KR102012303B1 - 액체 재료의 토출 장치 및 토출 방법 - Google Patents

Abstract

플런저의 이동 속도의 조절을 용이하게 행할 수 있는 액체 재료의 토출 장치 및 토출 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고, 토출구(11)와 연통되고, 액체 재료가 공급되는 액실(50)과, 후단부에 피스톤(33)이 형성되고, 선단부가 액실(50) 내를 진퇴 이동하는 플런저와, 플런저에 가압력을 부여하는 탄성체(47)와, 피스톤(33)이 설치되고 가압 기체가 공급되는 가압실(49)을 구비하고, 플런저를 고속으로 진출 이동시킴으로써 토출구(11)로부터 액체 재료를 토출하는 액체 재료의 토출 장치로서, 상기 탄성체(47)가 플런저를 후퇴 방향으로 가압하고, 상기 가압실(49)에 공급된 가압 기체가 피스톤(33)에 추진력을 부여함으로써 플런저를 진출 이동시키는 것을 특징으로 하는 액체 재료의 토출 장치 및 상기 장치를 사용한 액체 재료의 토출 방법을 해결 수단으로 한다.

Description

액체 재료의 토출 장치 및 토출 방법{LIQUID MATERIAL DISCHARGE APPARATUS AND METHOD}

본 발명은, 물, 용제, 시약 등의 저점성(粘性) 재료로부터, 납땜 페이스트, 은페이스트, 접착제 등의 고점성(高粘性) 재료에 이르는 액체 재료를, 미량으로 양호한 정밀도로 토출(吐出)하는 액체 재료의 토출 장치 및 토출 방법에 관한 것이다

종래, 왕복 이동하는 플런저(plunger)를 사용하여 소량의 액체 재료를 토출구로부터 액적(液適) 상태로 토출시키는 각종 기술이 제안되어 있다.

예를 들면, 특허 문헌 1의 실시예에는, 소량의 액체 재료를 분배하는 재료 분배 장치에 있어서, 공기실에 압축 공기를 도입하여 밸브 헤드를 밸브 시트로부터 이격시켜 밸브를 열고, 상기 공기실의 압축 공기를 외부로 배출하고 압축 스프링에 의해 밸브를 밸브 시트에 가압하여 접착하여 샤프트에 폐지력(閉止力)이 생기게 하여, 노즐의 출구단으로부터 액체 재료를 분배하는 장치의 구성이 개시되어 있다.

출원인에 관한 특허 문헌 2에는, 에어 압력에 의한 플런저 로드의 퇴행 동작에 의해 토출구(吐出口)를 열고, 스프링의 탄성력 또는 공기압에 의한 상기 플런저 로드의 진출 동작에 의해 액적을 상기 토출구로부터 토출하는 액적의 토출 방법이 개시되어 있다.

특허 문헌 3에는, 점성(粘性) 유체(流體) 토출 장치에 있어서, 통형(筒形)으로 형성되고, 통 내에 점성 유체를 수용하는 점성 유체 수용실을 가지는 통형 본체와, 점성 유체 수용실에 선단이 삽입되고, 점성 유체를 압출(押出)하는 플런저와, 플런저를 점성 유체의 토출 방향과 반대 방향으로 가압하는 코일 스프링에 의한 가압력에 저항하여 구동시키는 압전(壓電) 구동체와, 통형 본체에 플런저와 대향하여 설치되고, 점성 유체를 토출하는 토출구를 가지는 노즐을 구비하는 토출 장치가 개시되어 있다.

출원인에 관한 특허 문헌 4에는, 진출 정지 시의 플런저의 선단부의 위치를, 그 진출 방향에 있는 액실(液室)의 내벽 근방으로 규정하는 플런저 위치 결정 기구(機構)를 구비하는 액적 토출 장치가 개시되어 있다.

일본 공개특허 제2004―31927호 공보 일본 공개특허 제2002―282740호 일본 공개특허 제2009―219993호 공보 국제 공개 제2008/108097호 팜플렛

밸브 헤드 내지 플런저를 고속 이동하여 액체 재료를 토출하는 방식의 장치에 있어서는, 밸브 헤드 내지 플런저의 이동 속도를 조절함으로써, 토출량의 조절이 행해지고 있다.

상기 특허 문헌 1에 개시되는 장치는, 압축 스프링의 탄성력을 이용하여 밸브 헤드를 급속히 이동시켜 액체 재료를 토출하는 것이지만, 밸브 헤드의 이동 거리(스트로크)를 일정하게 한 채, 밸브 헤드의 이동 속도를 조절할 수 없었다. 즉, 밸브 헤드를 고속으로 이동시키기 위해서는, 밸브 헤드의 스트로크를 길게 하여 압축 스프링의 변위량을 크게 할 필요가 있고, 또한 밸브 헤드를 저속으로 이동시키기 위해서는, 밸브 헤드의 스트로크를 짧게 하여 압축 스프링의 변위량을 작게 할 필요가 있었다.

또한, 스트로크를 길게 하는 것을 전제로 하면, 장치 사이즈가 커지는 과제나 고속의 택트로 토출시키는 것이 어렵다는 과제도 생긴다.

특허 문헌 2에 개시되는 장치는, 스프링의 탄성력에 의한 플런저 로드의 진출 동작시켜 액체 재료를 토출하는 것인 바, 특허 문헌 1과 마찬가지의 문제점을 가지고 있다.

특허 문헌 3에 개시되는 장치는, 제1 실과 칸막이 되는 제2 실을 형성하여 토출을 행하는 구성이므로, 토출량을 조절하는 것이 곤란하다. 또한, 압전 구동체를 사용하는 구성에 있어서는, 스트로크를 일정 이상으로 할 수 없는 것과의 관계로부터, 토출 가능한 액체 재료의 종류도 제한된다.

상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은, 플런저의 이동 속도의 조절을 용이하게 행할 수 있는 액체 재료의 토출 장치 및 토출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1 발명은, 토출구와 연통되고, 액체 재료가 공급되는 액실과, 후단부에 피스톤이 형성되고, 선단부가 액실 내를 진퇴 이동하는 플런저와, 플런저에 가압력을 부여하는 탄성체와, 피스톤이 설치되고 가압 기체(氣體)가 공급되는 가압실을 구비하고, 플런저를 고속으로 진출 이동시킴으로써 토출구로부터 액체 재료를 토출하는 액체 재료의 토출 장치로서, 상기 탄성체가 플런저를 후퇴 방향으로 가압하고, 상기 가압실에 공급된 가압 기체가 피스톤에 추진력을 부여함으로써 플런저를 진출 이동시키는 것, 또한 가압실의 에어 압력을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 액체 재료의 토출 장치이다.

제2 발명은, 제1 발명에 있어서, 상기 피스톤에 맞닿고, 피스톤의 최후퇴(最後退) 위치를 조절하는 스트로크 조절 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제3 발명은, 제1 또는 2의 발명에 있어서, 상기 플런저에 형성된 맞닿음부와, 맞닿음부와 대향하는 위치 규정 부재를 포함하고, 상기 플런저의 최진출(最進出) 위치를 규정하는 위치 규정 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제4 발명은, 제3 발명에 있어서, 상기 맞닿음부가 피스톤의 진출 방향으로 형성된 볼록형(凸形) 부재에 의해 구성되며, 상기 위치 규정 부재가 상기 가압실의 상기 피스톤과 대향하는 벽면에 의해 구성되는 것을 특징으로 한다.

제5 발명은, 제3 발명에 있어서, 상기 위치 규정 부재와 상기 가압실과의 거리를 조절하는 거리 조절 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제6 발명은, 제5 발명에 있어서, 상기 맞닿음부가 피스톤의 진출 방향으로 형성된 볼록형 부재에 의해 구성되는 것을 특징으로 한다.

제7 발명은, 제5 발명에 있어서, 상기 플런저가, 상기 피스톤과 상기 선단부를 연결하는 로드부를 가지고, 로드부에 상기 맞닿음부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

제8 발명은, 제1 내지 7 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 또한 상기 피스톤과 대향하여 상기 탄성체를 유지하는 이동 부재와, 이동 부재의 위치를 조절하는 위치 조절 기구를 포함하고, 상기 탄성체의 가압력을 조절하는 가압력 조절 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

제9 발명은, 제1 내지 8 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 또한 상기 가압실에 공급되는 가압 기체를 증압(增壓)하는 증압기와, 증압기에 의해 증압한 가압 기체를 원하는 압력으로 감압하여 가압실에 공급하는 압력 조정기를 구비한 것을 특징으로 한다.

제10 발명은, 제9 발명에 있어서, 상기 증압기와 상기 가압실을 연통시키는 유로에 버퍼 탱크를 설치한 것을 특징으로 한다.

제11 발명은, 제1 내지 10 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 또한 상기 가압실로부터 배출되는 가압 기체의 유량을 제어하는 유량 밸브를 설치한 것을 특징으로 한다.

제12 발명은, 제1 내지 11 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 가압실을, 상기 피스톤으로 2개의 기밀 공간으로 분단(分斷)하고, 피스톤의 상승 시에 가압실에 유입되는 기체의 유량을 제어하는 유량 밸브를 설치한 것을 특징으로 한다.

제13 발명은, 토출구와 연통되고, 액체 재료가 공급되는 액실과, 후단부에 피스톤이 형성되고, 선단부가 액실 내를 진퇴 이동하는 플런저와, 플런저에 가압력을 부여하는 탄성체와, 피스톤이 설치되고 가압 기체가 공급되는 가압실을 구비하는 토출 장치를 사용한 액체 재료의 토출 방법으로서, 상기 가압실 내의 가압 기체를 배출함으로써 상기 플런저를 후퇴 방향으로 이동하는 충전 단계, 상기 가압실에 원하는 압력으로 조절된 가압 기체를 공급함으로써 플런저를 원하는 속도로 진출 이동시키는 토출 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 재료의 토출 방법이다.

제14 발명은, 제13 발명에 있어서, 상기 플런저에 형성된 맞닿음부와, 맞닿음부와 대향하는 위치 규정 부재를 포함하고, 상기 플런저의 최진출 위치를 규정하는 위치 규정 기구를 설치하고, 플런저의 선단부와 액실의 내벽이 비접촉의 상태로 플런저를 진출 이동함으로써 액체 재료(液材)에 관성력을 부여하여 액적의 상태로 토출하는 것을 특징으로 한다.

제15 발명은, 제14 발명에 있어서, 상기 토출 단계에서, 플런저를 액실과 접촉하지 않는 최진출 위치까지 진출 이동시킴으로써 원하는 액적을 형성하는데 필요로 하는 양의 액체 재료를 토출구로부터 압출하고, 이어서, 플런저를 후퇴 이동시킴으로써 토출구로부터 압출된 액체 재료를 분단하여 미량의 액적을 형성하는 것을 특징으로 한다.

제16 발명은, 제13 내지 15 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 가압실에 공급되는 가압 기체를 증압하는 증압기와, 증압기에 의해 증압한 가압 기체를 원하는 압력으로 감압하여 가압실에 공급하는 압력 조정기를 설치하고, 상기 토출 단계에서, 압력 조정된 가압 기체를 공급하는 것을 특징으로 한다.

제17 발명은, 제16 발명에 있어서, 상기 증압기와 상기 가압실을 연통시키는 유로에 버퍼 탱크를 설치한 것을 특징으로 한다.

제18 발명은, 제13 내지 17 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 가압실로부터 배출되는 가압 기체의 유량을 제어하는 유량 밸브를 설치하고, 상기 충전 단계에서, 상기 가압실로부터 배출되는 가압 기체의 유량을 제어하는 것을 특징으로 한다.

제19 발명은, 제13 내지 18 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 가압실을, 상기 피스톤으로 2개의 기밀 공간으로 분단하고, 피스톤의 상승 시에 가압실에 유입되는 기체의 유량을 제어하는 유량 밸브를 설치하고, 상기 충전 단계에서, 상기 가압실에 유입되는 기체의 유량을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 플런저의 이동 속도의 조절을 용이하게 행할 수 있는 액체 재료의 토출 장치 및 토출 방법을 제공하는 것이 가능해진다. 더욱 상세하게는, 플런저의 스트로크의 조절과 독립적으로, 플런저의 이동 속도의 조절을 행할 수 있다.

도 1은 실시예 1의 장치의 구성도이다.
도 2는 실시예 2의 장치의 구성도이다.
도 3은 실시예 3의 장치의 구성도이다.
도 4는 실시예 4의 장치의 구성도이다.
도 5는 실시예 5의 장치의 구성도이다.
도 6은 실시예 6의 장치의 구성도이다.
도 7은 실시예 7의 장치의 구성도이다.
도 8은 실시예 8의 장치의 구성도이다.
도 9는 플런저의 위치와 액체 재료의 상태의 관계를 설명하는 도면이다.

본 발명의 실시형태를 예시하는 액체 재료의 토출 장치를 설명한다. 이하에서는, 설명의 편의 상, 액체 재료의 토출 방향을 「아래」또는 「전」, 그 반대 방향을 「위」또는 「후」라는 경우가 있다.

본 발명의 토출 장치는, 토출구(노즐)와 연통되고, 액체 재료가 공급되는 액실과, 후단부에 피스톤이 형성되고, 선단부가 액실 내를 진퇴 이동하는 플런저와, 플런저에 가압력을 부여하는 탄성체와, 피스톤이 설치되고 가압 기체가 공급되는 가압실을 구비하고, 탄성체가 플런저를 후퇴 방향으로 가압하고, 가압실에 공급된 가압 기체가 피스톤에 추진력을 부여함으로써 플런저를 진출 이동시킴으로써, 액체 재료를 토출한다.

본 발명의 장치는, 가압실의 에어 압력을 조절함으로써, 스트로크를 변경하지 않고, 피스톤(즉 플런저)의 진출 속도를 용이하게 가변(可變)시킬 수 있다. 환언하면, 본 발명의 장치는, 에어 압력을 조절하여 플런저의 진출 속도를 변경함으로써, 토출량의 조절을 용이하게 행할 수 있다.

압축 코일 스프링 등의 압축형 탄성체를 사용한 본 발명의 장치에서는, 플런저가 전진 위치에 있을 때는 탄성체의 휨도는 큰 상태로 되고, 플런저가 후퇴 위치에 있을 때는 탄성체가 신장(伸張)된 상태로 된다. 이와 같이, 플런저가 후퇴 위치에서 탄성체가 자연스러운 상태에 가깝게 되기 때문에, 복수 회를 반복하여 토출 작업을 행하는 데 있어서, 다음의 토출 동작으로의 준비를 행하기 용이하다.

또한, 탄성체에 의해 플런저에 주어지는 가압력은, 가압실 내의 압축 에어의 배출을 가속하도록도 작용하므로, 플런저를 단시간에 후퇴 이동할 수 있다. 본 발명의 장치는, 액체 재료를 연속하여 고속 토출[예를 들면, 매초 100숏(shot) 이상]하는 용도에 바람직하다.

그리고, 탄성체로서는, 코일 스프링 외에도 판스프링이나, 고무 등을 사용할 수도 있다. 탄성체는, 실시예 8에서 후술하는 바와 같이, 인장(引張) 코일 스프링 등의 인장형 탄성체를 사용할 수도 있다.

바람직하게는, 플런저의 최진출 위치를 규정하는 위치 규정 기구를 설치한다. 이것을 설치함으로써, 플런저를 밸브 시트에 충돌시켜 액체 재료를 노즐로부터 비상 토출시키는 방식뿐만아니라, 플런저를 고속 이동시키고, 플런저를 밸브 시트에 충돌시키지 않고 급격하게 정지함으로써 액체 재료에 관성력을 부여하여 노즐로부터 비상 토출시키는 방식을 행하는 것이 가능해진다.

바람직하게는, 피스톤에 맞닿고, 피스톤의 최후퇴 위치를 조절하는 스트로크 조절 기구를 설치한다. 이것을 설치함으로써, 플런저의 스트로크를 조절하는 것이 가능해진다.

바람직하게는, 탄성체의 가압력을 조절하기 위한 가압력 조절 기구를 설치한다. 이것을 설치함으로써, 피스톤의 후퇴 이동에 작용하는 탄성력(복원력)을 조절하여, 플런저의 후퇴 속도를 조절할 수 있다.

가압실로부터 배출되는 가압 기체의 유량을 제어하는 유량 밸브를 설치해도 된다. 이 유량 밸브에 의해서도, 플런저의 후퇴 속도를 조절할 수 있다. 또한, 가압실을 피스톤으로 2개의 기밀의 공간으로 분단하고, 피스톤의 상승 시에 전방(아래쪽)의 공간에 유입되는 기체의 유량을 제어하는 유량 밸브를 설치하고, 이 유량 밸브에 의해 플런저의 후퇴 속도를 조절하도록 해도 된다.

본 발명은, 크림 납땜과 같은 잉크젯에서의 토출에 적합하지 않은 고점도의 액체를 미량 토출하는 용도에도 적용할 수 있다. 여기서, 고점도의 액체란, 예를 들면, 점도 10000∼500000 mPa·s의 액체를 말하고, 특히, 점도 20000 mPa·s∼500000 mPa·s의 액체, 또한 예를 들면, 점도 30000 mPa·s∼500000 mPa·s의 액체를 말한다.

또한, 미량 토출이란, 예를 들면, 착탄(着彈) 직경이 수십∼수백(㎛)의 액적, 또는 체적이 1nl 이하(바람직하게는, 0.1∼0.5 nl 이하)의 액적의 토출을 말한다. 본 발명은 수십 ㎛ 이하(바람직하게는 30㎛ 이하)의 토출구 직경에서도, 액적을 형성할 수 있다.

고점도의 액체를 미량 토출할 때는, 플런저를 전진 이동시킴으로써 원하는 액적을 형성하는데 필요로 하는 양의 액체 재료를 토출구로부터 압출하는 압출 단계, 플런저를 후퇴 이동시킴으로써 토출구로부터 압출된 액체 재료를 분단하여 미량의 액적을 형성하는 분단 단계를 포함하는 토출 방법을 행하는 것이 바람직하다. 여기서, 분단 단계 후, 또한 플런저를 후퇴 이동시켜 토출로(吐出路) 내에 기액(氣液) 계면을 형성하고, 플런저의 이동을 정지시키는 흡입 단계를 행하는 것이 더욱 바람직하다. 이 토출 방법을, 도 9를 참조하면서 설명한다.

도 9의 (a)는, 토출 동작 개시 시의 초기 상태를 나타낸다. 이 초기 상태에 있어서, 플런저의 선단부(31)는, 일련의 토출 동작 중, 토출로(12)에 대하여 가장 멀리에 위치하는 작동 개시 위치에 있다. 이 때, 토출로(12)의 토출구(11) 측은, 미량의 외기(공기)를 흡입한 상태라도 된다.

도 9의 (b)는, 도 9의 (a)의 플런저의 작동 개시 위치로부터 플런저를 전진 이동시켜, 토출로(12) 내의 액체 재료를 토출구[토출로(12)의 토출구 측 단면(端面)]까지 도달시킨 상태를 나타낸다. 도 9의 (c)는, 도 9의 (b)의 플런저의 위치로부터, 또한 플런저를 전진 이동시킨 상태를 나타낸다. 이 상태에서는, 토출구에 도달한 액체 재료는, 토출구의 외측으로 분단되는 일 없이 압출된다.

도 9의 (d)는, 도 9의 (c)의 플런저의 위치로부터, 또한 플런저를 전진 이동시킨 후, 플런저를 최진출 위치에서 정지시킨 상태를 나타낸다. 이 상태에 있어서, 원하는 크기의 방울을 형성하는데 필요한 양의 액체 재료가, 토출구(11)의 외측으로 압출된다.

도 9의 (e)는, 도 9의 (d)의 플런저의 위치(최진출 위치)로부터, 플런저를 약간 후퇴 이동시킨 상태를 나타낸다. 플런저가 후퇴 이동하면, 액실(50) 내를 차지하는 플런저의 용적의 비율이 감소하고, 토출로(12) 내의 액체 재료 및 토출구(11)의 외측으로 존재하는 액체 재료에, 액실(50) 내에 향하는 방향으로 힘이 작용한다. 그러므로, 토출구로부터 압출된 액체 재료에는, 플런저의 전진 방향으로의 관성력이 작용하는 동시에, 플런저의 후퇴 방향으로의 힘이 작용하여, 방울을 형성하기 시작한다(토출구 근방의 부분에서 절단 작용을 받는다.

도 9의 (f)는, 도 9의 (e)의 플런저의 위치로부터, 플런저를 또한 후퇴 이동시킨 상태를 나타낸다. 플런저를 또한 후퇴 이동하면, 토출구(11)로부터 압출된 액체 재료에 대한 절단 작용이 더욱 강해진다. 이로써, 토출로(12)로부터 연속하는 토출구(11)로부터 압출된 액체 재료는, 토출구 근방의 부분에서 분단되어 액적을 형성한다.

도 9의 (g)는, 도 9의 (f)의 플런저의 위치로부터, 플런저를 또한 후퇴 이동시킨 상태를 나타낸다. 토출구(11)로부터 압출된 액체 재료 중, 토출로(12) 측에 남은 액체 재료는, 플런저의 후퇴 이동에 따라, 토출로(12) 내로 흡입된다.

다음의 토출에 구비하고, 바람직하게는, 토출로(12)의 토출구(11) 측은, 미량의 외기(공기)를 흡입한 상태로 한다. 즉, 토출로(12) 내에 기액 계면이 존재하는 상태로 한다. 이렇게 함으로써, 액체 재료의 건조를 방지할 수 있고, 또한 토출 작업 대기 시에 주변 환경을 액 누출에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있다. 이 때, 토출로(12)를 넘어, 액실(50)에까지 외기(공기)가 흡입되지 않도록 유의(留意)한다.

도 9의 (h)는, 도 9의 (g)의 플런저의 위치로부터, 플런저를 또한 후퇴 이동시키고, 작동 종료 위치로 한 상태를 나타낸다. 도 9의 (a)∼(h)가 1개의 방울을 형성하기 위한 일련의 동작이다. 1회의 토출을 끝마쳤을 때의 플런저의 위치는, 최진출 위치보다 후퇴한 위치로 된다.

이하에서는, 본 발명의 실시형태의 상세를 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 실시예에 의해 특별히 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

실시예 1의 장치는, 스프링(47)에 의해 후퇴 방향으로 가압된 플런저(피스톤(33)을 압력 공급원(94)으로부터 공급되는 가압 공기에 의해 진출시킴으로써 액체 재료를 토출구(11)로부터 토출하는 것이다. 이하에서는, 먼저 실시예 1의 장치의 구성을 설명하고, 이어서, 동작을 설명한다.

<<구성>>

도 1은, 실시예 1의 장치의 구성도이다. 본체(71)는, 블록형의 부재이며, 내부에 가압실인 피스톤실(49)이 형성되어 있다. 피스톤실(49)에는, 플런저의 후단부를 형성하는 피스톤(33)이 상하로 슬라이딩 이동 가능하게 설치되어 있다. 피스톤(33)은, 피스톤실(49)을 전방 피스톤실(43)과 후방 피스톤실(44)로 분단하고 있다. 피스톤(33)의 측면에는, 실링 부재 A(35)가 환형(環形)으로 형성되어 있고, 이로써, 전방 피스톤실(43)과 후방 피스톤실(44)의 기밀성이 유지되어 있다.

후방 피스톤실(44)은, 전자(電磁) 전환 밸브(72)로부터 가압 에어가 공급된다. 플런저의 이동 속도는, 후방 피스톤실(44)에 공급되는 에어의 압력의 크기와 비례한다. 전자 전환 밸브(72)는, 압력 조정기(레귤레이터)(95)를 통하여, 압축 공기를 공급하는 압력 공급원(94)과 연통된다. 압력 조정기(95)는, 예를 들면, 감압 밸브 또는 감압 밸브와 버퍼 탱크와의 조합으로 구성된다. 전자 전환 밸브(72)는, 제어부(90)로부터의 지령에 따라, 압력 조절기(95)와 후방 피스톤실(44)을 연통시키는 제1 위치와, 후방 피스톤실(44)과 외계(대기)를 연통시키는 제2 위치를 전환하도록 작동한다.

그리고, 본 실시예에서는, 전자 전환 밸브(72)를, 본체(71)에 직접 고정시키고 있지만, 관(압송관) 등을 통하여 본체(71)와 이격된 위치에 배치해도 된다.

후방 피스톤실(44)에는, 피스톤(33)의 후단(後端)인 후방 맞닿음부(34)와 맞닿고, 피스톤(33)의 최후퇴 위치를 규정하는 후방 스토퍼(42)가 설치되어 있다. 후방 스토퍼(42)는, 본체(71)후단부를 삽통(揷通)하여 설치되는 마이크로미터(46)와 연결되어 있고, 이들이 스트로크 조절 기구로서 기능한다. 즉, 마이크로미터(46)를 돌려, 후방 스토퍼(42)의 선단의 위치를 상하 방향으로 이동시킴으로써, 플런저의 스트로크를 조절할 수 있다.

전방 피스톤실(43)은, 스프링실(48)과 연통되는 공간이다. 전방 피스톤실(43) 및 스프링실(48)에는 스프링(47)이 설치된다. 스프링(47) 내에는, 플런저의 로드부(30)가 삽통되어 있다. 스프링(47)은, 압축 코일 스프링이며, 일단이 스프링실(48)의 바닥부와 접촉 또는 고정되고, 타단이 피스톤(33)에 접촉 또는 고정된다.

전자 전환 밸브(72)가 제1 위치에 있을 때, 스프링(47)은 피스톤(33)에 의해 압축되어 탄성 에너지를 저장하는 상태에 있다. 전자 전환 밸브(72)가 제2 위치로 전환되면 압축에 의해 저장된 스프링(47)의 탄성 에너지에 의해 피스톤(33)을 후퇴 이동시키고, 이로써, 후방 피스톤실(44)의 압축 에어의 방출도 촉구된다. 따라서, 다음의 토출 동작으로 단시간에 이행할 수 있어, 택트 타임을 단축할 수 있다.

플런저의 로드부(30)는, 본체(71)의 삽통공(51)에 삽통된다. 로드부(30)는, 큰 직경부와 가는 직경부로 구성된다. 가는 직경부는 가이드(45)에 삽통되어 있고, 이로써, 진퇴 이동하는 플런저가 좌우로의 떨림(wobble)이 없이 가이드된다. 가는 직경부의 선단이 액실(50) 내를 진퇴 이동하는 선단부(31)를 구성한다.

본 실시예에서는, 토출로(12)가 형성된 액실(52)의 내저면이 밸브 시트를 구성하고, 선단부(31)가 액실(50)의 바닥부와 맞닿음으로써 액체 재료를 분단하고, 토출구(11)로부터 액체 재료가 토출된다. 실시예 1에서의 플런저의 최진출 위치는, 선단부(31)가 액실(52)의 내저면과 맞닿음으로써 규정된다.

액실(50)은, 액체 이송로(52)와 연통되어 있고, 액체 이송관(53)을 통하여 저류(貯留) 용기(80)로부터 액체 재료가 액실(50)에 공급된다. 실시예 1에서는, 저류 용기(80) 내의 액체 재료를 가압하고 있지 않고, 자중에 의해 액실(50) 내에 공급되지만, 후술하는 실시예 2와 같이 저류 용기(80)를 가압하는 구성으로 해도 된다. 액체 이송관(53)은 본체와 저류 용기를 유체적으로 접속할 수 있으면 임의의 부재를 사용할 수 있고, 원형관 상태가 아니어도 된다. 액실(50) 내의 액체 재료는, 실링 부재 B(36)에 의해 삽통공(51) 내로 침입하는 것이 방지된다.

<<준비 단계>>

먼저, 액실(50) 내에 액체 재료를 채운다. 즉, 액체 재료를, 저류 용기(80)로부터 액체 이송관(53) 및 액체 이송로(52)를 통하여 액실(50)에 공급하고, 액실(50)을 토출구(11)까지 액체 재료로 채운다.

다음에, 전자 전환 밸브(72)를, 압력 조정기(95)와 후방 피스톤실(44)을 연통시키는 제1 위치로 함으로써 플런저를 진출시켜, 플런저의 선단부(31)를 액실(52)의 내저면에 접촉시켜 토출구(11)를 폐지한다.

이상의 준비 단계가 완료됨으로써, 액체 재료의 연속 토출이 가능해진다.

<<본 동작>>

액실(50)이 액체 재료로 채워진 상태에서, 전자 전환 밸브(72)를, 후방 피스톤실(44)과 외기(대기)를 연통시키는 제2 위치로 전환한다. 이로써, 후방 피스톤실(44) 내의 에어가 외부에 방출되고, 스프링(47)이 피스톤(33)을 위쪽으로 밀어올리고, 플런저의 선단부(31)가 액실(50)의 내저면으로부터 이격된다. 피스톤(33)은, 후방 맞닿음부(34)가 후방 스토퍼(42)와 맞닿기까지 상승하고, 정지한다. 액실(50) 내를 차지하는 플런저의 체적 감소에 따라, 액체 재료가 저류 용기(80)로부터 액실(50) 내에 유입된다.

이어서, 전자 전환 밸브(72)를 제1 위치로 전환하면 후방 피스톤실(44)에 공급된 압축 에어가 피스톤(33)에 작용하는 힘이 스프링(47)의 가압력을 이기고, 플런저가 전진 이동한다. 플런저의 선단부(31)가, 액실(50)의 내저면에 접촉하면, 플런저의 이동이 정지되고, 또한 토출구(11)로부터 유출하는 액체 재료가 분단되어 액체 재료가 비상 토출된다. 이상이, 1회의 토출 동작이다.

전자 전환 밸브(72)를 다시 제2 위치로 전환하여 액실(50) 내에 액체 재료를 보충하고, 이어서, 전자 전환 밸브(72)를 제1 위치로 전환함으로써 2회째의 토출을 행한다. 이후, 이 동작을 연속하여 반복함으로써, 액체 재료를 연속 토출할 수 있다.

이상에서 설명한 실시예 1의 장치에 의하면, 플런저의 스트로크를 고정시킨 채, 플런저의 진출 속도의 조절을 가압 에어의 압력 조절에 의해 용이하게 행할 수 있다.

실시예 2

실시예 2의 장치는, 액체 재료의 토출 시에 플런저의 선단부(31)가 액실(50)의 내저면과 맞닿지 않는 점에서, 실시예 1의 장치와 상위하다. 즉, 실시예 2의 장치는, 플런저의 선단부(31)의 위치를 규정하는 플런저 위치 결정 기구를 구비하고, 플런저의 선단부와 액실의 내벽이 비접촉의 상태로 플런저를 진출 이동 및 진출 정지시킴으로써 액체 재료에 관성력을 부여하여 액적의 상태로 토출한다.

도 2는, 실시예 2의 장치의 구성도이다. 본 장치는, 본체(71)에 형성된 긴 구멍(55)을 삽통하는 고정 나사(54)에 의해, 베이스(70)에 대한 본체(71)의 위치를 조절할 수 있다. 즉, 고정 나사(54)를 느슨하게 하여 본체(71)가 베이스(70)에 대하여 가동(可動)으로 하고, 위치 규정 부재(40)에 의해 본체(71)의 위치를 조절하고, 고정 나사(54)를 조여 본체(71)를 베이스(70)에 고정시킨다.

위치 규정 부재(40)는, 본체(71)와 토출 유닛(57)과의 사이에 설치된다. 위치 규정 부재(40)는, 원통형의 전방 볼록부와, 원통형의 후방 볼록부와, 이들을 연결하는 원반형의 회전 손잡이로 구성된다. 위치 규정 부재(40)의 중심축 상에는, 관통공이 형성되어 있고, 이 관통공에 플런저의 로드부(30)가 삽통된다. 전방 볼록부는 원기둥형이며, 외주면에 토출 유닛(57)의 구비하는 후방 오목부에 나사결합하기 위한 나사홈을 가진다. 회전 손잡이는, 표면에 위치 표시 부재(이동량 확인 부재)에 상당하는 메모리를 구성하고 있고, 회전한 각도가 외부로부터 알 수 있는 바와 같이 되어 있다. 회전 손잡이에 의해 위치 규정 부재(40)의 위치의 변화를 정량적으로 알 수 있다. 후방 볼록부는 본체(71)에 형성된 오목부에 삽입된다.

피스톤(33)은, 전방으로 돌출하는 전방 맞닿음부(32)와, 후방으로 돌출하는 후방 맞닿음부(34)를 가지고 있다. 전방 맞닿음부(32)는, 전방 피스톤실(43)의 내저면과 맞닿고, 플런저의 최진출 위치를 규정한다. 즉, 전방 피스톤실(43)의 내저면이 전방 스토퍼(56)를 구성한다. 여기서, 위치 규정 부재(40)의 위치를 조절함으로써, 플런저의 최진출 위치에서의 선단부(31)와 액실(50)의 내저면과의 거리를 조절할 수 있다. 즉, 전방 맞닿음부(32), 전방 스토퍼(56) 및 위치 규정 부재(40)가, 플런저의 최진출 위치를 규정하는 위치 규정 기구를 구성한다.

토출 유닛(57)의 선단부에는, 노즐 부재(10)가 나사 삽입된다. 노즐 부재(10) 내의 액실(50)에는, 저류 용기(80)로부터 액체 재료가 공급된다.

실시예 2에서는, 압력 조정기 B(96)에 의해 원하는 압력으로 압력 조정된 압축 공기가 저류 용기(80)에 공급된다. 압력 조정기 B(96)는, 예를 들면, 감압 밸브 또는 감압 밸브와 버퍼 탱크와의 조합으로 구성된다. 제어부(90)는, 압력을 액체 재료의 성질에 따라 변경할 수 있고, 예를 들면, 고점성 재료를 토출하는 경우에는 비교적 높은 압력을 공급한다.

이상에서 설명한 실시예 2의 장치에 의하면, 플런저의 선단부가 밸브 시트에 접촉하지 않으므로, 플런저 로드나 밸브 시트가 마모되지 않고, 또한 크림 납땜 등의 필러를 함유하는 액체 재료라도 양호한 토출을 행할 수 있다.

실시예 3

실시예 3의 장치는, 피스톤실(49)의 크기를 가변으로 하는 이동 부재(41)를, 피스톤실(49)의 아래쪽(전방)에 구비한다. 또한, 저류 용기(80)에 원하는 압력을 인가하는 전자 전환 밸브 B(98)와 감압 밸브 B(99)를 구비하는 점에서, 실시예 2의 장치와 상위하다.

도 3은, 실시예 3의 장치의 구성도이다. 본 실시예의 본체(71)는, 상하 방향의 길이가 베이스(70)와 비교하여 충분히 짧고[본체(71)의 길이가 베이스(70)의 절반 이하이며], 피스톤실(49)을 구성하는 바닥면이 개방된 공간을 가지고 있다. 본체(71) 내의 공간을 슬라이딩 이동 가능하게 설치된 피스톤(33)은, 측 주위면에 실링 부재 A(35)가 형성되어 있고, 기밀의 후방 피스톤실(44)을 형성한다. 본체(71)의 하단부 내주에는 나사홈이 형성되어 있고, 외주에 나사홈이 형성된 이동 부재(41)가 나사 삽입된다.

이동 부재(41)의 외주 나사홈과 본체(71)의 하단부 내주 나사홈으로 이루어지는 나사 기구(위치 조절 기구)에 의해, 피스톤실(49)의 크기를 변경할 수 있다. 본 실시예에서는, 이동 부재(41)를 플러스 방향으로 회전하여 조임으로써 피스톤실(49)을 좁히고, 이동 부재(41)를 역방향으로 회전하여 느슨하게 함으로써 피스톤실(49)을 넓히는 것이 가능하다.

이동 부재(41)를 연직 방향으로 관통공에는, 스프링(47)이 삽통된다. 스프링(47)은 그 일단이 피스톤(33)에 접촉 또는 고정되고, 일단이 토출 유닛(57)에 접촉 또는 고정된다.

본 실시예의 피스톤(33)도, 실시예 2에서 마찬가지로, 전방으로 돌출하는 전방 맞닿음부(32)를 가지고 있다. 이 전방 맞닿음부(32)는, 이동 부재(41)의 후단면과 맞닿아, 플런저의 최진출 위치를 규정한다. 즉, 이동 부재(41)의 후단면이 전방 스토퍼(56)를 구성한다. 그리고, 전방 맞닿음부(32), 전방 스토퍼(56) 및 이동 부재(41)가, 플런저의 최진출 위치를 규정하는 위치 규정 기구를 구성한다.

본 실시예에서는, 플런저를 착석(着席)시켜 토출하는 것도, 플런저를 착석시키지 않고 토출하는 것도 가능하다. 예를 들면, 이동 부재(41)를 크게 느슨하게 하여 아래쪽으로 이동시키고, 피스톤(33)의 맞닿음부(32)를 크게 전진 가능하게 함으로써, 플런저의 선단부(31)가 액실(50)의 내저면과 맞닿는 최진출 위치를 규정할 수 있다. 이 상태로부터, 이동 부재(41)를 단단히 조여, 플런저의 최진출 위치를 후퇴시키면, 플런저의 선단부(31)가 액실(50)의 내저면과 맞닿지 않는 최진출 위치를 규정할 수 있다.

토출 유닛(57)의 선단부에는, 노즐 부재(10)가 나사 삽입된다. 노즐 부재(10) 내의 액실(50)에는, 저류 용기(80)로부터 액체 재료가 공급된다.

실시예 3에서는, 감압 밸브 B(99)와 압력 조정한 압축 에어를 전자 전환 밸브 B(98)를 통하여 저류 용기(70)에 공급한다. 전자 전환 밸브 B(98)는, 제어부(90)의 지령에 따라 작동하고, 감압 밸브 B(99)와 저류 용기(80)가 연통되는 위치와, 저류 용기(80)와 외기를 연통시키는 위치를 전환한다. 저류 용기(80)를 다른 저류 용기와 교환할 때, 전자 전환 밸브 B(98)를 저류 용기(80)와 외기를 연통시키는 위치로 전환함으로써, 압축 에어의 불필요한 소비를 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 실시예 3의 장치에 의하면, 실시예 2와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있는 것이 가능하다. 또한, 저류 용기를 다른 저류 용기와 교환할 때, 압축 에어의 불필요한 소비를 방지할 수 있다.

실시예 4

실시예 4의 장치는, 압력 조정기(95)에 대신하여 압력 조정기(감압 밸브)(91), 버퍼 탱크(92) 및 증압기(93)를 구비하는 점에서, 실시예 3의 장치와 상위하다.

플런저의 이동 속도는, 후방 피스톤실(44)에 공급되는 에어의 압력의 크기에 비례하므로, 플런저를 고속 이동시키기 위해서는 고압의 에어를 공급할 필요가 있다. 그래서, 본 실시예에서는, 실시예 3의 압력 조정기(95)에 대신하여 감압 밸브(91), 버퍼 탱크(92) 및 증압기(93)를 설치하였다.

도 4는, 실시예 4의 장치의 구성도이다. 감압 밸브(91)는, 증압한 압축 에어의 압력의 불균일을 없애기 위한 감압 밸브이며, 증압된 압축 에어를 원하는 압력으로 압력 조정하고, 전자 전환 밸브(72)에 공급한다. 증압기(93)는, 압력 공급원(94)으로부터 공급되는 에어의 압력을 증압한다. 증압기(93)와 감압 밸브(91)가 연통되는 유로에 배치한 버퍼 탱크(92)는, 증압된 가압 에어를 일시 저류함으로써 맥동의 발생을 방지한다. 여기서, 버퍼 탱크(92)는, 감압 밸브(91)와 전자 전환 밸브(72)를 연통시키는 유로에 설치해도 된다. 또한, 증압기(93)와 감압 밸브(91)를 연통시키는 유로에 제1 버퍼 탱크를 설치하고, 감압 밸브(91)와 전자 전환 밸브(72)를 연통시키는 유로에 제2 버퍼 탱크를 설치해도 된다.

또한, 본 실시예의 장치는, 이동 부재(41)와 피스톤(33)과의 사이에 스프링(47)이 유지되어 있다. 그러므로, 이동 부재(41)의 본체(71)에 대한 거리를 조절함으로써, 플런저의 스트로크와 스프링(47)의 가압력이 동시에 조절되는 구성이다. 즉, 본체(71)에 대하여 이동 부재(41)를 아래쪽으로 이동시키면 플런저의 최진출 위치가 진행하는 동시에 스프링의 가압력이 약해지고, 본체(71)에 대하여 이동 부재(41)를 위쪽으로 이동시키면 플런저의 최진출 위치가 후퇴하는 동시에 스프링의 가압력이 강해진다.

본 실시예의 장치는, 증압된 압축 에어를 압력 조정하는 감압 밸브(91)와, 증압된 압축 에어를 일시 저류하는 버퍼 탱크(92)를 구비하고 있으므로, 플런저를 고속 이동시키기 위해 필요한 고압의 에어를, 안정적으로 공급할 수 있다.

실시예 5

실시예 5의 장치는, 플런저의 스트로크와 독립적으로 스프링의 가압력을 조절하는 기구(가압력 조절 기구)를 구비하는 점에서, 전술한 각각의 실시예의 장치와 상위하다. 또한, 전자 전환 밸브, 압력 조정기, 증압기 및 제어부를 집약시킨 제어 장치(97)를 구비하는 점에서도 상위하다.

본 실시예의 장치는, 본체(71)의 상하 방향의 길이가 베이스(70)와 비교하여 충분히 짧은 점에서 실시예 3과 유사하지만, 전방 맞닿음부(32)가 플런저의 로드부(30)에 설치되어 있는 점에서 실시예 3과 상위하다.

도 5는, 실시예 5의 장치의 구성도이다. 본 실시예의 본체(71)는, 상하 방향의 길이가 베이스(70)와 비교하여 충분히 짧고[본체(71)의 길이가 베이스(70)의 절반 이하이며], 피스톤실(49)을 구성하는 바닥면이 개방된 공간을 가지고 있다. 본체(71) 내의 공간을 슬라이딩 이동 가능하게 설치된 피스톤(33)은, 측 주위면에 실링 부재 A(35)가 형성되어 있고, 기밀의 후방 피스톤실(44)을 형성한다. 본체(71)의 하단부 내주에는 나사홈이 형성되어 있고, 외주에 나사홈이 형성된 이동 부재(41)가 나사 삽입된다.

이동 부재(41)와 본체(71)와의 거리를 조절 가능하게 하는 나사 기구를 구비하고, 피스톤실(49)의 크기를 변경할 수 있는 점은, 실시예 3 및 4와 같다. 또한, 스프링(47)이 이동 부재(41)의 후단면과 피스톤(33)의 전단면(前端面)에 끼워져 유지되는 점은, 실시예 4와 같다. 그러나, 본 실시예에서는, 플런저의 최진출 위치가, 위치 규정 부재(40)에 의해 규정되는 점에서 실시예 4와 상위하다.

본 실시예에서는, 이동 부재(41)를 플러스 방향으로 회전하여 마이크로미터(46)의 방향으로 진행하면 스프링(47)을 협압(挾壓)하는 힘이 증대하고, 역방향으로 회전하여 노즐 부재(10)의 방향으로 진행하면 스프링(47)을 협압하는 힘이 감소한다. 즉, 이동 부재(41)에 의해 플런저의 후퇴 이동 속도를 규정하는 스프링(47)의 탄성력을 조절함으로써, 플런저의 후퇴 속도를 플런저의 스트로크와 독립적으로 조절할 수 있다.

플런저의 로드부(30)는, 큰 직경부와 가는 직경부로 구성되고, 가는 직경부는 이동 부재(41)의 아래쪽에 배치되는 가이드(45)에 삽통되고, 좌우로 떨림이 없이 가이드된다. 로드부(30)의 큰 직경부의 선단면이, 전방 맞닿음부(32)를 형성한다.

플런저의 최진출 위치는, 전방 맞닿음부(32)가 위치 규정 부재(40)의 후단부를 형성하기 전방 스토퍼(56)와 맞닿음으로써 규정된다. 위치 규정 부재(40)는, 가이드(45)와 토출 유닛(57)과의 사이에 설치된다. 위치 규정 부재(40)는, 원통형의 전방 볼록부와 원통형의 후방 볼록부와, 이들을 연결하는 원반형의 회전 손잡이로 구성된다. 위치 규정 부재(40)의 중심축 상에는, 관통공이 형성되어 있고, 이 관통공에 플런저의 로드부(30)의 가는 직경부가 삽통된다.

이상에서 설명한 실시예 5의 장치에 의하면, 플런저의 최진출 위치의 조절뿐만아니라, 스프링(47)의 탄성력을 조절하여 플런저의 후퇴 이동 속도를 조절할 수 있다.

실시예 6

실시예 6의 장치는, 유량 제어 밸브(73)를 구비하는 점에서, 실시예 5의 장치와 상위하다. 즉, 실시예 6의 장치는, 이동 부재(41)에 의한 스프링(47)의 가압력을 조절하는 기구에 더하여, 유량 제어 밸브(73)에 의해서도, 피스톤(33)의 후퇴 속도를 조절할 수 있다.

도 6은, 실시예 6의 장치의 구성도이다. 도 6의 장치에서는, 전자 전환 밸브(72)의 에어 배출구(76)에 유량 제어 밸브(73)가 접속되어 있다. 전자 전환 밸브(72)가, 후방 피스톤실(44)과 에어 배출구(76)를 연통시키는 제2 위치를 취하면, 후방 피스톤실(44) 내의 압축 에어가 에어 배출구(76)로부터 배출되지만, 이 때, 에어의 배출 유량을 유량 제어 밸브(73)로 제어함으로써, 플런저의 후퇴 이동 속도를 컨트롤할 수 있다.

실시예 7

실시예 7은, 실시예 6의 장치와는 상이한 위치에 유량 제어 밸브(73)를 구비한 장치를 개시한다.

도 7은, 실시예 7의 장치의 구성도이다. 실시예 7의 장치에서는, 전방 피스톤실(43)의 측방에 형성된 개구에 유량 제어 밸브(73)가 설치되어 있다. 또한, 본 실시예에서는, 이동 부재(41)의 후부가 전방 피스톤실(43)의 벽면을 구성한다. 이동 부재(41)의 중심축 상에 형성된 관통공[로드부(30)가 삽통되는 구멍]에 실링 부재 C(37)를 설치함으로써 전방 피스톤실(43)을 기밀하게 하여, 유량 제어 밸브(73)에 의한 조절 효과를 높이고 있다.

실시예 7에서는, 이동 부재(41)에 의해 스프링(47)의 굴곡도를 제어함으로써 피스톤(33)의 후퇴 이동 속도를 조절하는 동시에, 전방 피스톤실(43)에 유입되는 에어의 유량을 제어함으로써, 피스톤(33)의 후퇴 이동 속도를 조절할 수 있다.

그리고, 전자 전환 밸브(72)의 에어 배출구(76)에 제2 유량 제어 밸브를 설치하고, 2개의 유량 제어 밸브에 의해 플런저의 후퇴 이동 속도를 컨트롤하도록 해도 된다.

실시예 8

실시예 8은, 스프링(탄성체)(47)으로서, 인장 코일 스프링을 사용한 장치를 개시한다.

도 8은, 실시예 8의 장치의 구성도이다. 실시예 8의 장치에서는, 인장 코일 스프링인 스프링(47)이 후방 피스톤실(44) 내에 설치되고, 피스톤(33) 및 이동 부재(41)에 끼워져 유지된다. 즉, 스프링(47)은, 일단이 피스톤(33)의 후부에 장착되고, 타단이 이동 부재(41)의 앞부분에 장착되어, 피스톤(33)에 후퇴 방향의 가압력을 부여하고 있다.

이동 부재(41)는, 본체(71)의 상부(후부)에 나사 삽입되어 이동 부재(41)의 하부(앞부분)가 후방 피스톤실(44)의 벽면을 형성한다. 이동 부재(41)의 외주 나사홈과 본체(71)의 하단부 내주 나사홈으로 이루어지는 나사 기구(위치 조절 기구)에 의해, 피스톤실(49)의 크기를 변경할 수 있다.

이동 부재(41)의 중심축 상에 형성된 관통공에 실링 부재 D(38)를 설치하는 동시에 본체(71)와 이동 부재(41)와의 사이에 실링 부재 E(39)를 설치하고, 후방 피스톤실(44)을 기밀하게 하고 있다. 이동 부재(41)의 중심축 상에 형성된 관통공에는, 마이크로미터(46)가 삽통된다. 마이크로미터(46)와 연결되는 후방 스토퍼(42)는, 이동 부재(41)에 대하여 상대적으로 이동하고, 피스톤(33)과 맞닿아 최후퇴 위치를 규정한다.

마이크로미터(46)를 정회전시켜, 후방 스토퍼(42)의 이동 부재(41)에 대한 위치를 진출시키면, 스프링(47)의 신장이 커져, 피스톤(33)을 더욱 빠르게 후퇴 이동시킬 수 있다.

마이크로미터(46)를 역회전시켜, 후방 스토퍼(42)의 이동 부재(41)에 대한 위치를 후퇴시키면, 스프링(47)의 신장은 작아져, 피스톤(33)의 후퇴 속도가 보다 완만하게 된다.

플런저의 이동 거리(스트로크)는, 후방 맞닿음부(34)가 후방 스토퍼(42)와 맞닿는 위치로부터 전방 맞닿음부(32)가 전방 스토퍼(56)와 맞닿는 위치까지로 된다. 이동 부재(41)의 위치, 마이크로미터(46)의 회전도, 및 위치 규정 부재(40)의 위치를 적절히 조절함으로써, 플런저의 스트로크를 조절할 수 있는 점은, 다른 실시예와 같다.

본 실시예에서도, 전자 전환 밸브(72)를 제1 위치로 전환하고, 후방 피스톤실(44)에 압축 에어가 공급됨으로써, 피스톤(33)에 스프링(47)의 가압력에 이기는 진출력을 부여하여, 플런저를 전진 이동시킴으로써 토출이 행해진다.

[산업 상의 이용 가능성]

본 발명의 액체 재료의 토출 장치 및 토출 방법은, 미량의 액체 재료를 양호한 정밀도로 토출하는 작업에 적절하고, 예를 들면, 액정 패널 제조 단계에서의 실링 도포 장치나 액정 적하 장치, 프린트 기판에 대한 납땜 페이스트 도포 장치에 바람직하다.

본 발명은, 플런저(밸브체)를 밸브 시트(액실 내벽)에 충돌시켜 액체 재료를 노즐로부터 비상 토출시키는 방식, 플런저를 고속 이동시키고, 플런저를 밸브 시트에 충돌시키지 않고 급격하게 정지시킴으로써 액체 재료에 관성력을 부여하여 노즐로부터 비상 토출시키는 방식의 양쪽 모두에 적용할 수 있다.

10 노즐 부재
11 토출구
12 토출로
30 로드부
31 선단부
32 전방 맞닿음부
33 피스톤
34 후방 맞닿음부
35 실링 부재 A
36 실링 부재 B
37 실링 부재 C
38 실링 부재 D
39 실링 부재 E
40 위치 규정 부재
41 이동 부재
42 후방 스토퍼
43 전방 피스톤실
44 후방 피스톤실
45 가이드
46 마이크로미터
47 스프링(탄성체)
48 스프링실
49 피스톤실
50 액실
51 삽통공
52 액체 이송로
53 액체 이송관
54 고정 나사
55 긴 구멍
56 전방 스토퍼
57 토출 유닛
70 베이스
71 본체
72 전자 전환 밸브
73 유량 제어 밸브
75 에어 공급구
76 에어 배출구
80 저류 용기
90 제어부
91 압력 조정기(감압 밸브)
92 버퍼 탱크
93 증가압기(증압력밸브)
94 압력 공급원
95 압력 조정기
96 압력 조정기 B
97 제어 장치
98 전자 전환 밸브 B
99 감압 밸브 B

Claims (31)

1. 토출구(吐出口)와 연통되는 액실(液室);
   피스톤이 형성되고, 선단부가 상기 액실 내를 진퇴(進退) 이동하는 플런저(plunger);
   상기 플런저에 가압력을 부여하는 탄성체; 및
   상기 피스톤이 설치되고 가압 기체(氣體)가 공급되는 가압실;
   을 포함하고,
   상기 플런저를 고속으로 진출 이동시킴으로써 상기 토출구로부터 액체 재료를 토출(吐出)하는 액체 재료의 토출 장치로서,
   상기 탄성체가 상기 플런저를 후퇴 방향으로 가압하고, 상기 가압실에 공급된 가압 기체가 상기 피스톤에 추진력을 부여함으로써 상기 플런저를 진출 이동시키는 것, 또한 상기 가압실의 에어 압력을 조절할 수 있는,
   액체 재료의 토출 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 플런저에 맞닿고, 상기 플런저의 최후퇴(最後退) 위치를 조절하는 스트로크 조절 기구(機構)를 더 포함하는 액체 재료의 토출 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 플런저에 형성된 맞닿음부와, 상기 맞닿음부와 대향하는 위치 규정 부재를 더 포함하고, 상기 플런저의 최진출(最進出) 위치를 규정하는 위치 규정 기구를 구비하는, 액체 재료의 토출 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 맞닿음부가 상기 피스톤의 진출 방향으로 형성된 볼록형(凸形) 부재에 의해 구성되고, 상기 위치 규정 부재가 상기 가압실의 상기 피스톤과 대향하는 벽면에 의해 구성되는, 액체 재료의 토출 장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 위치 규정 부재와 상기 가압실과의 거리를 조절하는 거리 조절 기구를 더 포함하는 액체 재료의 토출 장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 맞닿음부가 상기 피스톤의 진출 방향으로 형성된 볼록형 부재에 의해 구성되는, 액체 재료의 토출 장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 플런저가, 상기 피스톤과 상기 선단부를 연결하는 로드부를 구비하고, 상기 로드부에 상기 맞닿음부가 형성되는, 액체 재료의 토출 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 피스톤과 대향하여 상기 탄성체를 유지하는 이동 부재와, 상기 이동 부재의 위치를 조절하는 위치 조절 기구를 더 포함하고, 상기 탄성체의 가압력을 조절하는 가압력 조절 기구를 구비하는, 액체 재료의 토출 장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 가압실에 공급되는 가압 기체를 증압(增壓)하는 증압기와, 상기 증압기에 의해 증압된 가압 기체를 원하는 압력으로 감압하여 상기 가압실에 공급하는 압력 조정기를 더 포함하는 액체 재료의 토출 장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 증압기와 상기 가압실을 연통시키는 유로에 버퍼 탱크를 설치한, 액체 재료의 토출 장치.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가압실로부터 배출되는 가압 기체의 유량을 제어하는 유량 밸브를 더 포함하는 액체 재료의 토출 장치.
12. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가압실을, 상기 피스톤으로 2개의 기밀 공간으로 분단(分斷)하고, 상기 피스톤의 상승 시에 상기 가압실에 유입되는 기체의 유량을 제어하는 유량 밸브를 설치한, 액체 재료의 토출 장치.
13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액실은, 상기 액체 재료가 공급되는 액체 이송로와 연통되어 있는, 액체 재료의 토출 장치.
14. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 탄성체는, 상기 피스톤을 가압하는, 액체 재료의 토출 장치.
15. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 플런저는, 상기 선단부가 상기 액실의 측벽과 접촉하지 않도록 상기 액실보다 가늘게 형성되어 있는, 액체 재료의 토출 장치.
16. 토출구와 연통되는 액실;
    피스톤이 형성되고, 선단부가 상기 액실 내를 진퇴 이동하는 플런저;
    상기 플런저에 후퇴 방향으로의 가압력을 부여하는 탄성체; 및
    상기 피스톤이 설치되고 가압 기체가 공급되는 가압실;
    을 포함하는 토출 장치를 사용한 액체 재료의 토출 방법으로서,
    상기 가압실 내의 가압 기체를 배출함으로써 상기 플런저를 후퇴 방향으로 이동하는 충전 단계; 및
    상기 가압실에 원하는 압력으로 조절된 가압 기체를 공급함으로써 상기 플런저를 원하는 속도로 진출 이동시키는 토출 단계;
    를 포함하는 액체 재료의 토출 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 플런저에 형성된 맞닿음부와, 상기 맞닿음부와 대향하는 위치 규정 부재를 더 포함하고, 상기 플런저의 최진출 위치를 규정하는 위치 규정 기구를 설치하고, 상기 플런저의 선단부와 상기 액실의 내벽이 비접촉의 상태로 상기 플런저를 진출 이동시킴으로써 상기 액체 재료에 관성력을 부여하여 액적(液適)의 상태로 토출하는, 액체 재료의 토출 방법.
18. 제17항에 있어서,
    상기 토출 단계에서, 상기 플런저를 상기 액실과 접촉하지 않는 최진출 위치까지 진출 이동시킴으로써, 원하는 액적을 형성하는데 필요로 하는 양의 상기 액체 재료를 상기 토출구로부터 압출(押出)하고, 이어서, 상기 플런저를 후퇴 이동시킴으로써 상기 토출구로부터 압출된 상기 액체 재료를 분단하여 미량의 액적을 형성하는, 액체 재료의 토출 방법.
19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압실에 공급되는 가압 기체를 증압하는 증압기와, 상기 증압기에 의해 증압된 가압 기체를 원하는 압력으로 감압하여 상기 가압실에 공급하는 압력 조정기를 설치하고,
    상기 토출 단계에서, 압력 조정된 가압 기체를 공급하는, 액체 재료의 토출 방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 증압기와 상기 가압실을 연통시키는 유로에 버퍼 탱크를 설치한, 액체 재료의 토출 방법.
21. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압실로부터 배출되는 가압 기체의 유량을 제어하는 유량 밸브를 더 설치하고,
    상기 충전 단계에서, 상기 가압실로부터 배출되는 가압 기체의 유량을 제어하는, 액체 재료의 토출 방법.
22. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가압실을, 상기 피스톤으로 2개의 기밀 공간으로 분단하고, 상기 피스톤의 상승 시에 상기 가압실에 유입되는 기체의 유량을 제어하는 유량 밸브를 더 설치하고,
    상기 충전 단계에서, 상기 가압실에 유입되는 기체의 유량을 제어하는, 액체 재료의 토출 방법.
23. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액실은, 상기 액체 재료가 공급되는 액체 이송로와 연통되어 있는, 액체 재료의 토출 방법.
24. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성체는, 상기 피스톤을 가압하는, 액체 재료의 토출 방법.
25. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플런저는, 상기 선단부가 상기 액실의 측벽과 접촉하지 않도록 상기 액실보다 가늘게 형성되어 있는, 액체 재료의 토출 방법.
26. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플런저에 맞닿고, 상기 플런저의 최후퇴(最後退) 위치를 조절하는 스트로크 조절 기구(機構)를 더 포함하는 액체 재료의 토출 방법.
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