JP6030366B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも、液体を内部に導入可能なシリンダと、該シリンダ内に挿入され且つそのシリンダの中心軸線を回転軸として回転可能なローターとを備え、該ローターにはシリンダ内に導入されてなる上記液体を混合攪拌可能なスクリュー部を、前記ローターの外周面に沿って螺旋状に設け、前記シリンダに一体に形成又は付設したノズル部から液体を吐出可能とした液体吐出装置に関する。

従来より、例えば、特公平５−１１５１３号「粘性液体押出装置」等、液体を自動的に吐出する液体吐出装置はよく知られている。こうした装置本体には、特に図示しないが、ローター等のミキサー部やノズル等には高圧がかかるため、それに耐え得るようにそれらは金属製であるのが一般的であった。また、シリンダ等、他の構成部品も金属製であり、液体の漏出や構成部品の破損による液体の飛散などが起こらないように配慮されている。

また、液体中に気泡が含まれるのが好ましくない場合、液体中の気泡を除去する必要があるが、前記したミキサー部を構成する他の構成部品も金属製とした場合、液体の撹拌状態や気泡の除去状態を外部から視認できない問題があった。

こうした液体吐出装置において、本願出願人は、特開平７−８８４１６号「液体混合吐出装置」にて、ミキサー部を構成するシリンダを略透明とし、その攪拌状態を目視で監視することができる液体吐出装置を開示している。また、ミキサー部ではないが、特開２００４−５７９９５号「Ｌ字型タイル形成用接着剤塗布装置」では、金属製のシリンダの中に、透明又は半透明の合成樹脂製の内筒を装填し、シリンダに設けた長孔から内筒の液体残量を視認できる構造が開示されている。

「特公平５−１１５１３号公報」 「特開平７−８８４１６号公報」 「特開２００４−５７９９５号公報」

前記した特許文献２、３の液体吐出装置のように、シリンダを合成樹脂製としただけでは、使用する液体によっては耐食性の低下や高圧での液体塗布における耐圧性等が低下するため、構成部品の破損やヒビ割れ等、液体の漏出が生じる問題があった。

本発明の目的は、上述した従来の問題点等に鑑み、外部から液体の撹拌や気泡排出を視認可能、且つ耐圧や耐液性に優れた液体吐出装置を提供することである。

本発明は、少なくとも、液体を内部に導入可能なシリンダと、該シリンダ内に挿入され且つそのシリンダの中心軸線を回転軸として回転可能なローターとを備え、前記シリンダには、気泡を抑制する排出口を設けてあり、前記ローターにはシリンダ内に導入されてなる上記液体を混合攪拌可能なスクリュー部を、前記ローターの外周面に沿って螺旋状に設け、前記シリンダに一体に形成又は付設したノズル部から液体を吐出可能とした液体吐出装置において、前記シリンダが、少なくとも金属製材料からなるシリンダ本体と、透明又は半透明からなる合成樹脂製からなる窓部材とを有するとともに、前記シリンダ本体の側面に設けた窓孔に前記窓部材の窓部が位置し、前記シリンダ本体の内面と前記窓部の内面を略面一とするとともに、前記スクリュー部の後方に、前記スクリュー部より小なるピッチの逆流防止スクリュー部を設け、前記窓部の後端を、前記ローターのスクリュー部及び逆流防止スクリュー部の後端よりも後方、且つ前記排出口よりも前方に位置させ、前記窓部を介して、前記スクリュー部及び前記逆流防止スクリュー部を外部から視認可能とすることを特徴とする。

前記窓部の周方向の幅が、前記ローターの外径と略同一とし、前記窓部の横断面が、一方を平面、他方を半円状の凹部とした平凹形状とすることを特徴とする。

本願発明の第１の構成によれば、前記シリンダが、金属製材料からなるシリンダ本体と、前記シリンダの側面に設けた透明又は半透明からなる合成樹脂製の窓部とを有し、前記窓部を介して、前記スクリュー部を外部から視認可能とすることにより、耐圧性、耐液（耐食）性の低下を抑制し、且つ撹拌状態や脱泡の様子を確認できるので、安定した液体吐出を行うことができる効果を奏する。

また、前記シリンダ本体の内面と前記窓部の内面を略面一とすることで、シリンダ内での段差の発生を抑制でき、結果として液体の乱流を抑制するので、安定した液体吐出を実現することができる。

本願発明の請求項２の構成によれば、前記窓部の後端が、前記ローターのスクリュー部の後端よりも後方に位置することにより、液体の撹拌状態、特に気泡は、ローターの先端部側から後端部側に移動して除去するため、ローター後端側は気泡の大きさも大きくなる傾向となり、脱泡の状態を外部から確実に視認することができる効果を奏する。

本願発明の請求項３の構成によれば、前記窓部の周方向の幅が、前記ローターの外径と略同一とし、前記窓部の横断面が、平凹形状とすることで、外部からの光が、窓部を通過して、他の部分に広がりにくく、窓部からシリンダ本体内を視認し易くする効果を奏する。

尚、本発明のシリンダには、ステンレス、アルミニウム、銅合金等の金属材料を用いることができるが、耐圧性、耐液（耐食）性、ビジブル性を鑑みてステンレスを用いることが好ましい。また、窓部には、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成樹脂などを使用することができるが、耐圧性及び耐液（耐食）性を鑑みて、ポリカーボネートを用いることが好ましい。また、本発明において「先」とは、シリンダの長手方向において液体を吐出する側を示し、「後」とは、その反対側を示す。

本発明は、外部から液体の撹拌や気泡排出を視認可能、且つ耐圧や耐液性に優れた液体吐出装置を提供することができた。

実施例１におけるバインダー用筆記具ホルダーを示す斜視外観図である。 図１における筒部側から見た図である。 図１における他方の開口端側から見た図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。尚、図面中同じ部材、同じ部品については同じ番号を付してある。

図１〜図３に示す液体吐出装置１は、液体タンク２、シリンダ５、ローター４、ノズル９を有している。液体タンク２には電磁弁（図示せず）がホース１０に接続されて結合されている。また、液体タンク２はその一方にホース１０が結合して設けられ吸気口が設けられ、他方に吐出口を設けている。また、電磁弁は、空圧源より供給された圧縮空気の空気圧を適宜の空気圧に調整する圧力調整器（図示せず）に接続されている。さらに液体タンク２の内部には圧力移動プランジヤ（図示せず）が設けられており、圧力移動プランシヤと吐出口の間に粘性液体（図示せず）が貯納されている。

また、ローター４は、その軸部にシリンダ５内に導入されてなる上記液体を攪拌可能なスクリュー部４Ａを備え、モーター被覆筒３内に配置したモーター（図示せず）に結合し、シリンダ５に挿入して構成されている。シリンダ５の先端には、キャップ８及びノズル９が装着してある。さらに、シリンダ５の側面に粘性液体を導入する供給孔を形成し、この供給孔に液体タンク２の吐出口が結合した液体供給部Ｇを設けている。また、シリンダ５には、ローター４よりも後方の側面に供給孔を形成し、気泡を除去する排出口Ｈを設けてある従来から知られている粘性液体の吐出装置である。

シリンダ５は、ステンレス製からなるシリンダ本体６とポリカーボネート製の透明の窓部材７とを具備している。具体的には、ステンレス製からなるシリンダ本体６の外表面に凹部６Ａを長手方向に沿って設けてあり、この凹部６Ａに長孔状の窓孔６Ｂを設けてある。また、凹部６Ａには、ポリカーボネート製の窓部材７の窓部７Ａが窓孔６Ｂに位置するように、ネジ止めによって直接、固定してある。

また、窓部材７の窓部７Ａの内面は、シリンダ本体６の内面と略面一の横断面半円状としてあり、この窓部７Ａを通じてシリンダ５内を外部から視認可能としてある。さらに、窓部材７とシリンダ本体６間にはゴム状弾性を有するＯリング１１を介在してあり、窓部材７を固定した後のシリンダ５内の気密性を高めるとともに、液漏れを抑制してある。

次に作用について説明する。
圧力調整器を空圧源に接続して、電磁弁とモーターが作動されるとき、液体タンク２に入った設定出力空気圧により、粘性液体が加圧状態で吐出口、供給孔からなる液体注入部Ｇからシリンダ５に入る。このとき、ＤＣサーボ制御により、一低速で回転するローター４の圧力によって、シリンダ本体６の内壁とローター４のスクリュー部４Ａによって囲まれた部分の粘性液体は、液体注入部Ｇからノズル９方向に行くに従って圧縮され、粘性液体中の気泡を分離する。この気泡は粘性液体が充満した液体注入部Ｇからは排出されずに、気泡抜き孔からなる排出口Ｈに移動して除去するため、気泡を除去した粘性液体をノズル９より注出できることとなる。また、ローター４に、液体誘導するスクリュー部４Ａのほかに、このスクリュー部４Ａより小なるピツチの逆流防止スクリュー４Ｂと２つのくさび状突片４Ｃとフランジ（図示せず）が順次設けられている。

このように、液体誘導のスクリュー部４Ａはそのスクリューピツチが先端側となるノズル９側に行くにしたがい、徐々に小に形成されているため、ローター４の先端側において、圧力が高まり気泡の追い出しと、吐出性能を優れたものにすることができる。また、ローター４に液体を誘導するスクリュー部４Ａより小なるピツチの逆流防止スクリュー部４Ｂを設け、この逆流防止スクリュー４Ｂを排出口Ｈと液体供給部Ｇの間に位置させてあることから、粘性液体に混入されている気泡はローター４の回転により押し上げられて逆流防止スクリュー４Ｂ間の溝を通過する一方、この逆流防止スクリュー４Ｂはスクリューピツチが小さいために、液体供給部Ｇから導入された粘性液体の一部が圧送圧力によりローター４の移送方向とは反対の後端側へ逆流しようとしても、液体自体の粘性抵抗により逆流防止スクリュー４Ｂを通過しにくく、粘性液体が逆流防止スクリュー４Ｂに入り込んでも、回転時、その形状によって液体のかき落としローター４後端側への粘性液体の逆流を阻止する。

尚、窓部材７及び窓部７Ａの形状は特に限定されるものではないが、本実施形態においては、窓部７Ａの周方向の幅Ｌをローター４の軸部外径と略同一とし、窓部７Ａ及び窓孔６Ｂの後端をローター４のスクリュー部４Ａ及び逆流防止スクリュー部４Ｂの後端よりも後方に位置することで、液体の撹拌は勿論のこと、気泡の排出状態を視認し易くしてある。また、窓部７Ａは、横断面が平凹形状となっており、図２に示すように、外部からの光が、窓部７Ａを通過して、外方に広がりにくく、窓部７Ａ内を視認し易くしてある。

本発明の液体吐出装置は、接着剤やグリス等、使用する液体の種類に限定されるものでなく、液体吐出装置として広く利用可能である。

１ 液体吐出装置
２ 液体タンク
３ モーター被覆筒
４ ローター
４Ａ スクリュー部
４Ｂ 逆流防止スクリュー部
４Ｃ くさび状突片
５ シリンダ
６ シリンダ本体
６Ａ 凹部
６Ｂ 窓孔
７ 窓部材
７Ａ 窓部
８ キャップ
９ ノズル
１０ ホース
１１ Ｏリング
Ｇ 液体供給部
Ｈ 排出口

Claims (2)

1. 少なくとも、液体を内部に導入可能なシリンダと、該シリンダ内に挿入され且つそのシリンダの中心軸線を回転軸として回転可能なローターとを備え、前記シリンダには、気泡を抑制する排出口を設けてあり、前記ローターにはシリンダ内に導入されてなる上記液体を混合攪拌可能なスクリュー部を、前記ローターの外周面に沿って螺旋状に設け、前記シリンダに一体に形成又は付設したノズル部から液体を吐出可能とした液体吐出装置において、前記シリンダが、少なくとも金属製材料からなるシリンダ本体と、透明又は半透明からなる合成樹脂製からなる窓部材とを有するとともに、前記シリンダ本体の側面に設けた窓孔に前記窓部材の窓部が位置し、前記シリンダ本体の内面と前記窓部の内面を略面一とするとともに、前記スクリュー部の後方に、前記スクリュー部より小なるピッチの逆流防止スクリュー部を設け、前記窓部の後端を、前記ローターのスクリュー部及び逆流防止スクリュー部の後端よりも後方、且つ前記排出口よりも前方に位置させ、前記窓部を介して、前記スクリュー部及び前記逆流防止スクリュー部を外部から視認可能とすることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記窓部の周方向の幅が、前記ローターの外径と略同一とし、前記窓部の横断面が、一方を平面、他方を半円状の凹部とした平凹形状とすることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。

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