JP2003164783A - 液体吐出用ディスペンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来のディスペンサは、ニードルと駆動部のア
マチュアとが一体化されており補修や、清掃等のメンテ
ナンス時に簡単に分解出来なかった。 【解決手段】吐出液を蓄えるタンクの一方側端部にノズ
ル部を、前記タンクの他端側にねじ止めにより固定され
る蓋を設け、前記蓋に前記タンク内に加圧気体を供給す
る加圧気体供給口と、前記タンク内のノズル部まで延伸
され弁として用いる第２のニードルと、前記蓋側に設け
た第１のニードルとを有し、前記第１のニードルと第２
のニードルの結合部を前記タンク内に設け、前記第１の
ニードルと前記蓋との間に楕円形状のシール部材を設け
た構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一方の基板に液晶を
滴下し、シール剤を塗布した他方の基板と貼り合せる際
の液晶滴下するディスペンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の接着剤、シーラント剤、封止剤、
液晶剤等の液状体を基板等に塗布あるいは滴下する装置
として、特公平５−４２３０４号公報に記載のものがあ
る。同公報ではディスペンサ本体内部の液吐出室の下部
が液体保留部、又その上部が加圧気体部であること、上
記吐出室内に、内部を上下に貫通するバルブステムが設
けられ、かつ該バルブステムの下端には液体吐出開閉用
のバルブが、又その上端にはソレノイド用のアマチュア
が設けられていることと、上記液体吐出室の上部には、
加圧気体の吸気口が設けられていることと、上記アマチ
ュア４は、上記液体吐出室上部を突出して、その内部と
通気する密封筒内に収められ、かつ該筒の外側にはソレ
ノイドが設けられたディスペンサが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来技
術のディスペンサでは、バルブロッド（ニードル）は駆
動機構のアマチュアと一体に構成されており、ノズル等
に不具合が発生したり、清掃等において、ディスペンサ
本体を塗布装置から分離すると共に、ディスペンサ本体
部も全て分解する必要がある。このため、ノズル等の部
品交換やシリンジ及びバルブロッド等の清掃に多くの時
間が掛かり、メンテナンスが容易ではないという問題が
ある。

【０００４】そこで本発明の目的は、シリンジやバルブ
ロッドの清掃や、ノズルや弁等の部品交換の容易な構成
とし、かつ高精度に液体の吐出量を調整できるディスペ
ンサを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のディスペンサは、吐出液を蓄えるタンクの
一方側端部にノズル部を、タンクの他端側にねじ止めに
より固定される蓋を設け、蓋に前記タンク内に加圧気体
を供給する加圧気体供給口と、タンク内のノズル部まで
延伸され弁として用いる第２のニードルと、蓋側に設け
た第１のニードルとを有し、第１のニードルと第２のニ
ードルの結合部をタンク内に設け、第１のニードルと蓋
との間に楕円形状のシール部材を設けた構成とした。

【０００６】さらに、第１のニードルの駆動部との接合
部と、蓋との間にギャップ調整用と荷重調整用の機構部
を設けた。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を、図
面を用いて説明する。

【０００８】図１は本発明のディスペンサの１実施形態
の全体構成を示す図である。また、図２はディスペンサ
タンク部の断面を示す。本図において、吐出する液体を
収納したタンク１０には、タンクホルダ７が取付けられ
ている。このタンクホルダ７に設けたネジに合うように
外周囲を支持するタンクサポータ９に穴が設けてあり、
タンクホルダ７が、タンク固定ねじ８によりタンクサポ
ータ９に固定されている。タンクサポータ９は昇降用ガ
イド１３に沿って移動できるように駆動用のモータ１２
に接続されている。上記のようにタンク１０はタンク固
定ネジ８をはずすだけで、タンクサポータ９から簡単に
取外すことが可能である。タンク１０の先端部にはノズ
ル部１１が設けて有り、このノズル部１１からエアー等
で加圧された液体が吐出される。図２に示すように、タ
ンク１０の他端側は第２のロックナット３により蓋１４
が固定されている。

【０００９】このノズル部１１は、２つに分割可能な第
１のニードル１８と、第２のニードル１９をソレノイド
１によって駆動することにより開閉が制御される。ソレ
ノイド１はソレノイドコイルとアマチュアとから構成さ
れており、ソレノイドコイルを通電することでアマチュ
アが動作する。このアマチュアと第１のニードル１８が
カップリング４にて接続されている。なお第２のニード
ル１９の先端部がニードル弁の働きをする形状に加工さ
れており、このニードル弁を開放することで加圧された
液体を吐出する構成となっている。なお、第１及び第２
のニードル１８、１９はタンク１０部でニードルクラン
プ２０にて接続されている（図２参照）。このように、
ニードル部も蓋１４側と弁側とに簡単に分離可能として
ある。

【００１０】図７にニードルの接続部の分解図を示す。
上部側の第１のニードル１８の端部側は半割のスリット
が設けて有り、ここに下部側の第２のニードル１９に設
けた差込部を挿入する。更に、一方側に半割りスリット
締付け用のネジを切り他方側からボルトで締付けること
で、第１と第２のニードル１８、１９を固定するニード
ルクランプ２０を用いた構成としてある。このように、
ニードルクランプ２０を操作することでニードルを２つ
に分離できるように構成したことによって、液体に接触
し、清掃が必要な部分と分離が容易になると共に、タン
ク自体やノズル部を交換した場合でもニードルを全て分
解して交換するのではなく、ニードルクランプ２０部の
接続部の形状を同じ形状としておくことで、弁として用
いているニードル１９側のみを交換するだけ良く、メン
テナンスの費用や時間を軽減できる。なお、本実施形態
ではニードルクランプ２０を用いて固定したが、この結
合部の一方側をマグネットを用い（磁化して）磁気力で
結合することも可能である。

【００１１】第１及び第２のニードル１８、１９は駆動
機構部を構成するソレノイド１によって駆動されるが、
ソレノイド１は第１のロックナット２を介してソレノイ
ド支持金具２１に取り付けられている。なお、ソレノイ
ド支持金具２１は、中空円筒になっており、第２のニー
ドル１９のノズル部への押付け圧を調節する荷重調節機
構と第２のニードル１９の移動量を調節する（弁の開度
を調整する）ギャップ調整機構とを備えた調整機構部５
と、第１のニードル１８と前記ソレノイド１とを接続す
るカップリング４が内部に設けてある。このソレノイド
支持金具２１はタンク１０の蓋１４に取付けてある。

【００１２】更に、蓋１４にはタンク10内の液体に加圧
力を作用させる加圧気体を導入するための加圧気体供給
口が設けて有り、そこに加圧用継手６を介して配管６ｐ
を接続してある。なお、本図には示していないが、配管
６ｐの他端側には加圧気体を送出する加圧源が、配管６
ｐの途中には圧力調整用のレギュレータが設けてある。
また、配管６ｐの途中は分岐しており、一方側に電磁弁
が設けられタンク内を大気開放する構成としてある。こ
のように、蓋１４側に加圧気体供給口を設けることで、
タンク１０の形状が複雑にならず清掃等が容易に行え
る。

【００１３】図２にタンクの構成を示す。図のタンク１
０の外周部は金属製（ＳＵＳ）で形成されており、これ
によって、タンクの容積を大きくすると共に、ニードル
弁部の変形を防止し、ディスペンサタンク部の長寿命化
を図っている。また、吐出液体と接する内周面はタンク
の金属イオン成分が溶解して、液体３７内へ金属イオン
へ成分が含まれることによる汚染を防止するためにテフ
ロン（登録商標）コート１５してある。また、蓋１４は
先に述べたように第２のロックナット３によりタンク１
０に固定される構成としてある。

【００１４】図３に調整機構部５の詳細断面を示す。

【００１５】図において、調整機構部５は、先に述べた
ように、蓋１４に取付けられたソレノイド支持金具２１
内にギャップ調整機構と荷重調整機構を備えている。ま
ず、第１のシールリング保持金具２４が蓋１４との間に
ある第２のシールリング１７を、またニードル１８との
間にある第２のシールリング１６を第２のシールリング
保持金具２５と共にそれぞれ保持する構成となってい
る。更に、第１のシールリング保持金具２４とニードル
１８の間にはブッシュ２３が取付けてある。この第1の
シールリング保持金具２４は、ソレノイド支持金具２１
によって蓋14に固定される構成としている。

【００１６】第１のシールリング保持金具２４の上部に
は、荷重調整機構を構成する内部にばね２２を備えた荷
重調整ネジ２８があり、第４のロックナット２９により
調節位置を固定保持している。なお、ばね２２は一端側
が荷重調整ネジ２８の内壁上部（天井）に、他端側が第
１のニードル１８に設けたつば部（ばね受座）に支持さ
れている。更に、荷重調整ネジ２８と第１のニードル１
８との間にギャップ調整機構を構成するギャップ調整用
ネジ２６と調節位置を固定する第３のロックナット２７
が設けてある。

【００１７】図４に調整機構部５の第１のニードル１８
とシールリング保持金具２４部の拡大図を示す。図に示
すように本装置に用いた第1のシールリング１６は、断
面が楕円形状であり、その長径側が第１のニードル１８
と接触するように配置してある。このように、楕円形状
のシールリング１６を設けることで、第１のニードル１
８が稼動したときの摺動抵抗の影響を小さく出来る。す
なわち、シールリング１６の弾性変形の範囲内で第１の
ニードル１８が移動するように構成したもので、摺動抵
抗はほとんど発生せず、調整機構部５とタンクとの間の
シール性を確実に保てる。

【００１８】図５を用いてギャップ調整機構の動作を説
明する。

【００１９】ギャップ調整機構は、第１のニードル１８
に設けたばね受座と第１のシールリング保持金具２４と
の間隔を調整するものである。第１のニードル１８はこ
の間隔を移動可能である。図５に示すようにばね２２が
最も縮んだ状態で第１のニードル１８の移動ストローク
が最も大きくなる。この状態から、ギャップ調整用ネジ
２６をばね２２が伸びる方向に回転させることで、ばね
受座が押し下げられ、第１のニードル１８の移動距離が
狭くなる。すなわち、第１のニードル１８に設けたばね
受座と第１のシールリング保持金具２４との間隔が狭く
なる。尚、シールリング保持金具２４を動かす場合は、
第３のロックナット２７を緩めておき、調整終了後はこ
の第３のロックナット２７を締めることで、第１のニー
ドル１８のストロークが変化しないようにしている。こ
のギャップ調整はまずギャップ調整ネジ２６をギャップ
の無い状態まで動かして、その後所望のギャップになる
までギャップ調整ネジ２６を回転するか、ロックナット
２７位置決めしておいてそこまでギャップ調整ネジ２６
を回転することで調整できる。

【００２０】次に図６を用いてニードル弁の作動圧力を
調整する荷重調整機構について説明する。荷重調整機構
は荷重調整ネジ２８と第４のロックナット２９からな
る。また、シールリング保持金具２４の外周には、荷重
調整ネジ２８と第4のロックナット２９のネジに対応し
てネジが形成されている。ギャップ調整ネジ２６で第１
のニードル１８の移動量が調整された後に、第４のロッ
クナット２９を緩めて、荷重調整用ネジ２８を回して、
基準位置からの回転数（回転角）によって調整すること
で、ばね２２の作用する力を調整する。このばね力の調
整によって第１のニードル１８の移動速度が制御され
る。すなわち、第２のニードル１９の先端部であるニー
ドル弁の開閉速度を制御することが可能である。

【００２１】次に、図８を用いてノズル部１１の詳細構
成を説明する。図８（ａ）は、ノズル部１１の拡大断面
図である。タンク１０の下端部はねじが切ってあり、ニ
ードルホルダ３３がねじ止め出来るように構成してあ
る。なお、ニードルホルダ３３の内壁底面とタンク１０
の先端部は、パッキン３１を介して接触するように構成
することで、吐出液体が外部に洩れ出ることを防止して
ある。ニードルホルダ３３の下部側にはノズルホルダ３
５がねじ止めする構成となっており、ノズルホルダ３５
の先端部にノズル３４をねじ止めできる構成としてあ
る。また、ノズル３４の上部にはニードルシート３２を
設けて有り、ノズル３４と一緒に取付、取外しが可能で
ある。このニードルホルダ３３の開口とニードルシート
３２部に第２のニードル１９の先端が嵌め合ってニード
ル弁として作用する。

【００２２】図８（ｂ）にはノズル３４の他の形状を示
したものである。本実施形態のように、ノズル部の外形
は同じにして、吐出側をＶ字にカットすることで、ノズ
ル部１１の流体の流れる流路を短く形成することで、流
体の吐出抵抗を小さくして、安定した吐出が可能とな
る。また、吐出部が一段下がった位置にあるため、外乱
（ダウンフロー）の影響を受け難い。さらに、ノズルを
落下させたり着脱時にスパナ等の工具を誤ってぶつけて
も吐出先端部に受ける影響は少ない。

【００２３】次に、上記構成のディスペンサの動作につ
いて図１を参照して説明する。なお、ここでは本ディス
ペンサを用いて基板上に液晶剤やシール剤を塗布する場
合について説明する。

【００２４】まず、荷重調整機構及びギャップ調整機構
を動作させて、ニードルの動作速度及びニードル弁の開
度を設定する。もしタンク１０に吐出液が少なければ、
タンク１０の蓋１４をはずして液を追加する。これらの
調整が終了すると、図示していない基板を、ディスペン
サが所望の液体を吐出する位置（水平方向位置）にセッ
トする。そこで、モータ１２を駆動して、ノズル先端と
基板の間隔が所定の位置になるように、昇降用ガイド１
３に沿ってタンク１０の高さ位置を移動する。その後、
図示していない加圧源からの加圧気体を、加圧用継手６
を経由してタンク内に導入する。これにより、タンク内
の液体には所定の圧力が加えられる。次に、外部からの
電気信号に基づいてソレノイド１を動作させることで、
第１及び第２のニードル１８、１９を駆動し、第２のニ
ードル１９の先端部（ニードル弁）移動してニードルホ
ルダ３３部の流路を開閉する。これにより、所定量の加
圧液体がノズル３４から基板上に吐出される。

【００２５】以上のように、本実施形態のディスペンサ
によれば、ニードル弁の開度、及び開閉速度を簡単に設
定でき、かつノズルを交換しても、第２のニードルの交
換で済むという効果がある。さらに、使用者の要望に沿
った吐出量の制御が可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上本発明のディスペンサでは、シリン
ジやバルブロッドの清掃や、ノズルや弁等の部品交換が
容易な部品構成とし、かつ高精度に液体の吐出量を調整
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液体吐出用ディスペンサの構成を示す
図である。

【図２】本発明のディスペンサのタンク部の断面図であ
る。

【図３】ディスペンサの調整機構部の断面図である。

【図４】ニードルと蓋との間シールド部の断面図であ
る。

【図５】ギャップ調整機構の動作説明図である。

【図６】荷重調整機構の動作説明図である。

【図７】２つのニードルの接続機構を示した図である。

【図８】ノズル部の構成を説明するための図である。

【符号の説明】

１…ソレノイド、５…調整機構部１０…タンク、１１…
ノズル部、７…タンクホルダ、９…タンクサポータ、１
６…第１のシールリング、１４…蓋、１５…テフロンコ
ーティング、１８…第１のニードル、１９…第２のニー
ドル、２０…ニードルクランプ、２２…ばね、２６…ギ
ャップ調整ネジ、２８…荷重調整ネジ。

フロントページの続き (72)発明者 八幡 聡 東京都足立区中川四丁目13番17号 株式会 社日立インダストリイズ内 Ｆターム(参考） 4F041 AA05 AB01 BA01 BA12 BA32 BA36 BA60

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吐出液を蓄えるタンクの一方側の端部にノ
   ズル部を、前記タンクの他端側にねじ止めにより固定さ
   れる蓋を設け、前記蓋に前記タンク内に加圧気体を供給
   する加圧気体供給口と、前記タンク内のノズル部まで延
   伸され弁として用いる第２のニードルと、前記蓋側に設
   けた第１のニードルとを有し、前記第１のニードルと第
   ２のニードルの結合部を前記タンク内に設け、前記第１
   のニードルと前記蓋との間に楕円形状のシール部材を設
   けたことを特徴とする液体吐出用ディスペンサ。
2. 【請求項２】請求項１記載の液体吐出用ディスペンサに
   おいて、前記第１のニードルの駆動部との接合部と前記
   蓋との間に調節機構部を設けたことを特徴とする液体吐
   出用ディスペンサ。
3. 【請求項３】請求項２記載の液体吐出用ディスペンサに
   おいて、前記調節機構部はニードルの弁の押付け圧力を
   調整する荷重調節機構と、弁の開度を調節するギャップ
   調整機構からなり、それぞれの調節機構はねじとばねよ
   り構成されていることを特徴とする液体吐出用ディスペ
   ンサ。
4. 【請求項４】請求項１記載の液体吐出用ディスペンサに
   おいて、前記タンクは金属製であり、その内壁面をテフ
   ロンコーティングしたことを特徴とする液体吐出用ディ
   スペンサ。