JPH10128217A - 流体供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 超高速の間欠塗布を行う流体供給装置を提供
する。 【解決手段】 ピストン２とシリンダ３の間に相対的な
直線と回転運動をそれぞれ独立したアクチュエータによ
り与えると共に、各アクチュエータの運転を電気的に同
期制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子部品、家電製品
などの分野における生産工程において、接着剤、クリー
ンハンダ、グリース、ペイント、ホットメルト、薬品、
食品などの各種液体を定量に吐出・供給する流体供給装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液体吐出装置（ディスペンサー）は従来
から様々な分野で用いられているが、近年の電子部品の
小形化・高記録密度化のニーズにともない、流体材料を
高精度でかつ安定して制御する技術が要請される様にな
っている。

【０００３】たとえば表面実装（ＳＭＴ）の分野を例に
とれば、実装の高速化、微小化、高密度化、高品位化、
無人化のトレンドの中で、ディスペンサーの課題を要約
すれば、 塗布量の高精度化 吐出時間の短縮 １回の塗布量の微小化 である。従来液体吐出装置として、図１６に示す様なエ
アパルス方式によるディスペンサーが広く用いられてお
り、例えば「自動化技術′９３．２５巻７号」等にその
技術が紹介されている。この方式によるディスペンサー
は、定圧源から供給される定量の空気を容器１５０（シ
リンダ）内にパルス的に印加させ、シリンダ１５０内の
圧力の上昇分に対応する一定量の液体をノズル１５１か
ら吐出させるものである。

【０００４】また、微少流量の流体を供給することを目
的として、圧電素子を利用したマイクロポンプが開発さ
れている。例えば「超音波ＴＥＣＨＮＯ，６月号，′５
９」には次の様な内容が紹介されている。図１７は原理
図、図１８はその具体構造である。積層圧電アクチェー
タ２００に電圧を印加すると機械的伸びが発生し、この
伸びは変位拡大機構２０１の働きで拡大される。更に突
き上げ棒２０２を介してダイヤフラム２０３は図中上方
に押し上げられ、ポンプ室２０４の容積は減少する。こ
の時吸入口２０５の逆止弁２０６は閉じ、吐出口２０７
の逆止弁２０８が開き、ポンプ室２０４内流体は吐出さ
れる。次に印加電圧を減少させると、電圧の減少と共に
機械的伸びは縮少する。ダイヤフラム２０３はコイルバ
ネ２０９（戻し作用）により下方に引き戻され、ポンプ
室２０４内容積が増大し、ポンプ室２０４内圧力は負圧
になる。この負圧により吸入口逆止弁２０６が開き、流
体がポンプ室２０４内に満たされる。この時吐出口逆止
弁２０８は閉ざされている。なおコイルバネ２０９はダ
イヤフラム２０３を引き戻す作用の他に、変位拡大機構
２０１を介して積層圧電アクチェータ２００に機械的予
圧を加えるという重要な役割を果たしている。以下この
繰り返し動作となる。

【０００５】上記圧電アクチェータを用いた構成によ
り、小型で流量精度の優れた微少流量のポンプが実現可
能と思われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来先行例の
うち、エアーパルスの方式のディスペンサーは次の問題
点があった。

【０００７】（１） 吐出圧脈動による吐出量のばらつ
き （２） 水頭差による吐出量のばらつき （３） 液体の粘度変化による吐出量変化 上記（１）の現象は、タクトが短く吐出時間が短い程顕
著に表れる。そのため、エアーパルスの高さを均一化す
るための安定化回路を施すなどの工夫がなされている。

【０００８】上記（２）は、シリンダ内の空隙部１５２
の容積が液体残量Ｈによって異なるため、一定量の高圧
エアーを供給した場合、空隙部１５２内の圧力変化の度
合が、上記Ｈによって大きく変化してしまうというのが
その理由である。液体残量が低下すれば、塗布量が例え
ば最大値と比べて５０〜６０％程度減少してしまうとい
う問題点があった。そのために、吐出毎に液体残量Ｈを
検知し、吐出量が均一になる様にパルスの時間幅を調整
する等の方策がなされている。

【０００９】上記（３）は、例えば多量の溶剤を含んだ
材料が時間とともに粘度が変化した場合に発生する。そ
のための対策として、時間軸に対する粘度変化の傾向を
あらかじめコンピュータにプログラミングしておき、粘
度変化の影響を補正する様に例えばパルス幅を調節する
等の方策がなされていた。

【００１０】上記課題に対するいずれの方策も、コンピ
ュータを含む制御系が繁雑化し、また不規則な環境条件
（温度等）の変化に対する対応は困難であり、抜本的な
解決案にはならなかった。

【００１１】また、前述した図１３、１４に示す積層圧
電アクチェータを用いたピエゾポンプを表面実装等の分
野で用いられる高粘度流体の高速間欠塗布に用いようと
した場合、次の様な問題点が予測される。

【００１２】表面実装の分野では、近年例えば０．１ｍ
ｇ以下の接着剤（粘度１０万〜１００万ＣＰＳ）を０．
１秒以下で瞬時に塗布するディスペンサーが要望されて
いる。そのため、ポンプ室２０４内は、高い流体圧を発
生させる必要があり、またこのポンプ室２０４と連絡す
る吸入弁２０６と吐出弁２０８には高い応答性が必要で
あることが予想される。しかし、受動的な吐出弁，吸入
弁を伴う上記ポンプでは、極めて流動性の悪い高粘度の
レオロジー流体を、高い流量精度でかつ高速で間欠吐出
させることは極めて困難である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の流体供給装置で
は、ピストンとシリンダの間に相対的な直線と回転運動
をそれぞれ独立したアクチェータにより与えると共に、
各アクチェータの運転を電気的に同期制御することによ
り、ポンプの吸入作用あるいは吐出作用を得るものであ
る。

【００１４】本発明により、吐出弁・吸入弁のいずれか
あるいは両方を両略でき、例えば流動性の悪い高粘度流
体を高精度かつ高速で供給できる流体供給装置が得られ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、第１のアクチェータによって直線方向に駆動される
ピストンと、このピストンを収納するハウジングと、こ
のハウジングに形成された流体の吸入孔及び吐出孔と、
前記ピストンと同軸上に配置されたシリンダと、前記ピ
ストンと前記シリンダの間に相対的な回転運動を第１の
アクチェータと電気信号により同期して与える第２のア
クチェータと、前記ピストンと前記ハウジングの間に形
成され、前記ピストンの移動によって容量が変化するポ
ンプ室と、前記ピストンと前記シリンダの相対的な回転
運動によって、前記ポンプ室と前記吸入孔あるいは前記
ポンプ室と前記吐出孔が交互に連絡することにより、ポ
ンプの吸入作用あるいはポンプの吐出作用を与える流通
溝が前記ハウジングと前記ピストンあるいは前記シリン
ダの相対移動面に形成されていることを特徴とするもの
であり、入力指令信号に対して、高速かつ高い応答性で
流体を吐出できる流体供給装置を提供するものである。

【００１６】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図１４をもちいて説明する。図１は、本発明を電子
部品の表面実装用ディスペンサーに適用した第１の実施
形態を示し、図１において１は第１のアクチェータであ
り、積層型圧電素子、超磁歪素子等による電磁歪型のア
クチェータ、あるいは電磁ソレノイドより構成される。
高粘度流体を高速で間欠的に微小量かつ高精度に供給す
る場合は、高い位置決め精度が得られ、高い応答性を持
つと共に大きな発生荷重が得られる電磁歪型が好まし
い。本実施形態では積層型の圧電素子を用いた。

【００１７】２は第１のアクチェータ１によって駆動さ
れるピストンであり、レシプロ式（直動式）のポンプの
直動部分に相当する。前記ピストン２はシリンダとハウ
ジングを兼ねた下部ハウジング３に収納されている。こ
のピストン２と前記下部ハウジング３の間で、前記ピス
トン２の軸方向の移動によって容量が変化するポンプ室
４を形成している。また前記下部ハウジング３には、前
記ポンプ室４と連絡する吸入孔５と吐出孔６ａ，６ｂが
形成されている。

【００１８】７は第２のアクチェータであり、前記ピス
トン２と前記下部ハウジング３の間に相対的な回転・揺
動を与えるもので、パルスモータ、ＤＣサーボモータな
どから構成される。８は前記第２のアクチェータ７を構
成するモータロータ、９はステータである。前記ロータ
８は回転部材１０に固着され、また前記ステータ９は中
間部ハウジング１１に収納されている。

【００１９】この回転部材１０は、前記ピストン２と円
盤形状の板バネ１２を介して連結されている。また前記
第１のアクチェータ１である圧電素子の軸方向の伸縮
を、前記ピストン２に伝えるため、前記板バネ１２は軸
方向に弾性変形しやすい形状になっている。また前記回
転部材１０の回転は前記板バネ１２を介して前記ピスト
ン４に伝達される。この構成により、ポンプのピストン
２は回転運動と直線運動を同時に、かつ独立して行うこ
とができる。前記第１のアクチェータ１は、スペーサ１
９を介して前記回転部材１０に固定される。このとき第
１のアクチェータ１の下端面１９と前記ピストン２の上
端面２０は、常に接触状態を保つために、適度な与圧荷
重を与えるのが好ましい。

【００２０】２１は回転運動をする前記第１のアクチェ
ータ１に、外部から電力を供給するためのカップリング
・ジョイントである。

【００２１】前記回転部材１０は、軸受１４，１５によ
って回転自在に支持されている。この軸受の種類は、玉
軸受、静圧エアー軸受、流体軸受、磁気軸受等いずれで
もよいが、実施例では簡易な玉軸受を用いた。

【００２２】前記下部ハウジング３の下端部には、先端
に吐出ノズル１５を有する吐出用スリーブ１６が装着さ
れている。この吐出用スリーブ１５の内面に、前記吐出
孔６ａ，６ｂと前記吐出ノズル１５を連絡する流通路１
７が形成されている。下部ハウジング３と前記ピストン
２の相対移動面には、この２つの部材の相対的な回転運
動により、前記ポンプ室４と前記吸入孔５及び前記ポン
プ室４と前記吐出孔６ａ，６ｂが交互に繋がるような流
通溝２３ｂ，２４ｂが形成されている。これらの流通溝
は、通常のポンプの吸入弁・吐出弁の役割を担ってお
り、詳細については図２，図３で説明する。

【００２３】なおピストン２と下部ハウジング３の相対
的な運動によって、流体の吸入・吐出作用を行う部分を
ポンプ部１８と呼ぶことにする。

【００２４】２１は、ピストン２が回転することを利用
して形成されたねじ溝型のポンプで、前記ピストン２と
下部ハウジング３の内面の相対移動面に形成される。こ
のねじ溝ポンプ２１により、流体のポンプ室４への流入
をよりスムーズにするとともに、外部への流体の漏洩防
止も兼ねることができる。

【００２５】２２は変位センサー、は前記ピストン２に
固定された回転円盤である。この変位センサー２２、回
転円盤により前記ピストン２の軸方向位置を検出する。
圧電素子を第１のアクチェータ１とした場合、圧電素子
の入力電圧と変位は比例するため、変位センサーなしの
オープンループ制御でも前記ピストン２のストローク制
御（流量制御）は可能である。しかし本実施例のような
位置検出手段を設けてフィードバック制御をすれば、よ
り高い精度の流量制御ができる。

【００２６】なお、以上の実施例では、回転運動と直線
運動を同時に与える全体構成に特徴がある。すなわち、
モータによって駆動される回転部材（図１の１０、図５
の６０、図６の１０３）の中心線上に、第１のアクチェ
ータによる力の作用点が位置している。この構成によ
り、ポンプ全体をコンパクトにできる。また、微少流量
を扱うポンプでは、ピストンの軸方向変位は数μｍ〜数
＋μｍの微少変位でよい。

【００２７】この微量変位でよいことを利用すれば、圧
電素子，超電磁歪素子等のストロークの限界は問題とな
らない。すなわち、ピストンを板バネで支持し、この板
バネを第１のアクチェータである電磁歪素子で駆動する
構成により、ポンプの容量制御ができる。また、高粘度
流体を高速で吐出させる場合、第１のアクチェータ１に
は高い流体圧に抗する大きな推力が要求される。この場
合、数百〜数千Ｎの力が容易に出せる電磁歪型アクチェ
ータが好ましい。

【００２８】なお、図１で示す様に、第１のアクチェー
タ１を回転部材１０の内面に収納する構成にすればポン
プ全体は一層コンパクトとなる。またピストンを２つの
板バネを介して回転部材で支持する構成にすれば、ピス
トンの径方向剛性も一層向上できる（図示せず）。また
回転運動は一方向のみの回転でなくてもよく、往復揺動
運動でもよい。

【００２９】図２及び図３は、本発明の実施例の図１の
ポンプ部１８の詳細図でありまたディスペンサーとして
の吸入行程（図２），吐出行程（図３）を示すものであ
る。２３ａ，２３ｂ及び２４ａ，２４ｂはピストン２に
形成された流通溝、２５ａ，２５ｂは下部ハウジング３
に形成された流通溝である。図２の吸入行程において、
ピストン２が矢印のごとく上昇すると、流体は流通溝２
３ａ→２５ａ→２４ａ及び２３ｂ→２５ｂ→２４ｂの経
路を経て、前記ポンプ室４へ流入する。このとき前記吐
出孔６ａ，６ｂと前記ポンプ室４の間は流路が遮断され
ている。吸入行程が終了すると、前記ピストン２は矢印
の方向に１８０度回転し、吐出行程開始直前の状態とな
る。

【００３０】図３の吐出行程において、ポンプ室４に封
入されている液体の流路は吸入側と遮断される。ピスト
ン２が矢印のごとく下降すると、流体は流通溝２４ａ→
６ａ及び２４ｂ→６ｂの流路を経て、流通路１７（図
１）を通過して、吐出ノズル１５へ供給される。実施例
では、各流通溝と吐出孔は１８０度の間隔で形成した
が、もっと小さな分割角度で形成すれば、吐出スピード
をより高速にすることができる（図示せず）。

【００３１】図４は、本発明の吸入・吐出行程における
ピストンの変位制御の一実施例を示すものである。吸入
行程ａを経た後、行程ｂでは、ピストン変位ｘを一定の
ままで、ピストンを１８０°回転する。実施例の吐出行
程ｃでは、時間ｔ対する変位ｘの勾配は、吸入行程のそ
れよりもより急峻にした。このような設定により、表面
実装で用いる流動性の悪い高粘度流体を確実にポンプ室
４に吸入するとともに、衝撃的な圧力の発生を利用し
て、流体を間欠的かつ高速に吐出することができる。

【００３２】さらに吐出行程ｃの終了後、ピストン２を
僅かに上昇（行程ｄ）させれば、ポンプ室４は負圧ぎみ
となり吐出ノズル（図１の１５）からの液だれを防止す
ることができる。さらにピストン変位ｘを一定のままで
ピストン２を１８０°回転（行程ｅ）すれば、再び吸入
行程に入る。なお、第１のアクチェータ１に積層型圧電
素子のような電磁歪型を用いれば、数百ヘルツの高い応
答性を持つため、上述した様なピストン変位制御をより
短い周期で行うことができる。

【００３３】図５は本発明の第２の実施形態であり、第
１のアクチェータを固定側に設置した構造を示す。この
場合、第１の実施形態で必要としたカップリング・ジョ
イント（図１の２１）は不要である。５１は第１のアク
チェータ，５２はこの第１のアクチェータ５１によって
駆動されるピストンであり、このピストン５２はシリン
ダとハウジングを兼ねた下部ハウジング５３に収納され
ている。このピストン５２と前記ハウジング５３の間
で、前記ピストン５２の軸方向の移動によって容量が変
化するポンプ室５４を形成している。また前記ハウジン
グ５３には、前記ポンプ室５４と連絡する吸入孔５５と
吐出孔５６ａ，５６ｂが形成されている。

【００３４】５７は第２のアクチェータであり、５８は
前記第２のアクチェータ５７を構成するモータのロー
タ、５９はステータである。前記ロータ５８は回転部材
６０に固着され、また前記ステータ５９は中間部ハウジ
ング６１に固定されている。この回転部材６０は、前記
ピストン５２と円盤形状の板バネ６２を介して連結され
ている。また前記上部回転部材６０の回転は、前記板バ
ネ６２を介して前記ピストン５２に伝達される。この構
成により、ポンプのピストン５２は回転運動と直線運動
を同時に、かつ独立して行うことができる。前記第１の
アクチェータ５１は、前記中間部ハウジング６１に締結
された上部ハウジング６３にボルトで固定されている。
このとき第１のアクチェータ５１の下端面６４と前記ピ
ストン５２の上端面６５は、グリース等の潤滑剤によっ
て潤滑されて、常に接触状態を保ちながら回転する。ま
た回転部材６０は、軸受６６，６７によって回転自在に
支持されている。

【００３５】前記下部ハウジング５３の下端部には、先
端に吐出ノズル６８を有する吐出用スリーブ６９が装着
されている。この吐出用スリーブ６９の内面に、前記吐
出孔５６ａ，ｂと前記吐出ノズル６８を連絡する流通路
７０が形成されている。７１はポンプ部であり、ハウジ
ング５３と前記ピストン５２の相対移動面には、第１の
実施形態で示した同様な各流通溝がねじ溝ポンプ７２と
共に形成されている。

【００３６】なお、吸入弁と吐出弁の役割をする各流通
溝の形成方法，吐出用スリーブの内面に形成する流通路
の形成方法は、前述した第１の実施形態あるいは後述す
る第４，第５の実施形態と同様の構造が適用できるため
説明は省略する。

【００３７】図６は本発明の第３の実施形態を示し、ピ
ストンとシリンダの間に相対的な回転運動を与えるため
に、シリンダ側を回転させた場合を示す。

【００３８】１０１は第１のアクチェータ，１０２はピ
ストン，１０３はこのピストン１０２を収納しモータに
よって回転するシリンダ，１０４は軸受１０５，１０６
を介して前記シリンダ１０３を回転自在に支持する下部
固定部材，１０７は第２のアクチェータであり、モータ
のロータ１０８，ステータ１０９から構成される。１１
０は中間部固定部材，１１１は上部固定部材である。シ
リンダ１０３と中間部固定部材１１０の間に、流体の漏
洩を防止するシール１１２が設けられている。１１６は
吐出ノズル，１１７は吸入孔である。

【００３９】また第１のアクチェータ１０１である積層
型圧電素子の変位は、バネ１１４とボール１１５を介し
てピストン１０２に伝達される。第１のアクチェータ１
０１の軸芯とピストン１０２の軸芯は寸法Ｙだけ偏芯し
ており、第１のアクチェータ１０１の変位（すなわち、
ピストン１０２の変位）を増幅させることができる。そ
の結果ポンプの流量アップが図れる。また各流通溝，流
通路の形成方法も第１の実施例あるいは後述する第４，
第５の実施形態と同様な形状が適用できるための説明は
省略する。

【００４０】図７は本発明の第４の実施形態であり、よ
り高い粘度の流体を高速で吐出するために、ポンプ部の
流体摺動抵抗の低減を図った場合を示す。３０１は第１
のアクチェータ、３０２は第１のアクチェータによって
駆動されるピストン、３０３はシリンダとハウジングを
兼ねた下部ハウジング、３０４は吸入孔，３０５はポン
プ部である。３０６は第２のアクチェータ、３０７は前
記第２のアクチェータ３０６を構成するモータのロー
タ、３０８はステータ、３０９は回転部材、３１０は中
間部ハウジング、３１１は円盤形状の板バネである。

【００４１】この構成により、ポンプのピストン３０２
は回転運動と直線運動を同時にかつ独立して行うことが
できる点は、第１の実施例と同様である。３１４はカッ
プリング・ジョイント、３１５，３１６は軸受、３１７
は吐出ノズル、３１８は変位センサー、３１９は回転円
盤である。

【００４２】図８及び図９は、本発明の第４の実施形態
の図７のポンプ図３０５の詳細図であり、またディスペ
ンサーとしての吸入行程（図８），吐出行程（図９）を
示すものである。３２０はピストン小径部、３２１ａ，
３２１ｂはピストン３０２に形成された上部流通溝、３
２２ａ，３２２ｂは下部ハウジング３０３側に形成され
た上部流通溝、３２３ａ，３２３ｂはピストン小径部３
２０の下端面の形成された下部流通溝、３２４ａ，３２
４ｂは下部ハウジング３０３側に形成された下部流通溝
である。また、３２５は流体が流動するポンプの上流側
間隙部、３２６は中流側間隙部、３２７は下流側通路、
３２８は上流側間隙部３２５のピストン３０２と下部ハ
ウジング３０３の間に形成されたシールである。図８の
吸入行程において、ピストン３０２と下部ハウジング３
０３の相対的な角度を一定に保ちながら、ピストン３０
２を矢印（図８（ａ））の方向に上昇させる。中流側間
隙部３２６に着目すると、図８（ｃ）に示すごとく出口
側は密閉状態となり、入口側は図８（ｂ）に示すごとく
開放状態となるため、流体は図８（ａ）の矢印の様に中
流側間隙部３２６に流入する。吸入行程が終了した状態
で、ピストン３０２を１８０°回転すると、吐出行程開
始直後の状態となる。このとき、下流側通路３２７の吐
出ノズル３１７の先端部では、小径ピストン３２０の上
昇によって、△ｈ［図８ａ］の分だけ空隙部が形成され
ている。図９の吐出行程において、ピストン３０２を図
８（ａ）のごとく下降させる。中流側間隙部３２６の入
口側は図９（ｂ）で示すように遮断されており、逆に出
口側は開放［図９（ｃ）］されている。

【００４３】したがって、間隙部３２６に封じ込められ
ていた流体は、ピストン３０２の下降量に比例した分だ
け、下流側通路３２７へ流入する。同時に小径ピストン
３２０も流体を吐出ノズル３１７側へ押し出すことによ
り、ピストン３０２と小径ピストン３２０の面積差にス
トロークを掛け合わせた分だけの体積の流体が吐出され
る。

【００４４】さて、いままでの実施例では、第１のアク
チェータ（直線運動）と第２のアクチェータ（回転運
動）は同時に動作させるのではなく、直線運動→回転運
動→直線運動のように、各アクチェータを順次切り換え
て作動させる場合について説明した。しかし、吐出スピ
ードアップを図るために、第２のアクチェータ（モー
タ）を常に回転させながら、第１のアクチェータの直線
運動を行うことも可能である。図１０はこの場合の流通
溝の形成方法の一例を示す。、３５０ａ，３５０ｂはピ
ストン３０２に形成された上部流通溝、３５１ａ，３５
１ｂはピストン小径部３２０に形成された下部流通溝で
ある。図１０（ａ），図１０（ｂ）は吸入行程中の状
態、図１０（ｃ），図１０（ｄ）は吸入行程直後の状態
で吸入も吐出もしていない状態、図Ｃ−１，図Ｃ−２は
吐出中の状態、図１０（ｅ），図１０（ｆ）は吐出直後
で吸入も吐出もしていない状態を示す。第２のアクチェ
ータであるモータの回転は、一定速でなくてもよく、プ
ロセスの条件に合わせて回転速度を任意に可変してもよ
い。また、図１０（ｇ），図１０（ｈ）の状態でピスト
ンを若干量上昇させれば、液ダレ防止ができることも同
様である。また、どの様な流通溝形状でも可能である
が、吐出開始直前直前の状態で吐出流通路を密閉状態の
ままピストンを若干量下降させ、流体を圧縮させた状態
で吐出通路を開放すれば、吐出流体を大きく飛翔させる
ことができる。

【００４５】なお流体を吸入・吐出するためのポンプ作
用を行うためには、 吸入時には吐出通路を遮断する，吐出時には吸入通
路を遮断する、操作が必要である。いままでの実施例で
は、上記共ピストンとハウジングの相対的な回転運
動を利用して、各流通路の開閉を行っていた。しかし、
流量精度がそれ程必要でない場合は、上記のいずれ
かを受動的な弁（逆止弁）を用いることも可能である。

【００４６】図１１及び図１２は吐出通路を遮断するの
に吐出バルブを用いた第５の実施形態を示す。図１１は
吸入行程，図１２は吐出行程である。

【００４７】４０１はピストン，４０２は吸入孔，４０
３はシリンダとハウジングを兼ねた下部ハウジング，４
０４は吐出ノズル，４０５はこの吐出ノズル４０４の内
面に形成された上部テーパ部，４０６は下部テーパ部，
４０７は吐出流通溝，４０８はボールである。４０９ａ
〜４０９ｂと４１０ａ〜４１０ｂは下部ハウジング４０
３とピストン４０１に形成された吸入側流通溝である。

【００４８】図１３及び１４は吸入通路を遮断するのに
吸入バルブを用いた第６の実施形態を示す。図１３は吸
入行程，図１４は吐出行程である。

【００４９】５０１はピストン，５０２は吸入孔，５０
３はシリンダとハウジングを兼ねた下部ハウジング，５
０４は吐出ノズル，５０５は上流側テーパ部，５０６は
下流側テーパ部，５０７は吸入流通溝，５０８はボール
である。５０９は小径ピストン，５１０，５１１は下部
ハウジング５０３と小径ピストン５０９のそれぞれに形
成された流通溝である。

【００５０】以上いずれの実施例共、ハウジングとシリ
ンダを兼ねて用いる場合について説明した。しかし例え
ばピストンを中空にして、この中空部分に回転する軸を
収納し、この軸と固定部材（ハウジング）の間に吐出あ
るいは吸入バルブを形成し、軸をモータ（第２のアクチ
ェータ）によって駆動する構成にしても本発明の目的を
達成できる。ただし、この場合シリンダ＝軸６０２であ
る。

【００５１】６００は第１のアクチェータである電磁歪
素子，６０１はピストン，６０２は軸，６０３は下部ハ
ウジング，６０４は中間部ハウジング，６０５は上部ハ
ウジング，６０６は第２のアクチェータであるモータ，
６０７はモータ軸６０８と前記軸６０２を連結するカッ
プリング，６０９は板バネ，６１０は吸入孔，６１１は
吸入側に設けられた逆止弁，６１２は吐出ノズル，６１
３は吐出流通溝，６１４は前記軸６０２に形成したねじ
シールである。第１のアクチェータ６００は中空となっ
ており、この中心部に前記軸６０２が収納されている。
この軸６０２と下部ハウジング６０３の間の相対的な回
転位置によって、吐出通路が開放あるいは遮断される点
は第６の実施例と同様である。また軸６０２を直線運動
させて、吐出通路を開閉する構造でもよく、この場合第
２のアクチェータ６０６は直動型のモータとなる。

【００５２】

【発明の効果】本発明を用いた流体回転装置により、次
の効果が得られる。 １．超高速の間欠塗布ができる。

【００５３】例えば１Ｄｏｔあたり０．１秒程度が限界
だった従来エアーパルス方式と比較し、その一桁以下
（０．０１秒以下）の間欠塗布ができる。 ２．高粘度流体の高速塗布ができる。 ３．超微少量を高精度で吐出できる。 ４．ストローク制御により吐出量が可変である。また液
ダレ防止等も容易にできる。 ５．容量制御式のため、環境温度の変化（粘度の変
化）、あるいはノズルと吐布面間のギャップに吐出量が
依存しない。 ６．ピストン部分は非接触なため、微少な微粒子が混合
した粉粒体にも対応できる。

【００５４】本発明を例えば表面実装のディスペンサー
等に用いれば、その長所をいかんなく発揮でき、効果は
絶大なものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態によるディスペンサ
ーを示す正面断面図

【図２】上記実施例のポンプ部の吸入行程を示す図

【図３】上記実施例のポンプ部の吐出行程を示す図

【図４】ピストンの変位制御の一実施例を示す図

【図５】本発明の第２の実施形態の正面断面図

【図６】本発明の第３の実施形態の正面断面図

【図７】本発明の第４の実施形態の正面断面図

【図８】（ａ）本発明の上記第４の実施形態で、ポンプ
部のみを拡大した断面図で吸入行程を示す図 （ｂ）同流通溝部分を示す図 （ｃ）同流通溝部分を示す図

【図９】（ａ）上記第４の実施形態の、吐出行程を示す
図 （ｂ）（ａ）と同様吐出工程を示す図 （ｃ）（ａ）と同様吐出工程を示す図

【図１０】本発明の流体供給装置の第１のアクチェータ
の回転を連続的にしたときの流通溝形状を示す図

【図１１】（ａ）本発明の第５の実施形態で吐出側を吐
出バルブを設けた場合の吸入行程を示す図 （ｂ）吸入側の流通溝を示す図

【図１２】（ａ）上記第５の実施形態で、吐出行程を示
す図 （ｂ）吐出工程を示す図

【図１３】本発明の第６の実施形態で、吸入側に吸入バ
ルブを設けた場合の吸入行程を示す図

【図１４】上記第６の実施形態で吐出行程を示す図

【図１５】本発明の第７の実施形態の正面断面図

【図１６】従来のエアーパルス方式のディスペンサーを
示す図

【図１７】従来のピエゾポンプの原理図

【図１８】図１７の従来ピエゾポンプの正面断面図

【符号の説明】

１ 第１のアクチュータ ２ ピストン ３ ハウジング，シリンダ ４ ポンプ室 ５ 吸入孔 ６ａ，６ｂ 吐出孔 ７ 第２のアクチュータ ２３ａ，２３ｂ 流通溝 ２４ａ，２４ｂ 流通溝 ２５ａ，２５ｂ 流通溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のアクチェータによって直線方向に
   駆動されるピストンと、このピストンを収納するハウジ
   ングと、このハウジングに形成された流体の吸入孔及び
   吐出孔と、前記ピストンと同軸上に配置されたシリンダ
   と、前記ピストンと前記シリンダの間に相対的な回転運
   動を第１のアクチェータと電気信号により同期して与え
   る第２のアクチェータと、前記ピストンと前記ハウジン
   グの間に形成され、前記ピストンの移動によって容量が
   変化するポンプ室と、前記ピストンと前記シリンダの相
   対的な回転運動によって、前記ポンプ室と前記吸入孔あ
   るいは前記ポンプ室と前記吐出孔が連絡することによ
   り、ポンプの吸入作用あるいはポンプの吐出作用を与え
   る流通溝が前記ハウジングと前記ピストンあるいは前記
   シリンダの相対移動面に形成されていることを特徴とす
   る流体供給装置。