KR20080095900A - 탈포 기구를 구비한 액재 토출 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 장치에 공급되는 액재(液材)의 기포를 제거하고, 안정된 토출량(吐出量)을 확보할 수 있고, 또한 플런저부의 경량화를 도모할 수 있는 액재 토출 장치를 제공한다. 토출하는 액재를 공급하는 액재 공급부와, 계량구멍 및 계량구멍의 내벽면과 슬라이드 이동하여 계량구멍 내에 액재를 흡입하거나 배출하는 플런저로 이루어지는 계량부와, 액재를 토출하는 토출구를 가지는 토출부와, 액재 공급부와 계량부의 연통, 또는 계량부와 토출부의 연통을 전환하는 밸브부와, 액재 공급부로부터 계량부까지의 유로에 설치한 탈포(脫泡) 기구를 구비한 액재 토출 장치로서, 상기 탈포 기구는, 액재 공급부 측으로 연통되는 제1 유로(4)와, 계량부 측으로 연통되는 제2 유로(5)와, 제1 유로와 제2 유로를 연통시키는, 제1 유로보다 광폭의 본체(3)를 가지고 제1 유로의 배출구(6)가 제2 유로의 흡입구(7)보다 상부 위치에 설치되는, 액재 토출 장치.

Description

탈포 기구를 구비한 액재 토출 장치{LIQUID MATERIAL DISCHARGE DEVICE WITH DEBUBBLING MECHANISM}
본 발명은, 액재(液材)를 적하(滴下) 또는 비적(飛滴) 시켜 토출(吐出)하는 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 액재를 기포의 혼입없이 클린으로 정밀도 양호하게, 노즐로부터 정량 토출할 수 있는 액재 토출 장치에 관한 것이다.
그리고, 본 발명에 있어서의 「토출」이란, 액재가 노즐로부터 이격되기 전에 공작물에 접촉하는 타입의 토출 방식, 및 액재 노즐로부터 이격된 후에 공작물에 접촉되는 타입의 토출 방식을 포함하는 것이다.
액재 토출 장치의 계량부에 기포가 들어가면, 플런저의 움직임이 액재에 정확하게 전해지지 않게 되어, 정밀도 양호한 토출을 행할 수 없다.
액재 토출 장치의 기포 배출 기구로서는, 예를 들면, 출원인이 개발한 플런저 헤드에 설치한 기포 배출 구멍을 구비한 액재 토출 장치가 있다(하기 특허 문헌 ).
하기 특허 문헌에 기재된 장치에서는, 통상의 토출 작업은, 밸브 로드 상부의 대경부(大徑部)가, 플런저 로드 상부의 내부 공간에 슬라이드 이동 가능하게 장착되고, 상면을 플런저 지지체에 나사장착한 고정 나사에 의해 가압 고정되는 형태 로 행해지지만, 기포 배출 작업은, 밸브 로드 상면을 가압하는 고착 나사를 느슨하게 함으로써 행해진다.
특허 문헌: 일본 특허출원 공개번호 2003-190871호
종래 기술의 기포 배출 기구는, 플런저부의 내부에 유로를 설치하는 것 및 밸브 기구를 설치하는 것이며, 플런저의 구조는 복잡하다. 이러한 구조에서는, 고속 작동의 요구가 있는 플런저부의 경량화를 도모하는 것은 어렵다.
상기 과제를 감안하여, 본 발명은, 장치에 공급되는 액재의 기포를 제거하고, 안정된 토출량을 확보할 수 있고, 또한 플런저부의 경량화를 도모할 수 있는 액재 토출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하고 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 액재 토출 장치는 다음과 같이 구성되어 있다.
즉, 제1 발명은, 토출하는 액재를 공급하는 액재 공급부와, 계량구멍 및 계량구멍의 내벽면과 슬라이드 이동하여 계량구멍 내에 액재를 흡입하거나 배출하는 플런저로 이루어지는 계량부와, 액재를 토출하는 토출구를 가지는 토출부와, 액재 공급부와 계량부의 연통, 또는 계량부와 토출부의 연통을 전환하는 밸브부와, 액재 공급부로부터 계량부까지의 유로에 설치한 탈포(脫泡) 기구를 구비한 액재 토출 장치로서, 상기 탈포 기구는, 액재 공급부 측으로 연통되는 제1 유로(4)와, 계량부 측으로 연통되는 제2 유로(5)와, 제1 유로와 제2 유로를 연통시키는, 제1 유로보다 광폭의 본체(3)를 가지고, 제1 유로의 배출구(6)는 제2 유로의 흡입구(7)보다 상부 위치에 설치되는, 액재 토출 장치이다.
제2 발명은, 제1 발명에 있어서, 상기 제1 유로의 배출구(6)는, 상기 본체(3) 내의 측부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
제3 발명은, 제1 또는 제2의 발명에 있어서, 제1 유로의 배출구(6)는 상기 본체(3)의 내부로 연장되는 것을 특징으로 한다.
제4 발명은, 제1 내지 제3의 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 제2 유로의 흡입구(7)는, 상기 본체(3) 내의 측부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
제5 발명은, 제1 내지 제4의 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 제2 유로의 흡입구(7)는 상기 본체(3)의 내부로 연장되는 것을 특징으로 한다.
제6 발명은, 제1 내지 제5의 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 본체(3)는, 투명한 재질로 구성되는 것을 특징으로 한다.
제7 발명은, 제1 내지 제6의 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 밸브부는, 상기 액재 공급부와 상기 계량부를 연통시키고, 또한 상기 계량부와 상기 토출부의 연통을 차단하는 제1 위치와, 상기 계량부와 상기 토출부를 연통시키고, 또한 상기 계량부와 상기 액재 공급부의 연통을 차단하는 제2 위치를 가지는 것을 특징으로 한다.
제8 발명은, 제1 내지 제6의 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 밸브부는, 탈포 기구와 계량부를 연통시키는 제1 밸브와, 액재 공급부와 탈포 기구를 연통시키는 제2 밸브로 구성되고, 제1 밸브는, 상기 계량부와 상기 토출부의 연통을 차단하는 제1 위치와, 상기 계량부와 상기 토출부를 연통시키는 제2 위치를 가지고, 제2 밸브는, 상기 탈포 기구와 상기 액재 공급부를 연통시키는 제1 위치와, 상기 탈포 기구와 상기 액재 공급부의 연통을 차단하는 제2 위치를 구비한 것을 특징으로 한다.
제9 발명은, 제1, 제3 내지 제8의 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 제1 유로의 배출구(6)는, 상기 본체 내의 상부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
제10 발명은, 제1 내지 제3, 제5 내지 제9의 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 제2 유로의 흡입구(7)는, 상기 본체 내의 하부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
제11 발명은, 제1 내지 제10의 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 제1 유로(4), 상기 제2 유로(5) 중 적어도 한쪽은, 관에 의해 구성되는 것을 특징으로 한다.
제12 발명은, 제1 내지 제11의 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 탈포 기구는, 탈포 기구 본체의 내부와 외부의 연통 및 차단을 전환하는 연통 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
제13 발명은, 제1 내지 제12의 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 상기 탈포 기구 본체 내의 용적은, 상기 계량부의 용적보다 크게 구성하고 있는 것을 특징으로 한다.
제14 발명은, 제1 내지 제13의 발명 중 어느 하나의 발명에 있어서, 액재 공급부와 계량부가 연통된 상태에서, 상기 탈포 기구 본체 내의 액재의 액면이 상기 제2 유로의 흡입구(7)까지 하강하지 않도록 플런저를 후퇴시켜, 계량구멍에 액재를 흡입하고, 계량부와 토출부가 연통된 상태에서, 플런저를 전진시켜 토출을 행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 플런저부를 심플한 구성으로 할 수 있고, 액재에 압력을 인가하도록 고속으로 동작시키는 플런저부의 경량화에 기여하고, 플런저의 확실한 동작을 가능하게 한다.
또한, 기포 배출 기구의 구조는, 구동 기구를 필요로 하지 않고 심플하므로, 플런저의 심플한 구성과 함께 장치의 경량화에 기여한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 관한 토출 장치의 외관 정면도 및 외관 측면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 장치의 탈포 기구의 확대 정면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 장치의 설명 간략도이다.
도 4는 도 2에 나타낸 탈포 기구의 제1 관의 변형예를 나타낸 확대 설명도이다.
도 5는 도 2에 나타낸 탈포 기구의 제2 관의 변형예를 나타낸 확대 설명도이다.
도 6은 도 3 및 도 4에 나타낸 변형예의 일례를 나타낸 탈포 기구 설명도이다.
도 7은 실시예 1에 나타낸 장치의 장치 개략도 및 주요부 단면도이다.
도 8은 도 7에 나타낸 장치의 주요부 확대 개략도 및 주요부 단면도이다.
도 9는 실시예 2의 장치 구성도이다.
도 10은 실시예 3의 개략 측면도 및 개략 단면도이다.
도 11은 탈포 기구 본체의 내부와 외부를 연통시키는 연통 수단을 설명하기 위한 측부 단면도이다.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]
(1) 탈포 기구, (2) 장치 본체, (3) 탈포 기구 본체, (4) 제1 관,
(5) 제2 관, (6) 제1 관배출구, (7) 제2 관흡입구, (8) 액면,
(9) 공간, (10) 거품, (11) 이물질, (20) 베이스,
(30) 밸브 구동부, (31) 밸브, (32) 밸브체, (33) 계량부,
(34) 밸브체 관통구멍, (35) 제2 밸브, (36) 제2 밸브 구동부,
(37) 중간판, (40) 노즐, (50) 플런저 구동부, (51) 플런저,
(52) 슬라이더, (53) 플런저 지지체, (70) 3축 로봇,
(71) 액재 저류 용기, (72) 레귤레이터, (73) 가압관, (74) 압송관,
(75) 테이블, (76) 공작물, (80) 연통 수단, (81) 스프링,
(82) 관통구멍, (83) 가압부, (84) 축부, (85) 밸브체, (86) 밸브 시트
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 토출 장치에 관한 탈포 기구(1)는, 장치 본체(2)의 액재 공급부에 설치된다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 탈포 기구(1)는, 관형상의 탈포 기구 본체(3)와, 그 상부로부터 내부로 연장되는 제1 관(4)과, 탈포 기구 본체(3)의 하 부에 설치된 제2 관(5)을 주된 요소로 한다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 탈포 기구(1)는, 탈포 기구 본체(3) 내부에 있어서 위쪽으로 공간(9)을 가진 상태로 액재가 채워지고 있다. 도 3의 배치에서는, 제1 관(4)의 제1 관배출구(6)는 액재 내에 잠겨 있고, 제1 관배출구(6)는 액재의 액면(8)보다 아래쪽에 위치한다. 제2 관(5)은, 장치 본체(2)의 하면과 연통된다.
도 1에 나타낸 바와 같은 액재 토출 장치에서는, 제1 관(4)은 액재가 충전된 상태로 사용된다. 이 때 액재 내에 혼입된 기포가 계량부까지 이송되면, 플런저의 움직임이 액재에 정확하게 전해지지 않게 되어, 정밀도 양호한 토출을 행할 수 없다. 그러나, 본 발명에서는, 액재 공급부의 액재는, 제1 관(4)보다 광폭의 탈포 기구 본체(3) 내부를 통과하여, 계량부에 공급되므로, 액재 내에 기포가 혼입되어 있어도, 기포는 탈포 기구 본체(3)의 상부 공간(9)으로 방출된다. 즉, 탈포 기구 본체(3) 내부로 방출된 기포는, 탈포 기구 본체(3) 내부에서 자유로운 이동 공간을 얻어 위쪽으로 이동한 후에, 기액(氣液) 계면에서 소포(消泡)되어 공간(9)과 동화(同化)된다. 따라서, 제1 관배출구(6)와 액면(8)의 거리가 짧을 수록, 탈포 기구 본체(3) 내부에 방출된 기포가 소포될 때까지의 시간을 단축할 수 있다.
또한, 액재는, 탈포 기구 본체(3)의 하면과 연통되는 제2 관(5)으로부터, 장치 본체(2)로 송출되지만, 탈포 기구 본체(3)의 하면, 즉 제2 관(5)의 선단인 흡입구(7)와, 상기 제1 관배출구(6)와의 거리는 충분히 길고, 탈포 기구 본체(3) 내부로 방출된 기포가 소포되기까지의 시간과 비교하여 상기 제1 관배출구(6)로부터 방출된 액재가 제2 관(5)의 선단인 흡입구(7)까지 도달하는 시간은 충분히 길다.
그런데, 탈포 기구 본체(3)에 대한, 제1 관배출구(6)의 위치 및 흡입구(7)의 위치는, 도 3에 예시한 배치에 한정되는 것은 아니고, 그 외의 배치의 일부를 도 4 및 도 5에 예시한다.
도 4는, 탈포 기구 본체(3)에 대하여 제1 관배출구(6)이 취할 수 있는 위치의 일부를 예시한 것이며, 도 5는, 탈포 기구 본체(3)에 대하여 제2 관흡입구(7)이 취할 수 있는 위치의 일부를 예시한 것이다.
도 4의 (a)는, 제1 관(4)의 선단 위치가 도 3과 같지만, (b) 및 (c)는, 제1 관배출구(6)가, 탈포 기구 본체(3) 내부에 채워진 액재에 잠겨 있지 않다. (b) 및 (c)의 배치에서는, 제1 관(4)의 배출구(6)로부터 액재가 탈포 기구 본체(3) 내부에 채워진 액재에 방출될 때, 근소한 거리를 가지고 기상(氣相) 공간을 통하여 액재에 방출되므로, 여기서의 발포(發泡)가 염려된다. 따라서, 관(4)의 본체(3) 내부로의 연장은, 공간(9) 내에 배출구(6)가 노출되지 않도록 구성하는 것이 바람직하다. 여기서, 배출구(6)가 위쪽에 위치하는 구성에서는, 관(4)의 본체(3) 내부로의 연장을 길게 하면, 방출된 기포가 소포될 때까지의 시간이 길어져 버리는 문제가 생긴다. 그래서, 제1 관(4)의 배출구(6)가, 본체(3)의 내측 벽에 형성되는 구성이 바람직한 모드로서 생각된다.
도 4의 (d),(e),(f)는, 제1 관(4)이 탈포 기구 본체(3)의 측면과 연통되는 배치이다. 도 4의 (d),(e)에 대하여는, 상기 도 4의 (b),(c)와 마찬가지로, 제1 관배출구(6)가, 탈포 기구 본체(3) 내부에 채워진 액재에 잠기지 않고, (f)는, 제1 관배출구(6)가 탈포 기구 본체(3) 내부에 채워진 액재에 잠긴다. (f)는, 제1 관배 출구(6) 위쪽이, 액재 및 공간(9)이며, (a)와 같이 제1 관(4) 본체가 상부에 존재하지 않으므로, 기포의 상승 이동시의 장해가 없어 바람직하다.
도 5의 (b)는, 제2 관(5)의 선단 위치가 도 3과 같고, 도 5의 (a)는, 제2 관(5)이 탈포 기구 본체(3) 내부로 연장되고, 제2 관흡입구(7)이 탈포 기구 본체(3) 내부에 채워진 액재에 잠긴다. 도 5의 (a)의 제2 관흡입구(7)의 위치는, 탈포 기구 본체(3)의 저면으로부터 위쪽에 위치하므로 액재에 혼합되어 있던 이물질이, 탈포 기구 본체(3)의 저면 근방을 체류하는 경우나, 저면에 퇴적되는 경우에, 이들이 제2 관(5)을 통해 장치 본체(2)에 이송되는 것을 방지하므로 바람직하다.
도 5의 (c),(d),(e) 및 (f)는, 제2 관(5)이 탈포 기구 본체(3)의 측면과 연통되는 배치이다. 또한, 도 5의 (c) 및 (d)에서는, 탈포 기구 본체(3)의 저면을 따라 제2 관(5)이 설치되고, 도 5의 (e) 및 (f)에서는, 탈포 기구 본체(3)의 저면보다 위쪽에 제2 관(5)이 설치되고, 상기 도 5의 (a)와 마찬가지로 제2 관흡입구(7)가 탈포 기구 본체(3)의 저면보다 위쪽에 위치한다.
도 4의 (a)에 예시된 제1 관(4)의 배치 형태, 및 도 5의 (a)에 예시된 제2의 관(5)의 배치 형태를 취하는 탈포 기구를 도 6에 나타낸다.
제1 관(4)으로부터 공급된 액재에 거품(10)이 혼입되어 있어도, 거품(10)은 액면(8)을 향해 상방향으로 이동한 후에 소포되어 공간(9)과 동화된다.
또한, 탈포 기구 본체(3)의 저면에 퇴적되는 이물질(11), 및 상기 저면 부근에 부양되는 이물질(11)은, 제2 관흡입구(7)와 거리를 가지고 있고, 제2 관흡입구(7)로부터 흡입되어 제2 관(5)을 통해 장치 본체(2)에 공급되는 경우는 없다.
그리고, 탈포 기구 본체(3)를, 유리나 경질의 수지 등의 투명한 재질로 하면, 내부에 채워진 액재의 액면 위치의 확인이나, 기포 혼입 상황 등의 확인이 용이해지므로 바람직하다.
또한, 탈포 기구 본체(3)에 있어서는, 탈포 기구 본체(3) 내의 액재의 액면 위치를 조정하기 위한 수단을 가지는 것이 바람직하다. 이 수단으로서는, 탈포 기구 본체(3)의 내부와 외부를 연통시키는 연통 수단(80)을 설치하고, 탈포 기구 본체(3)의 공간(9)의 공기의 양을 조정하고, 액재의 액면 위치를 조정하는 것이 예시된다. 연통 수단(80)은, 공간(9)의 공기의 양을 조정할 목적으로, 공간(9)과 연통되도록 탈포 기구 본체(3)의 위쪽에 위치할 필요가 있고, 바람직하게는, 탈포 기구 본체(3)의 상단에 설치한다.
탈포 기구 본체(3) 내의 액면을 상승·하강시키는 수단은, 상기에 한정되지 않는다. 예를 들면, 플런저(51)가 삽입된 상태의 계량부(33)와 탈포 기구 본체(3)를 연통시키고, 또한 탈포 기구 본체(3)의 내부와 외부가 연통된 상태에서, 플런저(51)를 전진시킴으로써 제2 관(5)의 액재를 상류로 이동시켜 액면을 상승시키는 것이나, 플런저(51)를 후퇴하여 제2 관(5)의 액재를 하류로 이동시켜 액면을 하강시킬 수도 있다. 이 때, 액재 공급부와 탈포 기구 본체(3)의 연통을 차단하는 등하여 제1 관(4)의 이동을 제한하여 탈포 기구 본체(3) 내로 액재가 공급되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 제2 관(5)에 조리개 부재 등을 설치하여 유로의 단면적을 조정함으로써, 액재의 유량을 제어하여, 탈포 기구 본체(3) 내의 액면의 높이를 조정하는 것 도 가능하다.
또한, 토출 작업에 있어서, 플런저(51)를 후퇴하여 계량부(33)에 액재를 흡입했을 때, 탈포 기구 본체(3) 내의 액면이 제2 관(5)의 흡입구까지 하강하지 않는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 액면이 제2 관흡입구(7)가 노출되기까지 하강하면, 제2 관(5)은 공간(9)에 접한 상태로 되므로, 공간(9)의 공기가 제2 관(5) 내에까지 침입하고, 제2 관(5) 내에 기포로서 체재할 우려가 있기 때문이다. 제2 관(5)은, 탈포 기구 본체(3)에 비해 폭이 좁으므로, 한 번 고인 기포는 쉽게 배출되지 않는다.
또한, 플런저(51)의 후퇴에 의해 액면이 하강하면, 제1 관(4)으로부터 액재가 공급되지만, 이로써, 제2 관(5) 내의 기포는 한층 더 배출되기 어려워진다. 그리고, 기포는, 다른 토출 작업에 의한 액재의 이동에 따라 계량부(33)로 이동하여, 정상적인 토출을 방해하게 된다.
탈포 기구 본체(3) 내의 용적을 계량부(33)의 용적보다 크게 구성하면, 플런저(51)의 후퇴 거리를 최대로 해도, 탈포 기구 본체(3) 내의 액면이 제2 관흡입구(7)까지 하강하지 않으므로 바람직하다.
이하에서는, 본 발명의 상세를 실시예에 의해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
<전체 구조>
본 발명의 액체 재료의 토출 장치는 도 1, 도 7에 나타낸 바와 같이, 베이 스(20)와, 베이스(20)에 고정된 플런저 구동부(50)와, 플런저 구동부(50)의 구동에 의해 슬라이드하는 슬라이더(52)와, 슬라이더(52)에 고정되는 플런저 지지체(53)와, 플런저 지지체(53)에 고정되는 플런저(51)와, 베이스(20) 하면에 설치된 밸브 구동부(30)와, 밸브 구동부(30)의 구동에 의해 동작하는 밸브(31)와, 밸브(31)의 측면에 형성된 구멍에 삽입되고, 구멍에 의해 회전 동작하는 밸브체와, 밸브(31)의 아래쪽에 설치되는 노즐(40)과, 밸브(31) 위쪽에 설치되는 탈포 기구(1)와, 탈포 기구(1)에 액재를 공급하는 제1 관(4)으로 구성된다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 밸브(31)는, 2개의 관통구멍을 가진다. 즉, 밸브(31)의 중앙에 계량부(33)를 형성하는 관통공과, 측둘레부에 제2 유로(5)를 형성하는 관통공을 가진다.
밸브체(32)는, 직경 방향으로 밸브체 관통구멍(34)을 가지고, 그것을 가지고 노즐(40)과 계량부(33)가 연통하는 유로를 형성한다.
또한, 밸브체(32)는, 밸브체 관통구멍(34)과 직교하는 밸브체(32)의 주위면에, 밸브체(32)의 길이 방향으로 성장하는 홈을 가지고 있다. 상기 홈은, 밸브체(32)가 밸브(31)가 가지는 구멍에 삽입되면 상기 구멍의 내벽면과 협동하여, 탈포 기구(1)와 계량부(33)가 연통되는 유로를 구성한다.
<액재 토출 작업>
상기 구성의 액재 토출 장치를 사용한 액재 토출 작업을 설명한다.
밸브 구동부(30)를 작동시켜, 밸브(31) 내의 밸브체(32)를 탈포 기구(1)으로 계량부(33)를 연통하도록 위치시킨 후, 플런저 구동부(50)를 작동시켜, 플런저(51) 를 후퇴 이동시키면, 탈포 기구 본체(3)에 채워진 액재가, 제2 관흡입구(7)로부터 제2 관(5)으로 유동(流動)하여, 계량부(33)에 액재가 충전된다. 이 때, 액면(8)의 위치는 제2 유로 측으로 이동한 후에, 제1 유로 측으로 이동하여, 제1 관(4)의 제1 관배출구(6)로부터, 액재가 제1 관(4)을 통해 탈포 기구 본체(3)에 액재가 공급된다.
다음에, 밸브 구동부(30)를 작동시켜, 밸브체(32)를, 계량부(33)와 노즐(40)이 연통되도록 위치시킨 후에, 플런저(51)를 전진 이동시켜 노즐(40)의 토출구로부터 액재를 토출한다. 이 때 플런저(13)를 규정량씩 전진 이동시키면, 노즐(40)로부터 정량으로 액재가 토출된다.
또한, 플런저 구동부(50)를 고속 작동시켜, 플런저(51)를 규정량 고속으로 진출 이동시킴으로써, 계량부(33)에 저축한 액재를 노즐(40)의 토출구로부터 비적시키는 것도 가능하다.
여기서, 액재는, 플런저(51)의 1회의 진출 동작에 의해 모두 배출하는 것도, 플런저(51)의 복수회의 진출 동작에 의해, 복수회로 분할하여 배출하는 것도 가능하다. 즉, 1회의 토출마다 계량부(33)에 액재를 흡입시키는 것도, 복수회의 토출을 거쳐 계량부(33)에 액재를 흡입시키는 것도 가능하다.
또한, 상기 1회의 토출마다 계량부(33)에 액재를 흡입시키는 토출 루틴에 있어서는, 플런저(51)의 동작이 토출마다 균일해지도록, 플런저(51)의 선단 위치를, 항상 일정하게 한 위치로부터 후퇴 이동시키고, 일정한 위치로부터 전진 이동시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 복수회의 토출을 거쳐 계량부(33)에 액재를 흡입시키는 토출 루틴에 있어서는, 토출마다 작동시키는 루틴과 비교하여 밸브체(32)의 작동 횟수가 감소하므로, 밸브체(32)의 수명을 연장시키는 것이 가능하다.
실시예 2
탈포 기구를 탑재한 토출 장치를, 3축 로봇에 탑재한 예를 도 9에 나타낸다.
3축 로봇(70)은, 토출 장치(2)를, 상하 방향으로 이동 가능하게 하는 Z축 방향 이동 수단과, X방향 이동 수단에 의해 XZ축 방향으로 가동이며, 테이블(75)을 Y축 방향으로 이동시킴으로써, 노즐(40)과 테이블(75)을 상대 이동시킬 수 있다.
토출 장치(2)와 액재가 투입된 액재 저류 용기(71)는, 제1 관(4) 및 액체 이송 파이프(74)를 통하여 연통된다. 액재 저류 용기(71)에는, 압송관(74)으로부터 공급되는 에어 압력을, 레귤레이터(72)로 조압(調壓)하여 액재 저류 용기(71)의 내부에 인가한다.
실시예 3
실시예 3의 장치는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 액재 저류 용기(71)를 토출 장치의 본체에 구비한다. 액재 저류 용기(71)는 중간판(37)에 지지되고, 중간판(37)의 하부에는 제2 밸브(35), 및 제2 밸브를 구동하는 밸브 구동부가 고정된다.
저류 용기(71)는 밸브(35)와 연통되고, 밸브(35)는 바로 아래에 연접된 탈포 기구(1)와 연통된다. 밸브(35)는, 저류 용기(71)와 탈포 기구(1)의 유로를 연통 또는 차단하도록 작용한다.
탈포 기구(1)의 하부는 제2 관(5)과 연통되고, 제2 관(5)은 밸브(31)와 연통된다. 밸브(31)는, 계량부(33)를 구성하는 관통공과 측면에 상기 제2 관(5)과 연통되는 측 구멍을 가진다. 밸브(31)는, 밸브 구동부(30)의 작동에 의해 밸브체(32)가, 계량부(33)와 노즐(40)의 유로를 연통 또는 차단하도록 작용한다.
토출 동작은, 밸브(35)를 열어 저류 용기(71)와 탈포 기구(1)를 연통시키고, 다시 밸브(31)를 닫고 계량부(33)와 노즐(40)의 연통을 차단한 후, 플런저(51)를 후퇴 이동시켜, 계량부(33)에 액재를 흡입한다. 그 후, 밸브(35)를 닫고 저류 용기(71)와 탈포 기구(1)의 연통을 차단하고, 또한 밸브(31)를 열어 계량부(33)와 노즐(40)을 연통시킨 후에, 플런저(51)를 전진 이동시켜, 노즐(40)로부터 액재를 토출한다.
여기서, (1) 플런저(51)를 규정량 고속으로 진출 이동시킴으로써, 계량부(33)에 저축한 액재를 노즐(40)의 토출구로부터 비적시키는 것이 가능한 것, (2) 액재는, 플런저(51)의 1회의 진출 동작에 의해 모두 배출하는 것도, 플런저(51)의 복수회의 진출 동작에 의해, 복수회로 분할하여 배출하는 것, 즉 1회의 토출마다 계량부(33)에 액재를 흡입시키는 것도, 복수회의 토출을 거쳐 계량부(33)에 액재를 흡입시키는 것도 가능한 것, (3) 상기 1회의 토출마다 계량부(33)에 액재를 흡입시키는 토출 루틴에 있어서는, 플런저(51)의 동작이 토출마다 균일해지도록, 플런저(51)의 선단 위치를, 항상 일정하게 한 위치로부터 후퇴 이동시키고, 일정한 위치로부터 전진 이동시키는 것이 바람직한 것은, 실시예 1과 같다.
본 실시예의 탈포 기구는, 도 2에 나타낸 바와 같이 구성된다. 도 2에 있어서, 제1 관(4)은 가요성(可撓性)의 관이며, 탈포 기구 본체(3)는 투명한 관을 가지고 있다. 탈포 기구 본체(3)를 구성하는 투명한 관은, 제1 관(4)에 대하여 직경이 크고, 그 투명도는 적어도 본체 내부의 액재의 액면 위치나, 기포의 혼입 상황을 확인할 수 있는 정도일 것이 요구된다.
또한, 제1 관(4)과 탈포 기구 본체(3)의 접속 모드로서는, 제1 관(4)을 탈포 기구 본체(3) 내로 원하는 길이 연장시키는 것이 예시된다. 제1 관(4)의 단부는, 제1 관배출구(6)를 구성한다. 그리고, 이와 같은 접속은, 제2 관(6)과 탈포 기구 본체(3)에 대해서도 행할 수 있다.
제1 관배출구(6)는, 도 4의 (b),(c)와 같이, 액면보다 위쪽에 위치하는 것이 바람직하다.
잔류한 기포가 액재의 이동에 끌려가 제2 관(5) 내에까지 이동하면, 그 기포의 배출은 곤란해져, 정상적인 토출을 할 수 없게 될 우려가 있기 때문이다. 도 4의 (b),(c)의 구성에 있어서는, 탈포 기구 본체(3) 내를 상승하는 기포가, 제1 관(4)과 탈포 기구 본체(3) 내면 사이에 걸리거나, 제1 관(4)의 선단 부근에 부착되는 등, 기포의 상승 이동을 방해할 수 있으므로, 액재 중에 기포가 잔류되지 않는다.
본 실시예에 있어서는, 탈포 기구 본체(3)의 내부와 외부를 연통시키는 연통 수단을 설치함으로써, 탈포 기구 본체(3)의 공간(9)의 공기의 양을 조정하고, 액재의 액면 위치를 조정할 수 있다. 본 실시예의 연통 수단(80)은, 도 11에 나타낸 바와 같이 구성된다. 도 11에 있어서, 탈포 기구 본체(3)의 상부에는 제1 유로(4)가 접속되고, 그것과 함께 연통 수단(80)이 설치되고, 탈포 기구 본체(3)의 하부에는 제2 유로(5)가 접속된다.
연통 수단(8O)의 구성에 대하여 상세하게 설명한다.
탈포 기구 본체(3)의 상부에, 외부와 내부를 연통시키는 관통구멍(82)이 설치되어 있다. 관통구멍(82)에는, 관통구멍(82)보다 직경이 작은 봉형(棒形)의 축부(84)가 삽입되어 있다.
축부(84)는, 외부 측의 단부에 가압부(83)가 접속되고, 반대측(내부 측)의 단부에는 밸브체(85)가 접속된다.
가압부(83)는, 관통구멍(82)에 대하여 광폭으로 구성되어 있고, 가압부(83)의 하면과 탈포 기구 본체(3)의 상면의 관통구멍(82)의 주변 사이에는 스프링(81)이 설치되어 있다. 가압부(83)에는, 스프링(81)에 의해 탈포 기구 본체(3)에 대하여 이격되는 방향의 힘이 작용하고 있다. 밸브체(85)는, 관통구멍(82)보다 광폭이며, 또한 상면이 그 외주로부터 축부(84)의 접속부를 향해 경사면이 형성되어 있다. 밸브체(85)는, 밸브체(85)의 경사면과 관통구멍(82)의 개구부가 접촉·이격되므로 밸브로서 작용한다. 이 때, 관통구멍(82)의 개구부는 밸브 시트(86)로서 작용한다.
연통 수단(80)은, 대기시에 있어서는, 도 11의 (a)과 같이, 스프링(81)에 의해 밸브체(85)는 위쪽으로의 힘을 받으므로, 밸브체와 밸브 시트는 접촉되어 있다. 즉, 탈포 기구 본체(3)의 내부와 외부의 연통은 차단된 상태이다. 연통 수단(80) 은, 액면의 높이 조정 시에 있어서는, 도 11의 (b)과 같이, 가압부(83)를 아래쪽으로 밀어넣어 밸브체(85)와 밸브 시트(86)를 떼어 놓음으로써, 관통구멍(82)을 통하여 탈포 기구 본체(3)의 내부와 외부를 연통시킨다.
연통 수단(80)에 의한 탈포 기구 본체(3) 내의 액면의 높이 조정은, 액면의 상승·하강 모두 가능하다.
액면의 상승은, 제2 유로 측을 외부로부터 차단한 상태에서, 탈포 기구 본체(3)의 내부와 외부를 연통 및 차단함으로써 행한다. 예를 들면, 도 8의 구성에 있어서는, 플런저를 계량부(33)에 삽입시킨 상태로 밸브(31)를 제2 유로(5)와 계량부(33)가 연통하도록 위치하여 제2 유로 측을 외부로부터 차단한 후에, 탈포 기구 본체(3)의 연통 수단(80)에 의해, 탈포 기구 본체(3)의 내부와 외부를 연통시키고, 원하는 액면 위치에서 연통 수단(80)에 의한 외부의 연통을 차단함으로써 행한다.
액면의 하강은, 제2 유로 측을 외부와 연통된 상태에서, 탈포 기구 본체(3)의 내부와 외부를 연통 및 차단함으로써 행한다. 예를 들면, 도 8의 구성에 있어서는, 밸브(31)를 제2 유로(5)와 관통 구멍을 연통하도록 위치시키고, 또한 플런저를 계량부(33)의 관통구멍으로부터 뽑아, 제2 유로 측을 외부와 연통시킨 후에, 탈포 기구 본체(3)의 연통 수단(80)에 의해, 탈포 기구 본체(3)의 내부와 외부를 연통시키고, 원하는 액면 위치에서 연통 수단(80)에 의한 외부의 연통을 차단함으로써 행한다.
액면의 높이 조정 시에 있어서는, 액면의 상승·하강 어느 경우도, 제1 유로의 액재가 탈포 기구 본체(3) 내로 공급되지 않도록 하는 것이 바람직하고, 예를 들면, 액재 공급부와 탈포 기구 본체(3)의 연통을 차단함으로써 실현된다.
본 발명의 장치는, 일례로서, 액정 패널의 제조에 있어서 일반적으로 액정 적하 공정에 사용하는 것도 가능하다. 액정 적하 공정은, 액정 기판 상에 형성된 시일로 에워싸인 영역 내로 액정을 공급하는 공정이며, 본 발명의 액재 토출 장치에 의해 액정을 공급한다.

Claims (14)

  1. 토출(吐出)하는 액재(液材)를 공급하는 액재 공급부와, 계량구멍 및 계량구멍의 내벽면과 슬라이드 이동하여 계량구멍 내에 액재를 흡입하거나 배출하는 플런저로 이루어지는 계량부와, 액재를 토출하는 토출구를 가지는 토출부와, 액재 공급부와 계량부의 연통, 또는 계량부와 토출부의 연통을 전환하는 밸브부와, 액재 공급부로부터 계량부까지의 유로에 설치한 탈포(脫泡) 기구를 구비한 액재 토출 장치로서,
    상기 탈포 기구는, 액재 공급부 측으로 연통되는 제1 유로(4)와, 계량부 측으로 연통되는 제2 유로(5)와, 제1 유로와 제2 유로를 연통시키는, 제1 유로보다 광폭의 본체(3)를 가지고, 제1 유로의 배출구(6)는 제2 유로의 흡입구(7)보다 상부 위치에 설치되는, 액재 토출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유로의 배출구(6)는, 상기 본체(3) 내의 측부에 형성되는, 액재 토출 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    제1 유로의 배출구(6)는 상기 본체(3)의 내부로 연장되는, 액재 토출 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 유로의 흡입구(7)는, 상기 본체(3) 내의 측부에 형성되는, 액재 토출 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 유로의 흡입구(7)는 상기 본체(3)의 내부로 연장되는, 액재 토출 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체(3)는, 투명한 재질로 구성되는, 액재 토출 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브부는, 상기 액재 공급부와 상기 계량부를 연통시키고, 또한 상기 계량부와 상기 토출부의 연통을 차단하는 제1 위치와, 상기 계량부와 상기 토출부를 연통시키고, 또한 상기 계량부와 상기 액재 공급부의 연통을 차단하는 제2 위치를 구비한, 액재 토출 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브부는, 탈포 기구와 계량부를 연통시키는 제1 밸브와 액재 공급부와 탈포 기구를 연통시키는 제2 밸브로 구성되고,
    상기 제1 밸브는, 상기 계량부와 상기 토출부의 연통을 차단하는 제1 위치와, 상기 계량부와 상기 토출부를 연통시키는 제2 위치를 가지고,
    상기 제2 밸브는, 상기 탈포 기구와 상기 액재 공급부를 연통시키는 제1 위치와, 상기 탈포 기구와 상기 액재 공급부의 연통을 차단하는 제2 위치를 구비한, 액재 토출 장치.
  9. 제1항, 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유로의 배출구(6)는, 상기 본체 내의 상부에 형성되는, 액재 토출 장치.
  10. 제1항 내지 제3항, 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 유로의 흡입구(7)는, 상기 본체 내의 하부에 형성되는, 액재 토출 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유로(4), 상기 제2 유로(5) 중 적어도 한쪽은, 관에 의해 구성되는, 액재 토출 장치.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탈포 기구는, 탈포 기구 본체의 내부와 외부의 연통 및 차단을 전환하 는 연통 수단을 구비한, 액재 토출 장치.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탈포 기구 본체 내의 용적은, 상기 계량부의 용적보다 크게 구성되어 있는, 액재 토출 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액재 공급부와 계량부가 연통된 상태에서, 상기 탈포 기구 본체 내의 액재의 액면이 상기 제2 유로의 흡입구(7)까지 하강하지 않도록 플런저를 후퇴시켜, 계량구멍에 액재를 흡입하고, 계량부와 토출부가 연통된 상태에서, 플런저를 전진시켜 토출을 행하는, 액재 토출 장치.
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