JP4399072B2

JP4399072B2 - 液状物の吐出装置

Info

Publication number: JP4399072B2
Application number: JP37630899A
Authority: JP
Inventors: 秀世藤井
Original assignee: ノードソン株式会社
Priority date: 1999-12-03
Filing date: 1999-12-03
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2019-12-03
Also published as: US6354471B2; US20010020629A1; JP2001157862A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば回路基板に電子部品等を実装する等のときに、回路基板上に接着剤やシリコーン樹脂液など、液状物を微量精密に吐出塗布するための液状物の吐出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるシリンジとよばれる小型の容器に充填されている液状物を、基板上に微量精密に吐出塗布する技術として、本発明者等が先に考案し、実用新案登録となった実公平５−９０９９号公報が知られている。この技術は、バルブステムと該バルブステムを上下動させるアクチュエータとを構成要素として持つアダプタに、液状物が充填された容器すなわちシリンジを把持し、前記バルブステムとシリンジの先端ノズル部で構成される弁機構を開閉して、シリンジ内の液状物を微量精密に吐出塗布する技術に関するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、市場に流通する液状物が充填される容器すなわちシリンジの大きさには数種類あり、そのうち最も流通性が高いものは、５０ｃｃ、３０ｃｃ、１０ｃｃ、５ｃｃ、の４種類がある。これらシリンジの大きさが異なるものに、前述の実公平５−９０９９号公報に開示される液状物吐出装置を適用するには、シリンジを把持するクランプ機構、あるいはバルブステムの長さ寸法の相違から、それぞれの大きさに合った液状物吐出装置を用意しなければならず、大変面倒であり、またシリンジのサイズごとに液状物吐出装置を準備することはコスト的にも高くつくので改善が求められていた。
【０００４】
また前記実公平５−９０９９号公報に開示される従来の液状物吐出装置においては、シリンジを交換する際に、液状物を吐出するためのガス圧がシリンジ内に残溜しているので、これを何らかの手段で開放してからクランプ機構を開放しなければならないが、ややもすると作業者がシリンジ内の残溜ガス圧の開放を忘れて、誤ってシリンジ内にガス圧が残溜したままの状態でシリンジを取り外すと、クランプ機構が開放される瞬間に、ガス圧でシリンジが激しく吹き飛ばされる現象が起こり、大変危険であった。
【０００５】
すなわち、本願発明は、前記した問題点に鑑みてなされたものであり、各種のシリンジサイズに対して、わずかな付属部品を準備することにより、１種類の液状物吐出装置で各種サイズのシリンジに対応できる、液状物の吐出装置を提供することを目的とし、更にシリンジ交換に際してシリンジ内の残溜ガス圧を開放して安全に作業が行える液状物の吐出装置を提供することを目的とし、更に吐出バルブの開閉操作に応答性がよい液状物の吐出装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決するために、本願発明では次のような方法とした。以下、理解を助けるため後述の実施例に用いた符号を併記して説明する。すなわち、液状物の吐出装置であって少なくとも、
ａ．上部ブラケット部（２）と下部ブラケット部（３）が形成され、使用目的に合致した最も大きなシリンジサイズに適合するよう設計されたフレーム（１）と、
ｂ．前記フレームの上部ブラケット部（２）に着脱可能であって上端にアクチュエータ（６）を装着するねじ部と、下端にシリンジ（１４）に挿入する挿入部及びアタッチメント（２４）の装着部を設けたボデイ（５）と、
ｃ．前記ボデイ（５）の上端に設けたねじ部に装着されるアクチュエータ（６）と、
ｄ．前記アクチュエータによって作動するバルブステム（１２）と、
ｅ．シリンジ（１４）の先端に装着され、前記下部ブラケット部（３）に着脱可能に形成されたバルブシート部材（１５）と、
からなることを特徴とする液状物の吐出装置とした。
【０００７】
また、前記液状物の吐出装置において、アクチュエータ（６）が電磁力によるアクチュエータで構成され、該アクチュエータが磁力調節手段を兼ねたねじによってボデイ（５）に取付けられている液状物の吐出装置とした。
また、前記液状物の吐出装置において、ボデイ（５）、アクチュエタ（６）、バルブステム（１２）、シリンジ（１４）及びバルブシート部材（１５）からなるデイスペンス機構（３０）を、フレーム（１）から取り外すときに、シリンジ内の加圧ガスを自動的に放出する手段、が組み込まれている液状物の吐出装置とした。
更にまた、前記液状物の吐出装置において、異なる大きさのシリンジに適合するアタッチメント（１６）がボデイ（５）に着脱自在に設けられている液状物の吐出装置とした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態を説明する。本発明では、まず液状物が充填されたシリンジ（１４）を準備する。該シリンジは、あらかじめ液状物が充填されたものが市場で流通している。そして該シリンジの先端にバルブシート部材（１５）をねじ込んで取り付け、次にバルブステム（１２）とアクチュエータ（６）がボデイ（５）に組み込まれた状態のボデイ（５）の下端の挿入部をシリンジの上端内径部に挿入する。この状態でディスペンス機構（３０）が構成される。すなわちデイスペンス機構（３０）は、アクチュエータ（６）、ボデイ（５）、バルブステム（１２）、シリンジ（１４）及びバルブシート部材（１５）によって構成される。
【０００９】
次にデスペンス機構（３０）を、フレーム（１）に装着する。すなわちデイスペンス機構（３０）を構成するバルブシート部材（１５）がフレーム（１）の下部ブラケット（３）に装着され、またボデイ（５）を上部ブラケット（２）に装着する。そして図示されていない加圧ガス源によって常時シリンジ（１４）内の液状物を加圧しておき、図示されない制御装置からの信号でアクチュエータ（６）を駆動し、バルブステム（１２）を開操作すれば、バルブ機構が開いてシリンジ（１４）内の液状物がノズルから吐出する。
【００１０】
またアクチュエータ（６）を電磁式アクチュエータで構成し、ボデイ（５）の上端のアクチュエータ装着用ねじ部に、該電磁式アクチュエータをねじ込んで取り付け、この装着ねじのねじ込み量を調節することにより磁力の調節が可能であり、磁力を調節することによって高速応答性を高めることができる。
【００１１】
また前記液状物の吐出装置において、ボデイ（５）、アクチュエタ（６）、バルブステム（１２）、シリンジ（１４）及びバルブシート部材（１５）からなるデイスペンス機構（３０）を、フレーム（１）から取り外すときに、シリンジ内の加圧ガスを自動的に放出する手段を組み込んだことにより、デイスペンス機構（３０）をフレーム（１）から取り外す際、シリンジ内の加圧ガスが自動的に放出されてガス圧による思わぬ事故が防止される。
【００１２】
また異なった大きさのシリンジを使用する場合を説明すると、シリンジは前述のシリンジ（１４）に比べて、それぞれ小さな形状のシリンジ（２４）が選択使用される。異なる大きさのシリンジ（２４）のそれぞれに適合するアタッチメント（１６）を準備する以外は、すべて前述の液状物の吐出装置が共用される。なおシリンジ（２４）の下端部に設けられているバルブシート部材（１５）の取り付けねじは、シリンジの大きさが異なっても規格統一されていて同一寸法で製作されている。小さなシリンジ（２４）に適合するアダプタ（１６）を、ボデイ（５）の下端に設けたアタッチメント装着部に装着し、該アタッチメント（１６）の下端をシリンジ（２４）の上部に挿入する。
【００１３】
アタッチメント（１６）の使用によって、大きさの異なるシリンジであってもフレーム（１）によってボデイ（５）とバルブシート部材（１５）との間の寸法が規制されて変わらないので、バルブステム（１２）の長さも変わらない。従って同一のバルブステム（１２）の使用が可能である。
【００１４】
【実施例】
以下本発明による液状物の吐出装置の実施例を示す図面を用いて具体的に説明する。すなわち図１は、本発明による液状物の吐出装置の全体構成を示す面図であり、図２は図１の部分拡大断面図であり、図３は図２のＡ−Ａ断面図であり、図４は異なった大きさのシリンジを用いたときの一部分を断面して示した図である。
【００１５】
図において符号２は上部ブラケット、３は下部ブラケットを示し、該上部ブラケット２と下部ブラケット３は、複数本のタイロット４で強固に締結されて一体化し、フレーム１を構成する。本実施例では、フレーム１を上部ブラケット２と下部ブラケット３とタイロット４によって構成したが、これは工作上の都合によるものであって、このような構成に限るものではなく、例えばダイモールド法や溶接構造物等によって一体構造に構成してもよい。
【００１６】
またフレーム１は異なった大きさの複数のシリンジを用いる場合、最も大きなシリンジに適合するように設計されなければならない。なおシリンジ１４はあらかじめ液状物２３が充填され、容量、大きさの異なった複数種のものが流通しており、使用目的に合わせて選択使用される。
【００１７】
上部ブラケット２は、図３で理解されるようにボデイ５が装着される先端部分がＵ字状に二股に分かれた二股部２ａ、２ｂが形成されている。また後に詳述するが、ボデイ５を介してシリンジ１４内へ加圧ガス１８を供給するための、ねじ孔２ｃと通孔２ｄが設けられ、またタイロッド４の取付孔２ｅが設けられる。そしてねじ孔２ｃは、管継ぎ手１９及びホース２０を介して図外の加圧ガス供給源へと接続される。
【００１８】
次に符号５はボデイで、該ボデイ５の中心部はバルブステム１２が貫通する貫通孔５ｃが設けられ、またネック部５ａは前記の上部ブラケット２の二股部２ａ、２ｂ間に着脱自在に形成され、装着されたときに上部ブラケット２に対して上下方向に位置決めされる。更に装着したときに上部ブラケット２の通孔２ｄに連通するガス孔５ｄが設けられ、通孔２ｄに対向する部分にはシール部材（Ｏリング）１７が装着される。
【００１９】
またボデイ５の上部にはアクチュエータ６を装着するための雄ねじ部５ｂが設けられている。更にボデイ５の下端部外径は、シリンジ１４の内径部に挿入したりはずしたりできるように挿入部５ｅが形成され、使用時にシリンジ１４内の加圧ガス１８が漏出しないようにシール部材（Ｏリング）１３が装着される。またボデイ５の下端部内径には、後述する異なった大きさのシリンジを使用するときに用いるアタッチメント１６を装着するための雌ねじ５ｆが設けられている。なおアタッチメント１６を装着するための装着手段は、ねじ装着に限らず他の装着手段であってもよい。
【００２０】
ボデイ５の上部には前述したように、アクチュエータ６が装着される。本実施例ではアクチュエータ６として電磁式のアクチュエータを採用したが、これに限定されるものではなく、例えば圧力エアや圧力液体等を利用した流体圧ピストン等を採用してもよい。なお電磁式アクチュエータは流体圧ピストンタイプのアクチュエータに比べて高速応答性がよいという利点がある。アクチュエータ６は、鉄芯７、電磁コイル８、キャップ９及びアーマチュア１１等によって構成され、鉄芯７、電磁コイル８、キャップ９部は一体的に形成されている。また鉄芯７とアーマチュア１１との間には、ばね１０が装着されている。そしてキャップ９部に形成された雌ねじ９ａが前記ボデイ５の雄ねじ部５ｂにねじ込まれて取り付けられる。２１はシール部材（Ｏリング）で、該シール部材２１は吐出装置の使用時にシリンジ１４内の加圧ガス１８がボデイ５の貫通孔５ｃを経由してアクチュエータ６部から漏出するのを防止するためのものである。
【００２１】
１２はバルブステムで、該バルブステム１２はアーマチュア１１に連結されている。そしてアーマチュア１１はバルブステム１２と共にばね１０のばね力で常時下方へ付勢され、アクチュエータ６の電磁コイル８が励磁されたときに電磁力で上方へ引き上げられる。そして前述したアクチュエータ６のキャップ９部に形成された雌ねじ９ａとボデイ５の雄ねじ部５ｂのねじ込み量を調節することにより、アクチュエータ６とアーマチュア１１との距離Ｈを調節することができ、これによってアクチュエータ６の磁力調節ができる。すなわち距離Ｈの数値を小さくすると磁力によるアーマチュア１１の吸着力を強めて高速応答性を高めることができ、また距離Ｈの数値を大きくすると吸着力を弱めることができる。
【００２２】
１５はシリンジ１４の先端にねじ込まれて取り付けられるバルブシート部材で、該バルブシート部材１５は、前記したバルブステム１２の先端部と協働してバルブ機構部Ｖを形成する。またバルブシート部材１５の中間部には外径を大きくしたフランジ部１５ａが形成され、該フランジ部１５ａは、下部ブラケット３の段付き保持座３ａに着脱自在である。そしてバルブシート部材１５が下部ブラケット３の段付き保持座３ａ部に装着されることにより、ボデイ５とバルブシート部材１５との間の上下方向の関係位置が固定される。なお段付き保持座３ａ部も前記の上部ブラケット２と同様に先端部分がＵ字形に開放された形に形成され、バルブシート部材１５の着脱を容易にしている。
【００２３】
２２はバルブシート部材１５に取り付けられたノズルを示し、該ノズル２２はノズル孔径や長さ等の異なったサイズのものを準備しておき、使用目的に合ったものが選択使用される。
【００２４】
次にこのように構成された本実施例の作用を説明すると、まずノズル２２が取り付けられたバルブシート部材１５を液状物２３が充填されたシリンジ１４の先端にねじ込んで取付け、次にバルブステム１２とアクチュエータ６があらかじめ組み込まれたボデイ５の挿入部５ｅをシリンジ１４の上端内径部に挿入する。この状態でディスペンス機構３０が構成される。すなわちデイスペンス機構３０は、アクチュエータ６、ボデイ５、バルブステム１２、シリンジ１４及びバルブシート部材１５によって構成される。そしてバルブステム１２の先端はばね１０のばね力でバルブシート部材に押圧され、バルブ機構部Ｖは閉止状態になる。
【００２５】
次にアクチュエータ６、ボデイ５、バルブステム１２、シリンジ１４及びバルブシート部材１５が組み込まれたデスペンス機構３０を、フレーム１に装着する。すなわちバルブシート部材１５が下部ブラケット３の段付き保持座３ａに装着され、またボデイ５のネック部５ａを上部ブラケット２の二股部２ａ、２ｂ間に装着する。
【００２６】
なお図に詳述していないが上部ブラケット２とボデイ５の関係は、ボデイ５の胴部に形成した二面カット部５ｇを上部ブラケット２の二股部２ａ、２ｂ間に一致させて挿入し、９０度回転したときにスプリングロックピンで所定位置に位置決め固定する構造をしている。また取り外すときは、ボデイ５を９０度回転させてからでないと取り外すことができない構造になる。従ってボデイ５を上部ブラケット２の二股部２ａ、２ｂ間に挿入し、９０度回転すると、自動的に上部ブラケット２の通孔２ｄとボデイ５のガス孔５ｄは位置合わせされて連通する。
【００２７】
次にディスペンス機構３０をフレーム１に装着した後、図示されていない加圧ガス源からホース２０継ぎ手１９を介して加圧ガス１８を供給する。加圧ガス１８は上部ブラケット２の通孔２ｄ、ボデイ２のガス孔５ｄ及び貫通孔５ｃを通ってシリンジ１４内に供給され、常時シリンジ１４内の液状物２３を加圧する。そして図外の制御装置からの信号でアクチュエータ６の電磁コイル８が励磁されると、アーマチュア１１及びバルブステム１２が上方へ引き上げられ、バルブ機構部Ｖが開いてシリンジ１４内の液状物２３がノズル２２から吐出される。
【００２８】
次にシリンジ内の液状物が空になったときなどに、新しいシリンジと交換する手順を説明する。まず上部ブラケット２の二股部２ａ、２ｂ間に装着されているボデイ５を９０度回転させ、ボデイ５の胴部に形成された二面カット部５ｇを二股部２ａ、２ｂ間に一致させて、デイスペンス機構３０をフレーム１から取り外す。このとき、９０度回転動作に伴って上部ブラケット２の通孔２ｄとボデイ５のガス孔５ｄの位置がずれを生じたとき、シリンジ１４内の加圧ガス１８はガス孔５ｄから大気中に放出され、シリンジ１４の内圧はぜろとなる。従って従来技術で問題点として取り上げたガス圧でシリンジが激しく吹き飛ばされるようなことはない。取り外したデイスペンス機構３０を更にバルブシート部材１５、シリンジ１４、ボデイ５及びアクチュエータ６等に分解すれば、新しいシリンジと交換することができる。
【００２９】
次に異なった大きさのシリンジを使用する場合を図４を用いて説明する。すなわち図４は異なった大きさのシリンジを用いたときの一部分を断面して示した図であり、図において符号１６はアタッチメントであり、２４は異なった大きさのシリンジを示し、該シリンジ２４は前述したシリンジ１４に比べて小さな形状をしている。２５はシール部材（Ｏリング）である。そしてアタッチメント１６、シリンジ２４及びシール部材２５以外の構成部品は、図１に示すものと全く同一の部品が使用される。なおシリンジ２４の下端部に設けられているバルブシート部材１５の取り付けねじは、シリンジの大きさが異なっても規格統一されていて同一寸法で製作されている。
【００３０】
そして、アタッチメント１６の上端には雄ねじ部１６ａが設けられ、ボデイ５の下端部に設けた雌ねじ部５ｆにねじ込まれて装着される。なおボデイ５にアタッチメント１６を装着する手段はねじ込み手段以外の方法であってもよい。またアタッチメント１６の下端には挿入部１６ｅが設けられシリンジ２４の上部に挿入される。アタッチメント１６の使用によって、大きさの異なるシリンジであってもフレーム１によって規制されるボデイ５とバルブシート部材１５との間の寸法は変わらないのでバルブステム１２の長さも変わらない。従って同一のバルブステム１２の使用が可能である。
【００３１】
作用については、アタッチメント１６を設けること以外は前述したアタッチメントのないものと変わらないので説明を省略する。またシリンジの大きさがどのように変わろうとも、シリンジの大きさに適合したアタッチメントを準備するだけで、液状物吐出装置を構成することができるので、コスト的にもメリットが大きい。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明の液状物の吐出装置によれば、各種のシリンジ寸法に対して、フレームを一番大きなシリンジに合わせて製作しておくことにより、小さなシリンジに対しては、そのシリンジに適合するアタッチメントを準備することにより、各種の大きさのシリンジに対応できる吐出装置を提供することができる。またディスペンス機構をフレームから取り外すときに、ボデイを９０度回転する行為によって、シリンジ内の加圧ガスが自動的に放出されるので、シリンジがガス圧によって吹き飛ぶこともなく安全である。更にアクチュエータを電磁式アクチュエータで構成したとき、バルブステムが取り付けられたアーマチュアと電磁コイルとの間隙をアクチュエータの取付けねじのねじ込み量で任意に調節できるので、アーマチュアに作用する磁力の強弱を調整することができ、作動応答速度の高速化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液状物の吐出装置の全体構成を示す図。
【図２】図１の部分拡大断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】他の実施態様を示した図。
【符号の説明】
１…フレーム、２…上部ブラケット、３…下部ブラケット、５…ボデイ、６…アクチュエータ、１１…アーマチュア、１２…バルブステム、１４…シリンジ、１５…バルブシート部材、１６…アタッチメント、３０…ディスペンス機構、Ｖ…バルブ構成部。

Claims

シリンジ（１４、２４）内に貯溜する液状物を吐出する吐出装置であって、
ａ．上部ブラケット部（２）と下部ブラケット部（３）とを有する、使用目的に合致した最も大きなシリンジサイズに適合するように設計されたフレーム（１）と、
ｂ．前記上部ブラケット部（２）に着脱可能に装着され、且つ、上端と、アタッチメント（１６）を使用しないときにシリンジ（１４）に挿入するための挿入部、及び、アタッチメント（１６）を使用するときにアタッチメント（１６）を装着するための装着部を有する下端とをもつボデイ（５）と、
ｃ．前記ボデイ（５）の上端に装着されるアクチュエータ（６）と、
ｄ．前記アクチュエータによって作動するバルブステム（１２）と、
ｅ．シリンジ（１４、２４）の先端に取付けられ、前記下部ブラケット部（３）に装着されるバルブシート部材（１５）と、を有することを特徴とする液状物の吐出装置。
前記バルブステムに連結されたアーマチユア（１１）を更に有し、また、前記アクチュエータ（６）は電磁コイル（８）を有する電磁式アクチュエータを有し、前記アクチュエータ（６）は、前記電磁コイルと前記アーマチュアとの間隙を調節して磁力を調節することができる態様でボデイ（５）に取付けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の液状物の吐出装置。
前記上部ブラケット（２）は加圧ガス（１８）を供給するための加圧源に通じる通路（２ｄ）を有し、また、前記ボディ（５）は、前記シリンジ（１４、２４）内に通じるガス孔（５ｄ）を有し、運転中、前記ガス孔（５ｄ）は、前記ガス孔（５ｄ）からシリンジ（１４、２４）内に加圧ガス（１８）を供給するように、前記通路（２ｄ）と整列し、ボデイ（５）、アクチュエータ（６）、バルブステム（１２）、シリンジ（１４、２４）及びバルブシート部材（１５）を含むデイスペンス機構（３０）を、フレーム（１）から取り外すときに、前記ガス孔（５ｄ）と前記通路（２ｄ）がずれを生じ、シリンジ（１４、２４）内の加圧ガス（１８）が前記ガス孔（５ｄ）を介して大気中に放出される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液状物の吐出装置。
異なる大きさのシリンジ（２４）に適合するアタッチメント（１６）を有し、該アタッチメント（１６）は、前記ボデイ（５）の挿入部に着脱自在に取り付けられる上端と、前記シリンジ（２４）に挿入される下端とを有し、更に、前記バルブシートが前記フレーム（１）の前記下部ブラケット部（３）に装着されるとき、前記ボディ（５）と前記バルブシート（１５）との間に前記シリンジ（２４）を連結するのに十分な長さを有する、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の液状物の吐出装置。