JP2019115889A - Nozzle for solder coating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗布装置用ノズルに関し、詳細には、被塗布部材の表面上にはんだペーストを塗布するはんだ塗布装置に備えられるノズルに関する。 The present invention relates to a nozzle for a coating apparatus, and more particularly to a nozzle provided in a solder coating apparatus for applying a solder paste on the surface of a member to be coated.
従来、リフロー方式を用いてはんだ付けを行うために、被塗布部材の表面上にはんだペーストを塗布する塗布装置が用いられている(例えば、特許文献1を参照)。これらの塗布装置においては、はんだペーストが充填されたシリンジに対してエアーで圧力を付与することにより、シリンジの先端に設けた金属製のノズルからはんだペーストを吐出する機構が採用される。 Conventionally, in order to perform soldering using a reflow method, a coating device that applies a solder paste on the surface of a member to be coated has been used (see, for example, Patent Document 1). In these coating devices, a mechanism is employed in which the solder paste is discharged from a metal nozzle provided at the tip of the syringe by applying pressure with air to the syringe filled with the solder paste.
上記の如く構成されたはんだの塗布装置においては、はんだペースト容器の一回分の使用に際して、数万ショットのはんだペーストが吐出される。このように繰り返しはんだペーストの吐出を行ううちに、ノズルの先端付近に乾いたはんだペーストが付着したり、はんだペーストが硬化したりすることにより、はんだペーストが吐出され難くなる。このため、塗布装置が塗布するはんだペーストの量が減少し、定量的にはんだ付けを行うことができない場合があった。 In the solder coating apparatus configured as described above, several tens of thousands of shots of solder paste are discharged when using the solder paste container for one operation. As described above, while the solder paste is repeatedly discharged, the dried solder paste adheres to the vicinity of the tip of the nozzle, or the solder paste hardens, which makes it difficult to discharge the solder paste. For this reason, the quantity of the solder paste which an application apparatus applies decreases, and there existed a case where it could not solder quantitatively.
また、粒径の異なるはんだ粒子が混在するはんだペーストを用いる場合、塗布装置の内部ではんだペーストが固着し、ノズルに目詰まりが発生する場合があった。この場合、ノズルを取り除いて洗浄したり、シリンジごと交換したりする必要があるため、これらの作業を行うためのコストと手間がかかっていた。 Moreover, when using the solder paste in which the solder particle from which a particle size differs is mixed, a solder paste adheres inside the coating device, and there existed a case where clogging of a nozzle generate | occur | produced. In this case, since it is necessary to remove the nozzle and wash it, or to replace the whole syringe, the cost and labor for performing these operations are required.
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、はんだペーストの吐出を繰り返しても、はんだペーストの吐出量を一定にすることができるとともに、はんだペーストが硬化した場合でも目詰まりを防止できる、はんだ塗布装置用ノズルを提供することである。 The present invention has been made in view of the above situation, and the problem to be solved by the present invention is that the discharge amount of the solder paste can be made constant even if the discharge of the solder paste is repeated. It is providing a nozzle for a solder coating device which can prevent clogging even when the paste is hardened.
本発明は、上記課題を解決するために、以下に構成するはんだ塗布装置用ノズルを提供する。 In order to solve the above-mentioned subject, the present invention provides a nozzle for solder coating devices constituted below.
本発明に係るはんだ塗布装置用ノズルは、被塗布部材にはんだを塗布するはんだ塗布装置に設けられるノズルであって、前記はんだ塗布装置は、前記ノズルと、前記ノズルにはんだペーストを供給する容器と、前記ノズルに圧力を付与する圧力付与部と、を備え、前記圧力付与部から前記ノズルに圧力を付与することにより、前記ノズルに充填されたはんだペーストが吐出され、前記ノズルは、筒状部材であるノズル本体部と、前記ノズル本体部の先端に設けられる吐出部と、を備え、前記吐出部は、弾性を有する軟素材が前記ノズルの先端側に膨出して形成されるとともに、先端部に切れ込みによる吐出口が形成され、前記圧力付与部から付与される圧力の大きさを変更することにより、前記吐出口の大きさが調節されるものである。 The nozzle for a solder coating device according to the present invention is a nozzle provided in a solder coating device for applying a solder to a member to be coated, the solder coating device includes the nozzle, and a container for supplying a solder paste to the nozzle. A pressure application unit for applying pressure to the nozzle, and applying pressure to the nozzle from the pressure application unit causes the solder paste filled in the nozzle to be discharged, and the nozzle is a tubular member And a discharge portion provided at the tip of the nozzle body, the discharge portion being formed by bulging a soft material having elasticity to the tip side of the nozzle, and the tip portion A discharge port is formed by cutting in, and the size of the discharge port is adjusted by changing the magnitude of the pressure applied from the pressure application unit.
この構成によれば、はんだペーストの吐出を繰り返しても、はんだペーストの吐出量を一定にすることができるとともに、はんだペーストが硬化した場合でも目詰まりを防止することが可能となる。 According to this configuration, even when discharge of the solder paste is repeated, the discharge amount of the solder paste can be made constant, and clogging can be prevented even when the solder paste is hardened.
また、前記吐出部における前記吐出口には、先端に孔が形成されることが好ましい。 Preferably, a hole is formed at the tip of the discharge port in the discharge part.
この構成によれば、吐出口から吐出されるはんだペーストの量の調整が容易となる。 According to this configuration, it is easy to adjust the amount of solder paste discharged from the discharge port.
また、前記吐出部は、先端部に向かうに従って厚みが小さくなるように形成されることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the discharge part is formed so as to decrease in thickness toward the tip.
この構成によれば、吐出口から吐出されるはんだペーストの量の調整がより容易となる。 According to this configuration, adjustment of the amount of the solder paste discharged from the discharge port becomes easier.
また、前記吐出部は、前記ノズル本体部に対して着脱可能に構成されることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said discharge part is comprised detachably with respect to the said nozzle main-body part.
この構成によれば、吐出部の交換作業を簡易に行うことが可能となる。 According to this configuration, it is possible to simplify the replacement work of the discharge unit.
本発明に係るはんだ塗布装置用ノズルによれば、はんだペーストの吐出を繰り返しても、はんだペーストの吐出量を一定にすることができるとともに、はんだペーストが硬化した場合でも目詰まりを防止することが可能となる。 According to the nozzle for a solder coating device according to the present invention, the discharge amount of the solder paste can be made constant even if the discharge of the solder paste is repeated, and clogging can be prevented even when the solder paste is hardened. It becomes possible.
<はんだ塗布装置1>
まず、図1から図4を用いて、一実施形態に係るはんだ塗布装置1の概要を説明する。図2は図1における領域A(はんだ塗布装置用ノズルの先端部分)の拡大断面図である。はんだ塗布装置1は、被塗布部材である基板Bの表面上にはんだSを塗布するための装置である。
<Solder applicator 1>
First, an outline of a solder coating device 1 according to an embodiment will be described using FIGS. 1 to 4. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the region A (the tip portion of the nozzle for a solder coating device) in FIG. The solder coating device 1 is a device for applying the solder S on the surface of the substrate B which is a member to be coated.
はんだ塗布装置1は図1に示す如く、主な構成要素として、はんだ塗布装置用ノズル(以下、単に「ノズル」と記載する)10、コントローラ21、及び、はんだペーストを貯留する容器22を備えている。容器22ははんだペーストが空になるとはんだ塗布装置1から取り外し、はんだペーストが充填された新たな容器22に交換可能とされる。
As shown in FIG. 1, the solder coating apparatus 1 includes, as main components, a nozzle for a solder coating apparatus (hereinafter simply referred to as a “nozzle”) 10, a
コントローラ21ははんだ塗布装置1の駆動を全体的に制御する制御装置である。コントローラ21は、本発明に係る圧力付与部でもあり、図示しないポンプやバルブによってノズル10にエアーを供給して圧力を付与することを可能としている。コントローラ21と容器22とは第一配管23を介して接続されている。また、コントローラ21とノズル10とは第二配管24を介して接続されている。また、容器22とノズル10とははんだ供給配管25を介して接続されている。
The
はんだ塗布装置1を用いてはんだSを塗布する際は、容器22内にはんだペーストを収容した状態で、外部からコントローラ21に指令信号を送る。この指令信号により、コントローラ21から第一配管23を介して容器22にエアーが供給され、容器22からノズル10へのはんだペーストの供給が開始され、ノズル10にはんだペーストが充填される。
When applying the solder S using the solder coating apparatus 1, a command signal is sent from the outside to the
さらに、コントローラ21から第二配管24を介してノズル10にエアーが供給され、このエアーの圧力によりノズル10内に充填されたはんだペーストが吐出される。そして、コントローラ21がノズル10に供給するエアーの圧力を調節することにより、ノズル10から吐出されるはんだSの量を調整するのである。
Further, air is supplied from the
なお、本実施形態においては、コントローラ21からノズル10に対して直接的にエアーを供給して圧力を付与する構成としているが、他の構成とすることも可能である。例えば、コントローラ21から容器22にエアーを供給し、このエアーの圧力により容器22からノズル10に充填されるはんだペーストを介して、コントローラ21からノズル10に間接的に圧力を付与する構成とすることも可能である。
In addition, in this embodiment, although it is set as the structure which supplies air directly to the
本実施形態に係るはんだ塗布装置1において、ノズル10は図1及び図2に示す如く、金属製の円筒状部材であるノズル本体部11と、ノズル本体部11の先端に設けられる吐出部14と、を備えている。
In the solder coating apparatus 1 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
ノズル本体部11は、容器22から供給されるはんだペーストが充填される吐出容器12と、吐出部14を吐出容器12に固定するための固定リング13と、で構成される。吐出容器12は上部に比べて下部が小径となるように形成されている。図2に示す如く、吐出容器12の外周面には雄ねじ部12bが形成され、固定リング13の内周面には雌ねじ部13aが形成されている。この雄ねじ部12bと雌ねじ部13aとを螺合させることにより、固定リング13が吐出容器12に固定される。
The
本実施形態において、吐出部14はシリコン製であり、膨出部14aがノズル10の先端側(図1における下側)に膨出して形成される。吐出部14の上側基端部には、膨出部14aの周囲にフランジ部14bが半径方向外側に突出して形成されている。換言すれば、吐出部14はつば付きの丸帽のような形状に形成されている。
In the present embodiment, the
また、吐出部14の先端部には切れ込みによる吐出口14sが形成されている。本実施形態において、吐出部14の先端部には図3に示す如く、中央の一点から、90度ごとに位相が異なる切れ込みが四本形成されている。なお、吐出部14の素材は弾性を有する軟素材であればよく、シリコン以外の樹脂製素材等を用いることも可能である。例えば、NBR(ニトリルブタジエンラバー)、EPDM(エチレンプロピレンジエンゴム)、NR(天然ゴム)、BR(ブタジエンラバー)、ウレタン、フッ素ゴム、IR(イソプレンゴム)等である。また、吐出部の形状は上記に限定されるものではなく、切れ込みが形成されていれば他の構成とすることも可能である。
In addition, a
吐出部14は、ノズル本体部11に対して着脱可能とされる。具体的には図2に示す如く、吐出容器12の先端部12aが吐出部14の内部に挿入される。この際、吐出部14のフランジ部14bが吐出容器12に形成された当接部12cに当接される。この状態で、固定リング13の雌ねじ部13aと吐出容器12の雄ねじ部12bとを螺合させる。これにより、固定リング13に形成された押圧部13bがフランジ部14bを押圧し、吐出部14がノズル本体部11に固定されるのである。また、固定リング13を吐出容器12から取り外すことにより、吐出部14をノズル本体部11から取り外すことが可能となる。
The
上記の如く構成されたノズル10において、コントローラ21から第二配管24を介してエアーが供給されると、吐出容器12の内部に充填されたはんだペーストが吐出口14sから吐出される。具体的には図4(a1)及び(a2)に示す如く、吐出容器12の内部のはんだペーストにエアーによる圧力P1が加えられると、吐出口14sが内部圧力によって開口径R1の如く開かれてはんだペーストが吐出される。
In the
本実施形態に係るはんだ塗布装置1においては、コントローラ21から付与されるエアーの圧力の大きさを変更することにより、吐出口14sの大きさが調節される。具体的には図4(b1)及び(b2)に示す如く、吐出容器12の内部のはんだペーストに、圧力P1よりも大きな圧力P2が加えられると、吐出口14sの大きさが開口径R1よりも大きな開口径R2の如く開かれてはんだペーストが吐出されるのである。逆に、コントローラ21から付与されるエアーの圧力を小さくした場合、吐出口14sが小さく開かれてはんだペーストが吐出される。
In the solder coating apparatus 1 according to the present embodiment, the size of the
上記の如く、はんだ塗布装置1においては、弾性を有する軟素材で吐出部14を形成し、その先端部に切れ込みによる吐出口14sを形成している。このため、コントローラ21から付与されるエアーの圧力の大きさを変更することにより、吐出口14sの大きさを調節することを可能としている。即ち、はんだペーストの吐出を繰り返すことによって、ノズル10の先端付近に乾いたはんだペーストが付着したり、はんだペーストが硬化したりした場合でも、コントローラ21から付与されるエアーの圧力が徐々に大きくなるように調整することにより、はんだペーストの吐出量を一定に保つことができる。即ち、本実施形態に係るはんだ塗布装置1においては、塗布するはんだペーストの量を一定にすることにより、定量的にはんだ付けを行うことが可能となるのである。
As described above, in the solder coating device 1, the
また、はんだ塗布装置1の内部ではんだペーストが塊状に固着した場合でも、コントローラ21により大きな圧力のエアーを付与することにより、吐出口14sの大きさを大きくできるため、吐出口14sから塊状に固着したはんだペーストを排出することができる。即ち、はんだペーストが硬化した場合でも、ノズル10における目詰まりを防止することができる。つまり、本実施形態に係るはんだ塗布装置1においては、ノズル10を取り除いて洗浄したり、交換したりすることが不要となるため、これらの作業を行うためのコストと手間をなくすことが可能となるのである。
Further, even when the solder paste adheres in a lump in the solder coating apparatus 1, the size of the
また、本実施形態に係るはんだ塗布装置1において、固定リング13を吐出容器12に着脱することにより、吐出部14をノズル本体部11に対して着脱可能に構成している。これにより、吐出部14が摩耗等により劣化した場合でも、吐出部14の交換作業を簡易に行うことが可能となる。また、交換対象となる部品は吐出部14のみであるため、金属製のノズルを交換する場合と比較して、交換による部品コストを大幅に抑制することが可能となる。
Further, in the solder coating apparatus 1 according to the present embodiment, the
<別実施形態>
次に、図5及び図6を用いて、別実施形態に係るはんだ塗布装置について説明する。以下に説明するはんだ塗布装置については、前記はんだ塗布装置1と吐出部の構成が異なるだけである。このため、吐出部以外の構成の説明は省略し、各実施形態における吐出部の構成を中心に説明する。
Another Embodiment
Next, a solder coating apparatus according to another embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. About the solder coating device demonstrated below, the configurations of the said solder coating device 1 and a discharge part differ. Therefore, the description of the configuration other than the discharge unit is omitted, and the configuration of the discharge unit in each embodiment will be mainly described.
図5(a)〜(d)はそれぞれ、第二実施形態〜第五実施形態に係るはんだ塗布装置において、ノズル本体部11に備えられる吐出部15〜18を示している。各実施形態において、吐出部15〜18は吐出部14と同様にシリコン製である。
FIGS. 5A to 5D respectively show
第二実施形態に係る吐出部15の先端部には切れ込みによる吐出口15sが形成されており、吐出口15sには先端に円形状の孔15hが形成されている。また、第三実施形態に係る吐出部16の先端部には切れ込みによる吐出口16sが形成されており、吐出口16sには先端に正方形状の孔16hが形成されている。
A
上記の如く、第二実施形態及び第三実施形態に係る吐出口15s・16sによれば、予め孔15h・16hが形成されているため、吐出口15s・16sからはんだペーストを吐出する際に吐出容器に付与する初期圧力を小さくすることができる。これにより、吐出容器に加える圧力を小さな範囲で調整することが可能となるため、吐出口15s・16sから吐出されるはんだペーストの量の調整が容易となるのである。
As described above, according to the
なお、吐出部における吐出口の形状は限定されるものではなく、他の様々な形状とすることが可能である。例えば図5(c)に示す第四実施形態に係る吐出部17の如く、中央の一点から、120度ごとに位相が異なる切れ込みを三本形成して吐出口17sを構成としても良い。また、図5(d)に示す第五実施形態に係る吐出部18の如く、中央の一点から、60度ごとに位相が異なる曲線状の切れ込みを六本形成して吐出口18sを構成としても良い。
In addition, the shape of the discharge port in a discharge part is not limited, It is possible to set it as other various shapes. For example, as in the case of the
図6は第六実施形態に係るはんだ塗布装置において、ノズル本体部(吐出容器12及び固定リング13)に備えられる吐出部19を示している。吐出部19の先端部には切れ込みによる吐出口19sが形成されており、膨出部19aは先端部に向かうに従って厚みが小さくなるように形成されている。
FIG. 6 shows the
上記の如く構成することにより、吐出口19sが弾性変形しやすくなるため、吐出口19sからはんだペーストを吐出する際に吐出容器に付与する圧力を小さくすることができる。これにより、吐出容器に加える圧力を小さな範囲で調整することが可能となるため、吐出口19sから吐出されるはんだペーストの量の調整がより容易となるのである。
By configuring as described above, since the
1 はんだ塗布装置
10 ノズル(はんだ塗布装置用ノズル)
11 ノズル本体部 12 吐出容器
11 ノズル本体部 12 吐出容器
12a 先端部 12b 雄ねじ部
13 固定リング 13a 雌ねじ部
13b 押圧部 14 吐出部
14a 膨出部 14b フランジ部
14s 吐出口 15 吐出部
15s 吐出口 15h 孔
16 吐出部 16s 吐出口
16h 孔 17 吐出部
17s 吐出口 18 吐出部
18s 吐出口 19 吐出部
19a 膨出部 19s 吐出口
14c 吐出口 21 コントローラ
22 容器 23 第一配管
24 第二配管 25 はんだ供給配管
A 領域 B 基板
P1 圧力 P2 圧力
R1 開口径 R2 開口径
1 Solder applicator
10 nozzles (nozzles for solder coating equipment)
11
11
13
14s discharge
15s discharge
16
17s discharge
18s discharge
22
24
A area B substrate
P1 pressure P2 pressure
R1 opening diameter R2 opening diameter
Claims (5)
前記はんだ塗布装置は、前記ノズルと、前記ノズルにはんだペーストを供給する容器と、前記ノズルに圧力を付与する圧力付与部と、を備え、
前記圧力付与部から前記ノズルに圧力を付与することにより、前記ノズルに充填されたはんだペーストが吐出され、
前記ノズルは、筒状部材であるノズル本体部と、前記ノズル本体部の先端に設けられる吐出部と、を備え、
前記吐出部は、弾性を有する軟素材が前記ノズルの先端側に膨出して形成されるとともに、先端部に切れ込みによる吐出口が形成され、前記圧力付与部から付与される圧力の大きさを変更することにより、前記吐出口の大きさが調節される、はんだ塗布装置用ノズル。 A nozzle provided in a solder coating apparatus for applying solder to a member to be coated, the nozzle comprising:
The solder coating apparatus includes the nozzle, a container that supplies solder paste to the nozzle, and a pressure application unit that applies pressure to the nozzle.
By applying pressure from the pressure application unit to the nozzle, the solder paste filled in the nozzle is discharged.
The nozzle includes a nozzle main body portion which is a cylindrical member, and a discharge portion provided at an end of the nozzle main body portion.
The discharge part is formed by bulging a soft material having elasticity to the tip side of the nozzle, and a discharge port is formed by cutting at the tip part, and the magnitude of pressure applied from the pressure application part is changed The nozzle for a solder coating device by which the size of the said discharge port is adjusted by doing.
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