JP7369483B1 - 流体供給装置並びに流体塗布装置及び流体充填装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粘度１０Ｐａ・ｓｅｃ以上の高粘度流体が吐出される非遮断状態と、その吐出が停止される遮断状態とを、バルブを用いることなく切り替えることができる流体供給装置を提供する。【解決手段】高粘度流体Ｍが貯留される流体貯留タンク１１と、高粘度流体Ｍを圧送する流体圧送手段１２と、高粘度流体Ｍを吐出する吐出ノズル１３と、流体貯留タンク１１から吐出ノズル１３への高粘度流体Ｍの流れを遮断する流体遮断手段１４と、流体遮断手段１４を切替制御する切替制御手段１５とを備えた流体供給装置１０において、流体遮断手段１４として、サイドクリアランスＣＳ１，ＣＳ２が３０μｍ以下に設定されたギヤポンプ２０を用い、ギヤポンプ２０の駆動を停止することによって遮断状態が発現し、ギヤポンプ２０を駆動することによって非遮断状態が発現するようにした。【選択図】 図４

Description

本発明は、高粘度流体を間欠的に供給する流体供給装置と、これを用いた流体塗布装置及び流体充填装置とに関する。

接着剤等の高粘度流体をワークに塗布する流体塗布装置として、図１に示すように、流体貯留タンク１１に貯留された高粘度流体Ｍ（接着剤）を、流体圧送手段１２によって圧送して吐出ノズル１３から吐出することで、ワークＷに塗布するものが知られている。流体貯留タンク１１と吐出ノズル１３とを結ぶ流路１６には、バルブ１７が設けられており、バルブ制御手段１８でバルブ１７の開閉を行うことによって、吐出ノズル１３から高粘度流体Ｍが吐出される状態（非遮断状態）と、吐出ノズル１３からの高粘度流体Ｍの吐出が停止される状態（遮断状態）とが切り替わるようになっている。吐出ノズル１３からの高粘度流体Ｍの吐出量を安定させるため、流路１６には、ギヤポンプ１９が設けられる場合もある。特許文献１の図８にも、このような構造の接着剤塗布装置が開示されている。

特開２００６－３４６６４６号公報

しかし、接着剤のような高粘度流体Ｍは詰まりやすいため、それを移送する流路１６には、バルブ１７等の部品をできるだけ介在させたくない。かといって、バルブ１７を取り除いてしまうと、吐出ノズル１３から高粘度流体Ｍが途切れることなく連続的に吐出されるようになる。このため、高粘度流体Ｍを塗布するワークＷを切り替える場合や、同じワークＷでも離れた箇所β_１，β_２（図１）に高粘度流体Ｍを塗布する場合等に、対応できなくなる。

本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、吐出ノズルから高粘度流体が吐出される非遮断状態と、吐出ノズルからの高粘度流体の吐出が停止される遮断状態とを、バルブを用いることなく切り替えることができる流体供給装置を提供するものである。また、この流体供給装置を利用した流体塗布装置や流体充填装置を提供することも本発明の目的である。

上記課題は、
粘度１０Ｐａ・ｓｅｃ以上の高粘度流体が貯留された流体貯留タンクと、
流体貯留タンクから高粘度流体を圧送する流体圧送手段と、
流体貯留タンクから圧送された高粘度流体を目的箇所に吐出する吐出ノズルと、
流体貯留タンクと吐出ノズルとの間に介在され、流体貯留タンクから吐出ノズルへの高粘度流体の流れを遮断する流体遮断手段と、
流体遮断手段で高粘度流体の流れが遮断される遮断状態、及び、流体遮断手段で高粘度流体の流れが遮断されない非遮断状態が周期的に切り替わるように流体遮断手段を切替制御する切替制御手段と
を備えた流体供給装置であって、
流体遮断手段として、サイドクリアランスが３０μｍ以下に設定されたギヤポンプを用い、
遮断状態が、ギヤポンプの駆動を停止することによって発現し、非遮断状態が、ギヤポンプを駆動することによって発現するようにした
ことを特徴とする流体供給装置
を提供することによって解決される。

ここで、「ギヤポンプ」は、図２に示すように、駆動歯車２１と、従動歯車２２と、ケーシング２３とを備えた機構を有するポンプ（流体を移送する装置）のことを云う。図２は、ギヤポンプ２０を、駆動歯車２１及び従動歯車２２の回転中心線Ｌ_１，Ｌ_２に垂直な平面で切断した状態を示した断面図である。ケーシング２３内には、流体導入室α_０と、駆動歯車収容室α_１と、従動歯車収容室α_２と、流体導出室α_３とが設けられており、駆動歯車収容室α_１には駆動歯車２１が収容され、従動歯車収容室α_２には従動歯車２２が収容されている。流体導入室α_０には、移送対象の流体Ｍがケーシング２３の外部から導入され、流体導出室α_３からは、移送対象の流体Ｍがケーシング２３の外部へと導出される。駆動歯車２１と従動歯車２２は、噛み合った状態となっているため、駆動歯車２１を矢印Ａ_１の向きに回転させると、従動歯車２２が矢印Ａ_２の向きに従動回転する。このとき、流体導入室α_０にある流体が、駆動歯車２１の歯溝（隣り合う歯の間。以下同じ。）及び従動歯車２２の歯溝に保持されて、駆動歯車収容室α_１の内周面と駆動歯車１１の外周面との間を通って流体導出室α_３に移送される（図２における矢印Ａ_３を参照。）とともに、従動歯車収容室α_２の内周面と従動歯車１２の外周面との間を通って流体導出室α_３に移送される（図２における矢印Ａ_４を参照。）。

この種のギヤポンプ２０では、駆動歯車２１の側面とケーシング２３の内壁面との間に、隙間Ｃ_Ｓ１（図３）が存在し、従動歯車２１の側面とケーシング２３の内壁面との間に、隙間Ｃ_Ｓ２（図３）が存在する。ギヤポンプ２０におけるこれらの隙間Ｃ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２は、「サイドクリアランス」と呼ばれている。

また、この種のギヤポンプ２０では、駆動歯車２１の歯先Ｐ_１とケーシング２３の内周面との間に、隙間Ｃ_Ｔ１（図２）が存在し、従動歯車２２の歯先Ｐ_２とケーシング２３の内周面との間に、隙間Ｃ_Ｔ２（図２）が存在する。ギヤポンプ２０におけるこれらの隙間Ｃ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２は、「トップクリアランス」と呼ばれている。

本発明の流体供給装置では、一般的には、流体Ｍを移送する用途で使用されるギヤポンプ２０において、そのサイドクリアランスＣ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２を３０μｍ以下に設定したことで、そのギヤポンプが、バルブとしての機能を発揮できるようにしている。換言すると、ギヤポンプ２０を、流体遮断手段（流体の流れを遮断する手段）として用いている。すなわち、ギヤポンプ２０では、駆動歯車２１及び従動歯車２２の回転を停止したとしても、上記のサイドクリアランスＣ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２（図３）を通じて、流体Ｍが流体導入室α_０側から流体導出室α_３側へ漏れ出るおそれがあるところ、サイドクリアランスＣ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２を狭くすることで、粘度１０Ｐａ・ｓｅｃ以上の高粘度流体であれば、その漏れが生じないようにすることが可能となっている。

本発明の流体供給装置において、吐出ノズルからの高粘度流体の吐出が停止される遮断状態は、ギヤポンプの駆動を停止する（駆動歯車の回転を停止する）ことによって発現し、吐出ノズルから高粘度流体が吐出される非遮断状態は、ギヤポンプを駆動する（駆動歯車を回転させる）ことによって発現する。

このように、本発明の流体供給装置では、ギヤポンプにバルブとしての機能を付与したため、吐出ノズルから高粘度流体が吐出される非遮断状態と、吐出ノズルからの高粘度流体の吐出が停止される遮断状態とを、バルブを用いることなく切り替えることができる。このため、流体供給装置の構造をシンプルにし、高粘度流体の詰まり等の不具合を生じにくくすることができる。また、流体供給装置の導入コストを抑えることも可能になる。

本発明の流体供給装置においては、サイドクリアランスＣ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２だけでなく、トップクリアランスＣ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２も狭くすることが好ましい。というのも、駆動歯車及び従動歯車の回転を停止しているときの、流体導入室α_０側から流体導出室α_３側への漏れは、トップクリアランスＣ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２を通じても生じ得るところ、このトップクリアランスＣ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２を狭くすることで、その漏れをより生じにくくすることができるからである。ただし、サイドクリアランスＣ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２が、駆動歯車や従動歯車における広い範囲に形成されるのに対して、トップクリアランスＣ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２は、駆動歯車や従動歯車の歯先における限られた範囲にのみ形成される。このため、トップクリアランスＣ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２を通じた漏出は、サイドクリアランスＣ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２を通じた漏出よりも限定的である。このため、トップクリアランスＣ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２は、サイドクリアランスＣ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２の上記の値（３０μｍ以下）よりも広く形成することができる。トップクリアランスＣ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２は、６０μｍ以下に設定することが好ましい。

本発明の流体供給装置において、吐出ノズルは、不動であってもよいが、可動とすることもできる。例えば、本発明の流体供給装置を、吐出ノズルを移動させるノズル移動手段と、流体貯留タンクから吐出ノズルに高粘度流体を移送する可撓チューブとをさらに備えたものとすることもできる。これにより、本発明の流体供給装置を、様々なアプリケーションで利用することが可能になる。この場合には、流体遮断手段としてのギヤポンプを吐出ノズルに直付けすると、流体供給装置の構造をよりシンプルにすることができる。

ところで、移送対象である高粘度流体には、ギヤポンプを摩耗させる物質（摩耗成分）が添加される場合がある。例えば、移送対象の高粘度流体が導電性接着剤である場合には、バインダー樹脂に導電粒子等のフィラーが添加される。このような場合には、ギヤポンプのトップクリアランスやサイドクリアランスを狭く設定していても、摩耗成分がギヤポンプを摩耗させ、トップクリアランスやサイドクリアランスが拡大するおそれがある。この点、ギヤポンプ（流体遮断手段としてのギヤポンプ）を、超硬合金又は高速度工具鋼によって形成しておくと、ギヤポンプの摩耗を防ぐことが可能になる。

本発明の流体供給装置は、高粘度流体を間欠的に供給（遮断状態と非遮断状態とを切替ながら供給）する各種用途で採用することができる。このような用途としては、例えば、ワークの目的箇所に高粘度流体（接着剤や塗料等）を塗布する流体塗布装置や、複数の容器（ビン等）に高粘度流体（接着剤や塗料等）を充填していく流体充填装置が挙げられる。

以上のように、本発明によって、吐出ノズルから高粘度流体が吐出される非遮断状態と、吐出ノズルからの高粘度流体の吐出が停止される遮断状態とを、バルブを用いることなく切り替えることができる流体供給装置を提供することが可能になる。また、この流体供給装置を利用した流体塗布装置や流体充填装置を提供することも可能になる。

従来の流体塗布装置を説明する図である。 ギヤポンプを、駆動歯車及び従動歯車の回転中心線Ｌ_１，Ｌ_２に垂直な平面で切断した状態を示した断面図である。 ギヤポンプを、図２におけるＸ_１－Ｘ_１平面で切断した状態を示した断面図である。 本発明の流体供給装置を流体塗布装置に用いた例を示した図である。 本発明の流体供給装置を流体充填装置に用いた例を示した図である。

本発明の流体供給装置の実施形態について、具体的に説明する。ただし、以下で述べる構成は、飽くまで好適な実施形態に過ぎず、本発明の流体供給装置の技術的範囲は、以下で述べる構成に限定されない。本発明の流体供給装置には、発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更を施すことができる。

１．流体供給装置の概要
本発明の流体供給装置は、高粘度流体を間欠的に供給（遮断状態と非遮断状態とを切替ながら供給）する各種用途で採用することができる。例えば、図４に示すように、ワークＷの目的箇所β_１，β_２に高粘度流体Ｍを塗布する流体塗布装置や、図５に示すように、複数の容器５０（ビン等）に高粘度流体Ｍを充填していく流体充填装置に、本発明の流体供給装置１０を用いることができる。図４は、本発明の流体供給装置１０を流体塗布装置に用いた例を、図５は、本発明の流体供給装置１０を流体充填装置に用いた例を、それぞれ示した図である。また、本発明の流体供給装置１０は、溶融状態にある熱可塑性樹脂を金型等に供給する装置（溶融樹脂供給装置）でも使用することができる。

本発明の流体供給装置１０は、図４及び図５に示すように、流体貯留タンク１１と、流体圧送手段１２と、吐出ノズル１３と、流体遮断手段１４（ギヤポンプ２０）と、切替制御手段１５とを備えている。流体貯留タンク１１と吐出ノズル１３は、流路１６で連結されている。

２．流体貯留タンク
流体貯留タンク１１は、高粘度流体Ｍを貯留するためのものである。この流体貯留タンク１１には、図示省略のホッパー等を介して、高粘度流体Ｍが予め入れられる。流体塗布装置（図４）では、高粘度流体Ｍとして、接着剤や塗料等が想定される。一方、流体充填装置（図５）では、高粘度流体Ｍとして、接着剤や塗料だけでなく、マヨネーズやケチャップ等の調味料や、ジャム等の食品や、ハンドクリームや整髪料等の化粧品や、カーワックス等の洗剤等も想定される。また、溶融樹脂供給装置（図示省略）では、ポリエステル等の熱可塑性樹脂を加熱して溶融させたものが高粘度流体Ｍとして想定される。

３．流体圧送手段
流体圧送手段１２は、流体貯留タンク１１に貯留されている高粘度流体Ｍを、流体貯留タンク１１の外部へと圧送するためのものである。図４及び図５に示した例では、流体圧送手段１２として、ポンプを用いている。このポンプ（流体圧送手段１２）が流体貯留タンク１１の上部を加圧することによって、流体貯留タンク１１の下部から流路１６へと高粘度流体Ｍが圧送される。

４．吐出ノズル
吐出ノズル１３は、流体貯留タンク１１から圧送された高粘度流体Ｍ（流路１６を流れる高粘度流体Ｍ）を目的箇所に吐出するためのものである。図４及び図５に示した例では、吐出ノズル１３としてパイプ状のものを用いており、吐出ノズル１３から高粘度流体Ｍが線状乃至は筋状となって吐出されるようにしている。ただし、吐出ノズル１３の形態は、流体供給装置１０の用途等に応じて適宜変更することができる。例えば、溶融状態にある熱可塑性樹脂を吐出ノズル１３でシート状に成形して送出する場合等には、吐出ノズル１３をＴダイ状にすることもできる。

５．流体遮断手段（ギヤポンプ）
流体遮断手段１４は、流体貯留タンク１１から吐出ノズル１３への高粘度流体Ｍの流れ（流路１６における高粘度流体Ｍの流れ）を遮断するためのものである。この流体遮断手段１４は、流体貯留タンク１１と吐出ノズル１３との間に介在される。上述したように、本発明の流体供給装置１０では、高粘度流体Ｍを間欠的に供給するところ、流体遮断手段１４で流路１６を所定周期で遮断することによって、吐出ノズル１３から高粘度流体Ｍが吐出されない状態（遮断状態）と、流体遮断手段１４による遮断を解除して、吐出ノズル１３から高粘度流体Ｍが吐出される状態（非遮断状態）とを切り替えることができるようになっている。

このように、吐出ノズル１３から高粘度流体Ｍを間欠的に吐出することによって、図４に示す流体塗布装置では、ワークＷにおける高粘度流体Ｍを塗布する箇所を領域β_１から領域β_２へと切り替える際や、高粘度流体Ｍを塗布するワークＷを別のものに切り替える際等に、高粘度流体Ｍの吐出を停止することができる。また、図５に示す流体充填装置では、ある容器５０に高粘度流体Ｍを充填し終えてから、次の容器５０に高粘度流体Ｍを充填し始めるまでの間、高粘度流体Ｍの吐出を停止することができる。一般的な流体供給装置では、流体遮断手段１４としてバルブ（図１のバルブ１７を参照。）が用いられるところ、本発明の流体供給装置１０では、この流体供給手段１４としてギヤポンプ２０を用いている。

ギヤポンプ２０についてより詳しく説明する。図２は、ギヤポンプ２０を、駆動歯車２１及び従動歯車２２の回転中心線Ｌ_１，Ｌ_２に垂直な平面で切断した状態を示した断面図である。図３は、ギヤポンプ２０を、図２におけるＸ_１－Ｘ_１平面で切断した状態を示した断面図である。ギヤポンプ２０は、図２及び図３に示すように、駆動歯車２１と、従動歯車２２と、ケーシング２３とを備えている。

ケーシング２３は、図３に示すように、プレート状を為す中間部２３ａの両側を、プレート状を為す一対のカバー部２３ｂ，２３ｃで挟み込んだ構造を有している。図２に示すように、ケーシング１３の中間部２３ａには、流体導入室α_０と、駆動歯車収容室α_１と、従動歯車収容室α_２と、流体導出室α_１とが連通した状態で設けられている。流体導入室α_０には、流体導入部ＩＮが設けられ、流体導出室α_３には、流体導出部ＯＵＴが設けられている。流体導入部ＩＮは、流路１６を介して流体貯留タンク１１（図４及び図５）に接続されており、流体貯留タンク１１内の高粘度流体Ｍがこの流体導入部ＩＮを通じて流体導入室α_０内に導入されるようになっている。一方、流体導出部ＯＵＴは、吐出ノズル１３（図４及び図５）に接続されており、流体導出室α_３にある高粘度流体Ｍがこの流体導出部ＯＵＴを通じて吐出ノズル１３に送り出されるようになっている。流体導入室α_０及び流体導出室α_１は、駆動歯車収容室α_１と従動歯車収容室α_２との境界部分（連通部分）を挟んで反対側に配されている。

駆動歯車収容室α_１には、駆動歯車２１が収容されており、従動歯車収容室α_２には、従動歯車２２が収容されている。駆動歯車２１及び従動歯車２２の外周部には、それぞれ複数の歯２１ａ，２２ａが設けられている。本実施形態においては、駆動歯車２１及び従動歯車２２として、平歯車（円柱部材の外周部に複数本の歯を平行に設けた歯車）を用いているが、はすば歯車（平歯車を捩じった形状を有する歯車）を用いることもできる。駆動歯車２１と従動歯車２２は、歯２１ａと歯２２ａとが噛み合うように、互いに外接する状態で配されている。駆動歯車収容室α_１及び従動歯車収容室α_２は、いずれも断面円形状を為しているところ、駆動歯車２１及び従動歯車２２の外径は、それぞれ駆動歯車収容室α_１及び従動歯車収容室α_２の直径よりも僅かに小さく設定されている。

これらの駆動歯車２１及び従動歯車２２のうち、駆動歯車２１は、円柱状を為すシャフト２４の外周部に一体的に固定されている。シャフト２４は、ケーシング２３に対して回転可能な状態で軸支されており、このシャフト２４には、電気モータ等の回転駆動手段（図示省略）が連結されている。一方、従動歯車２２は、円柱状を為すシャフト２５の外周部に対して回転可能な状態で軸支されている。シャフト２５は、ケーシング２３に対して動かない状態で固定されている。このため、上記の回転駆動手段を駆動すると、回転シャフト２４及び駆動歯車２１が、回転中心線Ｌ_１を中心として回転する（図２における矢印Ａ_１を参照。）とともに、その駆動歯車２１の回転に従動して、従動歯車２２が回転中心線Ｌ_２を中心として回転する（図２における矢印Ａ_２を参照。）ようになっている。駆動歯車２１の回転方向Ａ_１と、従動歯車２２の回転方向Ａ_２は、逆向きとなる。

駆動歯車２１及び従動歯車２２がそれぞれ矢印Ａ_１，Ａ_２の向きに回転すると、流体導入室α_０にある高粘度流体Ｍが、駆動歯車２１の歯溝及び従動歯車２２の歯溝に保持されて、駆動歯車収容室α_１の内周面と駆動歯車２１の外周面との間を通って流体導出室α_３に移送される（図２における矢印Ａ_３を参照。）とともに、従動歯車収容室α_２の内周面と従動歯車２２の外周面との間を通って流体導出室α_３に移送される（図２における矢印Ａ_４を参照。）。流体導出室α_３に達した高粘度流体Ｍは、流体導出部ＯＵＴから導出されて、吐出ノズル１３から吐出される。

ギヤポンプ２０は、上記のように、流体（高粘度流体Ｍ）を移送する機能を有するところ、本発明の流体供給装置１０では、このギヤポンプ２０を、流路１６における高粘度流体Ｍの流れを遮断する流体遮断手段１４としても機能するようにしている。すなわち、駆動歯車２１及び従動歯車２２が回転しているとき（上記の回転駆動手段を駆動しているとき）には、流体導入室α_０から流体導出室α_３に高粘度流体Ｍが移送される（上記の非遮断状態が発現する）のに対し、駆動歯車２１及び従動歯車２２の回転が停止したとき（上記の回転駆動手段を停止したとき）には、流体導入室α_０から流体導出室α_３への高粘度流体Ｍの移送が停止される（上記の遮断状態が発現する）ようになっている。

このため、吐出ノズル１３から高粘度流体Ｍが吐出される非遮断状態と、吐出ノズル１３からの高粘度流体Ｍの吐出が停止される遮断状態とを、バルブ（図１のバルブ１７を参照。）を用いることなく切り替えることができる。したがって、流体貯留タンク１１と吐出ノズル１３とを結ぶ流体回路をシンプルにして、高粘度流体Ｍの詰まり等の不具合を生じにくくすることができる。また、流体供給装置１０の導入コストを抑えることも可能になる。

ただし、ギヤポンプ２０では、駆動歯車２１の側面とケーシング２３の内壁面との間や、従動歯車２２の側面とケーシング２３の内壁面との間には、「サイドクリアランス」と呼ばれる隙間Ｃ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２（図３）が存在する。また、駆動歯車２１の歯先とケーシング２３の内周面との間や、従動歯車２２の歯先とケーシング２３の内周面との間には、「トップクリアランス」と呼ばれる隙間Ｃ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２（図２）も存在する。このサイドクリアランスＣ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２やトップクリアランスＣ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２が広いと、駆動歯車２１及び従動歯車２２の回転を停止したとしても、サイドクリアランスＣ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２やトップクリアランスＣ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２を通じて、流体導入室α_０側から流体導出室α_３側へ高粘度流体Ｍが漏れ出てしまい、ギヤポンプ２０が、流体遮断手段１４としての機能を発揮できなくなってしまう。

この点、本実施形態の流体供給装置１０では、ギヤポンプ２０のサイドクリアランスＣ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２を３０μｍ以下に設定するとともに、トップクリアランスＣ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２を６０μｍ以下に設定している。これにより、粘度１０Ｐａ・ｓｅｃ以上の高粘度流体Ｍであれば、駆動歯車２１及び従動歯車２２の回転を停止したときに、その高粘度流体Ｍが、サイドクリアランスＣ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２やトップクリアランスＣ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２を通じて移動しないようにすることができる。

サイドクリアランスＣ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２は、２０μｍ以下、１０μｍ以下、５μｍとさらに小さくすることが好ましい。また、トップクリアランスＣ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２も、５０μｍ以下、４０μｍ以下とさらに小さくすることが好ましい。サイドクリアランスＣ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２及びトップクリアランスＣ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２の下限は、特に限定されないが、駆動歯車１１や従動歯車１２やケーシング１３の製作を考慮すると、０．１～１μｍ程度までであると思われる。

また、高粘度流体Ｍの粘度が、２０Ｐａ・ｓｅｃ以上、３０Ｐａ・ｓｅｃ以上、４０Ｐａ・ｓｅｃ以上、５０Ｐａ・ｓｅｃ以上とさらに高くなれば、駆動歯車２１及び従動歯車２２の回転を停止したときのギヤポンプ２０が、高粘度流体Ｍの流れをより遮断しやすくなる。ただし、高粘度流体Ｍの粘度が高すぎると、高粘度流体Ｍの流動性が低下し、駆動歯車２１及び従動歯車２２を回転させても、高粘度流体Ｍがギヤポンプ２０を流れにくくなる。このため、高粘度流体Ｍの粘度は、１５０～２００Ｐａ・ｓｅｃ程度までである。

ギヤポンプ２０は、通常、金属によって形成されるところ、超硬合金又は高速度工具鋼によって形成することが好ましい。これにより、高粘度流体Ｍに、ギヤポンプ２０を摩耗させる物質（摩耗成分）が添加されている場合でも、ギヤポンプ２０が摩耗しにくくすることができる。このため、ギヤポンプ２０を長期間使用しても、サイドクリアランスＣ_Ｓ１，Ｃ_Ｓ２やトップクリアランスＣ_Ｔ１，Ｃ_Ｔ２が拡大しないようにすることができる。超硬合金としては、炭化タングステンに、コバルトを結合剤として添加し、焼結したもの等が例示される。一方、高速度工具鋼としては、ＳＫＨ５１等のモリブデン系のものや、ＳＫＨ２等のタングステン系のもの等が例示される。

また、ギヤポンプ２０の能力は、流体供給装置１０の用途等に応じて適宜決定される。ギヤポンプ２０は、吐出流量が１ｃｃ／ｒｅｖクラス（０．１ｃｃ／ｒｅｖよりも大きく１ｃｃ／ｒｅｖ以下）のものとすることもできるし、吐出流量が１０ｃｃ／ｒｅｖクラス（１ｃｃ／ｒｅｖよりも大きく１０ｃｃ／ｒｅｖ以下）のものとすることもできるし、吐出流量が１００ｃｃ／ｒｅｖクラス（１０ｃｃ／ｒｅｖよりも大きく１００ｃｃ／ｒｅｖ以下）のものとすることもできる。

６．切替制御手段
切替制御手段１５は、流体遮断手段１４（ギヤポンプ２０）を制御するためのものとなっている。具体的には、ギヤポンプ２０の回転駆動手段を制御することで、駆動歯車２１及び従動歯車２２が回転する状態（非遮断状態）と、駆動歯車２１及び従動歯車２２の回転が停止する状態（遮断状態）とを切り替える。切替制御手段１５としては、シーケンサやマイコン等が例示される。非遮断状態と遮断状態とを切り替える周期や、非遮断状態を継続する時間や、遮断状態を継続する時間は、流体供給装置１０の用途や、ギヤポンプ２０の能力等に応じて、適宜決定される。

７．その他
図４に示した流体塗布装置では、ノズル移動手段３０を設けることで、吐出ノズル１３が移動するようにしている。具体的には、吐出ノズル１３を、可動ベース３１に取り付けており、この可動ベース３１を支持手段３２に対して移動可能な状態で支持させており、図示省略のモータを駆動すると、支持手段３２に対して可動ベース３１（吐出ノズル１３）が矢印Ａ_５，Ａ_６の向きに移動するようになっている。流路１６は、吐出ノズル１３の移動を阻害しないように、可撓チューブによって形成している。これにより、ワークＷの搬送方向（図４の矢印Ａ_７）に対して垂直な方向に吐出ノズル１３を移動させることができる。したがって、より多様な塗布が可能となる。

ノズル移動手段３０は、上記のものに限定されず、他の機構を採用することもできる。例えば、吐出ノズル１３をロボットアームの先端（可動端）に取り付けると、吐出ノズル１３を三次元的に移動させることが可能になる。

１０ 流体供給装置
１１ 流体貯留タンク
１２ 流体圧送手段
１３ 吐出ノズル
１４ 流体遮断手段
１５ 切替制御手段
１６ 流路
１７ バルブ
１８ バルブ制御手段
１９ ギヤポンプ
２０ ギヤポンプ（流体遮断手段）
２１ 駆動歯車
２１ａ 歯
２２ 従動歯車
２２ａ 歯
２３ ケーシング
２３ａ 中間部
２３ｂ カバー部
２３ｃ カバー部
２４ シャフト
２５ シャフト
２６ フランジ
３０ ノズル移動手段
３１ 可動ベース
３２ 支持手段
５０ 容器
Ａ_１ 駆動歯車の回転方向
Ａ_２ 従動歯車の回転方向
Ａ_３ 駆動歯車による原料Ｍ_２の移送方向
Ａ_４ 従動歯車による原料Ｍ_２の移送方向
Ａ_５ 吐出ノズルの移動方向
Ａ_６ 吐出ノズルの移動方向
Ａ_７ ワークの搬送方向
Ｃ_Ｔ トップクリアランス
Ｃ_Ｔ１ 駆動歯車の歯先とケーシングの内周面とのトップクリアランス
Ｃ_Ｔ２ 従動歯車の歯先とケーシングの内周面とのトップクリアランス
Ｃ_Ｓ サイドクリアランス
Ｃ_Ｓ１ 駆動歯車の側面とケーシングの内壁面とのサイドクリアランス
Ｃ_Ｓ２ 従動歯車の側面とケーシングの内壁面とのサイドクリアランス
Ｌ_１ 駆動歯車の回転中心線
Ｌ_２ 従動歯車の回転中心線
Ｍ 高粘度流体
Ｐ_１ 駆動歯車の歯先
Ｐ_２ 従動歯車の歯先
Ｗ ワーク
ＩＮ 流体導入部
ＯＵＴ 流体導出部
α_０ 流体導入室
α_１ 駆動歯車収容室
α_２ 従動歯車収容室
α_３ 流体導出室
β_１ 高粘度流体の塗布領域
β_２ 高粘度流体の塗布領域

Claims (6)

1. 粘度１０Ｐａ・ｓｅｃ以上の高粘度流体が貯留された流体貯留タンクと、
   流体貯留タンクから高粘度流体を圧送する流体圧送手段と、
   流体貯留タンクから圧送された高粘度流体を目的箇所に吐出する吐出ノズルと、
   流体貯留タンクと吐出ノズルとの間に介在され、流体貯留タンクから吐出ノズルへの高粘度流体の流れを遮断する流体遮断手段と、
   流体遮断手段で高粘度流体の流れが遮断される遮断状態、及び、流体遮断手段で高粘度流体の流れが遮断されない非遮断状態が周期的に切り替わるように流体遮断手段を切替制御する切替制御手段と
   を備えた流体供給装置であって、
   流体遮断手段として、サイドクリアランスが３０μｍ以下に設定されたギヤポンプを用い、
   遮断状態が、ギヤポンプの駆動を停止することによって発現し、非遮断状態が、ギヤポンプを駆動することによって発現するようにしたことで、
   非遮断状態と遮断状態との切替が、バルブを用いることなく、ギヤポンプの駆動又は停止によって行われるようにした
   ことを特徴とする流体供給装置。
   
2. 前記ギヤポンプのトップクリアランスが６０μｍ以下に設定された請求項１記載の流体供給装置。
   
3. 吐出ノズルを移動させるノズル移動手段と、
   流体貯留タンクから吐出ノズルに高粘度流体を移送する可撓チューブと
   をさらに備え、
   前記ギヤポンプが、吐出ノズルに直付けされた
   請求項２記載の流体供給装置。
   
4. 前記ギヤポンプが、超硬合金又は高速度工具鋼によって形成された請求項３記載の流体供給装置。
   
5. 請求項１～４いずれか記載の流体供給装置を用いることによって、ワークの目的箇所に高粘度流体を塗布する流体塗布装置。
   
6. 請求項１～４いずれか記載の流体供給装置を用いることによって、複数の容器に高粘度流体を充填していく流体充填装置。

Images