KR101187153B1

KR101187153B1 - 액적조정방법, 액적토출방법 및 액적토출장치

Info

Publication number: KR101187153B1
Application number: KR1020067001088A
Authority: KR
Inventors: 카즈마사 이쿠시마
Original assignee: 무사시 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2004-07-21
Publication date: 2012-10-05
Also published as: CN1826183A; JP4183577B2; WO2005009630A1; TWI276475B; US20070188531A1; JP2005040770A; EP1649938B1; CN1826183B; US7645018B2; HK1093705A1; EP1649938A4; TW200510080A; EP1649938A1; KR20060063895A

Abstract

본 발명은 반복하여 토출하는 액적을 고정밀 액적으로서 토출하기 위한 투출량의 조정방법, 토출방법, 및 상기 장치를 제공하는 것이다. 조정 및 토출방법에 있어서는 관의 내벽면에 밀착하여 접동하는 플런저의 진출이동 및 진출정지에 의해 상기 관과 연통하는 토출구에 의해 토출되는 액적의 토출량을 조정하는 액적량의 조정방법이며 상기 토출구로 부터 토출되는 액적이 토출시 마다 일정량이 되어 상기 진출이동하는 플런저가 감속을 개시한 후 정지할 때까지의 이동속도를 조정하는 것을 특징으로 하며 토출장치는 관과 상기 관의 내벽면에 밀착하여 접동하는 플런저와 상기 관과 연통하여액재를 비적하도록 토출하는 토출구와 상기 플런저의 작동을 제어하는 제어수단을 구비하는 액재의 토출장치이며 상기 제어수단은 진출이동하는 플런저가 감속을 개시한 후 정지할 때까지의 이동속도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

액적, 토출, 플런저, 밸브, 기포

Description

액적조정방법, 액적토출방법 및 액적토출장치{LIQUID DROP REGULATING METHOD, LIQUID DROP DISCHARGING METHOD, AND LIQUID DROP DISCHARGING DEVICE}

본 발명은 반복하여 토출하는 액적(토출될 때 마다의 형상) 또는 고정밀의 액적으로서 토출하기 위한 조정방법, 토출방법 및 장치를 제공하는 것이다.

종래의 관상 부재의 내면에 플런저(plunger)가 밀착 접동하여 액적을 비적시키는 기술은 선단면을 액재에 밀접시킨 상기 플런저를 고속전진시킨 후 플런저 구동수단을 급정지시켜 액재에 관성력을 인가하여 액재를 토출 시키는 것이 있다(예를 들면 특허문헌1참조). 또한 상기 플런저를 액재 토출하는 노즐과 액재를 저류하는 저류부를 연통하는 액송로 내에 배설하는 것이 있다(예를 들면 특허문헌2참조).

특허문헌1: 특원 2002-301239호

특허문헌2: 특개 2003-126750호공보

상기 종래기술은 액재를 틀 등의 피착체에 부착시키기 전에 노즐로부터 액재를 이격시키기 위한 기술이며 하나의 액재를 비적 시켜 토출 시키기 위하여 효과적인 기술이지만 반복하여 액적을 토출할 때 토출될 때 마다 양의 정밀도를 향상시키기 위한 방법을 개시하는 것은 아니다. 종래기술에서는 1회의 플런저 토출 동작에서 노즐로부터 2이상의 액적이 토출 되는 것이나 액적이 토출 되지 않는 것 등이 있으며 더욱더 토출될 때 마다 토출량 정도의 향상이 바람직하다.

그래서 본 발명은 상기 종래기술이 가진 단점을 해결하고 반복하여 토출하는 액적을 정밀도가 좋은 양의 액적으로서 토출 하기 위한 토출량의 조정방법, 토출방법 및 그의 장치를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위해 청구항 1의 발명은 관의 내벽면에 밀착하여 접동하는 플런저의 진출이동 및 진출정지에 의해 상기 관과 연통하는 토출구에 의해 토출되는 액적의 토출량을 조정하는 액재의 토출량 조정방법이며 상기 토출구로부터 토출되는 액적이 토출될 때 마다 일정량이 되듯이 상기 진출이동하는 플런저가 감속을 개시한 후 정지할 때까지의 이동속도를 조정하는 것을 특징으로 하며 청구항 2의 발명은 상기 청구항 1의 조정방법에 의해 조정된 이동속도에 상기 플런저의 동작을 제어하는 것에 의해 액적을 토출하는 것을 특징으로 하고 청구항 3의 발명은 상기 청구항 2의 방법에 의해 토출된 액적을 틀 위에 도포하는 것을 특징으로 한다.

또한 청구항 4의 발명은 관의 내벽면을 밀착하여 접동하는 플런저의 진출이동에 의해 노즐 선단으로부터 토출되는 액재를 액적으로 형성하는 액적의 형성방법이며 상기 진출이동하는 것에 의해 균일한 액적을 형성하는 것을 특징으로 한다.

청구항 5의 발명은 관과 상기 관의 내벽면에 밀착하여 접동하는 플런저와 상기 관과 연통하여 액재를 비적 하듯이 토출 하는 토출구와 상기 플런저의 동작을 제어하는 제어수단을 구비하는 액적의 액재의 토출장치이며 상기 제어수단은 상기 토출구로부터 토출되는 액적이 토출될 때 마다 일정량이 되도록 진출이동하는 플런저가 감속을 개시한 후 정지할 때까지의 이동속도를 제어하는 것을 특징으로 하며 청구항 6의 발명은 청구항 5의 액재토출장치가 진출이동하는 플런저가 감속을 개시한 후 정지할 때까지의 속도를 제어수단에 지시하는 지시수단(입력수단)을 갖는 것을 특징으로 하여 청구항 7의 발명은 청구항 6의 액재토출장치에 의한 제어수단이 지시수단(입력수단)에 의해 지시된(입력된) 진출이동하는 플런저가 감속을 개시한 후 정지할 때까지의 이동속도에 관한 데이터에 기반하여 플런저의 동작을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 진출이동하는 플런저가 감속을 개시한 후 정지할 때까지 이동속도를 제어하는 것에 의해 노즐로부터 토출된 액재를 분단하는 힘을 제어하는 것이 가능하기 때문에 노즐선단의 토출구로부터 액적을 액을 끊고 잘 이격시키는 것이 가능하고 노즐 선단으로부터 액적이 2이상의 액적에 분단되고 토출된 것이 없으며 또한 액적이 토출 하지 않는 경우도 없고 균일한 액적이 형성가능하며 토출될 때 마다 토출량의 정밀도가 향상한다.

도 1은 플런저의 작동설명도이며 (a)는 속도변화도, (b)는 위치변화도이다.

도 2는 플런저의 다른 작동설명도이며 (a)는 속도변화도, (b)는 위치변화도이다.

도 3은 액재토출장치의 전체도이며 (a)는 정면도, (b)는 측면도이다.

도 4는 액재토출장치의 요부확대도이다.

※도면의 간단한 설명※

1...계량부 2...플런저

3...모터 4...토출밸브

5...변체 6...유로

7...노즐 8...유로

9...관 10...액재공급밸브

11...저류용기 12...저류용기접속구

13...공 21...플런저로드

22...플런저헤드 23...기포배출공

24...봉입부 25...밸브로드

31...틀 32...나사축

33...안내로드 34...플런저지지체

35...고정나사 41...제어장치

42...입력수단

관내벽면에 밀착접동하여 액재를 압염하는 플런저의 진출이동하는 양에 의해 노즐선단에 의해 토출되는 액적량이 정해진다.

상기 플런저가 관내의 액재를 압염하여 노즐선단에 의해 액적을 토출 하는 때의 플런저 이동프로세스에 의해서 정지하는 플런저가 진출이동을 개시하여 가속하는 일정속도를 유지한 후에 감속하고 정지하는 것에 의해 플런저가 규정량 이동하는 프로세스에 의해(도 1중의 a부터 h) 또는 정지하는 플런저가 진출이동을 개시하여 가속하는 일정속도를 유지하지 않고 감속하여 정지하는 것에 의해 플런저가 규정량이동하는 프로세스에 의해(도 2중의 a부터 g) 상기 이동하는 플런저의 감속도( 도 1중의 e부터 h, 도 2중의 d부터g)를 제어하는 것에 의해 노즐선단으로 부터 토출된 액재가 노즐측에 잔류하는 액재와 노즐보다 비적 되는 액적에 분단되는 때의 액재에 나타나는 관성력을 제어하는 것이 가능하고 상기 분단을 매끄럽게 수행하는 것이 가능하다.

또한 감속도를 조정하는 것에 의해 매끄럽게 분단된 액적은 반복하는 토출에 있어서도 토출할 때마다의 액적형성에 흐트러짐이 적고 또한 상기 분단의 위치도 안정되며 토출량 정밀도도 좋다.

[실시예1]

도면에 의거해 본 발명의 실시예를 설명하지만 본 발명은 본 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 3에 도시한 바와 같이 틀 및 틀에 기대된 토출부 및 액재저류용기, 액재의 토출상태를 제어하는 제어부에서 구성되며 틀(31)는 플런저 지지체(34)를 상하방향에 안내하는 안내로드(33)와 틀(31)의 상부에 설치된 모터(3)에 의해 회전되는 플런저 지지체(34)를 상하방향으로 이동시키는 나사축(32)을 지지하는 틀, 토출밸브(4), 액재공급밸브(10) 및 토출밸브(4)를 사이에 두고 계량부(1)를 지지하는 하부틀로 구성된다.

틀(31)에 지지되는 관상부재로 형성된 계량부 내에는 플런저 지지체(34)의 상하이동에 의해 계량부(1)의 내면에 밀접한 상태에서 상하이동하는 플런저(2)가 배설되며 계량부(1)의 선단에는 토출밸브(4)가 배설되고 토출밸브(4)의 타단에는 밸브(7)가 배설된다. 상기 토출밸브(4)의 변체(5)에 설치된 유로(6)의 내경을 계량부(1)의 내경과 거의 동일하며 토출밸브(4)가 열린 위치에 있어서는 액재가 계량부(1)로 부터 토출밸브(4)에 원활히 유동하도록 구성한다.

또한 상기 실시예에서는 토출밸브(4)는 계량부(1)와 노즐(7)을 연통하는 열린위치와 폐지하는 폐위치의 두 개의 위치를 얻는 로터리밸브를 수용했지만 유로의 경이 계량부(1)의 내경과 동일하면 슬라이드밸브, 핀치밸브를 사용해도 좋다.

계량부(1)의 중앙부외벽에는 계량부(1)에 연통하는 관(9)이 설치되고 관(9)의 다른단은 저류용기(11)와 연통하며 관(9)과 저류용기(11)의 사이에 액재공급밸브(10)가 배설되어 있다. 상기 액재공급밸브(10)는 계량부(1)와 저류용기(11)를 연통하는 열린위치, 또는 폐지하는 닫힌 위치의 두 위치를 얻고 또한 저류용기(11)는 액재공급밸브(10)와 저류용기(11)의 사이에 설치된 저류용기연결구(12)에 의해 장치로부터 착설 가능하다.

액재가 충진된 저류용기(11)를 저류용기연결구(12)에 연결하고 액재공급밸브(10)를 닫힌위치에 두고 저류용기(11)와 계량부(1)를 연통시켜 상기 플런저(2)를 후퇴이동시키면 저류용기(11)내의 액재는 액재공급밸브(10)를 지나 계류부(1)내에 유입한다.

액재의 토출은 액재공급밸브(10)를 닫힌 위치에 두고 토출밸브(4)를 열린위치로 두어 플런저(2)를 원하는 토출량에 반응하여 진출이동한다. 상기 토출량과 계량부(1)의 내경에 의해 플런저(2)의 진출이동량을 산출하는 것이 가능하다. 플런저(2)의 진출동작은 급속하게 감속한 후에 플런저(2)를 벨브착지에 당접시키지 않고 플런저 구동수단을 급속하게 정지시키는 것에 의해 플런저(2)는 급속히 이동이 정지되며 계량부(1)내의 액재는 상기 플런저(2)의 급속이동 및 급속한 정지에 의해 받는 관성력에 의해 노즐(7) 선단에서 토출된다. 관성력이 커지면 액재는 비적한다. 상기 계량부(1) 내경과 토출밸브(4)의 내경은 거의 동일하기 때문에 압력손출이 적고 액재에 받는 힘을 효과적으로 액재의 토출에 이용하는 것이 가능하다.

플런저(2)가 최하단까지 이동한 후에는 토출밸브(4)를 열린위치로하며 액재공급밸브(10)를 닫힌 위치로 하여 플런저(2)를 후퇴이동하여 액재를 공급한다. 이 때 저류용기(11)에 가압수단을 연결하여 저류용기(11)내의 액재를 가입하여 계량부(1)로의 유입을 촉진하는 것도 가능하다.

상기와 같이 액재의 계량부(1)에 액재를 저류용기(11)로 부터 흡입하고 계량부(1)내의 액재를 노즐(7)에 의해 토출하고 반복하여 토출작업을 실시한다. 그래서 계량부(1)내에 저류한 액재는 계량부(1)내의 액재가 없어질 때까지 복수회에 걸쳐 토출하는 것이 가능하기 때문에 토출 해야 하는 틀의 크기 등의 작업성을 고려하여 계량부(1)내에 저류하는 액재의 량을 적의 결정하는 것이 가능하다.

도 3내에서 41은 제어장치이며 모터(3)의 회전동작 및 토출밸브(4)의 동작을 제어하는 것이며 42는 입력수단이고 플런저(2)의 위치, 이동거리, 이동속도, 가속도, 감속등의 플런저(2)의 동작 및 토출밸브(4)의 동작에 관한 파라미터를 입력하는 것이다.

상기 제어부에 있어서 액재의 토출 상태의 제어는 관내벽면에 밀착 접동 하여 액재를 압염 하는 플런저의 진출이동하는 양에 있어서 노즐 선단에 의해 토출되 는 액적량이 정해지기 때문에 상기 플런저가 관내의 액재를 압염하여 노즐선단보다 액적을 토출할 때의 플런저 이동프로세스에 있어서(도 1내의 a부터g), 이동하는 플런저가 규정량 이동하는 프로세스에 의해(도 2내의 a부터g) 이동하는 플런저의 감속도(도 1내의 e부터h, 도 2내의 d부터g)를 제어하는 것에 의해 노즐 선단으로부터 토출된 액재가 노즐 측에 잔류하는 액재와 노즐에 의해 비적 되는 액적에 분산되는 때의 액재에 주는 관성력을 제어하는 것이 가능하며 상기 분산을 원활히 행하는 것이 가능하다.

또한 감속도를 조정하는 것에 의해 원활히 분산된 액적은 반복 토출에 있어서도 토출 할 때마다 액적 형상에 흐트러짐이 적고 상기 분산의 위치도 안정되며 토출량정도도 바람직하다.

[실시예2]

실시예 1의 액적형성장치에서는 충진시에 배관내에 공기가 잔존하여 잔존한 공기의 압축성에 반은 압력응답이 둔해질 우려가 있기 때문에 상기 실시예의 액적형성장치는 실시예 1의 액적형성장치의 플런저(2)에 도 4에 도시한 기포배출부를 부가한 것이다.

플런저(2)는 관상부를 가지며 상기 관상부는 외벽면과 연통하는 관통공(13)을 가지는 플런저로드(21)와 플런저로드(21)의 선단에 장착되며 중심에 플런저로드(21)의 관상부와 연통하는 기포배출공(23)을 가지며 외벽에 계량부 내벽면과 밀착하는 봉입부(24)를 갖는 플런저헤드(22)와 상기 플런저로드(21)의 관상부에 삽입되는 밸브로드(25)로 구성된다.

플런저로드(21)의 상부는 대경의 통부에 형성되며 상단부에는 플랜지부가 형성되어 있으며 상기 플런지부에 의해 플런저로드(21)는 플런저 지지체(34)에 고정된다.

상기 대경의 통부에는 밸브로드(25)의 상부의 대경부가 접동 가능하게 장착되어있어 플런저 지지체(34)에 의해 일단이 가압되며 밸브로드(25)의 타단이 플런저헤드(22)와 밀착하여 기포배출공(23)을 닫는다.

고정나사(35)를 느슨하게 하면 밸브로드(25)는 밸브로드(25)의 길이방향으로 이동이가능하기위해 상기 밸브로드(25)가 상기 고정나사(35)와 당접할 때 밸브로드(25)와 플런저해드(22)와 이격하여 플런저헤드(22)에 설치된 기포배출공(23)을 해방하고 플런저로드(21)와 밸브로드(25)의 간극을 사이에 두고 상기 플런저로드(21)의 기포배출공(23)을 연통하여 외부와 연통한다.

따라서 고정나사(35)를 느슨하게 하는 것으로 플런저헤드(22)는 플런저 로드(21) 및 기포배출공(23)을 사이에 두고 연통가능하며 당해경로에 의해 플런저헤드(21)로 부터 외부에 기포를 배출한다.

상기 구성의 액적형성장치의 작동 및 제어는 기본적으로는 실시예 1의 경우와 동일하지만 액재구속 개시에는 계량부(1)와 저류용기(11)의 사이의 배관중에 공기가 잔류한다.

따라서 액재공급밸브(10)를 닫힘위치로 두고 고정나사(35)를 느슨하게 하여 밸브로드(25)의 구속을 풀은 상태에서 플런저(2)를 진출이동시키면 밸브로드(25)는 계량부(1) 내의 공기에 밀려서 플런저로드(21) 내를 후퇴이동하여 밸브로드(25)는 플런저헤드(22)로부터 분리되고 계량부(1)의 내부는 기포배출공(23), 플런저로드(21)와 밸브로드(25)와의 사이의 간격 플런저로드(21)에 설치된 공(13)을 사이에 두고 외부에 연통하는 배기로를 형성하기 때문에 플런저(2)를 진출이동시키면 계량부(1)내의 공기는 상기 배기로를 관통해 외부에 배출된다. 또한 플런저로드(2)를 진출이동시키는 잔류공기의 전량의 배기가 종료하면 고정나사(35)를 느슨하게 하여 밸브로드(25)의 선단부를 플런저헤드(22)에 당접시켜 기포배출공(23)을 닫고 계량부(1)내와 외부의 연통을 끊는 것에 의해 기포배출공은 종료한다.

또한 상기 설명은 작업개시시에 기포배출공이지만 토출작업 중에서도 계량부(1)내에 기포혼입이 인정되는 경우에는 신속하게 고정나사(35)를 느슨하게 하여 토출밸브(4)를 닫고 토출밸브(4)를 열어 토출작업을 지속하는 것이 가능하다.

Claims

관의 내벽면에 밀착하여 접동하는 플런저의 진출이동 및 진출정지에 의해 상기 관과 연통하는 토출구에 의해 토출되는 액적의 토출량을 조정하는 액적량의 조정방법에 있어서,

상기 토출구로부터 토출되는 액적이 토출될 때 마다 일정량이 되도록 상기 진출이동하는 플런저가 감속을 개시한 후 정지할 때까지 이동속도를 조정하는 것을 특징으로 하는 액적량조정방법.
관의 내벽면에 밀착하여 접동하는 플런저의 진출이동 및 진출정지에 의해 상기 관과 연통하는 토출구에 의해 토출되는 액적의 토출량을 조정하는 액적토출방법에 있어서,

상기 토출구로부터 토출되는 액적이 토출될 때 마다 일정량이 되도록 상기 진출이동하는 플런저의 감속을 개시하는 것으로부터 정지할 때까지의 이동속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 액적토출방법.
제2항에 있어서,

토출된 액적을 틀 위에 도포하는 것을 특징으로 하는 액적토출방법.
관의 내벽면에 밀착하여 접동하는 플런저의 진출이동에 의해 노즐선단으로부터 토출되는 액재를 액적으로 형성하는 액적형성방법에 있어서,

상기 진출이동하는 플런저가 감속을 개시한 후 정지할 때까지의 플런저의 속도를 제어하는 것에 의해 균일한 액적을 형성하는 것을 특징으로 하는 액적형성방법.
관과 상기 관의 내벽면에 밀착하여 접동하는 플런저와 상기 관과 연통하는 액재를 비적 하도록 토출 하는 토출구와 상기 플런저의 동작을 제어하는 제어수단을 구비하는 액재토출장치에 있어서,

상기 제어수단은 상기 토출구로부터 토출되는 액적이 토출될 때 마다 일정량이 되도록 진출이동하는 플런저가 감속을 개시한 후 정지할 때까지의 이동속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 액재토출장치.
제 5항에 있어서,

진출이동하는 플런저가 감속을 개시한 후 정지할 때까지의 이동속도를 제어수단에 지시하는 입력단을 갖는 것을 특징으로 하는 액재토출장치.
제 6항에 있어서,

상기 제어수단은 입력수단에 의해 입력된 진출이동하는 플런저가 감속을 개시한 후 정지할 때까지의 이동속도에 관한 데이터에 기초하여 플런저의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 액재토출장치.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,

상기 플런저를 후퇴이동하여 상기 관내에 액재를 저류용기에서 흡입하고 상기 플런저의 진출이동 및 진출정지를 반복하는 것에 의해 상기 관내의 액재를 다수회 걸쳐서 토출하는 것을 특징으로 하는 액적토출방법.
제 5항, 제 6항 또는 제 7항에 있어서,

상기 플런저는 모터에 의해 이동되고 플런저의 이동속도는 모터의 회전동작을 제어하는 것에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 액재토출장치.
제 5항, 제 6항 또는 제 7항에 있어서,

상기 플런저를 후퇴이동하여 상기 관내에 액재를 저류용기에서 흡입하고 상기 플런저의 진출이동 및 진출정지를 반복하는 것에 의해 상기 관내의 액재를 다수회 걸쳐서 토출하는 것을 특징으로 하는 액재토출장치.