JP5191052B2 - 液体材料の吐出方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体材料を吐出口より吐出する液体材料の吐出方法および装置に関し、より具体的には、液体材料を吐出口に連通する流路に充填する際に気体の残留無く液体材料を充填できる吐出方法および装置に関する。
なお、本発明における「吐出」とは、液材がノズルから離間する前にワークに接触するタイプの吐出方式、および、液材がノズルから離間した後にワークに接触されるタイプの吐出方式を含むものである。

液体材料を吐出する装置としては、液体材料が供給される供給口から液体材料が吐出される吐出口に至る流路内に、回転移動または進退移動する軸体を配設し、軸体の動作により吐出口より液体材料を吐出するものが知られている（例えば、特許文献１）。
特許文献１の図１に開示される装置は、シリンジに貯留される液体材料が、穴を介して分配装置ハウジングに形成された流路に導入され、シャフトの進出移動によりノズルから液体材料が吐出されるものである。ここで、シャフトは、流動穴に挿入されており、流路は流動穴に挿入されたシャフトの間隙で形成される。また、シャフトは、シールリングでシャフトの駆動源である制御機構に向かって漏出しないように構成されており、従って、シリンジ内に貯留された液体材料はノズルの吐出口に至る分配装置内の流路がすべて液体材料で満たされるよう構成される。
このような構成の吐出装置は、流路内に気泡が存在すると、装置が吐出する液体材料の量にばらつきを引き起こすことが知られている。

流路内の気泡を流路から除去する装置としては、例えば特許文献２に開示されるものがある。特許文献２に記載の装置は、液体材料が供給される供給口から液体材料が吐出される吐出口に至る流路内に、回転移動するスクリューを軸体として配設し、スクリューの回転動作により吐出口より液体材料を吐出するものである。シリンダの側面には、気泡抜き孔が形成されており、気泡が混入している粘性液体がシリンダ内の流路に流入された際には、気泡抜き孔より気泡を排出して、気泡のない粘性流体をノズルより押し出すよう構成される。

特開２００４−３２２０９９号公報 特開昭６２−２０１６７１号公報

吐出装置内に残留する気泡は、吐出量のばらつきや、吐出後に吐出口より液が垂れる、いわゆる液ダレの原因となるため、確実に除去排出することが必要である。しかしながら、吐出装置内の流路中の液体材料に混入した気泡は、流路に形成された角部、流路径が変わる段差部、袋部に残留することが多く、その後の吐出作業において液体材料を連続流動させても流れの淀みに存在するかのごとく排出され難い。

特許文献１の図１に開示される装置では、その構成上、貯留容器の液体材料が流路に導入される位置、すなわち穴と流路の連結点である入口からシールリングまでの流路を満たすエアが、使用開始時に液体材料が導入されるときに残留しやすいという問題がある。

特許文献２に記載の装置においては、装置内に液体材料を気泡無く充填した後、液体材料に混入した気泡を除去排出することはできるが、最初に液体材料を充填する際に混入する気泡を除去しきれない場合があった。具体的には、使用開始時に液体材料が注入されていない状態から液体材料を注入する際に、装置の流路内を満たすエアのすべてが排出されないまま、液体材料が供給口から吐出口まで到達してしまうため、流路内に残留する気体・気泡を排出するために、液体材料を一定時間吐出口より排出する作業が必要となり、そのような作業を経ても場合によってはエアの一部が流路に残留してしまうことがあった。

上記課題を鑑み、本発明は、装置使用開始時に液体材料を充填する際に、気体・気泡の残留無く液体材料を流路内に充填することのできる液体材料の吐出方法および装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、発明者は、液体材料が供給される液体材料供給口から吐出口に至るまで、液体材料供給口からの距離の順（流路の順）に液体材料が充填される新規な構成の流路を発明し、これにより、液体材料を充填する際に装置内の流路に満たされている気体のすべてが液体材料に置き換わることを可能とした。

すなわち、第１の発明は、ノズルと連通する第一流路に作業軸を挿通し、第一流路と連通する第二流路から液体材料を注入し、第一流路に液体材料を充填して液体材料を吐出する吐出方法において、作業軸の延設方向に第一流路および第二流路と連設する空間であって中央に作業軸が挿通される孔が形成されたシール部材が装着される空間（４）を設け、第二流路から第一流路に流入する液体材料の流動抵抗を第二流路から空間（４）に流入する液体材料の流動抵抗と比べ大きくすることで気泡の残留を防止することを特徴とする液体材料の吐出方法である。
第２の発明は、第１の発明において、前記空間（４）が第一流路と比べ広径または幅広に形成されることを特徴とする。
第３の発明は、第１または２の発明において、第二流路の終端部が、第二流路から空間（４）および第一流路の夫々に液体材料が流入するよう構成されることを特徴とする。
第４の発明は、第１ないし３のいずれかの発明において、第二流路の終端部に、第二流路から第一流路への流入を遮る障壁部材を設けて流動抵抗を調整することを特徴とする。ここで、「障壁部材」は板状のものに限定されず、メッシュ状であってもよいし、何らかの流動抵抗を生じさせる部材を意味する。また、板状の「障壁部材」に単数または複数の「孔」を設け、孔の数若しくは径の大きさにより流動抵抗を調整してもよい。
第５の発明は、第４の発明において、前記障壁部材は、その上端部が空間（４）に到達する高さを有することを特徴とする。
第６の発明は、第１または５の発明において、第二流路の終端部に、第二流路と空間（４）を連通する切欠部（３１）を設けて流動抵抗を調整することを特徴とする。
第７の発明は、第１ないし６のいずれかの発明において、シール部材をその側面断面が逆凹形状となるよう構成することを特徴とする。
第８の発明は、第１ないし６のいずれかの発明において、シール部材をその側面断面が逆Ｖ字形状となるよう構成することを特徴とする。

第９の発明は、液体材料を吐出するノズルと、ノズルと連通する第一流路と、第一流路および液体材料供給源と連通する第二流路と、中央に作業軸が挿通される孔が形成されたシール部材と、シール部材および第一流路に挿通される作業軸と、作業軸を作動させる駆動手段とを備えた液体材料の吐出装置において、作業軸の延設方向に第一流路および第二流路と連接する空間であって前記シール部材が装着される空間（４）を設け、第二流路から第一流路に流入する液体材料の流動抵抗と比べ第二流路から空間（４）に流入する液体材料の流動抵抗を小さくしてなる気泡残留防止機構を設けたことを特徴とする装置である。
第１０の発明は、第９の発明において、前記空間（４）が第一流路と比べ広径または幅広に形成されることを特徴とする。
第１１の発明は、第９または１０の発明において、第二流路の終端部が、第二流路から空間（４）および第一流路の夫々に液体材料が流入するよう構成されることを特徴とする。
第１２の発明は、第９ないし１１のいずれかの発明において、第二流路の終端部に、第二流路から第一流路への流入を遮る障壁部材を設けたことを特徴とする。ここで、「障壁部材」は第４の発明における「障壁部材」と同義である。
第１３の発明は、第１２の発明において、前記障壁部材は、その上端部が空間（４）に到達する高さを有して第二流路の終端部に設けられることを特徴とする。
第１４の発明は、第９または１３の発明において、第二流路の終端部に、第二流路と空間（４）を連通する切欠部（３１）を設けたことを特徴とする。
第１５の発明は、第９ないし１４のいずれかの発明において、前記シール部材は、その側面断面が逆凹形状となるよう構成されることを特徴とする。
第１６の発明は、第９ないし１４のいずれかの発明において、前記シール部材は、その側面断面が逆Ｖ字形状となるよう構成されることを特徴とする。
第１７の発明は、第９ないし１７のいずれかの発明において、前記駆動手段により作業軸を前進移動させた後、急激に停止させて吐出口から液体材料を飛翔吐出させることを特徴とする。
第１８の発明は、第９ないし１７のいずれかの発明において、前記作業軸は、棒状体の表面に軸方向に螺旋状のつばを有するスクリューとして構成され、駆動手段により作業軸を回動させて液体材料を吐出口から吐出することを特徴とする。

本発明によれば、装置使用開始時において液体材料を充填する際に、気体・気泡の残留無く液体材料を流路内に充填することができるため、その結果、吐出量のばらつきや、液ダレを防止し、安定して均一な所望量の塗布を行うことが可能となる。
また、流路内に残留する気体・気泡を排出するために、液体材料を一定時間吐出口より排出する作業が最小限となるため、液体材料を無駄なく有効に使用することができる。

本発明の構成による流路に充填される液体材料の流動経過説明図である。 図１に示す装置の流路の変形例を示す説明断面図である。 図１と対比される流路に充填される液体材料の流動経過説明図である。 実施例１に係る吐出装置の概略断面図である。 図４に示す装置の流路ブロックの概略断面図である。 図４に示す装置の流路ブロックの斜視図である。 図４に示す装置のシール部材の概略図である。 実施例２に係る吐出装置の概略断面図である。 実施例３に係る吐出装置の概略断面図である。

符号の説明

図面に用いた主な符号の凡例を以下に示す。
１ 作業軸／２ 第一流路／３ シール部材／４ シールスペース／５ 第二流路／６ 弁座／７ ノズル／８ 液体材料供給管／９ エア圧供給管／１０ バネ／１１ マイクロメータ／１２ 室／１３ Ｏリング／１４ 液体材料供給口／１５ 吐出口／１６ 流路ブロック／１７ 連結ブロック／１８ 空圧ブロック／１９ エア圧供給孔／２０ フランジ／２１ 胴部／２２ 先端部／２３ シールブロック／２４ ベース板／２５ 天板／２６ 貫通孔／２７ 孔／２８ 壁／３０ 連結部／３１ 欠切部／３２ 凹部／３３ ノズル接続部／３４ 液体材料供給管接続部／３５ エア圧供給管Ｂ／３６ 上昇位置調整部材／４０ シール部材本体／４１ 弾性体（ばね）／４２ 孔／５０ モータ／５１ 作業軸連結部材

以下では、本発明を実施するための最良の形態を図１ないし３を参照しながら説明する。なお、本明細書では、液体材料供給口１４から吐出口１５に至るまでの液体材料の通り道を単に「流路」と呼ぶ場合がある。
液体材料を充填する際には、装置内の流路に満たされている気体のすべてが液体材料に置き換わることが好ましく、そのためには、液体材料が供給される液体材料供給口から吐出口に至るまで、液体材料供給口からの距離の順（流路の順）に液体材料が充填されることが好ましい。
特に、液体材料が流動する流路内に作業軸が挿通されて、作業軸の動作により液体材料が吐出する構成の装置においては、作業軸が挿通される流路の上端から下端にある吐出口に至る流路中の空間を、流路の順に液体材料が充填されることが好ましい。

図１は、作業軸が挿通される流路の上端から液体材料を供給し、流路の下端である吐出口に液体材料を流路の順に充填することができる構成例を開示するものである。
図１の（ａ）〜（ｈ）は、本発明に係る装置内の流路に液体材料が充填されるまでの様子を８段階で示す説明図である。
図１は、第二流路５から第一流路２へ液体材料が供給される過程を説明するための断面図である。図１に示すとおり、円筒状の空間である第一流路２には、円柱状の胴軸を有する作業軸１が挿通されている。第一流路２と第二流路５との接続部分では、第一流路２に連通し、且つ第一流路２の内径よりも大径に形成される周形状のシールスペース４と、シールスペース４に配設された円環状のシール部材３によりシールされ、第一流路２と第二流路５は、シールスペース４を介して連通されるよう構成されている。

（ａ）は、液体材料が注入される前の状態である。
（ｂ）に示すように、液体材料の供給が開始されると、まず第二流路５が液体材料で満たされる。
（ｃ）に示すように、第二流路５から流出する液体材料はまずシールスペース４に流入する。
（ｄ）に示すように、さらに液体材料が供給されると、シールスペース４の空間内のエアがさらに排出されて代わりに液体材料で充填され、また第一流路２にもまたシールスペース４を介して液体材料が流入する。
（ｅ）に示すように、第一流路２に流入する液体材料は、作業軸１と第一流路２の内壁との隙間を流れるが、この隙間を流れる流動抵抗と比べ、シールスペース４の流動抵抗が低いために、液体材料はシールスペース４の空間に優先的に供給される。
（ｆ）に示すように、シールスペース４の空間が液体材料で埋め尽くされると、その後供給された液体材料と同量の液体材料が第一流路２にに供給され、（ｇ）、（ｈ）の状態となる。
以上に示すように、液体材料の第一流路２内の最進出面は、早い段階では（ｄ）〜（ｇ）に示すように、第一流路２を斜めに横断する円周状であるが、液体材料が第一流路２を下方へ進むにつれて（ｈ）に示すように、その進行方向に対し垂直となる。

このように、図１に図示する構成によれば、作業軸１が挿通される第一流路２のさらに上方側に設けられた空間であるシールスペース４より液体材料を注入するので、流路内の気体を効率良く液体材料に置換することができる。換言すると、シールスペース４に液体材料を充填する工程は、シールスペース４に残存する気体とノズル７とが気体を媒体に連通しつつ行われる。

また、同様な技術思想のもと、図２に示すように、第一流路２と第二流路５をシールスペース４を介さずに連通させてもよい。液体材料の充填は、作業軸１と第一流路２の内壁との隙間を流れる流動抵抗と比べ、シールスペース４の流動抵抗が低いために、液体材料はシールスペース４の空間に優先的に供給される点は図１と同じである。
一方で、図３に示すように第二流路５とシールスペース４を連通させない構成では、液体材料供給口からの距離の順（流路の順）に液体材料が充填されず、（ｈ）に示すように、シールスペース４に気体（気泡）が残留する危険がある。すなわち、気泡が残留することなく、液体を流路の順に充填するためには、第二流路とシールスペース４が連通することと、作業軸１と第一流路２の内壁との隙間を流れる流動抵抗と比べ、シールスペース４の流動抵抗が低いことが必要条件となる。なお、第二流路５は、水平に構成する必要はなく、斜めに構成してもよい。

ところで、特許文献１や特許文献２に開示されるような従来装置では、作業軸が挿通される流路（第一流路）と、その側面の非端部と連通する流路（第二流路）より液体材料が供給される構成とすることが一般的であった。しかしながら、流路をこのように構成した場合には、垂直方向に設けられた第一流路と水平ないしは斜め方向に設けられた第二流路が連結する連結部よりシール部材側（上方側）に気体が残留しやすいという問題があった。すなわち、第二流路から供給された液体材料は第一流路の連結部から吐出口に向かって流れるため、連結部よりシール部材側は流れの淀みとなってしまうのである。装置使用開始時に液体材料を装置内に充填させる際に、吐出口側に気体が残留する場合と比べ、シール部材側に気体が残留する場合は、シール部材側の液体材料の流れが乏しいために、残留気体は排出されず、残留気体を完全に除去することは難しかった。

このように、シール部材側に気体が残留する状況は、装置使用開始時の液体材料充填時において、シール部材側に気体が残留する状態（すなわち、流路のシール部材側に液体材料が完全に満たされない状態）のうちに、第一流路の吐出口側の径方向の領域が液体材料で埋められた場合に発生しやすい（図３の（ｆ）参照）。
吐出口と空間的な連通を塞がれた状態では、第一流路１と第二流路５の連結部３０から吐出口１５に至る液体材料の流れに対し、流れの淀みに位置するシール部材側の気体は第一流路２に残留してしまう。（図３に示すように、第二流路５と連通しないシールスペース４を設けた場合も同様である。）
従って、流路に気体を残存させることなく液体材料を充填するには、シール部材側の第一流路２内の気体が吐出口と空間的に連通される状態を保持しつつ、シール部材側の領域を液体材料ですべて充填することが、流路内に気体を残存させることなく液体材料を充填するために必要である。

本発明のように流路を構成すれば、シール部材側に気体の残存無く液体材料が充填される前に、第一流路の吐出口側の径方向の領域が液体材料で埋められることはない。すなわち、第一流路２と比べ優先的にシールスペース４に液体材料が供給されることとなるので、液体材料供給口１４から吐出口１５に至る流路を気泡を排出しながら、上流から下流にかけて順次液体材料を充填することができる。
また、本発明のように流路を構成すれば、流路内に液体材料が充填された後もシールスペース４に液体材料が供給され続けるため、不測の事態により気泡が流路内に存在しても、液体材料をさらに注入することにより、気泡を容易に吐出口から外部に排出することが可能である。

以下では、本発明の詳細を実施例により説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。

図４に開示される本実施例の装置は、ノズル７より液体材料を飛翔して吐出するタイプの吐出装置に関する。より詳細には、本実施例の装置は、作業軸の軸方向の高速移動動作およびこれに続く急激な停止動作により、ノズル７の先端より液体材料を飛翔吐出させるタイプの液体材料吐出装置である。

《構造》
本実施例の装置は、ノズル７が挿着された流路ブロック１６と、流路ブロック１６および空圧ブロック１８と連結される連結ブロック１７と、作業軸１を動作させる駆動源となる空圧ブロック１８と、各ブロックをの内部に設けられた空間を往復動する作業軸１とを主たる構成要素とする。
作業軸１は、棒状体の胴部２１と胴部２１の後端に固接されるフランジ２０とから構成される。作業軸１は、ブロック間を延伸するよう配設されている。より具体的には、フランジ２０が空圧ブロック１８の形成された室１２の内壁面と密着摺動するよう配置され、胴部２１が空圧ブロック１８の下面に設けられた孔２７および連結ブロック１７を貫通し、流路ブロック１６まで挿通されている。

空圧ブロック１８は、その内部に室１２が設けられた中空の筒体である。空圧ブロック１８の上面にはマイクロメータ１１が挿着されており、マイクロメータの下端を構成する棒状体が室１２内に挿入され、そのまわりを囲むかたちでバネ１０が配設されている。バネ１０の下端には、フランジ２０の上面が接触する状態にある。すなわち、室１２の下空間にエア圧が供給されていない状態においては、バネ１０はフランジ２０を押圧し、胴部２１の先端を弁座６に着座させるよう作用する。
室１２の下空間の側面には、エア圧供給孔１９が設けられており、エア圧を供給するエア圧供給管９と連通している。エア圧供給管９からエア圧が供給されるとフランジ２０の下面を上昇させるよう力が働き、作業軸１を上方に移動してバネ１０を圧縮するよう作用する。ここで、空圧ブロック１８の下面に設けられた孔２７は、それに装着されたＯリング１３によりシールされており、またフランジ２０の側面が室１２の内壁面と密着摺動するよう構成されているから、エア圧供給管９から供給されるエア圧が室１２の下空間から外部に漏出することはない。

流路ブロック１６は、その内部に第一流路２と第二流路５を有している。
第一流路２は、流路ブロック１６内に垂直方向に設けられた空間であり、その上端はシールスペース４と連通し、その下端にはノズル７が挿着されている。第一流路２には、作業軸１の胴部２１が連結ブロック１７内の貫通孔２６を貫通して挿入される。貫通孔２６は、シール部材３によりシールされている。
第二流路５は、流路ブロック１６内に水平方向に設けられた空間であり、その一端は第一流路２の側面と連通し、その他端は液体材料供給口１４を構成している。液体材料供給口１４は、流路ブロック１６の側面に設けられた孔であり、液体材料供給管８と連通している。液体材料供給管８からは、所望圧力に調圧された液体材料が第二流路５に供給される。

流路ブロック１６に形成される流路の詳細を図５および図６を参照しながら説明する。
第一流路２の上端は、第一流路２より大径に形成されたシールスペース４と接続される。シールスペース４には、シール部材３が配設されており、連結ブロック１７の貫通孔２６に液体材料が侵入するのを防いでいる。
第二流路５の一端を構成する液体材料供給口１４は、流路ブロック１６の側面に形成された凹部である液体材料供給管接続部３４に設けられている。液体材料供給管接続部３４には、液体材料供給管８が継手等により接続される。また、第二流路５の他端は、第一流路２と連結部３０にて接続される。連結部３０は上面が欠切されており、第二流路５とシールスペース４と連通する流路となる欠切部３１を構成している。

シール部材３について、図７を参照しながら詳細に説明する。
図７中、（ａ）はシール部材３の上面、（ｂ）は底面、（ｃ）は側面、（ｄ）は側面の断面である。シール部材３は、シール部材本体４０と弾性体４１で構成される。
シール部材３は中央に作業軸１が挿通される孔４２が形成されている。また、シール部材本体４０は、断面がコの字状の凹部を形成する環状体である。凹部に弾性体４１がシール部材本体４０を押し広げるように挿入されることで、孔４２に挿通される作業軸１との密着を確実にし、かつシールスペース４の壁面との密着を確実にしている。

≪液体材料の導入≫
エア供給管９より室１２の下空間内へエアを供給すると、エア圧の作用によりフランジ２０がばね１０を縮めるように上昇し、マイクロメータ１１の下端にフランジ２０が当接して上昇を停止する。
フランジ２０が上昇すると胴部２１の先端が弁座６と離間する。このとき、液体材料が供給される液体材料供給口１４とノズル７先端の吐出口１５とが気体を媒体として連通する。胴部２１の先端が弁座６と離間する状態で液体材料供給管８より液体材料が供給されると、供給された液体材料は第二流路５に流入し、連結部３０を通過してシールスペース４および第一流路２に流入する。

第二流路５には、第一流路２との接続部分の上面に欠切部３１が設けられているため、第二流路５が直接シールスペース４と連通する。そのため、注入された液体材料により押しやられた流路中の気体は、欠切部３１から逃げることができ、シールスペース４および第一流路２には液体材料が気体の残留無く充填され、ノズル７先端の吐出口１５より液体材料が排出される。なお、原理的には気体の残留は生じないが、品質安全上の観点から、現実の運用上では多少の液体材料を排出することが想定される。但し、従来装置のように液体材料を一定時間排出する場合と比べると大幅に少ない量の液体材料を排出することで足りる。
吐出口１５より液体材料が排出されたことを確認後、室１２の下空間のエア圧をエア圧供給管９を介して排出することにより、ばね１０の弾性力により作業軸１のフランジ２０を下降移動させ、胴部２１の先端を弁座６と着座させることにより流路を遮断して、液体材料の充填作業を完了する。胴部２１の先端と弁座６とが着座した状態では、第一流路２の液体材料がノズル７先端の吐出口１５から漏出することはない。

吐出作業は、液体材料を気体の残存なしに流路に充填した状態としてから開始される。
吐出作業は、エア圧供給管９から室１２の下空間にエア圧を供給および排出することにより行う。すなわち、室１２の下空間へエア圧を供給してフランジ２０を上昇移動させることで胴部２１の先端を弁座６と離間させてノズル７に液体材料を供給し、続いて室１２の下空間に畜圧された圧力を一気に放出させることで、ばね１０の弾性力による伸長変形動作を促してフランジ２０を下降動作させ、胴部２１の先端を弁座６に当接させることにより、ノズル７先端の吐出口１５より液体材料を飛翔吐出する。

本実施例の装置は、液体材料吐出用のバルブに適用した例である。
図８に図示される本実施例の装置は、バルブ内に導入された所望の圧力に調圧された液体材料を作業軸１と弁座６とを離間させてノズル７より吐出し、作業軸１と弁座６とを着座することによりノズル７からの吐出を停止するタイプの吐出装置である。

《構造》
本実施例の装置は、連結ブロック１７を介さずに空圧ブロック１８と流路ブロック１６とを直接連結する構成である。
棒状体である胴部２１と、胴部２１の後端に形成されるフランジ２０とを有する作業軸１が、各ブロック間を延伸するよう構成されている。
作業軸１のフランジ２０は、空圧ブロック１８の中心に形成される室１２の内壁面と密着摺動するよう配置され、作業軸１の胴部２１が空圧ブロック１８の孔２７を貫通して、流路ブロック１６の第一流路２に挿通される。

空圧ブロック１８は、その内部に室１２が設けられた中空の筒体であり、室１２はフランジ２０により上空間と下空間に分断される。
室１２の上空間はエア圧供給管Ｂ３５と連通しておいり、室１２の下空間はエア圧供給管９と連通している。
エア圧供給管９からエア圧が供給されると同時に、エア圧供給管Ｂ３５からエア圧が排出されると、フランジ２０の下面に圧力が作用し、作業軸１を上方に移動させる。
また、エア圧供給管Ｂ３５からエア圧が供給されると同時に、エア圧供給管９からエア圧が排出されると、フランジ２０の上面に圧力が作用し、作業軸１を下方に移動させる。
作業軸１の胴部２１は、空圧ブロック１８の孔２７に装着されたＯリング１３によりシールされ、またフランジ２０側面は室１２の内壁面と密着摺動するよう構成されているから、エア圧が室１２の各空間から外部に漏出することはない。

流路ブロック１６は、その内部に第一流路２と第二流路５を有している。
第一流路２は、流路ブロック１６内に垂直方向に設けられた空間であり、その上端はシールスペース４と連通され、その下端にはノズル７が挿着されている。第一流路２には、作業軸１の胴部２１が連結ブロック１７内の貫通孔２６を貫通して挿入される。
シールスペース４は、第一流路２より大径に形成される。シールスペース４には、シール部材３が配設されており、空圧ブロック１８の孔２７に液体材料が侵入するのを防いでいる。

第二流路５は、流路ブロック１６内に水平方向に設けられた空間であり、その一端は第一流路２の側面と連通し、その他端は液体材料供給口１４を構成している。
第二流路５の一端を構成する液体材料供給口１４は、流路ブロック１６の側面に設けられた凹部である液体材料供給管接続部３４に設けられている。液体材料供給管接続部３４は、液体材料供給管８が継手等により接続される。また、第二流路５の他端は、第一流路２と連結部３０にて接続される。連結部３０は上面が欠切されており、第二流路５とシールスペース４と連通する流路となる欠切部３１が形成されている。実施例１と同様の構成であるが、欠切部３１は実施例１と比べ大きく上面が欠切されているので、実施例１と比べさらに円滑且つ速やかにシールスペース４へ液体材料を充填することができる。

また、シール部材３が、断面がコの字状の凹部を形成する環状体であるシール部材本体４０と、凹部に弾性体４１をシール部材本体４０を押し広げるように挿入される構成である点も、実施例１と同様であるが、弾性体４１の形状が環状に形成される点で相違する。弾性体４１が、孔４２に挿通される作業軸１との密着を確実にし、かつシールスペース４の壁面との密着を確実にするよう作用する点は、実施例１と同様である。

≪液体材料の導入≫
室１２の下空間にエア供給管９からエアを供給し、室１２の上空間のエアをエア供給管Ｂ３５より排出すると、フランジ２０がエア圧の作用により上昇して、上昇位置調整部材３６に当接して上昇を停止する。
フランジ２０が上昇すると作業軸１の胴部２１の先端が弁座６と離間する。このとき、液体材料が供給される液体材料供給口１４とノズル７先端の吐出口１５とが気体を媒体として連通する。作業軸１の胴部２１先端が弁座６と離間する状態において、液体材料供給管８より液体材料が供給されると、供給された液体材料は第二流路５に流入し、連結部３０を介して、シールスペース４と第一流路２に流入する。
第二流路５には、第一流路２との接続部分の上面に欠切部３１が設けられているため、第二流路５が直接シールスペース４と連通する。そのため、注入された液体材料により押しやられた流路中の気体は、欠切部３１から逃げることができ、シールスペース４および第一流路２には液体材料が気体の残留無く充填され、ノズル７先端の吐出口１５より液体材料が排出される。

実施例１の欠切部３１と比べ、大きく欠切した本実施例では、実施例１と比べ、さらに円滑かつ速やかにシールスペース４へ液体材料を導入することができるため、シールスペース４の気体の残留防止効果が高い。

吐出口１５より液体材料が排出されたことを確認後、室１２の下空間のエア圧をエア圧供給管９を介して排出し、且つ室１２の上空間にエア圧供給管Ｂ３５からエアを供給することにより、作業軸１のフランジ２０を下降移動させ、胴部２１の先端を弁座６と着座させることにより流路を遮断して、液体材料の充填作業を完了する。胴部２１の先端と弁座６とが着座した状態では、第一流路２の液体材料がノズル７先端の吐出口１５から漏出することはない。

吐出作業は、気体の残存なしに液体材料を流路に充填した状態とされたバルブに、調圧された液体材料を加圧供給し、作業軸１往復移動させて弁座６とを離間して開閉動作させることにより行う。
上昇位置調整部材３６の開度、弁座６と作業軸１との離間時間等により、液体材料の吐出量を調節する。

図９に開示される本実施例の装置は、先端に螺旋状のつばを有する作業軸１を回転させて、ノズル７より液体材料を吐出するタイプの吐出装置装置に関する。

《構造》
本実施例の装置は、ベース板２４と、その上部に配設された天板２５と、その上部に配設されたモータ５０と、ベース板２４の中央部に配設されたシールブロック２３と、ベース板２４の下端にシールブロック２３と連接して配設された流路ブロック１７と、各ブロックをの内部に設けられた空間内で回動する作業軸１とを主たる構成要素とする。
作業軸１は、胴部２１と胴部２１の延伸方向に螺旋状のつばを備える先端部２２とから構成され、シールブロック２３を貫通して流路ブロック１６に延出するよう配設される。胴部２１には、天板２５に穿った貫通孔に挿入されたモータ５０の回転軸が作業軸連結部材５１を介して連結されており、モータ５０の駆動により作業軸１は延伸方向を軸に回動される。

シールスペース４は、シールブロック２３の下面に穿って形成された凹部であって、中央に貫通孔を有する。シールスペース４は、流路ブロック１６に形成された第一流路２の径よりも大径に形成されており、第二流路５および第一流路２と連通する。

シールスペース４には、シール部材３が配設されており、シールブロック２３に液体材料が侵入することを防いでいる。
シール部材３は、作業軸１と回転摺動可能に構成されている。より詳細には、シール部材３は、側面断面が逆Ｖ字に形成された円環状の部材であり、Ｖ字の一端が作業軸１と接し、他の一端がシールスペース４の内壁面と密着してシールする。
なお、シール部材３は逆凹字形状に構成してもよいし、また逆Ｖ字のものを作業軸１が往復作動する装置に用いてもよい。

流路ブロック１６は、上面がシールブロック２３と連接して固定され、下面には液体材料を吐出するノズル７を有する。また、側面には、液体材料供給管８と連結する液体材料供給口１４を有する。
流路ブロック１６は、作業軸１が挿通される中央に第一流路２と、液体材料が供給される第二流路５を有する。
第一流路２は、流路ブロック１６中央で垂直方向に形成された空間であって、上端がシールスペース４と連通し、下端がノズル７の吐出口１５と連通する。
第二流路５は、流路ブロック１６の側面から中央方向に向かって水平に形成された空間であって、その一端の上部がシールスペース４と連通するよう構成され、その他端は液体材料供給口１４を構成する。

本実施例においては、第二流路５の終端部に設けられた障壁部材である壁２８により、第一流路との直接的な連通が遮断されるため、実施例１および２のように、第一流路と第二流路とが直接的に連通しない。本実施例においては、図１と同様に、シールスペース４を介してのみ第一流路２と第二流路５とが連通されるよう構成したが、壁２８の高さを調整することにより、第二流路から第一流路およびシールスペース４に流入する液体材料の流動抵抗を調整してもよい。
なお、実施例１および２の装置において、壁２８を設けた流路を構成することは何ら問題ない。

≪液体材料の導入≫
液体材料供給管９から供給される液体材料は、液体材料供給口１４から第二流路５に注入され、シールスペース４を通じて第一流路２に供給され、吐出口１５より排出される。このとき、モータ５０を作動させて作業軸１を回転動作させることで、第一流路２への液体材料の流入をより円滑にすることができる。
吐出口１５より液体材料が排出されたことを確認した後、液体材料供給管９からの液体材料の供給を停止するか、または作業軸１の回転動作を停止させることで、液体材料の流路への充填を完了する。

本実施例の装置は、第二流路５が直接第一流路２と連通する実施例１および２の装置とは異なり、第二流路５がシールスペース４を介してのみ第一流路２と連通するする。そのため、実施例１および２の装置と比べ、シールスペース４の気体残存をより確実に防止することができる。

吐出作業は、第二流路５および第一流路２に気体の残存なしに液体材料が充填された状態から行う。液体材料供給管９から液体材料を供給し、かつ作業軸１の回転動作を行うことにより吐出作業は行われる。

Claims (18)

1. ノズルと連通する第一流路に作業軸を挿通し、第一流路と連通する第二流路から液体材料を注入し、第一流路に液体材料を充填して液体材料を吐出する吐出方法において、
   作業軸の延設方向に第一流路および第二流路と連設する空間であって中央に作業軸が挿通される孔が形成されたシール部材が装着される空間（４）を設け、第二流路から第一流路に流入する液体材料の流動抵抗を第二流路から空間（４）に流入する液体材料の流動抵抗と比べ大きくすることで気泡の残留を防止することを特徴とする液体材料の吐出方法。
2. 前記空間（４）が第一流路と比べ広径または幅広に形成されることを特徴とする請求項１の液体材料の吐出方法。
3. 第二流路の終端部が、第二流路から空間（４）および第一流路の夫々に液体材料が流入するよう構成されることを特徴とする請求項１または２の液体材料の吐出方法。
4. 第二流路の終端部に、第二流路から第一流路への流入を遮る障壁部材を設けて流動抵抗を調整することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの液体材料の吐出方法。
5. 前記障壁部材は、その上端部が空間（４）に到達する高さを有することを特徴とする請求項４の液体材料の吐出方法。
6. 第二流路の終端部に、第二流路と空間（４）を連通する切欠部（３１）を設けて流動抵抗を調整することを特徴とする請求項１または５の液体材料の吐出方法。
7. シール部材をその側面断面が逆凹形状となるよう構成することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかの液体材料の吐出方法。
8. シール部材をその側面断面が逆Ｖ字形状となるよう構成することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかの液体材料の吐出方法。
9. 液体材料を吐出するノズルと、ノズルと連通する第一流路と、第一流路および液体材料供給源と連通する第二流路と、中央に作業軸が挿通される孔が形成されたシール部材と、シール部材および第一流路に挿通される作業軸と、作業軸を作動させる駆動手段とを備えた液体材料の吐出装置において、
   作業軸の延設方向に第一流路および第二流路と連接する空間であって前記シール部材が装着される空間（４）を設け、第二流路から第一流路に流入する液体材料の流動抵抗と比べ第二流路から空間（４）に流入する液体材料の流動抵抗を小さくしてなる気泡残留防止機構を設けたことを特徴とする装置。
10. 前記空間（４）が第一流路と比べ広径または幅広に形成されることを特徴とする請求項９の液体材料の吐出装置。
11. 第二流路の終端部が、第二流路から空間（４）および第一流路の夫々に液体材料が流入するよう構成されることを特徴とする請求項９または１０の液体材料の吐出装置。
12. 第二流路の終端部に、第二流路から第一流路への流入を遮る障壁部材を設けたことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかの液体材料の吐出装置。
13. 前記障壁部材は、その上端部が空間（４）に到達する高さを有して第二流路の終端部に設けられることを特徴とする請求項１２の液体材料の吐出装置。
14. 第二流路の終端部に、第二流路と空間（４）を連通する切欠部（３１）を設けたことを特徴とする請求項９または１３の液体材料の吐出装置。
15. 前記シール部材は、その側面断面が逆凹形状となるよう構成されることを特徴とする請求項９ないし１４のいずれかの液体材料の吐出装置。
16. 前記シール部材は、その側面断面が逆Ｖ字形状となるよう構成されることを特徴とする請求項９ないし１４のいずれかの液体材料の吐出装置。
17. 前記駆動手段により作業軸を前進移動させた後、急激に停止させて吐出口から液体材料を飛翔吐出させることを特徴とする請求項９ないし１７のいずれかの液体材料吐出装置。
18. 前記作業軸は、棒状体の表面に軸方向に螺旋状のつばを有するスクリューとして構成され、駆動手段により作業軸を回動させて液体材料を吐出口から吐出することを特徴とする請求項９ないし１７のいずれかの液体材料吐出装置。