JP6760864B2 - 吐出装置の真空引き構造及び真空引き方法 - Google Patents

Description

本発明は、吐出装置の真空引き構造及び真空引き方法に関し、例えば、収容器に収容された粘性材料の吐出に応じて、収容器を塞ぐフォロワープレートが下降する吐出装置の真空引き構造及び真空引き方法に関する。

接着剤などの粘性材料を塗布する場合、例えば、図１１に示すような吐出装置１００が用いられる。このような吐出装置１００は、収容器１０１に粘性材料１０２が収容されており、収容器１０１を塞ぐフォロワープレート１０３に形成された吐出孔１０３ａからポンプ１０４によって粘性材料１０２が汲み上げられる。その際、粘性材料１０２の吐出に応じて、フォロワープレート１０３がエレベータポンプ１０５によって下降する（特許文献１を参照）。

ここで、図１１の吐出装置１００においては、粘性材料１０２を塗布する際に粘性材料１０２に空気が混入していると、接着不良などが発生する。そのため、例えば、粘性材料１０２の残容量が少なくなった収容器１０１を粘性材料１０２が収容されている新たな収容器１０１に交換する際に、フォロワープレート１０３が粘性材料１０２に密着するように当該フォロワープレート１０３を下降させ、フォロワープレート１０３と粘性材料１０２との間の空気を当該フォロワープレート１０３に形成された空気抜き用孔１０３ｂから排出する。

特開２００６−３２２３５９号公報

図１１の吐出装置１００においては、フォロワープレート１０３を下降させて粘性材料１０２に密着させる場合、図１２に示すように、フォロワープレート１０３の吐出孔１０３ａの周辺に空気が滞留した空間Ａ１が形成される場合がある。このような空気が滞留した空間Ａ１が存在すると、粘性材料１０２を塗布した際に当該粘性材料１０２に空気が混入して接着不良などが発生する。そのため、空気が滞留した空間Ａ１がなくなるまで、例えば、フォロワープレート１０３の吐出孔１０３ａから空気と共に大量に粘性材料１０２を吐出する必要があり、その結果、粘性材料１０２の無駄が生じていた。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、粘性材料の無駄を抑制しつつ、真空引きが可能な吐出装置の真空引き構造及び真空引き方法を実現する。

本発明の一態様に係る吐出装置の真空引き構造は、収容器に収容された粘性材料の吐出に応じて、前記収容器を塞ぐフォロワープレートが下降する吐出装置の真空引き構造であって、
前記フォロワープレートに形成された真空引き用孔と、
前記フォロワープレートの真空引き用孔を下方から覆い、前記フォロワープレートと前記粘性材料との間に配置されたサブプレートと、
前記フォロワープレートと前記サブプレートとの間に形成され、前記サブプレートと前記粘性材料との空間に滞留する空気を前記真空引き用孔に導く導通路と、
を備える。
これにより、収容器の真空引きを行う際に、フォロワープレートの真空引き用孔からの粘性材料の排出がサブプレートによって抑制される。よって、収容器の真空引きを行う際に、粘性材料の無駄を抑制することができる。

上述の吐出装置の真空引き構造において、前記サブプレートは、前記フォロワープレートに磁力により固定されることが好ましい。
これにより、サブプレートをフォロワープレートと共に吐出装置の上下方向に移動させることができる。

上述の吐出装置の真空引き構造において、前記真空引き用孔には、前記収容器から外部への空気の流出は許容し、外部から前記収容器への空気の流入は規制するバルブが設けられていることが好ましい。
これにより、外部から収容器への空気の流入を抑制しつつ、確実に収容器の真空引きを行うことができる。

本発明の一態様に係る吐出装置の真空引き方法は、収容器に収容された粘性材料の吐出に応じて、前記収容器を塞ぐフォロワープレートが下降する吐出装置の真空引き方法であって、
前記収容器に収容された前記粘性材料と前記フォロワープレートとの間にサブプレートが配置されるように、前記フォロワープレートで前記収容器を塞ぎ、前記フォロワープレートに形成された真空引き用孔を前記サブプレートによって下方から覆う工程と、
前記真空引き用孔から真空引きしつつ、前記フォロワープレートを下降させる工程と、
を備え、
前記サブプレートと前記粘性材料との空間に滞留した空気は、前記フォロワープレートと前記サブプレートとの間に形成され、前記サブプレートと前記粘性材料との空間に滞留する空気を前記真空引き用孔に導く導通路を介して排気する。
これにより、収容器の真空引きを行う際に、フォロワープレートの真空引き用孔からの粘性材料の排出がサブプレートによって抑制される。よって、収容器の真空引きを行う際に、粘性材料の無駄を抑制することができる。

本発明によれば、粘性材料の無駄を抑制しつつ、真空引きが可能な吐出装置の真空引き構造及び真空引き方法を実現することができる。

実施の形態１の真空引き構造が構成される吐出装置を模式的に示す部分断面図である。 実施の形態１の真空引き構造が構成される吐出装置のフォロワープレート周辺を拡大して示す部分断面図である。 実施の形態１のフォロワープレートを模式的に示す斜視図である。 実施の形態１のフォロワープレートを模式的に示す底面図である。 実施の形態１のサブプレートを模式的に示す斜視図である。 実施の形態１の真空引き方法において、フォロワープレートを下降させた状態を示す図である。 実施の形態１の真空引き方法において、真空引きを実施した際の様子を示す図である。 実施の形態１の真空引き方法において、真空引きを実施した際の様子を示す図である。 実施の形態１の真空引き方法において、真空引きが完了した状態を示す図である。 実施の形態２のフォロワープレートを模式的に示す部分断面図である。 一般的な吐出装置を模式的に示す部分断面図である。 一般的な吐出装置において、フォロワープレートを下降させて粘性材料に密着させた状態を模式的に示す部分断面図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

＜実施の形態１＞
先ず、本実施の形態の真空引き構造が構成される吐出装置の基本構成を説明する。図１は、本実施の形態の真空引き構造が構成される吐出装置を模式的に示す部分断面図である。図２は、本実施の形態の真空引き構造が構成される吐出装置のフォロワープレート周辺を拡大して示す部分断面図である。図３は、本実施の形態のフォロワープレートを模式的に示す斜視図である。図４は、本実施の形態のフォロワープレートを模式的に示す底面図である。なお、図１及び図２では、フォロワープレートなどを簡略化して示している。

本実施の形態の吐出装置１は、図１に示すように、収容器２、フォロワープレート３、ポンプ４及び昇降機構５を備えている。収容器２は、側壁２ａと下面２ｂとで形成された空間内に粘性材料６が収容されており、上面が開口している。

粘性材料６は、接着剤などの粘性部材であり、例えば、粘性材料６の粘度が９４〜６６０Ｐａ・ｓで、せん断速度が２０ｓｅｃ^−１である。但し、粘性材料６は、後述の導通路１３を介してフォロワープレート３の真空引き用孔１１から流出しない粘度及びせん断速度であればよい。また、粘性材料６は、一例として接着剤を挙げているが、他の粘性部材であってもよい。

収容器２は、例えば、ドラム缶などから成る。但し、収容器２は、内部に粘性材料を収容することができれば、ドラム缶に限らず、粘性材料６が収容される空間が側壁及び下面で形成されていればよい。

フォロワープレート３は、図２に示すように、収容器２を塞ぐように当該収容器２に嵌め込まれており、収容器２内で上下方向に移動可能である。詳細には、フォロワープレート３は、収容器２の内径形状に対応する周形状を有し、例えば、図３に示すように、蓋部３ａ及びフランジ部３ｂを備えている。

蓋部３ａは、板状形状を基本形態としており、例えば、下面が円錐形状に形成されている。そして、蓋部３ａの略中央部には、吐出孔３ｃが形成されている。また、蓋部３ａには、フォロワープレート３で収容器２を塞ぐ際に、粘性材料６とフォロワープレート３との間の空気を抜くための空気抜き用孔３ｄが形成されている。

フランジ部３ｂは、図３に示すように、筒状形状を基本形態としており、蓋部３ａの周縁部を囲むように設けられている。そして、フランジ部３ｂの外周面には、周方向に延在する溝部３ｅが形成されており、当該溝部３ｅにリング状のシール部材７が嵌め込まれている。

このようなフォロワープレート３は、例えば、鋳造によって製造するが、他の製法によって製造してもよい。また、蓋部３ａの下面を円錐形状に形成しているが、収容器２に収容されている粘性材料６の上面形状などに応じて、適宜、変更することができる。

ポンプ４は、図２に示すように、フォロワープレート３の吐出孔３ｃと接続されており、当該吐出孔３ｃから粘性材料６を汲み上げる。ポンプ４は、例えば、ドラムポンプを備えており、ポンプ４の下端部がフォロワープレート３の上面に固定されている。そして、ポンプ４は、図１に示すように、汲み上げた粘性材料６を排出口４ａからディスペンサ装置（図示を省略）に供給する。ちなみに、ポンプ４は、例えば、ディスペンサ装置内の粘性材料の減少に応じて、収容器２から粘性材料６を汲み上げてディスペンサ装置に供給する。

昇降機構５は、フォロワープレート３を上下方向に昇降させる。昇降機構５は、例えば、図１に示すように、ベース部５ａ、エレベータポンプ５ｂ、梁材５ｃ及びロッド５ｄを備えている。ベース部５ａは、収容器２が載置される載置板である。エレベータポンプ５ｂは、吐出装置１の上下方向に伸縮することで、フォロワープレート３及びポンプ４を上下方向に昇降させる駆動源である。

エレベータポンプ５ｂは、例えば、シリンダ５ｅからピストンロッド５ｆが上下方向に変位する構成とされており、収容器２を挟み込むように配置されている。そして、エレベータポンプ５ｂのシリンダ５ｅは、ベース部５ａに固定されている。

梁材５ｃは、エレベータポンプ５ｂのピストンロッド５ｆ同士を連結する。つまり、梁材５ｃは、吐出装置１の上下方向から見て、収容器２を跨ぐようにエレベータポンプ５ｂのピストンロッド５ｆに掛け渡されている。この梁材５ｃには、ポンプ４の上端部が固定されている。

ロッド５ｄは、フォロワープレート３を梁材５ｃに連結する。ロッド５ｄは、例えば、吐出装置１の上下方向に延在している。そして、ロッド５ｄの下端部は、フォロワープレート３に固定され、ロッド５ｄの上端部は、梁材５ｃに固定されている。

これにより、エレベータポンプ５ｂの伸縮に対応するようにフォロワープレート３及びポンプ４が吐出装置１の上下方向に移動する。ちなみに、エレベータポンプ５ｂは、例えば、作業者が操作部を操作することによって駆動する。

次に、上述の吐出装置１で構成される真空引き構造を説明する。真空引き構造１０は、図２に示すように、真空引き用孔１１、サブプレート１２及び導通路１３を備えている。真空引き用孔１１は、図３及び図４に示すように、フォロワープレート３に形成されている。そして、真空引き用孔１１は、図示を省略した開閉バルブ及び真空計を介して真空引きポンプに接続されている。このような真空引き用孔１１は、例えば、吐出孔３ｃの中央を中心とする略等しい円上に、略等しい間隔で配置されている。但し、真空引き用孔１１の配置や個数は、フォロワープレート３の大きさなどに応じて、適宜、変更することができる。

サブプレート１２は、図１及び図２に示すように、フォロワープレート３の真空引き用孔１１を下方から覆い、粘性材料６とフォロワープレート３との間に配置されている。図５は、本実施の形態のサブプレートを模式的に示す斜視図である。

サブプレート１２は、図５に示すように、板状部材であり、例えば、円錐形状を基本形態としている。そして、サブプレート１２の頂部には、貫通孔１２ａが形成されている。また、サブプレート１２の傾斜部１２ｂは、フォロワープレート３の下面と略対応するように傾斜している。このようなサブプレート１２は、プレス加工によって簡単に成形することができるが、他の製法で製造してもよい。また、サブプレート１２の上面がフォロワープレート３の下面と略対応するように、サブプレート１２は形成されていればよい。

なお、サブプレート１２は、図４に示すように、フォロワープレート３の下面に設けられた磁石１４によって当該フォロワープレート３に磁気接続されていることが好ましい。これにより、サブプレート１２をフォロワープレート３と共に吐出装置１の上下方向に移動させることができる。ちなみに、図４においてハッチングが施された部分が磁石１４である。

導通路１３は、図２に示すように、フォロワープレート３とサブプレート１２との間に形成され、粘性材料６とサブプレート１２との空間Ａ２（図７）とフォロワープレート３の真空引き用孔１１とを接続し、当該空間Ａ２に滞留する空気をフォロワープレート３の真空引き用孔１１に導く。

ここで、フォロワープレート３が鋳造品で、サブプレート１２がプレス加工品の場合、フォロワープレート３に対して、サブプレート１２の成形精度は低く、サブプレート１２の傾斜部１２ｂの傾斜角度は、フォロワープレート３の下面の傾斜角度に対して若干ズレている。そのため、サブプレート１２における傾斜部１２ｂの上面をフォロワープレート３の下面に接するように当該サブプレート１２を配置した場合、サブプレート１２における傾斜部１２ｂの上面とフォロワープレート３の下面との間に隙間が形成される。そこで、本実施の形態では、当該隙間を導通路１３としている。なお、図２などでは、サブプレート１２における傾斜部１２ｂの上面とフォロワープレート３の下面との隙間を誇張して示している。

但し、フォロワープレート３の下面及びサブプレート１２における傾斜部１２ｂの上面の少なくとも一方に、導通路１３として溝部を形成してもよく、また、詳細は後述するが、真空引きした際に、サブプレート１２における傾斜部１２ｂの上面がフォロワープレート３の下面に密着しないように、サブプレート１２における傾斜部１２ｂの上面及びフォロワープレート３の下面の少なくとも一方の表面荒さを荒くしてもよい。

次に、本実施の形態の真空引き方法の流れを説明する。図６は、本実施の形態の真空引き方法において、フォロワープレートを下降させた状態を示す図である。図７及び図８は、本実施の形態の真空引き方法において、真空引きを実施した際の様子を示す図である。図９は、本実施の形態の真空引き方法において、真空引きが完了した状態を示す図である。なお、図６〜図９では、フォロワープレート３などを簡略化して示している。また、図６〜図８では、空気の流れを破線で示している。

ここで、本実施の形態の真空引き方法を実施する収容器２には、粘性材料６の中央が盛り上がった形態で収容されているものとし、粘性材料６は、アルミなどの包装材１５によって包装された状態とする。

先ず、フォロワープレート３の下面に磁石１４を介してサブプレート１２を磁気接続する。このとき、フォロワープレート３の吐出孔３ｃとサブプレート１２の貫通孔１２ａとは、吐出装置１の上下方向から見て、略重なるように配置される。

次に、粘性材料６を包装する包装材１５の頂部に孔を開ける。その後、フォロワープレート３の真空引き用孔１１と真空引きポンプとの間の開閉バルブを開いた状態とし、エレベータポンプ５ｂを制御してフォロワープレート３を下降させて、図６に示すように、粘性材料６とサブプレート１２との空間Ａ２の空気をフォロワープレート３とサブプレート１２との間に形成された導通路１３を介してフォロワープレート３の空気抜き用孔３ｄ及び真空引き用孔１１から抜きつつ、フォロワープレート３で収容器２を塞ぐ。

次に、フォロワープレート３の空気抜き用孔３ｄを栓部材で塞いで、エレベータポンプ５ｂを非制御状態、即ち、フォロワープレート３の下降に追従するようにピストンロッド５ｆが下降するフリー状態とし、真空引きポンプを稼動させる。これにより、図７に示すように、粘性材料６とサブプレート１２との空間Ａ２の空気が、導通路１３におけるサブプレート１２の裾野側の端部及び頂部側の端部から当該導通路１３に流入し、導通路１３を介してフォロワープレート３の真空引き用孔１１から排出される。このとき、フォロワープレート３のフランジ部３ｂに設けられたシール部材７によって、外部から収容器２内への空気の流入が抑制される。

そして、さらに真空引きポンプを稼動させると、粘性材料６とサブプレート１２との空間Ａ２の空気が、導通路１３を介してフォロワープレート３の真空引き用孔１１から排出され、図８に示すように、フォロワープレート３の下面における吐出孔３ｃの周辺に粘性材料６が密着する。これにより、フォロワープレート３の吐出孔３ｃ周辺の空気が略排出された状態となる。このとき、導通路１３におけるサブプレート１２の頂部側の端部は、粘性材料６によって略塞がれる。

その後、さらに真空引きポンプを稼動させると、粘性材料６とサブプレート１２との空間Ａ２の空気が、導通路１３におけるサブプレート１２の裾野側の端部から当該導通路１３に流入し、導通路１３を介してフォロワープレート３の真空引き用孔１１から排出され、図９に示すように、粘性材料６とサブプレート１２との空間Ａ２が略塞がれて、真空計が予め設定された閾値を超えると、フォロワープレート３の真空引き用孔１１と真空引きポンプとの間の開閉バルブを閉じる。これにより、本実施の形態の真空引き方法が完了する。

このように本実施の形態では、サブプレート１２をフォロワープレート３と粘性材料６との間に配置し、サブプレート１２によってフォロワープレート３の真空引き用孔１１を下方から覆いつつ、サブプレート１２とフォロワープレート３との間に形成した導通路１３を介して、サブプレート１２と粘性材料６との空間Ａ２の空気を排出する。これにより、収容器２の真空引きを行う際に、フォロワープレート３の真空引き用孔１１からの粘性材料６の排出がサブプレート１２によって抑制される。よって、収容器２の真空引きを行う際に、粘性材料６の無駄を抑制することができる。

ここで、収容器２内の粘性材料６を汲み上げる際に当該粘性材料６に空気が混入しないようにするためには、図１２で示す空間Ａ１の空気を排出しておくことが重要である。そのため、サブプレート１２の頂部側の端部は、当該空間Ａ１まで到達、好ましくはフォロワープレート３の吐出孔３ｃ近傍まで到達しているとよい。

しかも、収容器２の真空引きを行う際に、サブプレート１２によってフォロワープレート３の真空引き用孔１１が下方から覆われているので、粘性材料６がフォロワープレート３の真空引き用孔１１まで略到達しない。そのため、フォロワープレート３の真空引き用孔１１の目詰まりを抑制でき、収容器２の真空引きを最後までスムーズに行うことができ、また、フォロワープレート３の真空引き用孔１１の掃除の手間を抑制することができる。

ここで、複数のサブプレート１２を用いて収容器２の真空引きを行うことが好ましい。例えば、収容器２内の粘性材料６が減少し、新しい収容器２に交換する際には、他のサブプレート１２を用いて当該新しい収容器２の真空引きを行う。このとき、新しい収容器２の真空引きなどを行っている間に、交換前の収容器２の真空引きを行う際に用いたサブプレート１２に付着した粘性材料６を乾燥させて容易に除去することができる。このように複数のサブプレート１２を使い回すことにより、サブプレート１２に付着した粘性材料６を除去するための洗浄剤の使用を抑制でき、しかも、サブプレート１２の洗浄時間を短縮することができる。

＜実施の形態２＞
図１０に示すように、フォロワープレート３の真空引き用孔１１には、収容器２から外部への空気の流出は許容し、外部から収容器２への空気の流入は規制するバルブ２１が設けられていることが好ましい。これにより、外部から収容器２への空気の流入を抑制しつつ、確実に収容器２の真空引きを行うことができる。なお、図１０では、フォロワープレート３を簡略化して示している。

本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１ 吐出装置
２ 収容器、２ａ 側壁、２ｂ 下面
３ フォロワープレート、３ａ 蓋部、３ｂ フランジ部、３ｃ 吐出孔、３ｄ 空気抜き用孔、３ｅ 溝部
４ ポンプ、４ａ 排出口
５ 昇降機構、５ａ ベース部、５ｂ エレベータポンプ、５ｃ 梁材、５ｄ ロッド、５ｅ シリンダ、５ｆ ピストンロッド
６ 粘性材料
７ シール部材
１０ 真空引き構造
１１ 真空引き用孔
１２ サブプレート、１２ａ 貫通孔、１２ｂ 傾斜部
１３ 導通路
１４ 磁石
１５ 包装材
２１ バルブ
Ａ２ 粘性材料とフォロワープレートとの空間

Claims (4)

1. 収容器に収容された粘性材料の吐出に応じて、前記収容器を塞ぐフォロワープレートが下降する吐出装置の真空引き構造であって、
   前記フォロワープレートに形成された真空引き用孔と、
   前記フォロワープレートの真空引き用孔を下方から覆い、前記フォロワープレートと前記粘性材料との間に配置されたサブプレートと、
   前記フォロワープレートと前記サブプレートとの間に形成され、前記サブプレートと前記粘性材料との空間に滞留する空気を前記真空引き用孔に導く導通路と、
   を備える、吐出装置の真空引き構造。
2. 前記サブプレートは、前記フォロワープレートに磁力により固定される、請求項１に記載の吐出装置の真空引き構造。
3. 前記真空引き用孔には、前記収容器から外部への空気の流出は許容し、外部から前記収容器への空気の流入は規制するバルブが設けられている、請求項１又は２に記載の吐出装置の真空引き構造。
4. 収容器に収容された粘性材料の吐出に応じて、前記収容器を塞ぐフォロワープレートが下降する吐出装置の真空引き方法であって、
   前記収容器に収容された前記粘性材料と前記フォロワープレートとの間にサブプレートが配置されるように、前記フォロワープレートで前記収容器を塞ぎ、前記フォロワープレートに形成された真空引き用孔を前記サブプレートによって下方から覆う工程と、
   前記真空引き用孔から真空引きしつつ、前記フォロワープレートを下降させる工程と、
   を備え、
   前記サブプレートと前記粘性材料との空間に滞留した空気は、前記フォロワープレートと前記サブプレートとの間に形成され、前記サブプレートと前記粘性材料との空間に滞留する空気を前記真空引き用孔に導く導通路を介して排気する、吐出装置の真空引き方法。

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