JP3859807B2 - Liquid ejection device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は集積回路のパッケージ等の形成に用いられる磨耗性液体、その他の液体を定量吐出するための液体吐出装置に関するものである。
【0002】
【背景技術】
従来より、集積回路のパッケージ等の樹脂成型品を製造する際に、原料樹脂スラリーを型内に一定量ずつ充填することが行われているが、この充填操作のために各種液体吐出装置が利用されている。
この液体吐出装置の従来例として、吐出する液体を貯蔵する容器と、この容器の底部内面に先端開口を接触隔離されるシリンダと、このシリンダ内に軸方向進退自在に設けられるプランジャと、前記容器の底部内面にシリンダ先端開口で覆われる位置に配置されて外部に連通される吐出口と、この吐出口に連通される吐出管を開閉するピンチバルブ機構とを備えた液体吐出装置がある(特開平4-50478号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来例では、吐出口に向けてシリンダを前進させて液体を計量し、さらに、ピンチバルブ機構で吐出管を開放した状態でプランジャを前進させることにより液体を吐出口を通って吐出管から吐出させる構成であるが、プランジャ先端に位置する吐出口とピンチバルブ機構との間に所定の距離があるため、この距離分だけ液体の滞留が生じるという問題点がある。
装置の休止等で液体の滞留を長時間放置すると、液体が薬液である場合には変質し、接着剤である場合には固化するという不都合が生じる。
さらに、シリンダ及びプランジャの駆動系とピンチバルブの駆動系とが別々に構成されているため、装置がコンパクト化できないという問題点がある。
また、ピンチバルブ機構は出口側弁として機能するが、このピンチバルブ機構では、吐出口を十分に閉塞することができず、吐出する液体のキレが十分ではないという問題点がある。
【0004】
本発明の目的は液漏れをすることなく定量吐出が可能であり液体の滞留がない液体吐出装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、容器内に内側弁、吐出用部材及び外側弁を同心状に配置し、内側弁及び外側弁のシール構造を弾性パッキン部材と、このパッキン部材にと当接する部分にリップ形成用凹部を形成した封止部材とから構成して前記目的を達成しようとするものである。
【0006】
具体的には本発明にかかる液体吐出装置は、液体を貯留するとともに液体を外部に吐出するための吐出口を有する容器と、この容器内に配置されて前記吐出口を開閉する内側弁と、前記容器内において前記吐出口に対して進退可能かつ前記内側弁の外側に同心円状に配置されて液体を吐出する略筒状の吐出用部材と、前記容器内において前記吐出用部材の外側に同心円状に配置されて前記内側弁との間の空間に液体の流入を許容又は阻止する外側弁と、前記内側弁を開閉駆動する内側弁駆動手段と、前記吐出用部材を進退駆動する吐出用部材駆動手段と、前記外側弁を開閉駆動する外側弁駆動手段とを備え、前記内側弁及び前記外側弁は、それぞれ前記吐出口の全周に設けられ弾性変形可能なパッキン部材と、このパッキン部材に当接する封止部材とを有するシール構造を備え、前記封止部材の前記パッキン部材と当接する部分にはリップ形成用凹部が連続して形成されていることを特徴とする。
【0007】
この構成の本発明では、例えば、容器内に液体を貯留した状態で、外側弁駆動手段で外側弁を開放操作するとともに、内側弁駆動手段で内側弁を閉塞操作し、さらに、吐出用部材駆動手段で吐出用部材を吐出口から後退させる。
すると、吐出用部材の後退に伴って、液体が内側弁と外側弁との間に吸引される。
その後、外側弁駆動手段で外側弁を閉塞操作して液体の計量を行い、内側弁駆動手段で内側弁を開放操作し、さらに、吐出用部材駆動手段で吐出用部材を吐出口に向けて前進させ、吐出口から液体を吐出させる。
【0008】
外側弁及び内側弁が閉塞されている状態では、それぞれパッキン部材に封止部材が当接されているが、パッキン部材はテフロンなどの弾性変形可能な材質から形成され、封止部材は金属等からリップ形成用凹部が形成されているから、封止部材に形成されたリップ形成用凹部にパッキン部材が弾性変形して入り込み、リップが形成される。
リップが形成されると、パッキン部材と封止部材との間のシール面積が大きくなり、かつ、これらのリップの内外圧力差によりリップが封止部材のリップ形成用凹部に押しつけられる。これにより、吐出口への液体の流入が確実に阻止され、液漏れが防止される。
【0009】
本発明では、吐出用部材を吐出口に向けて前進させておけば、内側弁と外側弁との間が閉塞され、この間の空間に液体が滞留することがない。
なお、封止部材にリップ形成用凹部を形成することなく、パッキン部材と封止部材との当接部分をテーパ状に形成するシール構造も考えられるが、封止部材がパッキン部材に当接離反することを繰り返すことにより、シール面の擦れが生じ、液が漏れる虞れがある。
【0010】
ここで、本発明では、前記内側弁の封止部材は筒状に形成され、その内部には液体を吐出口から外部に掃き出すための掃出手段が設けられた構造としてもよい。
この構造では、所定時期、例えば、内側弁で吐出口を開放すると同時に掃出手段を操作して吐出口近傍の液体を掃き出す。
これにより、液体の最後の一滴までキレよく、確実に吐出させることができる。
さらに、前記掃出手段は気体で液体を吹き飛ばすエアイジェクタから構成してもよい。
この構成では、エアイジェクタにより、非接触状態で液体を吹き飛ばすことができるから、液切れを良好にすることができる。
【0011】
また、本発明では、前記内側弁駆動手段、前記吐出用部材駆動手段及び前記外側弁駆動手段をそれぞれ直線駆動手段から構成し、これらの直線駆動手段を並列配置した構造としてもよい。
この構造では、駆動系を並列配置することにより、装置が直線駆動手段の長手方向に延びることなくコンパクトになる。
さらに、前記直線駆動手段はエアシリンダから構成してもよい。
直線駆動手段をエアシリンダから構成すると、弁の開閉操作並びに吐出用部材による液体吐出操作を瞬時に行えるだけでなく、ストッパを用いることにより、動作限界を容易に調整することができる。
【0012】
さらにまた、前記内側弁、前記吐出用部材及び前記外側弁は、それぞれ全体が前記容器の内部に配置されて構成でもよい。
この構成では、毛細管現象に伴って弁から容器内の液体が容器外へ漏出することを防止できる。
つまり、内側弁、吐出用部材及び外側弁は同心状にあり、かつ、これらの部材の隙間が小さいため、この隙間を通って容器内の液体が毛細管現象により移動しようとする。これらの部材の吐出口とは反対側の端部が容器の外部に露出していると、容器内の液体が外部に漏出することになるが、本発明では、これらの部材が全て容器内にあるため、毛細管現象で液体が移動するとしても、容器の外部に漏出することがない。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
ここで、各実施形態中、同一構成要素は同一符号を付して説明を省略する。
図1から図9には本発明の第1実施形態が示されている。
図1は第1実施形態の液体吐出装置を備えたディスペンサの一部を破断した正面図であり、図2は、そのディスペンサの一部を破断した側面図である。
これらの図において、ディスペンサ1は、2種類の磨耗性液体を同時に定量吐出するための液体吐出装置2を2系統備えている。
ディスペンサ1は、それぞれ水平配置された3枚の基板3〜5を有し、基板4は複数の支柱6により基板3の上方に支持されるとともに、基板5は複数の支柱7により基板4の上方に支持されている。
【0014】
基板3には一対の容器8が設置されている。容器8は、上面が開口され、底部が下方に突出した逆凸型に形成されている。
容器8の下部には、内部の液体を排出するための排出ノズル9の一端が接続されている。
容器8の底部には吐出ノズル10が取り付けられている。この吐出ノズル10は、上端部が容器8の内部に設けられた略円盤状に形成され、下端部が基板3の下方に突出した形状とされ、その中心部に吐出口10Aが上下に延びて形成されている。
【0015】
容器8の内部には吐出口10Aを開閉する内側弁11と、この内側弁11の外側に同心円状に配置されて液体を吐出する略筒状の吐出用部材12と、この吐出用部材12の外側に同心円状に配置されて内側弁11との間の空間に液体の流入を許容又は阻止する外側弁13とがそれぞれ全体的に配置されている。
内側弁11は、吐出口10Aの全周にわたって設けられたパッキン部材14と、このパッキン部材14に当接可能とされた円筒状の封止部材15と、隣り合う液体吐出装置2の封止部材15同士を連結する連結ロッド16とを備え、パッキン部材14と円筒状の封止部材15とからシール構造が構成されている。
【0016】
このパッキン部材14は、耐薬品性が高く弾性を有するテフロン等の部材から略厚肉リング状に形成されている。
封止部材15は耐薬品性の高いステンレス等の材質から形成され、その先端断面形状が図4に示されている。
図4において、封止部材15は、パッキン部材14と当接する部分の全周にわたってリップ形成用凹部15Aが形成されている。リップ形成用凹部15Aは、多重、図4では3重とされている。
【0017】
図1及び図2において、封止部材15の内部には液体を吐出口10Aから外部に掃き出すための掃出手段17が設けられている。
この掃出手段17は、空気、液体窒素、その他の気体で液体を吹き飛ばすエアイジェクタであり、このエアイジェクタは封止部材15及び連結ロッド16に形成された連通孔17を通じて連結ロッド16に接続されたエア供給管18から圧縮気体が送られる構成である。
【0018】
吐出用部材12は、内側弁の封止部材15の外周を覆う円筒状に形成され、かつ、パッキン部材14及び吐出口10Aに対して進退可能とされている。
吐出用部材12の基端には吐出用部材12の軸方向と直交する一方向に延びるフランジ19が取り付けられている。
このフランジ19の両端部には駆動ロッド20が吐出用部材12の長手方向と平行にそれぞれ取り付けられ、これらの駆動ロッド20同士は、その端部で連結ロッド21で連結されている。
【0019】
外側弁13は、前記パッキン部材14と、このパッキン部材14に先端が当接可能とされた短寸円筒状の封止部材22と、この封止部材22の基端に封止部材22の軸方向と直交する一方向に延びて取り付けられたフランジ23と、フランジ23の両端部に封止部材22の長手方向と平行にそれぞれ取り付けられた駆動ロッド24と、隣り合う液体吐出装置2の封止部材22同士を連結する連結ロッド25とを備えて構成されている。
封止部材22は、内側弁11の封止部材15と同様の構造である。
フランジ23とフランジ19とは、互いに直交配置されている(図3参照)。
【0020】
基板4には、内側弁11を開閉駆動する内側弁駆動手段26と、吐出用部材12をパッキン部材14に対して進退駆動する吐出用部材駆動手段27と、外側弁13を開閉駆動する外側弁駆動手段28とがそれぞれ取り付けられている。
内側弁駆動手段26、吐出用部材駆動手段27及び外側弁駆動手段28は、それぞれ直接駆動手段としてのエアシリンダから構成され、これらのエアシリンダは互いに所定間隔離して略並列に配置されている。
【0021】
内側弁駆動手段26は、基板4に固定されたケーシング26Aと、このケーシング26A内で進退可能に設けられた駆動ロッド26Bとから構成されている。この駆動ロッド26Bは、その下端が内側弁11の連結ロッド16に固定され、その上端が基板5に螺合された位置決め用ボルト29に当接可能とされている。この位置決め用ボルト29は、内側弁駆動手段26に対して進退自在となるように基板5に取り付けられており、この進退量を調整することにより、駆動ロッド26Bの後退量、ひいては、駆動ロッド26Bと連結された内側弁11の封止部材15の後退量を調整できるようになっている。
【0022】
吐出用部材駆動手段27は、基板4に固定されたケーシング27Aと、このケーシング27A内に進退可能に設けられた駆動ロッド27Bとから構成されている。
この駆動ロッド27Bは、その下端が吐出用部材12の連結ロッド21に固定され、その上端が基板5を貫通している。
基板5には吐出用部材駆動手段27の上方にマイクロメータ30が門型の取付部材31を介してそれぞれ取り付けられている。
このマイクロメータ30は、連結ロッド21と同軸上に配置され、かつ、先端が連結ロッド21の端部と当接可能なスピンドル30Aを有し、このスピンドル30Aの進退量を調整することにより、駆動ロッド27B並びに駆動ロッド27Bと連結された吐出用部材12の後退量を調整し、液体吐出量を調整できるようになっている。
【0023】
内側弁駆動手段28は、基板4に固定されたケーシング28Aと、このケーシング28A内で進退可能に設けられた駆動ロッド28Bとから構成されている。この駆動ロッド28Bは、その下端が外側弁13の連結ロッド25に固定され、その上端が基板5に螺合された位置決め用ボルト29に当接可能とされている。
この位置決め用ボルト29は、外側弁駆動手段28に対して進退自在となるように基板5に取り付けられており、この進退量を調整することにより、駆動ロッド28Bの後退量、ひいては、駆動ロッド28Bと連結された外側弁13の封止部材22の後退量を調整できるようになっている。
掃出手段17、内側弁駆動手段26、吐出用部材駆動手段27及び外側弁駆動手段28は図示しない制御手段と接続され、この制御手段はこれらの手段17,26〜28の駆動をを所定のタイムチャート(図5参照)に従って制御する。
【0024】
次に、第1実施形態の作用について、図5から図9に基づいて説明する。
図5は掃出手段17、内側弁駆動手段26、吐出用部材駆動手段27及び外側弁駆動手段28を駆動するためのタイムチャートであり、図6から図8は液体吐出装置2の動作説明図であり、図9はシール構造の動作説明図である。なお、図6から図8において、内側弁駆動手段26、吐出用部材駆動手段27及び外側弁駆動手段28の動作状態をわかりやすくするために、図2とは異なる図とされている。
【0025】
まず、図5のタイムチャートで示される通り、スタート信号を発信すると、外側弁駆動手段28が作動する。すると、図6(A)に示される通り、外側弁13が開放操作され、封止部材22がパッキン部材14から離隔される。封止部材22は外側弁駆動手段28の駆動ロッド28Bが位置決め用ボルト29に当接するまで移動する。この状態では、吐出用部材12はパッキン部材14に当接され、内側弁11は閉塞されている。
その後、図5に示される通り、吐出用部材駆動手段27が作動する。すると、図6(B)に示される通り、吐出用部材12はパッキン部材14から離反し、容器8内の液体は内側弁11と外側弁13との間の空間に入り込む。吐出用部材12は吐出用部材駆動手段27の駆動ロッド27Bがマイクロメータ30のスピンドル30Aに当接するまで移動する。
【0026】
ここで、液体吐出量を多くするには、スピンドル30Aを連結ロッド21から離れた位置に固定する。すると、駆動ロッド27Bの後退量、ひいては、吐出用部材12の後退量が大きくなり、その結果、吐出用部材12で吐出できる液体の量が多くなる。これに対して、液体吐出量を少なくするには、スピンドル30Aを連結ロッド21から近い位置に固定する。すると、駆動ロッド27Bの後退量、ひいては、吐出用部材12の後退量が小さくなり、その結果、吐出用部材12で吐出できる液体の量が少なくなる。
【0027】
さらにその後、図5に示される通り、外側弁駆動手段28の作動が中止する。すると、図7(C)に示される通り、外側弁13が閉塞操作され、封止部材22がパッキン部材14に当接する。これにより、吐出される液体が計量される。
さらに、図5に示される通り、内側弁駆動手段26及びエアイジェクタ17が作動する。すると、図7(D)に示される通り、内側弁11が開放操作され、封止部材15がパッキン部材14から離隔され、吐出口10Aが開口される。また、封止部材15の内部空間から吐出口10Aに向かって気体が吹き出される。
【0028】
その後、図5に示される通り、吐出用部材駆動手段27の作動が中止する。すると、図8(E)に示される通り、吐出用部材12はパッキン部材14及び吐出口10Aに向かって前進し、内側弁11と外側弁13との間の空間に入り込んだ液体が吐出口10Aから吐出される。この状態では、エアイジェクタ17が作動しているから、液体は吐出口10Aからキレよく吐出される。
さらにその後、図5に示される通り、内側弁駆動手段26及びエアイジェクタ17の作動を中止する。すると、図8(F)に示される通り、内側弁11が閉塞操作され、封止部材15がパッキン部材14に当接され、吐出口10Aが閉口される。
【0029】
ここで、外側弁13及び内側弁11が開放されている状態では、図9(A)に示されている通り、封止部材15(22)はパッキン部材14から離隔しているが、外側弁13及び内側弁11が閉塞されている状態では、図9(B)に示される通り、それぞれパッキン部材14を封止部材15,22が押圧する。すると、封止部材15,22に形成されたリップ形成用凹部15Aにパッキン部材14が弾性変形して入り込み、リップが多重に形成される。これらのリップにより、弁内外の液体の流通が阻止される。
【0030】
従って、第1実施形態によれば、▲1▼液体を貯留するとともに吐出口10Aを有する容器8と、この容器8内に配置されて吐出口10Aを開閉する内側弁11と、吐出口10Aに対して進退可能とされた略筒状の吐出用部材12と、内側弁11との間の空間に液体の流入を許容又は阻止する外側弁13と、内側弁11を開閉駆動する内側弁駆動手段26と、吐出用部材12を進退駆動する吐出用部材駆動手段27と、外側弁13を開閉駆動する外側弁駆動手段28とを備え、内側弁11、吐出用部材12及び内側弁13は内側弁11を中心にして容器8内において同心円状に配置され、このうち、内側弁11及び外側弁13は、それぞれ吐出口10Aの全周に設けられ弾性変形可能なパッキン部材14と、このパッキン部材14に当接する封止部材15,22とを有するシール構造を備え、封止部材15,22のパッキン部材14と当接する部分にはリップ形成用凹部15Aが連続して形成されているから、外側弁13及び内側弁11が閉塞されている状態では、それぞれパッキン部材14に封止部材15,22が押圧されているので、封止部材15,22に形成されたリップ形成用凹部15Aにパッキン部材14が弾性変形して入り込み、リップが形成されることになり、パッキン部材14と封止部材15,22との間のシール面積が大きくなって吐出口10Aへの液体の流入が確実に阻止され、液漏れが防止される。
しかも、吐出用部材12を吐出口10Aに向けて前進させておけば、内側弁11から外側弁13の間が閉塞され、この間の空間に液体が滞留することがない。そのため、ディスペンサ1を運転しない時間が長期間にわたっても、液体の滞留に伴う不都合を回避することができる。
【0031】
また、第1実施形態では、▲2▼内側弁11の封止部材15は筒状に形成され、その内部には液体を吐出口10Aから外部に掃き出すための掃出手段17が設けらているから、液体の最後の一滴までキレよく、確実に吐出させることができる。さらに、▲3▼この掃出手段17は気体で液体を吹き飛ばすエアイジェクタから構成したから、非接触状態で液体を吹き飛ばすことができるので、液切れを良好にすることができる。
また、第1実施形態では、▲4▼内側弁駆動手段26、吐出用部材駆動手段27及び外側弁駆動手段28をそれぞれ直線駆動手段から構成し、これらの直線駆動手段を並列配置したから、装置が直線駆動手段26〜27の長手方向に延びることなくコンパクトになる。
【0032】
さらに、▲5▼これらの直線駆動手段をエアシリンダから構成したから、弁11,13の開閉操作並びに吐出用部材12による液体吐出操作を瞬時に行えるだけでなく、ストッパ29,30を用いることにより、動作限界を容易に調整することができる。
さらにまた、▲6▼内側弁11、吐出用部材12及び外側弁13は、それぞれ全体が容器8の内部に配置された構成であるから、毛細管現象に伴って弁11,13から容器8内の液体が容器8外へ漏出することを防止できる。
【0033】
次に、本発明の第2実施形態を図10から図12に基づいて説明する。
第2実施形態は1個の液体吐出装置32に内側弁駆動手段26、吐出用部材駆動手段27及び外側弁駆動手段28をそれぞれ設け、これらの手段26〜27を互いに隣接配置した点で第1実施形態と異なり、他の主要構成は第1実施形態と同じである。
図10は第2実施形態の液体吐出装置32の一部を破断した正面図、図11はその側面図、図12は内側弁11、吐出用部材12及び外側弁13の詳細構造を示す断面図である。
【0034】
これらの図において、容器38の内部には前記内側弁11、前記吐出用部材12及び前記外側弁13がそれぞれ一部露出して配置されている。
内側弁11は、吐出口10Aの全周にわたって設けられたパッキン部材14と、このパッキン部材14に当接可能とされた円筒状の封止部材15とを備えて構成されている。第2実施形態ではエアイジェクタの図示が省略されている。
吐出用部材12は、内側弁の封止部材15の外周を覆う円筒状に形成され、かつ、パッキン部材14及び吐出口10Aに対して進退可能とされている。
吐出用部材12の基端には前記フランジ19が取り付けられ、このフランジ19の両端部には前記駆動ロッド20が取り付けられ、これらの駆動ロッド20同士は、その端部で連結ロッド21で連結されている。
外側弁13は、前記パッキン部材14と、前記封止部材22、前記フランジ23、前記駆動ロッド24及び隣り合う封止部材22同士を連結する連結ロッド25とを備えて構成されている。
【0035】
内側弁11を開閉駆動する内側弁駆動手段26、吐出用部材12を進退駆動する吐出用部材駆動手段27及び外側弁13を開閉駆動する外側弁駆動手段28は、それぞれ箱形のケーシングを備え、これらのケーシングは横一列に隙間なく並べて配置されている。
第2実施形態では、その動作方法は第1実施形態と同じである。
従って、第2実施形態では、第1実施形態の▲1▼〜▲5▼の作用効果を奏することができる他に、内側弁駆動手段26、吐出用部材駆動手段27及び外側弁駆動手段28を横一列に隙間なく並べて配置したから、装置全体の構造をよりコンパクトにできる。
【0036】
なお、本発明は前述の各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲であれば次に示す変形例を含むものである。
例えば、前記各実施の形態では、掃出手段17をエアイジェクタから構成したが、本発明は、この掃出手段17を必ずしも設けることを要しない。仮に、掃出手段17を設ける場合であっても、イジェクタピン等、他の手段から構成してもよい。
【0037】
さらに、掃出手段17をエアイジェクタから構成した場合であっても、気体を吹き出すタイミングは前記実施形態のものに限定されない。例えば、吐出用部材12で液体を吐出すると同時にエアイジェクタを作動してもよい。
また、内側弁駆動手段26、吐出用部材駆動手段27及び外側弁駆動手段28をエアシリンダから構成したが、このエアシリンダに代えて、ボールねじ、ラックピニオン等を用いても良い。
さらに、液体吐出装置2を3個以上配置し、3系統以上の液体吐出を行っても良い。
【0038】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の液体吐出装置によれば、液漏れをすることなく定量吐出が可能であり液体の滞留がないという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る液体吐出装置を備えたディスペンサの一部を破断した正面図である。
【図2】前記ディスペンサの一部を破断した側面図である。
【図3】図1中、III-III線に沿う矢視断面図である。
【図4】封止部材の先端形状を示す断面図である。
【図5】掃出手段、内側弁駆動手段、吐出用部材駆動手段及び外側弁駆動手段を駆動するためのタイムチャートである。
【図6】(A)(B)は液体吐出装置の動作説明図である。
【図7】(C)(D)は液体吐出装置の動作説明図である。
【図8】(E)(F)は液体吐出装置の動作説明図である。
【図9】(A)(B)はシール構造の動作説明図である。
【図10】第2実施形態に係る液体吐出装置の一部を破断した正面図である。
【図11】前記液体吐出装置の一部を破断した側面図である。
【図12】内側弁、吐出用部材及び外側弁の詳細構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ディスペンサ
2,32 液体吐出装置
8,38 容器
10A 吐出口
11 内側弁
12 吐出用部材
13 外側弁
14 パッキン部材
15,22 封止部材
15A リップ形成用凹部
17 掃出手段
26 内側弁駆動手段
27 吐出用部材駆動手段
28 外側弁駆動手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid ejection apparatus for quantitatively ejecting a wearable liquid and other liquids used for forming an integrated circuit package or the like.
[0002]
[Background]
Conventionally, when manufacturing resin molded products such as integrated circuit packages, raw material resin slurry is filled into a mold in a certain amount. Various liquid ejection devices are used for this filling operation. Has been.
As a conventional example of this liquid ejection device, a container for storing a liquid to be ejected, a cylinder whose tip opening is contacted and isolated on the inner surface of the bottom of the container, a plunger provided in the cylinder so as to be movable forward and backward, and the container There is a liquid discharge device provided with a discharge port that is disposed on the inner surface of the bottom of the cylinder at a position covered by the opening of the cylinder tip and communicates with the outside, and a pinch valve mechanism that opens and closes a discharge pipe communicated with the discharge port (special Kaihei 4-50478).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional example, the cylinder is advanced toward the discharge port to measure the liquid, and the plunger is advanced with the discharge pipe opened by the pinch valve mechanism, whereby the liquid is discharged from the discharge pipe through the discharge port. However, since there is a predetermined distance between the discharge port located at the tip of the plunger and the pinch valve mechanism, there is a problem in that liquid stays by this distance.
If the liquid stays for a long time, for example, when the apparatus is stopped, there is a problem that the liquid changes in quality when it is a chemical solution and solidifies when it is an adhesive.
Furthermore, since the drive system of the cylinder and plunger and the drive system of the pinch valve are configured separately, there is a problem that the apparatus cannot be made compact.
Further, the pinch valve mechanism functions as an outlet side valve. However, the pinch valve mechanism has a problem that the discharge port cannot be sufficiently closed and the liquid to be discharged is not sufficiently sharp.
[0004]
An object of the present invention is to provide a liquid discharge apparatus that can perform a fixed amount discharge without causing liquid leakage and does not retain liquid.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, according to the present invention, the inner valve, the discharge member, and the outer valve are arranged concentrically in the container, and the seal structure of the inner valve and the outer valve is formed with a lip at the portion that comes into contact with the elastic packing member and the packing member. It is intended to achieve the object by comprising a sealing member in which a concave portion is formed.
[0006]
Specifically, the liquid ejection device according to the present invention includes a container having an ejection port for storing the liquid and ejecting the liquid to the outside, an inner valve disposed in the container and opening and closing the ejection port, A substantially cylindrical discharge member that is concentrically arranged outside the inner valve and that discharges liquid with respect to the discharge port in the container, and a concentric circle outside the discharge member in the container. An outer valve that allows or prevents liquid from flowing into a space between the inner valve, an inner valve driving means that opens and closes the inner valve, and a discharge member that drives the discharge member forward and backward A driving means and an outer valve driving means for opening and closing the outer valve. The inner valve and the outer valve are provided on the entire circumference of the discharge port, respectively, and are elastically deformable packing members. Abutting seal With a seal structure having a member, the packing member abutting portion of the sealing member is characterized in that the recess lip formation is formed continuously.
[0007]
In the present invention having this configuration, for example, while the liquid is stored in the container, the outer valve is operated to open the outer valve, the inner valve is operated to close the inner valve, and the discharge member is driven. The discharge member is retracted from the discharge port by means.
Then, the liquid is sucked between the inner valve and the outer valve as the discharge member moves backward.
Thereafter, the outer valve is closed by the outer valve driving means, the liquid is measured, the inner valve is opened by the inner valve driving means, and the discharge member is advanced toward the discharge port by the discharge member driving means. The liquid is discharged from the discharge port.
[0008]
When the outer valve and the inner valve are closed, the sealing member is in contact with the packing member. The packing member is made of an elastically deformable material such as Teflon, and the sealing member is made of metal or the like. Since the lip forming recess is formed, the packing member is elastically deformed into the lip forming recess formed in the sealing member to form a lip.
When the lip is formed, the sealing area between the packing member and the sealing member is increased, and the lip is pressed against the lip forming recess of the sealing member due to the pressure difference between the inside and outside of these lips. Thereby, the inflow of the liquid to a discharge outlet is blocked | prevented reliably and a liquid leak is prevented.
[0009]
In the present invention, if the discharge member is advanced toward the discharge port, the space between the inner valve and the outer valve is closed, and the liquid does not stay in the space therebetween.
A sealing structure in which the contact portion between the packing member and the sealing member is formed in a tapered shape without forming a lip forming recess in the sealing member is also conceivable. However, the sealing member contacts and separates from the packing member. By repeating this process, the sealing surface may be rubbed and the liquid may leak.
[0010]
Here, in the present invention, the sealing member of the inner valve may be formed in a cylindrical shape, and the inside thereof may be provided with a sweeping means for sweeping liquid out from the discharge port.
In this structure, at a predetermined time, for example, the discharge port is opened by the inner valve, and at the same time, the sweeping means is operated to sweep out the liquid near the discharge port.
As a result, even the last drop of the liquid can be discharged securely and reliably.
Further, the sweeping means may be composed of an air ejector that blows off liquid with gas.
In this configuration, since the liquid can be blown away in a non-contact state by the air ejector, it is possible to improve liquid breakage.
[0011]
In the present invention, the inner valve driving means, the discharge member driving means, and the outer valve driving means may be constituted by linear driving means, and these linear driving means may be arranged in parallel.
In this structure, by arranging the drive systems in parallel, the apparatus becomes compact without extending in the longitudinal direction of the linear drive means.
Further, the linear drive means may be composed of an air cylinder.
When the linear drive means is composed of an air cylinder, not only can the valve open / close operation and the liquid discharge operation by the discharge member be performed instantaneously, but the operation limit can be easily adjusted by using a stopper.
[0012]
Still further, the inner valve, the discharge member, and the outer valve may each be entirely disposed inside the container.
In this configuration, it is possible to prevent liquid in the container from leaking out of the container from the valve due to capillary action.
That is, since the inner valve, the discharge member, and the outer valve are concentric and the gap between these members is small, the liquid in the container tends to move through the gap due to capillary action. If the end opposite to the discharge port of these members is exposed to the outside of the container, the liquid in the container leaks to the outside, but in the present invention, all of these members are in the container. Therefore, even if the liquid moves due to capillary action, it does not leak out of the container.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Here, in each embodiment, the same component is attached | subjected with the same code | symbol, and description is abbreviate | omitted.
1 to 9 show a first embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a front view in which a part of a dispenser including the liquid ejection device according to the first embodiment is broken, and FIG. 2 is a side view in which a part of the dispenser is broken.
In these figures, the dispenser 1 is provided with two systems of
The dispenser 1 includes three
[0014]
A pair of
One end of a
A
[0015]
Inside the
The
[0016]
The packing
The sealing
In FIG. 4, the sealing
[0017]
1 and 2, the sealing
The sweeping means 17 is an air ejector that blows off liquid with air, liquid nitrogen, or other gas, and this air ejector is connected to the connecting
[0018]
The
A
Drive
[0019]
The
The sealing
The
[0020]
The
The inner valve driving means 26, the discharge member driving means 27, and the outer valve driving means 28 are each composed of an air cylinder as a direct driving means, and these air cylinders are arranged substantially in parallel with being separated from each other by a predetermined distance.
[0021]
The inner valve driving means 26 includes a
[0022]
The discharge member driving means 27 includes a
The
A
The
[0023]
The inner valve drive means 28 is composed of a
The
The sweeping means 17, the inner valve driving means 26, the discharge member driving means 27, and the outer valve driving means 28 are connected to a control means (not shown). Control is performed according to the time chart (see FIG. 5).
[0024]
Next, the operation of the first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a time chart for driving the sweeping means 17, the inner valve driving means 26, the ejection member driving means 27 and the outer valve driving means 28, and FIGS. 6 to 8 are diagrams for explaining the operation of the
[0025]
First, as shown in the time chart of FIG. 5, when a start signal is transmitted, the outer valve driving means 28 is operated. Then, as shown in FIG. 6A, the
Thereafter, as shown in FIG. 5, the discharge member driving means 27 is operated. Then, as shown in FIG. 6B, the
[0026]
Here, in order to increase the liquid discharge amount, the
[0027]
Thereafter, as shown in FIG. 5, the operation of the outer valve driving means 28 is stopped. Then, as shown in FIG. 7C, the
Further, as shown in FIG. 5, the inner valve driving means 26 and the
[0028]
Thereafter, as shown in FIG. 5, the operation of the ejection member driving means 27 is stopped. Then, as shown in FIG. 8E, the
Thereafter, as shown in FIG. 5, the operation of the inner valve driving means 26 and the
[0029]
Here, in a state where the
[0030]
Therefore, according to the first embodiment, (1) the
In addition, if the
[0031]
In the first embodiment, {circle around (2)} the sealing
In the first embodiment, (4) the inner valve driving means 26, the discharge member driving means 27, and the outer valve driving means 28 are each constituted by linear driving means, and these linear driving means are arranged in parallel. Becomes compact without extending in the longitudinal direction of the linear drive means 26-27.
[0032]
Further, (5) since these linear drive means are constituted by air cylinders, not only can the
Furthermore, (6) the
[0033]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the second embodiment, the inner valve driving means 26, the discharge member driving means 27, and the outer valve driving means 28 are provided in one
10 is a front view in which a part of the
[0034]
In these drawings, the
The
The
The
The
[0035]
The inner valve driving means 26 for driving the
In the second embodiment, the operation method is the same as in the first embodiment.
Therefore, in the second embodiment, in addition to the effects (1) to (5) of the first embodiment, the inner valve driving means 26, the discharge member driving means 27 and the outer valve driving means 28 are provided. Since it is arranged side by side with no gap, the overall structure of the apparatus can be made more compact.
[0036]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and includes the following modifications as long as the object of the present invention can be achieved.
For example, in each of the above embodiments, the sweeping
[0037]
Further, even when the sweeping means 17 is constituted by an air ejector, the timing of blowing out the gas is not limited to that of the above embodiment. For example, the air ejector may be operated simultaneously with the discharge of the liquid by the
The inner valve driving means 26, the discharge member driving means 27, and the outer valve driving means 28 are constituted by air cylinders, but a ball screw, a rack and pinion or the like may be used instead of the air cylinder.
Further, three or more
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the liquid ejection device of the present invention, it is possible to perform quantitative ejection without liquid leakage, and there is an effect that there is no liquid retention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view, partly broken, of a dispenser provided with a liquid ejection device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view in which a part of the dispenser is broken.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a tip shape of a sealing member.
FIG. 5 is a time chart for driving the sweeping means, the inner valve driving means, the discharge member driving means, and the outer valve driving means.
FIGS. 6A and 6B are operation explanatory diagrams of the liquid ejection apparatus. FIGS.
FIGS. 7C and 7D are explanatory diagrams of the operation of the liquid ejection apparatus. FIGS.
FIGS. 8E and 8F are explanatory views of the operation of the liquid ejection apparatus. FIGS.
FIGS. 9A and 9B are explanatory views of the operation of the seal structure.
FIG. 10 is a front view in which a part of a liquid ejection apparatus according to a second embodiment is broken.
FIG. 11 is a side view in which a part of the liquid ejection device is broken.
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a detailed structure of an inner valve, a discharge member, and an outer valve.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
15,22 Sealing
Claims (6)
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JP11809997A JP3859807B2 (en) | 1997-05-08 | 1997-05-08 | Liquid ejection device |
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JPH10306771A JPH10306771A (en) | 1998-11-17 |
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JP5087555B2 (en) * | 2006-11-22 | 2012-12-05 | 株式会社フジキン | Fluid coupling |
-
1997
- 1997-05-08 JP JP11809997A patent/JP3859807B2/en not_active Expired - Lifetime
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