow control unit of a dispenser according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施の形態によるディスペンサ
ーの流量制御部を示す図
FIG. 7 is a diagram showing a flow control unit of a dispenser according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4の実施の形態によるディスペンサ
ーの正面断面図
FIG. 8 is a front sectional view of a dispenser according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】従来のエアーパルス式ディスペンサーの正面断
面図
FIG. 9 is a front sectional view of a conventional air pulse dispenser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1のアクチュエータ 3 中心軸 6 スリーブ 7 第2のアクチュエータ 8 ハウジング(シリンダ) 14 吐出孔 16 吸入孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st actuator 3 Center axis 6 Sleeve 7 2nd actuator 8 Housing (cylinder) 14 Discharge hole 16 Suction hole

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スリーブ内部を貫通して設けられた中心
軸と、この中心軸と前記スリーブを相対的に直線駆動さ
せる第一のアクチェータ、前記スリーブを収納するハウ
ジングと、このハウジングに形成された流体の吸入孔及
び吐出孔と、前記スリーブと前記ハウジングの間に相対
的な回転運動を与える第2のアクチェータと、前記スリ
ーブと前記ハウジングの間に形成され前記吸入孔及び吐
出孔に連絡する流体輸送室と、この流体輸送室内の流体
を圧送する手段とから構成される塗布装置において、前
記中心軸の軸方向移動によって前記中心軸の吐出側端部
と前記ハウジングの間に形成される容積あるいは流路抵
抗を変化させることにより、吐出流量を調節することを
特徴とする塗布装置。
1. A central axis provided through the inside of a sleeve, a first actuator for relatively linearly driving the central axis and the sleeve, a housing for accommodating the sleeve, and a housing formed on the housing. A second actuator for providing relative rotational movement between the sleeve and the housing, and a fluid formed between the sleeve and the housing and communicating with the suction and discharge holes; In a coating apparatus including a transport chamber and means for pumping a fluid in the fluid transport chamber, a volume formed between the discharge side end of the central shaft and the housing by axial movement of the central shaft or A coating apparatus, wherein a discharge flow rate is adjusted by changing a flow path resistance.
【請求項2】 流体輸送室内の流体を圧送する手段は中
心軸とスリーブの相対移動面に形成されたねじ溝である
ことを特徴とする請求項1記載の塗布装置。
2. The coating apparatus according to claim 1, wherein the means for pressure-feeding the fluid in the fluid transport chamber is a thread groove formed on a relative movement surface between the central shaft and the sleeve.
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