JP2019058886A - Nozzle unit and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体定量吐出装置などに用いられ、液体を吐出するノズルを備えるノズルユニット及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a nozzle unit including a nozzle for discharging a liquid, which is used in a liquid dispensing apparatus and the like, and a method of manufacturing the same.
液体材料を微量吐出して精密塗布する液体定量吐出装置がある。この液体定量吐出装置の一例として、下記特許文献１には、液体材料を吐出させる吐出口を有するルビー製のノズルと、ノズルを固定するノズルホルダーと、ノズルホルダーが固定される貯留容器とを有する構成が開示されている。この構成において、ノズルはノズルホルダーに圧入接合され、これによりノズルユニットが形成される。また、貯留容器の先端部分にはネジ条が形成されるとともに、ノズルホルダーの基端部分にはフランジ部が形成されている。そして、フランジ部がネジ条に対して螺合することで、貯留容器に対してノズルユニットが固定される。 There is a liquid quantitative discharge device that discharges a small amount of liquid material for precise application. As an example of this liquid quantitative discharge device, Patent Document 1 below has a ruby nozzle having a discharge port for discharging a liquid material, a nozzle holder for fixing the nozzle, and a storage container to which the nozzle holder is fixed. The configuration is disclosed. In this configuration, the nozzle is press-fit to the nozzle holder to form a nozzle unit. Moreover, while a thread is formed in the front-end | tip part of a storage container, the flange part is formed in the base end part of a nozzle holder. And a nozzle unit is fixed with respect to a storage container because a flange part is screwed with respect to a thread.
また、液体定量吐出装置として、接着剤を微量吐出するノズルを備える構成のものがある。この構成のノズルとして、現在、主にステンレス製のものが用いられている。 In addition, as a liquid fixed discharge device, there is one which is provided with a nozzle which discharges a minute amount of adhesive. At present, a nozzle made of stainless steel is currently used as a nozzle of this configuration.
上記特許文献１記載の液体定量吐出装置の構成において、ノズルに破損や、亀裂、変形などが生じた場合には、ノズルを交換することで対処が可能である。しかしながら、上記構成では、ノズルはノズルホルダーに対して圧入接合されているため、破損等したノズルをノズルホルダーから抜き取ることが容易ではなく、ノズルの交換作業を容易に行うことができない場合がある。また、上記特許文献１記載のものでは、ノズルが破損等した場合に、そのノズルに接合されているノズルホルダーを貯留容器から取り外して、ノズルをノズルホルダーとともに交換することも可能であるが、これではノズル単体を交換する場合に比べてコストがかかってしまう。また、上記特許文献１記載のノズルはルビー製であるため高価である。 In the configuration of the liquid quantitative discharge device described in Patent Document 1, when a nozzle is broken, a crack, a deformation, or the like, it can be dealt with by replacing the nozzle. However, in the above configuration, since the nozzle is press-bonded to the nozzle holder, it is not easy to extract the broken nozzle from the nozzle holder, and in some cases, the nozzle can not be easily replaced. Moreover, in the thing of the said patent document 1, when a nozzle is damaged etc., it is also possible to remove the nozzle holder joined to the nozzle from a storage container, and to replace | exchange a nozzle with a nozzle holder, However, it costs more than replacing the single nozzle. Further, the nozzle described in Patent Document 1 is expensive because it is made of ruby.
また、上記特許文献１記載のノズルユニットはノズルをノズルホルダーに圧入接合させて形成されるが、特に、ノズルとして細い形状のものが用いられる場合には、上記したノズルユニット形成工程において、ノズルをノズルホルダーの内部に向けて強く押し込むことが容易ではない場合がある。 Moreover, although the nozzle unit of the said patent document 1 press-joins a nozzle to a nozzle holder and is formed, when the thing of thin shape is used especially as a nozzle, a nozzle is formed in the above-mentioned nozzle unit formation process. It may not be easy to push hard towards the inside of the nozzle holder.
さらに、水晶振動子などの小型電子部品の製造工程においては、直径２００μｍ以下といった狭小領域に接着剤を塗布しなければならない場合があるが、これを実現可能な小径ノズルについてステンレス材を微細加工して形成することは困難である。 Furthermore, in the process of manufacturing small electronic components such as quartz oscillators, it may be necessary to apply an adhesive to a narrow area such as 200 μm or less in diameter. It is difficult to form.
以上のような事情に鑑み、本発明は、ノズルを容易に交換できる構成でありかつ安価な液体定量吐出装置用のノズルユニットを提供するとともに、容易に製造することができる液体定量吐出装置用のノズルユニットの製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above-described circumstances, the present invention provides a nozzle unit for a liquid dispensing apparatus which is configured so that the nozzles can be easily replaced and which is inexpensive, and for a liquid dispensing apparatus which can be easily manufactured. It aims at providing a manufacturing method of a nozzle unit.
液体定量吐出装置のノズルの材質は、先端径を小さく形成可能な材質が求められるため、微細加工に適するセラミック材が良い。また、上記ノズルとしては、集積回路とその他の電子部品とを接続する際のワイヤボンディングに使用されるキャピラリを適用することが好ましい。したがって、本発明では、先端から液体を吐出するセラミック材からなるノズルと、ノズルをはめあい寸法にて保持する保持部品と、ノズルのテーパ部を利用して、ノズルの先端が出るように固定するための固定部品と、を備え、保持部品と固定部品を螺合することでノズルを固定することを特徴とする。 Since the material of the nozzle of the liquid fixed discharge device is required to be a material that can be formed with a small tip diameter, a ceramic material suitable for fine processing is preferable. Moreover, it is preferable to apply the capillary used for the wire bonding at the time of connecting an integrated circuit and another electronic component as said nozzle. Therefore, in the present invention, the nozzle tip is fixed so that the tip of the nozzle is exposed by using the nozzle made of ceramic material for discharging the liquid from the tip, the holding part for holding the nozzle in the fitting size, and the tapered portion of the nozzle. And a fixing part, and the holding part and the fixing part are screwed to fix the nozzle.
また、ノズルの材質は、微細加工に適したセラミック材、好ましくは、キャピラリであってもよい。テーパ部は、その表面にテーパ形状の第１テーパ面を有し、固定部品は、第１テーパ面に対応する第２テーパ面を有し、第２テーパ面は第１テーパ面に対して重ねるように配置されてもよい。また、ノズルは、基端側に円筒状部を有し、保持部品は、円筒状部が挿入される挿入穴を有し、挿入穴の内径と円筒状部の外径との嵌め合いは、すきまばめであってもよい。また、ノズルは、基端から先端まで貫通しかつ前記液体が流れるノズル流路を有し、保持部品は、ノズルが挿入されかつ底部を有する挿入穴と、ノズル流路に連通しかつ液体が流れる保持部品流路と、を有し、ノズル流路の基端の内径は、保持部品流路の先端の内径よりも大きくてもよい。また、保持部品は、液体が流れる保持部品流路を有し、保持部品流路は、基端から先端側に向かってテーパ状に形成されたテーパ状部を有してもよい。また、テーパ状部のテーパ角度は４５°に設定されてもよい。 The material of the nozzle may be a ceramic material suitable for microfabrication, preferably a capillary. The tapered portion has a first tapered surface with a tapered shape on the surface, the fixed component has a second tapered surface corresponding to the first tapered surface, and the second tapered surface overlaps the first tapered surface. It may be arranged as follows. In addition, the nozzle has a cylindrical portion on the base end side, the holding part has an insertion hole into which the cylindrical portion is inserted, and the fitting between the inner diameter of the insertion hole and the outer diameter of the cylindrical portion is It may be a loose fit. In addition, the nozzle has a nozzle flow passage which penetrates from the proximal end to the tip and through which the liquid flows, and the holding part is in communication with the insertion hole having the nozzle inserted therein and the bottom and the nozzle flow passage and the liquid flows The inner diameter of the proximal end of the nozzle flow passage may be larger than the inner diameter of the tip of the holding flow passage. In addition, the holding part may have a holding part flow path through which the liquid flows, and the holding part flow path may have a tapered portion formed in a tapered shape from the base end to the tip end side. The taper angle of the tapered portion may be set to 45 °.
また、本発明では、上記したノズルユニットの製造方法であって、ノズルを基端側から保持部品に挿し込む挿込工程と、ノズルに固定部品を被せて固定部品からノズルの先端を突出させた状態とし、固定部品を保持部品に対して相対的に回転させて、固定部品と保持部品とを螺合させる締結工程と、を含むことを特徴とする。 Further, in the present invention, in the method of manufacturing the nozzle unit described above, the insertion step of inserting the nozzle into the holding component from the base end side, and the fixing component is covered on the nozzle to project the tip of the nozzle from the fixing component. And a fastening step of rotating the fixing part relative to the holding part and screwing the fixing part and the holding part together.
本発明のノズルユニットによれば、保持部品と固定部品との螺合を解除することによってノズルユニットからノズルのみを取り外し、かつ、別のノズルを保持部品と固定部品との螺合により取り付けるだけで、ノズルを容易に交換することができる。これにより、液体定量吐出装置においてノズルが破損等した場合であってもノズルのみを容易に交換でき、破損等したノズルの交換に係るコストを低減することができる。また、液体定量吐出装置からノズルのみの取り外しが容易となるので、例えば先端形状の異なる別のノズルと交換したい場合に、ノズルのみの交換で対応することが容易となる。また、液体定量吐出装置からノズルのみの取り外しが容易となるので、特に、量産工場などに設置された液体定量吐出装置について適宜あるいは定期的にノズルを新しいものと交換しながら使用することが容易となる。この場合、液体定量吐出装置に取り付けられるノズルの強度や耐久性の要求が緩和されてより安価なノズルを適用することが可能になるとともに、液体材料の吐出精度を維持することができる。これにより、より安価なノズルを使用して製品の製造コストを低減できるとともに、液体材料の塗布精度が確保されるので不良品の発生を低減することができる。 According to the nozzle unit of the present invention, only the nozzle is removed from the nozzle unit by releasing the screwing between the holding part and the fixing part, and another nozzle is simply attached by the screwing between the holding part and the fixing part. , The nozzle can be easily replaced. As a result, even if the nozzle is damaged or the like in the liquid dispensing apparatus, only the nozzle can be easily replaced, and the cost of replacing the damaged or the like nozzle can be reduced. Further, since it is easy to remove only the nozzle from the liquid dispensing apparatus, for example, when it is desired to replace the nozzle with another nozzle having a different tip shape, it is easy to cope with the replacement of only the nozzle. In addition, since it is easy to remove only the nozzles from the liquid dispensing apparatus, it is particularly easy to use the liquid dispensing apparatus installed in a mass production factory etc. while replacing the nozzles with new ones appropriately or periodically. Become. In this case, the strength and durability requirements of the nozzle attached to the liquid dispensing apparatus can be alleviated, which makes it possible to apply a less expensive nozzle and maintain the discharge accuracy of the liquid material. As a result, the manufacturing cost of the product can be reduced by using a cheaper nozzle, and the application accuracy of the liquid material can be secured, so that the generation of defective products can be reduced.
また、本発明のノズルユニットによれば、ノズルは、微細加工が容易でありかつ安価なセラミック材からなるため、容易に製造できかつ安価なノズルユニットを提供することができる。 Further, according to the nozzle unit of the present invention, since the nozzle is made of a ceramic material which is easily microfabricated and is inexpensive, a nozzle unit which can be easily manufactured and inexpensive can be provided.
また、本発明の製造方法によれば、液体定量吐出装置用のノズルユニットを容易に製造することができる。 Further, according to the manufacturing method of the present invention, it is possible to easily manufacture a nozzle unit for a liquid fixed discharge device.
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。また、図面においては、実施形態を説明するため、一部分を大きくまたは強調して記載するなど適宜縮尺を変更して表現した部分を含んでいる。以下、各図においてＸＹＺ座標系を用いて図中の方向を説明する。以下のＸＹＺ座標系では、ノズルユニットが吐出する液体の吐出方向をＸ方向とし、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向のいずれとも直交する方向をＺ方向と表記する。Ｘ方向は、図中の矢印の方向が＋方向であり、矢印の方向とは反対の方向が−方向であるものとして説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to this. Further, in the drawings, for the purpose of describing the embodiment, a portion is described in which the scale is appropriately changed, for example, a portion is described in a large or emphasized manner. Hereinafter, the directions in the drawings will be described using the XYZ coordinate system in each drawing. In the following XYZ coordinate system, the discharge direction of the liquid discharged by the nozzle unit is referred to as X direction, the direction perpendicular to the X direction is referred to as Y direction, and the direction orthogonal to both X direction and Y direction is referred to as Z direction. In the X direction, the direction of the arrow in the figure is the + direction, and the direction opposite to the direction of the arrow is the − direction.
＜ノズルユニット＞
実施形態に係るノズルユニット１００の一例について、図面を参照して説明する。図１は、実施形態に係るノズルユニット１００の全体構成の一例を示す図である。図１に示すように、ノズルユニット１００は、ノズル１０と、保持部品２０と、固定部品３０とから構成されている。ノズル１０は、保持部品２０に対して−Ｘ方向に挿し込まれる。固定部品３０は、保持部品２０の＋Ｘ側の部分に取り付けられる。保持部品２０及び固定部品３０は、互いに螺合するネジ部Ｓ１，Ｓ１を有している。ネジ部Ｓ１，Ｓ１が締め付けられることで保持部品２０と固定部品３０とが螺合する。この状態で、ノズル１０は、保持部品２０に保持される（図６参照）。
<Nozzle unit>
An example of the
次に、ノズルユニット１００を構成する各部品について説明する。
図２は、ノズルユニット１００のノズル１０を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図である。ノズル１０は、先端（＋Ｘ側端部）１０ａから導電性接着剤Ｌ（図５参照）を吐出可能に形成される。図２（ａ）に示すように、ノズル１０は、Ｘ方向に延びるように形成され、導電性接着剤Ｌ（図５参照）が流れるノズル流路１１を有している。ノズル流路１１は、ノズル１０の基端（−Ｘ側端部）１０ｂから先端１０ａまでＸ方向に貫通する貫通孔である。
Next, each component constituting the
FIG. 2 shows the
ノズル１０は、例えば、集積回路とその他の電子部品との接続に用いられるワイヤボンディングで使用されるキャピラリである。ノズル１０は、極細に形成された毛細管であり、ノズル流路１１は小さな内径ｄを有している。ノズル１０の外形は、先細のニードル状に形成されている。ノズル１０は、Ｘ方向に延びる円筒状の円筒状部１２と、テーパ状のテーパ状部分１３とから構成されている。
The
円筒状部１２は、円筒外周面１２Ａを有している。円筒外周面１２Ａは、ノズル１０の基端１０ｂから先端１０ａ側に＋Ｘ方向に延びるように形成されている。円筒状部１２は、後述する保持部品２０の挿入穴２１に挿入される。
The
テーパ状部分１３は、テーパ状の第１テーパ面１３Ａを有している。第１テーパ面１３Ａは、円筒外周面１２Ａの＋Ｘ側の端部からノズル１０の先端１０ａまで形成されている。第１テーパ面１３Ａは、ＹＺ平面に沿った断面の外径が、円筒外周面１２Ａの＋Ｘ側の端部からノズル１０の先端１０ａにかけて徐々に小さくなるように形成されている。第１テーパ面１３Ａのテーパ角度θ１は、例えば２０°に設定されている。
The tapered
図２（ｂ）に示すように、ノズル１０の先端１０ａの外径Ｄ１は、例えば、４５μｍ〜３００μｍに設定されている。また、ノズル１０の先端１０ａの内径ｄ１は、例えば、２５μｍ〜２００μｍに設定されている。ノズル１０の先端１０ａの外径Ｄ１が上記した径に設定されることにより、導電性接着剤Ｌの塗布領域が狭小の場合（特に、塗布径が２００μｍ以下の場合）であっても、ノズル１０の先端１０ａから導電性接着剤Ｌを精度よく塗布することができる。なお、ノズル１０は、上記した構成に限定されず、例えば、ノズル１０の先端１０ａの内径ｄ１は導電性接着剤Ｌの粘度や吐出量などに応じて適宜設定可能であり、ノズル１０の外形や、先端１０ａの外径Ｄ１についても、保持部品２０や固定部品３０との関係で適宜変更可能である。
As shown in FIG. 2B, the outer diameter D1 of the
ノズル１０の基端１０ｂは、ＹＺ平面に平行な面を有している。ノズル１０の基端１０ｂは、保持部品２０の後述する挿入穴２１の底部２１ａに当接する（図６参照）。
The
ノズル流路１１は、テーパ形状を有している。ノズル流路１１は、ノズル１０のＹＺ平面に沿った断面の内径は、基端１０ｂ側から先端１０ａの手前にかけて徐々に小さくなる部分を含んでいる。このようにノズル流路１１はテーパ形状を有するので、ノズル流路１１において、導電性接着剤Ｌの流れの抵抗を低減して導電性接着剤Ｌの滞流の発生を抑制しつつ、流路を絞ることができる。ノズル１０は、セラミック材から形成される。
The
図３は、保持部品２０を示す断面図である。図３に示すように、保持部品２０は、挿入穴２１と、保持部品流路２２と、第１おねじＳ１ａと、第２おねじＳ２ａと、を有している。保持部品２０は、例えば金属製である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the holding
挿入穴２１は、ノズル１０の基端１０ｂ側の部分（円筒状部１２）を−Ｘ方向に挿入可能に形成されている。挿入穴２１は、円筒状部１２の外径Ｄ２（図２（ａ）参照）よりも大きい内径ｄ２１を有している。
The
挿入穴２１には、円筒状部１２との間にＹＺ平面方向に隙間が形成された状態でノズル１０が挿入される。ノズル１０は、挿入穴２１に対して嵌め込まれる。ノズル１０の円筒状部１２の外径Ｄ２、及び保持部品２０の挿入穴２１の内径ｄ２１は、はめあい寸法に設定されている。外径Ｄ２及び内径ｄ２１は、ＪＩＳ Ｂ ０４０１規定の寸法及び公差に設定されてもよい。実施形態において、ノズル１０の円筒状部１２の外径Ｄ２と、保持部品２０の挿入穴２１の内径ｄ２１との嵌め合いは、すきまばめとなっている。円筒状部１２の外径Ｄ２及び挿入穴２１の内径ｄ２１の寸法及び公差は、すきまばめとなる寸法及び公差に設定される。円筒状部１２の外径Ｄ２は、例えば、１．５９ｍｍ、外径Ｄ２の公差は、例えば、０／−０．００８ｍｍ（−０．００８〜０ｍｍの範囲）に設定されている。また、挿入穴２１の内径ｄ２１は、例えば、１．６０ｍｍ、内径ｄ２１の公差は、例えば、０／＋０．０１ｍｍ（０〜＋０．０１ｍｍの範囲）に設定されている。
The
このように、挿入穴２１に対してノズル１０がすきまばめされるので、挿入穴２１へのノズル１０の挿入が容易であるとともに、挿入穴２１からのノズル１０の抜き取りが容易となっている。なお、ノズル１０は、挿入穴２１に対して隙間なく嵌め込まれるように構成されてもよい。すなわち、ノズル１０は、例えば、挿入穴２１に対して中間ばめや、しまりばめの状態で嵌め込まれるように形成されてもよい。
As described above, since the
保持部品流路２２は、導電性接着剤Ｌが＋Ｘ方向に流れる流路である。保持部品流路２２は、保持部品２０の基端（−Ｘ側の端部）２０ｂから＋Ｘ方向に挿入穴２１の底部２１ａまで貫通している。保持部品流路２２は、テーパ状部２３と円孔部２４とを有している。テーパ状部２３及び円孔部２４は、挿入孔２１に連通している。
The holding
テーパ状部２３は、保持部品２０の基端２０ｂから先端２０ａ側（＋Ｘ側）に向けたテーパ状となっている。テーパ状部２３のテーパ角度θ２は４５°に設定されている。この構成により、保持部品流路２２において、導電性接着剤Ｌの流れの抵抗を低減して滞流の発生を抑制しつつ流路を絞ることができる。なお、保持部品流路２２においてテーパ状部２３を設けるか否かは任意である。例えば、保持部品流路２２には、テーパ状部２３に代えて、ＹＺ平面に平行な保持部品流路２２の断面積が＋Ｘ方向に進むにつれて段階的に縮小するように複数の段部が設けられてもよい。また、テーパ状部２３のテーパ角度θ２は４５°に限定されず、例えば３０°や６０°などに設定されてもよい。
The tapered
円孔部２４は、ＹＺ平面に沿った断面形状が円形状に形成される。円孔部２４は、テーパ状部２３の先端２３ａから挿入穴２１まで＋Ｘ方向に延びるように形成されている。円孔部２４の内径ｄ２４は、挿入穴２１の内径ｄ２１よりも小さく設定されている。この構成により、挿入部２１の−Ｘ側の端部には、底部２１ａが形成される。底部２１ａの表面は、ＹＺ平面と平行に形成されている。
The
挿入孔２１にノズル１０が挿入されると、底部２１ａに対してノズル１０の基端１０ｂが当接する。この状態で、保持部品２０に対するノズル１０の−Ｘ方向への相対的な移動が規制される。底部２１ａに対してノズル１０の基端１０ｂが当接すると、円孔部２４と
ノズル流路１１とはＸ方向に連続した状態となる。この状態で、保持部品流路２２を＋Ｘ方向に流れてきた導電性接着剤Ｌは、保持部品流路２２からノズル流路１１へ直接流れ込む。
When the
円孔部２４の内径ｄ２４は、ノズル１０の基端１０ｂの内径ｄ２（図２（ａ）参照）よりも小さく設定されている。すなわち、ノズル１０の基端１０ｂの内径ｄ２は、円孔部２４の内径ｄ２４よりも大きく設定されている。円孔部２４の内径ｄ２４は、例えば０．６ｍｍに、ノズル１０の基端１０ｂの内径ｄ１１は、例えば０．８ｍｍに、それぞれ設定されている。
The inner diameter d24 of the
第１おねじＳ１ａは、保持部品２０の先端２０ａ部分の側面に形成されている。第１おねじＳ１ａは、固定部品３０の後述するめねじＳ１ｂと螺合する。第１おねじＳ１ａ及びめねじＳ１ｂは、保持部品２０と固定部品３０とを螺合するネジ部Ｓ１である。ネジ部Ｓ１（第１おねじＳ１ａ及びめねじＳ１ｂ）は、ＪＩＳ Ｂ ０２０７に規定する細目ねじである。これにより、ネジ部Ｓ１を並目ねじとした場合と比べて、ピッチが短いため緩みにくく、ネジ部Ｓ１をより強く締め付けることができる。なお、ネジ部Ｓ１は、細目ねじに限定されず、例えば並目ねじなどであってもよい。
The first male screw S1a is formed on the side surface of the
第２おねじＳ２ａは、保持部品２０の基端２０ｂ部分の側面に形成されている。第２おねじＳ２ａは、取付部品４０の後述するめねじＳ２ｂと螺合する。第２おねじＳ２ａ及びめねじＳ２ｂは、例えば、メートルねじ（ねじ山の角度が６０°であり、呼び寸法及びピッチがｍｍ（ミリメートル）で表されたねじ）である。
The second male screw S2a is formed on the side surface of the
図４は、固定部品３０を示す断面図である。図４に示すように、固定部品３０は、テーパ部３１と、めねじＳ１ｂとを有している。固定部品３０は、例えば金属製である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the fixing
テーパ部３１は、固定部品３０の先端３０ａ側（＋Ｘ側）の部分に形成され、Ｘ方向に貫通する。テーパ部３１は、ノズル１０の先端１０ａの部分を挿通可能に形成される。テーパ部３１は、その基端（−Ｘ側端部）から先端３０ａにかけてテーパ状の第２テーパ面３１ａを有している。テーパ部３１の先端（固定部品３０の先端３０ａ）の内径ｄ３１は、ノズル１０の外径Ｄ２（図２（ａ）参照）よりも小さく設定されている。このため、ノズル１０を先端１０ａ側からテーパ部３１に挿通させると、ノズル１０のテーパ状部分１３がテーパ部３１に当接する。固定部品３０は、テーパ部３１からノズル１０の先端１０ａの部分を＋Ｘ方向に突出させた状態でノズル１０を保持部品２０に固定する（図６参照）。
The tapered
第２テーパ面３１ａは、ノズル１０の第１テーパ面１３Ａ（図２参照）に対応するように形成される。第２テーパ面３１ａのテーパ角度θ３は、第１テーパ面１３Ａのテーパ角度θ１と同一角度に設定される。したがって、第２テーパ面３１ａは、第１テーパ面１３Ａに対して重なるように配置される。テーパ角度θ３は、例えば２０°に設定される。なお、第２テーパ面３１ａのテーパ角度θ３は、第１テーパ面１３Ａのテーパ角度θ１と異なる角度に設定されてもよい。また、固定部品３０のテーパ部３１は、テーパ状である必要はなく、例えば、ノズル１０の外径Ｄ２よりも小さい内径を有しかつＸ方向に延びる筒状孔などであってもよい。
The second tapered
めねじＳ１ｂは、保持部品２０の第１おねじＳ１ａと螺合する。めねじＳ１ｂと第１おねじＳ１ａが締め付けられると、固定部品３０の第２テーパ面３１ａは、ノズル１０の第１テーパ面１３Ａに対して押しつけられた状態となる。この状態で、保持部品２０と固定部品３０とが螺合し、ノズル１０は保持部品２０に対して固定される。
The female screw S1b is screwed with the first male screw S1a of the holding
続いて、ノズルユニット１００の使用状態の一例について説明する。
図５は、実施形態に係るノズルユニット１００の使用状態の一例を示す側面図である。図６は、実施形態に係るノズルユニット１００の使用状態の一例を示す側面図である。図５及び図６に示すように、ノズルユニット１００は、液体定量吐出装置１に用いられる。ここで、液体定量吐出装置１は、液体Ｌを精度良く定量供給する装置であり、ノズルユニット１００から液体Ｌを＋Ｘ方向に吐出する。液体定量吐出装置１は、導電性接着剤塗布装置であり、吐出する液体Ｌは、導電性接着剤である。ただし、液体定量吐出装置１は、例えば、はんだ塗布装置や、フラックス塗布装置などの構成であってもよいし、吐出する液体Ｌについても、例えば、非導電性接着剤や、溶融はんだ、フラックスなどであってもよい。なお、液体Ｌは、ペースト状のものであってもよい。
Subsequently, an example of the use state of the
FIG. 5 is a side view showing an example of a use state of the
導電性接着剤塗布装置１は、ノズルユニット１００の他に、シリンジ部１Ａを有している。シリンジ部１Ａは、シリンジ部１Ａは、導電性接着剤Ｌが流れる筒状部分１ａを有している。筒状部分１ａは、先端方向（＋Ｘ方向）に向かってテーパ状となっている。
The conductive adhesive application device 1 has a
ノズルユニット１００は、取付部品４０を介してシリンジ部１Ａの筒状部分１ａに取り付けられる。取付部品４０は、保持部品２０とシリンジ部１Ａとを連結させる。図７は、取付部品４０を示す断面図である。図７に示すように、取付部品４０は、Ｘ方向に貫通する穴４２を有する管状に形成される。穴４２は、テーパ形状部４３と、円孔形状部４４とから構成されている。取付部品４０は、例えば金属製である。
The
テーパ形状部４３は、接続部品４０の基端（−Ｘ側の端部）４０ｂから円孔形状部４４まで形成されている。テーパ形状部４３は、先端４０ａの方向にテーパ形状となっている。テーパ形状部４３の内部は、シリンジ部１Ａの筒状部分１ａを嵌め込み可能に形成されている。
The tapered
テーパ形状部４３の先端４３ａの内径ｄ４３は、例えば３．０ｍｍに設定されている。テーパ形状部４３におけるテーパ形状のテーパ率は、シリンジ部１Ａの筒状部分１ａのテーパ率と同一に設定されており、例えば６／１００に設定されている。ただし、テーパ形状部４３のテーパ率は、上記記載に限定されず、シリンジ部１Ａの筒状部分１ａのテーパ率等に応じて適宜設定可能である。
The inner diameter d43 of the
取付部品４０は、テーパ形状部４３にシリンジ部１Ａの筒状部分１ａ（図６参照）が挿し込まれた状態で、シリンジ部１Ａに対して取り付けられる。シリンジ部１Ａに取付部品４０が取り付けられた状態において、テーパ形状部４３の基端（−Ｘ側の端部）４３ｂは、シリンジ部１Ａの先端１ｂ（図６参照）に対して離間している。ただし、取付部品４０は、テーパ形状部４３がシリンジ部１Ａの先端１ｂと当接した状態でシリンジ部１Ａに取り付けられてもよい。なお、シリンジ部１Ａとしては、例えば、１ｍｌ（ミリリットル）や、３ｍｌ、５ｍｌ、１０ｍｌの容量のものが用いられる。
The
円孔形状部４４は、テーパ形状部４３に連通している。円孔形状部４４は、テーパ形状部４３の先端４３ａから接続部品４０の先端４０ａまで＋Ｘ方向に延びる円筒状に形成されている。円孔形状部４４の内周面には、めねじＳ２ｂが形成されている。めねじＳ２ｂは、保持部品２０の第２おねじＳ２ａと螺合する。第２おねじＳ２ａとめねじＳ２ｂが締め付けられることで、保持部品２０の基端２０ｂ部分が円孔形状部４４に入り込み、接続部品４０と保持部品２０とが螺合する。このようにして、接続部品４０に保持部品２０が取り付けられる。
The circular hole shaped
なお、上記したノズルユニット１００は、取付部品４０を介してシリンジ部１Ａに接続される構成であるが、これに限定されない。例えば、ノズルユニット１００とシリンジ部１Ａとが、取付部品４０を介さずに直接接続される構成であってもよい。この場合、保持部品２０の−Ｘ側の端部がシリンジ部１Ａに直接結合が可能に形成されてもよいし、保持部品２０は、取付部品４０と一体で構成されもよい。
In addition, although the above-mentioned
図５及び図６に戻り、シリンジ部１Ａに取り付けられた状態のノズルユニット１００において、シリンジ部１Ａ、保持部品流路２２、及びノズル流路１１は連通している。これにより、シリンジ部１Ａの導電性接着剤Ｌは、シリンジ部１Ａ、保持部品流路２２、ノズル流路１１の順で流れる。
Referring back to FIGS. 5 and 6, in the
導電性接着剤塗布装置１を用いて導電性接着剤Ｌを塗布対象物に塗布する際には、導電性接着剤Ｌは、導電性接着剤塗布装置１の内部で加圧され、この圧力によりシリンジ部１Ａを介して保持部品流路２２へ押し出される。保持部品流路２２へ流れた導電性接着剤Ｌは、その後、ノズル流路１１を介してノズル１０の先端１０ａから吐出し、塗布対象物に塗布される。
When the conductive adhesive L is applied to the object to be coated using the conductive adhesive applying device 1, the conductive adhesive L is pressurized inside the conductive adhesive applying device 1, and this pressure causes the conductive adhesive L to be applied. It is pushed out to the holding
導電性接着剤塗布装置１の使用期間中において、ノズル１０に破損や、亀裂、変形などが生じた場合、ノズル１０は、同一形状の新たなものと交換される。また、ノズル１０の吐出口の大きさ（先端１０ａの内径ｄ１）や形状などを変更する場合、ノズル１０は形状の異なる別のものと交換される。このような場合における、ノズル１０の交換方法の一例について説明する。
If the
先ず、導電性接着剤塗布装置１のシリンジ部１Ａから、ノズルユニット１００が取り外される。ノズルユニット１００は、接続部品４０に結合した状態でシリンジ部１Ａから取り外される。この際、シリンジ部１Ａの筒状部分１ａから取付部品４０のテーパ形状部４３が抜き取られる。次いで、ネジ部Ｓ１（第１おねじＳ１ａ及びめねじＳ１ｂ）が緩められ、ネジ部Ｓ１の結合が解除される。続いて、保持部品２０より固定部品３０が取り外される。続いて、保持部品２０の挿入穴２１から、使用されていたノズル１０が取り出される。
First, the
その後、新たなノズル１０あるいは別形状のノズル１０が挿入穴２１に嵌め込まれる。続いて、ノズル１０に固定部品３０が被せられ、ノズル１０の先端１０ａを固定部品３０から＋Ｘ方向に突出させる。そして、ネジ部Ｓ１が締め付けられて、保持部品２０にノズル１０が固定される。最後に、シリンジ部１Ａに、再びノズルユニット１００が取り付けられる。この際、ノズルユニット１００に結合された状態の取付部品４０が、シリンジ部１Ａに取り付けられる。以上の手順により、ノズル１０の交換が完了する。
Thereafter, a
なお、上記したノズル１０の交換方法では、シリンジ部１Ａからノズルユニット１００を取り外してノズル１０の交換が行われるが、これに代えて、ノズルユニット１００をシリンジ部１Ａに取り付けたままの状態でノズル１０の交換が行われてもよい。
In the method of replacing the
上述したように、ノズルユニット１００において、固定部品３０及び保持部品２０には、互いが螺合するようにネジ部Ｓ１が設けられ、ネジ部Ｓ１が締め付けられることで、ノズル１０が保持部品２０に対して固定される。この構成により、固定部品３０及び保持部品２０の螺合及びその解除によって、ノズルユニット１００からノズル１０のみを容易に交換することができる。また、ノズル１０と挿入穴２１とはすきまばめするように構成される。この構成により、ノズルユニット１００においてノズル１０を交換する際に、挿入穴２１からノズル１０を容易に取り出すことができるとともに、ノズル１０を挿入穴２１へ容易に挿し込むことができる。これにより、ノズル１０の交換をより容易に行うことができる。したがって、ノズル１０が破損等した際に新たな同一形状のノズルと交換する場合や、突出口の大きさ（先端１０ａの内径ｄ１）が異なる別形状のノズル１０と交換する場合において、ノズル１０の交換に係るコストを低減できる。
As described above, in the
また、上記したノズルユニット１００では、ノズル１０は、セラミック製であって、微細加工が容易でありかつ安価なセラミック材からなる。このため、ノズル１０を容易かつ低コストで製造できるため、安価なノズルユニット１００を提供することができる。ひいては、ノズルユニット１００を備えた導電性接着剤塗布装置１が小型電子部品の製造などに使用されることで、部品の製造に係る設備コストを低減させることができる。
Further, in the above-described
また、上記したノズルユニット１００では、ノズル１０は、先細状のキャピラリである。この構成により、導電性接着剤Ｌの塗布領域が、特に、塗布径２００μｍ以下などの狭小な領域であっても容易かつ確実に塗布可能であり、導電性接着剤Ｌを所定箇所に精度よく定量塗布することができる。したがって、ノズルユニット１００は、例えば、水晶振動子などの小型電子部品の製造工程において、導電性接着剤Ｌを塗布する際においても使用が可能である。
Further, in the above-described
また、上記したノズルユニット１００では、ノズル１０の交換が容易なため、ノズル１０が破損等した場合であっても、ノズル１０を新たなものに交換することで、容易に対処が可能である。これにより、ノズル１０として、従来のものに比べて強度や耐久性に乏しいものであっても適用可能となる。
Further, in the
また、上記したノズルユニット１００では、ノズル１０の交換が容易なため、例えば、導電性接着剤塗布装置１は、小型電子部品の量産工場に設置されて、適宜あるいは定期的にノズル１０を新しいものと交換しながら使用することも容易に可能である。この場合、導電性接着剤Ｌの吐出精度を維持し、導電性接着剤Ｌの塗布精度を確保して、小型電子部品の不良品の発生を低減することができる。
Further, in the
また、上記したノズルユニット１００では、ノズル１０の第１テーパ面１３Ａに対して、固定部品３０の第２テーパ面３１ａが重なるように配置される。この構成により、ネジ部Ｓ１を締め付けることにより、第１テーパ面１３Ａに対して第２テーパ面３１ａが押し付けられる。そして、固定部品３０がノズル１０を−Ｘ方向に押さえ付けた状態で、ノズル１０を保持部品２０に固定させることができる。これにより、保持部品２０に対してノズル１０を強固に固定させることができる。さらに、ノズル１０は第１テーパ面１３Ａを有しかつ固定部品３０は第２テーパ面３１ａを有するので、ノズル１０の先端１０ａを、第１テーパ面１３Ａに当接させて、さらにノズル１０を保持部品２０に対してＸ方向に押し込むだけで、ノズル１０の先端１０ａをテーパ部３１へ容易に挿通することができる。したがって、ノズルユニット１００の構成部品の組み付けが容易となり、ひいては、ノズル１０の交換をより容易に行うことができる。
Further, in the
また、上記したノズルユニット１００では、ノズル１０の基端１０ｂは挿入穴２１の底部２１ａに当接している。また、ノズル１０の基端１０ｂの内径ｄ１１は、保持部品流路２２の先端（＋Ｘ側端部）の内径（円孔部２４の内径）ｄ２４よりも大きく設定されている。上記構成により、導電性接着剤Ｌが保持部品流路２２からノズル流路１１へ流れる際に、流路の断面積が広がるので、保持部品流路２２とノズル流路１１との境界部分における導電性接着剤Ｌの滞流の発生を抑制することができる。なお、ノズル１０の基端１０ｂの内径ｄ１１は、保持部品流路２２の先端の内径ｄ２４と同一径に設定されてもよいし、保持部品流路２２の先端の内径ｄ２４よりも小さく設定されてもよい。
Further, in the
また、上記したノズルユニット１００では、保持部品流路２２はテーパ状部２３を有する。この構成により、保持部品流路２２において、導電性接着剤Ｌの流れの抵抗を低減させつつ流路断面積を効率よく絞り込むことができる。また、テーパ状部２３のテーパ角度θ２は４５°に設定されるので、より一層、導電性接着剤Ｌの流れの抵抗を低減させつつ流路断面積を効率よく絞り込むことができる。
Further, in the
＜ノズルユニットの製造方法＞
次に、上記したノズルユニット１００の製造方法の一例について、図８を用いて説明する。図８は、ノズルユニット１００の製造工程の一例を示すフローチャートである。以下の説明では、図８に示すフローチャートに沿って説明する。
<Method of manufacturing nozzle unit>
Next, an example of a method of manufacturing the above-described
図８に示すように、先ず、ノズル１０が用意される（ステップＳ０１）。また、保持部品２０が用意される（ステップＳ１１）。ノズル１０は、例えば、セラミック材料をノズル１０の形状を有する型に入れ成形し焼成することにより製造されて用意される。保持部品２０は、例えば、保持部品２０の形状を有する金型を用いた鋳造や金属材料の切削加工などにより形成されて用意される。
As shown in FIG. 8, first, the
次に、保持部品２０の挿入穴２１を上方に向けた状態で、ノズル１０の基端側が挿入穴２１に挿し込まれる（挿込工程、Ｓ１２）。また、固定部品３０が用意される（ステップＳ２１）。固定部品３０は、保持部品２０と同様に、鋳造や切削などにより製造されて用意される。
Next, the base end side of the
続いて、ノズル１０に固定部品３０を被せて、固定部品３０からノズル１０の先端１０ａを突出させた状態とする（ステップＳ１３）。ここで、第１テーパ面１３Ａに対して第２テーパ面３１ａが重なるように当接した状態となる。続いて、固定部品３０を保持部品２０に対して相対的に回転させて保持部品２０及び固定部品３０のネジ部Ｓ１を締結させる（ステップＳ１４）。ネジ部Ｓ１が締め付けられることにより、第１テーパ面１３Ａは第２テーパ面３１ａにより−Ｘ方向に押さえ付けられる。この状態で、保持部品２０にノズル１０が固定される。ここで、ステップＳ１３のノズル１０に固定部品３０を被せる工程と、ステップＳ１４の固定部品３０を保持部品２０に対して回転させる工程とを合わせて締結工程という。以上の工程により、ズルユニット１００が完成する。
Subsequently, the fixing
上記したノズルユニット１００の製造方法によれば、ノズルユニット１００の各構成部品１０等を用意して、ノズル１０を保持部品２０に挿し込み、固定部品３０をノズル１０に被せ、固定部品３０を保持部品２０に対して相対的に回転させてネジ部Ｓ１を締め付けるだけで、ノズルユニット１００を容易に製造することができる。
According to the method of manufacturing the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、上記の実施形態で説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。そのような変更または改良、省略した形態も本発明の技術的範囲に含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the description mentioned above, A various change is possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. Also, one or more of the requirements described in the above embodiments may be omitted. Such modifications, improvements and omissions are also included in the technical scope of the present invention.
１０…ノズル
１０ａ…ノズルの先端
１１…ノズル流路
１２…円筒状部
１３Ａ…第１テーパ面
２０…保持部品
２１…挿入穴
２１ａ…底部
２２…保持部品流路
２３…テーパ状部
３０…固定部品
３１…テーパ部
３１ａ…第２テーパ面
４０…取付部品
１００…ノズルユニット
Ｄ２…円筒状部の外径
ｄ１１…ノズル流路の基端の内径
ｄ２…挿入穴の内径
ｄ２４…保持部品流路の先端の内径
Ｌ…導電性接着剤（液体）
Ｓ１…ネジ部
θ２…テーパ角度
DESCRIPTION OF
S1 ... Threaded part θ2 ... Taper angle
Claims (8)
前記ノズルをはめあい寸法にて保持する保持部品と、
前記ノズルのテーパ部を利用して、前記ノズルの先端が出るように固定するための固定部品と、を備え、
前記保持部品と前記固定部品を螺合することで前記ノズルを固定することを特徴とするノズルユニット。 A nozzle made of a ceramic material that discharges liquid from the tip,
A holding part for holding the nozzle in a fitting size;
And a fixing part for fixing the tip of the nozzle so that the tip of the nozzle is exposed by using the tapered portion of the nozzle.
A nozzle unit, characterized in that the nozzle is fixed by screwing the holding part and the fixing part.
前記固定部品は、前記第１テーパ面に対応する第２テーパ面を有し、前記第２テーパ面は前記第１テーパ面に対して重ねるように配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のノズルユニット。 The tapered portion has a tapered first taper surface on its surface,
The fixed component has a second tapered surface corresponding to the first tapered surface, and the second tapered surface is disposed to overlap the first tapered surface. The nozzle unit according to claim 2.
前記保持部品は、前記円筒状部が挿入される挿入穴を有し、
前記挿入穴の内径と前記円筒状部の外径との嵌め合いは、すきまばめであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のノズルユニット。 The nozzle has a cylindrical portion on the proximal side,
The holding part has an insertion hole into which the cylindrical part is inserted,
The nozzle unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the fitting between the inner diameter of the insertion hole and the outer diameter of the cylindrical portion is a loose fit.
前記保持部品は、前記ノズルが挿入されかつ底部を有する挿入穴と、前記ノズル流路に連通しかつ前記液体が流れる保持部品流路と、を有し、
前記ノズル流路の基端の内径は、前記保持部品流路の先端の内径よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のノズルユニット。 The nozzle has a nozzle flow passage which passes from the proximal end to the distal end and through which the liquid flows.
The holding part has an insertion hole into which the nozzle is inserted and has a bottom, and a holding part flow path which communicates with the nozzle flow path and through which the liquid flows.
The nozzle unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the inner diameter of the proximal end of the nozzle flow passage is larger than the inner diameter of the tip of the holding part flow passage.
前記保持部品流路は、基端から先端側に向かってテーパ状に形成されたテーパ状部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のノズルユニット。 The holding part has a holding part flow path through which the liquid flows,
The nozzle unit according to any one of claims 1 to 5, wherein the holding part flow path has a tapered portion formed in a tapered shape from the proximal end toward the distal end side.
前記ノズルを基端側から前記保持部品に挿し込む挿込工程と、
前記ノズルに前記固定部品を被せて前記固定部品から前記ノズルの先端を突出させた状態とし、前記固定部品を前記保持部品に対して相対的に回転させて、前記固定部品と前記保持部品とを螺合させる締結工程と、を含むことを特徴とするノズルユニットの製造方法。
It is a manufacturing method of a nozzle unit given in any 1 paragraph of Claims 1-7,
Inserting the nozzle into the holding part from the proximal end side;
The fixing component is put on the nozzle so that the tip of the nozzle is protruded from the fixing component, and the fixing component is rotated relative to the holding component to make the fixing component and the holding component And a fastening step of screwing together.
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-
2017
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